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.