Методи окислення-відновлення

Константи рівноваги систем. Зв’язок між константою рівноваги і нормальними потенціалами. Вирахування потенціалу в різних точках титрування при побудові кривих. Методи визначення кінцевої точки титрування. Окислювально-відновні індикатори.

Огляд окислювально-відновних методів: йодометрія, біхроматометрія, перманганатометрія.

Йодометрія та біхроматометрія

Йодометрія. Система йод-йодид-окислювач чи відновник в залежності від нормальних потенціалів окислювально-відновних систем і рН розчинів. Крохмаль як індикатор. Тіосульфат як відновник. Біхроматометрія. Система біхромат-хром (ІІІ). Індикатори методу.

Методи комплексоутворення

Принцип методу комплексоутворення (комплексометрія). Використання неорганічних і органічних речовин в комплексометрії.

Етилендиамінтетраацетат натрію як титрант. Умови комплексометричного титрування. Методи індикації кінцевої точки титрування. Застосування комплексометрії в практиці хімічного аналізу (визначення твердості води).

Література

1. Сегеда А. С. Збірник задач і вправ з аналітичної хімії. Якісний аналіз. / Сегеда А.С., Галаган Р.Л. / За загальною редакцією А.С. Сегеди. – Київ: ЦУЛ, Фітосоціоцентр, 2002. – 429 с.

2. Основы аналитической химии. В 2 кн. Кн. 1 Общие вопросы. Методы разделения: Учеб. для вузов /Ю.А. Зотов, Е.Н. Дорохова, В.И. Фадеева и др.; Под ред. Ю.А. Зотова. – М.: Высш. шк., 1996. – 383 с.

3. Основы аналитической химии. В 2 кн. Кн. 2.Методы химического анализа: Учеб. для вузов / Ю.А. Зотов, Е.Н. Дорохова, В.И. Фадеева и др.; Под ред. Ю.А. Зотова. – М.: Высш. шк., 1996. – 461 с.

4. Пономарев В. Д. Аналитическая химия (в двух частях). Ч. 1. Учебник для вузов. – М.: Высш. школа, 1982. Ч. 2. Количественный анализ. − 288 с.

5. Пономарев В. Д. Аналитическая химия (в двух частях). Ч. 1. Учебник для вузов. – М.: Высш. школа, 1982. Ч. 1. Теоретические основы. Качественный анализ. – 288 с.

6. Пилипенко А. Т. Аналитическая химия / Пилипенко А.Т., Пятницкий И.В. / В двух книгах: кн. 1 – М.: Химия, 1990. − 480 с.

7. Пилипенко А. Т. Аналитическая химия / Пилипенко А.Т., Пятницкий И.В. / Вдвух книгах: кн. 2 – М.: Химия, 1990. − 481с.

 

Фізколоїдна хімія

Предмет фізичної та колоїдної хімії

Основні розділи курсу. Роль фізики і математики при вивченні теорії фізичної хімії. Історія розвитку фізичної хімії, роль українських та зарубіжних вчених в розвитку цієї науки.

Ознаки об’єктів колоїдної хімії. Класифікація поверхневих явищ. Класифікація дисперсних систем.

Теоретичні основи фізичної та колоїдної хімії

Агрегатні стани речовини, їх характеристика.Закони стану ідеальних і реальних газів. Молекулярно – кінетична теорія газів. Рідини. Їх властивості: в’язкість, дифузія. Твердий стан. Типи кристалічних граток: іонна, атомна, молекулярна, металічна.

Основи хімічної термодинаміки

Предмет хімічної термодинаміки. Основні поняття. Класифікація систем і процесів. Перший закон термодинаміки. Теплота і робота. Робота при різних процесах в газових системах. Теплота при різних процесах. Ентальпія. Основи термохімії. Закон Гесса та наслідки з нього. Темлоємність. Закон Кірхгофа. Термодинамічні потенціали. Енергія Гіббса і Гельмгольца. Хімічний потенціал. Напрямок процесів. Диференціали термодинамічних функцій.

Хімічна рівновага. Її кількісна характеристика. Зв’язок із термодинамічними потенціалами. Ізотерма хімічної реакції. Принцип Ле–Шательє.

Фазові рівноваги

Фази і компоненти системи. Умови фазової рівноваги. Павило фаз Гіббса. Однокомпонентні системи. Варіантність систем. Діаграма стану води, фізичний зміст її елементів. Рівняння Клапейрона – Клаузіуса, його аналіз.

Розчини, їх природа і способи вираження концентрацій

Термодинаміка процесу розчинення. Фазова рівновага розчин – насичена пара. Закон Рауля та наслідки з нього. Кипіння та замерзання розчинів. Природа ебуліоскопічної та кріоскопічної констант. Осмотичний тиск розчинів. Колігативні властивості. Розчинення газів в рідинах. Закон Генрі і Сеченова. Розчинність твердих речовин в рідинах.

Рідкі розчини з необмеженою розчинністю компонентів. Ідеальні та неідеальні розчини. Причини відхилення від закону Рауля. Діаграма тиску і діаграми кипіння. Зв’язок між складом пари і розчину, що знаходиться в рівновазі. Закони Коновалова. Обмежено розчинні рідини. Взаємно нерозчинні рідини. Екстракція. Перегонка з водяною парою.

Розчини електролітів

Колігативні властивості розчинів електролітів. Теорія електролітичної дисоціації. Ступінь і константа дисоціації. Ізотонічний коефіцієнт. Теорія сильних електролітів Дебая – Хюккеля. Активність, іонна сила розчинів, коефіцієнт активності. Дисоціація води. Водневий та гідроксильний показник. Іонний добуток води. Протолітична теорія кислот і основ. Концентрація йонів гідроксонію в різних системах. Буферні розчини. Буферна ємність. Гідроліз з точки зору протолітичної теорії.

Електропровідність розчинів. Рухливість йонів. Закон Кольрауша. Кондуктометрія та її практичне вик

Електрохімія

Загальна характеристика електрохімічних процесів електродний потенціал. Трансформація хімічної енергії в електричну. Рівняння Нернста. Типи потенціалів. Гальванічні елементи. Позначення електродів і елементів. Типи електродів. Потенціометрія. Кінетика гетерогенних процесів. Дифузія. Закони Фіка. Стаціонарний струм. Електродна поляризація. Полярографія і вольтамперометрія. Аналіз полярографічної хвилі.

Термодинаміка і будова поверхневого шару

Поверхня поділу фаз. Поверхнева енергія та поверхневий натяг. Поверхнева ентальпія і ентропія. Залежність поверхневого натягу від різних чинників (температури, природи фазоутворюючих речовин, розчинених речовин). Явища, що зменшують поверхню поділу. Самовільна перегонка рідини. Поверхневий тиск. Адгезія і змочування. Розтікання.

Адсорбція на поверхні рідини. Правило Дюкло – Траубе. Енергетичні параметри адсорбції. Рівняння Ленгмюра, його параметри. Адсорбція на межі двох рідин, що не змішуються. Адсорбція електролітів. Вибіркова адсорбція, правило Панета – Фаянса – Гана. Йонообмінна адсорбція. Хроматографія.

Дисперсність і термодинамічні властивості

Вплив дисперсності на внутрішній тиск тіл. Рівняння Лапласа. Поверхнева енергія і рівноважні форми тіл. Закон Вульфа. Капілярні явища. Залежність термодинамічної реакційної здатності від дисперсності. Вплив дисперсності на температуру фазового переходу.

Колоїдні системи та їх властивості

Загальна характеристика колоїдних систем. Конденсаційні та дисперcаційні методи їх одержання. Методи очищення колоїдних розчинів. Оптичні властивості(ефект Тіндаля, закон Релея). Оптичні методи дослідження дисперсних систем. Молекулярно–кінетичні властивості колоїдних систем. Броунівський рух. Дифузія. Седиментація. Дифузно–седиментаційна рівновага. Седиментаційний аналіз. Осмотичний тиск.

Електрокінетичні явища (електрофорез, електроосмос, потенціал течії і потенціал осадження). Будова міцели. Використання електрокінетичних явищ для дослідження колоїдних систем і в технологічних процесах.

Стійкість і коагуляція золів

Види стійкості дисперсних систем (седиментаційна і агрегативна). Термодинамічно і кінетично стійкі дисперсні системи. Чинники агрегативної стійкості дисперсних систем (електростатичний, адсорбційно–сольватний, ентропійний, структурно – механічний, гідродинамічний).

Коагуляція гідрофобних золів. Вплив електролітів. Правило Шульце–Гарді. Кінетика коагуляції. Поріг коагуляції. Гетерокоагуляція (взаємна коагуляція золів, флокуляція, флотація, гетерокоагуляція). Коагуляція сумішшю електролітів. Явище привикання золів. Захисна дія високомолекулярних речовин.

Література

1. Физическая химия. Теоретическое и практическое руководство. / Под ред. Б.П. Никольского. – Л.: Химия, 1987. − 216 с.

2. Физическая химия. В 2 кн. /Под ред. К.С.Краснова. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 1995. − 190 с.

3. Стромберг А. Г. Физическая химия. / Стромберг А.Г., Семченко Д.П. / Под ред. А.Г.Стромберга.; Изд. 2-е, перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 1988. − 286 с.

4. Полторак О. М. Термодинамика в физической химии. – М.: Высш. шк., 1991. − 99 с.

5. Смирнова Н. А. Методы статистической термодинамики в физической химии. – М.: Высш. шк., 1982. − 68 с.

6. Антропов Л. I. Теоретична електрохiмiя. – Київ: Либiдь, 1993. − 160 с.

7. Еремин Е. Н. Основы химической кинетики в газах и растворах. – Изд. МГУ, 1971. − 86 с.

8. Измайлов Н. А. Электрохимия растворов. – М.: Химия, 1966. − 132 с.

9. Лебедь В. И. Физическая химия. Часть I. Термодинамика. Гетерогенные равновесия. Химическое равновесие. – Харьков: ХВУ, 1996. − 420 с.

10. Лебедь В. И. Физическая химия. Часть 2. Электрохимия. Химическая кинетика. – Харьков: ХВУ, 1998. − 420 с.

11. Лебідь В. І. Фізична хімія. – Харків: Фоліо, 2005. − 125 с.