МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

Сибирский государственный аэрокосмический университет

имени академика М. Ф. Решетнева

ХИМИЯ

Учебно-методическое пособие для студентов заочной формы обучения всех направлений

Красноярск 2013

УДК

ББК

Рецензенты: к.т.н., доцент Семичева Л.Г., СибГАУ

Печатается по решению методической комиссии ФММ

Химия: учебно-методическое пособие для студентов заочной формы обучения всех направлений / В. А. Миронова, М. В. Чижевская, Л. А. Жереб; Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. – Красноярск, 2013. – с.

Пособие включает краткие теоретические сведения по основным разделам химии, примеры решения задач, ход выполнения расчетной работы, а также варианты контрольных заданий.

Пособие предназначено для студентов заочной формы обучения всех направлений.

© Сибирский государственный

аэрокосмический университет

имени академика М. Ф. Решетнева, 2013

© Миронова В. А., 2013

© Чижевская М. В., 2013

© Жереб Л. А., 2013

Оглавление
Предисловие
1. СТРОЕНИЕ ВЕЩЕСТВА
1.1. Строение атома. Периодическая система Д. И. Менделеева. Химическая связь
1.2. Основные классы неорганических соединений
2. ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
2.1 Энергетика химических процессов
2.2. Кинетика химических реакций и химическое равновесие
3. РАСТВОРЫ
4. ЭЛЕМЕНТЫ ЭЛЕКТРОХИМИИ И ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРО­ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
4.1. Окислительно-восстановительные реакции
4.2. Электрохимические процессы
4.3. Коррозия металлов
5. МЕТАЛЛЫ
6. ОРГАНИЧЕСКИЕ ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
7. ХИМИЧЕСКАЯ ИДЕНТИФИКАЦИЯ И АНАЛИЗ ВЕЩЕСТВА.
Библиографический список
Приложения

Предисловие

Инженер любой технической специальности должен обладать достаточными знаниями в области химии. Изучение курса химии позволяет получить современное научное представление о материи и формах ее движения, о веществе как одном из видов движущейся материи, о механизме превращения химических соединений. Необходимо прочно усвоить основные законы и теорию химии, овладеть техникой химических расчетов.

Знание курса химии необходимо для успешного изучения последующих общенаучных и специальных дисциплин.

Основной вид учебных занятий студентов-заочников - самостоятельная работа над учебным материалом.

Предлагаемое пособие не заменяет изучение программных вопросов химии по учебникам, а служит дополнением, помогает изучению материала на уровне сущности, а не отдельных явлений.

В пособии после рассмотрения теоретических вопросов определенной темы приводятся примеры решений основных типов контрольных заданий. К выполнению контрольной работы студент может приступить только тогда, когда будет изучена теоретическая часть курса и тщательно разобраны решения примеров, приведенных в пособии. Выполнение лабораторных работ и оформление отчетов помогает закрепить как теоретические, так и практические вопросы материала (приложение 2).

При решении задач рекомендуется обращаться к справочному материалу (см. приложения). Решение задач - один из лучших методов прочного усвоения, проверки и закрепления теоретического материала.

Каждый студент обязан выполнить одну контрольную работу, получив свой вариант у преподавателя. Варианты заданий приведены в данном пособии (таблица 4).

Цель преподавания дисциплины состоит в создании у будущего инженера дополнительных знаний в области химии, химического мышления, помогающих ему решать вопросы качества и надежности в условиях быстро развивающейся техники. Знание законов химии позволяют инженеру любой специальности ориентироваться в частных вопросах, возникающих при прохождении специальных дисциплин. Современное производство не возможно без использования химической науки и химической технологии. Знание химии должно служить и более высокой цели - формированию диалектико-материалистического мировоззрения.

Задача дисциплины состоит в углублении и расширении знаний студентов, в умении практически применять химические знания при изучении других дисциплин. Завершая изучение курса химии, студент должен знать:

• основы строения вещества и химической связи в неорганических соединениях основных классов;

• основы химической термодинамики и кинетики химических реакций;

• особенности протекания окислительно-восстановительных процессов с участием металлов и их неорганических соединений;

• теорию растворов, основные законы, которым подчиняются жидкие и твердые растворы;

• основы физико-химических свойств металлов, связь этих свойств с положением в периодической системе элементов Д. И. Менделеева.

Программа курса введение

Раздел 1. Строение вещества

Основные сведения о строении атомов. Двойственная корпускулярно-волновая природа электрона. Квантово-механическая модель атома: квантовые числа, типы электронных орбиталей. Порядок заполнения электронных уровней.

Периодическая система Д. И. Менделеева. Диалектический характер периодического закона. Периодическое изменение свойств химических элементов в соответствии с электронной структурой атомов. Энергия ионизации и сродство к электрону: электроотрицательность элементов.

Химическая связь и строение простых молекул. Общее представление о химической связи. Основные виды и характеристики химической связи. Ковалентная связь. Энергия, длина и направленность связи. Методы валентных связей и молекулярных орбиталей. Ионная связь. Строение простейших молекул. Валентные электронные пары и пространственная конфигурация молекул. Полярность связи и ее количественная характеристика.

Типы соединения молекул. Конденсированное состояние вещества. Соединение однородных молекул. Конденсация паров, жидкое состояние. Ван-дер-ваальсовые силы. Поляризация. Водородная связь. Понятие о донорно-акцепторной связи. Строение кристаллов. Типы связи в кристаллической решетке: ионная, молекулярная, атомная, металлическая. Свойства веществ в различных состояниях. Зависимость физических свойств от вида химической связи. Особенности физических и химических свойств поверхности твердых тел.