5.1 Содержание учебной дисциплины. Объем дисциплины и виды учебных занятий

Вид учебной работы	Всего часов	Семестры
		1	2
Аудиторные занятия (всего)	57		57
В том числе:	-	-	-	-	-
Лекции	38		38
Практические занятия (ПЗ)	19		19
Семинары (С)	-		-
Лабораторные работы (ЛР)	-		-
Самостоятельная работа (всего)	15		15
Курсовая работа	Курс. раб.		Курс. раб.
Вид текущего контроля успеваемости	3 контр. работы		3 контр. работы
Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен)	Экз.		Экз.
Общая трудоемкость час зач. ед.	72		72
	2		2

5.2. Содержание разделов учебной дисциплины

Раздел 1. Р-элементы и их соединения

1. Общая характеристика р-элементов. Положение в периодической системе. Строение атомов. Изменение атомных радиусов, ионизационных потенциалов, сродства к электрону и электроотрицательности по периодам и группам. Валентность и степени окисления атомов. Изменение устойчивости соединений в высшей степени окисления по группам. Характер химических связей в соединениях. Склонность к образованию катионных и анионных форм, комплексообразованию. Изменение металлического и неметаллического характера элементов по группам и периодам. Изменение кислотно-основных свойств оксидов и гидроксидов по группам и периодам.

2. р–элементы VII группы. Общая характеристика группы. Строение атомов. Изменение по группе атомных радиусов, ионизационных потенциалов, сродства к электрону и электроотрицательности элементов. Валентность и степени окисления атомов. Изменение устойчивости соединений в высшей степени окисления по группе. Характер химических связей в соединениях. Признаки металличности у йода. Особенности фтора.

Простые вещества, их физические свойства и химическая активность. Соединения галогенов с водородом. Устойчивость молекул. Ассоциация молекул фтороводорода. Кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства галогеноводородов Особенности фтороводородной кислоты. Галогениды: основные, кислотные, амфотерные. Свойства. Особенности гидролиза галогенидов разных типов. Галогениды металлов — материалы с уникальными электрофизическими, оптическими свойствами. Гидрофториды. Галогенид–ионы как лиганды в комплексных соединениях. Соединения галогенов в положительных степенях окисления. Соединения с кислородом, интергалогениды. Кислородные кислоты хлора, брома, йода и их соли. Строение молекул, сравнительная устойчивость. Изменение кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства в зависимости от степени окисления галогена.

3. р–элементы VI группы. Общая характеристика группы. Строение атомов. Изменение по группе атомных радиусов, ионизационных потенциалов, сродства к электрону и электроотрицательности элементов. Валентность и степени окисления атомов. Изменение устойчивости соединений в высшей степени окисления по группе. Характер химических связей в соединениях. Склонность к образованию катионных и анионных форм, образованию гомоцепных полимерных соединений. Изменение металлического и неметаллического характера элементов по группе. Особенности кислорода.

Кислород. Аллотропные модификации кислорода. Химическая связь в молекуле кислорода. Строение молекулы озона. Сравнительная характеристика химической активности кислорода и озона. Классификация кислородных бинарных соединений и их свойства.

Пероксид водорода Н₂О₂, его кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства. Соединения кислорода с фтором.

Сера. Полиморфные модификации серы. Соединения серы в отрицательных степенях окисления. Сероводород, его кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства. Сульфиды металлов и неметаллов, их растворимость в воде и реакции гидролиза. Полисульфиды, их кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства, устойчивость. Соединения серы (IV): оксид, хлорид, хлористый тионил, сернистая кислота, сульфиты и гидросульфиты. Их кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства. Политионовые кислоты и их соли. Тиокислоты и их соли. Строение молекул и их кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства. Соединения cepы (VI): оксид, галогениды, оксогалогениды, серная кислота и ее соли. Их кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства. Олеум. Полисерные кислоты. Пероксосерные кислоты и их соли. Окислительно-восстановительные свойства.

Селен и теллур. Сравнительная характеристика строения и свойств водородных соединений, оксидов (IV,VI), соответствующих им кислот серы, селена и теллура.

4. p–элементы V группы. Общая характеристика группы. Строение атомов. Изменение по группе атомных радиусов, ионизационных потенциалов, сродства к электрону и электроотрицательности элементов. Валентность и степени окисления атомов. Изменение устойчивости соединений в высшей степени окисления по группе. Характер химических связей в соединениях. Склонность к образованию катионных и анионных форм, комплексообразованию. Изменение металлического и неметаллического характера элементов по группе. Особенности азота.

Азот. Многообразие соединений с различными степенями окисления азота. Причина малой химической активности молекулярного азота. Молекула азота как лиганд. Соединения азота в отрицательных степенях окисления. Нитриды (ковалентные и ионные). Аммиак, его кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства. Амиды. Аммиакаты. Ион аммония и соли аммония. Термическое разложение солей аммония. Гидразин и гидроксиламин. Кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства. Азотистоводородная кислота и азиды. Соединения азота в положительных степенях окисления. Оксиды. Строение солекул. Способы получения. Кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства. Азотистая кислота и нитриты. Кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства. Азотная кислота и нитраты. Кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства. Царская водка.

Фосфор. Аллотропные модификации фосфора, их химическая активность.

Фосфиды. Фосфин. Сравнение с соответствующими соединениями азота. Соединения фосфора в положительных степенях окисления. Галогениды фосфора (III,V), их гидролиз. Оксиды фосфора (III,V). Строение молекул. Взаимодействие с водой, щелочами. Фосфорноватистая и фосфористая кислоты, строение молекул, кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства. Дифосфорная (пирофосфорная) кислота. Изополи- и гетерополифосфорные кислоты. Метафосфорные кислоты, сравнение с азотной кислотой.

Элементы подгруппы мышьяка. Сравнительная характеристика водородных соединений азота, фосфора, мышьяка, сурьмы и висмута. Определение мышьяка по методу Марша. Соединения мышьяка, сурьмы и висмута в положительных степенях окисления. Галогениды элементов (III,V) и изменение их свойств по группе. Оксиды и гидроксиды элементов (III и V); их кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства. Арсениты и арсенаты, их кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства. Соли сурьмы (III) и висмута (III), их гидролиз. Сурьмяная кислота и ее соли. Висмутаты. Неустойчивость соединений висмута (V). Пниктогены — материалы электронной техники (полупроводники).

5. р–элементы IV группы. Общая характеристика группы. Строение атомов. Изменение по группе атомных радиусов, ионизационных потенциалов, сродства к электрону и электроотрицательности элементов. Валентность и степени окисления атомов. Изменение устойчивости соединений в высшей степени окисления по группе. Характер химических связей в соединениях. Склонность к образованию катионных и анионных форм, комплексообразованию. Особенности химических связей, образуемых атомами углерода (IV). Гомоцепи на основе углерода. Гетероцепи на основеSi-O-Si. Изменение металлического и неметаллического характера элементов по группе. Особенности углерода.

Углерод. Аллотропные модификации углерода. Особенности их строения. Физические и химические свойства. Активированный уголь как адсорбент. Углерод в отрицательных степенях окисления. Карбиды активных металлов и соответствующие им углеводороды. Соединения углерода (II). Оксид углерода (II), его кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства. Реакции присоединения. Карбонилы металлов. Токсичность оксида углерода (II). Цианистоводородная кислота, простые и комплексные цианиды. Химические основы токсичности цианидов. Соединения углерода (IV). Оксид углерода (IV). Строение молекулы. Отношение к воде, щелочам. Угольная кислота, карбонаты и гидрокарбонаты. Реакции гидролиза. Термическая устойчивость карбонатов и гидрокарбонатов. Соединения углерода с галогенами и серой. Четыреххлористый углерод, фосген, фреоны, сероуглерод и тиокарбонаты. Цианаты и тиоцианаты. Физические и химические свойства, применение. Бииологическая роль углерода.

Кремний. Отношение к кислороду, металлам, воде, кислотам, щелочам. Силициды. Соединения с водородом (силаны), их окисление и гидролиз. Тетрафторид и тетрахлорид кремния, реакции гидролиза. Гексафторосиликаты. Кислородные соединения. Оксид кремния(IV). Силикагель. Кремневая кислота. Силикаты, их растворимость и гидролиз. Природные силикаты и алюмосиликаты, цеолиты. Кремнийорганические соединений. Силиконы и силоксаны.

Элементы подгруппы германия. Отношение к кислороду, металлам, воде, кислотам, щелочам. Устойчивость водородных соединений. Соединения с галогенами ЭГ₂и ЭГ₄, поведение в водных растворах. Гексахлорооловянная кислота. Оксиды элементов (II,IV). Оксид свинца (IV) как сильный окислитель. Амфотерность гидроксидов элементов. Растворимые и нерастворимые соли олова и свинца. Химизм токсического действия соединений свинца. Простые вещества IV-ой группы — материалы микроэлектроники. Силикатные материалы. Материалы для волоконной оптики.

6. p–элементы III группы.Общая характеристика группы. Изменение устойчивости соединений в степенях окисления +3 и +1 по группе.

Бор. Особые свойства бора. Отношение бора к кислороду, воде, кислотам и щелочам. Бориды. Гидриды бора, их состав. Диборан, особенности химических связей в его молекуле . Гидридобораты. Галогениды бора, их гидролиз и реакции комплексообразования. Борный ангидрид и орта-, мета- и полиборные кислоты. Бораты. Тетраборат натрия. Эфиры борной кислоты. Бориды металлов — высокотемпературные материалы. Абразивные материалы на основе нитрида бора.

Алюминий, его химическая активность. Оксид и гидроксид алюминия. Их отношение к воде, кислотам, щелочам. Принципы получения. Амфотерность оксида и гидроксида алюминия. Алюминаты. Ион алюминия как комплексообразователь. Безводные соли алюминия и кристаллогидраты. Особенности строения. Галогениды алюминия. Гидрид алюминия и аланаты. Квасцы. Использование металлического алюминия для производства конструкционных материалов. Материалы на основе оксида алюминия. Соединения индия и галлия — материалы микроэлектроники.

7. р–элементы VIII группы. Общая характеристика группы. Строение атомов. Изменение по группе атомных радиусов, ионизационных потенциалов элементов. Возможные валентность и степени окисления атомов. Причины химической инертности.

Физические свойства. Характер межмолекулярного взаимодействия. Химические соединения. Фториды ксенона и криптона. Принципы их получения. Гидролиз фторидов. Кислородсодержащие соединения ксенона. Клатратные соединения аргона и его аналогов. Применение инертных газов в производстве особо чистых материалов, высокоэффективных окислителей.