Физическая и коллоидная химия

УМКД дисциплины

Аннотация

1. Цели и задачи изучения дисциплины Основной целью курса является формирование целостного естественнонаучного мировоззрения, закрепление системного подхода при изучении законов химических и физических явлений. Знания, полученные при изучении физической химии, составляют теоретическую базу для последующего изучения общенаучных и специальных дисциплин, для их профессиональной подготовки. При изучении физической и коллоидной химии закрепляются общепредметные умения и практические навыки рационального выбора решения конкретных задач. Основная задача курса состоит в том, чтобы сформировать способности: - применять законы термодинамики для определения тепловых эффектов различных процессов, прогнозирования направления и возможность осуществления процесса; - анализировать влияние различных факторов на равновесие в химических реакциях; - рассчитывать и строить фазовые диаграммы двух - трехкомпонентных систем и определять составы сосуществующих фаз в гетерогенных системах; - определять степень и константу диссоциации растворов слабых электролитов; - анализировать кинетические зависимости химических и физико-химических процессов. - применять основные соотношения термодинамики поверхностных явлений для проведения расчетов; - определять критическую концентрацию мицеллообразования (ККМ) в растворах ПАВ; - определять и оценивать агрегативную устойчивость дисперсных систем; - рассчитать и экспериментально определять размеры частиц дисперсных систем, порог коа-гуляции; - улучшать структурно-механические и агрегативные свойства дисперсных систем; - определять константы скорости набухания ВМС 2. Краткая характеристика учебной дисциплины Физическая и коллоидная химия играет ведущую роль в формировании научного мировоззрения, поскольку с самых общих позиций позволяет оценить течение различных процессов. Знание физико-химических закономерностей необходимо для понимания состояние окружающей среды. В соответствии с рабочим учебным планом дисциплина изучается на 2-м годуу очного и 3-м заочного обучения. Общая трудоемкость освоения составляет 4 ЗЕТ. Содержание дисциплины состоит из четырех разделов. Раздел 1. Химическая термодинамика. Растворы. Фазовые равновесия: первое и второе начало термодинамики, термодинамические потенциалы; химическое и фазовые равновесия, рас-творы, термодинамика растворов. Раздел 2. Электрохимия. Химическая кинетика. Катализ: электрическая проводимость растворов электролитов, термодинамика электрохимических процессов; основы формальной кине-тики, зависимость скорости реакции от температуры, катализ, гомогенный и гетерогенный ката-лиз. Раздел 3. Поверхностные явления и дисперсные системы. Адсорбция: основные понятия коллоидной химии дисперсных систем, основные свойства поверхностей раздела фаз, термодина-мика поверхностных явлений, адсорбционные слои и их влияние на свойства дисперсных систем. Раздел 4. Устойчивость дисперсных систем. Коагуляция. Основные свойства дисперсных систем: агрегативная и седиментационная устойчивость дисперсных систем, стабилизация, коагуляция лиофобных систем; молекулярно-кинетические, оптические, электрические, структур-но-механические свойства дисперсных систем, лиофильные дисперсные системы. 3. Место дисциплины в структуре образовательной программы Дисциплина входит в обязательную часть "Блок 1" образовательной программы бакалавриата, реализуется на 2-м году обучения с трудоемкостью освоения - 4.0 Зет. 4. Взаимосвязь дисциплины с предшествующими и последующими дисциплинами учебного плана подготовки Базой для освоения дисциплины «Физическая и коллоидная химия» являются знания по физике, неорганической химии, органической химии, аналитической химии, математике. Для успешного освоения знаний по дисциплине обучаемый должен обладать следующими химическими познаниями: иметь понятие о химических свойствах веществ, об основных типах химических реакций; знать основные способы выражения концентрации растворов. Компетенции, сформулированные в результате освоения содержания дисциплины «Физическая и коллоидная химия», необходимы для освоения прикладных дисциплин, а также для выполнения курсовых работ, выпускной квалификационной работы. 5. Ожидаемые результаты освоения дисциплины В результате освоения дисциплины, у обучающихся должны быть сформированы следующие компетенции: ОПК 1 - Способен изучать, анализировать, использовать механизмы химических реакций, происходящих в технологических процессах и окружающем мире, основываясь на знаниях о строении вещества, природе химической связи и свойствах различных классов химических элементов, соединений, веществ и материалов. ОПК 2 - Способен использовать математические, физические, физико-химические, химические методы решения задач профессиональной деятельности.