
- •Ответы к экзамену по Химии:
- •1)Основные химические законы и понятия.
- •2)Строение атомов. Модель атома по Резенфорду, по Бору.
- •3)Волновые свойства электрона. Принцип неопределённости Гейзенберга.
- •4)Квантовые числа. Главное, орбитальное, магнитное, спиновое числа.
- •5)Принцип Паули. Принцип наименьшей энергии. Правило Гунда. Порядок заполнения атомных орбиталей электронами.
- •6)Периодический закон д.И. Менделеева. Структура периодической системы.
- •7)Развитие периодического закона. Энергия ионизации, сродство к электрону, электроотрицательность.
- •8)Химическая связь и валентность.
- •9)Ковалентная связь. Свойства ковалентной связи. Понятие о теории гибридизации.
- •10)Ионная связь. Типы ковалентных молекул.
- •11)Межмолекулярные взаимодействия, их типы, характеристика.
- •12)Донорно-акцепторная связь. Водородная связь.
- •13)Металлическая связь. Структура твёрдых тел.
- •14)Элементы химической термодинамики. Первое начало термодинамики.
- •15)Внутренняя энергия и энтальпия. Термохимические уравнения. Теплоты образования и разложения веществ. Закон Гесса и следствия из него.
- •16)Элементы второго начала термодинамики. Энтропия.
- •17)Энергия Гиббса. Направленность химических процессов.
- •18)Скорость гомогенных реакций. Закон действия масс. Константа скорости реакции.
- •19)Влияние температуры на скорость гомогенных реакций. Химическое равновесие в гомогенных системах. Принцип Ле-Шателье.
- •20)Цепные реакции. Гомогенный катализ.
- •21)Скорость гетерогенных реакций. Гетерогенный катализ.
- •22)Общая характеристика растворов. Способы выражения концентрации растворов. Растворимость газов, твёрдых тел, жидкостей в жидкостях.
- •23)Первые и второй закон Рауля. Осмотическое давление. Закон Вант-Гоффа.
- •24)Водные растворы электролитов. Особенности растворов кислот, солей, оснований. Теория электролитической диссоциации.
- •25)Степень диссоциации. Виды электролитов. Константа диссоциации слабых электролитов.
- •26)Диссоциация воды. Водородный показатель.
- •27)Электродные потенциалы. Механизм возникновения. Зависимость потенциалов от природы электролитов и растворителей.
- •28)Устройство и назначение водородного электрода. Измерение стандартных электродных потенциалов металлов. Ряд напряжений металлов.
- •29)Теория гальванических элементов.
- •30)Уравнение Нернста. Концентрационные гальванические элементы. Поляризация и деполяризация. Элемент Лекланше.
- •31)Электролиз. Процессы, протекающие на аноде и катоде. Закон Фарадея.
- •32)Электролиз растворов с нерастворимыми электродами. Электролиз расплавов.
- •33)Электролиз растворов с растворимым анодом, его применение: гальваностегия, гальванопластика, электролитическое рафинирование.
- •34)Аккумуляторы. Устройство, принцип действия свинцового аккумулятора.
- •35)Топливные элементы.
- •36)Коррозия металлов. Виды коррозионных разрушений. Электрохимическая коррозия.
- •37)Химическая коррозия. Электрокоррозия. Скорость коррозии.
- •38)Методы защиты металлов от коррозии.
- •39)Классификация металлов. Кристаллическая структура, физические свойства металлов.
- •40)Получение металлов из руд. Способы получения металлов высокой чистоты.
- •41)Общие химический свойства металлов.
- •42)Лёгкие конструкционные материалы. Алюминий. Свойства, получение, применение в технике, важнейшие соединения.
- •43)Медь. Свойства, получение, применение в технике, важнейшие соединения.
- •44)Олово. Железо. Свойства, получение, применение, важнейшие соединения.
- •45)Высокомолекулярные соединения, их виды, способы получения вмс.
- •46)Получение высокомолекулярных веществ с помощью поликонденсации.
- •47)Применение полимеров. Основные полимеры, получаемые полимеризацией.
- •48)Основные полимеры, получаемые поликонденсацией. Фенолоформальдегидные смолы, полиамиды, полиэфирные смолы.
9)Ковалентная связь. Свойства ковалентной связи. Понятие о теории гибридизации.
Ответ:
Ковалентная связь (КС) – образуется
в результате “спаривания” электронов,
которое возможно когда спины электронов
соединения атомов противоположны. За
счёт взаимодействия магнитных полей
этих электронов атомы стягиваются в
молекулу, образуя пару обобществлённых
электронов (связующее электронное
облако).
При этом каждый из атомов молекулу
приобретает устойчивую структуру
инертного элемента.
Образование
ковалентной связи может происходить
за счёт образования одной, двух, или
трёх электронных пар. Пример №1:
Пример №2:
Пример №3:
Ковалентная связь тем более прочна:
1)чем больше перекрывание электронного
облака; 2)чем выше плотность связующего
электронного облака.
Свойства
ковалентной связи: 1)Длина связи (r0)
– это среднее расстояние между ядрами
взаимодействующих атомов.
2)энергия связи (Eсв)
(кДж/моль) – это энергия необходимая
для разрыва связи. 3)Кратность связи –
это общее число электронных пар,
ответственных за образование связи.
4)Насыщаемость – атом не может принять
другой атом больше, чем он имеет холостых
электронов.
5)Ковалентность
– она определяется числом всех орбиталей
участвующих в образовании связей (как
занятых холостых электронов, так и
свободных).
6)Направленность – ковалентность
возникает направленно в которой
достигается максимальное перекрывание
орбиталей взаимодействием атомов.
Гибридизация:
Образование связи может происходить
за счёт электронных облаков одного
атома, но разной их конфигурации (s
и p) орбитали, чаще всего
это происходит у атомов в возбуждённом
состоянии. При этом образование связей
происходит гибридизацией электронных
облаков, то есть комбинирование s
и p орбиталей так, что
энергия их выравнивается, форма изменяется
и образуются равноценные гибридные
орбитали – это приводит к одиночному
прочному образованию связей.
А)SP-гибридизация
(характеристика для двух валентных
атомов): Пример:
б)SP2-гибридизация
(характеристика для 3-ёх валентных
атомов) Пример:
в)sp3-гибридизация
(для 4-ёх валентных атомов). Пример:
10)Ионная связь. Типы ковалентных молекул.
Ответ:
Ионная связь: Предельным случаем
поляризации ковалентной связи – является
ионная связь, которая сопровождается
практически полным сцеплением связующего
электронного облака к большее
электроотрицательному атому, с последующим
электростатическим притяжением
образовавшихся разноименно заряженных
ионов. При образовании ионной связи
каждый ион приобретает устойчивую
конфигурацию: s2p6.
Чёткой границы между ионной и ковалентной
связью – не существует, условно принимают
разность: 1)ЭО
2,1
– ионная связь; 2)0<разность ЭО<2,1 –
ковалентная полярная связь; 3)разность
ЭО=0 – ковалентной неполярная связь.
LiF: (4,0-1,0=3,0) – ионная связь.
HF: (4,0-2,1=1,3) – ковалентная
полярная связь. Cl2:
(3,0-3,0=0) – ковалентная неполярная связь.
K S C
N. K-S:
2,5-0,8=1,7 – обладает большой полярностью.
S-C: 2,5-2,5=0.
С-N: 3,0-2,5=0,5.
По
направлению различают следующие виды
связей: 1)
-
связь (сигма) – это имеющая ось симметрии,
она располагается вдоль межъядерной
оси:
2)
-
связь (пи) – это имеющая плоскость
симметрии, оно образуется между p
и d орбиталями по обе
стороны от межъядерной оси:
3)
-
связь (дельта) – образуется при
одновременном перекрывании всех 4-ёх
лепестков d орбиталей:
По прочности:
- примерно в 1,5 раза больше чем
-связь
поэтому в химических реакциях с участием
атомов с кратной связью первой разрывается
-
связь.
4)Поляризуемость связи. Ковалентная
поляризация: При взаимодействии двух
атомов имеющих одинаковое значение ЭО
– связующее электронное облако находится
по середине межъядерной оси, то есть не
смещено ни к какому атому (разность
ЭО=1). Такая связь называется ковалентной
неполярной связью, а молекулы –
неполярными (+-) например: H2,
Cl2, O2.
L=0, M=0. При
соединении атомов имеющих различные
значения ЭО – связующее электронное
облако поляризуется то есть смещается
в сторону того атома ЭО которого выше,
образуя при этом связь которая называется
ковалентная полярная связь (HCl). ЭОh=2.1
Эол=3,0 разность ЭО:3.0-2.1=0.9>0 В
молекуле HCl связующее
электронное облако смещается в сторону
атому хлора, в результате чего на атоме
хлора возникает некоторый отрицательный
заряд (-
),
а на атоме водорода (+
).
Эти заряды называют эффективными.
Полярная связь характеризуется –
дипольным моментом:
Дебай (Д). 1Д=0,33*10-28 кл*м. Молекула
с ковалентной полярной связью называется
– полярной молекулой или диполем.