- •Предисловие
- •Введение
- •Роберт Вильгельм Бунзен
- •Анри Луи Ле Шаталье
- •Вильгельм Фридрих Оствальд
- •Сванте Август Аррениус
- •Якоб Генрих Вант-Гофф
- •Иоханн Николаус Брёнстед и Михаил Ильич Усанович
- •Николай Николаевич Семенов
- •Химическая термодинамика учебно-целевые задачи – научить студентов:
- •Значимость темы
- •Основные понятия и определения химической термодинамики
- •Внутренняя энергия
- •Теплота и работа
- •Первый закон термодинамики
- •Применение I закона к простейшим процессам
- •Тепловые эффекты. Закон гесса
- •Теплоемкость
- •Второй закон термодинамики
- •Некоторые формулировки 2-го закона
- •Изменение энтропии при различных процессах
- •Пастулат планка
- •Термодинамические потенциалы
- •Соотношение между термодинамическими потенциалами
- •Закон действующих масс
- •Вопросы по теме: "термодинамика"
- •Примеры решения типовых задач
- •Пример решения контрольного задания по теме "Термодинамика"
- •Решение
- •Задачи для самостоятельной работы
- •Варианты заданий для домашней контрольной работы
- •Лабораторная работа №1.
- •Особые условия выполнения работы:
- •Устройство и настройка термометра Бекмана
- •Термодинамика фазовых превращений
- •Термодинамика фазовых равновесий
- •Основные понятия
- •Уравнение клайперона-клаузиуса
- •Диаграммы состояния однокомпонентных систем
- •Диаграмма состояния воды
- •Диаграмма состояния диоксида углерода
- •Бинарные системы Диаграммы плавкости
- •Взаимная растворимость жидкостей
- •Трехкомпонентные системы
- •Равновесие жидкость-жидкость в трехкомпонентных системах.
- •Распределение растворяемого вещества между двумя жидкими фазами. Экстракция.
- •Вопросы для подготовки к занятиям по теме: "термодинамика фазовых равновесий".
- •Примеры решения типовых задач.
- •Задачи для самостоятельной работы.
- •Лабораторная работа 1: построение диаграммы плавкости 2-х компонентной системы с простой эвтектикой.
- •Лабораторная работа № 2. Изучение взаимной растворимости фенола и воды.
- •Лабораторная работа № 3. Определение коэффициента распределения уксусной кислоты между водой и бензолом.
- •Свойства разбавленных растворов электролитов и неэлектролитов.
- •Повышение температуры кипения растворов.
- •Понижение температуру замерзания растворов.
- •Биологическое значение осмотического давления
- •Указания к выполнению работы.
- •Вопросы для самоконтроля по технике выполнения работы
- •Вопросы для самоконтроля при выполнении данного задания
- •Вопросы и задачи для самоконтроля усвоения темы
- •Вопросы для самоконтроля усвоения материала практической работы
- •Биологический статус изучаемой темы
- •Вопросы для подготовки:
- •Диссоциация воды
- •Водородный показатель
- •Механизм действия буферных систем
- •РН буферных систем
- •Влияние изменения объема буферных систем на рН.
- •Кислотно-щелочное равновесие крови
- •Роль внутренних органов в поддержании кислотно-щелочного резерва.
- •Изменение кислотно-щелочного равновесия при различных заболеваниях.
- •Задачи и задания для самостоятельной работы
- •Экспериментальная часть
- •Работа №3. Определение буферной ёмкости.
- •Электрохимия. Учебно-целевые задачи: Изучив этот раздел учебной программы, студент должен знать:
- •Значение электрохимических явлений для медицины.
- •Электродные процессы и электродвижущие силы.
- •Электрод и электродный потенциал.
- •Строение двойного электрического слоя на границе раствор-металл
- •Уравнение нернста
- •Гальванические элементы и их электродвижущие силы
- •Концентрационные гальванические элементы.
- •Диффузный потенциал.
- •Электроды первого рода.
- •Водородный электрод.
- •Ионоселективные электроды
- •Стеклянный электрод
- •Электроды второго рода.
- •Хлорсеребряный электрод Аg ׀ Ag Cl. KCl
- •Сопровождается реакцией растворения или осаждения соли АgСl:
- •Окислительно – восстановительные системы (ов) и ов –электроды.
- •Уравнение Петерса.
- •Классификация обратимых электродов.
- •Измерение эдс гальванических элементов.
- •Потенциометрия.
- •Прямые потенциометрические методы.
- •Приложение
- •Экспериментальная часть. Лабораторная работа №1. Измерение эдс гальванических элементов.
- •Порядок выполнения работы.
- •Изменение потенциалов отдельных электродов.
- •Потенциалов отдельных электродов.
- •Лабораторная работа № 3.
- •Лабораторная работа №4. Потенциометрическое измерение окислительно – восстановительных потенциалов. Редокс – системы.
- •Кинетика
- •Значение для медицины и фармации
- •Вопросы для подготовки к занятию
- •Введение
- •Понятие о скорости химического процесса
- •Основной закон химической кинетики
- •Кинетические уравнения реакций
- •Реакции первого порядка
- •Реакции второго порядка
- •Сложные реакции
- •Гетерогенные реакции
- •Температурная зависимость константы скорости реакции.
- •Методы расчета энергии активации и предэкспоненциального множителя а.
- •Основы молекулярной кинетики
- •Теория активных столкновений
- •Теория переходного состояния
- •Задачи и задания для самостоятельного решения.
- •Экспериментальная часть
- •Опыт № 1.Зависимость от концентрации.
- •Опыт №2. Зависимость от температуры
- •Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
- •По технике безопасности
- •И производственной санитарии при работе
- •В химических лабораториях
- •Медицинских учебных заведений
- •Содержание
Анри Луи Ле Шаталье
В XIX столетии резко возросло число известных химических элементов и соединений, были открыты основополагающие закономерности и разработаны теории, принципиально важные для развития химии. Широкое использование физических методов для исследования химических знаний привело к возникновению самостоятельной научной дисциплины – физической химии. Результатами этих работ явилось, в частности, установление связи между температурой кипения и строением химических соединений, познание природы электрохимических явлений, фотохимических и термических процессов, а также количественный анализ химических реакций.
Во второй половине XIX века возникло примыкающее к физике новое направление исследований в химии – химическая термодинамика.
Луи Ле Шаталье (1815 – 1873 гг.) родился и умер в Париже. Он был одним из первых химиков, систематически проводившим фундаментальные исследования металлургических и химико-технологических процессов.
Наиболее значительные физико-химические работы Ле Шаталье посвящены исследованию влияния давления и температуры на равновесие в химических реакциях. На основе работ Горстмана и Дж.У. Гиббса, Ле Шаталье сформировал в 1884г. принцип, названные в последствии его именем. Этот принцип описывал влияние различных факторов на состояние равновесия химических систем. Аналогичные исслдования проводил профессор, заведующий кафедры экспериментальной физики в Тюбингенском университете Фердинанд Браун, который хотел распространить правило на многочисленные системы. Ле Шаталье же применял сформулированное им положение только для систем, находящихся в «химически стабильном равновесии». Когда взгляд Брауна получили известность, они помогли расширить область применения принципа Ле Шаталье, который стал называться принципом Ле Шаталье-Брауна. Хотя со временем было показано, что этот принцип применим только для систем, рассмотренным Ле Шаталье, все же имя Брауна Сохранилось в названии этого принципа до настоящего времени.
Вильгельм Фридрих Оствальд
Вильгельм Фридрих Оствальд родился 2 сентября 1853 г. в Риге. После завершения химического образования Оствальд был оставлен в университете в г. Дерпте (ныне Парту) В 1878 г. Оствальд защитил докторскую диссертацию «Объемно-химические и оптико-химические исследования», в которой начал систематически применять физические методы для решения химических проблем.
Оствальд продолжал развивать физико-химические исследования будучи ассистентом приват-доцентом и профессором Рижского политехнического училища.
В 1885-1887гг. Оствальд опубликовал двухтомный «Учебник общей химии», где изложил основные положения учения об ионах, от признания которого тогда отказывалось большинство химиков, и подчеркнул значение физической химии как самостоятельной науки. Появление этого учебник аи основание совместно с Аррениусом и Вант-Гоффом в 1887 г. Журнала физической химии не только обеспечило самостоятельность новой научной дисциплины, но и подготовило путь проникновения физики во все области химии. Оствальд был приглашен на должность профессора заведующего кафедрой физической химии в Лейпцигском университете. Эту лабораторию он превратил в институт физической химии Лейпцигского университета, который стал центром подготовки нового поколения исследователей. Химики, прошедшие стажировку в этом институте, стали профессорами семидесяти университетов и других высших школ. Многие из них были удостоены Нобелевской премии.
В 1888г. Оствальд вывел для бинарных слабых электролитов зависимость, которую назвали законом разбавления. В этом частном случае закона действующих масс сформулированы соотношения между константой диссоциации электролита, электропроводностью и концентрацией раствора. Новый закон стал основным для химии водных растворов.
Проблемы теории растворов и электрохимии вышли на план в творчестве Оствальда уже в начале его исследовательской деятельности. При этом особое внимание ученый обращал на энергетический аспект реакций. Поиск «движущей силы химического явления» и изучения течения химических процессов во времени явилось одновременно двумя истоками последующих работ Оствальда по катализу. Благодаря работам Оствальда исследования катализа заняли прочное место в химии. Оствальд разработал процесс катаболического окисления аммиака. В его работах получили дальнейшее развитие химические основы производстваазотной кислоты из азота воздуха. Эти труды способствовали разработке высокоэффективного метода синтеза азотной кислоты в достойных для производства взрывчатых веществ и удобрений количествах.
За изучение природы катализа и основополагающие исследования скорости химических реакций Оствальд в 1909 г. был удостоен Нобелевской премии по химии.
Оствальд умел блестяще организовывать научную работу, систематизировать экспериментальные материалы, разрабатывать новые методы исследования и оригинально осмысливать полученные результаты.