М

ЗАПОРІЗЬКИЙ МЕТАЛУРГІЙНИЙ КОЛЕДЖ

ЗАПОРІЗЬКОЇ ДЕРЖАВНОЇ

ІНЖЕНЕРНОЇ АКАДЕМІЇ

ІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

Методичні вказівки

до виконання практичних робіт з дисципліни

«Фізична хімія та аналітичний контроль»

для студентів спеціальності 5.05040103 «Виробництво сталі і феросплавів»

спеціалізації: 5.05040103.01 «Виробництво сталі у конверторах і мартенівських печах», 5.05040103.02 «Електрометалургія сталі і феросплавів»

Укладач Ю.О. Кущ

викладач ІІ категорії

Рецензент Л.Л. Кошутіна.

викладач вищої кваліфікаційної

категорії, викладач - методист

Розглянуто і схвалено на засіданні

циклової комісії металургійних дисциплін

Протокол № ____

від “____” ____________ 2011 р.

Голова циклової комісії О.В. Таран

Запоріжжя 2011

Методичні рекомендації до виконання практичних робіт з дисципліни «Фізична хімія та аналітичний контроль» для студентів денної та заочної форм навчання спеціальності 5.05040103

«Виробництво сталі і феросплавів» спеціалізації: 5.05040103.01 «Виробництво сталі у конверторах і мартенівських печах», 5.05040103.02 «Електрометалургія сталі і феросплавів»

. Кущ Ю.О.. – Запоріжжя, ЗМК ЗДІА, 2011 р.

Розглянуто і схвалено на засіданні

циклової комісії металургійних дисциплін

Протокол № ____

від “____” ____________ 2011 р.

Голова циклової комісії О.В. Таран

Рецензент: викладач вищої кваліфікаційної

категорії, викладач - методист Л.Л. Кошутіна

Зміст

Вступ ......................................................................................................................4

1. Практична робота №1 “Розрахунки за основними газовими законами” ......5

2. Практична робота №2 “Розрахунок теплоємкості, внутрішньої енергії,

роботи” ....................................................................................................................8

3. Практична робота №3 “Розрахунок теплового ефекту хімічної реакції” ….12

4. Практична робота №4 “Розрахунок термодинамічного потенціалу” .......….16

5. Практична робота №5 “Розрахунок ентропії” ..................................................19

6. Практична №6 “Розрахунок швидкості хімічної реакції, а також вивчення впливу температури на швидкість хімічної реакції” .......................................23

7. Практична робота №7 “Розрахунок константи хімічної рівноваги, а також вивчення впливу температури, тиску, концентрації на хімічну рівновагу” ..28

8. Практична робота №8 “Розрахунок фазової рівноваги” ..................................32

9. Практична робота №9 “Розрахунок кількості речовини для приготування розчинів заданої нормальної, молярної, процентної концентрації” ...............36

10. Практична робота №10 “Розрахунок осмотичного тиску розчинів” .............42

Література .................................................................................................................46

Вступ

Діючою програмою з дисципліни “Фізична хімії та аналітичний контроль” передбачається проведення практичних робіт з розділів предмета.

Основна дидактична мета практичної роботи – розширення і деталізація наукових знань, отриманих студентами на лекціях та в процесі самостійної роботи, спрямованих на підвищення рівня засвоєння навчального матеріалу.

Тематика і зміст практичних робіт із переліком рекомендованої літератури заздалегідь доводяться до відома студентів .

Перелік тем практичних робіт визначається робочою навчальною програмою дисципліни.

Готуючись до практичної роботи, студент повинен повторити теоретичний матеріал за даною темою, ознайомитись з порядком виконання практичної роботи. При виконанні практичної роботи необхідно розглянути приклад. Варіанти індивідуальних завдань співпадають з номерами прізвища студента в класному журналі.

Робота повинна починатися з умови завдання. При виконані роботи треба привести короткі пояснення до розрахунків.

Готуючись до заліку, студент повинен повторити теоретичний матеріал, відповісти на контрольні запитання з практичної роботи.

Практична робота № 1

Тема роботи – Загальні газові закони.

Мета роботи – навчитися вести розрахунки за основними газовими законами.

Теоретичне обґрунтування

Для виконання практичної роботи студенти повинні знати газові закони, а саме:

1. Менделєєва – Клапейрона, що встановлює зв’язок між тиском, об’ємом і температурою газів

2. Закон Бойля – Маріотта: при Т – const

V₁ – об’єм газу під тиском Р₁;

V₂ – об’єм газу під тиском Р₂;

d₁ – щільність газу під тиском Р₁;

d₂ – щільність газу під тиском Р₂;

С₁ – концентрація газу під тиском Р₁;

С₂ – концентрація газу під тиском Р₂.

3. Закон Гей – Люсака – характеризує залежність об’єму газу (V) від температури (Т) при сталому тиску

,

як наслідок:

ρ₁ – щільність газу при температурі Т₁;

ρ₂ – щільність газу при температурі Т₂.

4. Закон Шарля – характеризує залежність між тиском (Р) газу і температурою (Т) при сталому об’ємі (V)

Приклад.

Чому дорівнює маса гідрогену, що займає при нормальних умовах об’єм 4 л? Який об’єм займає ця кількість газу при 27 ⁰С і 150 кПА?

Варіант вирішення:

1. знаходимо масу газу: 2г гідрогену займає об’єм 22,4л

х г гідрогену – 4л

х = 0,357 г.

2. Обчислюємо об’єм газу при 27 ⁰С і 150 кПА:

27 ⁰С + 273 = 300 ⁰К

Відповідь: маса 4л Н₂ (н.у.) дорівнює 0,357г. Об’єм цієї маси газу при 27 ⁰С і 150 кПА становить 2,97л.