Предметом изучения коллоидной химии являются коллоидные системы во всем их многообразии. <...> Коллоидные 3 системы могут связывать большое количество воды (соединительная ткань, стекловидное тело), а также адсорбировать различные вещества. <...> 4 ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И КАТАЛИЗ Химическая кинетика – это учение о скорости химических реакций и зависимости ее от различных факторов: природы и концентрации реагирующих веществ, давления, температуры, катализаторов и др. <...> Они протекают при высоких концентрациях реагирующих веществ. <...> К реакциям второго v = kС2 порядка относят химические реакции, скорость которых пропорциональна произведению концентрации двух реагирующих веществ. <...> Их скорость пропорциональна произведению трех реагирующих веществ. <...> Скорость химической реакции измеряется изменениями концентрации реагирующих веществ за единицу времени при постоянном объеме. <...> Если за Δt концентрация вещества изменилась на ΔС, то средняя скорость реакции равна v = . <...> Степень измельчения реагирующих веществ определяет скорость реакции достаточно заметно. <...> 12 , (если он равен 2, например, то скорость реакции будет увеличиваться в 2 раза при повышении температуры на 10 градусов). при температуре T1, γ – температурный коэффициент реакции – скорость реакции при температуре T2 , v0 – скорость реакции ляется по формуле: Из уравнения Вант-Гоффа температурный коэффициент вычис В организме животных и человека химические реакции проте = кают при участии особых белков-ферментов, являющихся биологическими катализаторами, активность которых с повышением температуры возрастает по правилу Вант-Гоффа, но при температурах выше 70 0 5. <...> Теория катализа При добавлении в реакционную смесь катализатора скорость химической реакции резко меняется. <...> Мультиплетная теория Она может рассматриваться как обобщающая адсорбционной теории и теории ферментативного катализа. <...> Теория ферментативного катализа <...>
Физическая_и_коллоидная_химия.pdf
УДК 541.1:541.182
ББК 24.5:24.6
Р60
Авторы:
доктор сельскохозяйственных наук,
профессор кафедры терапии и фармакологии
кандидат химических наук, ст. преподаватель
кафедры терапии и фармакологии
доктор ветеринарных наук,
профессор кафедры терапии и фармакологии
Рецензенты:
зав. каф.технологии наноматериалов ФГАОУ ВПО
Северо-Кавказского федерального университета,
доктор технических наук
профессор ФГБОУ ВПО МГАВМиБ,
доктор химических наук
А. В. Серов
М. С. Царькова
Р60
Родин, В. В.
Физическая и коллоидная химия : учебное пособие /
В. В. Родин, Э. В. Горчаков, В. А. Оробец. – Ставрополь : АГРУС
Ставропольского гос. аграрного ун-та, 2013. – 156 с.
ISBN 978-5-9596-0938-2
Учебно-методическое пособие является комплексом по курсу «Физической
и коллоидной химии». В нем рассмотрены современные представления
о структуре, свойствах, биологическом обмене различных соединений
и процессов в живых организмах с точки зрения физической и
коллоидной химии. В учебно-методическом пособии освещены все основные
главы соответствующие рабочей программе.
Предназначено для студентов высших учебных заведений обучающихся
по направлению 111801 «Ветеринария», 111900 «Ветеринарносанитарная
экспертиза», 260200 «Технологический менеджмент».
УДК 541.1:541.182
ББК 24.5:24.6
ISBN 978-5-9596-0938-2
© ФГБОУ ВПО Ставропольский государственный
аграрный университет, 2013
В. В. Родин;
Э. В. Горчаков;
В. А. Оробец
Стр.2
Оглавление
ВВЕДЕНИЕ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И КАТАЛИЗ. . . . . . . . . . . . . . . 5
Основные понятия и законы химической кинетики . . . . . . . . 7
Теории катализа . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Факторы, влияющие на действие катализатора. . . . . . . . . . 18
Основные свойства катализаторов. . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
ОСНОВЫ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕРМОДИНАМИКИ. . . . . . . . . . 22
Основные законы термодинамики . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОХИМИИ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Электропроводность . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Теория гальванического элемента .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
. 50
. 41
Механизм образования двойного электрического слоя . . . . . 43
Возникновение электродного потенциала. . . . . . . . . . . . . 43
Потенциалы .
Активная реакция растворов и способы ее определения . . . . . . 53
Колориметрический метод определения рН . . . . . . . . . . . 55
Буферные растворы и их свойства . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
Буферная емкость . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
РАСТВОРЫ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
Термодинамическая теория растворов . . . . . . . . . . . . . . 58
Парциальные молярные величины и их значение
в термодинамике растворов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
Зависимость равновесных свойств раствора
от химического потенциала и других парциальных
молярных величин . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
Давление пара компонента над раствором . . . . . . . . 66
Понижение температуры замерзания раствора .
.
.
.
. . 66
Повышение температуры кипения раствора . . . . . . . 67
Растворимость . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
Осмотическое давление . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
Распределение растворенного вещества
между двумя несмешивающимися растворителями . . . 69
Идеальные, предельно разбавленные
и неидеальные растворы .
.
152
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
. . 69
Идеальные растворы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
Предельно разбавленные растворы . . . . . . . . . . . . 72
Неидеальные растворы .
. . 72
Стр.152
Давление насыщенного пара компонента над раствором.
Уравнение Рауля и Генри. Растворимость газов. . . . . . . . . . 74
Идеальные растворы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
Предельно разбавленные растворы . . . . . . . . . . . 75
Растворимость газов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
Неидеальные растворы .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
. 78
Понижение температуры замерзания
и повышение температуры кипения растворов . . . . . . . . . 79
Идеальные растворы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
Предельно разбавленные растворы . . . . . . . . . . . 81
Неидеальные растворы .
Растворимость твердых веществ. . . . . . . . . . . . . . . . . 84
Неидеальные растворы .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
. 82
. 86
Осмотическое давление растворов . . . . . . . . . . . . . . . 86
Идеальные растворы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
Предельно разбавленные растворы . . . . . . . . . . . 87
Неидеальные растворы .
. 88
Распределение растворенного вещества между двумя
несмешивающимися растворителями. Экстракция. . . . . . . 89
Экстракция. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
Определение активности
и коэффициента активности компонентов раствора . . 94
Определение активности растворенного вещества
по давлению пара растворителя . . . . . . . . . . . . . 97
Определение активности растворенного вещества
по коэффициенту распределения. . . . . . . . . . . . . 98
ДИСПЕРСНЫЕ СИСТЕМЫ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
Общая характеристика .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
. 100
Оптические свойства дисперсных систем. . . . . . . . . . . . 105
Агрегатное состояние дисперсных систем
и агрегативная устойчивость. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
Кинетические свойства дисперсных систем .
. 108
Кинетическая устойчивость . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
ИСТИННЫЕ РАСТВОРЫ .
КОЛЛОИДНЫЕ СИСТЕМЫ .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
. 114
. 116
Оптические свойства коллоидных систем . . . . . . . . . . . 116
Агрегатное состояние и агрегативная устойчивость . . . . . . 117
Агрегативная устойчивость . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
Фазовые переходы (золь ↔ гель) . . . . . . . . . . . . . . . . 121
Старение коллоидных систем . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
153
Стр.153
Кинетические свойства коллоидных систем . . . . . . . . . . 123
ОСМОС. ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
. 124
Мембранное равновесие Доннана (эффект Доннана) . . . . . 125
Поверхностные явления . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
Хроматография . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
РАСТВОРЫ ВЫСОКО-МОЛЕКУЛЯРНЫХ
СОЕДИНЕНИЙ (ВМС). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
Сравнительная характеристика ВМС .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
. 134
Растворы белков. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
Заряд белка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
Электрофорез .
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ К ЗАЧЕТУ
Общетеоретические вопросы ФКХ . . . . . . . . . . . . . . . 148
Понятие о физико-химическом явлении и его значение .
.
.
. 149
Суть, значение и применение методов . . . . . . . . . . . . . 150
Библиографический список. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
. 145
Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
154
Стр.154