Методика контроля самостоятельной работы

Контроль самостоятельной работы студентов осуществляется в течение семестра. К аттестационной неделе студенты должны показать набранный ими материал по заданной тематике (черновой вариант реферата). За две недели до экзаменационной недели студенты должны сдать полностью оформленный реферат. В реферате оценивается полнота, правильность раскрытия темы и оформление. Должны быть своевременно сданы правильно оформленные отчеты по лабораторным работам.

Самостоятельное изучение теоретического материала по разделам

№№пп	Раздел	Тема	Количество часов
	Основы химической термодинамики и растворы	Термодинамика химического равновесия. Термодинамическое обоснование закона действующих масс для гомогенного и гетерогенного химического равновесия. Константа химического равновесия и способы его выражения. Уравнение изобары и изохоры химической реакции. Смещение химического равновесия и принципы Ле-Шателье. Расчет константы химического равновесия. Термодинамика фазовых равновесий. Понятие гомогенной, гетерогенной системы, фаза, компоненты. Растворимость жидкостей в жидкостях. Верхняя и нижняя критические температуры растворения. Взаиморастворимые жидкости. Теоретические основы перегонки. Трехкомпанентные системы. Закон Нернста распределения веществ между двумя несмешивающимися жидкостями. Коэффициент распределения. Экстракция. Термодинамика разбавленных растворов. Законы Рауля: относительное понижение давление пара, понижение температуры замерзания, повышение температуры кипения и осмотическое давление разбавленных растворов нелетучих неэлектролитов. Криоскопическая и эбулиоскопическая константы и их связь с теплотой кипения и плавления растворителя. Осмотические свойства электролитов. Изотонический коэффициент. Криометрический, эбулиометрический методы определения молярных масс и изотонического коэффициента. Сильные электролиты и их свойства. Теория растворов сильных электролитов Дебая и Хюккеля. Понятие об ионной атмосфере. Активность ионов и ее связь с концентрацией. Коэффициент активности и зависимость его величины от общей концентрации электролитов в растворе. Ионная сила раствора. Правило ионной силы. Зависимость коэффициента активности от ионной силы раствора. Буферные системы: кислотно-основные, концентрационные, окислительно-восстановительные и их действия. Ацетатный, фосфатный, аммиачный, карбонатный буферы. Буферная емкость и влияющие на нее факторы. Значение буферных систем для пищевых производств.
	Термодинамика поверхностных явлений.	Ионная адсорбция (ионный обмен). Адсорбция электролитов, избирательность адсорбции ионов. Правило Панета-Фаянса. Иониты, их классификация. Обменная емкость. Применение ионитов в пищевых производствах. Хроматография, ее классификация, применение в пищевой промышленности. Поверхностно — активные (ПАВ) и поверхностно — неактивные вещества. Изотерма поверхностного натяжения ПАВ. Уравнение Шишловского. Поверхностная активность. Правило Дюкло — Траубе. Ориентация молекул ПАВ в поверхностном слое. Адсорбция ПАВ на поверхности несмешивающих жидкостей. Адсорбция ПАВ из растворов на поверхности твердых тел.
	Кинетика химических реакций и катализ.	Каталитические процессы. Положительный и отрицательный катализ. Теории катализа. Гомогенный и гетерогенный катализ. Особенности гетерогенного катализа. Механизм действия катализатора. Энергия активации каталитических реакций. Кислотно — основной катализ. Металлокомплексный катализ. Ферментативный катализ. Торможение химических реакций. Механизм действия ингибиторов.
	Дисперсные системы, их классы, природа и свойства.	Разные классы коллоидных систем: 1)Аэрозоли и их свойства. Получение, молекулярно-кинетические свойства. Электрические свойства. Агрегативная устойчивость и факторы, ее определяющие. Разрушение аэрозолей. Применение аэрозолей в пищевой промышленности. 2) Порошки и их свойства. Слеживаемость, гранулирование и распыляемость порошков. Применение порошков в пищевой промышленности 3) Суспензии и их свойства. Получение. Агрегативная устойчивость и определяющие ее факторы. Флокуляция. Седименционный анализ суспензий. Твердые пены. Пасты. Использование их в пищевых производствах. 4) Эмульсии, жидкие пены, их свойства. Получение. Типы эмульсий. Эмульгаторы, диспергаторы и механизм их действия. Обращение фаз. Эмульсии. Устойчивость эмульсий и пен и ее нарушение. Факторы устойчивости эмульсий и жидких пен. Коалесценция. Свойства концетрированных и высококонцентрированных эмульсий. Применение пен иэмульсий в пищевых производствах. 5) Коллоидные системы, образованные поверхностно-активными веществами (ПАВ). Растворы мыл, детергентов, таннидов, красителей. Мицеллярные коллоидные системы. Мицеллообразование в растворах ПАВ. Критическая концентрация мицеллообразования, методы ее определения. Липосомы и везикулы. Мицелярные и липосомальные коллоидные системы в пищевых производствах. Солюбилизация и микроэмульсия, их использование в пищевых производствах. 6) Высокомолекулярные соединения (ВМС) и их растворы. Молекулярные коллоидные системы. Методы получения ВМС. Классификация ВМС, гибкость цепи полимеров. Внутреннее вращенье звеньев в макромолекулах ВМС. Кристаллическое и аморфное состояние ВМС. Свойства ВМС: а) Набухание и растворение. Механизм набухания. Термодинамика набухания и растворение ВМС. Влияние различных факторов на степень набухания. Лиотропные ряды ионов. б) Вязкость растворов ВМС. Отклонение свойств растворов ВМС от законов Ньютона и Пуазейля. Уравнение Бингама. Причины аномальной вязкости растворов полимеров. Методы измерения вязкости растворов ВМС. Удельная, приведенная и характеристическая вязкости. Уравнение Штаундигера и его модификация. Определение молекулярной массы полимера вискозиметрическим методом. 7) Полимерные неэлектролиты и полиэлектролиты. Полиамфолиты. Изоэлектрическая точка полиамфорлитов и методы ее определение.

Контрольные вопросы для проведения промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины

№№пп	Раздел	Контрольные вопросы
	Основы химической термодинамики и растворы	1) Химическая термодинамика, Основные понятия, система, их виды. Фаза. Параметры состояния. Энергия. Теплота и работа. Термодинамические функции. 2) Первый закон термодинамики, его математическое выражение. Энтальпия системы Термохимия,тепловой эффект химических реакций. Термохимические уравнения. 3) Энтальпия химической реакции. Закон Гесса и выводы из него. 4) Термохимия. Теплоемкость, ее виды. Зависимость тепловых эффектов от температуры. Закон Кирхгоффа. 5) Следствия из первого начала термодинамики. Понятие изохорного, изобарного, изотермического, адиабатических процессов. 6) Обратимые и необратимые процессы. Второй закон термодинамики. Энтропия, ее изменения. Математическое выражение второго начала термодинамики. Третье начало термодинамики. 7) Процессы при постоянных температуре и давлении. Энергия Гиббса образования сложных веществ и химических реакций. 8) Самопроизвольные процессы при постоянных температуре и давлении. Направление процессов. 9)Энергия Гиббса и Гельмгольца, связь между ними. Химический потенциал. Понятие термодинамического сродства. 10) Термодинамика химического равновесия. Термодинамическое обоснование закона действующих масс для гомогенного и гетерогенного равновесия. 11) Уравнение изотермы химической реакции и константа равновесия, способы ее выражения. 12.)Уравнение изобары и изохоры химической реакции. Принципы смещения химического равновесия Ле-Шателье -Брауна. 13) Определение констант равновесия химических реакций при любых температурах с использованием абсолютных энтропий. 14) Понятие гомогенной, гетерогенной системы, фаза, компоненты. Фазовые превращения. Основной закон фазового равновесия Гиббса.. Уравнение Клапейрона- Клаузиуса. Прогнозирование фазовых переходов. 15) Фазовое равновесие в однокомпанентных системах. Диаграмма состояния воды. 16) Фазовые равновесия в гомогенных двухкомпанентных водных системах. Давление насыщенного пара над идеальными и реальными растворами. 17) Бинарные системы с неограниченно смешивающимися жидкостями. Первый закон Коновалова. Диаграммы. 18) Бинарные системы с большими отклонениями от закона Рауля. Диаграммы.. Второй закон Коновалова.. Азеотроп. 19)Дробная и непрерывная перегонка. Теоретические основы перегонки. 20) Бинарные системы из ограниченно расслаивающих жидкостей, диаграммы состояния ' “температура — состав» 21) Диаграммы состояния трехкомпонентных систем, методы их расчета. 22) Системы из взаимно нерастворимых жидкостей. Закон Нернста распределения веществ между двумя не смешивающимися жидкостями. Коэффициент распределения. Экстракция. 23) Фазовые равновесия 'твердое вещество -жидкость'”.Смеси, образующие простую эвтектику. 24)Диаграммы плавкости бинарных систем. Термический анализ. 25) Законы Рауля: относительное понижение давление пара, понижение температуры замерзания, повышение температуры кипения. 26) Осмос и осмотическое давление разбавленных растворов нелетучих неэлектролитов. Криоскопическая и эбулиоскопическая константы и их связь с теплотой кипения и плавления. 27) Осмотические свойства электролитов. Изотонический коэффициент. Криометрический, эбулиометрический методы определения молярных масс и изотонического коэффициента. 28) Теория растворов сильных электролитов Дебая и Хюккеля. Понятие об ионной атмосфере. Активность ионов и ее связь с концентрацией. Коэффициент активности и зависимость его величины от общей концентрации электролитов в растворе. 29) Ионная сила раствора. Правило ионной силы. Зависимость коэффициента активности от ионной силы раствора. 30) Буферные системы: кислотно-основные, концентрационные, окислительно-восстановительные и механизм их действия. 31) Ацетатный, фосфатный, аммиачный, карбонатный буферы. Буферная емкость и влияющие на нее факторы. Значение буферных систем для пищевых производств. 32) Проводники второго рода. Удельная, эквивалентная и молярная электропроводности, их изменение с разведением раствора. 33)Молярная электропроводность при бесконечном разбавлении. Закон Кольрауша. 34)Скорость движения и подвижность ионов в растворах электролитов.. Кондуктометрия. Потенциометрия. Применение этих методов в пищевых производствах. 35) Электродные потенциалы, механизм их возникновения. Уравнение Нернста. 36) Электрохимичекий потенциал. Стандартные электродные потенциалы. Классификация электродов. Стандартный водородный электрод. Измерение электродных потенциалов. 37)Концентрационные гальванические элементы, принцип их действия, химические источники тока. 38) Стеклянный, серебрянный, окислительно-восстановительный, ионноселективный электроды, их назначение.
	Термодинамика поверхностных явлений.	39) Поверхностная энергия и поверхностное натяжение. Методы определения поверхностного натяжения. 40)Зависимость поверхностного натяжения от температуры. Связь поверхностно энергии и энтальпии. 41)Краевой угол смачивания. Термодинамические условия смачивания и растекания. Флотация. Гидрофильность и гидрофобность поверхности твердых тел. Адгезия, когезия. 42) Молекулярная адсорбция. Избыточная адсорбция Гиббса. Уравнение изотермы избыточной адсорбции. 43)Измерение адсорбции на границе раздела твердое тело-газ и твердое тело-жидкость. Факторы, влияющие на адсорбцию газов и растворенных веществ. 44)Мономолекулярная адсорбция, теория Лэнгмюра, уравнения изотермы адсорбции. 45) Полимолекулярная адсорбция. Теория Поляни. Уравнение Фрейндлиха. 46) Адсорбенты, их классификация. Теория капиллярной конденсации. 47) Адсорбция на границе раздела газ-жидкость, абсорбция, хемосорбция. 48) Многослойная адсорбция. Теория БЭТ. 49) Ионная адсорбция (ионный обмен). Адсорбция электролитов, избирательность адсорбции ионов. Правило Панета-Фаянса. 50)Иониты, их классификация формы. Обменная емкость. Применение ионитов в пищевых производствах. 51)Хроматография, ее классификация, применение в пищевой промышленности. 52) Поверхностно — активные (ПАВ) и поверхностно — неактивные вещества. Изотерма поверхностного натяжения ПАВ. Уравнение Шишловского. 53) Поверхностная активность. Правило Дюкло — Траубе. Ориентация молекул ПАВ в поверхностном слое. 54) Адсорбция ПАВ на поверхности не смешивающих жидкостей. Адсорбция ПАВ из растворов на поверхности твердых тел.
	Кинетика химических реакций и катализ.	55) Предмет и методы химической кинетики. Основные понятия. Реакции простые (одностадийные) и сложные (многостадийные), гомогенные и гетерогенные. 56)Скорость гомогенных химических реакций и методы ее измерения. 57) Зависимость скорости реакции от различных факторов. Закон действующих масс для скорости реакции. 58) Молекулярность и порядок реакции. Методы определения порядка реакции. 59)Уравнение кинетики необратимых реакций нулевого, первого, второго порядка (в интегральной и дифференциальной форме). Определение констант. Период полупревращений. 60)Зависимость скорости реакции от температуры. Температурный коэффициент скорости реакции. 61)Теория активных бинарных соударений. Энергия активации. Связь между скоростью реакции и энергией активации. 62)Ускоренные методы определения сроков годности пищевых продуктов. 63)Сложные реакции: обратимые, параллельные, последовательные, сопряженные. 64) Цепные реакции, отдельные стадии цепных реакций, не разветвленные, разветвленные цепные реакции. 65)Фотохимические реакции. Закон фотохимической эквивалентности Эйнштейна. Квантовый выход реакции. 66) Каталитические процессы. Положительный и отрицательный катализ. Торможение химических реакций. Механизм действия ингибиторов. 67)Теории катализа (мультиплетная, теория ансамблей и др). 68) Гомогенный и гетерогенный катализ. Особенности гетерогенного катализа. 69) Механизм действия катализатора. Энергия активации каталитических реакций. 70)Кислотно — основной катализ. Металлокомплексный катализ. Ферментативный катализ.
	Дисперсные системы, их классы, природа и свойства.	71) Структура дисперсных систем, дисперсная фаза, дисперсная среда. Количественные характеристики дисперсности. 72) Классификация дисперсных систем: по степени дисперсности; по агрегатному состоянию; по степени взаимодействия фаз; по отсутствию или наличию дисперсности между частицами. 73) Понятие о лиофильных и лиофобных дисперсных системах. Особенности коллоидного состояния (наносостояния) вещества. Универсальность дисперсного состояния вещества, определяющих роль поверхностных явлений в коллоидной химии. 74) Методы получения и очистки коллоидных растворов: диализ, электродиализ, ультрафильтрация. 75) Природа электрических явлений в дисперсных системах. Механизм возникновения электрического заряда на границе раздела двух фаз. Строение двойного электрического слоя. Мицелла, строение мицеллы гидрофобного золя. Строение коллоидной частицы. Заряд и электрокинетический потенциал коллоидной частицы. 76) Влияние электролитов на электрокинетический потенциал коллоидной частицы.. Явление перезарядки коллоидных частиц. 77) Электрофорез. Связь электрофоретической скорости коллоидных частиц с их электрокинетическим потенциалом (уравнение Гельмгольца — Смолуховского). Электрофоретическая подвижность. Электрофоретические методы исследования в пищевых производствах. 78) Электроосмос. Электроосмотический метод измерения электрокинетических потенциалов коллоидных систем. Практическое применение электроосмоса. 79)Молекулярно-кинетические свойства коллоидных систем. Броуновское движение (уравнение Эйнштейна), диффузия (уравнение Фика), осмотическое давление. Их взаимосвязь. 80) Седиментация. Седиментационная устойчивость и седиментационное равновесие коллоидных систем.. Центрифуга и ее применение для исследования коллоидных систем. 81) Оптические свойства коллоидных систем. Рассеивание и поглощение света. Уравнение Рэлея. Ультрамикроскопия и электронная микроскопия коллоидных систем. Определение формы, размеров и массы коллоидных частиц. 82 ) Седиментационная и агрегативная устойчивость коллоидных систем. Агрегация и седиментация частиц дисперсной фазы. Факторы устойчивости. 83) Коагуляция и факторы, вызывающие ее. Медленная и быстрая коагуляция. Порог коагуляции, его определение. Правило Шульце-Гарди. Чередование зон коагуляции. 84)Коагуляция золей смесями электролитов. Правило аддитивности, антагонизм и синергизм ионов. 85) Коллоидная защита. Гетерокоагуляция. Пептизация.Теория коагуляции Дерягина — Ландау. 86) Гелеобразование (желатирование) коллоидных систем. Реология структурированных дисперсных систем. 87) Аэрозоли, их классификация Получение, молекулярно-кинетические свойства аэрозолей.. 88) Электрические свойства аэрозолей.. Агрегативная устойчивость и факторы, ее определяющие. Разрушение аэрозолей. Применение аэрозолей в пищевой промышленности. 89) Порошки и их свойства. Слеживаемость, гранулирование и распыляемость порошков. Применение порошков в пищевой промышленности 90) Суспензии и их свойства. Получение. Агрегативная устойчивость и определяющие ее факторы. Флокуляция. Седименционный анализ суспензий. 91)Твердые пены. Пасты. Использование их в пищевых производства 92) Эмульсии, жидкие пены, их свойства. Получение. Типы эмульсий. Эмульгаторы, диспергаторы и механизм их действия. Обращение фаз. Эмульсии. Устойчивость эмульсий и пен и ее нарушение. Факторы устойчивости эмульсий и жидких пен. 93) Коалесценция. Свойства концентрированных и высококонцентрированных эмульсий. Применение пен и эмульсий в пищевых производствах 94) Коллоидные системы, образованные поверхностно-активными веществами (ПАВ). Растворы мыл, детергентов, таннидов, красителей. Мицеллярные коллоидные системы. Мицеллообразование в растворах ПАВ. Критическая концентрация мицеллообразования, методы ее определения. 95)Липосомы и везикулы. Мицелярные и липосомальные коллоидные системы в пищевых производствах. 96).Солюбилизация и микроэмульсия, их использование в пищевых производствах 97) Высокомолекулярные соединения (ВМС) и их растворы. Молекулярные коллоидные системы. Методы получения ВМС. 98)Классификация ВМС, гибкость цепи полимеров. Внутреннее вращенье звеньев в макромолекулах ВМС. Кристаллическое и аморфное состояние ВМС 99) Набухание и растворение ВМС. Механизм набухания. Термодинамика набухания и растворение ВМС. Влияние различных факторов на степень набухания. Лиотропные ряды ионов 100) Вязкость растворов ВМС. Отклонение свойств растворов ВМС от законов Ньютона и Пуазейля. Уравнение Бингама. Причины аномальной вязкости растворов полимеров. Методы измерения вязкости растворов ВМС. 101) Удельная, приведенная и характеристическая вязкости. Уравнение Штаундигера и его модификация. Определение молекулярной массы полимера вискозиметрическим методом 102) Полиамфолиты. Изоэлектрическая точка полиамфолитов и методы ее определение 103) Осмотическое давление растворов полимерных неэлектролитов. Отклонение от закона Вант-Гоффа. Уравнение Геллера. Определение молярной массы полимерных неэлектролитов. 104) Полиэлектролиты. Осмотическое давление растворов полиэлектролитов. Мембранное равновесие Доннана. 105)Факторы устойчивости растворов ВМС. Высаливание, пороги высаливания. Лиотропные ряды ионов. Зависимость порогов высаливания полиамфолитов от рН среды. 106) Застудевание. Влияние различных факторов на скорость застудевания. Тиксотропия студней и гелей. Синерезис.