Программа

Первые разделы программы охватывают содержание общей части курса, необходимой для подготовки инженеров любой специальности. Содержание пятого раздела отражает специализацию будущих инженеров.

Введение

Химия как предмет естествознания. Предмет химии и ее связь с другими науками. Значение химии в формировании мировоззрения, в изучении природы и развитии техники. Химия и охрана окружающей среды.

1. Строение вещества

1.1. Строение атома

Квантовомеханическая модель атома. Двойственная корпускулярно-волновая природа электрона. Квантовые числа: главное, орбитальное, магнитное, спиновое. Атомная орбиталь. Заполнение уровней, подуровней, энергетических состояний (орбиталей). Принцип запрета Паули, правило Гунда. Нормальное и возбужденное состояние атомов и ионов. Атомные радиусы, энергия ионизации, сродство к электрону.

1.2. Периодическая система Д.И.Менделеева

Открытие периодического закона Д.И.Менделеева. Современная формулировка периодического закона. Периодическая система элементов как выражение периодического закона. Структура периодической системы. Периоды, группы, подгруппы.

Периодическая система и ее связь со строением атомов. Последовательность заполнения электронных слоев и оболочек атомов. Правило Клечковского. s-, p-, d- и f-элементы.

Изменение свойств химических элементов. Электроотрицательность. Окислительно-восстановительные свойства элементов.

1.3. Химическая связь

Образование молекул из атомов. Виды химической связи. Ковалентная и донорно-акцепторная связи. Ординарная и кратная связи, - и - связи. Энергия связи. Метод валентных связей (МВС). Свойства ковалентной связи: направленность и насыщаемость. Гибридизация. Строение простейших молекул.

Полярность связи. Полярные и неполярные молекулы. Дипольный момент связи и молекулы.

Метод молекулярных орбиталей (ММО). Ионная связь. Электростатическое взаимодействие ионов. Степень окисления. Координационное число.

1.4.Строение вещества в конденсированном состоянии

Твердое, жидкое, газообразное и плазменное состояние вещества. Водородная связь, силы межмолекулярного взаимодействия. Металлическая связь.

Строение твердого тела. Амфорные и кристаллические вещества. Кристаллическая решетка.

Координационное число. Классификация кристаллов по характеру химической связи в них. Атомная, ионная, молекулярная и металлическая решетки. Зависимость свойств кристаллических веществ от типа химической связи.

2. Основные закономерности протекания химических реакций

2.1.Энергетика химических реакций

Химическая термодинамика. Термодинамическая система. Свойства системы: внутренняя энергия, энтальпия, энтропия, энергия Гиббса. Теплота, работа. Тепловой эффект реакции. Теплота образования. Закон Гесса и следствия из него вытекающие. Стандартное состояние. Самопроизвольные процессы, критерии их протекания. Энергия Гиббса и энергия Гельмгольца и их изменение при химических процессах.

2.2.Химическая кинетика и равновесие

Скорость химических реакций. Гомогенные и гетерогенные системы. Факторы, влияющие на скорость химической реакции (концентрация, температура). Константа скорости. Энергия активации и энтропия активации. Химическое равновесие. Константа химического равновесия. Связь термодинамической константы равновесия со стандартным изменением энергии Гиббса. Принцип Ле Шателье. Катализ. Катализаторы.

3. Растворы

Растворы. Растворитель. Растворенное вещество. Классификация растворов. Способы выражения концентрации растворов.

Разбавленные растворы неэлектролитов. Осмотическое давление. Уравнение Вант–Гоффа.

Давление насыщенного пара над раствором; закон Рауля. Температура кипения и кристаллизации. Криоскопия и эбуллиоскопия. Идеальные растворы.

Теория электролитической диссоциации. Сильные и слабые электролиты. Степень диссоциации и ее связь с изотоническим коэффициентом. Диссоциация слабых и сильных электролитов. Закон разбавления Оствальда. Факторы, влияющие на константу диссоциации.

Ионные реакции и равновесия. Произведение растворимости. Электролитическая диссоциация воды. Водородный показатель. Гидролиз солей.