- •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
3. Растворы. Электрохимические процессы.
3.1. Растворы.
Дисперсные системы. Их классификация. Растворы. Типы растворов. Способы выражения концентрации растворов. Растворы электролитов и неэлектролитов. Водные растворы электролитов. Сильные и слабые электролиты. Равновесия в растворах электролитов. Электролитическая диссоциация воды. Водородный показатель. Ионные реакции в растворах. Гидролиз солей.
3.2. Окислительно-восстановительные процессы. Электрохимия.
Окислительно-восстановительные реакции. Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций. Электрохимические процессы. Гальванические элементы. ЭДС гальванического элемента и ее измерение. Понятия об электродных потенциалах. Электродные потенциалы металлических, газовых и окислительно-восстановительных электродов. Уравнение Нернста. Оценка направленности окислительно-восстановительных реакций. Электролиз. Последовательность электродных процессов. Выход по току. Электролиз с нерастворимыми и растворимыми анодами. Практическое значение электролиза.
3.3. Коррозия и защита металлов и сплавов от коррозии.
Коррозия. Определение и классификация коррозионных процессов. Химическая коррозия. Электрохимическая коррозия. Оценка направленности коррозионного процесса. Методы защиты металлов от коррозии: легирование, электрохимическая защита, защитные покрытия. Изменение свойств коррозионной среды. Ингибиторы коррозии.
4. Специальные разделы химии.
4.1. Химия комплексных соединений.
Комплексные соединения. Их классификация и номенклатура. Строение комплексных соединений. Методы получения комплексных соединений и их химические свойства. Диссоциация комплексных соединений.
4.2. Химия металлов.
Металлы. Физические и химические свойства металлов. Методы получения металлов. Металлические сплавы и композиты. Химия s-металлов. Химия некоторых p-металлов. Химия d-металлов IV-VIII групп периодической таблицы. Химия d-элементов I и II группы периодической таблицы.
4.3. Химия неметаллических элементов.
Неметаллы и полуметаллы. Зависимость свойств неметаллов от их положения в периодической таблице Д.И.Менделеева. Бор и его соединения. Элементы VI и VII групп и их соединения.
4.4. Элементы органической химии. Органические полимерные материалы.
Строение, классификация и свойства органических соединений. Углеводороды и их производные. Кремний-органические соединения. Состав и свойства органического топлива. Термохимия топлива. Твердое топливо и его переработка. Жидкое и газообразное топливо. Понятие о физико-химических процессах горения топлива. Химия смазочно-охлаждающих средств, применяемых при обработке металлов и сплавов. Физико-химические свойства и механизм воздействия рабочих сред гидравлических систем. Химия полимеров. Методы получения полимеров. Зависимость свойств полимеров от состава и структуры. Химия полимерных конструкционных материалов. Химия композиционных материалов. Полимерные покрытия и клеи. Химия полимерных диэлектриков. Химия полимерных проводников.
5. Химия и охрана окружающей среды.
Технический прогресс и экологические проблемы. Продукты горения топлива – загрязнители окружающей среды. Проблема парникового эффекта и кислотных дождей. Альтернативные источники энергии. Принципы создания малоотходных технологий. Загрязнители водного бассейна. Проблемы и методы очистки сточных вод. Создание замкнутых водооборотных систем. Твердые отходы, проблемы и методы их утилизации.