- •Силлабус
- •5В071700 – Теплоэнергетика Астана
- •Силлабус по дисциплине ''Химия»
- •6. Список основной и дополнительной литературы
- •7. Контроль и оценка результатов обучения
- •Политика учебной дисциплины
- •Глоссарий по дисциплине «Химия»
- •Основные законы химии. Закон сохранения массы веществ (м.В.Ломоносов, 1748 г.; а.Лавуазье, 1789 г.)
- •Гипотеза Планка. Кванты света.
- •Строение атома по теории Бора.
- •2. Волновая функция. Уравнение Шредингера. Понятие об электронном облаке,
- •2. Принцип Паули, правило Гунда. Заполнения атомных орбиталей.
- •Лекция № 5 (проблемная) Периодический закон. Периодическая система элементов.
- •Периодический закон. Периодическая система д.И.Менделеева.
- •2. Периодичность атомных характеристик.
- •Лекция № 6 Развитие представлений о химической связи.
- •1. Развитие представлений о химической связи.
- •Теория Льюиса. Понятие о ковалентной связи.
- •Теория Косселя. Ионная связь.
- •Лекция № 7 Метод валентных связей.
- •1. Метод валентных связей.
- •2.Теория гибридизации атомных орбиталей.
- •3. Кратные связи.
- •Лекция № 8 (проблемная)
- •I закон термодинамики.
- •1. Введение в термохимию.
- •2. I закон термодинамики. Энтальпия.
- •Тепловой эффект реакции. Закон Гесса.
- •2. Энергия Гиббса.
- •Факторы, влияющие на скорость химических реакций.
- •2. Химическое равновесие. Принцип Ле - Шателье.
- •3. Факторы, влияющие на химическое равновесие.
- •2. Концентрация растворов
- •3. Растворы неэлектролитов. Законы Рауля. Осмос.
- •2. Закон разбавления Оствальда.
- •3. Диссоциация воды. Водородный показатель pH.
- •4. Гидролиз солей
- •Лекция № 14 Окислительно-восстановительные реакции.
- •4. Классификация окислительно-восстановительных реакций.
- •2. Важнейшие восстановители и окислители.
- •3. Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций
- •4. Классификация окислительно-восстановительных реакций. Межмолекулярные окислительно-восстановительные реакции
- •Внутримолекулярные окислительно- восстановительные реакции
- •2. Гальванические элементы
- •3. Электролиз
- •4. Законы электролиза (м. Фарадей)
- •Карта учебно-методической обеспеченности дисциплины
- •График выполнения и сдачи заданий срс
- •График выполнения и сдачи заданий срсп по дисциплине «Химия».
- •График выполнения и сдачи заданий срс по дисциплине «Химия».
- •30 Часов срс
- •Лабораторная работа № 1.
- •Химическая посуда и лабораторное оборудование Стеклянная посуда общего назначения.
- •Лабораторная работа № 2.
- •Лабораторная работа № 3
- •Лабораторная работа № 4
- •Лабораторная работа № 5
- •Лабораторная работа № 6
- •Лабораторная работа № 7
- •Лабораторная работа № 8
- •Лабораторная работа № 9
- •Лабораторная работа № 10
- •Лабораторная работа № 11
- •Лабораторная работа № 12
- •Опыт 1. Приготовление 0,1 н. Раствора соляной кислоты.
- •Контрольные вопросы и задачи.
- •Лабораторная работа № 13
- •Лабораторная работа № 14
- •Лабораторная работа № 15
- •Вопросы по теме "Строение атома"
- •Контрольные вопросы и задачи
- •Химическая связь
- •Основные вопросы по теме « химическая связь»
- •Контрольные вопросы и задачи по теме « химическая связь»
- •Химическая термодинамика
- •Контрольные вопросы и задачи по теме "Химическая кинетика".
- •Основные вопросы по теме «химическая кинетика и равновесие»
- •Контрольные вопросы и задачи по теме «Растворы»
- •Основные вопросы по теме «растворы»
- •Контрольные вопросы и задачи по теме «Растворы электролитов»
- •Растворы
- •Контрольные вопросы и задачи по теме «Окислительно-восстановительные реакции».
- •Химические источники тока
- •Контрольные вопросы и задачи по теме Химические источники тока
- •Задачи с решением по теме «Строение атома»
- •Задачи с решением по теме «Химическая связь».
- •Задачи с решением по теме «Термодинамика».
- •Задачи с решением по теме «Кинетика»
- •Задачи с решением по теме «Окислително-восстановительные процессы».
- •Контрольная работа по теме «Химическая кинетика»
- •1 Вариант
- •Контрольная работа по теме «Химическая кинетика»
- •2 Вариант
- •Контрольная работа по теме «Химическая кинетика»
- •3 Вариант
- •Контрольная работа по теме «Химическая кинетика»
- •4 Вариант
Лекция № 5 (проблемная) Периодический закон. Периодическая система элементов.
Цель: Показать, что периодический закон и периодическая система – одно из наиболее глубоких естественнонаучных обобщений, позволяющее связать общей идеей те индивидуальности, которые присущи химическим элементам.
Ключевые слова: Периодический закон, периодическая система Д.И.Менделеева, периодически изменяющиеся свойства элементов, радиус атома и иона, энергия ионизации, энергия сродства к электрону, электроотрицательность.
План.
1. Периодический закон. Периодическая система Д.И.Менделеева.
2. Периодичность атомных характеристик.
Периодический закон. Периодическая система д.И.Менделеева.
XIX век. Растет количество открытых химических элементов, определяются их атомные массы, изучаются химические свойства. Систематизация растущего фактического материала становилась актуальной задачей.
Делалось много попыток создать некую систему элементов, расположив их по возрастанию атомных масс и разделив на колонки. Деберейнер (1829) делил элементы на триады - Ма(среднего члена)»[Ма(кон)-Ма(нач)]/2. Ньюлендс делил на октавы. В 1864 г. Мейер опубликовал таблицу, в которой 44 из известных тогда 63 элементов были расположены в порядке возрастания атомных масс в шести столбцах в соответствии с их высшей валентностью по водороду.
Исследуя изменение химических свойств элементов в зависимости от величины их относительной атомной массы (атомного веса), Д. И. Менделеев в 1869 г. открыл закон периодичности этих свойств: «Свойства элементов, а потому и свойства образуемых ими простых и сложных тел стоят в периодической зависимости от атомных весов элементов».
Физическая основа периодического закона была установлена в 1922 г. Н. Бором. Поскольку химические свойства обусловлены строением электронных оболочек атома, периодическая система Менделеева – это естественная классификация элементов по электронным структурам их атомов. Простейшая основа такой классификации – число электронов в нейтральном атоме, которое равно заряду ядра. Но при образовании химической связи электроны могут перераспределяться между атомами, а заряд ядра остается неизменным, поэтому современная формулировка периодического закона гласит: «Свойства элементов находятся в периодической зависимости от зарядов ядер их атомов».
Это обстоятельство отражено в периодической системе в виде горизонтальных и вертикальных рядов – периодов и групп.
Период – горизонтальный ряд, имеющий одинаковое число электронных слоев, номер периода совпадает со значением главного квантового числа n внешнего уровня (слоя); таких периодов в периодической системе семь. Второй и последующие периоды начинаются щелочным элементом (ns1) и заканчивается благородным газом (ns2np6).
По вертикали периодическая система подразделяется на восемь групп, которые делятся на главные – А, состоящие из s- и p-элементов, и побочные – B-подгруппы, содержащие d-элементы. Подгруппа III B, кроме d-элементов, содержит по 14 4f- и 5f-элементов (4f- и 5f-семейства). Главные подгруппы содержат на внешнем электронном слое одинаковое число электронов, которое равно номеру группы.
В главных подгруппах валентные электроны (электроны, способные образовывать химические связи) расположены на s- и p-орбиталях внешнего энергетического уровня, в побочных – на s-орбиталях внешнего и d-орбиталях предвнешнего слоя. Для f-элементов валентными являются (n – 2)f- (n – 1)d- и ns-электроны.
Сходство элементов внутри каждой группы – наиболее важная закономерность в периодической системе. Следует, кроме того, отметить такую закономерность, как диагональное сходство у пар элементов Li и Mg, Be и Al, B и Si и др. Эта закономерность обусловлена тенденцией смены свойств по вертикали (в группах) и их изменением по горизонтали (в периодах).
Все сказанное выше подтверждает, что структура электронной оболочки атомов элемента изменяется периодически с ростом порядкового номера элемента. С другой стороны, свойства определяются строением электронной оболочки и, следовательно, находятся в периодической зависимости от заряда ядра атома. Далее рассматриваются некоторые периодические свойства элементов.