- •«Национальный исследовательский
- •1.1. Цели преподаваемой дисциплины
- •1.2. Задачи изложения и изучения дисциплины
- •2. Содержание теоретического раздела дисциплины
- •2.1. Введение. Основные понятия и законы химии
- •2.2. Строение вещества
- •2.2.1. Строение атомов
- •2.2.2. Периодическая система элементов и изменение свойств элементов
- •2.3.2. Химическая кинетика
- •3. Содержание практического раздела дисциплины
- •3.1. Тематика практических занятий
- •3.2. Перечень лабораторных работ
- •4. Элементы теории и вопросы для самопроверки по темам курса. Предисловие
- •1. Химические формулы. Валентность
- •2. Номенклатура
- •3. Классификация неорганических соединений
- •Гидроксиды
- •4. Структурные формулы
- •Тема 1. Атомно-молекулярное учение
- •1.2. Газовые законы
- •1.3. Определение молекулярных масс веществ
- •1.4. Эквивалент. Эквивалентные массы.
- •Тема 1. Атомно-молекулярное учение и стехиометрия
- •Тема 2. Строение атома
- •2.1. Корпускулярно-волновое описание движения электрона в атоме
- •2.2 Волновая теория строения атома.
- •2.3. Квантовые числа
- •2.5. Периодическая система и изменение свойств элементов
- •1) При заполнении уровня и подуровня устойчивость электронной конфигурации возрастает и
- •2) Особой устойчивостью обладают заполненные (s2, p6, d10, f14) и наполовину заполненные (p3, d5, f7) конфигурации.
- •Тема 2. Строение атома
- •Тема 3. Химическая связь
- •3.1. Метод валентных связей (вс)
- •Приведённым схемам вс соответствуют структурные формулы (сф) (рис. 3.3), на которых связывающие электронные пары изображают чёрточками (валентная черта), а несвязывающие электроны – точками.
- •3.2. Метод молекулярных орбиталей (мо)
- •3.3. Теории металлической связи
- •3.4. Межмолекулярные взаимодействия
- •3.5. Кристаллические решетки
- •Тема 3. Химическая связь
- •3.6. Комплексные соединения
- •3.6.1. Определения, составные части и классификация
- •3.6.2. Равновесие в растворах комплексных соединений
- •3.6.3. Изомерия комплексных соединений
- •3.6.4. Химическая связь в комплексных соединениях
- •Тема 4. Элементы термодинамики
- •4.1. Основные понятия и определения
- •4.2. Тепловые эффекты химических реакций
- •4.2.2. Термохимические расчеты.
- •4.3. Направление химических реакций
- •4.3.1. Энтропия
- •4.3.2 Энтальпийный и энтропийный факторы.
- •Тема 4. Химическая термодинамика
- •Тема 5. Химическое равновесие
- •5.1. Химическое равновесие
- •5.2. Константа равновесия
- •Например, для обратимой реакции
- •5.3. Свободная энергия и константа равновесия
- •5.4. Смещение химического равновесия. Принцип Ле Шателье
- •Напоминаем, что в выражение константы равновесия гетерогенной реакции входят только концентрации газообразных веществ, так как концентрации твердых веществ остаются, как правило, постоянными.
- •Тема 5. Химическое равновесие
- •Тема 6. Химическая кинетика
- •6.1. Основные понятия и представления
- •6.2. Зависимость скорости химической реакции
- •6.3. Зависимость скорости от температуры
- •6.4. Катализ
- •Тема 6. Химическая кинетика
- •Тема 7. Концентрация растворов
- •7.1. Способы выражения концентрации растворов
- •Тема 7. Концентрация растворов
- •Тема8. Растворы
- •8.1. Свойства разбавленных растворов неэлектролитов
- •8.2. Растворы электролитов
- •8.2.1. Диссоциация кислот, оснований и солей
- •8.2.2. Свойства разбавленных растворов электролитов
- •8.2.3. Ионные реакции
- •8.2.4. Электролитическая диссоциация воды.
- •8.2.5. Гидролиз солей
- •Тема 8. Свойства растворов
- •Реакции в растворах электролитов
- •Тема 9. Окислительно-восстановительные реакции
- •9.1. Уравнивание овр
- •9.2. Типы окислительно-восстановительных реакций
- •9.3. Эквиваленты окислителя и восстановителя
- •Тема 9. Окислительно-восстановительные реакции
- •Тема 10 .Электрохимические процессы
- •10.1. Химические источники электрической энергии
- •10.2. Электролиз
- •10.3. Количественные законы электролиза
- •2. При прохождении одного и того же количества электричества через раствор или расплав электролита массы (объемы) веществ, выделившихся на электродах, прямо пропорциональны их химическим эквивалентам.
- •10.4. Коррозия металлов
- •Тема 10. Электрохимические процессы
- •Контрольные задания
- •1. Закон эквивалентов. Газовые законы
- •2. Строение атома
- •Периодическое изменение свойств элементов
- •3. Химическая связь
- •4. Энергетика химических реакций
- •Свободная энергия, энтропия. Направление химических реакций
- •Химическое равновесие. Смещение химического равновесия
- •6. Химическая кинетика
- •7. Концентрация растворов
- •8. Свойства разбавленных растворов неэлектролитов
- •Обменные реакции в растворах электролитов
- •Гидролиз солей
- •9. Окислительно-восстановительные реакции
- •10. Электрохимические процессы
- •Электролиз
- •Коррозия металлов
- •Комплексные соединения
- •Жесткость воды
- •Химия элементов
- •1. Цели и задачи учебной дисциплины. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
- •Тема 2. Строение атома. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . .37
- •Тема 3. Химическая связь. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
- •Тема 4. Элементы термодинамики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .75
- •Тема 5. Химическое равновесие. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . 89
- •Тема 6. Химическая кинетика . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . .97
- •Тема 7. Концентрация растворов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . 104
- •Тема8. Растворы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .108
- •Тема 9. Окислительно-восстановительные реакции. . . . .126
- •Тема 10. Электрохимические процессы. . . . . .. . . . . . . . . . . . . .132
Периодическое изменение свойств элементов
На каком основании хром и сера, фосфор и ванадий расположены в одной группе периодической системы? Почему их помещают в разных подгруппах?
Почему медь имеет меньший атомный радиус, чем калий, расположенный в том же периоде?
У какого из атомов первый потенциал ионизации выше у бериллия или бора? Ответ пояснить.
Элементы подгрупп I-ой группы резко различаются по химическим свойствам. Чем это можно объяснить?
У какого из р-элементов V группы периодической системы фосфора или сурьмысильнее выражены неметаллические свойства? Почему?
Какой из гидроксидов является более сильным основанием: Cu(OH)2, Ca(OH)2, Ba(OH)2? Ответ обосновать.
У какого элемента 4-го периода хрома или селенасильнее выражены металлические свойства? Ответ обосновать.
Расположить по мере возрастания энергий ионизации следующие атомы: 1) 1s2;
2) 1s22s22p2; 3) 1s22s22p5; 4) 1s22s22p6; 5) 1s22s22p63s1.
У какого элемента яснее выражены металлические свойства: у бора или алюминия? Ответ пояснить.
Каков процентный состав высшего оксида германия?
Каков процентный состав высшего оксида иода?
Один из оксидов элемента, принадлежащего к VI группе, содержит 50% кислорода. Назовите этот элемент.
У какого элемента мышьяка или азотасвойства неметалла выражены яснее? Ответ обосновать.
Какой из гидроксидов является наиболее сильным основанием?
а) Cа(OH)2илиSr(OH)2; б)Fe(OH)2илиCu(OH)2?Ответ обосновать.
Атомы некоторых элементов имеют структуру внешнего энергетического уровня:1) 4s2; 2) 3s23p3; 3) 2s22p6; 4) 5s25p5. Какой из них обладает наибольшим сродством к электрону?
Электронная формула валентных электронов атома некоторого элемента ..4s23d3. Укажите положение этого элемента в периодической системе. Каковы формулы оксида и гидроксида атома этого элемента, в которых он проявляет высшую степень окисления?
Электронная формула валентных электронов атома некоторого элемента 3s23p3. В каком периоде и в какой группе находится этот элемент? Назовите его и напишите формулы оксида и гидроксида атома этого элемента в высшей степени окисления.
Какой из двух гидроксидов является более сильным основанием: а) Са(OH)2илиZn(OH)2; б)Ca(OH)2илиBa(OH)2? Почему?
Составьте формулу оксидов и гидроксидов элементов третьего периода периодической системы, отвечающих их высшей степени окисления. Как изменяется химический характер этих соединений при переходе от натрия к хлору?
Какой из двух гидроксидов является более сильным основанием: а) Са(ОН)2или Sr(ОН)2; б) Fe(OH)2или Ni(OH)2? Почему?
3. Химическая связь
Определите валентность (по методу ВС) и степень окисления азота в соединениях: N2; NO; N2O3; NO2.
Объясните механизм образования связи в ионах (NH4)+и (BF4).
Как метод валентных связей объясняет пространственную конфигурацию молекул BeH2и BH3?
В чем причина различной пространственной структуры молекул NH3и BH3?
Сколько и каких связей (по направленности) в молекулах NO и N2?
Рассмотрите валентные возможности атомов хлора и фтора с точки зрения метода валентных связей.
Как метод молекулярных орбиталей объясняет парамагнитные свой- ства и прочность молекулы О2?
Сравнить способы образования ковалентных связей в молекулах CH4 , NH3, и в ионе NH4+. Могут ли существовать ионы CH5+ и NH52+?
Описать образование связей в молекулах CO и CN с позиции методов ВС и МО. Какая из молекул характеризуется большей прочностью?
Как изменяются длина, энергия связи и магнитные свойства в ряду: O22O2 O2 O2+? Ответ мотивировать.
Объяснить с позиции методов ВС и МО изменение энергии диссоциации (кДж/моль) молекул в ряду F2(155)O2(493)N2(945).
Энергия диссоциации молекул N2и CO соответственно равны 945 и1071 кДж/моль. Объяснить близость этих значений с позиций методов ВС и МО.
Какие из перечисленных частиц не могутсуществовать в устойчивом состоянии с позиций метода МО: H2+; H2; H2; He2; HHe?
Какие типы гибридизации атомных орбиталей углерода соответствуют образованию молекул: CH4; C2H2; C2H4? Ответ пояснить.
В какой молекуле BF3или NH3значение дипольного момента больше?
В парах пентафторида фосфора молекула PF5имеет структуру бипирамиды, а PCl5в кристаллическом виде состоит из ионовPCl4+иPCl6. Определить в каждом случае тип гибридизации орбиталей атома фосфора.
В какой из приведенных молекул энергия связи наименьшая, а длина связи наибольшая? а) N2; O2; б) H2S; H2Te? Ответ обосновать.
Как изменяется энергия связи в ряду: а) B2; С2; N2; б) B2+; С2+; N2+? Ответ обосновать.
Объяснить с точки зрения метода МО, почему молекулярный ион NO+прочнее молекулы NO?
Объяснить с точки зрения метода МО, как влияет переход N2N2+и О2О2+на энергию связи образующегося иона по сравнению с нейтральной молекулой?