Лабораторный практикум по физической химии. Часть 1

Abstract

Лабораторные работы, которые приведены в учебно-методическом пособии, принадлежат к таким разделам физической химии: химическая термодинамика (термохимия, термодинамические потенциалы), химическое равновесие, фазовые равновесия, растворы. Эти разделы составляют первую часть курса физической химии в классическом варианте его преподавания, а именно в последовательности: термодинамика – кинетика – строение вещества. Такой подход воссоздает историческое развитие физической химии, дает возможность учесть разные подходы и уровни в рассмотрении химических систем и позволяет постепенного углубляться в изучении и понимании их законов и свойств. Именно такой подход, как показал многолетний опыт преподавания курса на кафедре физической химии НТУ "ХПИ", является наиболее продуктивным в подготовке химиков-технологов. Перечень лабораторных работ и их постановка, бесспорно, базируется на опыте многих поколений преподавателей кафедры и является результатом обобщения и переработки, которые учитывают тенденции последнего времени и современные возможности лабораторной базы. Содержание лабораторных работ отвечает требованиям типичных программ, а изложение авторы старались построить таким образом, чтобы адаптировать его к задачам, которые стоят перед студентами химико-инженерных направлений образования. Особенностью методического построения данного лабораторного практикума является использование при выполнении некоторых лабораторных работ большого количества экспериментальных данных, полученных профессиональными исследователями. Это касается тех работ, в которых получение необходимой базы экспериментальных данных, достаточной для воспроизведения полной картины поведения исследуемой системы связано с технической сложностью, большими затратами времени, а иногда – повышенными требованиями относительно безопасности при выполнении опыта. Поэтому такие работы методически состоят из двух частей: экспериментальной, при выполнении которой студенты приобретают практический опыт, и аналитической, где студенты имеют возможность детального анализа большого и качественного массива данных.

The laboratory works that are given in the teaching manual belong to such sections of physical chemistry: chemical thermodynamics (thermochemistry, thermodynamic potentials), chemical equilibrium, phase equilibria, solutions. These sections constitute the first part of the course of physical chemistry in the classical version of its teaching, namely in the sequence: thermodynamics – kinetics – the structure of matter. This approach recreates the historical development of physical chemistry, makes it possible to take into account different approaches and levels in the consideration of chemical systems and gradually allows deepening in the study and understanding of their laws and properties. This approach, as the long-term experience of teaching the course at the Department of Physical Chemistry at NTU "KhPI" has shown, is the most productive in the training of chemical technologists. The list of laboratory works and their production is undoubtedly based on the experience of many generations of teachers of the department and is the result of generalization and processing, which takes into account recent trends and modern capabilities of the laboratory base. The content of laboratory works meets the requirements of typical programs, and the authors tried to create the presentation in such a way as to adapt it to the tasks that students of the chemical engineering directions of education face. A special feature of the methodological construction of this laboratory practice is the use of a large number of experimental data obtained by professional researchers in the performance of certain laboratory works. This is applied to those studies in which obtaining the necessary base of experimental data sufficient to reproduce the complete picture of the behavior of the system under investigation is associated with technical complexity, time consuming, and sometimes increased requirements for safety in carrying out the experiment. Therefore, such work methodologically consists of two parts: experimental, in the implementation of which students acquire practical experience, and analytical, where students have the possibility of a detailed analysis of a large and high-quality set of data.