Обязательный минимум содержания дисциплины

Химические системы:растворы, дисперсные системы, электрохимические системы, катализаторы и каталитические системы, полимеры и олигомеры; химическая термодинамика и кинетика: энергетика химических процессов, химическое и фазовое равновесие, скорость реакции и методы ее регулирования; колебательные реакции; реакционная способность веществ: химия и периодическая система элементов, кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства веществ; химическая связь; комплементарность; химическая идентификация; качественный и количественный анализ, аналитический сигнал, химический, физико-химический и физический анализ.

Основные химические понятия и законы. Атомно-молекулярная теория. Стехиометрические законы. Химический эквивалент. Современная номенклатура неорганических веществ.

Строение атомов.Основные сведения о строении атомов. Квантовая теория строения атомов. Квантовые числа и их физический смысл. Атомные орбитали. Порядок заполнения электронных уровней. Принцип Паули, правило Хунда, принцип наименьшей энергии. Электронные формулы атомов элементов.

Периодический закон Д.И.Менделеева. Периодическая система.Периодический закон как основа неорганической химии. Структура периодической системы. Периодическая система и ее связь со строением атомов. Периодическое изменение свойств элементов. Радиусы атомов и ионов. Энергия ионизации и энергия сродства к электрону. Электроотрицательность. Окислительно-восстановительные свойства элементов и периодическая система.

Химическая связь и строение молекул.Химическая связь и валентность элементов. Методы валентных связей и молекулярных орбиталей. Основные виды химической связи. Обменный и донорно-акцепторный механизм образования ковалентной связи. Комплексообразование. Гибридизация атомных орбиталей, пространственное строение молекул. Полярность связи. Ионная связь. Межмолекулярные взаимодействия. Водородная связь. Влияние водородной связи на свойства вещества.

Химическая термодинамика. Энергетика химических процессов.Элементы химической термодинамики. Внутренняя энергия и энтальпия. Энергетические эффекты химических реакций. Закон Гесса и следствия из него. Термохимические расчеты. Энтропия и ее изменение при химических процессах и фазовых переходах. Энергия Гиббса и ее изменение при химических процессах. Направленность химических процессов.

Кинетика химических процессов и химическое равновесие.Гомогенные и гетерогенные системы. Скорость химических реакций в гомогенных и гетерогенных системах. Зависимость скорости реакции от природы реагирующих веществ, концентрации, температуры. Энергия активации. Понятие о катализе. Механизм гомогенного и гетерогенного катализа. Колебательные реакции. Ферментативный катализ. Фотосинтез. Фотолиз в растениях. Понятие о микрогетерогенном катализе. Фотохимические реакции. Цепные реакции.

Необратимые и обратимые процессы. Химическое равновесие. Константы равновесия в гомогенных и гетерогенных системах. Смещение химического равновесия. Принцип Ле - Шателье. Влияние температуры, давления и концентрации реагентов на смещение химического равновесия.

Вода. Физические и химические свойства воды.Строение молекулы воды. Особенности воды как растворителя. Диаграмма состояния воды. Фазовые переходы и равновесие. Правило фаз. Жесткость воды. Методы умягчения. Основы водоподготовки.

Дисперсные системы. Растворы.Общее понятие о дисперсных системах. Классификация дисперсных систем. Гомогенные и гетерогенные дисперсные системы. Растворы как многокомпонентные дисперсные системы. Физико-химическая теория растворов. Растворимость. Изменение энтальпии и энтропии при растворении. Способы выражения концентрации растворов. Свойства растворов неэлектролитов. Осмотическое давление. Давление насыщенного пара над раствором. Закон Рауля. Кипение и кристаллизация растворов.

Растворы электролитов. Теория электролитической диссоциации. Степень диссоциации. Сильные и слабые электролиты. Константа диссоциации слабых электролитов. Реакции в растворах электролитов. Смещение ионных равновесий. Произведение растворимости, условие осаждения и растворения малорастворимого электролита. Ионное произведение воды. Водородный показатель. Индикаторы. Буферные растворы. Гидролиз содей.

Химическая идентификация. Качественный и количественный анализ, аналитический сигнал, химический, физико-химический и физический анализ.

Окислительно-восстановительные процессы.Понятие о степени окисления. Окислительные и восстановительные свойства простых веществ и химических соединений. Окислительно-восстановительные реакции. Составление уравнений. Метод электронного баланса.

Электрохимические процессы и системы.Механизм возникновения электродных потенциалов на границе электрод-раствор. Электродные потенциалы. Уравнение Нернста. Водородный электрод. Ряд стандартных электродных потенциалов. Гальванические элементы. Концентрационные элементы. Топливные элементы. Аккумуляторы. Электролиз. Сущность процессов электролиза. Электролиз расплавов и растворов. Электролиз с нерастворимым и растворимым анодом. Законы Фарадея. Практическое применение электролиза.

Общие свойства металлов. Физические свойства металлов в связи с их внутренним строением. Металлическая связь. Нахождение в природе. Основные методы получения металлов. Химические свойства металлов.

Коррозия металлов.Основные виды коррозии. Классификация коррозионных процессов. Анодные и катодные процессы, протекающие при электрохимической коррозии металлов. Методы защиты металлов от коррозии.

Комплексные соединения.Структура комплексных соединений. Атомы и ионы как комплексообразователи. Различные типы лигандов. Соединения комплексных анионов, катионов, нейтральные комплексы. Устойчивость комплексных соединений.

Основные свойства элементов и их соединений.s-,p-,d- элементы. Их электронное строение, общая характеристика, нахождение в природе, способы получения, свойства, соединения, применение. Влияние химических соединений на окружающую среду.

Органические соединения.Строение и свойства органических соединений. Изомерия. Особенности свойств органических соединений. Классификация органических соединений. Полимеры, олигомеры, методы получения, зависимость свойств от их строения.