Министерство образования и науки Российской Федерации
_____
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Калмыцкий государственный университет»
ФИЗИЧЕСКАЯ И КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯ
Методические указания по изучению дисциплины и задания
для контрольной работы для студентов заочного отделения
нехимических специальностей
Элиста 2012
Стр.1
Составитель канд. пед. наук, доц. С. И. Мургаева
Физическая и коллоидная химия: Методические указания по изучению
дисциплины и задания для контрольной работы для студентов заочного
отделения нехимических специальностей / Калм. ун-т; Сост. С.И. Мургаева.
– Элиста, 2012. – 28 с.
Методические указания составлены в полном соответствии с учебной
программой. Задания содержат вопросы и задачи для выявления приобретенных
знаний и умения их использования при самостоятельном изучении
литературы по теоретическим основам физической и коллоидной химии.
Указания предназначены студентам заочного отделения нехимических
специальностей университета для самостоятельного выполнения
контрольной работы.
Утверждено учебно-методическим советом факультета педагогического
образования и биологии.
Рецензент канд. хим. наук, доцент Л.А. Хулхачиева
Подписано в печать 23.03.12. Формат 60х84/16.
Печать офсетная. Бумага тип. № 1. Усл. п. л. 1,62.
Тираж 100 экз. Заказ 1697.
Издательство Калмыцкого университета.
358000 Элиста, ул. Пушкина, 11
2
Стр.2
Физическая химия – раздел химии, изучающий связь между физическими
химическими явлениями и свойствами веществ.
Перечень тем по изучаемой дисциплине:
1. Агрегатные состояния вещества.
2. Химическая термодинамика и термохимия.
3. Химическая кинетика и катализ.
4. Химическое равновесие.
5. Фотохимические реакции.
6. Растворы неэлектролитов.
7. Растворы электролитов.
8. Электрохимия.
Коллоидная химия изучает физико-химические свойства гетерогенных
высокодисперсных систем и высокомолекулярных соединений.
Перечень тем по изучаемому курсу:
1.Коллоидные системы, их получение и очистка.
2. Молекулярно – кинетические свойства коллоидных растворов.
3. Электрокинетические свойства коллоидных растворов.
4. Оптические свойства коллоидных систем.
5. Устойчивость и коагуляция коллоидных растворов.
6. Поверхностные явления.
7. Грубодисперсные системы.
8. Растворы высокомолекулярных соединений.
9. Гели и студни. Полуколлоиды.
Методические указания и задания для контрольной работы даны по
отдельным разделам программы.
К выполнению контрольного задания приступайте только после проработки
всего курса по учебнику и решения типовых задач, приведенных
в методических указаниях.
Каждый студент выполняет задание согласно своему варианту,
определяемому по двум последним цифрам номера зачетной книжки.
Обратите внимание на то, что условия некоторых задач представлены
в обобщенных таблицах. Так, например, задачи №1 – 10 имеют общее условие,
изложенное под номером 1- 10. Для каждой из этих десяти задач,
числа для расчета нужно брать в прилагаемой таблице против номера задачи,
соответствующей вашему варианту.
Табличные данные помещены в приложении.
варианты
00,50
01,51
02,52
03,53
1
2
3
4
11
12
13
14
Варианты
контрольных заданий
Номера заданий
21
22
23
24
31
32
33
34
41
42
43
44
51
52
53
54
61
62
63
64
71
72
73
74
81
82
83
84
91
92
93
94
101 111
102 112
103 113
104 114
3
Стр.3
04,54
05,55
06,56
07,57
08,58
09,59
10,60
11,61
12,62
13,63
14,64
15,65
16,66
17,67
18,68
19,69
20,70
21,71
22,72
23,73
24,74
25,75
26,76
27,77
28,78
29,79
30,80
31,81
32,82
33,83
34,84
35,85
36,86
37,87
38,88
39,89
40,90
41,91
42,92
43,93
44,94
45,95
46,96
47,97
48,98
49,99
4
5
6
7
8
9
10
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
15
16
17
18
19
20
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
25
26
27
28
29
30
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
35
36
37
38
39
40
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
45
46
47
48
49
50
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
55
56
57
58
59
60
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
65
66
67
68
69
70
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
75
76
77
78
79
80
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
85
86
87
88
89
95
96
97
98
99
91
92
93
94
95
96
97
98
99
91
92
93
94
95
96
97
98
99
91
92
93
94
95
96
97
98
99
91
92
93
94
95
96
97
98
99
105 115
106 116
107 117
108 118
109 119
90 100 110 120
81
82
83
84
85
86
87
88
89
101 111
102 112
103 113
104 114
105 115
106 116
107 117
108 118
109 119
90 100 110 120
81
82
83
84
85
86
87
88
89
101 111
102 112
103 113
104 114
105 115
106 116
107 117
108 118
109 119
90 100 110 120
81
82
83
84
85
86
87
88
89
101 111
102 112
103 113
104 114
105 115
106 116
107 117
108 118
109 119
90 100 110 120
81
82
83
84
85
86
87
88
89
101 111
102 112
103 113
104 114
105 115
106 116
107 117
108 118
109 119
90 100 110 120
Стр.4
ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
1. АГРЕГАТНОЕ СОСТОЯНИЕ ВЕЩЕСТВА
Агрегатное состояние – важнейшая характеристика вещества. Обычно
указывают агрегатное состояние при комнатной температуре, хотя большинство
веществ при соответствующих изменениях температуры могут
находиться в любом из агрегатных состояний. Важнейшие из параметров,
определяющих агрегатное состояние – межмолекулярное взаимодействие
и размеры молекул. Чем больше эти величины, тем вероятнее, что вещество
будет твердым при комнатной температуре.
Изучая каждое из агрегатных состояний (газообразное, жидкое, твердое),
сравните их между собой по расстоянию между молекулами, возможным
способам перемещения молекул и силам межмолекулярного
взаимодействия. Также проведите сопоставление понятий «реальный газ»
и «идеальный газ», сравнив уравнение Ван-дер-Ваальса:
(Р + а/V2) ∙ (V - b) = nRT
и уравнение Менделеева-Клапейрона: PV = nRT,
сделав упор на физическом смысле констант уравнений Ван-дер-Ваальса;
здесь Р – давление, V – объем, Т – температура (по Кельвину) газа, а и b
– константы, зависящие от природы газа. При изучении твердого состояния,
обратите внимание на различие между кристаллическими и аморфными
телами, сравните последние с жидкостями. Изучая жидкое состояние,
постарайтесь уяснить физический смысл понятий поверхностное натяжение
и вязкость.
Рассматривая молекулярно-кинетическую теорию газов, обратите
внимание на ее важнейший вывод, связывающий параметры уравнения
состояния со средней кинетической энергией движущихся молекул. В соответствии
с выводами этой теории, для 1 моль газа PV = RT= l/3 Mū2;
здесь М – масса моля газа; ū2 – среднее значение квадрата скорости.
Решение типовой задачи
25°С.
1. Рассчитать скорость движения молекул водорода при температуре
Решение: Основным выводом молекулярно-кинетической теории газов
является установление связи между величинами P, V, R, T и средней кинетической
энергией молекул газа 2
ется формулой: PV=RT = 2/3 2
Мu или RT = 3
2
Таким образом, ū = M
Мu , для 1моль газа эта связь выража2
2
Мu
,
где R – универсальная газовая постоянная; Т – температура газа, К°; М -
молярная масса газа (кг/моль); u – средняя скорость движения молекул.
3RT
Рассчитываем значение ū для молекулы водорода:
5
Стр.5