Тема 1. Основы химической термодинамики. Термохимия

1 2 3 4 5 6 7

ХИМИЯ

Методические указания и задания для контрольной работы

для студентов заочной формы обучения

специальности: 19.02.10. Технология продукции общественного питания

Луганск

2017

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

ЛУГАНСКОЙ НАРОДНОЙ РЕСПУБЛИКИ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ЛУГАНСКОЙ НАРОДНОЙ РЕСПУБЛИКИ

«ЛУГАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОЛЛЕДЖ

ЭКОНОМИКИ И ТОРГОВЛИ»

ХИМИЯ

Методические указания и задания для контрольной работы

для студентов заочной формы обучения

специальности: 19.02.10. Технология продукции общественного питания

Рассмотрены и одобрены на заседании цикловой комиссии естественно-математических дисциплин Протокол от «__» ___________ года № ____ Председатель цикловой комиссии ___________________ М.Л. Берестовая Одобрены методическим советом ГОУ СПО ЛНР «Луганский государственный колледж экономики и торговли» Протокол от «__» ___________ года № ____

Луганск

2017

Методические указания и варианты контрольных заданий по химии для студентов специальности19.02.10. Технология продукции общественного питания заочной формы обучения. Сост. Берестовая М.Л., Луганск: ГОУ СПО ЛНР «Луганский государственный колледж экономики и торговли», 2017. - с. 40

В работе приведены общие методические указания к выполнению контрольных заданий, порядок выполнения работы, выбор заданий, краткие методические указания к решению типовых задач, охватывающих основные разделы химии, список рекомендуемой литературы.

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

Введение………………………………………………………….. 4

Методические указания по разделам …….…………………….

1. Основы химической термодинамики. Термохимия……. 6

2. Химическая кинетика и равновесие……………………… 7

3. Растворы……………………………………………………. 9

4. Коллоидно-дисперсные системы. Растворы

высокомолекулярных соединений. Студни……………… 11

5. Основы качественного анализа…………………………… 12

6. Основы гравиметрического (весового) анализа…………. 14

7. Основы титриметрического (объемного) анализа………. 16

8. Белки. Жиры. Углеводы…………………………………… 18

9. Витамины. Ферменты……………………………………… 23

Методические указания по выполнению

контрольной работы…………………………………………….. 25

Перечень вопросов контрольной работы……………………… 28

Литература………………………………………………………. 36

Прложение……………………………………………………….. 37

Введение

Наука стала производительной силой нашего общества. Без применения достижения науки, и в частности химии, невозможно развитие современной промышленности и сельского хозяйства.

Химия, являясь одной из фундаментальных естественнонаучных дисциплин, изучает материальный мир, законы его развития, химическую форму движения материи. В процессе изучения химических дисциплин вырабатывается научный взгляд на мир в целом.

Знание химии необходимо для плодотворной творческой деятельности технологов любой специальности.

Необходимо прочно усвоить основные законы, овладеть техникой химических расчетов, выработать навыки самостоятельного выполнения химических экспериментов и обобщения фактов.

Знания химии необходимо для последующего успешного изучения общенаучных специальных дисциплин.

Методические указания для выполнения контрольной работы по учебной дисциплине ЕН.03 Химия разработаны в соответствии с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта по специальности 19.02.10. Технология продукции общественного питания.

Целью изучения дисциплины является приобретение студентами теоретических знаний и практических умений в области химии.

В результате изучения дисциплины студент должен:

уметь:

- применять основные законы химии для решения задач в области профессиональной деятельности;

- использовать свойства органических веществ, дисперсных и коллоидных систем для оптимизации технологического процесса;

- описывать уравнениями химических реакций процессы, лежащие в основе производства продовольственных продуктов;

- проводить расчеты по химическим формулам и уравнениям реакции;

- использовать лабораторную посуду и оборудование;

- выбирать метод и ход химического анализа, подбирать реактивы и аппаратуру;

- проводить качественные реакции на неорганические вещества и ионы, отдельные классы органических соединений;

- выполнять количественные расчеты состава вещества по результатам измерений;

- соблюдать правила техники безопасности при работе в химической лаборатории.

должен знать:

- основные понятия и законы химии;

- теоретические основы органической, физической, коллоидной, аналитической

химии;

- понятие химической кинетики и катализа;

- классификацию химических реакций и закономерности их протекания;

- обратимые и необратимые химические реакции, химическое равновесие, смещение химического равновесия под действием различных факторов;

- окислительно-восстановительные реакции, реакции ионного обмена;

- гидролиз солей, диссоциацию электролитов в водных растворах, понятие о сильных и слабых электролитах;

- тепловой эффект химических реакций, термохимические уравнения;

- характеристики различных классов органических веществ, входящих в состав сырья и готовой пищевой продукции;

- свойства растворов и коллоидных систем высокомолекулярных соединений;

- дисперсные и коллоидные системы пищевых продуктов;

- роль и характеристики поверхностных явлений в природных и технологических процессах;

- основы аналитической химии;

- основные методы классического количественного и физико-химического анализа;

- назначение и правила использования лабораторного оборудования и аппаратуры;

- методы и технику выполнения химических анализов.

Основная форма изучения дисциплины – самостоятельная работа студентов над рекомендуемой литературой в соответствии с методическими указаниями.

В процессе изучения дисциплины студенты-заочники должны выполнить одну домашнюю контрольную работу по заданному варианту.

Методические указания по разделам

Тема 1. Основы химической термодинамики. Термохимия.

Термодинамики наряду с молекулярно-кинетической теорией дежит в основе изучения физической химии.

Термодинамика – наука, которая изучает общие законы взаимного превращения энергии из одной формы в другую в виде теплоты и работы.

Химическая термодинамикаколичественно определяет тепловые эффекты различных процессов, выясняет принципиальную возможность самопроизвольного течения химических реакций и условия, при которых химические реакции могут находиться в состоянии равновесия.

Ознакомившись с уравнением первого закона термодинамики и понятием внутренней энергии, необходимо вспомнить из курса физики, что такое изохорный, изобарный, изотермический процессы, имея в виду, что математические выражения для работы этих процессов позволяют теоретически обосновать многие физико-химические явления: химическое сродство, свойства растворов, химические равновесия и др.

Раздел химической термодинамики, изучающий тепловые эффекты химических реакций, называется термохимией.

В основе термохимии лежит закон Гесса: энтальпия реакции, т.е. тепловой эффект реакции, зависит только от природы и состояния исходных веществ и конечных продуктов и не зависит от пути, по которому протекает реакция.

Тепловой эффект (энтальпия) химической реакции находится как разность между суммой теплот образования всех продуктов реакции и суммой теплот образования всех реагирующих веществ в данной реакции с учетом стехиометрических коэффициентов (следствие закона Гесса):

ΔHх.р.= ΣΔHобр.(продуктов) - ΣΔHобр.(реагентов)

Под стандартной теплотой образования (энтальпией образования) понимают тепловой эффект реакции образования одного моля вещества из простых веществ, его составляющих, находящихся в устойчивых стандартных состояниях. Обозначается ΔHобр.

Например, стандартная энтальпия (теплота) образования 1 моль метана из углерода и водорода равна тепловому эффекту реакции:

С(тв) + 2H₂(г) = CH₄(г) + 76 кДж/моль. (ΔHсн₄(г) = -76 кДж/моль)

Энтальпия образования (стандартная теплота образования) простых веществ принимается равной нулю, причем нулевое значение энтальпии образования относится к агрегатному состоянию, устойчивому при T = 298 K. Например, для йода в кристаллическом состоянии ΔH I₂(кр.) = 0 кДж/моль, а для жидкого йода ΔH I₂(ж.) = 22 кДж/моль. Энтальпии образования простых веществ при стандартных условиях являются их основными энергетическими характеристиками.

Значения стандартных теплот образования (энтальпий) различных веществ даны в справочной таблице 1.

Решение типовых задач

Задача 1: Вычислите тепловой эффект реакции горения этилового спирта:

C₂H₅OH_(ж) + 3O_2(г) = 2CO_2(г)+ 3Н₂О_(г)

Решение:

ΔHх.р.= (2 ΔH_обрСО₂ + 3ΔH_обр. Н₂О) – (ΔH_обр.С₂Н₅ОН + 3ΔH_обрО₂),

подставляя значения теплот образования из таблицы и учитывая, что ΔH_обрО₂= 0, получаем:

ΔHх.р.= (2·(-393,6) + 3·(-241,8)) – (-277,7) = -1234,9 (кДж)

Ответ: ΔHх.р. = -1234,9 (кДж)

Задача 2: Процесс спиртового брожения глюкозы протекает по уравнению реакции:

С₆Н₁₂О_6(кр)= 2С₂Н₅ОН_(ж)+ 2СО_2(г) ΔHх.р.= - 50,6 кДж

Вычислите стандартную теплоту образования глюкозы.