Программа специального курса «экспериментальные методы физической химии. Часть основы термохимии.»
Скачать 65.36 Kb.
|
БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ХИМИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ Утверждено на заседании Утверждено на заседании методической комиссии кафедры физической химии химического факультета протокол № 1 от 22.09.2005 протокол № 1 от 01.09.2005 Председатель метод. комиссии Зав. кафедрой физ. химии _________________________ ______________________________ профессор Т.Н. Воробьева профессор В.В. Паньков УТВЕРЖДАЮ Декан химического факультета ___________________ В.В. Паньков « »_______________ 2005 г. ПРОГРАММА СПЕЦИАЛЬНОГО КУРСА «ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ФИЗИЧЕСКОЙ ХИМИИ. ЧАСТЬ 1. ОСНОВЫ ТЕРМОХИМИИ.» для студентов 4-го курса химического факультета специальности G 31 05 01 – 01 -химия, специализация «Физическая химия» лекции – 34 час., практические (семинары) – 6 час., лабораторные – 24 час. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Специальный курс «Основы термохимии» (всего 64 учебных часа, из них лекции – 34 ч, семинары – 6 ч, лабораторные занятия – 24 ч) предназначен для студентов 4-го курса химического факультета по специальности G 31 05 01 – 01-химия, специализация «Физическая химия», и читается в 7-м семестре (форма отчетности – экзамен). Цель курса: изучение основ современных методов и средств измерения температуры и проведения термохимического эксперимента; изучение принципов построения калориметрической аппаратуры, использования различных термометров и калориметров для решения научных и практических задач, методики проведения калориметрических опытов и обработки их результатов. В настоящее время, когда активно разрабатываются национальные энергосберегающие программы, нацеленные на ликвидацию непроизводительных потерь и повышение эффективности использования энергоресурсов, когда в сферу современного производства вовлекается все большее число новых материалов, особо возрастает роль физико-химических и термохимических методов исследования веществ. Эти методы позволяют измерять энергетические характеристики соединений и различных процессов их превращения, необходимые для создания наиболее экономичных технологических схем. Потребность современной науки и производства в термохимических данных очень велика и постоянно возрастает, а масштабы ведущихся термодинамических исследований все еще недостаточны. Основным экспериментальным методом термохимии остается калориметрия, т.е. прямое измерение количества теплоты, сопровождающей химическую реакцию или какой-либо иной процесс. Важнейшим элементом при калориметрических измерениях является измерение температуры, которое чаще всего и определяет точность эксперимента. Поэтому при изложении основ термохимии необходимо уделять большое внимание не только методам калориметрии, но и методам измерения температуры в той мере, в какой это связано с задачами калориметрического эксперимента. Специальный курс включает в себя не только обзор современных экспериментальных методов термометрических и калориметрических измерений, ведущихся в мире, но и рассматривает различные области применения термохимических данных в области химической технологии, физико-химии органических веществ, минералов, неорганических веществ и полимеров. Специальный курс «Основы термохимии» непосредственно связан с общим курсом «Физическая химия» и другими специальными курсами специализации «Физическая химия», необходим студентам 4-го и 5-го курсов для качественного проведения научных исследований при выполнении курсовых и дипломных работ. СОДЕРЖАНИЕ КУРСА ВВЕДЕНИЕЗадачи современной термометрии и калориметрии и основные направления их развития. ОСНОВЫ ТЕРМОМЕТРИИПонятие о температуре. Тепловое равновесие и возможность измерения температуры. Термометрические параметры. Температурные шкалы, основные сведения, принципы построения. Условные температуры. Шкалы Цельсия, Фаренгейта, Бойля-Реомюра. Термодинамическая температура. Абсолютная термодинамическая температура, термодинамическая температура Цельсия. Сравнение абсолютной и логарифмической температурных шкал Кельвина. Реализация термодинамической температурной шкалы, сравнение шкалы Кельвина и шкалы идеального газового термометра (шкалы Авогадро). Газовые термометры, принципиальное устройство, введение поправок к показаниям газовых термометров. Международная (практическая) температурная шкала. МТШ-90: реперные точки, деление на интервалы по способам определения температуры. Основные требования, предъявляемые к калориметрическим термометрам. Ртутные термометры, основные сведения, типы. Расчет поправок к показаниям ртутных термометров. Термическая инертность термометра. Термометры сопротивления, общие сведения, области применения. Устройство платиновых термометров сопротивления, требования к их конструкции. Другие термометры сопротивления (железо-родиевые, медные, никелевые, германиевые). Сравнение чувствительности платинового и железо-родиевого термометров сопротивления в области низких температур. Термисторы. Измерение сопротивления термометра: потенциометрический и мостовой методы, их сравнение. Использование термометров сопротивления в калориметрии. Термопары, общие сведения. Термоэлектрические явления, особенности термоэлектрических цепей. Выбор термоэлектродов, изготовление термопар. Характеристика наиболее распространенных и стандартизированных термопар. Дифференциальные термопары. Применение термопар в калориметрии. Кварцевый термометр, основные сведения. Использование термометров различных типов в калориметрических исследованиях. ОСНОВЫ КАЛОРИМЕТРИИОбщие сведения о калориметрах. Классификация калориметров по режиму и методу измерения, конструкции прибора. Изотермические калориметры: калориметры фазовых переходов; калориметры, в которых тепловой эффект процесса компенсируется термоэлектрическими эффектами; калориметры, в которых теплота процесса компенсируется теплотой другой химической реакции. Калориметры, основанные на измерении разности температур. Жидкостные и массивные калориметры. Проточные калориметры. Калориметры теплового потока. Теплопередача в калориметрических системах. Теплообмен через теплопроводность, конвекцию и излучение. Режимы калориметрических измерений: изотермический, адиабатический, изопериболический, сканирующий. Адиабатический калориметр, бомбовый калориметр сгорания, калориметр растворения. Дифференциальные сканирующие калориметры. Метод тройного теплового моста. Градуировка калориметров, общие принципы. Градуировка жидкостных и массивных калориметров с изотермической оболочкой, калориметров-контейнеров. Проведение калориметрического опыта и вычисление результатов. Расчет поправки на теплообмен и особенности проведения опытов в калориметрах с изотермической оболочкой. Проведение опыта в адиабатических калориметрах, расчет поправки на теплообмен между калориметром и оболочкой. Температура, к которой следует относить измеренный тепловой эффект. Проведение опытов в калориметрах теплового потока. Калориметр Тиана. Дифференциальный калориметр Кальве. Проведение опыта в дифференциальных сканирующих калориметрах. Использование результатов термохимических измерений. Измерение и расчет тепловых эффектов различных процессов. Измерение теплоемкости веществ, расчет термодинамических функций соединений на основе данных по теплоемкости. Расчет химических равновесий. Калориметрические исследования фазовых превращений органических веществ веществ в конденсированном состоянии. Калориметрическое определение степени чистоты и температуры плавления веществ. Современные методы и области термохимических исследований минералов и неорганических материалов. Изучение процессов разупорядоченности в сплавах. Определение энергии образования и концентрации дефектов в сплавах. Термодинамика полимеров. Экспериментальные методы исследования термодинамических свойств полимеров и особенности полимеров как объектов калориметрических исследований. Калориметрическое определение степени кристалличности полимеров. Темы практических (семинары) занятий:
Темы лабораторных занятий:
ЛИТЕРАТУРАОсновная
Дополнительная
Программу составил профессор кафедры физической химии, доктор химических наук, доцент А.В. Блохин |
Добавить в свой блог или на сайт
Похожие:
 | Этапы становления термохимии и основные направления ее развития. Тепловое равновесие и температура. Основы термометрии |  | Карта компетенций дисциплины Теоретические и экспериментальные методы исследования в химии |
| Основы аналитической химии. Часть Количественный анализ: учебно-метод пособие / Г. Н. Шрайбман, О. Н. Булгакова, Н. В. Иванова; гоу... | | Экспериментальные основы квантовой механики. Дифракция электронов. Волна де-Бройля |
| Настоящая программа охватывает основополагающие разделы неорганической химии, ее теоретические основы (строение вещества, термодинамика... | | Настоящая программа охватывает основополагающие разделы неорганической химии, ее теоретические основы (строение вещества, термодинамика... |
| Настоящая программа охватывает основополагающие разделы неорганической химии, ее теоретические основы (строение вещества, термодинамика... | | Программа курса химии для 10 -11 кл общеобразовательных учреждений (базовый уровень)/ из сборника Программа курса химии для 8 -11... |
| I. Основное общее образование для основной общеобразовательной школы в соответствии с существующей концепцией химического образования... | | Рабочая программа по химии составлена на основе Программы курса химии для 8-11 классов общеобразовательных учреждений. Автор Л. М.... |
Разместите кнопку на своём сайте: