Группа | Учебная литература |
---|---|
Область науки | Естественные науки |
Название на русском языке | Основы общей и неорганической химии |
Авторы на русском языке | Семченко В.В., Таланов В.М., Шабельская Н.П. |
Настоящее учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по направлению подготовки «Химическая технология» заочной формы обучения. Основой для его составления послужили Федеральные государственные образовательные стандарты по дисциплине «Общая и неорганическая химия».
Содержание пособия охватывает все разделы курса общей и неорганической химии, с учетом специальных вопросов химии, затрагиваемых в зависимости от специфики курса.
Введение. Классификация неорганических соединений. Химия как часть естествознания. Связь химии с другими науками. Значение химии в формировании мышления, в изучении природы и развитии техники. Химия и проблемы экологии. Понятие о химическом элементе и веществе. Виды химических реакций. Основные законы стехиометрии.
Строение атомов и периодическая система химических элементов. Электронная оболочка атома, энергетические уровни, атомные орбитали, квантовые числа. Периодический закон и периодическая система Д.И. Менделеева. Строение атомов и периодическая система химических элементов. Ядерная модель атома, значение атомного спектра водорода для исследования строения атомов различных элементов. Моделирование атома, квантово-механическая модель атома. Принцип Паули, правило Хунда, состав и строение электронных оболочек многоэлектронных атомов, электронная формула атома, валентные электроны. Ядерные реакции.
Химическая связь. Основные виды химической связи (ковалентная, ионная, металлическая). Гибридизация и форма молекул. Химическая связь, валентность, энергия образования и длина связи. Направленность, полярность, насыщаемость связи. Химическая связь в комплексных соединениях. Основы методов валентных связей и молекулярных орбиталей. Межмолекулярное взаимодействие. Электростатическое взаимодействие молекул. Водородная связь. Донорно-акцепторное взаимодействие. Фазовые состояния вещества. Газовое состояние. Жидкое состояние. Твердое и мезоморфное состояние. Свойства кристаллов.
Элементы химической термодинамики. Энтальпия образования химических соединений и ее изменение при протекании химических процессов. Условия самопроизвольного протекания химических реакций. Энергетические эффекты химических реакций. Внутренняя энергия и энтальпия. Термохимия, термохимические законы и уравнения. Энтальпия образования химических соединений и ее изменение при протекании химических процессов. Условия самопроизвольного протекания химических реакций. Условие химического равновесия.
Химическая кинетика. Скорость реакции. Молекулярность и механизм реакции. Факторы, влияющие на скорость реакции (концентрация реагентов, температура, катализатор). Закон действующих масс. Цепные реакции.
Химическое равновесие. Обратимые и необратимые реакции. Химическое равновесие. Константа равновесия и ее связь с термодинамическими функциями. Принцип Ле Шателье.
Электрохимические процессы. Составление уравнений реакций с использованием метода электронно-ионных полуреакций. Направленность протекания окислительно-восстановительных реакций. Окислительно-восстановительные процессы. Определение и классификация электрохимических процессов. Стандартный водородный электрод и водородная шкала потенциалов. Уравнение Нернста. Электролиз. Коррозия. Методы защиты от коррозии: легирование, электрохимическая защита. Изменение свойств коррозионной среды. Ингибиторы коррозии.
Растворы. Определение и классификация растворов. Способы выражения концентрации растворенного вещества. Кислотные и основные свойства веществ. Гидролиз солей. Водные растворы электролитов. Константы кислотности и основности. Активность. Особенности воды как растворителя. Водородный показатель среды. Ионные реакции в растворах. Условие образования осадка. Диссоциация комплексных соединений. Кислотные и основные свойства веществ. Гидролиз солей. Растворы неэлектролитов. Законы Рауля. Понижение температуры замерзания и повышение температуры кипения растворов. Осмос. Осмотическое давление. Протолитическое равновесие. Виды реакций: окисление, восстановление, перенос протона, гидрирование. Кислотно-основные реакции по Бренстеду и Лоури. Электронная теория кислот и оснований Льюиса. Автопротолиз воды. Образование и разрушение ионных кристаллов, гидратация.
Комплексные соединения. Комплексные соединения: состав, номенклатура, классификация. Взаимодействие комплексообразователя и лигандов. Диссоциация комплексных соединений в растворе. Устойчивость. Магнитные свойства комплексных соединений. Внутри- и внешнеорбитальные, высоко- и низкоспиновые комплексные соединения.
Начальные сведения о физико-химическом анализе. Химическая идентификация веществ: качественный и количественный анализ. Аналитический сигнал. Химический, физико-химический и физический анализ.
Элементы 18 и 17 групп. Водород и его соединения. Хлор и его соединения. Фтор, бром, иод и их соединения. Жесткость воды. Очистка воды. Инертные газы. Галогены: применение, токсикология.
Элементы 16 группы. Кислород и его соединения. Сера и ее соединения. Селен, теллур и их соединения. Пероксидные соединения. Серная кислота: получение, токсикология.
Элементы 15 группы. Азот и его соединения. Фосфор и его соединения. Мышьяк, сурьма, висмут и их соединения. Азотные удобрения, фосфорные удобрения: получение, применение. Азотная кислота: получение, токсикология. Мышьяк, сурьма, висмут: применение и токсикология.
Неметаллы и полупроводники 14 и 13 групп. Углерод и его неорганические соединения. Модификации углерода. Кремний, германий и их соединения. Бор и его соединения. Искусственные карбонаты (сода, питьевая сода, поташ) – получение и применение. Кремний: применение. Электрическая проводимость полупроводников.
Металлы и их соединения. s-Металлы (характеристика, физические свойства, химические свойства). p–Металлы (характеристика, физические свойства, химические свойства). d–Металлы (общая характеристика, физические и химические свойства). Общие способы переработки природных соединений металлов. Применение металлов.
Химия f-элементов. Семейство лантаноидов и их соединения. Семейство актиноидов и их соединения.
Учебное пособие содержит большое количество заданий, часть из которых приведена с решениями. По всем разделам курса представлен банк контрольных заданий.
Предназначено для использования студентами химических специальностей заочной формы обучения. Пособие может быть также полезным для старшеклассников в процессе подготовки к экзаменам для поступления на химические специальности вуза.