2

Составитель: к.ф.н., доцент Л.П. Павлюченкова

Рецензент: Кафедра фармацевтической и аналитической химии Дальневосточного государственного медицинского университета (зав. кафедрой, к.ф.н., доцент В.Ф. Гуськов), к.ф.н., доцент Н.В. Ленчик.

Утверждаю издательско-библиотечным советом академии в качестве программы

3

© Хабаровская государственная академия экономики и права, 2004

ПРЕДИСЛОВИЕ

Неорганическая и аналитическая химия является одной из важных химических дисциплин, необходимых для подготовки специалистов товаро- ведов-экспертов. Данная комплексная дисциплина включает в себя теоретические основы общей и неорганической химии, а также принципы и методы химического анализа веществ.

Химический анализ базируется на таких разделах химии, как строение атома, химическая связь, химическая кинетика и термодинамика, равновесие в реакциях кислотно-основного взаимодействия, комплексообразования, окисления-восстановления и осаждения.

В данных методических указаниях приводиться программа курса «Неорганическая химия и аналитическая химия», тематика контрольных заданий, вопросы для подготовки к экзамену и зачету, общие рекомендации по выполнению контрольной работы и список литературы.

Контрольная работа по неорганической химии состоит из 10 разделов, в которые включены задания, охватывающие основанные вопросы теоретического материала. Контрольная работа по аналитической химии представлена в виде ситуационной задачи. Задания для контрольной работы составлены в соответствии с программой курса « Неорганическая и аналитическая химия» для специальности 351100 «Товароведение и экспертиза товаров» и государственного образовательного стандарта.

Большинство разделов сопровождаются пояснительным материалом, приведены образцы решения задач, имеются необходимые справочные таблицы.

4

ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ

Прежде чем выполнять задания по контрольной работе, необходимо изучить теоретический материал в соответствии с программой курса.

Задания контрольной работы разделены на 2 части: неорганическая химия и аналитическая химия.

Номер варианта контрольной работы выбирают по порядковому номеру фамилии студента в списке группы.

Порядок выполнения контрольных работ

1.Контрольную работу выполняют письменно.

2.На обложке тонкой тетради указывают факультет, специальность, курс, форму обучения (заочная, заочная ускоренная), наименование дисциплины, фамилию, имя, отчество, номер варианта.

3.Нумерацию заданий в каждом варианте оставляют той, которая указана

вметодическом пособии. Условия задач и упражнений приводят обязательно.

4.Работа, выполненная не по своему варианту, возвращается студенту без проверки.

5.Работу оформляют аккуратно, оставляя поля для замечаний преподавателя. Ответы на вопросы должны быть четко обоснованными. В формулах необходимо расшифровать входящие величины.

6.Все страницы должны быть пронумерованы. В конце работы приводят список используемой литературы в алфавитном порядке (автор, название, издательство, год издания), ставят подпись и дату выполнения.

7.Контрольную работу сдают методисту в учебную часть факультета в срок, предусмотренный учебным графиком. Проверенную контрольную работу также получают у методиста. Если необходимо исправить работу в соответствии с рекомендациями преподавателя, ее после доработки вновь сдают методисту.

8.Проверенную контрольную работу приносят на экзамен или зачет.

5

ПРОГРАММА ПО НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ

Раздел 1. Строение вещества и систематика химических элементов

1.1.Основные понятия и законы химии. Закон сохранения массы, закон постоянства состава, закон эквивалентов.

1.2.Важнейшие классы и номенклатура неорганических веществ.

1.3.Основные сведения о строении атома. Электронная оболочка атомов. Правила заполнения атомных орбиталей.

1.4. Периодический закон и периодическая система элементов

Д.И. Менделеева. Периодичность свойств химических элементов.

1.5.Химическая связь. Природа химической связи. Метод валентных связей. Характеристика ковалентной связи. Насыщаемость, направленность, поляризуемость связи. Ионная связи. Металлическая связь. Межмолекулярное взаимодействие. Водородная связь.

Раздел 2. Основные закономерности химических процессов

2.1.Понятие о химической термодинамике. Внутренняя энергия, энтальпия, энтропия, свободная энергия Гиббса. Направление протекания химических реакций.

2.2.Понятие о химической кинетике. Скорость химических реакций.

2.3.Зависимость скорости химических реакций от концентрации и температуры. Закон действующих масс, правило Вант-Гоффа. Влияние катализаторов.

2.4.Обратимые и необратимые реакции. Химическое равновесие в обратимых реакциях. Термодинамическая константа равновесия.

2.5.Смещение химического равновесия. Принцип Ле-Шателье.

Раздел 3. Растворы электролитов

3.1.Растворы. Способы выражения концентрации растворов.

3.2.Растворы электролитов. Основы теории электролитической диссоциации. Степень диссоциации. Сильные и слабые электролиты.

3.3.Слабые электролиты. Константа диссоциации. Закон разбавления Оствальда.

3.4.Сильные электролиты. Активность, коэффициент активности.

6

3.5.Самоионизация воды. Водородный показатель. Шкала рН.

3.6.Сильные и слабые кислоты и основания. Константы кислотности и основности.

3.7.Гидролиз солей. Усиление и подавление гидролиза. Расчет рН сильных и слабых кислот и оснований.

3.8.Буферные системы. Механизм их действия. Буферная емкость, рН буферных растворов.

3.9.Малорастворимые электролиты. Правило произведения растворимости. Условия образования осадков. Взаимосвязь произведения растворимости и растворимости.

Раздел 4. Комплексные соединения

4.1.Основные положения координационной теории Вернера.

4.2.Классификация комплексных соединений. Ацидокомплексы, аммиакаты, гидроксокомплексы, хелаты, изо- и гетерополисоединения.

4.3.Номенклатура комплексных соединений.

4.4.Устойчивость комплексов в растворе. Константы нестойкости и устойчивости.

Раздел 5. Окислительно-восстановительные процессы в растворах.

5.1. Степень окисления элементов. Теория окислительно-восстановительных реакций.

5.2.Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций. Ионно-электронный метод.

5.3.Стандартные электродные потенциалы. Водородный электрод. Электрохимический ряд напряжения металлов. Сильные окислители и восстановители.

5.4.Реальные окислительно-восстановительные потенциалы. Уравнение Нернста.

5.5. Определение направления протекания окислительно-восстановительных реакций.

Раздел 6. Химия элементов

6.1.Общая характеристика s-элементов.

6.2.Общая характеристика р-элементов.

6.3.Общая характеристика d-элементов.

7

ЗАДАНИЯ К КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЕ ПО НЕОРГАНИЧЕССКОЙ ХИМИИ

(по темам 1-10)

Задания по неорганической химии включают 10 тем, номер задания по каждой из них соответствует номеру варианта.

Тема 1. Номенклатура неорганических соединений

Составление химических формул и названий неорганических веществ проводится в соответствии с номенклатурными правилами Международного союза теоретической и прикладной химии (ИЮПАК), адаптированных к традициям русского языка.

Химическая формула полностью отражает состав данного вещества. По формуле строится систематическое название, также полностью отражающее состав вещества. Например, Hg2Cl2 – дихлорид диртути, Mn2O7 – оксид марганца (VII), Na2CO3 – триоксокарбонат (IV) натрия.

Для наиболее распространенных неорганических веществ применяются, помимо систематических названий, традиционные (отражающие состав не полностью). Например, HNO3 – азотная кислота, KNO3 – нитрат калия. Также допускается использование специальные названий (совсем не отражающих состав), таких как H2O – вода, NH3 – аммиак.

Эти названия обычно более короткие и поэтому удобны в использовании. Кроме того, в технической литературе зачастую применяют бессистемные

тривиальные названия, например, сода, едкий натр, медный купорос, соляная кислота, негашеная известь, бура.

Для большинства элементов корни их русских названий совпадают с корнями латинских названий элементов. В случае такого несовпадения в производные названия вводятся корни латинских названий элементов

(табл. 1.1).

8

Количественный состав вещества в названии характеризуется с помощью греческих числительных, используемых как числовые приставки:

Римскими цифрами, приводимыми в скобках после названия элемента, указывается (при необходимости) его степень окисления, например:

SO2 – оксид серы (IV), FeCl3 – хлорид железа (III),

Сu2+ - катион меди (II) (читается катион меди два).

Одноэлементные анионы называют с добавлением к названию элемента

Для некоторых ионов применяются вместо систематических названий специальные, например O22- – пероксид-ион.

Специальные названия присваивают многим многоэлементным ионам:

Специальные названия катионов и анионов переходят в названия сложных веществ без изменения. Например, NH4Cl – хлорид аммония, H2O2 – пероксид водорода, Ba(OH)2 – гидроксид бария, HCN – циановодород, Fe(NCS)3 – тиоцианат железа (III).

9

Для наиболее распространенных оксокислот и их кислотных остатков используются следующие традиционные названия:

Указанные традиционные названия кислотных остатков входят в названия соответствующих солей.

В русском варианте правил ИЮПАК название вещества читается справа налево, т.е. в начале называется его электроотрицательная составляющая (анион) в именительном падеже, а затем электроположительная (катион) в родительном падеже. При этом в случае одноэлементного аниона используют суффикс – ид, а в случае многоэлементного аниона суффикс – ат (если

10

элемент имеет постоянную степень окисления или элемент с переменной степенью окисления находится в высшей степени окисления) или суффикс

–ит (если элемент находится в низшей степени окисления). Например:

Традиционные названия кислых солей образуют, добавляя к названию аниона соответствующей средней соли приставку гидро-, например:

KHSO4 – гидросульфат калия, NaH2PO4 – дигидрофосфат натрия.

Названия основых солей образуют, добавляя к наименованию аниона соответствующей средней соли приставку гидроксо-, например:

FeOHNO3 – гидроксонитрат железа (II), (CoOH)2SO4 – гидроксосульфат кобальта (II), BiOCl – оксохлорид висмута (III).

Задания по теме «Номенклатура неорганических соединений» сведены в табл. 1.2.