БЕКІТЕМІН
Оқу ісі жөніндегі проректор ________________Н.Э.Пфейфер «___»__________200__ж.
Құрастырушы: аға оқыгушы х.ғ.к. Исабаева М.А.
Химия және химиялық технологиялар кафедрасы
«Физикалық химия» пәні бойынша
050721 - Органикалық заттардың химиялық технологиясы
050720-Бейорганикалық заттардың химиялық технологиясы мамандықтарының студенттеріне арналған
ЖҰМЫС БАҒДАРЛАМАСЫ
Жұмыс бағдарламасы мамандықтың ҚР МЖ МБС 3.08.347-2006г. Мемлекеттік жалпыға міндетті стандарты, типтік оқу жоспары негізінде әзірленген және С.Торайғыров атындағы ПМУ Ғылыми кеңесінде бекітілген 2007ж.« 24 » 01 № 5 хаттама
Кафедра отырысында ұсынылған 200__ж. «___»__________ № __ хаттама
Кафедра меңгерушісі ________________________ Еркасов Р.Ш.
(қолы)
Биология-химия факультетінің әдістемелік кеңесімен мақұлданған
200__ж. «___»__________ № ______хаттама
ӘК төрағасы (төрайымы) ________________________ Жапаргазинова К.Х.
(қолы)
КЕЛІСІЛГЕН
Факультет деканы________________Базарбеков Қ.У. «___»__________200__ж.
(қолы)
ОӘБ МАҚҰЛДАҒАН
ОӘБ бастығы __________________Головерина Л.Т. «___»__________200__ж.
(қолы)
Химия пәннің оқу процесіндегі мақсаты мен міндеттері:
Пәнді оку мақсаты:
Студенттердің диалектикалық – материалистік көзқарасын қалыптастырудын тәрбиелік және даму деңгейін шындау, оның химиялық ойлау қабілетін арттыру.
Нақты іс жүзінде химияның заңдарын колдану жолдарымен және қазіргі техникадағы колданылатын, процесстермен байланыстыру сондайақ студенттерді техникалық материалдардың қасиеттерімен таныстырумен тығыз байлынысты.
1.2 Оқыту міндеттері:
- студенттердің қазіргі химия ғылыминың негізін, химияның арнаулы бөлімдерін жете меңгеру.
зертханалы тәжирібе жүргізіп, қорытынды шығара білу.
әр түрлі есептерді шығара білу, әр түрлі есептерді шығара білу қарапайым химиялық жағайларға болжам жасау.
Пререквизиттер: жалпы және бейорганикалық химия; химиялық талдау;
аналитикалық химия; жалпы химиялық технология
Пәннің тақырыптық жоспары
|
|
ПМУ ҰС Н 7.18.2/07
түрі
|
Пәннің мазмұны
Түсу жылы 2010 жыл
ПӘННІҢ ТАҚЫРЫПТЫҚ ЖОСПАРЫ
|
№
|
Тақырыптар атауы
|
Сағаттар саны
|
Дәріс
|
Тәж
|
Зерт
|
СӨЖ
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
|
|
|
|
|
Семестр 4
|
1
|
Кіріспе
|
1
|
|
|
|
2
|
Химиялық термодинамика
|
10
|
2
|
3
|
20
|
3
|
Ерітінділер теориясы
|
3
|
3
|
3
|
15
|
4
|
Көп компонентті системалардағы фазалық тепе-теңдік
|
3
|
3
|
3
|
10
|
5
|
Электрохимия
|
5
|
2
|
3
|
15
|
6
|
Химиялық кинетика және катализ
|
3
|
3
|
3
|
15
|
7
|
Қайтымсыз процестердің термодинамикасы
|
2
|
2
|
|
15
|
БАРЛЫҒЫ:
|
15
|
15
|
15
|
90
|
3. Пән мазмұны
3.1 Дәрістер сабақтарының тақырыптары
1. Тақырып
|
Кіріспе
|
Физикалық химия пәні мен оның мазмұны. Оның негізгі бөлімдері. Физикалық химияның даму тарихы. Физикалық химияның әдістері: термодинамикалық, стаитстикалық және квантомеханикалық. Металлургия үшін физикалық химияның маңызы
|
2. Тақырып
|
Химиялық термодинамика
|
Термодинамиканың 1-заңы. Термодинамикалық әдістің жалпы сипаттамасы. Негізгі түсініктер. Күй функциясы. Ішкі энергия, жылу, энтальпия, жұмыс. Термодинамиканың 1-заңының аналитикалық өрнегі мен анықтамасы. Шынайы және орташа жылусыйымдылық. Жылусыйымдылықтың температураға тәуелдігінің эмпирикалық теңдеулері. Химиялық реакциялардың жылу эффектілері. Гесс заңы. Түзілу, жану, агрегаттық өзгеріс, еру және нейтралдану жылуы. Түзілу жылуларының стандартты мәндерінің кестелері. Жылу эффектісінің температураға тәуелдігі (Кирхгоф теңдеуі).
Термодинамиканың 2-заңы. Өздігінен жүретін, қайтымды және қайтымсыз процестер. Табиғаттағы өздігінен жүретін процестердің бағыты. Термодинамикалық ықтималдық. Тепе-теңдік – системаның ықтималдығы жоғары күйі. Термодинамиканың 2-заңының аналитикалық өрнегі мен анықтамасы. Термодинамиканың 2-заңының статистикалық негізделуі. Энтропия – ықтималдық өлшемі. Оқшауланған системадағы энтропияның өзгерісі – процестің жүру бағытының көрсеткіші. әр түрлі процестердегі энетропияның өзгерісін есептеу. Термодинамикалық функциялар және олардың арасындағы байланыстар. Тұрақты көлем жағдайындағы (Гельмгольц энергиясы) және тұрақты қысым жағдайындағы (Гиббс энергиясы) еркін энергия системаның жұмыс істеу қабілетінің және процестің жүру бағытының көрсеткіші. Еркін және байланған энергия. Термодинамиканың 2-заңының агрегаттық өзгерістер процестеріне (булану, айдалу, балқу, полиморфтық өзгерістер) қолдану. Қаныққан бу қысымының температураға тәуелдігі. Клапейрон-Клаузиус теңдеуі.
Химиялық тепе-теңдік. Тепе-теңдік заңының термодинамикалық қорытылуы. Гомогендік системалардағы химиялық реакциялар. Тепе-теңдік константасы мен оны өрнектеу әдістері. Тепе-теңдік күйдегі қоспаның құрамын және өнімнің шығымын есептеу. Гетерогенді реакциялардың тепе-теңдік константалары. Диссоциациялану қысымы. Химиялық реакцияның изотерма теңдеуі. Химиялық тепе-теңдікке әсер ететін сыртқы факторлар. Тепе-теңдік константасына температураның әсері. Реакцияның изохора және изобара теңдеулері. Тепе-теңдікті термодинамикалық функциялардың стандартты мәндерінің кестелері бойынша есептеу.
Стаитстикалық термодинамиканың негіздері. Фазалық кеңістік. Больцманның таралу заңы. Газ молекуларының импульс және координаталар бойынша таралуы. Еркіндік дәрежелері бойынша энергияның таралу заңы. Жылусыйымдылықтың кванттық теориясы. Күйлердің статистикалық жиынтығы. Статистикалық салмақ. Ілгерілемелі, айналмалы және тербелмелі қозғалыстар күйлерінің қосындысы. Күй жиынтықтарын пайдалана отырып, термодинамикалық функциялар мен тепе-теңдік константасын есептеу.
|
3. Тақырып
|
Ерітінділер теориясы
|
Электролит еместердің ерітінділері. Парциалдық молдік шамалар. Гиббс-Дюгем теңдеулері. Газдардың сұйықтарда ерігіштігі. Генри заңы. Газдардың металдарда ерігіштігі.
Идеалдық ерітінділер. Рауль заңы. Сұйытылған ерітінділер. Сұйытылған ерітінділердің заңдары. Криоскопия және эбулиоскопия. Сұйытылған ерітінділердегі химиялық тепе-теңдік. Таралу заңы.
Реалдық ерітінділер. Термодинамикалық активтілік. Ерітінді компоненттерінің активтілігін анықтау әдістері.
|
4. Тақырып
|
Көп компонентті системалардағы фазалық тепе-теңдік
|
Негізгі түсініктер: фаза, компонент, еркіндік дәрежесі. Гиббстің фазалар ережесі. Біркомпонентті системаның күй диаграммасы. Физика-химиялық анализ.
Термиялық анализ, суыту қисықтары. Физика-химиялық анализ. Екікомпонентті системалардың балқу диаграммалары. Қатты және сұйық күйлерінде өзара шексіз еритін қарапайым эвтектика, қатты және сұйық күйде шекті еритін, тұрақты және тұрақсыз химиялық қосылыс түзетін компоненттер.
Үшкомпоненнті системалар.
|
5. Тақырып
|
Электрохимия
|
Электролиттердің ерітінділері. Электролиттік диссоциация теориясы. Күшті және әлсіз электролиттер. Кристалдық тордың және иондардың сольваттану энергиялары. Электролиттердің активтілігі. Электролиттердің активтік коэффициенттерін анықтау әдістері.
Ерітіндінің иондық күші. Меншікті және эквивалентті электрөткізгіштік, олардың концентрацияға тәуелділігі. Иондардың қозғалғыштығы. Кольрауш заңы. Тасымалдау саны. Электрөткізгіштікті өлшеудің практикада қолданылуы.
Электродтық процестер. Фазалардың бөліну шекаларында потенциалдар айырымының пайда болуы. Қос электрлік қабат. Гальваникалық элементтер. Электродтық потенциал және электрқозғаушы күш (ЭҚК).
Стандарттық электродтық потенциалдар қатары. Диффузиялық потенциал. Гальваникалық элементтің термодинамикасы.
Электродтардың түрлері. Гальваникалық элементтердің түрлері: химиялық және концентрациялық. ЭҚК өлшеу арқылы термодинамикалық параметрлерді анықтау.
Электродтық процестердің кинетикасы. Электролиз. Концентрациялық және химиялық поляризация. Асқын кернеулік.
Газдарда, сұйықтарда, қатты денелерде тасымалдану құбылысы. Диффузия теориясы. Фиктік заңдары. Диффузия коэффициентінің қозғалғыштықпен байланысы.
Сұйықтар мен қатты денелердегі диффузия механизмі. Киркендаль эффектісі. Даркен талдауы.
|
6. Тақырып
|
Химиялық кинетика және катализ
|
Формалды кинетиканың негіздері. Реакция жылдамдығы. Реакцияның молекулалығы мен реті. әрекеттесуші массалар заңы және реакциялардың кинетикалық теңдеулері. Жылдамдық константасы. Бірінші, екінші, үшінші және бөлшек санды ретті реакциялар, олардың кинетикалық теңдеулері. Жартылай ыдырау уақыты. Реакцияның ретін анықтау әдістері. Реакция жылдамдығының температураға тәуелділігі. Аррениус теңдеуі. Активтену энергиясы. Активті соқтығысу теориясы. Өтпелі кезең теориясы. Күрделі реакциялардың кинетикасы.
Гетерогендік рекциялардың кинетикасы. Металлургиядағы гетерогендік реакциялар. Гетерогендік процестердің көп сатылылығы. Сыртқы масса беріліс. Массаберілістің жылдамдығы. Өлшемдік теориясының қолданылуы. 2-теоремасы. Ұқсастық критерийі. Ішкі массаберіліс. Топохимиялық реакциялар. Кристалдану кинетикасы. Флуктуация теориясы.
Сфералық түйіршіктердің пайда болуының термодинамикалық шарттары.
Катализ. Катализатордың жалпы қасиеттері. Гомогенді катализ. Гетерогендік катализ. Катализдің негізгі теориясы. Реакция жылу мен активтену энергиясы арасындағы байланыс. Стерикалық фактор. Мономолекулалық реакциялар механизмі, олардың 1- және 2- рет бойынша жүруі. Өтпелі күй теориясы. Активтелген комплекс. Теорияның негізгі теңдеуі. Жылдамдық константасын өтпелі күй әдісі арқылы есептеу. Өтпелі күй энтропиясы және активті күй. Активті соқтығысу теориясы мен өтпелі күй теориясының арасындағы қатынас. Ерітінділердегі реакциялар кинетикасының ерекшеліктері. Иондар арасындағы реакциялар. Еріткіштің рөлі. Иондық күштің әсері; сольватация ықпалы.
|
7. Тақырып
|
Қайтымсыз процестердің термодинамикасы
|
Негізгі анықтамалар. Онзагердің қозғалыс үшін термодинамикалық теңдеулері. Негізгі постулаттар. Барьер арқылы тасымалдау. Қайтымсыз процестердің термодинамикасының теориялық негізделуі.
|
Практикалық сабақтарға арналған тақырыптар
Термодинамиканың 1-заңы. Әр түрлі процестердегі атқарылатын жұмыс. Газдар заңдары. Жылусыйымдылық.
Термохимия. Гесс заңы мен оның салдары. Реакцияның жылу эффектісінің температураға тәуелділігі (Кирхгоф заңы).
Термодинамиканың 2-заңы. Қайтымды процестердегі энтропияның өзгерісі. Гиббс-Гельмгольц энергиялары.
Химиялық тепе-теңдік. Тепе-теңдік константалары: Кр, Кс және Кх. Тепе-теңдіктегі қоспаның және өнімнің құрамын есептеу.
Тепе-теңдікті стандарттық термодинамикалық шамалардың көмегімен есептеу.
Фазалық тепе-теңдік. Клаузиус-Клапейрон теңдеуі.
Сұйытылған ерітінділер заңдары. Рауль заңы, оның салдары.
Электролиттер ерітінділері. Электрөткізгіштік. Иондардың қозғалғыштығы.
Гальваникалық элементтерінің термодинамикасы. ЭҚК көмегімен термодинамикалық параметрлерді есептеу.
Фазалық тепе-теңдік. Гиббстің фазалар ережесі. Бір компонентті системалар.
Екі компонентті системалардың балқу диаграммаларын тұрғызып, олармен жұмыс істеу.
Адсорбция. Фрейндлих, Лэнгмюр және Гиббс адсорбцияларының изотерма еңдеулері.
Химиялық реакциялардың кинетикасы. Реакцияның ретін анықтау.
Химиялық реакцияның жылдамдығына температураның әсері. Активтену энергиясын анықтау.
Лабораториялық сабаққа арналған тақырыптар
Тұздың суда еру жылуын анықтау.
Нейтралдау реакциясының жылуын анықтау.
Булану жылуын аналитикалық және графикалық әдістермен есептеу.
Гомогенді және гетерогенді химиялық реакциялардың тепе-теңдік константаларын анықтау.
Ерітінділердің парциалды мольдік шамаларын анықтау.
Ерітінділердегі еріген заттың молекулалық массасын эбулиоскопиялық және криоскопиялық әдістермен анықтау. Электролиттің изотоникалық коэффициентін және диссоциациялану дәрежесін анықтау.
Таралу заңы. Экстракция.
СӨЖ МАЗМҰНЫ
|
№
|
СӨЖ түрі
|
Есеп беру түрі
|
Бақылау түрі
|
Сағаттар
саны
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
1
|
Дәрістік сабақтарға дайындық
|
Жұмыс дәптері
|
Дәріс материалдары бойынша сұрау
|
7,5
|
2
|
Тәжірибелік сабақтарға дайындық
|
Жұмыс дәптері
|
Жазбаша тексеру
|
15
|
3
|
Зертханалық сабақтарға дайындық
|
Дәптерге конспект жазу
|
Зертханалық жұмысқа рұқсат алу
|
15
|
4
|
Аралық бақылауға дайындық
|
Жауап парағы
|
Бақылау жұмысы
МБ-1,МБ-2
|
6
|
5
|
Зертханалық сабақтарға есеп беру және қорғау
|
Жұмыс дәптері
|
Зертханалық жұмыс бойынша сұрау
|
6
|
6
|
Курстың қосымша материалдары бойынша
|
Дәптерге конспект жазу
|
Ауызша сұрау
|
8
|
7
|
Үй жұмысқа дайндық
|
Жұмыс дәптері
|
Жазбаша тексеру
|
|
ҚОРЫТЫНДЫ:
|
67,5
|
СӨЖ дәрістік курстың тақырыптарын зерттеу үшін бағытталған: студенттермен оқулықтар, құралдарға нұсқаулар және басшылық (паспорт) зерттеледі.
СӨЖ бақылау түрі болып студенттердің дәрістік курстың бағдарламасын орындау дайындығының деңгейі, сонымен қатар күндізгі оқу бөлімінің студенттері үшін – жоғары көрсетілген тақырыптар бойынша дәптерге есептер шығару, сыртқы оқу бөлімінің студенттері үшін – бақылау жұмысының орындалуы және конспект құру саналады.
Студенттердің өз бетінше оқып-игеруге арналған тақырыптар:
1. Химиялық термодинамика(Қолданылатың әдебиет: [1], 24-102 бет.)
Реакция жылу эффектісінің температураға тәуелділігінің теңдеуін анықтау. Кирхгоф теңдеуі арқылы берілген температура үшін реакцияның жылу эффектісін есептеу.
Темкин-Шварцман әдісі арқылы химиялық реакцияның ∆G0T мен Kp – мәндерін есептеу.
2. Ерітінділер теориясы(Қолданылатың әдебиет: [1], 251-288 бет.)
Ерітінділер тарауы бойынша есептер.
Гальваникалық элементтің ЭҚҚ есептеу. Электродтық реакциялардың термодинамикалық параметрлерін анықтау.
3.Көп компонентті системалардағы фазалық тепе-теңдік(Қолданылатың әдебиет: [1], 240-248 бет.)
Термиялық анализ, суыту қисықтары. Физика-химиялық анализ. Екікомпонентті системалардың балқу диаграммалары. Қатты және сұйық күйлерінде өзара шексіз еритін қарапайым эвтектика, қатты және сұйық күйде шекті еритін, тұрақты және тұрақсыз химиялық қосылыс түзетін компоненттер.
Үшкомпоненнті системалар.
4. Электрохимия(Қолданылатың әдебиет: [1], 479-587 бет.)
Меншікті және молярлық, эквивалентті электрөткізгіштіктерді есептеу. Электродтық реакциялардың термодинамикалық параметрлерін анықтау.
Екікомпонентті системалардың қайнау және балқу диаграммаларын тұрғызу, олармен жұмыс істеу.
Химиялық реакциялардың активтену энергиясы мен кинетикалық параметрлерін анықтау.
Адсорбция изотермасын тұрғызу. Лэнгмюрдың тұрақты теңдеуін табу.
5.Химиялық кинетика және катализ (Қолданылатың әдебиет: [1], 291-306 бет.)
Гетерогендік рекциялардың кинетикасы. Металлургиядағы гетерогендік реакциялар. Гетерогендік процестердің көп сатылылығы. Сыртқы масса беріліс. Массаберілістің жылдамдығы. Өлшемдік теориясының қолданылуы. 2-теоремасы. Ұқсастық критерийі. Ішкі массаберіліс. Топохимиялық реакциялар. Кристалдану кинетикасы. Флуктуация теориясы.
Мамандықтың жұмыс оқұ жоспарынан үзінді
|
|
ПМУ ҰС Н 7.18.1/10
түрі
|
Достарыңызбен бөлісу: |
