- •Вопрос№1. Предмет и методы химии как науки. Химизация сельского хозяйства.
- •Вопрос№2. Закон сохранения массы вещества м.В. Ломоносова. Закон взаимосвязи массы и энергии а. Эйнштейна. Закон постоянства состава.
- •Вопрос№3. Эквивалент. Закон эквивалентов. Использование эквивалентов веществ в объемном анализе.
- •Вопрос№4. Основные положения атомно-молекулярного учения. Атом. Молекула. Относительный атомная и молекулярная массы. Моль. Молярная масса.
- •Вопрос№5. Закон Авогадро. Молярный объем газа. Относительная плотность газа.
- •Вопрос№6. Корпускулярно-волновой дуализм электрона. Электронная орбиталь.
- •Вопрос№7. Квантовые числа. Правило заполнения электронами энергетических уровней и подуровней. Принц Паули, правило Хунда, принцип наименьшей энергии.
- •Вопрос№8. Электронные структуры и электронные формулы атомов.
- •Вопрос№9. Строение атомных ядер. Изотопы. Применение изотопов в биологии.
- •Вопрос№10. Свойства атомов. Энергия ионизации, сродство к электрону, электроотрицательность, радиус. Их значение для характеристики свойств элементов.
- •Вопрос№11. Химическая связь, её основные характеристики: длина, валентный угол, энергия и полярность.
- •Вопрос№12. Ковалентная связь. Два способа её образования. Свойства ковалентной связи. Направленность и насыщаемость связи. Сигма и Пи связи.
- •Вопрос№13. Гибридизация атомных орбиталей и строение молекул.
- •Вопрос№14. Полярная и неполярная ковалентная связь. Дипольный момент связи молекулы.
- •Вопрос№15. Валентность и степень окисления.
- •Вопрос№16. Ионная связь. Её образование и свойства. Структура ионных соединений.
- •Вопрос№17. Водородная связь, её природа. Биологическая роль водородной связи.
- •Вопрос№18. Межмолекулярное взаимодействие. Его природа. Роль для биологических объектов.
- •Вопрос№19. Периодический закон д.И. Менделеева, его физическая сущность.
- •Вопрос№20. Периодичность в изменении радиусов, энергии ионизации, сродства к электрону и электроотрицательность по периодам и группам.
- •Вопрос№21. Структура периодической системы. Период, группа, семейства элементов.
- •Вопрос№22. Общенаучное и философское значение периодического закона.
- •Вопрос№23. Комплексные соединения. Комплексообразователь, лиганды, координационное число, внутренняя и внешняя сферы комплекса. Константа нестойкости. Биологическая роль комплексных соединений.
- •Вопрос№25. Скорость химических реакций. Факторы, влияющие на скорость химической реакции.
- •Вопрос№26. Закон действия масс. Константа скорости. Энергия активации.
- •Вопрос№27. Обратимые и необратимые реакции. Химическое равновесие, константа равновесия. Принцип Ле Шателье.
- •Вопрос№28. Катализ. Катализаторы и ингибиторы. Ферменты. Каталитические процессы в живых организмах.
- •Вопрос№29. Оксиды, гидроксиды и соли как важнейшие класса неорганических соединений. Их классификация, способы получения и химические свойства.
- •Вопрос№30. Вода. Строение молекулы. Свойства воды. Роль воды в биологических объектах.
- •Вопрос№31. Растворы. Их характеристика. Гидратная теория растворов. Сольваты и гидраты, кристаллогидраты. Роль водных растворов в биологических системах.
- •Вопрос№32. Способы выражения концентраций растворов.
- •Вопрос№33. Теория электролитической диссоциации. Электролиты и неэлектролиты. Степень диссоциации. Сильные и слабые электролиты. Константа диссоциации.
- •Вопрос№34. Кислоты, основания и соли в свете теории электролитической диссоциации.
- •Вопрос№35. Электролитическая диссоциация воды. Ионное произведение воды.
- •Вопрос№36. Водородный показатель среды. Значение рН для работы биологических систем.
- •Вопрос№37. Произведение растворимости.
- •Вопрос№38. Гидролиз солей. Типичные случаи гидролиза. Константа и степень гидролиза.
- •Вопрос№39. Хлор. Распространение в природе. Получение, физические и химические свойства.
- •Вопрос№40. Хлороводород. Соляная кислота. Получение и свойства. Хлориды, их роль в живом организме.
- •Вопрос№41. Фтор. Получение. Свойства. Фтороводород. Плавиковая кислота, ее свойства. Фториды. Биологическая роль фтора.
- •Вопрос№42. Кислород. Получение, свойства, биологическое значение. Применение.
- •Вопрос№43. Озон. Получение. Свойства. Применение. Перекись водорода. Применение в ветеринарии.
- •Вопрос№44. Сера. Распространение в природе, свойства. Применение в с/х.
- •Вопрос№45. Сернистый ангидрид, его получение, свойства, применение. Восстановительные свойства сернистого ангидрида. Сернистая кислота и сульфиты.
- •Вопрос№47. Азот в природе. Свойства, получение, применение. Соединения азота с металлами (нитриды). Азот как органогенный элемент.
- •Вопрос№49. Кислородные соединения азота. Общая характеристика его оксидов. Азотистая кислота и нитриты. Их физиологическая активность.
- •Вопрос№50. Свойства и методы получения азотной кислоты. Взаимодействие азотной кислоты с металлами и неметаллами. Азотные удобрения – селитры.
- •Вопрос№51. Фосфор, его природные соединения (фосфориты и апатиты). Свойства фосфора, его аллотропические видоизменения. Биологическая роль фосфора.
- •Вопрос№52. Фосфорный ангидрид. Фосфорные кислоты и их соли (фосфаты и гидрофосфаты). Значение соединений фосфора в с/х-ве. Фосфорные удобрения.
- •Вопрос№53. Углерод. Аллотропические видоизменения углерода. Поглотительные свойства угля (адсорбция). Углерод как органный элемент.
- •Вопрос№54. Кислородные соединения углерода. Угольная кислота и её соли. Карбонаты, их роль в организме.
- •Вопрос№55. Кремний распространение в природе. Важнейшие минералы и горные породы, содержащие кремний (силикаты).
- •Вопрос№56. Кремниевый ангидрид. Кремниевая кислота и её соли. Их значение.
- •Химические свойства
- •Медь и её соединения Получение
- •Химические свойства
- •Вопрос№58. Магний. Оксид и гидроксид магния. Применение солей магния в ветеринарии. Ион магния как биогенный элемент.
- •Вопрос№59. Хром. Общая характеристика. Амфотерность гидроксида. Токсичность соединений хрома. Биологическое значение хрома.
- •Вопрос№60. Марганец. Общая характеристика. Свойства оксидов и гидроксидов марганца. Перманганаты. Марганец как биогенный элемент.
- •Вопрос№61. Семейство железа. Общая характеристика, свойства простых веществ и их соединений. Комплексные соединения. Гемоглобин. Железо и кобальт как биогенные элементы.
- •Вопрос№62. Цинк. Общая характеристика. Амфотерность гидроксида. Комплексные соединения. Ферменты. Применение в животноводстве.
- •Вопрос№63. Ртуть. Свойства ртути и ее соединений. Соединения ртути как лекарственные препараты.
- •Вопрос№64. Кальций, характеристика свойств его и его важнейших соединений. Биологическая роль их в жизнедеятельности организмов. Хлорная известь как дезинфицирующее вещество.
- •Вопрос№65. Жесткость воды, ее влияние на живые организмы. Методы ее устранения.
- •Вопрос№66. Бор. Борная кислота. Биоорганические соединения. Применение соединений бора в животноводстве.
- •Вопрос№67. Алюминий. Общая характеристика свойств важнейших соединений, Квасцы. Применение в ветеринарии.
- •Вопрос№69. Щелочные металлы. Общая характеристика, свойства оксидов и гидроксидов. Роль элементов в жизнедеятельности живых организмов. Применение в сельском хозяйстве.
Вопрос№1. Предмет и методы химии как науки. Химизация сельского хозяйства.
Химия изучает состав, свойства и превращения веществ, а также явления, которые сопровождают эти превращения.
Одно из первых определений химии как науки дал великий русский ученый М.В. Ломоносов: «Химическая наука рассматривает свойства и изменения тел… состав тел… объясняет причину того, что с веществами при химических превращениях происходит».
Свое оригинальное и точное определение химии дал другой великий русский химик Д.И. Менделеев в знаменитой книге «Основы химии». По Менделееву, химия – это учение об элементах и их соединениях.
Химия относится к естественным наукам, которые изучают окружающий нас мир. Она тесно связана с другими естественными науками: физикой, биологией, геологией. Многие разделы современной науки возникли на стыке этих наук: физическая химия, геохимия, биохимия. Химия тесно связана также с другими отраслями науки и техники. В ней широко применяются математические методы, используются расчеты и моделирование процессов на элекронно-вычислительных машинах.
В современной химии выделилось много самостоятельных разделов, наиболее важные из которых, кроме отмеченных выше, неорганическая химия, органическая химия, химия полимеров, аналитическая химия, электрохимия, коллоидная химия и другие.
Объектом изучения химии являются вещества. Обычно их подразделяют на смеси и чистые вещества. Среди последних выделяют простые и сложные.
В химии выделяют следующие задачи:
Освоение океанических источников сырья
Проблема продовольственного питания
Создание новых средств борьбы с болезнями растений
Способы регулировки рождаемости
Технология получения пищи из сырья не сельскохозяйственного происхождения
Охрана окружающей среды
Биохимические процессы
Новые источники энергии
Создание новых веществ с заранее заданными свойствами
Теоретические исследования:
Механизм химических реакций
Действие катализаторов
Процесс роста кристаллов
Происхождение солнечной системы и вселенной
Роль химии в сельском хозяйстве.
Исключительно большое значение химия имеет в сельском хозяйстве, которое использует минеральные удобрения, средства защиты растений от вредителей, регуляторы роста растений, химические добавки и консерванты к кормам для животных и другие продукты. Использование химических методов в сельском хозяйстве привело к возникновению ряда смежных наук, например, агрохимия и биотехнологии.
Вопрос№2. Закон сохранения массы вещества м.В. Ломоносова. Закон взаимосвязи массы и энергии а. Эйнштейна. Закон постоянства состава.
Закон сохранения массы вещества впервые сформулировал М.В. Ломоносов. Позднее он экспериментально обосновал этот закон. Современная формулировка закона такова:
масса веществ, вступивших в химическую реакцию, равна массе веществ, образующихся в результате реакции.
Закон сохранения массы вещества может быть объяснен с точки зрения атомно-молекулярного учения так: при химических реакциях атомы не исчезают и не могут возникнуть из ничего; общее число атомов остается постоянным до и после реакции. Например, при взаимодействии двухатомных молекул водорода и хлора должно образоваться столько молекул HCl, чтобы число атомов водорода и хлора осталось равным двум, т.е. две молекулы:
H2 + Cl2 = 2HCl
И поскольку атомы имеют постоянную массу, не меняется и масса веществ до и после реакции. Закон сохранения массы веществ М.В. Ломоносов связывал с законом сохранения энергии. Он рассматривал эти законы в единстве, как всеобщий закон природы.
Таким образом, законы сохранения массы веществ и сохранения энергии – это две стороны единого закона природы – закона вечности материи и ее движения. Взгляды Ломоносова подтверждены современной наукой. Взаимосвязь массы и энергии выражается уравнением Эйнштейна:
E = mc2
К основным законам химии относится закон постоянства состава:
всякое чистое вещество независимо от способа его получения всегда имеет постоянный качественный и количественный состав.
Рассмотрим, например, состав оксида углерода (IV) CO2. Он состоит из углерода и кислорода (качественный состав). Содержание углерода в CO2 27,27%, кислорода – 72,73% (количественный состав). Получить углекислый газ можно многими способами: синтезом из углерода и кислорода, их оксида углерода (II) и кислорода. Во всех случаях чистый оксид углерода (IV) будет иметь приведенный выше состав независимо от способа получения.
Атомно-молекулярное учение позволяет объяснить закон постоянства состава. Поскольку атомы имеют постоянную массу, то и массовый состав вещества в целом постоянен.
Развитие химии показало, что наряду с соединениями постоянного состава существуют соединения переменного состава. Первые названы дальтонидами, вторые – бертоллидами. Состав дальтонидов выражается простыми формулами с целочисленными стехиометрическими индексами, например, H20, HCl, CCl4, CO2. Состав бертоллидов изменяется и не отвечает стехиометрическим отношениям. Например, состав оксида урана (IV) обычно выражают формулой UO3. На самом деле он имеет состав от UO2.5 до UO3.
В связи с наличием соединений переменного состава в современную формулировку закона постоянства состава следует внести уточнение.
Состав соединений молекулярной структуры, являются постоянным независимо от способа получения. Состав же соединений с немолекулярной структурой не являются постоянным и зависит от условий получения.