Тема 2. Химическая связь и строение молекул

Природа химической связи. Условия образования химической связи. Характеристики химической связи: энергия, длина, валентный угол, пространственная форма химических молекул. Виды химической связи.

Ковалентная связь (КС). Метод валентных связей. Способы образования КС: за счет неспаренных электронов и донорно-акцепторный механизм. Правило октета. Неполярная и полярная КС. Диполь. Дипольный момент двухатомной молекулы. Направленность КС. s- и p- перекрывание электронных облаков. Насыщаемость КС. Гибридизация атомных орбиталей. Виды гибридизации.

Ионная связь, ее свойства. Водородная связь (межмолекулярная и внутримолекулярная), ее особое положение и значение. Межмолекулярное взаимодействие.

Пространственные характеристики молекул, комплементарность.

Тема 3. Теория химических процессов

Химическая термодинамика. Первый закон термодинамики. Энергетика химических процессов и термохимия. Закон Гесса и его применения. Второй и третий законы термодинамики. Энтропия. Свободная энергия Гиббса. Определение направления самопроизвольного протекания и движущей силы химических процессов.

Химическое и фазовое равновесие. Обратимые и необратимые реакции. Константа равновесия. Закон действующих масс. Принцип Ле Шателье.

Химическая кинетика. Скорость реакции и методы ее регулирования. Средняя и истинная скорость химической реакции. Основной закон химической кинетики. Кинетические уравнения. Константа скорости, физический смысл. Зависимость скорости реакции от температуры. Уравнение Аррениуса. Энергия активации. Правило Вант-Гоффа. Температурный коэффициент. Колебательные реакции.

Катализаторы и каталитические системы. Катализ (гомогенный, гетерогенный, ферментативный). Применение катализа. Ингибирование.

Тема 4. Химические системы и идентификация химических веществ

Классы химических веществ: неорганические, органические и другие вещества. Реакционная способность веществ. Кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства веществ.

Растворы. Типы растворов. Процесс растворения. Характеристики растворов: концентрация и способы ее выражения, растворимость. Коллигативные свойства растворов.

Растворы электролитов. Электролитическая диссоциация, ее степень. Классификация электролитов по силе. Равновесия в растворах электролитов. Константа диссоциации. Закон разбавления Оствальда. Сильные электролиты. Изотонический коэффициент, связь со степенью диссоциации. Активность, коэффициент активности. Диссоциация воды (автопротолиз). Ионное произведение воды. Водородный показатель. Гидролиз солей. Константа и степень гидролиза.

Гетерогенное равновесие. Произведение растворимости. Смещение равновесия «осадок Û насыщенный раствор».

Окислительно-восстановительные реакции. Степень окисления (электрохимическая валентность). Окисление и восстановление. Окислители и восстановители. Классификация ОВР. Составление уравнений ОВР. Электрохимические системы и процессы. Электродный потенциал. Ряд напряжений металлов. Электролиз. Коррозия металлов и борьба с ней.

Дисперсные системы. Классификация дисперсных систем. Устойчивость и коагуляция дисперсных систем. Поверхностно-активные вещества.

Полимеры и олигомеры. Особенности состава, строения и свойств ВМС. Полимеризация и поликонденсация. Особенности химических свойств полимеров. Применение ВМС.

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

Виды химического анализа (элементный, функциональный, качественный, количественный) и его основные характеристики.

Планы практических занятий

Тема 1. Предмет и основные понятия химии. Строение атома, периодический закон и периодическая система элементов (1 час)

Вещество и химическое вещество, чистое вещество и смесь, химический элемент, простое вещество и сложное вещество. Стехиометрия. Химическая формула. Структурная формула. Атомные, молекулярные и формульные массы. Валентность. Классификация химических веществ. Основные классы неорганических веществ: оксиды, кислоты, основания, соли.

Периодическая система, ее структура. Периодический закон. Связь строения атома с периодической системой. Атомное ядро. Электроны. Квантовые числа: главное, орбитальное, магнитное, спиновое. Структурно-графическая диаграмма атома. Правила заполнения энергетических уровней атома электронами: принцип наименьшей энергии, принцип Паули, правило Хунда, правила Клечковского. Понятие стационарного и возбужденного состояния атома. Валентные электроны. Периодичность изменения химических свойств элементов.