Программа дисциплины

1. Введение. Теория строения атома. Современные представления о строении атома. Уравнение Луи де Бройля. Принцип неопределенности Гейзенберга. Уравнение Шредингера, квантовые числа электрона. Многоэлектронные атомы. Принципы формирования электронной оболочки атома.

2. Периодическая система химических элементов с точки зрения теории строения атомов. Периодический закон Д.И.Менделеева в свете теории строения атома. Периодическая система как графическое выражение пери-одического закона, ее структура с позиций теории строения атома. Перио-дическое и непериодическое изменение параметров атомов и свойств хими-ческих элементов. Энергия ионизации и сродства к электрону, электроотри-цательность. Изменение кислотно-основных свойств и окислительно-вос-становительных свойств соединений химических элементов по периодам и подгруппам. Их зависимость от радиусов атомов и от степени окисления.

3. Химическая связь и строение молекул. Квантово-механическая теория ковалентной связи. Основные положения метода валентных связей (МВС), Параметры и свойства ковалентной связи. Гибридизация атомных орбита-лей. Ионная связь . Строение веществ в конденсированном состоянии, межмолекулярные взаимодействия, водородная связь.

4.Энергетика химических превращений. Энергетически е характеристики химических реакций. Первое начало термодинамики. Превращения энергии и работы в химических процесссах. Термохимия. Понятие об энтальпии. Эндо- и экзотермические реакции. Закон Гесса. Стандартное состояние и стандартная энтальпия образования вещества. Расчеты тепловых эффектов реакций. Второе начало термодинамики. Понятие энтропии. Оценка знака изменения энтропии в химических реакциях. Энергия Гиббса. Уменьшение энергии Гиббса как термодинамический критерий возможности самопро-извольного протекания процесса в закрытых системах. Стандартное изменение энергии Гиббса в реакции. Зависимость изменения энергии Гиббса от температуры, давления и концентрации реагирующих веществ. Особенности протекания газофазных, жидкофазных, твердофазных реакций. Роль энтальпийного и энтропийного факторов в определении направления процесса.

5. Химическая кинетика и катализ. Понятие о скорости химической реакции. Скорость химиических реакций в гомогенных и гетерогенных системах, ее зависимость от различных факторов. Закон действующих масс. Порядок и молекулярность химической реакции. Константа скорости химической реакции, ее физический смысл. Правило Вант-Гоффа, энергия актива-ции, уравнение Аррениуса, Понятия об активированном комплексе, механизме химических превращений и цепных реакциях. Катализаторы, их разновидности. Катализ гомогенный и гетерогенный, его механизмы. Роль катализа в технологических процессах.

Химическое равновесие. Константа химического равновесия. Смещение химического равновесия.

6. Растворы и другие гетерогенные системы Растворы как многокомпо-нентные системы. Физическая, химическая и физико-химическая теории растворов. Зависимость растворимости веществ от различных факторов. Способы выражения концентрации растворов. Растворы неэлектролитов. Законы Рауля и Вант-Гоффа. Осмос и осмотическое давление.

Растворы электролитов. Теория электролитической диссоциации. Теория растворов сильных и слабых электролитов. Ионная сила и активность ио-нов. Равновесие в растворах электролитов. Смещение ионного равновесия.

Произведение растворимости. Диссоциация воды, ионное произведение воды, водородный показатель. Кислотно-основные индикаторы.

Гидролиз солей и ковалентных соединений. Степень и константа гидро-лиза, влияние различных факторов на них. Смещение равновесия в протоли- тических процессах.

7. Окислительно- восстановительные реакции. Окислительно -восста-новительные процессы как реакции переноса электрона. Важнейшие окис-лители и восстановители. Составление уравнений окислительно-восстано-вительных реакций, протекающих в водных растворах. Метод ионно-моле-кулярных полуреакций. Типы окислительно-восстановительных реакций. Количественные характеристики окислительно-восстановительных пере-ходов. Стандартные условия и стандартный потенциал полуреакции. Урав-

нение Нернста. Направление протекания ОВ-реакций.

8. Свойства неметаллов и их соединений. Химия неметаллов. Общая характеристика элементов V-VII групп главных подгрупп, химическая связь в молекулах простых веществ. Нахождение в природе. Получение простых веществ, их химические свойства, изменение химической активности по подгруппе. Водородные соединения. Кислородсодержащие сое динения.

9. Общие свойства металлов. Особенности кристаллического строения металлов: металлические кристаллические решетки, металлическая связь, зонная теория проводимости. Физические свойства металлов. Электродные потенциалы. Ряд стандартных электродных потенциалов. Химические свойства металлов: их взаимодействие с неметаллами, водой, с растворами солей, с растворами щелочей, с оксидами металлов, с кислотами, со смесями кислот, с щелочными расплавами окислителей. Металлы в природе, способы их получения. Коррозия металлов и их защита от коррозии.

10. Комплексные соединения. Теория Вернера. Понятия: комплексное сое-динение, комплексообразователь, лиганд и его дентантность, координацион-ное число, внутренняя и внешняя сферы .Классификация комплексных соединений. Номенклатура комплексных соединений. Квантово-механи-ческие теории комплексных соединений: метод валентных связей и теория кристаллического поля. Свойства комплексных соединений, их диссоциация в растворе. Константы нестойкости и устойчивости комплексных соедине-ний. Методы разрушения комплексных содинений .

11. Химия d- элементов I-VII групп и их соединений. Общая характеристика элементов Нахожде-ние в природе . Химические свойства простых веществ . Оксиды, гидроксиды и соли. Их кислотно- основные и окислительно-восстановительные свойства. Комплексные соединения этих элементов.

12. Химия р- элементов и их соединений. Общая характеристика элемен-тов . Нахождение в природе. Физические и химические свойства .Оксиды, гидроксиды и соли. Роль соединений в окислительно-восстановительных реакциях.