1 BIOTECHNOLOGIA semestr IV Laboratorium chemii fizycznej
Transkrypt
1 BIOTECHNOLOGIA semestr IV Laboratorium chemii fizycznej
BIOTECHNOLOGIA semestr IV Laboratorium chemii fizycznej 2015/2016 Zakres zagadnień na kolokwia 1. Wymagania ogólne Podstawą przygotowania do ćwiczeń jest skrypt pt. Chemia fizyczna. Ćwiczenia laboratoryjne, praca zbiorowa pod redakcją H. Strzeleckiego i W. Grzybkowskiego, Gdańsk 2004. Należy również korzystać z literatury uzupełniającej, podanej na końcu każdego ćwiczenia. Przed przystąpieniem do wykonywania pomiarów laboratoryjnych, każdy ze studentów musi wykazać się znajomością: a) Celu ćwiczenia, a więc co mierzymy i jaką zmienną finalnie chcemy wyznaczyć. b) Sposobu pomiaru mierzonych wartości (w tym przebieg ćwiczenia). c) Podstaw teoretycznych metody pomiaru. Ponadto, studenci w trakcie nauki powinni kierować się zebranymi poniżej wytycznymi szczegółowymi. Należy przy tym pamiętać, że podane zagadnienia nie wyczerpują całkowicie wymaganego materiału. W celu jeszcze większego udokładnienia wymogów studenci powinni kontaktować się bezpośrednio z osobą prowadzącą laboratoria. 2. Wymagania szczegółowe Blok 1 1. Spektrofotometria (UV-VIS) - warunek Bohra - prawo Lamberta-Beera, absorbancja - wiązanie absorbancji z transmitacją - zależność absorbancji od długości fali - punkt izosbestyczny - współczynnika absorpcji; prawo addytywność - budowa spektrofotometru - źródła promieniowania, monochromatory, detektory - materiały z których mogą być wykonane kiuwety - zmiana widma ze stężeniem substancji - odchylenia od prawa Lamberta-Beera 2. Masa cząsteczkowa polimerów - pojęcie średniej masy cząsteczkowej polimeru - definicja lepkości, jednostka (skrypt strona 60) - wyznaczanie lepkości cieczy za pomocą wiskozymetru Ubbelohde’a - zależność lepkości roztworu od masy cząsteczkowej polimeru; równanie Marka i Houwinka - zależność lepkości od temperatury (dla cieczy i gazów) - układy polidyspersyjne, monodyspersyjne - pomiar lepkości różnymi typami lepkościomierzy (wiskozymetr z kapilarą, wiskozymetr z opadającą kulką, wiskozymetr obrotowy) 1 3. Kalorymetria - stała kalorymetru (pojemność cieplna kalorymetru) - podstawowe pojęcia termodynamiczne (m. in. pojęcie układu, otoczenia, reakcje egzoendotermiczne, pierwsza zasada termodynamiki, entalpia, prawo Hessa, prawo Kirchhoffa, ciepło molowe) - przebieg zmian temperatury w kalorymetrze - metody wyznaczania pojemności cieplnej kalorymetru - pomiar ciepła reakcji przy wykorzystaniu kalorymetru diatermicznego 4. Stałe fizykochemiczne cieczy - definicje następujących wielkości: gęstość, lepkość, napięcie powierzchniowe, współczynnik załamania światła, normalna temperatura wrzenia - eksperymentalne sposoby wyznaczania wyżej wymienionych wielkości - wyznaczanie lepkości cieczy za pomocą wiskozymetrów Vogel-Ossaga i Höpplera - budowa i działanie ebuliometru Świętosławskiego - definicja kąta granicznego (rysunek) - metody pomiaru gęstości; prawo Archimedesa; zależność gęstości od temperatury - metody pomiaru napięcia powierzchniowego cieczy: pęcherzykowa, stalagmometryczna; na jakich założeniach metody te się opierają Blok 2 5. Potencjometria - pojęcia: elektroda, półogniwo, ogniwo, klucz elektrolityczny, katoda, anoda, redukcja, utlenienie - budowa i klasyfikacja ogniw (półogniwa pierwszego rodzaju, półogniwa drugiego rodzaju, półogniwa gazowe, półogniwa redoks, elektroda wodorowa, elektroda szklana) - budowa ogniwa składającego się z elektrody chlorosrebrowej i kalomelowej - podstawowe równania termodynamiczne wiążące ΔGo, ΔHo i ΔSo, oraz ΔG, ΔH i ΔS, z siłą elektromotoryczną - standardowa siła elektromotoryczna - metoda pomiaru SEM - od czego zależy SEM - ogniwa w których SEM nie zależy od stężenia jonów w roztworze - potencjał standardowy półogniwa - siła elektromotoryczna - budowa układu do miareczkowania potencjometrycznego - jak wygląda krzywa miareczkowania potencjometrycznego - jak znaleźć punkt równoważnikowy na krzywej miareczkowania potencjometrycznego - przebieg ćwiczenia dotyczącej kinetyki jodowania aniliny (przebieg ćwiczenia ze strony 180 nie będzie wymagany) 6. Polarymetria; kinetyka inwersji sacharozy - definicja szybkości reakcji chemicznej - równanie kinetyczne, rząd reakcji - jaka jest jednostka stałej szybkości reakcji - od czego zależy szybkości reakcji - od czego zależy stała szybkości reakcji (równanie Arrheniusa) - definicja szybkości reakcji chemicznej - równanie kinetyczne, rząd reakcji - co to jest światło spolaryzowane - metody polaryzacji światła - zasada działania polarymetru kołowego; budowa polaryzatorów - zasada działania polarymetru półcieniowego - kąt skręcania płaszczyzny światła spolaryzowanego 2 7. Kinetyka koagulacji - co to jest koagulacja - układ koloidalny, definicja - typy układów koloidalnych: liofobowe (fazowe); cząsteczkowe (liofilowe); agregacyjne - budowa cząstki koloidalnej - własności układów koloidalnych, stabilizacja koloidów - destabilizacja koloidów, szybka/wolna koagulacja - podstawowe sposoby uzyskania układów koloidalnych - przykłady układów koloidalnych w zależności od rodzaju fazy rozpraszającej i fazy rozproszonej - własności optyczne układów koloidalnych; efekt Tyndalla, rozproszenie Rayleigha - zależność intensywność światła rozproszonego od wielkości cząsteczek, ilości cząsteczek, długości fali, typu koloidu 8. Konduktometria - przewodnictwo, przewodnictwo właściwe, przewodność molowa - definicje, jednostki - prawo niezależnego ruchu jonów - zależność przewodności molowej od stężenia - zależność przewodności elektrolitycznej od stężenia - elektrolity słabe, mocne - graniczna przewodność molowa - związek między graniczną przewodnością molową a ruchliwością jonu - wpływ temperatury na przewodność - przewodnictwo jonów H+ oraz OH- pomiary przewodności elektrolitycznej - miareczkowanie konduktometryczne - opis krzywych miareczkowania konduktometrycznego - proszę nie uczyć się pojęć równoważnikowych, ale ich odpowiedników molowych 3