Аннотация курса

Базовый курс по теории растворов для физиков, учитывающий необходимость дополнительного изложения основных положений общей химии и, в то же время, использующий знания студентов по физической кинетике, теории межмолекулярных взаимодействий  и физики плазмы, позволяющей углубленно рассмотреть теорию электролитов. Такое изложение характерно для  курса Л.Д.Ландау и Е.М.Лифшица «Статистическая физика» [1].

Приобретаемые знания и умения

В результате освоения дисциплины обучающийся должен научиться анализировать строение простейших молекул, знать основные типы химических связей, иметь представление о современных наноматериалах и их свойствах. Кроме того, обучающийся должен освоить классификацию межмолекулярных взаимодействий и основные особенности молекулярных спектров.

Образовательные технологии

Курс имеет электронную версию для презентации. Лекции читаются с использованием современных мультимедийных возможностей и проекционного оборудования.

Логическая и содержательно-методическая взаимосвязь с другими частями ООП

Курс читается в логической взаимосвязи со специальными дисциплинами: «Физика молекул и квантовая химия», «Физика газового разряда», «Термодинамика и кинетика неравновесных систем».

Дисциплины и практики, для которых освоение данного курса необходимо как предшествующего

Молекулярная физика, Статистическая физика, термодинамика и кинетика неравновесных систем, Физика плазмы.

Основные учебные пособия, обеспечивающие курс

1.  Л.Д.Ландау, Е.М.Лифшиц. Статистическая физика, М.:Наука
2. А.А.Веденов. Физика растворов. М.:Наука, 1984.
3. Е.М.Соколовская. Общая химия, М: Ид-во МГУ, 1975.
4. С.А.Пузаков, В.А.Попков, А.А.Филиппова. Сборник задач и упражнений по общей химии. М.:Высшая школа, 2008

Основные учебно-методические работы, обеспечивающие курс

1. В.А.Кириллин, А.Е.Шейндлин, Э.Э.Шпильрайн. Термодинамика растворов. М.: Энергия, 1980

Основные научные статьи, обеспечивающие курс

Программное обеспечение и ресурсы в интернете

molphys.phys.msu.ru

Контроль успеваемости

Промежуточная аттестация проводится на 6 и 14 неделе в форме контрольных работ с оценкой. Критерии формирования оценки – уровень знаний пройденной части курса.

Текущая аттестация проводится раз в две недели. Критерии формирования оценки – посещаемость занятий, активность студентов на лекциях.

Фонды оценочных средств

Контрольные вопросы для текущей аттестации на семинарах; вопросы и задачи для контрольных работ; вопросы к экзамену; тесты и компьютерные тестирующие программы; темы докладов и рефератов.

Раздел

Неделя

Классификация растворов. Дисперсные системы, коллоидные растворы, растворы высокомолекулярных соединений и их основные особенности

1

Электролиты и неэлектролиты. Особенности межмолекулярного взаимодействия и влияние концентрации. Особенности ионизации в растворах и ее основные отличия от ионизации в газах. Сольватация.

2

Основные характеристики растворов. Массовые и объемные концентрации, молярность, моляльность pH, poH. Связь между величинами. Практические расчеты.

3

Особенности термодинамического описания растворов. Термодинамические потенциалы. Химический потенциал, фугитивность и активность

4,5

Растворимость газов и жидкостей. Полная растворимость и частичная растворимость. Особенности описания частичной растворимости.

6

Коллигативные свойства растворов. Законы Рауля, Эбуллиоскопическая и криоскопическая константы, осмос.

7,8

Электролиты. Электропроводность. Законы Кольрауша и Фарадея. Сходство с физикой плазмы. Теория Дебая-Хюккеля.

9,10

Основные положения химической кинетики. Константа равновесия и ее зависимость от температуры. Автопротолиз жидкости и его зависимость от температуры. Слабые и сильные кислоты и основания и их влияние на раствор.

11,12

Кислотность, водородный показатель. pH. Дистиллированная вода как раствор и ее отличия от деионизированной воды. Расчет концентрации ионов. Буферные растворы, расчет буферного раствора. Изменение взаимодействий в растворе при наличии дополнительных ионов.

13-16

Влияние неидеальности раствора и способы его описания. Функции смешения для идеальных и неидеальных растворов.

17,18