Аннотация дисциплины «Физическая химия»

Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 5 зачетных единиц (180 час).

Цели и задачи дисциплины

Целью изучения дисциплины является: обеспечение фундаментальной подготовки бакалавров по физической химии на основе овладения теоретическими основами и методами расчета физико-химических процессов, формирование творческого мышления при решении технологических и научных проблем. Сформировать знания основных понятий и законов физической химии; познакомить с основными расчетными и экспериментальными методами физической химии, научить применять эти методы для решения задач, связанных с производством и обработкой металлов и сплавов.

Задачей изучения дисциплины является формирование общекультурных и профессиональных компетенций профессиональной деятельности:

- овладение основными понятиями и законами физической химии;

- освоение основных расчетных и экспериментальных методов физической химии.

Структура дисциплины (распределение трудоемкости по отдельным видам аудиторных учебных занятий и самостоятельной работы):

Основные дидактические единицы (разделы):

1. Предмет и содержание физической химии. Взаимосвязь с другими предметами.

2. Первый, второй и третий законы термодинамики и их применение для анализа процессов, протекающих в термодинамических системах.

3. Понятие химического потенциала. Парциальные молярные величины. Химическое равновесие. Закон действующих масс.

4. Уравнения изобары, изохоры и изотермы Вант-Гоффа.

5. Фазовые равновесия в однокомпонентных и двухкомпонентных системах. Уравнение Клапейрона-Клаузиуса. Правило фаз Гиббса.

6. Теория растворов. Законы идеальных и реальных растворов.

7. Основы электрохимии. Количественные характеристики процесса диссоциации. Законы Фарадея. Удельная и эквивалентная электропроводности. Законы Оствальда, Кольрауша. ДЭС. Электродвижущая сила и электродный потенциал. Уравнение Нернста. Классификация и основные типы электродов.

8. Химическая кинетика. Кинетическая классификация химических реакций. Основной постулат кинетики. Кинетические характеристики простых и сложных химических реакций. Влияние температуры на скорость реакции. Уравнение Аррениуса.

9. Поверхностные явления. Смачивание. Адгезия и когезия. Капиллярные явления. Адсорбция.

В результате изучения дисциплины студент должен:

знать:

- основные законы физической химии;

- закономерности протекания химических процессов;

- методы изучения физико-химических явлений;

- достижения науки и техники в области физико-химического анализа неорганических материалов;

уметь:

- использовать знания фундаментальных основ физической химии в обучении и профессиональной деятельности, в интегрировании имеющихся знаний, наращивании накопленных знаний;

- использовать законы химической термодинамики и кинетики для установления возможности и глубины протекания процессов в тех или иных условиях;

- подбирать условия протекания физико-химических процессов;

- формулировать общие физико-химические требования к технологическим процессам производства материалов;

владеть:

- общими принципами оценки принятых технологических решений на окружающую среду на качество продукции на вид и качество используемого сырья;

- навыками использования современных подходов и методов физической химии к теоретическому и экспериментальному исследованию физических и химических процессов;

- методами прогнозирования и определения свойств материалов;

- методологией проведения и обработки результатов экспериментальных исследований.

Виды учебной работы: лекции, практические и лабораторные занятия, самостоятельная работа, в том числе, изучение теоретического материала, подготовка к лабораторным занятиям, выполнение расчетных заданий, подготовка к текущему контролю знаний.

Изучение дисциплины заканчивается экзаменом.