МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Аннотация рабочей программы

по дисциплине

Б.2 ХИМИЯ ФИЗИЧЕСКАЯ И КОЛЛОИДНАЯ

(индекс и наименование дисциплины)

Код и направление 110100, «АГРОХИМИЯ И подготовки АГРОПОЧВОВЕДЕНИЕ»

Профиль «Агрохимия и агропочвоведение»

подготовки Квалификация «БАКАЛАВР»

(степень) выпускника Факультет Защиты растений Ведущий Доценко Сергей Павлович преподаватель Кафедра-разработчик Органической, физической и коллоидной химии Краснодар 1. Цели и задачи дисциплины Целями освоения дисциплины (модуля) «Химия физическая и коллоидная я»_ являются базовые фундаментальные знания, с помощью которых студент может провести количественный и качественный анализ любого физико-химического процесса, изучаемого в последующих специальных курсах, понимать основные закономерности, которые образуют основу теории технологических процессов в агропромышленном секторе, приобрести опыт практических расчетов, необходимых для решения производственных задач в области садоводства.

Основной целью освоения дисциплины «Физическая и коллоидная химия» является формирование профессиональных компетенций обучающегося, необходимых для обеспечения полноценной социальной и профессиональной деятельности после окончания учебного заведения.

Студенты должны знать строение и свойства неорганических и органических веществ, владеть способами их идентификации. Должны уметь использовать математические приемы анализа уравнений, построения графиков, решения систем уравнений. Студенты должны уметь пользоваться компьютером, в достаточном для пользователя ПК объме. Успешное освоение дисциплины «Физическая и коллоидная химия» позволяет перейти к изучению дисциплин: безопасность жизнедеятельности, биохимии растений, фармацевтической химии, агрохимии, химии почв, средств защиты растений, химической экологии, прикладной экологии, технологии производственных процессов переработки сырья растительного и животного происхождения в цикле профессиональном ООП и вариативной части специальных дисциплин.

Особенностью дисциплины является общенаучный подход к самым различным явлениям и производственным процессам.

2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата Дисциплина «Химия физическая и коллоидная» включена в обязательный перечень ФГОС ВПО, в цикл естественнонаучных дисциплин базовой части по химии.

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины (модуля):

- владеть навыками работы на современной учебно-научной аппаратуре при проведении физико-химических экспериментов(ПК-25);

- иметь опыт работы на серийной аппаратуре, применяемой в физико-химических исследованиях (ПК-25);

- владеть методами регистрации и обработки результатов физико-химических экспериментов (ПК-25).

4. Тематика лекционных занятий № темы Наименование и содержание темы лекции лекции Предмет физической и коллоидной химии. Значение физической и коллоидной химии в биологической и сельскохозяйственной науках.

Состояния вещества: газообразное, жидкое, твердое, плазма.

Химическая термодинамика. Система и внешняя среда. Энергия, работа и теплота. Функции состояния.

Первое начало термодинамики и его приложение к химическим процессам.

Тепловой эффект реакции. Энтальпия. Закон Г. И. Гесса и следствия из него.

Второе начало термодинамики. Энтропия. Третье начало термодинамики. Свободная энергия при постоянном давлении (энергия Гиббса). Полезная работа (энергия Гельмгольца). Свободная энергия и направление химических реакций.

Скорость химических реакций в газах и растворах. Средняя и мгновенная скорость химических реакций. Константа скорости химической реакции.

Влияние концентрации на скорость реакций. Порядок и молекулярность реакций. Элементарные моно-, би- и тримолекулярные реакции.

Определение порядка реакции. Количественные соотношения между скоростью реакции и концентрацией реагентов..

Влияние температуры на скорость реакции. Правило Вант-Гоффа и уравнение Аррениуса. Энергия активации. Определение энергии активации.

Катализ. Основные принципы катализа Фотохимические, темновые и радиационно-химические реакции. Законы Гротгуса-Дрепера и Ламберта-Бера. Возбуждение, ионизация и диссоциация молекул при взаимодействии света с веществом. Синтез органического вещества растениями под воздействием хлорофилла как сенсибилизатора Равновесное состояние. Влияние внешних условий на равновесие, принцип ЛеШателье. Закон действующих масс. Константа химического равновесия и связь ее с изменением свободной энергии.

Определение понятия «раствор». Способы выражения состава растворов.

Разбавленные растворы. Понижение давления насыщенного пара растворителя над раствором. Температура замерзания разбавленных растворов. Криоскопия.

Законы Рауля.

Применение криоскопического метода для определения концентрации раствора и молекулярной массы растворенного вещества. Температура кипения разбавленных растворов. Эбулиоскопия. Осмос. Осмотическое давление разбавленных растворов. Закон Вант-Гоффа. Биологические процессы и осмос.

Возникновение ионов в растворах. Процессы сольватации (гидратации).

Слабые и сильные электролиты. Теория Аррениуса.

Количественное определение кислотности водных растворов. Понятие рН,рОН и рК растворов. Буферные системы, их состав и механизм буферного действия. Расчет рН буферных систем. Буферная емкость, влияние на нее различных факторов. Природные буферные системы. Биологическое значение буферных систем.

Удельная электропроводность; зависимость от разбавления. Эквивалентная электропроводность; Эквивалентная электропроводность при бесконечном разбавлении. Применение закона действующих масс к слабым электролитам.

Закон разбавления Оствальда. Скорости движения ионов. Закон независимости движения ионов (закон Кольрауша). Подвижность ионов.

Гальванические элементы. Электродные потенциалы и ЭДС гальванических элементов. Уравнение Нернста. Нормальный (стандартный) потенциал.

Водородный электрод. Электроды индикаторные (измерительные) и вспомогательные (сравнения). Окислительно-восстановительные электроды и цепи. Окислительно-восстановительный потенциал почв, его измерение.

Потенциометрический метод измерений рН. Стеклянный электрод с водородной функцией.

Адсорбция. Физическая и химическая адсорбции. Адсорбция на поверхности раздела твердое тело-газ. Теория адсорбции. Адсорбция на границе раздела твердое тело-раствор. Поверхностно- активные и поверхностно- неактивные вещества. Ориентация дифильных молекул на поверхности адсорбента.

Адсорбция электролитов. Обменная адсорбция. Адсорбция на границе раздела раствор-газ. Поверхностное натяжение и смачивание.

Характеристика дисперсной фазы и дисперсной среды. Природа коллоидных систем. Гетерогенные высокодисперсные системы и высокомолекулярные соединения. Конденсационный метод получения коллоидных растворов.

Дисперсионный метод получения коллоидных растворов.

Двойной электрический слой. Структура двойного слоя. Строение мицеллы золя. Электрокинетические явления. Электрофорез и электроосмос. Заряд поверхности частиц. Высокодисперсные почвы.

Броуновское движение, диффузия, осмотическое давление, вязкость.

Седиментационно-диффузионное равновесие. Оптические свойства коллоидных систем.

Кинетическая и агрегативная устойчивость. Факторы устойчивости.

Коагуляция. Правило значности и валентности (Шульце-Гарди). Коагуляция и электрокинетический потенциал.

Теория коагуляции электролитами. Защитное действие молекулярных адсорбирующих слоев. Роль процессов коагуляции в образовании почв.

5. Объем дисциплины и виды учебной работы Консультации практические занятия (семинары) Самостоятельная работа — всего курсовой проект (работа) контрольные работы Реферат другие виды самостоятельной работы Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен)