Слишком сложно? Тогда запросите консультацию специалиста!
Наша компания занимается тем, что помогает студентам выполнять различные учебные работы на заказ. Вы можете ознакомиться с перечнем выполняемых работ, а так же с их стоимостью на странице с ценами.
Оглавление
ВВЕДЕНИЕ ................................................................. 6
1. ОСНОВНЫЕ ЗАКОНЫ ХИМИИ............................................ 7
Контрольные вопросы и задания..................................................................................... 12
2. СТРОЕНИЕ АТОМА И ПЕРИОДИЧЕСКАЯ
СИСТЕМА ЭЛЕМЕНТОВ Д. И. МЕНДЕЛЕЕВА ....... 13
2.1. Модели строения атома.......................................................................................... 13
2.2. Двойственная природа электрона...................................................................... 14
2.3. Атомное ядро. Изотопы, изобары....................................................................... 16
2.4. Квантовые числа. Принцип Паули...................................................................... 17
2.5. Правило Гунда............................................................................................................ 21
2.6. Правила В. М. Клечковского. Последовательность заполнения электронами энергетических состояний в атоме............................................................................ 22
2.7. Периодический закон Д. И. Менделеева.......................................................... 23
Контрольные вопросы и задания..................................................................................... 26
Компетенции студента........................................................................................................ 27
3. ТЕОРИЯ ХИМИЧЕСКОЙ СВЯЗИ И СТРОЕНИЯ
МОЛЕКУЛ............................................................................. 28
3.1. Параметры химической связи............................................................................ 28
3.2. Ковалентная связь................................................................................................... 29
3.2.1. Метод спиновой теории валентности, или метод валентных схем....................... 30
3.2.2. Метод молекулярных орбиталей............................................................................. 31
3.2.3. Насыщаемость и направленность ковалентной связи, а-, п- и 8-связи. 33
3.2.4. Конфигурации строения молекул..................................................................... 35
3.2.5. Гибридизация, ее виды............................................................................................ 36
3.2.6. Полярность и поляризуемость связи............................................................... 38
3.3. Ионная связь.............................................................................................................. 39
3.4. Водородная связь.................................................................................................... 40
3.5. Металлическая связь.............................................................................................. 41
3.6. Межмолекулярное взаимодействие. Силы Ван-дер-Ваальса................ 41
Контрольные вопросы и задания..................................................................................... 43
В Химия. Учеб. пособие
-1-
ОГЛАВЛЕНИЕ
Компетенции студента ........................................................................................................ 44
4. КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ ..................................... 45
4.1. Строение комплексных соединений ............................................................... 45
4.2. Номенклатура комплексных соединений ..................................................... 47
4.3. Изомерия комплексных соединений .............................................................. 49
Диссоциация комплексных соединений. Константа нестойкости комплексного иона 50
Контрольные вопросы и задания .................................................................................... 51
Компетенции студента ........................................................................................................ 51
5. ЭНЕРГЕТИКА ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ................... 52
5.1. Внутренняя энергия и энтальпия ..................................................................... 52
5.2. Энтропия ....................................................................................................................... 56
5.3. Энергия Гиббса ............................................................................................................ 57
Контрольные вопросы и задания .................................................................................... 60
Компетенции студента ........................................................................................................ 61
ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ ... 62
Скорость химической реакции и влияние на нее различных факторов 62
6.2. Понятие о катализе и катализаторах ............................................................... 66
6.3. Колебательные реакции ...................................................................................... 68
6.4. Химическое равновесие и его смещение ...................................................... 69
6.5. Фазовые равновесия ............................................................................................ 72
Контрольные вопросы и задания .................................................................................... 78
Компетенции студента ........................................................................................................ 79
7. РАСТВОРЫ ...................................................................... 81
7.1. Способы выражения концентрации растворов ......................................... 81
7.2. Растворы неэлектролитов .................................................................................. 83
7.2.1. Осмос и осмотическое давление ............................................................................. 83
7.2.2. Давление пара над растворором. Первый закон Рауля ............................ 85
7.2.3. Замерзание и кипение растворов. Второй закон Рауля ........................... 86
7.3. Растворы электролитов ...................................................................................... 87
7.3.1. Теория электролитической диссоциации ..................................................... 87
В Химия. Учеб. пособие
-2-
ОГЛАВЛЕНИЕ
7.3.2. Теория кислот и оснований .............................................................................. 90
7.3.3. Ионо обменные реакции .......................................................................................... 93
7.3.4. Константы кислотности и основности ............................................................ 94
7.3.5. Закон разбавления Оствальда ................................................................................ 96
7.3.6. Ионное произведение воды. Водородный показатель .............................. 97
7.3.7. Произведение растворимости электролита ........................................................... 98
7.4. Гидролиз солей ..................................................................................................... 100
7.4.1. Виды гидролиза ...................................................................................................... 100
7.4.2. Константа и степень гидролиза ...................................................................... 103
7.5. Жесткость воды и методы ее устранения .................................................. 105
Контрольные вопросы и задания .................................................................................. 107
Компетенции студента ...................................................................................................... 110
8. ДИСПЕРСНЫЕ СИСТЕМЫ ........................................... 111
8.1. Классификация дисперсных систем ............................................................. 111
8.2. Получение дисперсных систем ...................................................................... 113
8.2.1. Диспергационные методы ............................................................................... 114
8.2.2. Конденсационные методы ............................................................................... 115
8.2.3. Метод пептизации .................................................................................................. 116
8.3. Строение мицелл .................................................................................................. 116
8.4. Устойчивость дисперсных систем ................................................................ 118
8.4.1. Виды устойчивости ........................................................................................... 119
8.4.2. Коагуляция лиофобных коллоидных систем .............................................. 120
8.4.3. Коагуляция коллоидных систем под действием физических факторов 122
Контрольные вопросы и задания .................................................................................. 122
Компетенции студента ...................................................................................................... 123
9. ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ......................... 124
9.1. Окислительно-восстановительные реакции ............................................. 124
9.1.1. Определение степени окисления. Типы окислительно-восстановительных реакций 124
9.1.2. Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций 127
9.2. Измерение электродных потенциалов металлов .................................... 129
9.3. Гальванические элементы ................................................................................ 132
9.4. Электролиз .............................................................................................................. 135
9.4.1. Основные законы электролиза ....................................................................... 136
9.4.2. Потенциал разложения . Перенапряжение .......................................................... 137
В Химия. Учеб. пособие
-3-
ОГЛАВЛЕНИЕ
9.4.3. Последовательность электродных процессов ....................................... 137
9.4.4. Практическое применение электролиза ................................................ 139
Контрольные вопросы и задания ................................................................ 141
Компетенции студента ................................................................................ 142
10. КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ ............................................. 144
10.1. Виды коррозии .................................................................................. 144
10.1.1. Химическая коррозия ....................................................................... 145
10.1.2. Электрохимическая коррозия ............................................................ 146
10.2. Защита металлов от коррозии ............................................................ 148
Контрольные вопросы и задания ................................................................ 152
Компетенции студента ................................................................................ 153
11. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТАЛЛОВ ................. 154
11.1. Классификация металлов .................................................................. 155
11.2. Физические свойства металлов .......................................................... 156
11.3. Химические свойства металлов .......................................................... 157
11.4. Способы получения металлов из руд ................................................. 164
11.5. Получение мет аллов высокой степени чистоты ................................. 167
Контрольные вопросы и задания ................................................................ 168
Компетенции студента ................................................................................ 169
12. ПОЛИМЕРЫ И ОЛИГОМЕРЫ ..................................... 170
12.1. Основные понятия ............................................................................. 170
12.2. Классификация и номенклатура полимеров ........................................ 171
12.3. Применение полимеров и олигомеров ................................................ 176
Контрольные вопросы и задания ................................................................ 179
Компетенции студента ................................................................................ 179
13. ХИМИЧЕСКАЯ ИДЕНТИФИКАЦИЯ ............................. 180
13.1. Порядок выполнения анализа вещества ............................................. 181
13.2. Качественный анализ ......................................................................... 183
13.2.1. Аналитические реакции ................................................................... 183
13.2.2. Методы качественного анализа ......................................................... 185
13.2.3. Аналитическая классификация катионов и анионов ............................. 186
13.2.4. Качественные реакции на катионы и анионы ....................................... 187
В Химия. Учеб. пособие
-4-
ОГЛАВЛЕНИЕ
13.2.5. Качественные реакции на анионы .............................................................. 190
13.2.6. Устранение мешающих ионов ............................................................................ 191
13.3. Физико-химические методы анализа .......................................................... 193
13.3.1. Оптические методы анализа ............................................................................... 194
13.3.2. Электрохимические методы анализа ................................................................. 199
13.3.3. Хроматографические методы анализа ............................................................... 201
Контрольные вопросы и задания .................................................................................. 206
Компетенции студента ...................................................................................................... 208
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ..................................... 209
СЛОВАРЬ ОСНОВНЫХ ТЕРМИНОВ .................................. 210
ПРИЛОЖЕНИЕ ..................................................................... 215
В Химия. Учеб. пособие
-5-
ВВЕДЕНИЕ
Химия – одна из важнейших фундаментальных естественных наук, изучающая вещества, их свойства и процессы превращения веществ, сопровождающиеся изменением состава и структуры.
Что такое металл, галоген, полимер, пластмассы? Чем обусловлена разница в свойствах веществ? Почему идут химические реакции? Что такое коррозия? Как сохранить чистоту природы: рек, озер, морей, лесов, атмосферы? Ответить на эти и многие другие вопросы без знания химии нельзя.
Особенно велико значение химии в технике, развитие которой немыслимо без понимания процессов превращения веществ. Глубокое знание законов химии и их применение позволяет как совершенствовать существующие, так и создавать новые процессы, машины, установки и приборы.
Знание основных химических понятий, закономерностей и законов необходимо для формирования современных специалистов - бакалавров, инженеров, магистров.
Химия является общетеоретической дисциплиной. Она призвана дать студентам современное научное представление о веществе как одном из видов материи, о путях, механизмах и способах превращения одних веществ в другие. Владение техникой химических расчетов, понимание возможностей, предоставляемых химией, значительно ускоряет получение нужного результата в различных сферах инженерной и научной деятельности.
Технический прогресс промышленного производства неразрывно связан с разработкой и использованием новейших материалов, создание и использование которых невозможно без знаний химических свойств, состава, строения и структуры веществ.
Особенностью «Химии» как дисциплины для студентов нехимических специальностей является то, что небольшой по объему курс должен содержать сведения практически из всех областей химии. Общая, неорганическая, физическая и аналитическая химия закладывают теоретические основы многообразной и сложной картины химических явлений.
Приведены контрольные вопросы и задания, способствующие закреплению знаний и успешному выполнению студентами самостоятельной работы. Каждая глава завершается перечнем основных положений изучаемой темы, ориентированных на формирование и развитие компетенций, т. е. знаний, умений, навыков, алгоритмов действия студентов, которые направлены на повышение качества их подготовки к будущей профессиональной деятельности.
Цель дисциплины «Химия» – помочь студентам изучить химическую форму движения материи, познать законы её развития и основные закономерности протекания химических реакций.
