- •Пермь 2000 г.
- •Программа
- •1.3. Химическая связь
- •1.4.Строение вещества в конденсированном состоянии
- •4. Электрохимические процессы
- •5. Специальные разделы химии.
- •Контрольные задания
- •Строение атомов
- •Периодическая система элементов д. И. Менделеева
- •Химическая связь и строение молекул. Конденсированное состояние вещества.
- •Энергетика химических процессов (Термохимические расчеты)1
- •Стандартные теплоты (энтальпии) образования н0298 некоторых веществ
- •Направление самопроизвольных процессов
- •Стандартные изобарные потенциалы образования
- •Стандартные абсолютные энтропии s0298 некоторых веществ
- •Химическая кинетика и равновесие
- •Способы выражения концентрации раствора
- •Свойства растворов
- •Ионные реакции обмена
- •Гидролиз солей
- •Окислительно–восстановительные реакции
- •Электродные потенциалы и электродвижущие силы*
- •Стандартные электродные потенциалы е0 некоторых металлов (ряд напряжений)
- •Электролиз
- •Коррозия металлов*
- •Жесткость воды и методы ее устранения
- •**Актиноиды
Программа
Первые разделы программы охватывают содержание общей части курса, необходимой для подготовки инженеров любой специальности. Содержание пятого раздела отражает специализацию будущих инженеров.
Введение
Химия как предмет естествознания. Предмет химии и ее связь с другими науками. Значение химии в формировании мировоззрения, в изучении природы и развитии техники. Химия и охрана окружающей среды.
1. Строение вещества
1.1. Строение атома
Квантовомеханическая модель атома. Двойственная корпускулярно-волновая природа электрона. Квантовые числа: главное, орбитальное, магнитное, спиновое. Атомная орбиталь. Заполнение уровней, подуровней, энергетических состояний (орбиталей). Принцип запрета Паули, правило Гунда. Нормальное и возбужденное состояние атомов и ионов. Атомные радиусы, энергия ионизации, сродство к электрону.
1.2. Периодическая система Д.И.Менделеева
Открытие периодического закона Д.И.Менделеева. Современная формулировка периодического закона. Периодическая система элементов как выражение периодического закона. Структура периодической системы. Периоды, группы, подгруппы.
Периодическая система и ее связь со строением атомов. Последовательность заполнения электронных слоев и оболочек атомов. Правило Клечковского. s-, p-, d-, и f-элементы.
Изменение свойств химических элементов. Электроотрицательность. Окислительно-восстановительные свойства элементов.
1.3. Химическая связь
Образование молекул из атомов. Виды химической связи. Ковалентная и донорно-акцепторная связи. Ординарная и кратная связи, - и - связи. Энергия связи. Метод валентных связей (МВС). Свойства ковалентной связи: направленность и насыщаемость. Гибридизация. Строение простейших молекул.
Полярность связи. Полярные и неполярные молекулы. Дипольный момент связи и молекулы.
Метод молекулярных орбиталей (ММО). Ионная связь. Электростатическое взаимодействие ионов. Степень окисления. Координационное число.
1.4.Строение вещества в конденсированном состоянии
Твердое, жидкое, газообразное и плазменное состояние вещества. Водородная связь, силы межмолекулярного взаимодействия. Металлическая связь.
Строение твердого тела. Амфорные и кристаллические вещества. Кристаллическая решетка.
Координационное число. Классификация кристаллов по характеру химической связи в них. Атомная, ионная, молекулярная и металлическая решетки. Зависимость свойств кристаллических веществ от типа химической связи.
2. Основные закономерности протекания химических реакций
2.1.Энергетика химических реакций
Химическая термодинамика. Термодинамическая система. Свойства системы: внутренняя энергия, энтальпия, энтропия, энергия Гиббса. Теплота, работа. Тепловой эффект реакции. Теплота образования. Закон Гесса и следствия из него вытекающие. Стандартное состояние. Самопроизвольные процессы, критерии их протекания. Энергия Гиббса и энергия Гельмгольца и их изменение при химических процессах.
2.2.Химическая кинетика и равновесие
Скорость химических реакций. Гомогенные и гетерогенные системы. Факторы, влияющие на скорость химической реакции (концентрация, температура). Константа скорости. Энергия активизации и энтропия активации. Химическое равновесие. Константа химического равновесия. Связь термодинамической константы равновесия со стандартным изменением энергии Гиббса. Принцип Ле Шателье. Катализ. Катализаторы.
2 Растворы
Растворы. Растворитель. Растворенное вещество. Классификация растворов. Способы выражения концентрации растворов.
Разбавленные растворы неэлектролитов. Осмотическое давление. Уравнение Вант-Гоффа.
Давление насыщенного пара над раствором; закон Рауля. Температура кипения и кристаллизации. Криоскопия и эбуллиоскопия. Идеальные растворы.
Теория электролитической диссоциации. Сильные и слабые электролиты. Степень диссоциации и ее связь с изотоническим коэффициентом. Диссоциация слабых и сильных электролитов. Закон разбавления Оствальда. Факторы, влияющие на константу диссоциации.
Ионные реакции и равновесия. Произведение растворимости. Электролитическая диссоциация воды. Водородный показатель. Гидролиз солей.