Введение

Развитие радиотехники и электроники, вычислительной техники и электротехники требует решения множества задач только при комплексном использовании различных методов – физических, химических, технологических и др. В связи с этим возрастает роль химических знаний при подготовке специалистов в области микроэлектроники, конструирования и технологии производства радиоаппаратуры, электронным и электрическим приборам.

Пособие состоит из четырех разделов. Содержание пособия соответствует требованиям Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлениям ”Проектирование и технология электронных средств” и ”Электротехника, электромеханика и электротехнология”

В первом разделе пособия представлена общетеоретическая база, включающая учение о строении атомов и молекул, термодинамику, скорость химических реакций и химическое равновесие. Периодическое изменение свойств элементов и их соединений обосновано периодическим изменением электронных структур атомов элементов и их положением в периодической системе. При изложении химической связи рассматривается метод молекулярных орбиталей, основные положения которого позволяют более глубоко изучить зонную теорию твердых тел, различие в свойствах металлов и полупроводников.

Во втором разделе пособия при описании кристаллического состояния вещества представлены сведения о полиморфных превращениях углерода, дано понятие о наноуглеродных трубках и способах их получения.

В третьем разделе дано описание свойств растворов неэлектролитов и электролитов. При описании окислительно-восстановительных реакций представлена классификация окислителей и восстановителей, а также дана количественная характеристика реакций.

При рассмотрении теории электрохимических процессов показано строение двойного электрического слоя в зависимости от активности металлов. В главах, описывающих работу химических источников тока и электролиз, особое внимание обращено на поляризационные явления. Приведены примеры технического применения электролиза.

Характеризуя коррозионные процессы, представлена их классификация и в том числе по механизму протекания. Показаны методы защиты от электрохимической коррозии.

В главах четвертого раздела рассмотрены физико-химические свойства металлов, полупроводников и диэлектриков.

Дано представление о химической идентификации веществ на основе качественного и количественного методов анализа.

Учебное пособие предназначено студентам 1 – ого курса очной и заочной форм обучения радио- и электротехнических специальностей и может быть полезным при изучении химии в нехимических технических вузах.

Раздел первый

ОСНОВНЫЕ ЗАКОНЫ ХИМИИ.

СТРОЕНИЕ ВЕЩЕСТВА

Глава 1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ХИМИИ.

ПРЕДМЕТ И ЗАДАЧИ ХИМИИ

1.1. Понятие о материи и движении

Современная химия является одной из естественных наук, предметом изучения которых является материя и представляет собой систему отдельных химических дисциплин – неорганической, аналитической, физической, органической, коллоидной и др.

Весь окружающий нас многообразный мир, вся совокупность предметов и явлений объединяются общим понятием – материя, для которой известны две формы существования – вещество и поле.

Вещество представляет собой материальное образование состоящее из частиц, имеющих собственную массу или массу покоя. Современной науке известны различные типы материальных систем и соответствующие им структурные уровни материи. К ним относятся как элементарные частицы (электроны, протоны, нейтроны и т.д.), так и макроскопические тела различных размеров (геологические системы, планеты, звезды, звездные скопления, Галактика, системы галактик и др.) современные познания структуры материи простираются от 10^-14 см до 10²⁸ см (примерно 13 млрд. световых лет).

В отличие от вещества - поле – материальная среда, в которой осуществляется взаимодействие частиц. Например, в электронном поле происходит взаимодействие между заряженными частицами, а в ядерном - между протонами и нейтронами.

Всеобщими формами бытия материи являются пространство и время, которые не существуют вне материи, как не может быть и материальных объектов, которые не обладали бы пространственно – временными свойствами.

Коренным и неотъемлемым свойством материи является движение - способ её существования. Формы движения материи очень разнообразны, они взаимно связаны и могут переходить из одной в другую. Например, механическая форма движения материи может переходить в электрическую форму, электрическая - в тепловую и т.д. Мерой движения материи, количественной его характеристикой является энергия.