Министерство образования и науки Российской Федерации

Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования

«Пермский государственный технический университет»

Березниковский филиал

Кафедра общенаучных дисциплин

И. В. Крепышева

ХИМИЯ

Учебное пособие для самостоятельной работы студентов

нехимических специальностей и направлений

Березники 2011

УДК 541.1

ББК 24

К 79

Рецензент:

М. А. Куликов

кандидат химических наук, доцент кафедры ХТиЭ (Березниковский филиал Пермского государственного технического университета).

Т. И. Пальникова

кандидат химических наук, ведущий научный сотрудник ОАО «РИТМ»

Крепышева, И.В.

К 79 Химия: учебное пособие для самостоятельной работы студентов нехимических специальностей и направлений / И. В. Крепышева. – Березники: Перм. гос. техн. ун-т., 2011. – 183 с.

ISBN

Изложены основы теоретического материала по разделам общей химии. Теоретические положения иллюстрируются примерами с решениями, что направлено на выработку у студентов навыков практического применения полученных знаний.

Предусматривается развитие навыков самостоятельной работы студентов, большинство тем сопровождаются задачами для самостоятельного решения.

Представлен справочный материал, удачно скомпонованный в таблицы для решения практических задач.

Предназначено для самостоятельной работы студентов нехимических специальностей и направлений.

УДК 541.1

ББК 24

ISBN © ГОУ ВПО

«Пермский государственный

технический университет», 2011

Содержание

ТЕМА 1. СТРОЕНИЕ АТОМА И ПЕРИОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ЭЛЕМЕНТОВ Д.И. МЕНДЕЛЕЕВА 5

1.1. Первые модели строения атома 5

1.2. Квантово-механическая модель атома водорода 6

1.3. Строение многоэлектронных атомов 9

1.4. Периодическая система элементов Д.И. Менделеева 11

1.5. Периодические свойства элементов 15

1.6. Решение типовых задач 19

1.7. Задачи для самостоятельного решения 22

ТЕМА 2. ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ 23

2.1. Ковалентная связь 24

2.2. Гибридизация атомных орбиталей 28

2.3. Ионная химическая связь 31

2.4. Металлическая связь 32

2.5. Водородная связь 33

2.6. Строение твердого тела 34

ТЕМА 3. ЭЛЕМЕНТЫ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕРМОДИНАМИКИ 38

3.1. Основные понятия термодинамики 38

3.2. Внутренняя энергия 40

3.3. Энтальпия 41

3.4. Термохимия. Закон Гесса 42

3.5. Энтропия 45

3.6. Самопроизвольные процессы. Энергия Гиббса 47

3.7. Решение типовых задач 48

3.8. Задачи для самостоятельного решения 51

ТЕМА 4. ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ 52

4.1. Скорость химической реакции 53

4.2. Зависимость скорости химической реакции от концентрации реагирующих веществ 53

4.3. Зависимость скорости реакции от температуры 55

4.4. Катализ 56

4.5. Химическое равновесие 59

4.6. Смещение химического равновесия. Принцип Ле Шателье 61

4.7. Решение типовых задач 63

4.8. Задачи для самостоятельного решения 65

ТЕМА 5. РАСТВОРЫ. ДИСПЕРСНЫЕ СИСТЕМЫ 67

5.1. Общие свойства растворов 67

5.2. Способы выражения состава растворов 70

5.3. Теория электролитической диссоциации 71

5.4. Теории кислот и оснований 75

5.5. Ионные реакции в растворах 76

5.6. Ионное произведение воды. Водородный показатель рН 77

5.7. Гидролиз солей 79

5.8. Дисперсные системы и их классификация 83

5.9. Решение типовых задач 88

5.10. Задачи для самостоятельного решения 94

ТЕМА 6. ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ 95

6.1. Основные понятия 95

6.2. Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций 97

6.3. Влияние среды на характер протекания реакций 100

6.4. Важнейшие окислители и восстановители 102

6.5. Электрохимические процессы 106

6.6. Гальванический элемент Даниэля-Якоби 109

6.7. Окислительно-восстановительные потенциалы 112

6.8. ЭДС окислительно-восстановительных реакций 113

6.9. Электролиз расплавов и растворов солей 115

6.10. Некоторые области применения электрохимии 118

6.11. Решение типовых задач 121

6.12. Задачи для самостоятельного решения 124