Тема 1. Периодический закон и система элементов Д. И. Менделеева.

ХИМИЯ

 

Методические указания, решения типовых задач и контрольные задания для студентов заочной формы обучения и МИППС специальностей 141108, 271101 и направлений 131000, 140100, 140400, 141200, 151000, 151900, 190600, 220400, 220700, 270800, 280700

Часть I

 

Краснодар

Составители:

канд. техн. наук, доц. В.К. Юношев, темы 1 и 3

канд. хим. наук, доц. М.В. Цымбал, темы 2, 4 и 9.1

канд. хим. наук, доц. Л.Н. Сороцкая темы 5, 6 и 7.1

канд. хим. наук, доц. С.Г. Рудакова, тема 7.2

д-р хим. наук, проф. Л.А. Бадовская темы 8 и 11

д-р хим. наук, доц. В.В. Посконин, тема 8а

канд. хим. наук, доц. З.И. Тюхтенева тема 9.2

канд. хим. наук, доц. Л.А. Солоненко, темы 10.2 и 10.3

канд. хим. наук, доц. М.А. Тлехусеж, темы 10.1, 8б

 

Под общей редакцией д-ра хим. наук, проф. Л.А. Бадовской и
д-ра хим. наук В.В. Посконина

 

 

 

 

Программа дисциплины и содержание курса

дисциплины «Химия»

Тема 1. Периодический закон и система элементов Д.И. Менделеева.

Получите необходимые представления о периодическом законе и периодической системе Д.И. Менделеева. Сформулируйте периодический закон и сущность его проявления в периодической системе. Особое внимание обратите на последовательность изменения в группах, подгруппах и периодах следующих характеристик элементов: атомные радиусы, энергия ионизации и энергия сродства к электрону, электроотрицательность, металлические, неметаллические, окислительно-восстановительные свойства, кислотно-основные свойства оксидов и гидроксидов. Научитесь прогнозировать химические свойства и возможности практического использования элементов и их соединений.

Литература: [1, 17-45]; [2, 22-34, 54-67]; [3,65-75]; [4,29-36, 63-88]; [6, 2-29]; [9, 5-13]; [11, 6-8].

Вопросы для самопроверки:

1. В чем заключается сущность периодического закона?

2. Какова структура Периодической системы Д.И Менделеева?

3. В чем состоит физический смысл номера периода и номера группы?

4. На чем основано деление групп на главную и побочную подгруппы?

5. Какие элементы называются электронными аналогами?

6. Как теория строения атома объясняет деление элементов на электронные семейства и на металлы и неметаллы? Чем количественно характеризуются металлические и неметаллические свойства элементов?

7. Как изменяются в периодах и в главных подгруппах энергия ионизации и энергия сродства к электрону?

8. Что понимают под электроотрицательностью элементов? Как она изменяется в периодах и группах?

9. Объясните, почему свойства элементов и их соединений в периодической системе периодически повторяются?

 

Тема 2. Химическая связь и строение молекул.

Получите представление о том, что такое химическая связь и строение молекулы. Освойте основные положения современной теории образования химической связи. Изучите особенности образования, основные характеристики и отличительные признаки различных типов связей: ковалентной полярной (в том числе донорно-акцепторной), ковалентной неполярной, ионной, водородной, металлической. Получите представление о явлении гибридизации атомных орбиталей, полярности и пространственном строении молекул.

Литература [1, 35-48]; [2, 66-96]; [4, 97-151]; [11, 8-12].

Вопросы для самопроверки:

1. Что такое валентность и как она определяется?

2. Какие электроны называются валентными и как их определить с помощью периодической системы и электронно-графической формулы?

3. Что такое электроотрицательность элементов и как она определяется?

4. Что понимают под степенью окисления элементов и как ее определют?

5. Что являеться причиной образования ковалентной связи, каков механизм ее образования?

6. Перечислите основные характеристики ковалентной связи и дайте им определения.

7. Какую химическую связь называют ионной? В чем заключается различие между ионной и ковалентной полярной связью?

8. Какова сущность донорно-акцепторного механизма образования ковалентной связи?

9. Каким образом происходит перекрывание электронных орбиталей при образовании s- и p-связей? Какая из этих связей более прочная и почему?

10. Какое явление называют гибридизацией атомных орбиталей? Какие существуют типы гибридизации? Каким образом тип гибридизации определяет пространственную ориентацию гибридных орбиталей и геометрическую форму молекул?

11. Какую химическую связь называют металлической, каковы особенности строения кристаллической решетки металла?

 

Тема 3. Энергетика химических процессов.

Термодинамика позволяет ответить на вопрос о возможности прохождения данной реакции в конкретных условиях. В связи с этим Вам необходимо получить представление о тепловом эффекте химических реакций, эндо- и экзотермических процессах, термодинамическихфункциях состояния систем – энтальпии, энтропии, энергии Гиббса. Рассмотрите, каким образом значения энтальпийного и энтропийного факторов определяют величину энергии Гиббса и возможность самопроизвольного протекания процесса. Изучите формулировки первого и второго законов термодинамики, закона Гесса и следствия из него.

Литература: [1,116-136]; [2,98-101, 123-131]; [3,195-231]; [4,170-186]; [11, 16-21].

Вопросы для самопроверки:

1. Какие термодинамические функции существуют, и в чем физический смысл каждой из них?

2. Что понимают под тепловым эффектом реакции и как его определяют? По какому признаку различают эндо- и экзотермические реакции и процессы?

3. Что изучает термохимия? Какие уравнения называются термохимическими?

4. В чем заключается сущность первого закона термодинамики, каково его математическое выражение и применение к изобарным и изохорным процессам?

5. Какова сущность и математическое выражение второго закона термодинамики?

6. Сформулируйте закон Гесса и следствия из него. Каково практическое значение этого закона?

7. Каким образом энтальпийный и энтропийный факторы определяют величину свободной энергии системы? При каких значениях ∆G возможно самопроизвольное протекание процессов химических и физико-химических процессов?

 

Тема 5. Истинные растворы и способы выражения концентраций.

Растворы – это гомогенные дисперсные системы, состоящие из двух или более компонентов и продуктов их взаимодействия. Получите представление о механизме процесса растворения и разновидностях растворов. Выясните, как определяется растворимость веществ и от каких факторов она зависит. Изучите, какие существуют способы выражения концентрации растворов (массовая доля, мольная доля, молярная концентрация, моляльная концентрация, нормальная концентрация). Какие существуют выражения для расчета эти видов концентрации? Изучите понятие моля и химического эквивалента вещества. Каким способом рассчитываются эти величины для простых веществ и сложных веществ различных классов (кислот, оснований и солей)?

моляльность).

Литература: [2, 210-220]; [3, 125-132]; [5]; [11, 33-37].

Вопросы для самопроверки:

1. Дайте определение истинного раствора, растворителя и растворенного вещества.

2. Приведите классификацию растворов по различным признакам.

3. Что такое растворимость и от каких факторов она зависит?

4. В чём заключается физико-химическая сущность процесса растворения?

5. Что понимают под концентрацией растворов? Перечислите способы выражения концентрации растворов. Приведите математические выражения для их расчета. Приведите математические выражения для их расчета.

6. В каких единицах измеряется количество вещества? Дайте определение моля и химического эквивалента вещества. Каким образом Рассчитывает количества молей любого вещества? Приведите математические выражения для расчета химического эквивалента простых веществ, кислот, оснований, солей.

 

ХИМИЯ

 

Методические указания, решения типовых задач и контрольные задания для студентов заочной формы обучения и МИППС специальностей 141108, 271101 и направлений 131000, 140100, 140400, 141200, 151000, 151900, 190600, 220400, 220700, 270800, 280700

Часть I

 

Краснодар

Составители:

канд. техн. наук, доц. В.К. Юношев, темы 1 и 3

канд. хим. наук, доц. М.В. Цымбал, темы 2, 4 и 9.1

канд. хим. наук, доц. Л.Н. Сороцкая темы 5, 6 и 7.1

канд. хим. наук, доц. С.Г. Рудакова, тема 7.2

д-р хим. наук, проф. Л.А. Бадовская темы 8 и 11

д-р хим. наук, доц. В.В. Посконин, тема 8а

канд. хим. наук, доц. З.И. Тюхтенева тема 9.2

канд. хим. наук, доц. Л.А. Солоненко, темы 10.2 и 10.3

канд. хим. наук, доц. М.А. Тлехусеж, темы 10.1, 8б

 

Под общей редакцией д-ра хим. наук, проф. Л.А. Бадовской и
д-ра хим. наук В.В. Посконина

 

 

 

 

Программа дисциплины и содержание курса

дисциплины «Химия»

Тема 1. Периодический закон и система элементов Д.И. Менделеева.

Получите необходимые представления о периодическом законе и периодической системе Д.И. Менделеева. Сформулируйте периодический закон и сущность его проявления в периодической системе. Особое внимание обратите на последовательность изменения в группах, подгруппах и периодах следующих характеристик элементов: атомные радиусы, энергия ионизации и энергия сродства к электрону, электроотрицательность, металлические, неметаллические, окислительно-восстановительные свойства, кислотно-основные свойства оксидов и гидроксидов. Научитесь прогнозировать химические свойства и возможности практического использования элементов и их соединений.

Литература: [1, 17-45]; [2, 22-34, 54-67]; [3,65-75]; [4,29-36, 63-88]; [6, 2-29]; [9, 5-13]; [11, 6-8].

Вопросы для самопроверки:

1. В чем заключается сущность периодического закона?

2. Какова структура Периодической системы Д.И Менделеева?

3. В чем состоит физический смысл номера периода и номера группы?

4. На чем основано деление групп на главную и побочную подгруппы?

5. Какие элементы называются электронными аналогами?

6. Как теория строения атома объясняет деление элементов на электронные семейства и на металлы и неметаллы? Чем количественно характеризуются металлические и неметаллические свойства элементов?

7. Как изменяются в периодах и в главных подгруппах энергия ионизации и энергия сродства к электрону?

8. Что понимают под электроотрицательностью элементов? Как она изменяется в периодах и группах?

9. Объясните, почему свойства элементов и их соединений в периодической системе периодически повторяются?