Фізична хімія, частина 2
Спеціальність: Харчова хімія та експертиза
Код дисципліни: 6.102.01.O.022
Кількість кредитів: 6.00
Кафедра: Фізична, аналітична та загальна хімія
Лектор:
Доцент, д.х.н. Собечко Ірина Борисівна
Семестр: 4 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування у здобувачів освіти компетентностей:
загальні компетентності:
Здатність до абстрактного мислення, аналізу та синтезу.
Здатність вчитися і оволодівати сучасними знаннями.
Здатність працювати у команді.
Здатність до адаптації та дії в новій ситуації.
Навички використання інформаційних і комунікаційних технологій.
Здатність до пошуку, оброблення та аналізу інформації з різних джерел.
Здатність бути критичним і самокритичним.
фахові компетентності:
Здатність застосовувати знання і розуміння математики та природничих наук для вирішення якісних та кількісних проблем в хімії.
Здатність оцінювати та забезпечувати якість виконуваних робіт виходячи із вимог хімічної метрології та професійних стандартів в галузі хімії.
Здатність до використання спеціального програмного забезпечення та моделювання в хімії
Здатність використовувати сучасні методи аналізу даних
Здатність здійснювати кількісні вимірювання фізикохімічних величин, описувати, аналізувати і критично оцінювати експериментальні дані.
Здатність використовувати стандартне хімічне обладнання
Результати навчання: У результаті вивчення навчальної дисципліни здобувач освіти повинен бути здатним продемонструвати такі результати навчання:
• Знати основні закони хімічної кінетики.
• Знати основні теорії хімічної кінетики.
• Знати основі закономірності перебігу гетерогенних реакцій.
• Знати основі закономірності перебігу каталітичних реакцій.
• Вміти застосовувати закони формальної кінетики до хімічних реакцій.
• Вміти визначати вплив зовнішніх факторів на швидкість хімічних реакцій.
• Вміти визначати режим протікання гетерогенних реакцій
• Вміти розраховувати параметри реакцій з нетермічним характером активації
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Попередні навчальні дисципліни: фізична хімія ч. 1, загальна та неорганічна хімія, органічна хімія, комп’ютерні та інформаційні технології в хімії
Супутні і наступні навчальні дисципліни: харчова хімія, колоїдна хімія, аналітична хімія, основи екології.
Короткий зміст навчальної програми: Фізична хімія вивчає взаємозв'язок хімічних процесів і фізичних явищ, що їх супроводжують, установлюють закономірності між хімічним складом, будовою речовин і їх властивостями.
Фізична хімія існує на межі між хімією і фізикою, оскільки вона вивчає закони взаємоперетворення хімічних і фізичних форм руху матерії. Користуючись теоретичними й експериментальними методами обох наук, а також власними методами, фізична хімія встановлює закони перебігу хімічних процесів і умови досягнення хімічної рівноваги.
Опис: Розчини електролітів. Теорії слабких та сильних електролітів. Ступінь дисоціації, ізотонічний коефіцієнт. Розрахунок середньо іонних коефіцієнтів активності. Електропровідність розчинів електролітів, її залежність від концентрації. Рухливість іонів та їх залежність від природи та температури. Числа переносу. Кондуктометрія.
Рівновага в електродних процесах. Електродні потенціали. Рівняння Нернста. Типи електродів. Гальванічні елементи. Термодинаміка гальванічного елемента.
Хімічна кінетика. Формальна кінетика. Швидкість та константа швидкості хімічної реакції. Елементарні стадії. Закон дії мас. Виведення кінетичних рівнянь реакцій різних порядків. Період напівперетворення. Методи визначення порядку реакції. Залежність швидкості реакції від температури, правило Вант-Гоффа, рівняння Арреніуса. Енергія активації.
Теорії хімічної кінетики. Теорія активних зіткнень, теорія активного комплексу.
Кінетика гетерогенних процесів. Дифузія в газах, рідинах та твердих тілах, закони Фіка. Кінетичний та дифузійний режими хімічних реакцій, їх залежність від температури і перемішування. Стаціонарний стан гетерогенних процесів. Топохімічні реакції.
Особливості кінетики реакцій з нетермічним характером активацій. Кінетика ланцюгових та фотохімічних реакцій. Кінетика гетерогенних реакцій
Каталіз. Класифікація каталітичних реакцій. Каталізатори та інгібітори. Активність і селективність каталізаторів. Вплив каталізаторів на кінетичні параметри реакцій. Гомогенний каталіз, роль проміжних сполук, виведення і аналіз кінетичного рівняння. Гетерогенний каталіз, роль хемосорбції. Стадії гетерогенного каталізу. Основні уявлення про механізм гетерогенного каталізу. Роль каталізу в природі та хімічній технології.
Методи та критерії оцінювання: Основними методами діагностики знань є: поточний (ПК) і семестровий контроль (СК), який здійснюється з навчального матеріалу, обсяг якого визначений робочою програмою дисципліни за семестр.
Поточний контроль здійснюється під час лекцій і лабораторних занять з метою перевірки рівня засвоєння теоретичних і практичних знань та умінь студента. ПК проводиться у формі: письмового експрес-контролю (індивідуальні завдання) та захисту лабораторних робіт.
Семестровий контроль проводиться у формі екзамену (ЕК). Екзамен – це форма СК результатів навчання студента з навчальної дисципліни за семестр.
Критерії оцінювання результатів навчання: Поточний контроль: виконання та захист лабораторних робіт та індивідуальних багатоваріантних завдань (40 балів).
Екзаменаційний контроль: письмова компонента (55 балів) та усна компонента (5 балів)
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Рекомендована література: 1. Білий О. В., Біла Л. М. Задачі з фізичної хімії : навч. посіб. для студ. вищ. навч. закл. - Київ: Фітосоціоцентр, 2010. - 490 с.
2. Хімія: визначення, поняття, терміни : навч. посіб. для студентів вищ. навч. закл. / О. В. Білий, В. І. Бойко, Л. М. Біла. - Черкаси : Третяков О. М., 2018. - 507 с.
3. Білий О.В. Фізична хімія. – Київ: ЦУГ, 2002. – 364 с.
4. Ковальчук Є. П., Решетняк О. В. Фізична хімія : підручник. - Львів : Видавництво ЛНУ ім. І. Франка, 2007. - 800 с.
5. Гомонай В.І. Фізична та колоїдна хімія: Підручник. – Ужгород: ВАТ «Патент», 2006. – 496 с
6. Раєвський Ю.А., Ван-Чин-Сян Ю.А., Дібрівний В.М., Мельник Г.В.Фізична хімія, частина 2. Навч. Посібник. – Львів: Видавництво НУ «Львівська політехніка», 2010. 135 с.
Інформаційні ресурси
1. http://www.nbuv.gov.ua/ ? Національна бібліотека України ім.В.І. Вернадського.
2. http://www.nplu.kiev.ua/ ? Національна парламентська бібліотека України.
3. https://webbook.nist.gov/chemistry/
4. https://vns.lpnu.ua/course/view.php?id=17755– Віртуальне навчальне середовище Національного університету «Львівська політехніка»
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).