№№
n/n
|
Название раздела дисциплины
|
Содержание раздела
|
ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
|
1
|
Введение
|
Предмет, задачи, разделы, методы, история развития физической химии.
|
2
|
Основные понятия химической термодинамики. Нулевое и первое начала термодинамики.
|
2.1. Идеальные и реальные газы.
2.2. Основные понятия химической термодинамики.
2.3. Нулевое начало (нулевой закон) термодинамики.
2.4. Первое начало (первый закон) термодинамики.
2.5. Некруговые процессы.
2.6. Термохимия. Закон Гесса.
2.7. Зависимость тепловых эффектов от температуры. Уравнение (закон) Кирхгофа.
|
3
|
Второе и третье начала термодинамики. Энтропия. Характеристические функции.
|
3.1. Формулировки второго начала термодинамики.
3.2. Энтропия.
3.3. Цикл Карно.
3.4. Общее соотношение для первого и второго начал термодинамики.
3.5. Изменение энтропии в различных процессах в закрытой системе.
3.6. Третье начало термодинамики.
3.7. Характеристические функции. Термодинамические потенциалы. Энергия Гельмгольца (свободная энергия). Энергия Гиббса (свободная энтальпия).
3.8. Термодинамические условия самопроизвольного протекания процесса и достижения состояния равновесия.
3.9. Химический потенциал. Фугитивность и активность. Стандартное состояние вещества.
3.10. Уравнения Гиббса-Гельмгольца.
|
4
|
Термодинамика химического равновесия
|
4.1. Понятие о химическом равновесии.
4.2.Термодинамические условия химического равновесия.
4.3. Закон действующих масс и его термодинамическое обоснование.
4.4. Связь между константами химического равновесия, выраженными различными способами.
4.5. Условная константа равновесия.
4.6.Уравнение изотермы химической реакции (изотермы Вант - Гоффа).
4.7. Зависимость константы химического равновесия от температуры. Изобара и изохора Вант - Гоффа.
4.8. Интегрирование уравнения изобары (изохоры) Вант - Гоффа.
4.9. Особенности гетерогенных химических равновесий.
4.10. Способы расчета химических равновесий.
|
5
|
Термодинамика фазовых равновесий
|
5.1. Основные понятия.
5.2. Термодинамические условия фазового равновесия.
5.3. Правило фаз Гиббса.
5.4. Фазовые переходы.
5.5. Однокомпонентные закрытые системы.
5.6. Уравнение Клапейрона – Клаузиуса.
|
6
|
Равновесия твердых и жидких фаз в двухкомпонентных системах
|
6.1. Основные понятия.
6.2. Диаграммы состояния бинарных систем – диаграммы плавкости.
6.2.1. Бинарные системы неизоморфно кристаллизующихся веществ с простой эвтектикой (не образующих химические соединения).
6.2.2. Системы из компонентов, неограниченно растворимых друг в друге (кристаллизирующихся изоморфно) как в жидком, так и в твердом состоянии, не образующих химических соединений.
6.2.3. Системы с неограниченной взаимной растворимостью компонентов в жидком состоянии, не образующих химические соединения.
6.2.4. Системы, компоненты которых образуют устойчивые (плавящиеся конгруэнтно) химические соединения.
6.2.5. Системы, компоненты которых образуют неустойчивые (плавящиеся инконгруэнтно) химические соединения.
|
7
|
Равновесия жидкий раствор – пар в двухкомпонентных закрытых системах. Растворы
|
7.1. Основные понятия.
7.2. Классификация бинарных жидких растворов.
7.3. Закон Рауля и его термодинамическое обоснование.
7.4. Зависимость давления насыщенного пара над раствором от состава раствора. Законы Коновалова.
7.5. Взаимосвязь составов равновесных жидкой фазы и пара в бинарных системах полностью взаимно растворимых жидкостей. Правило рычага.
7.6. Основные типы диаграмм кипения (Р = const) и диаграмм упругости пара (T = const) для бинарных систем полностью взаимно растворимых жидкостей.
7.7. Законы Вревского.
7.8. Нагревание и охлаждение бинарной смеси летучих жидкостей.
7.9. Перегонка и ректификация.
|
8
|
Бинарные смеси жидкостей с ограниченной взаимной растворимостью
|
8.1. Бинарные системы, в которых взаимная растворимость жидкостей увеличивается с ростом температуры.
8.2. Бинарные системы, в которых взаимная растворимость жидкостей увеличивается с понижением температуры.
8.3. Бинарные жидкие системы с верхней и нижней критическими температурами растворения.
8.4. Равновесное давление насыщенного пара над смесью двух жидкостей, не растворяющихся неограниченно друг в друге.
8.5. Перегонка с водяным паром.
|
9
|
Распределение третьего компонента между двумя несмешивающимися жидкими фазами. Экстракция
|
9.1. Закон распределения Нернста. Константа распределения.
9.2. Экстракция. Коэффициент распределения. Степень извлечения (фактор извлечения, процент экстракции). Фактор разделения двух веществ. Условия разделения двух веществ. Константа экстракции. Влияние различных факторов на процессы экстракции (влияние объема экстрагента и числа последовательных экстракций; влияние рН водной фазы; использование маскирующих агентов; взаимное влияние экстрагируемых веществ; подавление экстракции). Применение экстракции в фармации.
|
10
|
Свойства разбавленных растворов
|
10.1. Коллигативные свойства растворов.
10.2. Повышение температуры кипения раствора нелетучего вещества по сравнению с температурой кипения чистого растворителя. Эбулиоскопия (эбулиометрия).
10.3. Понижение температуры замерзания раствора нелетучего вещества по сравнению с температурой замерзания чистого растворителя. Криоскопия.
10.4. Осмос. Обратный осмос. Ультрафильтрация.
10.5. Определение молярной массы растворенного вещества по относительному уменьшению давления насыщенного пара растворителя над раствором.
10.6. Растворимость газов в жидкостях. Закон Генри. Уравнение Сеченова.
|
11
|
Равновесия в растворах электролитов
|
11.1. Проводники первого и второго рода.
11.2. Теория электролитической диссоциации
С. Аррениуса.
11.3. Закон разведения Оствальда.
11.4. Активность и коэффициенты активности электролитов.
11.5. Ионная сила (ионная крепость) раствора.
11.6. Теория сильных электролитов Дебая и Хюккеля (статистическая теория растворов сильных электролитов).
|
12
|
Протолитические равновесия в водных растворах слабых электролитов. Буферные системы (растворы)
|
12.1. Протолитические равновесия в водных растворах.
12.2. Протолитические равновесия в неводных растворителях.
12.3. Равновесия в растворах кислот и оснований. Константа кислотности и рН растворов слабых кислот. Константа основности и рН растворов слабых оснований.
12.4. Гидролиз. Константа и степень гидролиза. Вычисление значений рН растворов солей, подвергающихся гидролизу.
12.5. Буферные системы (растворы). Значения рН буферных растворов. Буферная система, содержащая слабую кислоту и ее соль. Буферная система, содержащая слабое основание и его соль. Буферная емкость. Значение буферных систем.
|
13
|
Растворы электролитов в неравновесных условиях. Электропроводность растворов электролитов
|
13.1. Скорость движения ионов в растворе. Числа переноса ионов.
13.2.Удельная электропроводность (удельная электрическая проводимость) растворов электролитов.
13.3. Эквивалентная и молярная электропроводность (электрическая проводимость) растворов электролитов.
13.4. Закон независимого движения ионов Кольрауша. Предельные подвижности ионов.
13.5. Применение теории сильных электролитов для объяснения особенности электропроводности растворов.
13.6. Особенности электропроводности растворов электролитов в неводных растворителях. Образование ионных ассоциатов.
13.7. Определение электропроводности растворов.
13.8. Применение метода электропроводности (кондуктометрии) для определения степени, константы и термодинамических характерис-тик процесса диссоциации слабого электролита.
13.9. Применение кондуктометрии для определения концентрации растворенных веществ. Кондуктометрический анализ для определения концентрации растворенных веществ. Кондуктометрический анализ (прямая кондуктометрия, кондуктометрическое титрование)
|
14
|
Электродные потенциалы и электродвижущие силы (ЭДС)
|
14.1. Основные понятия.
14.2. Механизм возникновения электродного потенциала. Двойной электрический слой.
14.3. Зависимость ЭДС гальванического элемента от активностей реагентов. Уравнение Нернста.
14.4. Классификация обратимых электродов. Уравнения Нернста для потенциалов электродов первого, второго рода, окислительно-восстановительных и мембранных (ион – селективных) электродов.
|
15
|
Электрохимические (гальванические) элементы и цепи. Потенциометрия
|
15.1. Химические гальванические цепи.
15.2. Концентрационные гальванические цепи.
15.3. Диффузионный потенциал.
15.4. Определение термодинамических характеристик и констант равновесия реакций на основании измерений ЭДС гальванических цепей.
15.5. Применение измерений ЭДС гальванических элементов для определения концентраций растворов. Потенциометрия (прямая потенциометрия, потенциометрическое титрование).
15.6. Измерение ЭДС гальванических элементов.
15.7. Химические источники тока. Топливные элементы.
15.8. Электрохимическая коррозия металлов. Методы защиты от коррозии.
|
16
|
Кинетика химических реакций
|
16.1. Основные понятия.
16.2. Формальная химическая кинетика реакций в газовой фазе: кинетически необратимые реакции первого, второго, третьего, дробного, нулевого порядка.
16.3. Методы определения порядка реакции (интегральные, дифференциальные).
16.4. Формальная кинетика некоторых сложных реакций: обратимые, параллельные, последовательные, сопряженные реакции.
|
17
|
Зависимость скорости химической реакции от температуры
|
17.1. Правило Вант – Гоффа.
17.2. Уравнение Аррениуса.
17.3. Определение энергии активации и предэкспоненциального множителя уравнения Аррениуса.
17.4. Связь между коэффициентом Вант – Гоффа и энергии активации.
|
18
|
Общие теории химической кинетики
|
18.1. Теория активных столкновений. Гипотеза Аррениуса о существовании активных молекул. Теория активных бинарных соударений. Принцип стационарных (квазистационарных) состояний.
18.2. Теория переходного состояния. Основные положения и допущения теории. Основное уравнение теории. Термодинамическая (квазитермодинамическая) форма основного уравнения теории.
|
19
|
Кинетика реакций некоторых типов
|
19.1. Особенности кинетики реакций в растворах.
19.2. Кинетика фотохимических реакций.
19.3. Общие особенности радиационно–химических реакций.
19.4. Особенности кинетики цепных реакций.
|
20
|
Кинетика гетерогенных процессов
|
20.1. Основные стадии гетерогенных процессов.
20.2. Диффузия. Законы Фика. Коэффициент диффузии.
20.3.Диффузионная кинетика при стационарном состоянии диффузионного потока.
20.4. Особенности протекания реакций в твердой фазе. Топохимические реакции.
|
21
|
Кинетика электрохимических процессов
|
21.1 Основные понятия.
21.2. Законы электролиза Фарадея.
21.3. Скорость электрохимических реакций.
21.4. Поляризация электродов.
21.5. Влияние температуры на скорость электрохимических реакций.
21.6. Полярография.
21.7. Амперометрическое титрование.
21.8. Кулонометрия.
|
22
|
Катализ
|
22.1. Основные понятия.
22.2. основные особенности каталитических реакций.
22.3. Гомогенный катализ. Гомогеннокаталитические реакции с участием одного и двух исходных веществ. Кислотно-основной катализ в растворах. Понятие о металлокомплексном катализе.
22.4. Ферментативный катализ. Сущность ферментативного катализа, кинетика ферментативных реакций.
22.5. Гетерогенный катализ. Основные понятия. Кинетические особенности гетерогенно каталитических реакций. Теории гетерогенного катализа (мультиплетная теория А.А. Баландина, теория активных ансамблей Н.И. Кобозева, электронная теория). Современные тенденции развития теорий гетерогенного катализа.
|
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОВЕРХНОСТНЫХ ЯВЛЕНИЙ И ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ. КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯ
|
23
|
Предмет, задачи и методы коллоидной химии
|
Основные этапы развития коллоидной химии. Роль отечественных и зарубежных ученых в развитии коллоидной химии (А.В. Думанский, В. Оствальд, Н.П. Песков, П.А. Ребиндер). Значение коллоидной химии в развитии фармации.
|
24
|
Дисперсные системы
|
24.1. Структура дисперсных систем. Дисперсная фаза, дисперсная среда. Степень дисперсности.
24.2. Классификация дисперсных систем: по агрегатному состоянию дисперсной фазы и дисперсионной среды, по характеру взаимодействия дисперсной фазы с дисперсионной средой, по подвижности дисперсной фазы.
24.3. Методы получения и очистки коллоидных растворов. Диализ, электродиализ, ультрафильтрация.
|
25
|
Термодинамика поверхностных явлений
|
25.1. Термодинамика поверхностного слоя. Поверхностная энергия Гиббса и поверхностное натяжение. Методы определения поверхностного натяжения. Краевой угол смачивания. Зависимость поверхностного натяжения от температуры. Связь поверхностной энергии Гиббса и поверхностной энтальпии. Энтальпия смачивания и коэффициент гидрофильности.
25.2. Термодинамика многокомпонентных систем с учетом поверхностной энергии. Адсорбция на границе раздела фаз. Поверхностно-активные и поверхностно-неактивные вещества. Изотерма поверхностного натяжения. Уравнение Шишковского. Поверхностная активность. Правило Дюкло-Траубе.
25.3. Молекулярные механизмы адсорбции. Ориентация молекул в поверхностном слое. Определение площади, занимаемой молекулой поверхностно-активного вещества в насыщенном адсорбционном слое, и максимальной длинны молекулы ПАВ.
25.4. Термодинамический анализ адсорбции. Избыточная адсорбция Гиббса. Уравнение изотермы адсорбции Гиббса. Измерение адсорбции на границах раздела твердое тело – газ и твердое тело – жидкость. Факторы, влияющие на адсорбцию газов и растворенных веществ. Мономолекулярная адсорбция, уравнение изотермы адсорбции Ленгмюра, Фрейндлиха. Полимолекулярная адсорбция. Капиллярная конденсация, абсорбция, хемосорбция.
25.5. Адсорбция электролитов. Неспецифическая (эквивалентная) адсорбция ионов. Избирательная адсорбция ионов. Правило Панета – Фаянса. Ионообменная адсорбция. Иониты и их классификация. Обменная емкость. Применение ионитов в фармации.
25.6. Хроматография (М.С. Цвет). Классификация хроматографических методов по технике выполнения и по механизму процесса. Гельфильтрация. Применение хроматографии в фармации.
|
26
|
Молекулярно-кинетические и оптические свойства дисперсных систем
|
26.1. Броуновское движение, диффузия, осмотическое давление.
26.2. Седиментация. Седиментационная устойчивость и седиментационное равновесие. Седиментационный метод анализа.
26.3. Рассеяние и поглощение света. Уравнение Рэлея. Турбидиметрия. Нефелометрия. Ультрамикроскопия и электронная микроскопия коллоидных систем. Определение формы, размеров и массы частиц дисперсной фазы.
|
27
|
Строение и электрический заряд частиц дисперсной фазы. Электрокинетические явления
|
27.1. Природа электрических явлений в дисперсных системах. Механизм возникновения электрического заряда на границе раздела двух фаз. Строение двойного электрического слоя. Мицелла, строение мицеллы золя. Заряд и электрокинетический потенциал коллоидной частицы.
27.2. Влияние электролитов на электрокинетический потенциал. Явление перезарядки в дисперсных системах.
27.3. электрокинетические явления. Электрофорез. Связь электрофоретической скорости коллоидных частиц с их электрокинетическим потенциалом (уравнение Гельмгольца – Смолуховского). Электрофоретическая подвижность. Электрофоретические методы исследования в фармации.
27.4. Электроосмос. Электроосмотическое измерение электрокинетического потенциала. Практическое применение электроосмоса в фармации.
|
28
|
Устойчивость и коагуляция дисперсных систем
|
28.1. Кинетическая и термодинамическая устойчивость дисперсных систем. Агрегация и седиментация частиц дисперсной фазы. Факторы устойчивости. Коагуляция и факторы, ее вызывающие. Кинетика коагуляции. Медленная и быстрая коагуляция. Порог коагуляции, его определение. Правило Шульце-Гарди. Чередование зон коагуляции. Коагуляция золей смесями электролитов.
28.2. Гелеобразование (желатинирование). Коллоидная защита. Гетерокоагуляция. Пептизация.
28.3. Теории коагуляции. Адсорбционная теория Фрейндлиха. Теория устойчивости дисперсных систем Дерягина-Ландау-Фервея-Овербека.
|
29
|
Разные классы дисперсных систем
|
29.1. Аэрозоли и их свойства. Получение, молекулярно-кинетические свойства. Электрические свойства. Агрегативная устойчивость и факторы, ее определяющие. Разрушение. Применение аэрозолей в фармации.
29.2. Порошки и их свойства. Слеживаемость, гранулирование и распыляемость порошков. Применение в фармации.
29.3. Суспензии и их свойства. Получение. Устойчивость и определяющие ее факторы. Флокуляция. Седиментационный анализ суспензий. Пены. Пасты.
29.4. Эмульсии и их свойства. Получение. Типы эмульсий. Эмульгаторы и механизм их действия. Обращение фаз эмульсий. Устойчивость эмульсий и ее нарушение. Факторы устойчивости эмульсий. Коалесценция. Свойства концентрированных и высококонцентрированных эмульсий. Применение суспензий и эмульсий в фармации.
|
30
|
Мицелярные дисперсные системы
|
30.1. Коллоидные системы, образованные поверхностно-активными веществами.
30.2. Мицеллообразование в растворах МПАВ. Термодинамика мицеллообразования. Критическая концентрация мицеллообразования, методы ее определения.
30.3. Солюбилизация и ее значение в фармации.
30.4. Мицеллярные коллоидные системы в фармации.
|
31
|
Высокомолекулярные соединения (ВМС) и их растворы
|
31.1. Молекулярные коллоидные системы. Методы получения ВМС. Классы ВМС.
31.2. Свойства полимерных цепей. Гибкость цепей полимеров. Внутреннее вращение звеньев в макромолекулах ВМС.
31.3. Кристаллическое и аморфное состояние ВМС.
31.4. Набухание и растворение ВМС. Механизм набухания. Термодинамика набухания и растворения ВМС. Влияние различных факторов на степень набухания. Лиотропные ряды ионов.
31.5. Реологическое свойства растворов ВМС. Удельная, приведенная и характеристическая вязкость. Уравнение Штаудингера и его модификация. Определение молярной массы полимера вискозиметрическим методом.
31.7. Полимерные неэлектролиты и полиэлектро-литы. Полиамфолиты. Изоэлектрическая точка полиамфолитов и методы ее определения.
31.8. Осмотические свойства растворов ВМС. Осмотическое давление растворов полимерных неэлектролитов. Отклонение от закона Вант – Гоффа. Уравнение Галлера. Определение молярной массы полимерных неэлектролитов. Мембранное равновесие Доннана.
31.9. Факторы устойчивости растворов ВМС. Высаливание, пороги высаливания. Лиотропные ряды ионов. Зависимость порогов высаливания полиамфолитов от рН среды.
31.10. Коацервация. Микрокоацервация. Биологическое значение. Микрокапсулирование.
31.11. Застудневание. Влияние различных факторов на скорость застудневания. Тиксотропия студней и гелей. Синерезис студней. Студни в фармации. Диффузия и периодические реакции в студнях и гелях.
|
