Вопросы собеседования по разделу
«Химическая термодинамика»
Химическая термодинамика (предмет, задачи, возможности)
Основные понятия термодинамики: система, состояние системы, функции состояния; процессы; внутренняя энергия системы; работа и теплота.
Первый закон термодинамики. Приложение первого закона термодинамики к различным процессам.
Термохимия. Закон Гесса. Следствия из закона Гесса. Стандартные теплоты образования и сгорания веществ.
Зависимость теплоты процесса от температуры. Уравнение Кирхгофа.
Обратимые и необратимые в термодинамическом смысле процессы. Формулировки второго закона термодинамики.
Энтропия. Изменение энтропии как критерий направленности и равновесия в изолированных системах.
Статистический характер второго начала термодинамики.
Абсолютные и стандартные энтропии.
Термодинамические потенциалы. Критерии направленности и равновесия самопроизвольных процессов в закрытых системах.
Химический потенциал. Критерии возможности протекания самопроизвольных химических реакций в открытых системах.
Обратимые и необратимые химические реакции. Константа равновесия химической реакции. Закон действующих масс.
Уравнение изотермы химической реакции.
Зависимость константы химического равновесия от температуры. Уравнение изобары и изохоры.
Вопросы собеседования по разделу
«Термодинамика фазовых равновесий»
Основные понятия термодинамики фазовых равновесий: гомо- и гетерогенные системы, фаза, компонент. Фазовые превращения и равновесия: испарение, сублимация, плавление, изменение аллотропной модификации.
Правило фаз Гиббса. Прогнозирование фазовых переходов при изменении условий.
Диаграммы состояния однокомпонентных систем (вода).
Уравнение Клапейрона – Клаузиуса.
Термический анализ. Вид кривых охлаждения. Построение диаграмм плавкости двухкомпонентной системы с простой эвтектикой.
Анализ диаграмм плавкости:
а. с простой эвтектикой
б. с образованием химических соединений
в. с неограниченной растворимостью в твердом состоянии.
Применение правил фаз Гиббса и рычага к диаграммам плавкости. Определение состава лекарственной смеси по диаграмме плавкости.
Анализ диаграмм растворимости ограниченно растворимых жидкостей:
а. с верхней критической температурой растворения
б. с нижней критической температурой растворения
в. с замкнутой областью расслоения
Идеальные и реальные растворы Закон Рауля и две формы его записи.
Типы диаграмм «состав – давление пара»; «состав – температура кипения», построение и их анализ.
Первый и второй законы Коновалова.
Перегонка, теоретические основы.
Простая, фракционная перегонка и ректификация.
Трёхкомпонентные системы. Способы изображения состава.
Закон распределения веществ между двумя несмешивающимися жидкостями (закон В. Нернста). Коэффициент распределения.
Теоретические основы экстрагирования.
Применение экстрагирования в медицине. Принципы получения настоек, отваров.
Вопросы собеседования по разделу
«Термодинамика растворов»
Какой пар называется насыщенным?
От каких факторов и как зависит давление насыщенного пара над жидкостью?
Почему давление насыщенного пара растворителя над раствором ниже, чем над чистым растворителем?
Что такое относительное понижение насыщенного пара и чему оно равно?
Как зависят температуры кипения и замерзания раствора от понижения давления насыщенного пара?
Что характеризует эбулиометрическая и криометрическая постоянные?
Какой процесс называется осмосом?
Что называется Осмотическим давлением?
Дайте характеристику осмотического равновесия
Как формулируется закон Вант-Гоффа для осмотического давления и каково его математическое выражение?
Объясните явление плазмолиза, гемолиза и изоосмии
Какие растворы называются гипо-, гипер- и изотоничными?
В каких единицах измеряется концентрация при изучении осмотических свойств?
В каких случаях осмотическая концентрация отличается от аналитической?
Как изотонический коэффициент связан со степенью диссоциации электролита?
Вопросы собеседования по разделу
«Электрохимия»
Термодинамическая теория активности. Ионная сила, зависимость от концентрации электролита.
Теория сильных электролитов Дебая и Гюккеля.
Ионная атмосфера. Зависимость коэффициента активности от ионной силы.
Классификация и механизм действия буферных растворов.
Расчет рН и буферной емкости.
Буферные системы крови. Механизм их действия.
Удельная и молярная электропроводность, факторы, влияющие на их величину.
Подвижность ионов. Закон Кóльрауша.
Кондуктометрические определения.
Электродные потенциалы, механизм возникновения, уравнение Нернста. Стандартные электродные потенциалы и их измерение.
Классификация электродов. Принцип действия стандартного водородного, хлорсеребряного и стеклянного электродов.
Гальванические элементы Даниеля – Якоби и концентрационные. Уравнение Нернста для ЭДС.
Окислительно-восстановительные потенциалы, механизм их возникновения, уравнение Петерса. Стандартный редокс-потенциал.
Потенциометрический метод определения рН. Потенциометрическое титрование. Значение этих методов в фармацевтической практике.
Вопросы собеседования по разделу
«Кинетика химических реакций и катализ»
Предмет и методы химической кинетики, основные понятия.
Скорость гомогенных химических реакций. Зависимость скорости химической реакции от различных факторов.
Закон действующих масс для скорости реакции.
Молекулярность и порядок реакции. Уравнения кинетики реакций
а. нулевого порядка,
б. первого порядка,
в. второго порядка.
Период полупревращения. Методы определения порядка реакции.
Зависимость скорости реакции от температуры, температурный коэффициент скорости реакции.
Понятие энергии активации, зависимость скорости активации по Аррениусу.
Способы определения энергии активации.
Элементы теории активных соударений и переходного состояния.
Сложные реакции и их кинетические особенности:
а. параллельные,
б. последовательные,
в. сопряжённые,
г. обратимые,
д. гетерогенные,
Превращения лекарственного вещества в организме как совокупность последовательных реакций.
Неразветвленные и разветвленные цепные реакции.
Фотохимические реакции. Закон фотохимической эквивалентности Эйнштейна. Квантовый выход реакции.
Общие закономерности каталитических реакций. Механизм действия катализаторов.
Виды катализа:
а. гомогенный катализ, его характеристика,
б. гетерогенный катализ, теории катализа.
Кислотно-оснóвный катализ, специфический и общий. Общая схема каталитического процесса, конкретные примеры и связь с протолитической теорией Брёнстеда, кинетические уравнения.
Особенности и схема ферментативного катализа Уравнение Михаэлиса – Ментен, константа Михаэлиса.
Торможение химических реакций. Механизм действия ингибиторов.
Вопросы собеседования по разделу
«Термодинамика поверхностных явлений»
Поверхностная энергия Гиббса и поверхностное натяжение. Методы определения поверхностного натяжения.
Зависимость поверхностного натяжения от температуры.
Поверхностно-активные, поверхностно-инактивные и поверхностно-неактивные вещества.
Изотерма поверхностного натяжения. Поверхностная активность. Правило Дюкло-Траубе. Уравнение Шишковского.
Избыточная адсорбция Гиббса. Фундаментальное уравнение адсорбции Гиббса и его анализ.
Схема графического расчёта изотермы адсорбции.
Адсорбция на границе раздела «твёрдое тело – газ» и «твёрдое тело – жидкость». Уравнение изотермы Лéнгмюра и Фрейндлиха.
Связь уравнения Гиббса и Лéнгмюра, определение физического смысла констант эмпирического уравнения Шишковского.
Основные положения теории полимолекулярной адсорбции. Уравнение полимолекулярной адсорбции как основное уравнение обобщенной теории Лéнгмюра.
Сорбция газов. Капиллярная конденсация в порах различного вида Уравнение капиллярной конденсации Кельвина.
Адсорбция электролитов. Избирательная адсорбция ионов. Правило Пáнета – Фáянса
Ионообменная адсорбция. Иониты и их классификация.
Физико-химические характеристики ионитов:
а. обменная и статистическая ёмкость,
б. кислотно-основные характеристики
в. химическая и механическая стойкость
г. набухаемость
Константа ионного обмена. Уравнение Никольского.
Применение ионитов в фармации.
Основные задачи, особенности и классификационные признаки хроматографического метода анализа.
Основное уравнение идеальной равновесной хроматографии.
Анализ уравнения равновесной хроматографии. Зависимость формы хроматографической зоны от вида изотермы адсорбции.
Характеристика дифференциальных хроматограмм и основных элюционных параметров (τуд. и Vуд.).
Вопросы собеседования по разделу
«Дисперсные системы»
Классификация дисперсных систем по различным признакам.
Методы получения и очистка коллоидных растворов. Пептизация.
Молекулярно-кинетические свойства коллоидных систем: броуновское движение, диффузия, осмотическое давление. Их взаимосвязь.
Седиментация. Седиментационная устойчивость и седиментационное равновесие.
Оптические свойства коллоидных систем. Уравнение Рэлея. Ультрамикроскопия и электронная микроскопия коллоидных систем. Определение формы, размеров и массы коллоидных систем.
Механизм возникновения электрического заряда на границе раздела двух фаз. Строение двойного электрического слоя. Мицелла, агрегат, ядро, гранула. Электрический потенциал.
Электрокинетические явления: электрофорез и электроосмос, потенциал седиментации и течения. Уравнение Гельмгольца-Смолуховского.
Электрофоретические методы исследования в фармации.
Кинетическая и термодинамическая устойчивость коллоидных систем. Факторы устойчивости. Механизм действия расклинивающего давления.
Нарушение устойчивости коллоидных систем: изотермическая перегонка и коагуляция, факторы её вызывающие.
Теории коагуляции: адсорбционная теория Фрейндлиха, электростатическая и физическая теория ДЛФО.
Коагуляция индифферентными и неиндифферентными электролитами.
Механизм и кинетика коагуляции. Перезарядка золя и чередование зон коагуляции. Взаимная коагуляция и коагуляция смесями электролитов. Коллоидная защита.
Аэрозоли и их получение. Молекулярно-кинетические и электрические свойства аэрозолей. Агрегативная устойчивость и факторы её определяющие. Применение аэрозолей в медицине.
Порошки и их свойства. Смешиваемость, гранулирование и распыляемость порошков. Применение в фармации.
Суспензии и их свойства. Получение. Устойчивость и факторы её определяющие. Флокуляция. Седиментационный анализ суспензий. Пены. Пасты.
Эмульсии. Получение и свойства. Эмульгаторы и механизм их действия. Устойчивость эмульсий и её нарушение. Коалесценция. Свойства концентрированных и высококонценрированных эмульсий. Применение эмульсий в фармации.
Мыла, детергенты, танниды, красители. Мицеллообразованние в растворах ПАВ. Критическая концентрация мицеллообразования, методы её определения. Солюбилизация и её значение в фармации.
Высокомолекулярные соединения и их растворы. Классификация и методы получения ВМС.
Полимерные неэлектролиты и полиэлектролиты, полиамфолиты. Изоэлектрическая точка полиамфолитов и методы её определения.
Набухание и растворение ВМС. Механизм набухания. Термодинамика набухания и растворения ВМС. Влияние различных факторов на степень набухания. Лиотропные ряды.
Факторы устойчивости ВМС. Застудневание. Влияние различных факторов на скорость застудневания.
Факторы устойчивости ВМС. Высаливание, пороги высаливания. Лиотропные ряды ионов. Зависимость порогов высаливания полиамфолитов от РН среды. Коацервация, биологическое значение. Микрокапсулирование.
Осмотические свойства растворов ВМС. Осмотическое давление растворов полимерных неэлектролитов. Уравнение Галлера. Определение молярной массы полимерных неэлектролитов.
Полиэлектролиты. Осмотическое давление растворов полиэлектролитов. Мембранное равновесие Доннана.
Вязкость растворов ВМС. Аномальность вязкости растворов ВМС. Методы измерения вязкости растворов ВМС.
Вязкость растворов ВМС. Удельная, приведённая и характеристическая вязкости. Уравнение Штáудингера и его модификация
Примерные темы рефератов.
Принцип энергетического сопряжения биохимических реакций. Термодинамика биохимических процессов в равновесных и стационарных состояниях. Понятие о гомеостазе
Третий закон термодинамики. Следствия из теоремы Нернста и Планка. Условия применимости теоремы Нернста.
Диаграмма состояния диоксида углерода и серы.
Физико-химические основы перегонки. Ректификация.
Перегонка с водяным паром.
Термодинамические свойства ионов. Термодинамика ионной сольватации
Потенциометрические определения в медицине и фармации.
Амперометрическое титрование. Полярография.
Окислительно-восстановительное потенциометрическое титрование. Неводное титрование.
Физико-химические основы водно-электролитного баланса в организме. Электрическая проводимость биологических объектов в норме и при патологии.
Протолитический гомеостаз.
Роль окислительно-восстановительных реакций в жизнедеятельности организмов
Отличительные особенности энзимов как биокатализаторов. Специфичность ферментов
Ферментативный катализ и кислотно-основной гомеостаз организма.
Использование ферментных препаратов в медико-биологической практике
Сопряженность и автокатализ — как основа автоколебательного режима биохимической кинетики.
Гликолиз и биохимия сердечной мышцы с позиций автоколебательных биохимических процессов.
Возможности и перспективы моделирования фармакинетических процессов.
Когезия и адгезия - как основа технологического процесса приготовления лекарственных форм.
Явление адгезии на примере физического и химического взаимодействия между поверхностными макромолекулами
Процессы прилипания, сцепления и смачивания в биосистемах и их значение.
Методы определения размеров коллоидных частиц, основанные на их реологических свойствах. Реологические свойства крови.
Аэрозоли (туман, дым, пыль) - как свободно-дисперсные микрогетерогенные системы. Использование их в медицине. Отрицательное воздействие аэрозолей на организм человека.
Порошки. Свойства, физико-химические основы их получения, гранулирование как процесс изготовления лекарственных форм.
Пены. Пенообразователи. Пенные аэрозоли и противовоспалительные пенные препараты.
Мицеллообразование в растворах ПАВ. Критическая концентрация мицеллообразования. (ККМ).
Процессы солюбилизации, сущность и значение.
Специфичность структуры и форм, гибкость макромолекул.
Фазовые состояния высокомолекулярных соединений.
Набухание высокомолекулярных соединений и факторы устойчивости растворов биополимеров.
Набухание ВМС и факторы устойчивости растворов биополимеров.
Гели, студни и полуколлоиды. Явление синерезиса.
Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
а) Основная литература:
1. Беляев А.П., В.И. Кучук, К.И. Евстратова, Н.А. Купина, под ред. А.П. Беляева Физическая и коллоидная химия. – М.: ГЭОТАР, 2010 – электронный вариант в ЭБС «Консультант студента»
б) Дополнительная литература:
Мушкамбаров Н.Н. Физическая и коллоидная химия. – М.: ГЭОТАР-МЕД, 2001.
Евстратова К.И., Купина Н.А., Малахова Е.Е. Физическая и коллоидная химия. – М.: Высшая школа, 1990.
Зимон А.Д., Лещенко Н.Ф. Коллоидная химия. М.: Химия, 1995.
Евстратова К.И. Практикум по физической и коллоидной химии – М., 1990
Стромберг А.Г. Физическая химия – М., Высшая школа, 1999
Кондратьева Т.С. Технология лекарственных форм – М., Медицина, 1991
|
