- •Министерство образования и науки Российской Федерации
- •Программа дисциплины
- •3. Растворы. Электрохимические процессы.
- •3.1. Растворы.
- •3.2. Окислительно-восстановительные процессы. Электрохимия.
- •3.3. Коррозия и защита металлов и сплавов от коррозии.
- •5. Химия и охрана окружающей среды.
- •I. Контрольные задания
- •1.1. Основные понятия химии и единицы их измерения
- •1.2. Строение атома. Периодическая система химических элементов д.И. Менделеева. Периодичность свойств элементов и их соединений.
- •Примеры решения типовых задач.
- •1.3. Химическая связь и строение молекул.
- •Энергия химической связи (d) – количество энергии, которое выделяется при образовании данной химической связи из атомов.
- •Метод валентных связей
- •При наложении двух π-связей на одну σ-связь возникает тройная связь, например, в молекулах азота, ацетилена, синильной кислоты:
- •Метод молекулярных орбиталей
- •Примеры решения типовых задач.
- •1.4. Энергетика химических реакций.
- •Примеры решения типовых задач
- •1.5. Химическая кинетика и равновесие
- •Примеры решения типовых задач.
- •Растворы
- •Способы выражения концентрации растворов
- •1.6.1. Ионно-молекулярные (ионные) реакции обмена
- •В кислой среде и.
- •Гидролиз соли, образованной сильной кислотой и слабым основанием.
- •Гидролиз соли, образованной слабой кислотой и слабым основанием.
- •1.6.2. Жесткость природных вод и ее устранение
- •Примеры решения типовых задач.
- •Задача 1. Сколько граммов содержится в воды, если жесткость, обусловленная присутствием этой соли, равна ?
- •1.7. Окислительно-восстановительные реакции
- •Примеры решения типовых задач.
- •Задача 1. Составьте уравнение окислительно-восстановительной реакции между перманганатом калия и сульфитом натрия в среде серной кислоты.
- •Переходим к молекулярной форме уравнения:
- •1.8. Электрохимические процессы
- •Определить абсолютные значения электродных потенциалов невозможно. Их можно только сравнивать.
- •1.8.2. Электролиз
- •Примеры электролиза растворов электролитов с нерастворимыми анодами.
- •Примеры электролиза растворов электролитов с растворимыми анодами.
- •Законы Фарадея. Выход продукта по току
- •Для расчетов используют математическое выражение обобщенного закона Фарадея:
- •Примеры решения типовых задач.
- •1.9. Коррозия и защита металлов и сплавов от коррозии
- •Кинетика коррозионного процесса
- •Методы защиты металлов от коррозии
- •Примеры решения типовых задач
- •1.10. Комплексные соединения
- •Методы получения комплексных соединений.
- •Примеры решения типовых задач.
- •1.11. Задачи к контрольной работе №1
- •1.12. Задачи к контрольной работе №2
- •Определите рН 0,001 м раствора кон, считая диссоциацию полной.
- •Подберите по два уравнения в молекулярном виде к каждому из кратких ионных уравнений:
- •При сливании растворов иобразуется осадок гидроксида хрома (III). Объясните причину этого явления и напишите соответствующие уравнения в молекулярном и ионном виде.
- •Водородный показатель (рН) 0,003н раствора гипохлорита калия равен 9,5. Вычислите степень гидролиза этой соли и напишите уравнения реакций гидролиза в молекулярном и ионном виде.
- •Определите степень гидролиза (для первой ступени) и рН в 0,001м растворе и. Напишите уравнения реакций в молекулярном и ионном виде.
- •II. Варианты контрольной работы № 1
- •Варианты контрольной работы № 2
- •III. Приложение
- •IV. Содержание
- •Основные понятия химии и единицы их измерения………..………..6
Министерство образования и науки Российской Федерации
Тульский государственный университет
Кафедра химии
ХИМИЯ
УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ
для студентов–заочников инженерно-технических
специальностей вузов
Тула 2007
Разработали: д.х.н. Аверьянов В.А., к.х.н. Карташова Т.Д., к.х.н. Дмитриева Е.Д., к.х.н. Хлебникова С.Ф.
УДК:67
Д.х.н. Аверьянов В.А., к.х.н. Карташова Т.Д., к.х.н. Дмитриева Е.Д. , к.х.н. Хлебникова С.Ф.
Химия. Методические указания, рабочая программа и контрольные задания для студентов–заочников инженерно-технических
специальностей вузов.
Пособие включает программу, методические указания, примеры решения типовых задач и контрольные задания по химии для студентов-заочников инженерно-технических специальностей вузов. Тематические разделы пособия выдержаны в строгом соответствии с содержанием программы курса химии для этих специальностей.
Пособие предназначено для самостоятельной работы студентов-заочников инженерно-технических специальностей вузов.
Программа дисциплины
Введение.
Химия как предмет естествознания. Связь химии с другими науками и объектами хозяйственной деятельности человека. Химические аспекты охраны окружающей среды.
Химическая реакция – основной объект изучения химии. Вещественная, энергетическая и кинетическая стороны химической реакции.
1. Строение вещества.
1.1. Строение атома и систематика химических элементов.
Квантово-механические представления о строении атомов. Волновое уравнение. Орбиталь. Квантовые числа. Электронные формулы. Принципы заполнения многоэлектронных атомов и их реализация. Периодическая система Д.И.Менделеева и электронная структура атомов элементов. Периодические свойства элементов и образуемых ими соединений. Предсказательная сила периодического закона.
1.2. Химическая связь.
Химическая связь. Определение и характеристики химических связей. Основные виды связей. Ковалентная связь. Метод валентных связей. Обменный и донорно-акцепторный механизмы образования химических связей. Метод молекулярных орбиталей. σ- и π-Связи. Гибридизация. Пространственное строение молекул. Силы межмолекулярных взаимодействий. Водородная связь.
2. Общие закономерности химических процессов.
2.1. Вещественная сторона химических реакций.
Закон сохранения вещества. Закон эквивалентов. Стехиометрические уравнения.
2.2. Энергетическая сторона химических процессов. Химическое равновесие.
Энергетика химических процессов. Понятие о термодинамических потенциалах. Внутренняя энергия и энтальпия. Первый закон термодинамики. Тепловые эффекты химических реакций. Законы Гесса. Термохимические расчеты. Направленность химических реакций. Факторы, определяющие направленность химических реакций. Энергия Гиббса, ее изменение как критерий направленности химических реакций. Химическое равновесие. Принцип смещения равновесия. Факторы смещения расновесия. Константа равновесия и ее связь с термодинамическими потенциалами.
2.3. Кинетическая сторона химических реакций.
Химическая кинетика. Основное уравнение химической кинетики. Факторы скорости химических реакций: концентрация, давление, температура, катализ. Порядок реакций как показатель количественного влияния концентрации реагентов на их скорость. Методы определения порядков реакций. Константа скорости химической реакции. Уравнения Аррениуса и Вант-Гоффа. Энергия активации как мера количественного влияния температуры на скорость реакции. Гомогенный катализ. Гетерогенный катализ. Фактор адсорбции в гетерогенном катализе.