Методические рекомендации для подготовки к экзамену по неорганической химии для студентов 1 курса.

Общая и неорганическая химия относятся к фундаментальным наукам, значимость которых велика в теоретической и профессиональной подготовке специалистов.

Главной задачей курса неорганической химии является выработка у будущих врачей-биохимиков наиболее существенных навыков качественного прогнозирования продуктов превращения и взаимодействия неорганических веществ. Кроме того, углубленные знания курса необходимы для последующего изучения аналитической, органической и физической химии.

Введение

Предмет, задачи и методы химии. Специфика химических явлений и процессов как проявление химической формы движения материи. Место химии в системе естественных наук. Основные этапы развития химии. Значение химии в развитии медицины и фармации. Вклад отечественных ученых (Ломоносова, Бутлерова, Писаревского и др.) и зарубежных ученых в развитии химии.

Часть 1. Общая химия. Раздел 1. Строение вещества. Электронные оболочки атомов и периодический закон д. И. Менделеева.

Основные этапы и диалектика развития представлений о существовании и строении атомов. Атомные модели. Спектры атомов как источник информации об их строении.

Квантовый характер поглощения и излучения, энергии. Работы Планка и Эйнштейна. Корпускулярно-волновой характер движения микрочастиц. Уравнение Луи де Бройля. Волновые свойства электронов и принцип неопределенности Гейзенберга. Характер движения электронов в атоме. Электронное облако. Волновая функция как средство описания поведения электрона в атоме. Уравнение Шредингера.

Квантование энергии в системах микрочастиц. Решения уравнения Шредингера. Главное квантовое число. Электронные энергетические уровни. Орбитальное квантовое число. Форма S-, р-, d-орбиталей. Магнитное квантовое число. Ориентация р- и d-орбиталей в пространстве. Спиновое квантовое число.

Принцип и последовательность заполнения атомных орбиталей в многоэлектронном атоме:

1. Принцип Паули.

2. Принцип наименьшей энергии, правила Клечковского.

3. Принцип Гунда.

Электронные и электронографические схемы атомов.

Периодический закон Д.И.Менделеева и его трактовка на основании современной теории строения атома. Структура периодической системы элементов (ПСЭ): периоды, группы, семейства S-, р-, d-, ϭ-классификация элементов. Периодический характер изменения свойств атомов элементов: радиус, энергия ионизации, энергия сродства к электрону, относительная электроотрицательность. Периодический характер Изменения свойств простых веществ и их кислородных соединений.

Природа химической связи и строение химических соединений.

Двухэлектронная химическая связь по Гейтлеру-Лондону на примере молекулы водорода. Области связывания и разрыхления,ϭ^связи ϭ^разр.Изображение связи. Ковалентная связь. Метод валентных связей (ВС) для описания валентных связей. Спиновой механизм. Валентность элемента в стационарном и возбужденном состояниях. Примеры. Донорно- акцепторный механизм образования ковалентной связи. Примеры. Максимальная ковалентность элемента. Насыщенность ковалентной связи. Направленность связи: а-, пи- и б-связи. Гибридизация атомных орбиталей. Примеры Sp-, Sp² и Sр³-гибридизации. Валентный угол. Экспериментальные характеристики связи: энергия, длина, направленность. Электрический момент диполя как мера полярности связи (молекулы).

Раздел 2. Основы теории химических процессов. Энергетика и направленность химических реакций.

Поглощение и выделение различных видов энергии при химических превращениях. Теплота. Работа. Внутренняя энергия. I закон термодинамики. Энтальпия. Термохимические уравнения. Термодинамическое обозначение теплового эффекта реакции. Стандартная энтальпия образования вещества. Стандартная энтальпия сгорания органических веществ. Закон Гесса. Следствие законов. II закон термодинамики. Энтропия системы как мера «обесцененной» энергии, как мера неупорядоченности системы (уравнение Больцмана). Энергия Гиббса как критерий самопроизвольного протекания процесса. Соотношение энтальпийного и энтропийного факторов. Расчет энергии Гиббса.