Термодинамика фазовых равновесий

Основные понятия. Гомогенная и гетерогенная системы. Фаза. Составляющие вещества. Компоненты. Фазовые превращения и рав­новесия: испарение, сублимация, плавление, изменение аллотропной модификации. Число компонентов и число степеней свободы. Правило фаз Гиббса. Прогнозирование фазовых переходов при изменении условий.

Однокомпонентные системы. Диаграммы состояния однокомпонентных систем (вода). Уравнение Клапейрона - Клаузиуса. Связь с принципом Ле Шателье-Брауна.

Двухкомпонентные (бинарные) системы. Диаграммы плавкости бинарных систем. Термический анализ. Понятие о физико-химиче­ском анализе (Н.С. Курнаков), применение для изучения лекарствен­ных форм. Закон Рауля - обоснование методом химических потен­циалов на основе общего закона распределения вещества между двумя фазами. Идеальные и реальные растворы. Типы диаграмм "состав - давление пара", "состав - температура кипения". Азеотропы. Первый и второй законы Коновалова-Гиббса. Дробная и непрерывная перегонка (ректификация). Растворимость жидкостей в жидкостях. Верхняя и нижняя критические температуры растворения (В.Ф. Алексеев).

Взаимонерастворимые жидкости. Теоретические основы пере­гонки с водяным паром.

Трехкомпонентные системы Закон Нернста распределения веществ между двумя несмешивающимися жидкостями. Коэффициент распределения. Принципы получения настоек, отваров. Экстракция.

Термодинамика разбавленных растворов

Взаимосвязь между коллигативными свойствами: относительным понижением давления пара, понижением температуры замерзания растворителя, повышением температуры кипения растворителя и осмотическим давлением разбавленных растворов нелетучих неэлек­тролитов. Криоскопическая и эбулиоскопическая константы и их связь с теплотой кипения и плавления растворителя.

Осмотическое давление растворов электролитов. Изотониче­ский коэффициент.

Криометрический, эбулиометрический и осмометрический методы определения молекулярных масс, изотонического коэффициента.

Термодинамика растворов электролитов

Теория растворов сильных электролитов Дебая и Хюккеля. Ионная сила раствора. Зависимость коэффициента активности от ионной силы раствора.

Буферные системы и растворы. Механизм их действия. Аце­татный, фосфатный, аммиачный, карбонатный, гемоглобиновый буферы. Буферная ёмкость и влияющие на нее факторы. Значение буферных систем для химии и биологии.

Электрохимия

Проводники второго рода. Удельная, эквивалентная и молярная электропроводность; их изменение с разведением раствора. Молярная электропроводность при бесконечном разведении. Закон Кольрауша.

Электродные потенциалы. Механизм возникновения. Уравнение Нернста. Электрохимический потенциал. Стандартные электродные потенциалы. Классификация электродов. Стандартный водородный электрод. Измерение электродных потенциалов. Концентрационные гальванические элементы. Химические источники тока.

Окислительно - восстановительные потенциалы. Механизм воз­никновения. Окислительно-восстановительные электроды. Реальный стандартный окислительно-восстановительный потенциал.

Ионоселективные электроды Стеклянный электрод. Другие виды ионоселективных электродов. Применение в биологии, медицине, фармации. Потенциометрический метод измерения рН. Потенциометрическое титрование. Значение этих методов в фармацевтической практике.

Кинетика химических реакций и катализ

Предмет и методы химической кинетики. Основные понятия. Реак­ции простые (одностадийные) и сложные (многостадийные), гомоген­ные и гетерогенные. Скорость гомогенных химических реакций и методы ее измерения. Зависимость скорости реакции от различных фак­торов. Закон действующих масс для скорости реакции. Молекулярность и порядок реакции.

Уравнения кинетики необратимых реакций нулевого, первого, второго порядка. Период полупревращения. Методы определения порядка реакции. Зависимость скорости реакции от температуры. Температурный коэффициент скорости реакции. Теория активных бинарных соударений. Энергия активации. Связь между скоростью реакции и энергией активации. Определение энергии активации. Ускоренные методы определения сроков годности лекарственных препаратов.

Сложные реакции: обратимые (двусторонние), конкурирующие (параллельные), последовательные, сопряженные (Н.А. Шилов). Пре­вращения лекарственного вещества в организме как совокупность последовательных процессов; константа всасывания и константа эли­минации. Цепные реакции. Фотохимические реакции.

Каталитические процессы. Гомогенный катализ. Механизм действия катализатора. Энергия активации каталитических реакций. Ферментативный катализ. Торможе­ние химических реакций. Механизм действия ингибиторов.

Термодинамика поверхностных явлений

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.

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.

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 Лэнгмюра, Фрейндлиха. Хемосорбция.

Адсорбция электролитов. Неспецифическая (эквивалентная) адсорбция ионов. Избирательная адсорбция ионов. Правило Панета-Фаянса. Ионообменная адсорбция. Иониты и их классификация. Обменная емкость. Применение ионитов в фармации.

Хроматография (М.С. Цвет). Классификация хроматографических методов по технике выполнения и по механизму процесса. Применение хроматографии для получения и анализа лекарственных веществ. Гель-фильтрация.

КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯ

Дата добавления: 2013-12-12