Решение типовых задач icon

Решение типовых задач




НазваРешение типовых задач
Сторінка1/10
Дата04.06.2012
Розмір1.58 Mb.
ТипРешение
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.


ВВЕДЕНИЕ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

Распределение учебных часов и содержание дисциплины «Физическая

химия и аналитический контроль» . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6

1. ХИМИЧЕСКАЯ ТЕРМОДИНАМИКА . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19

1.1.Первый закон термодинамики. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19

1.1.1. Законы идеальных газов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19

1.1.2. Формулировки первого закона термодинамики и его

применение к термодинамическим процессам. . . . . . . . . . . . . . . 20

1.1.3. Теплоемкость. Теплота нагревания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22

1.1.4. Решение типовых задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24

1.1.5. Задачи для контрольных работ, домашних заданий и

самостоятельной работы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25

1.2. Термохимия. Тепловой эффект реакции. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .28

1.3. Второй закон термодинамики. Энтропия. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30

1.4. Термодинамические потенциалы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31

1.5. Химическое равновесие. Константа равновесия . . . . . . . . . . . . . . . . .32

1.6. Решение типовой задачи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33

1.7. Многовариантная задача для контрольных работ . . . . . . . . . . . . . . . . 36

2. РАСТВОРЫ. СПОСОБЫ ВЫРАЖЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ . . . . . . . . . 38

2.1. Идеальные растворы. Законы идеальных растворов . . . . . . . . . . . . . . 42

2.2. Реальные растворы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47

2.3. Решение типовых задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .48

2.4. Задачи для контрольных работ, домашних заданий и

самостоятельной работы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

^ 3. ФАЗОВЫЕ РАВНОВЕСИЯ В КОНДЕНСИРОВАННЫХ

РАВНОВЕСНЫХ СИСТЕМАХ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

3.1. Правило фаз Гиббса. Фазовые переходы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54

3.2. Диаграммы состояния двухкомпонентных систем . . . . . . . . . . . . . . . .55

3.3. Решение типовых задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

3.4. Многовариантная задача для контрольных работ . . . . . . . . . . . . . . . . .66

4. ПОВЕРХНОСТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .68

4.1. Адсорбция . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

4.2. Смачивание . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

4.3.Решение типовых задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .73

4.4. Задачи для контрольных работ, домашних заданий и

самостоятельной работы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

5. ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .82

5.1. Скорость химической реакции. Кинетическая классификация

и кинетические уравнения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82

5.2. Зависимость скорости химической реакции от температуры.

Энергия активации . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .86

5.3. Кинетика сложных химических реакций . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .87

5.4. Решение типовых задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .93

5.5. Задачи для контрольных работ, домашних заданий и

самостоятельной работы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .95

6. ЭЛЕКТРОХИМИЯ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .99

6.1. Растворы электролитов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99

6.2. Электрическая проводимость растворов электролитов . . . . . . . . . . . 102

6.3. Электродные потенциалы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104

6.4. Гальванические элементы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105

6.5. Термодинамика гальванических элементов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .106

6.6. Решение типовых задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107

6.7. Задачи для контрольных работ, домашних заданий и

самостоятельной работы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110

7. ДИСПЕРСНЫЕ СИСТЕМЫ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112

7.1. Коллоидные растворы. Методы получения коллоидных

растворов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .112

7.2. Строение коллоидных мицелл . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .113

7.3. Свойства коллоидных растворов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .114

7.4. Решение типовых задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118

7.5. Задачи для контрольных работ, домашних заданий и

самостоятельной работы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121

ЛИТЕРАТУРА . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125


ВВЕДЕНИЕ


Возникновение физической химии как науки уходит своими корнями в середину XVIII столетия. Основоположником физической химии можно считать М. В. Ломоносова, но только через сто лет идея плодотворного слияния физики и химии получила признание в трудах многих выдающихся ученых. Огромный вклад в развитие данной области научной деятельности внесли Оствальд, Фарадей, Менделеев, Гиббс, Рауль, Нернст, Аррениус, Коновалов, Вант – Гофф. В Украине первое отделение физической химии было организовано в 1863г. М. М. Бекетовым на базе Харьковского университета.

Знание физической химии дает теоретическую основу для изучения химических процессов в металлургии, химической, пищевой, фармацевтической и многих других отраслях промышленности, открывает возможности изучения путей протекания процессов и их интенсификации.

Данные методические указания содержат 7 основных разделов, материал которых соответствует принятым для студентов металлургических вузов рабочим программам. При составлении методических указаний были использованы материалы наиболее распространенных учебников, задачников, монографий и справочников. Материалы переработаны в соответствии с современной терминологией, обозначениями, единицами измерения физических величин в системе СИ.

В методических указаниях, после изложения теоретических вопросов, представлены решения типовых задач с пояснениями.

При изучении курса студентам рекомендуется следующий порядок. Материал необходимо изучать последовательно, используя рекомендуемую литературу. Содержание и объем дисциплины для каждой специальности определяется учебным планом и программой, в которой учтены особенности курса физической химии применительно к металлургическим специальностям.

Количество контрольных работ, разделов, входящих в работу, определяется специальностью студента. В каждом разделе приведено 30 вариантов заданий. Вариант работы определяет преподаватель или может быть рассчитан по двум последним цифрам студенческого билета.


^ Распределение учебных часов по дисциплине «Физическая химия и аналитический контроль». «Физическая химия» Часть I.

Направление 6.050401 «Металлургия черных металлов»

специализация – МЧ, ЦМ




Всего

Семестр

VI

Всего часов по учебному плану

113

113

в том числе:

аудиторные занятия


24


24

из них:

- лекции


16


16

- лабораторные занятия

8

8

- практические занятия

-

-

- семинары

-

-

Самостоятельная работа

89

89

Количество и семестр выдачи контрольных работ

1

1

Итоговый контроль (экзамен, зачет)




экзамен


^ Содержание дисциплины

Лекционный курс – 16 часов



тем

Название темы, её содержание

Кол-во

часов

1


2


3


4

Химическая термодинамика

Первый закон термодинамики. Теплоемкость и теплота нагревания. Термохимия. Законы Гесса и Кирхгофа. II закон термодинамики. Энтропия. Термодинамические потенциалы, химическое сродство. Химическое равновесие, константа равновесия. Смещение химического равновесия.

Растворы и фазовое равновесие

Общая характеристика растворов. Законы идеальных растворов. Закон Рауля, следствия из закона. Растворимость газов в жидкости и расплавленных металлах. Законы Генри и Сивертса. Растворимость жидкости в жидкости. Закон распределения Нернста – Шилова. Удаление вредных примесей из расплавленных металлов. Реальные растворы. Активность. Летучесть (фугитивность) газов.

Фазовое равновесие в гетерогенных системах. Правило фаз Гиббса. Диаграммы состояния однокомпонентных систем. Полиморфизм. Диаграммы состояния двухкомпонентных систем с простой эвтектикой, с образованием химических соединений и твердых растворов. Термический анализ.

Поверхностные явления

Роль поверхностных явлений в металлургии. Адсорбция, природа адсорбционных сил. Адсорбция газов на твердом адсорбенте. Уравнение Ленгмюра. Адсорбция из растворов на твердом адсорбенте. Адсорбция в системе газ – жидкость. Поверхностное натяжение. Уравнение Гиббса. Поверхностно – активные вещества. Смачивание.

Химическая кинетика и электрохимия

Значение химической кинетики для металлургии. Скорость реакции, факторы, влияющие на её величину. Закон действующих масс. Правило Вант – Гоффа и уравнение Аррениуса. Кинетическая классификация реакций. Молекулярность и порядок реакций. Кинетика сложных реакций: обратимых, последовательных, параллельных. Кинетика гетерогенных реакций. Катализ.

Растворы электролитов. Слабые и сильные электролиты. Теория электролитической диссоциации. Активность, коэффициент активности. Ионная сила раствора. Электродный потенциал. Уравнение Нернста. Гальванические элементы, основные типы. Электродвижущая сила и термодинамика гальванического элемента.

4


6


2


4





Лабораторные занятия – 8 часов



работ

Название работы

Кол-во

часов

1

2


3


4

Определение теплового эффекта реакций

Термический анализ двухкомпонентной металлической системы

Построение изотермы адсорбции органической кислоты на твердом адсорбенте

Влияние температуры на скорость реакции

2


2


2

2


^ Распределение учебных часов по дисциплине «Физическая химия и аналитический контроль». «Физическая химия» Часть I.

Направление 6.050402 «Литейное производство»

специализация – МЛ



Всего

Семестр

III

Всего часов по учебному плану

81

81

в том числе:

аудиторные занятия


12


12

из них:

- лекции


8


8

- лабораторные занятия

4

4

- практические занятия

-

-

- семинары

-

-

Самостоятельная работа

69

69

Количество и семестр выдачи контрольных работ

1

1

Итоговый контроль (экзамен, зачет)




экзамен

^ Содержание дисциплины

Лекционный курс – 8 часов



тем

Название темы, её содержание

Кол-во

часов

1


2


3


4

Химическая термодинамика

Первый закон термодинамики. Теплоемкость и теплота нагревания. Термохимия. Законы Гесса и Кирхгофа. II закон термодинамики. Энтропия. Термодинамические потенциалы, химическое сродство. Химическое равновесие, константа равновесия. Смещение химического равновесия.

Растворы и фазовое равновесие

Общая характеристика растворов. Законы идеальных растворов. Закон Рауля, следствия из закона. Растворимость газов в жидкости и расплавленных металлах. Законы Генри и Сивертса. Растворимость жидкости в жидкости. Закон распределения Нернста – Шилова. Удаление вредных примесей из расплавленных металлов. Реальные растворы. Активность. Летучесть (фугитивность) газов.

Фазовое равновесие в гетерогенных системах. Правило фаз Гиббса. Диаграммы состояния однокомпонентных систем. Полиморфизм. Диаграммы состояния двухкомпонентных систем с простой эвтектикой, с образованием химических соединений и твердых растворов. Термический анализ.

Поверхностные явления

Роль поверхностных явлений в металлургии. Адсорбция, природа адсорбционных сил. Адсорбция газов на твердом адсорбенте. Уравнение Ленгмюра. Адсорбция из растворов на твердом адсорбенте. Адсорбция в системе газ – жидкость. Поверхностное натяжение. Уравнение Гиббса. Поверхностно – активные вещества. Смачивание.

Химическая кинетика и электрохимия

Значение химической кинетики для металлургии. Скорость реакции, факторы, влияющие на её величину. Закон действующих масс. Правило Вант – Гоффа и уравнение Аррениуса. Кинетическая классификация реакций. Молекулярность и порядок реакций. Кинетика сложных реакций: обратимых, последовательных, параллельных. Кинетика гетерогенных реакций. Катализ.

Растворы электролитов. Слабые и сильные электролиты. Теория электролитической диссоциации. Активность, коэффициент активности. Ионная сила раствора. Электродный потенциал. Уравнение Нернста. Гальванические элементы, основные типы. Электродвижущая сила и термодинамика гальванического элемента.

2


2


2


2




Лабораторные занятия – 4 часа



работ

Название работы

Кол-во

часов

1

2


Определение теплового эффекта реакций

Построение изотермы адсорбции органической кислоты на твердом адсорбенте

2

2


^ Распределение учебных часов по дисциплине «Физическая химия и аналитический контроль». «Физическая химия» Часть I.

Направление 6.050403 «Инженерное материаловедение»

специализация – МТ, МО, ПТ



Всего

Семестр

IV

Всего часов по учебному плану

81

81

в том числе:

аудиторные занятия


12


12

из них:

- лекции


8


8

- лабораторные занятия

4

4

- практические занятия

-

-

- семинары

-

-

Самостоятельная работа

69

69

Количество и семестр выдачи контрольных работ

1

1

Итоговый контроль (экзамен, зачет)




экзамен



^ Содержание дисциплины

Лекционный курс – 8 часов



тем

Название темы, её содержание

Кол-во

часов

1


2


3


4

Химическая термодинамика

Первый закон термодинамики. Теплоемкость и теплота нагревания. Термохимия. Законы Гесса и Кирхгофа. II закон термодинамики. Энтропия. Термодинамические потенциалы, химическое сродство. Химическое равновесие, константа равновесия. Смещение химического равновесия.

Растворы и фазовое равновесие

Общая характеристика растворов. Законы идеальных растворов. Закон Рауля, следствия из закона. Растворимость газов в жидкости и расплавленных металлах. Законы Генри и Сивертса. Растворимость жидкости в жидкости. Закон распределения Нернста – Шилова. Удаление вредных примесей из расплавленных металлов. Реальные растворы. Активность. Летучесть (фугитивность) газов.

Фазовое равновесие в гетерогенных системах. Правило фаз Гиббса. Диаграммы состояния однокомпонентных систем. Полиморфизм. Диаграммы состояния двухкомпонентных систем с простой эвтектикой, с образованием химических соединений и твердых растворов. Термический анализ.

Поверхностные явления

Роль поверхностных явлений в металлургии. Адсорбция, природа адсорбционных сил. Адсорбция газов на твердом адсорбенте. Уравнение Ленгмюра. Адсорбция из растворов на твердом адсорбенте. Адсорбция в системе газ – жидкость. Поверхностное натяжение. Уравнение Гиббса. Поверхностно – активные вещества. Смачивание.

Химическая кинетика и электрохимия

Значение химической кинетики для металлургии. Скорость реакции, факторы, влияющие на её величину. Закон действующих масс. Правило Вант – Гоффа и уравнение Аррениуса. Кинетическая классификация реакций. Молекулярность и порядок реакций. Кинетика сложных реакций: обратимых, последовательных, параллельных. Кинетика гетерогенных реакций. Катализ.

Растворы электролитов. Слабые и сильные электролиты. Теория электролитической диссоциации. Активность, коэффициент активности. Ионная сила раствора. Электродный потенциал. Уравнение Нернста. Гальванические элементы, основные типы. Электродвижущая сила и термодинамика гальванического элемента.

2


2


2


2




Лабораторные занятия – 4 часа



работ

Название работы

Кол-во

часов

1

2


Определение теплового эффекта реакций

Построение изотермы адсорбции органической кислоты на твердом адсорбенте

2

2

  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10

Схожі:

Решение типовых задач iconРешение Научно-методического совета ипо сггу от 19. 11. 2012 г по вопросу «Об утверждении программ для профильной школы, факультативов, кружков»
«Решение экономических задач по курсу «Основы экономики», 2 программ кружков «Армспорт», «Американский футбол»
Решение типовых задач icon2 Графический метод решения задач линейного программирования
Графическое решение задач лп дает наглядное представление процесса нахождения оптимального решения, а также анализа полученного решения...
Решение типовых задач icon2 Графический метод решения задач линейного программирования
Графическое решение задач лп дает наглядное представление процесса нахождения оптимального решения, а также анализа полученного решения...
Решение типовых задач icon2 Графический метод решения задач линейного программирования
Графическое решение задач лп дает наглядное представление процесса нахождения оптимального решения, а также анализа полученного решения...
Решение типовых задач iconРешение по выбранным показателям экономической эффективности, что, естественно, является недостаточным для решения широкого спектра задач
Охватывает комплекс вопросов, связанных с решением технических задач, разработок теплоэнергетики, определением их экономической эффективности...
Решение типовых задач icon2 Решение матричной игры (2х2)
При наличии седловой точки решение очевидно, тогда в соответствии с основной теоремой игра имеет оптимальное решение в смешанных...
Решение типовых задач icon5. Целочисленное программирование
Целочисленные программирование ориентировано на решение задач математического программирования, в которых все или некоторые переменные...
Решение типовых задач icon5. Целочисленное программирование
Целочисленные программирование ориентировано на решение задач математического программирования, в которых все или некоторые переменные...
Решение типовых задач icon5. Целочисленное программирование
Целочисленные программирование ориентировано на решение задач математического программирования, в которых все или некоторые переменные...
Решение типовых задач icon5. Целочисленное программирование
Целочисленные программирование ориентировано на решение задач математического программирования, в которых все или некоторые переменные...
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи