Основные химические понятия. Основные законы химии

Сложные вещества, относительные атомная и молекулярная массы. Закон Авогадро. Постоянная Авогадро. Моль. Молярная масса. Молярный объем газообразного вещества.

Закон сохранения массы и энергии и его значение в химии. Законы стехиометрии. Взаимосвязь массы и энергии. Понятие о дефекте масс. Закон постоянства состава. Дальтониды и бертоллиды. Закон эквивалентов. Эквиваленты элементов и сложных веществ. Границы применимости законов стехиометрии. Идеальное состояние газов. Газовые законы. Принципы современ­ной номенклатуры неорганических соединений. Физико-химические методы исследования веществ.

Строение атома.

Корпускулярно-волновой дуализм излучения. Уравнение Планка. Фотоэффект. Спектры атома. Корпускулярно-волновой дуализм частиц. Принцип неопределенности Гейзенберга.

Квантовые числа как параметры, определяющие волновую функцию. Главное (n), орбитальное (l), магнитное (m_l) квантовые числа. Атомные орбитали (АО).

Физический смысл квантовых чисел: квантование энергии элект­рона, энергетические уровни, квантование орбитального углового момента и орбитального магнитного момента, вид атомных s-, p- и d- орбиталей. Основное и возбужденное состояния.

Собственный угловой и магнитный моменты электрона (спин) и спиновое квантовое число (m_s).

Многоэлектронные атомы. Закон Мозли. Ядро атома как динамическая система протонов и нейтронов. Заряды ядер атомов. Изотопы.  Приципы и правила заполнения АО: принцип наименьшей энергии, принцип Паули, правило Гунда. Порядок заполнения АО. Электронные формулы.

Некоторые свойства атомов. Атомные радиусы. Энергия ионизации. Сродство к электрону. Относительная электроотрицательность. Условные ионные радиусы.

Магнитные свойства атомов. Диамагнетизм, парамагнетизм.

Периодический закон Д.И.Менделеева и строение атома.

Современная формулировка периодического закона. Периодичность изменения свойств элементов как проявление периодичности изменения электронных конфигураций атомов.

Периодическая система как выражение периодического закона. Структура периодической системы. Периоды и группы. Соотношение между номерами периода и группы периодической системы и элект­ронным строением атомов. Особенности электронных конфигураций атомов элементов главных и побочных подгрупп.

Изменение атомных радиусов, потенциалов ионизации и величин сродства к электрону в подгруппах и периодах. Связь положения элемента в периодической системе со свойствами его атомов и об­разуемых им простых я сложных веществ. Общенаучное и философское значение периодического закона Д.И.Менделеева.

Химическая связь.

Основные характеристики химической связи: длина связи, энергия связи. Основные типы химической связи: ковалентная и ионная.

Полярность связи. Дипольный момент связи и молекулы в це­лом. Эффективный заряд атома в молекуле. Электроотрицательность элементов. Степень окисления. Валентность. Ковалентность атома.

Ковалентная связь. Основные методы решения электронного уравнения Шредингера для молекул. Метод валентных связей (ВС). Физическая идея метода: образование двухцентровых и двухэлектрон­ных связей, принцип максимального перекрывания АО.

Два механизма образования ковалентной связи: взаимодействие неспарен­ных электронов и донорно-акцепторное взаимодействие.

Ковалентности атомов элементов 1, 2 и 3 периодов.

Теория направленных валентностей. Насыщаемость, направлен­ность и поляризуемость ковалентной связи. Гибридизация АО. Типы гибридизации и стереохимия молекул в свете представлений метода ВС σ- и π-связи.

Основные положения метода молекулярных орбиталей. Метод МО ЛКАО. Порядок заполнения молекулярных орбиталей. Электронные формулы гомонуклеарных молекул, образованных элементами 1 и 2-го периодов.

Ионная связь. Катионы и анионы в молекулах и твердых ве­ществах. Область применимости ионной модели. Свойства соединений с ионной и ковалентной связью. Межмолекулярные взаимодействия. Жидкости и твердые тела. Атомные, молекулярные и ионные кристаллические решетки. Теория МО для твердых тел.