Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ФХ_ Биология В_ МР к СР.doc
Скачиваний:
3
Добавлен:
24.08.2019
Размер:
1.28 Mб
Скачать

Содержание программы и методические указания к самостоятельной работе по изучению дисциплины

1. Введение: основные понятия физической химии

Предмет и содержание курса физической химии. Философские и общенаучные основы дисциплины. Роль физической химии в биологии. Методы физической химии в экологии и охране окружающей среды. Основные термодинамические понятия и определения (термодинамиче­ская система, типы систем, термодина­мические параметры, функции состояния и процессы). Понятие о термодинамиче­ском равновесии. Равновесные (обрати­мые) и неравновесные процессы. Квази­статический процесс. Проблема уравне­ния состояния. Уравнения состояния идеального газа и газа Ван-дер-Ваальса.

Литература: [6], гл. 1.1-2; [7], гл. 7.1-2; [12], гл. 1, 2.1-6.

2. Химическая термодинамика

Первый закон термодинамики. Внут­ренняя энергия и её свойства. Теплоем­кость. Работа расширения идеального газа при различных процессах. Энталь­пия. Зависимость энтальпии от темпера­туры. Термохимия. Закон Гесса и след­ствия из него. Расчет тепловых эффектов химических процессов. Калориметрия. Зависимость тепло­вого эффекта химического процесса от температуры. Закон Кирхгофа. Значение первого закона термодинамики для изу­чения биологических процессов. Биоэнергетика.

Второй закон термодинамики. Энтропия. Изме­нение энтропии в необратимых процес­сах. Изменение энтропии как критерий самопроизвольности и равновесия процесса в изолированной системе. Термодинамические расчеты изменения энтро­пии в различных обратимых процессах. Энтропия и термодинамическая вероят­ность системы. Термодинамические по­тенциалы. Критерии направления самопроизвольного процесса и равновесия. Характеристические функции. Связь максимальной полезной работы с тепло­вым эффектом процесса. Уравнение Гиббса-Гельмгольца. Применение метода термодинамических потенциалов в биологии.

Химический по­тенциал идеального и реального газа, фугитивность и активность. Постулат Планка. Абсолютная энтропия. Многокомпонентные системы и системы с переменной массой. Условия равнове­сия и самопроизвольного протекания процессов в многокомпонентных систе­мах.

Литература: [6], гл. 1.3-22; [7], гл. 7.3-10, 8.1-8, 9; [12], гл. 12.12.

3. Химическое равновесие

Закон действующих масс. Константа равновесия. Влияние внешних условий на состояние равновесия. Кинетический и термодинамический выводы константы равновесия. Связь между КР, КС и KN. Связь кон­станты равновесия и энергии Гиббса. Уравнение изотермы химической реакции. Химическое сродство. Принцип Бертло-Томсена. Выражения для стандартного химического сродства. Зависимость константы равновесия от температуры. Уравнения изо­бары и изохоры химической реакции.

Экспериментальное определение и рас­чет константы равновесия по таблицам стандартных термодинамических величин. Расчёт энергии Гиббса и константы равновесия по методу Темкина-Шварцмана. Расчёт химического равновесия в системах при одновременном протекании нескольких реакций. Химическое равновесие в гетерогенных системах. Особенно­сти изучения химического равновесия в биохимических системах.

Литература: [6], гл. 2; [7], гл. 8.9-15; [12], гл. 12.12.