Предмет и содержание курса химии. Место химии в системе учебных дисциплин, ее значение для профессиональной подготовки

Программа курса «ХИМИЯ»

Лектор проф.

Группы 315, 316, 317, 318

1.  Основные понятия

1.1.  Предмет и содержание курса химии. Место химии в системе учебных дисциплин, ее значение для профессиональной подготовки.

Химия как раздел естествознания - наука о веществах и их превращениях. Понятие о химической форме движения материи. Роль химии в научно-техническом прогрессе.

1.2.    Систематизация   сведений   об   основных   химических   понятиях:   атомная,   молекулярная, эквивалентная массы, химический элемент, простое и сложное вещество, вещества молекулярной и немолекулярной природы. Моль.

2.  Основы современных представлений о строении и свойствах атомов

2.1.  Дискретный характер лучистой энергии и корпускулярно-волновая природа микрочастиц. Особенности  квантово-механического описания  поведения микрочастиц.  Понятие о волновой функции и атомной орбитали.

2.2.  Одиоэлектронные атомы. Квантовые числа орбитали и уровни энергии электронов в атоме водорода. Уровни энергии в атоме водорода. Эмиссионный спектр атомарного водорода.

2.3.  Многоэлектронные  атомы.   Квантовые  числа  орбитали   и   уровни   энергии  электронов  в многоэлектронных     атомах.     Последовательность     заполнения     электронами     орбиталей     в многоэлектронных атомах. Принцип Паули и правило Хунда. Правило Клечковского.

2.4.  Связь электронного строения атомов с положением элемента в Периодической системе Д.И. Менделеева, s-, p-, d-, f- элементы и их расположение в длиннопериодической системе. Краткая характеристика химических свойств элементов в зависимости от их положения в периодической таблице.  Периодические изменения свойств свободных атомов. Энергия ионизации и энергия сродства  к  электрону.   Электроотрицательность  атомов.  Характер  изменения  этих  свойств  в зависимости от заряда ядра атома.

3. Химическая связь, строение и свойства молекул

3.1.  Общие условия возникновения химической связи. Основные положения метода валентных связей   на   примере   молекулы   водорода.   Типы   перекрывания   атомных   орбиталей.   Принцип максимального перекрывания.

3.2.  Валентные возможности атомов элементов второго и третьего периодов. Периодические системы (ПС). Электронное строение некоторых молекул, образованных элементами второго и третьего периодов ПС. Кратность связи, s и р связи, донорно-акцепторный способ образования ковалентной связи-.

3.3.  Параметры    и    свойства   ковалентной   связи:    энергия,   длина   связи,    валентный   угол. Насыщаемость, направленность ковалентной связи. Колебания атомов в молекулах.

3.4.  Понятие   о   гибридизации   атомных   орбиталей.   Типы   гибридизации.   Пространственное строение некоторых молекул.

3.5.  Метод молекулярных орбиталей (МО). Основные положения метода МО ЛКАО на примере молекулярного  иона водорода.  Связывающие и разрыхляющие орбитали, их форма. Уровни энергии   электрона  в  молекуле  водорода.   Электронное  строение  молекул  кислорода,  азота, углерода.

3.6.  Виды энергии молекул. Связь молекулярных спектров со строением молекул.

3.7.  Ионный характер ковалентой связи. Электроотрицательность и степень окисления. Дипольные моменты    молекул.    Связь   дипольных   моментов   со   строением    молекул.    Поляризация   и поляризуемость молекул. Методы определения дипольных моментов молекул.

3.8.    Межмолекулярные   взаимодействия.   Природа   сил      межмолекулярных   взаимодействий. Энергия сил межмолекулярных взаимодействий. Водородная связь, ее основные характеристики, условия возникновения и проявления.

4. Строение и свойства вещества в конденсированном состоянии

4.1.  Понятие   о   конденсированном   состоянии.   Различия   между   твердыми   веществами   и жидкостями.   Ближний  и  дальний  порядок.  Аморфные и  кристаллические твердые вещества. Стекла. Жидкие кристаллы.

4.2.  Строение    и    свойства    кристаллов.    Кристаллические   решетки.    Ковалентные,    ионные, молекулярные и металлические кристаллы. Кристаллы со смешанным характером химической связи. Зависимость свойств кристаллов от вида химической связи между частицами, образующими кристалл.

5.  Энергетика химических процессов. Элементы химической термодинамики

5.1.  Основные понятия и величины в химической термодинамике. Внутренняя энергия и энтальпия системы. Энергетические эффекты химических реакций и фазовых превращений.

5.2.    Энтропия.   Направление   и   предел   протекания   процессов   в   изолированных   системах. Энтальпийный   и   энтропийный   факторы   химических   реакций,   протекающих