Фізична та колоїдна хімія

Спеціальність: Харчові технології
Код дисципліни: 6.181.00.O.014
Кількість кредитів: 7.00
Кафедра: Фізична, аналітична та загальна хімія
Лектор: доцент, к.х.н. Кочубей Вікторія Віталіївна
Семестр: 2 семестр
Форма навчання: денна
Мета вивчення дисципліни: Метою викладання курсу фізичної та колоїдної хімії є навчання основним методам фізичної та колоїдної хімії - термодинамічному та кінетичному, які складають фундамент сучасних знань в галузі теорії та практики проведення технологічних процесів та наукових досліджень.
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування у здобувачів освіти компетентностей: загальні компетентності: 1. Знання і розуміння предметної області та професійної діяльності. 2. Здатність вчитись та оволодівати сучасними знаннями 3. Здатність до пошуку та аналізу інформації з різних джерел. 4. Здатність оцінювати та забезпечувати якість виконуваних робіт. 5. Здатність працювати в команді. Навички здійснення безпечної діяльності. фахові компетентності: 1. Здатність впроваджувати у виробництво технології харчових продуктів на основі розуміння сутності перетворень основних компонентів продовольчої сировини впродовж технологічного процесу.
Результати навчання: • вміти застосовувати закони термодинаміки до хімічних процесів; • вміти використовувати елементи фазової рівноваги та вчення про розчини для розуміння суті технологічний процесів; • вміти застосовувати закони хімічної кінетики до проведення контролю якості харчових продуктів; • вміти використовувати набуті знання з властивостей дисперсних систем у харчових виробництвах; • вміти математично та графічно розв’язувати задачі на основі методів і прикладів фізичної та колоїдної хімії, узагальнювати отримані дані та пов’язувати їх із практичним застосуванням за профілем фаху; • мати уявлення про основні перспективи практичного застосування законів фізичної та колоїдної хімії для дослідження різноманітних фізико-хімічних процесів
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Пререквізит • Фізика, • Неорганічна хімія, • Математика, • Органічна хімія Кореквізити • Біохімія • Технічна мікробіологія • Харчові технології • Контроль якості та безпеки харчових продуктів
Короткий зміст навчальної програми: Хімічна термодинаміка (закони термодинаміки, термохімія, термодинамічні потенціали). Хімічна рівновага (закон діючих мас, залежність рівноваги від зовнішніх факторів). Термодинаміка розчинів (класифікація розчинів, властивості розчинів). Термодинаміка фазової рівноваги (фазова рівновага в одно- та двохкомпонентних системах). Електрохімія (розчини електролітів, електродні процеси, гальванічні елементи). Формальна кінетика і каталіз. Поверхневі явища та їх класифікація, адсорбційні рівноваги, електричні явища на межі поділу фаз, агрегативна стійкість дисперсних систем, оптичні та молекулярно-кінетичні властивості дисперсних систем, властивості розчинів поверхнево-активних речовин та високомолекулярних сполук.
Опис: “Фізична та колоїдна хімія, ч.1” 1.Закони термодинаміки. Перший та другий закони термодинаміки 2.Хімічна рівновага. Ознаки хімічної рівноваги. Вплив на рівновагу температури і тиску. 3.Фазова рівновага. Основні поняття фазової рівноваги. Однокомпонентні системи. Діаграми стану однокомпонентних систем. 4.Термодинаміка розчинів. Основні ознаки та класифікація розчинів. Колігативні властивості розчинів. 5. Електрохімія. Розчини електролітів. Гальванічні елементи. 6.Хімічна кінетика і каталіз. Основні поняття кінетики. Кінетика простих реакцій. Методи знаходження порядку реакції. Вплив температури на швидкість реакції. Каталіз 7.Термодинаміка летких сумішей. Тиск пари над сумішшю летких рідин. Закони Коновалова. Діаграми стану сумішей летких рідин. Ректифікація і перегонка. “Фізична та колоїдна хімія, ч.2” 8.Предмет колоїдної хімії. Класифікація дисперсних систем. Методи одержання та очищення дисперсних систем. 9.Поверхнева енергія та поверхневі явища. Поверхнева енергія та поверхневий натяг. Явища змочування, адгезії. 10.Вплив дисперсності на властивості тіл. Виникнення додаткового внутрішнього тиску Лапласа, рівняння Кельвіна, капілярна конденсація пари. 11.Адсорбційна рівновага. Адсорбція газів на твердій поверхні, адсорбція ПАР на границі поділу рідина-газ, рідина-рідина. Адсорбція ПАР із розчину на твердій поверхні. Адсорбція електролітів із розчину на твердій поверхні. 12.Електричні властивості колоїдних систем. Теорії будови електричного шару. Електрокінетичні явища. Вплив електролітів на подвійний електричний шар. 13.Агрегативна стійкість та коагуляція дисперсних систем. Види та фактори стійкості дисперсних систем. Емпіричні правила та механізми коагуляції. Теорія ДЛФО стійкості та коагуляції дисперсних систем. Кінетика коагуляції. 14. Оптичні властивості дисперсних систем. Молекулярнокінетичні властивості дисперсних систем. Явище седиментації.
Методи та критерії оцінювання: • Письмові звіти з лабораторних робіт, усне опитування, виконання розрахунково-графічної роботи, контрольна робота (40%) • Контрольний захід - екзамен у письмово-усній формі (60%)
Критерії оцінювання результатів навчання: - Екзамен (70 балів) - Поточний контроль (30 балів) : лабораторні роботи (15 балів), захист розрахункових (15 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. Кочубей В.В., Бутиліна Н.О., Топільницький П.І., Раєвський Ю.А. Навчальний посібник ”Фізична хімія”. – Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2008. – 111 с. 2. Раєвський Ю.А., Ван-Чин-Сян Ю.Я., Дібрівний В.М. Фізична хімія, частина 1. Навч. Посібник. – Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2010. - 120 с. 3. Дібрівний В.М., Сергеєв В.В., Ван-Чин-Сян Ю.Я. Курс колоїдної хімії (Поверхневі явища та дисперсні системи): Навчальний посібник. – Львів: «Інтелект – Захід», 2008. – 160 с. 4. Раєвський Ю.А., Ван-Чин-Сян Ю.Я., Дібрівний В.М. Фізична хімія, частина.2. Навчальний посібник. – Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2010. – 135 с. 5. В. А. Волошинець, О. В. Решетняк. Фізична хімія навчальний посібник. – Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2014. – 156 с.
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).