- •Основные типы структур неорганических соединений. Вещества с молекулярной и немолекулярной структурой. Атомные, молекулярные, ионные и металлические кристаллические решетки .
- •Строение электронных оболочек атома. Волновая теория строения атома. Понятие об электронном облаке.
- •Квантовые числа как характеристика состояния электрона в атоме. Физический смысл квантовых чисел. Энергетический уровень, подуровень. Атомная орбиталь. Форма и ориентация электронных облаков.
- •Принцип Паули и емкость электронных оболочек. Правило Хунда. Порядок заполнения атомных орбиталей. Правила Клечковского. Строение электронных оболочек атомов химических элементов.
- •Химическая связь. Основные типы химической связи. Полярность связи как функция разности электроотрицательностей химических элементов.
- •Количественные характеристики химической связи: энергия связи, длина, валентный угол. Полярность связи и полярность молекулы в целом, дипольный момент молекулы.
- •Ковалентная связь. Основные положения метода валентных связей .Спиновая теория валентности. Обменный и донорно-акцепторный механизм образования ковалентной связи.
- •3) Химическая связь в методе вс является двухцентровой и локализована в области между ядрами двух атомов ее образующих.
- •Валентность и степень окисления химических элементов в их соединениях.
- •Одиночные и кратные связи. Сигма- и пи- связи.
- •Ионная связь. Простые и сложные ионы. Ионные кристаллические решетки. Концепция поляризации ионов.
- •Металлическая связь .Металлические кристаллические решетки .
- •Водородная связь. Природа и механизм образования водородной связи
- •Зависимость физических свойств веществ с молекулярной структурой от характера межмолекулярного взаимодействия. Влияние водородной связи на свойства веществ.
- •Силы межмолекулярного взаимодействия (силы Ван-дер-Ваальса). Ориентационное, индукционное и дисперсионное взаимодействие.
- •Химические реакции. Классификация химических реакций. Основные задачи химической кинетики и химической термодинамики.
- •Химическая система. Функция состояния системы. Работа и теплота. Изменение внутренней энергии системы в ходе химических превращений
- •Первое начало термодинамики. Энтальпия. Изменение энтальпии в ходе химического процесса. Закон Гесса, следствие из закона Гесса. Стандартная энтальпия образования вещества
- •Катализ и катализаторы. Гомогенные и гетерогенные катализаторы. Влияние катализаторов на величину энергии активации и константу скорости реакции.
- •Растворы. Классификация дисперсных систем: истинные растворы, коллоидные растворы, грубодисперсные системы.
- •Растворимость веществ. Влияние природы растворяемого вещества и растворителя, температуры и давления на растворимость газов, твердых и жидких веществ.
- •Сильные и слабые электролиты. Степень диссоциации. Равновесие в растворах слабых электролитов. Константа диссоциации. Связь константы диссоциации со степенью диссоциации и концентраци
- •Реакции ионного обмена в растворах. Обратимые и необратимые реакции, признаки необратимости реакций
- •Труднорастворимые электролиты. Равновесие между осадком и насыщенным раствором. Произведение растворимости и растворимость веществ
- •Константа гидролиза. Степень гидролиза, связь степени гидролиза с константой гидролиза и концентрацией раствора. Факторы, определяющие глубину гидролиза солей. Совместный гидролиз.
- •Окислительно-восстановительные реакции (овр). Основные типы овр. Типичные окислители и восстановители. Составление уравнений овр методом электронного и ионно-электронного баланса.
- •Классификация и номенклатура комплексных соединений. Основные типы комплексных соединений.
- •2) По типу лигандов комплексные частицы делятся на:
- •Кислоты и основания. Влияние положения элемента в периодической системе и степени окисления элемента на состав и кислотно-основные свойства гидроксидов элементов
- •Классификация реакций органических соединений по характеру химических превращений
- •Конформация
- •Методы масс-спектрометрии
- •Инфракрасные (ик) спектры и комбинационное рассеяние света
- •Спектроскопия в видимой и ультрафиолетовой (уф) областях
- •Рентгеновские методы исследования
- •Метод ямр
- •Общая характеристика титриметрический (объемный) метод анализа
- •Кислотно-основное титрование (метод нейтрализации) Общая характеристика метода
- •Перманганатометрия
- •Комплексонометрия Общая характеристика метода
- •Условия проведения комплексонометрического титрования
- •Гравиметрический (весовой) метод анализа
- •Электрохимические методы анализа
- •Фотометрический метод анализа Основные законы и формулы
Силы межмолекулярного взаимодействия (силы Ван-дер-Ваальса). Ориентационное, индукционное и дисперсионное взаимодействие.
Межмолекулярное взаимодействие — взаимодействие между электрически нейтральными молекулами или атомами.
К ван-дер-ваальсовым силам относятся взаимодействия между диполями (постоянными и индуцированными). Название связано с тем фактом, что эти силы являются причиной поправки на внутреннее давление в уравнении состояния реального газа Ван-дер-Ваальса. Эти взаимодействия в основном определяют силы, ответственные за формирование пространственной структуры биологических макромолекул.
Ориентационное: Полярные молекулы, в которых центры тяжести положительного и отрицательного зарядов не совпадают, например HCl, H2O, NH3, ориентируются таким образом, чтобы рядом находились концы с противоположными зарядами. Между ними возникает притяжение. (энергия Кеезома) выражается соотношением:
EК = −2 μ1 μ2 / 4π ε0 r3,
где μ1 и μ2 - дипольные моменты взаимодействующих диполей, r - расстояние между ними. Притяжение диполь-диполь может осуществляться только тогда, когда энергия притяжения превышает тепловую энергию молекул; обычно это имеет место в твердых и жидких веществах. Диполь-дипольное взаимодействие проявляется в полярных жидкостях (вода, фтороводород).
Индукционное: Под действием заряженных концов полярной молекулы электронные облака неполярных молекул смещаются в сторону положительного заряда и подальше от отрицательного. Неполярная молекула становится полярной, и молекулы начинают притягиваться друг к другу, только намного слабее, чем две полярные молекулы.
(энергия Дебая) определяется выражением:
EД = −2 μнав2 γ / r6,
где μнав - момент наведенного диполя.
Притяжение постоянного и наведенного диполей обычно очень слабое, поскольку поляризуемость молекул большинства веществ невелика. Оно действует только на очень малых расстояниях между диполями. Этот вид взаимодействия проявляется главным образом в растворах полярных соединений в неполярных растворителях.
Дисперсионное: Между неполярными молекулами также может возникнуть притяжение. Электроны, которые находятся в постоянном движении, на миг могут оказаться окажется сосредоточенными с одной стороны молекулы, то есть неполярная частица станет полярной. Это вызывает перераспределение зарядов в соседних молекулах, и между ними устанавливаются кратковременные связи.
(энергия Лондона) дается соотношением:
EЛ = −2 μмгн2 γ2 / r6,
где μмгн - момент мгновенного диполя. Лондоновские силы притяжения между неполярными частицами (атомами, молекулами) являются весьма короткодействующими. Значения энергии такого притяжения зависят размеров частиц и числа электронов в наведенных диполях. Эти связи очень слабые - самые слабые из всех межмолекулярных взаимодействий. Однако они являются наиболее универсальными, так как возникают между любыми молекулами.
Химические реакции. Классификация химических реакций. Основные задачи химической кинетики и химической термодинамики.
Классификация по числу и составу реагентов и конечных веществ: 1. Реакции соединения A + B = С 2. Реакции разложения А =В +С 3. Реакции замещения А + ВС = АВ + С 4. Реакции обмена АВ + СD = АD + СВ. 5. Реакции переноса АВ + ВС = А + В2С, ; А2В + 2СВ2 = АСВ2 +АСВ3.
Классификация реакций по фазовым признакам : 1. Газовые реакции 2. Реакции в растворах 3. Реакции между твердыми веществами
Классификация реакций по числу фаз: 1).Гомогенные (однофазные) реакции. К ним относят реакции, протекающие в газовой фазе, и целый ряд реакций, протекающих в растворах 2) Гетерогенные (многофазные) реакции. К ним относят реакции, в которых реагенты и продукты реакции находятся в разных фазах.
Классификация реакций по типу переносимых частиц: 1)Протолитические реакции. К протолитическим реакциям относят химические процессы, суть которых заключается в переносе протона от одних реагирующих веществ к другим.
2) Окислительно-восстановительные реакции. К таковым относят реакции, в которых реагирующие вещества обмениваются электронами, изменяя при этом степени окисления атомов элементов, входящих в состав реагирующих веществ.
3) Лиганднообменные реакции. К таковым относят реакции, в ходе которых происходит перенос электронной пары с образованием ковалентной связи по донорно-акцепторному механизму. 4) Реакции атомно-молекулярного обмена.
К данному типу реакций относятся многие из изучаемых в органической химии реакций замещения, протекающие по радикальному, электрофильному или нуклеофильному механизму.
Обратимые и необратимые химические реакции
Обратимыми называют такие химические процессы, продукты которых способны реагировать друг с другом в тех же условиях, в которых они получены, с образованием исходных веществ.
Необратимыми называют такие химические процессы, продукты которых не способны реагировать друг с другом с образованием исходных веществ.
Основные задачи химической кинетики: 1) расчет скоростей реакций и определение кинетических кривых, т.е. зависимости концентраций реагирующих веществ от времени (прямая задача); 2) определение механизмов реакций по кинетическим кривым (обратная задача).
Основные задачи химической термодинамики:
1) определение условий, при которых данный процесс становится возможным;2) нахождение пределов устойчивости изучаемых веществ в тех или иных условиях;
3) устранение побочных реакций;4) выбор оптимального режима процесса (давления, концентрации реагентов и т. д.).