Алғы сөз

Физикалық химияның классикалық заңдарына негізделген технологиялық процестердің оптимальді жағдайларын физика-химиялық зерттеу органикалық және неорганикалық заттарды алудың теориялық негіздері болып табылады. Химик зерттеуші физикалық химияның теориялық негіздерін білу қажет, ал бұл химиялық реакцияның механизмін, процестердің жылдамдығын толық зерттеуге және дәлелдеуге, кез келген технологиялық процесті дұрыс өткізуге мүмкіндік береді.

Курстың мазмұны:. Химиялық реакцияның жылдамдығы, орташа және лезде реакция жылдамдығы. Химиялық кинетиканың негізгі постулаты. Элементарлы және әртүрлі ретті біржақты формалды жай гомогенді реакциялардың кинетикалық талдауы. Жабық жүйеде формалды жай және элементарлы реакциялар үшін константа жылдамдығы мен реакция ретін анықтау әдістері: орнына қою әдісі, графикалық әдіс, Нойес-Оствальд-Раковский әдісі, Оствальдтің қанық әдісі, Вант-Гофф әдісі. Химиялық реакциялар ижылдамдығына температураның әсері. Вант-Гофф ережесі, Вант-Гоффтың температуралық коэффициенті. Реакция жылдамдығына температураның әсері туралы Аррениустың заңы, активтену энергиясының жуықтаулары және теңдеуі, физикалық мағынасы. Активтену энергиясының анықтау әдістері. Гомогенді катализ. Каталитикалық активтілік және селективтілік. Гомогенді каталитикалық реакциялардың кинетикасы. Қышқылды-негізді катализ. Ферментативті катализ. Гетерогенді катализ. Катализатордың бетіндегі адсорбция. Гетерогенді каталитикалық реакцияның негізгі сатылары. Гетерогенді каталитикалық реакцияның кинетикасы, Лэнгмюрдің адсорбциялық теориясы. Күшті электролиттер ерітінділерінің термодинамикалық теориясы. Активтілік және активтілік коэффициенті. Ерітінділердің иондық күші. Льюис-Рендель ережесі. Дебай-Гюккельдің күшті электролиттер теориясы. Негізгі ұғымдар, бірінші, екінші және үшінші жуықтауларындағы активтілік коэффициенттер үшін теңдеулер, оларды талдау. Электролит ерітінділерінің электрөткізгіштігі. Меншікті және молярлы электрөткізгіштік, олардың концентрациядан тәуелділігі. Кольрауш, Дебай-Онзагер заңдары. Электрофоретикалық және релаксациялық эффектілер. Вин және Фолькенштейн эффектілері. Гальваникалық элемент. Гальваникалық элементтің ЭҚК. Нернст теңдеуі. Гальваникалық элементтің термодинамикасы, термодинамикалық функцияны және ЭҚК әдісімен электрохимиялық реакцияның тепе-теңдік константасын анықтау. Электродтар типі, осы электродтарға қолданылатын Нернст теңдеуі.

Курстың мақсаты: Кинетика мен электрохимия физикалық химияның жалпы курсының негізгі тараулары болып табылады және қазіргі кезде химиядағы ролі үлкен.

Кинетика мен электрохимияның физика-химиялық теориялары ғылым мен техниканың әртүрлі облыстарында көптеген фундаменталді және қолданбалы есептерді шығаруда пайдаланылады.

Жабық жүйелердегі қарапайым бірбағыттағы реакциялар, химиялық процестердің жылдамдығына әртүрлі факторлердің әсері, электрохимияның теориялық негіздері, электрохимиялық реакциялардың өту ерекшеліктері, химиялық реакция энергиясы мен электрлік энергияның өзара ауысулары негізінде формальді кинетиканың теориялық сұрақтарын оқып білу химиялық кинетика мен электрохимияны университетте “050606-химия” мамандығы бойынша оқытудың негізгі мақсаты болып табылады.

Сонымен қатар, бұл пәнді оқыту өз алдына басты мақсат ретінде студентке кинетика мен электрохимия заңдарын қолдану облыстарын көре алуды, нақты есептерді шығаруда олардың мүмкіндіктерін түсіне алуды үйретуді, халықаралық еңбек рыногінде студент қарсыласа алу үшін жалпы химияда студенттік профессионалді білімін көтеруді қойып отыр.

Курстың міндеттері:

Кинетика мен электрохимияны оқып білудің міндеттері специалистің квалификациялық сипаттамаларының талаптары негізінде құрастырылады және студенттің лекциялық материалды игеру мен лабораториялық практикум нәтижесінде алатын білімдер мен біліктерге келіп тіреледі.

Студенттер бойында келесі біліктіліктер қалыптасуы керек:

- химиялық кинетиканың негізгі заңдарын, теңдеулерін және теорияларын білуге, химиялық реакцияның жылдамдық константасын, ретін және активтену энергиясын есептей алуға, оларды реакция механизмін анықтау және технологиялық процестерді теориялық негіздеу үшін қолдану принциптерін білуге;

- химиялық кинетиканың теорияларын білуге;

- гомогенді және гетерогенді катализдің негіздерін білуге;

- күшті және әлсіз электролиттердің қасиеттері мен негізгі сипаттамаларын білуге;

- электрохимиялық тепе-теңдіктің және электродтық процесс кинетикасының негіздерін білуге.

Игеруі керек:

- химиялық процестерді тәжірибелік инженерлік есептеулерге максимальді жақын есептерді шығара алуға;

- заттарды алудың технологиялық процесінің физика-химиялық негізін теориялық дәлелдей алуға;

- графикалық және аналитикалық әдістерді қолдана отырып тәжірибелік мәліметтерді талдай білуге, өлшеулердің қателерін бағалай білуге, анықтамалық әдебиеттерді қолдана алуға.

Қалыптасатын дағдылары:

- химиялық кинетиканың тура және кері есептерін шеше алу;

- электрохимиялық тізбекті құра алу және талдай алу;

- физика-химиялық тәжірибе өткізе алу, графикалық және аналитикалық әдістерді қолдана отырып тәжірибелік мәліметтерді өңдей алу керек;

- тәжірибелік мәліметтерді статистикалық өңдей алу, анықтамалық әдебиетті пайдалана алу керек.