Список вопросов к экзамену по физической и коллоидной химии

Список вопросов к экзамену по физической и коллоидной химии
1. Предмет химической термодинамики. Основные положения химической термодинамики.
Основные понятия термодинамики: система, процесс, термодинамические изменения.
Интенсивные и экстенсивные свойства системы.
2. Основные параметры состояния. Функции состояния. Термодинамический процесс.
3. Внутренняя энергия, теплота, работа. Рассчет работы в термодинамических процессах:
изобарном, изохорном, изотермическом.
4. Первый закон термодинамики и его математическое выражение. Применение первого
закона термодинамики для изотермического, изохорного, изобарного и адиабатического
процессов.
5. Термохимия. Закон Гесса. Теплоты растворения, нейтрализации, образования, сгорания.
6. Стандартное состояние вещества. Вычисление тепловых эффектов реакций с помощью
таблиц стандартных теплот образования и сгорания.
7. Зависимость энтальпии от температуры. Уравнение Кирхгоффа в дифференциальной и
интегральной формах.
8. Обратимые
и
необратимые
процессы.
Второй
закон
термодинамики
и
его
математическое выражение. Энтропия и ее физический смысл. Изменение энтропии как
критерий направленности спонтанных процессов в изолированных системах.
9. Третий закон термодинамики. Абсолютное значение энтропии. Вычисление энтропии.
Изменение энтропии в разных процессах.
10. Термодинамические потенциалы (внутренняя энергия, энтальпия, энергия Гиббса,
энергия Гельмгольца). Критерии равновесия и направленности процессов в химических
системах. Уравнение Гиббса-Гельмгольца.
11. Активность. Закон действующих масс. Разные способы выражения константы
химического равновесия. Равновесие в гетрогенных реакциях. Уравнение изотермы
химической реакции Вант-Гоффа и его анализ.
12. Зависимость константы равновесия от температуры. Уравнение изохоры и изобары
химической реакции. Константа химического равновесия и принцип Ле-Шателье.
13. Термодинамика фазового равновесия. Понятие о фазе, компоненте, составляющей части,
фазовом превращении, термодинамической степени свободы и химическом потенциале.
Правило фаз Гиббса.
14. Диаграмма состояния для системы из одного компонента. Уравнение КлапейронаКлаузиуса (плавление, испарение и сублимация).
15. Понятие о растворе. Способы выражения концентрации растворов. Идеальные и
реальные растворы. Свойства идеальных растворов.
16. Закон Рауля. Давление насыщенного пара в идеальных системах, образованных
летучими компонентами. Отклонения от закона Рауля в реальных растворах.
17. Изменение температур замерзания и кипения растворов. Криоскопия и эбуллиоскопия.
Осмос. Осмотическое давление. Осмометрия.
18. Закон распределения Нернста. Уравнение Шилова-Лепинь. Экстракция, значение в
фармации.
19. Термодинамика
Аррениуса.
растворов
Степень
электролитов.
диссоциации.
Закон
Изотонический
разведенния
коэффициент.
Оствальда.
Теория
Активность.
Коэффициент активности электролита и его зависимость от ионной силы раствора.
20. Электрическая проводимость растворов электролитов. Удельная электропроводность, ее
зависимость от концентрации раствора для сильных и слабых электролитов.
21. Молярная электрическая проводимость, ее зависимость от разбавления. Закон
Кольрауша.
22. Кондуктометрия.
фармацевтического
Кондуктометрическое
анализа.
титрование
Потенциометрия.
и
его
значение
Потенциометрическое
для
титрование.
Определение концентрации раствора. Амперометрическое титрование.
23. Электродные
потенциалы
и
электродвижущие
силы.
Механизм
возникновения
электродного потенциала. Стандартный электродныъ потенциал. Уравнение Нернста.
24. Классификация электродов. Электроды первого рода. Уравнение Нернста. Водородный
электрод,
нормальный
водородный
потенциал.
Электроды
второго
рода.
Хлорсеребрянный и каломельный электроды.
25. Гальванические элементы. Классификация гальванических элементов. Обратимые и
необратимые гальванические элементы. Элементы без переноса и с переносом.
Химические и концентрационные элементы. Диффузный потенциал.
26. Неравновесные электродные процессы. Электролиз. Первый закон Фарадея, второй
закон Фарадея, число Фарадея.
27. Химическая кинетика. Скорость химической реакции и методы ее определения.
Основной постулат химической кинетики. Порядок и молекулярность реакции. Сложные
реакции. Оборотные реакции. Параллельные реакции. Последовательные реакции.
28. Кинетика простых реакций. Реакции 0, 1, 2, 3 порядков.
29. Методы определения порядков реакции. Интегральные методы. Метод подбора
кинетического уравнения. Метод периода полупревращения.
30. Зависимость константы скорости реакции от температуры. Правило Вант-Гоффа.
Уравнение
Аррениуса.
Рассчет
энергии
активации
и
передэкспоненциального
умножителя. Метод ускоренного старения лекарств, рассчеты, значение для фармации.
31. Предмет коллоидной химии, ее значение для фармации. Классификация дисперсных
систем. Понятие дисперсности. Удельная поверхность.
32. Удельная поверхность, ее связь с размерами частиц. Свободная поверхностная энергия и
поверхностное натяжение. Методы определения поверхностного натяжения.
33. Методы получения дисперсных систем. Пептизация. Диализ.
34. устойчивость дисперсных систем с точки зрения термодинамики. Понятие о лиофильных
и лиофобных системах.
35. Молекулярно-кинетические свойства дисперсных систем. Броуновское движение, его
характеристики. Уравнение Эйнштейна.
36. Коллигативные свойства дисперсных систем. Диффузия. Уравнение Эйнштейна и его
применение для определения размеров частиц. Осмотическое давление в дисперсных
системахи его особенности в сравнении с истинными растворами.
37. Седиментационно-диффузионное равновесие в дисперсных системах. Уравнение Стокса.
Седиментационный анализ в дисперсных системах: методика анализа, интегральная и
дифференциальная кривая.
38. Осмотическое давление в дисперсных системах. Мембранное равновесие Доннана и его
биологическое значение.
39. Оптические свойства коллоидных растворов. Эффект Тиндаля. Уравнение Релея.
Оптические методы определения формы и размеров частиц дисперсной фазы.
40. Механизм
возникновения
электрический
слой.
электрического
Правило
заряда
Панета-Фаянса
коллоидных
для
частиц.
избирательной
Двойной
адсорбции
электролитов. Строение мицеллы гидрофобного золя.
41. Электрокинетические явления: электрофорез, электросмос, потенциал седиментации,
потенциал протекания. Практическое применение этих явлений в технике, медицине,
фармации.
42. Кинетическая и агрегативная устойчивость коллоидных систем. Факторы устойчивости.
43. Коагуляция и факторы, ее вызывающие. Порог коагуляции, его определение. Правило
Шульце-Гарди.
44. Коагуляция электролитами. Зависимость скорости коагуляции от концентрации
электролита.
45. Основные положения теории коагуляции. Кинетика коагуляции. Теория быстрой
коагуляции. Физическая теория устойчивости.
46. методы стабилизации дисперсных систем. Коллоидная защита. Защитное число.
47. Поверхностные явления и их значение для фармации. Адгезия, когезия. Смачивание,
критерии смачивания. Краевой угол. Уравнение Юнга.
48. Сорбция. Абсорбция. Адсорбция. Физическая и химическая адсорбция. Природа
адсорбционных
взаимодействий.
Адсорбенты:
классификация
и
основные
характеристики.
49. Адсорбция. Уравнение изотермы адсорбции Гиббса. Поверхностная активность. Методы
ее определения.
50. Уравнение изотермы адсорбции Ленгмюра. Физический смысл констант уравнения
Ленгмюра.
Практическое
применение
уравнения
Ленгмюра
для
адсорбционных параметров и основных характеристик адсорбционнго слоя.
определения
51. Эмпирическое уравнение адсорбции Фрейндлиха. Определение констант уравнения
Фрейндлиха графическим и алгебраическим методами. Уравнение Генри.
52. Ионообменная адсорбция. Иониты. Применение ионитов в технике и фармации.
53. Общая характеристика микрогетерогенных систем. Порошки. Суспензии. Пены.
Эмульсии. Аэрозоли.
54. Аэрозоли. Практическое значение. Классификация. Агрегативная устойчивость. Общие
свойства.
55. Эмульсии. Стабилизация эмульсий. Механизм действия эмульгатора. Гидрофильнолипофильний баланс.
56. Коллоидные ПАВ, классификация, применение в фармации и быте. Мицеллообразование
в растворах коллоидных ПАВ. Критическая концентрация мицеллообразования.
Солюбилизация.
57. Реологические свойства и классификация дисперсных систем. Уравнение Ньютона,
Пуазейля, Эйнштейна.
58. Классификация
дисперсных
систем
по
структуре.
Условия
гелеобразования.
Тиксотропия. Синерезис.
59. Понятие о ВМС. Применение ВМС в медицине и фармации. Набухание и растворение
ВМС. Условия желеобразования.
60. Растворы ВМС. Осмотическое давление. Вязкость. Коагуляция растворов ВМС.
Коацервация.