- •Оглавление
- •ВВЕДЕНИЕ
- •1. ОСНОВНЫЕ ЗАКОНЫ ХИМИИ
- •2. СТРОЕНИЕ АТОМА И ПЕРИОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ЭЛЕМЕНТОВ Д. И. МЕНДЕЛЕЕВА
- •2.1. Модели строения атома
- •2.2. Двойственная природа электрона
- •2.3. Атомное ядро. Изотопы, изобары
- •2.4. Квантовые числа. Принцип Паули
- •2.5. Правило Гунда
- •2.7. Периодический закон Д. И. Менделеева
- •3.1. Параметры химической связи
- •3.2. Ковалентная связь
- •3.3. Ионная связь
- •3.4. Водородная связь
- •3.5. Металлическая связь
- •4. КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
- •4.1. Строение комплексных соединений
- •4.3. Изомерия комплексных соединений
- •4.4. Диссоциация комплексных соединений. Константа нестойкости комплексного иона
- •5. ЭНЕРГЕТИКА ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
- •5.1. Внутренняя энергия и энтальпия
- •5.2. Энтропия
- •5.3. Энергия Гиббса
- •6. ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ
- •6.2. Понятие о катализе и катализаторах
- •6.3. Колебательные реакции
- •6.4. Химическое равновесие и его смещение
- •6.5. Фазовые равновесия
- •7. РАСТВОРЫ
- •7.1. Способы выражения концентрации растворов
- •7.2. Растворы неэлектролитов
- •7.3. Растворы электролитов
- •7.3.5. Закон разбавления Оствальда
- •7.4. Гидролиз солей
- •7.5. Жесткость воды и методы ее устранения
- •8. ДИСПЕРСНЫЕ СИСТЕМЫ
- •8.1. Классификация дисперсных систем
- •8.2. Получение дисперсных систем
- •8.3. Строение мицелл
- •8.4. Устойчивость дисперсных систем
- •9. ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ
- •9.1. Окислительно-восстановительные реакции
- •9.2. Измерение электродных потенциалов металлов
- •9.3. Гальванические элементы
- •9.4. Электролиз
- •10. КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ
- •10.1. Виды коррозии
- •10.1.1. Химическая коррозия
- •10.1.2. Электрохимическая коррозия
- •10.2. Защита металлов от коррозии
- •11. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТАЛЛОВ
- •11.1. Классификация металлов
- •11.2. Физические свойства металлов
- •11.3. Химические свойства металлов
- •11.4. Способы получения металлов из руд
- •12. ПОЛИМЕРЫ И ОЛИГОМЕРЫ
- •12.1. Основные понятия
- •12.2. Классификация и номенклатура полимеров
- •12.3. Применение полимеров и олигомеров
- •13. ХИМИЧЕСКАЯ ИДЕНТИФИКАЦИЯ
- •13.1. Порядок выполнения анализа вещества
- •13.2. Качественный анализ
- •13.3. Физико-химические методы анализа
- •БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
- •СЛОВАРЬ ОСНОВНЫХ ТЕРМИНОВ
- •ПРИЛОЖЕНИЕ
Электронный |
учебно-методический комплекс |
ХИМИЯ
Учебная программа дисциплины
Учебное пособие Лабораторный практикум
Методические указания по самостоятельной работе
Банк тестовых заданий в системе UniTest
Красноярск ИПК СФУ
2008
УДК 54 ББК 24
Х46
Электронный учебно-методический комплекс по дисциплине «Химия» подготовлен в рамках инновационной образовательной программы «Институт фундаментальной подготовки», реализованной в ФГОУ ВПО СФУ в 2007 г.
Рецензенты:
Красноярский краевой фонд науки; Экспертная комиссия СФУ по подготовке учебно-методических комплексов дисциплин
Х46 |
Химия. Версия 1.0 [Электронный ресурс] : электрон. |
учеб. пособие / |
|
А. Г. Аншиц, Е. В. Грачева, О. К. Клусс, Е. А. Салькова. – |
Электрон. дан. |
(2 Мб). – Красноярск : ИПК СФУ, 2008. – (Химия : УМКД № 225-2007 / рук. творч. коллектива А. Г. Аншиц). – 1 электрон. опт. диск (DVD). – Систем. требования : Intel Pentium (или аналогичный процессор других производителей) 1 ГГц ; 512 Мб оперативной памяти ; 2 Мб свободного дискового пространства ; привод DVD ; операционная система Microsoft Windows 2000 SP 4 / XP SP 2 / Vista (32 бит) ; Adobe Reader 7.0 (или аналогичный продукт для чтения файлов формата pdf).
ISBN 978-5-7638-1078-3 (комплекса) ISBN 978-5-7638-1438-5 (пособия)
Номер гос. регистрации в ФГУП НТЦ «Информрегистр» 0320802386
от 21.11.2008 г. (комплекса)
Настоящее издание является частью электронного учебно-методического комплекса по дисциплине «Химия», включающего учебную программу, лабораторный практикум, методические указания по самостоятельной работе, контрольноизмерительные материалы «Химия. Банк тестовых заданий», наглядное пособие «Химия. Презентационные материалы».
Изложены современные представления о строении атомов и теории химической связи. Рассмотрены энергетика и кинетика химических реакций, химия растворов и дисперсных систем, окислительно-восстановительные и электрохимические процессы, коррозия и защита металлов от неё, полимеры и олигомеры. Приведены сведения по качественному, количественному анализу и физико-химическим методам исследования веществ.
Предложены контрольные вопросы и задания, дан перечень необходимых знаний и умений, ориентированных на формирование и развитие компетенций у студентов. Приведен словарь основных терминов и понятий, применяемых в курсе химии.
Предназначено для студентов нехимических специальностей технических вузов.
© Сибирский федеральный университет, 2008
Рекомендовано Инновационно-методическим управлением СФУ в качестве учебного пособия
Редактор Л. Г. Семухина
Разработка и оформление электронного образовательного ресурса: Центр технологий электронного обучения информационно-аналитического департамента СФУ; лаборатория по разработке мультимедийных электронных образовательных ресурсов при КрЦНИТ
Содержимое ресурса охраняется законом об авторском праве. Несанкционированное копирование и использование данного продукта запрещается. Встречающиеся названия программного обеспечения, изделий, устройств или систем могут являться зарегистрированными товарными знаками тех или иных фирм.
Подп. к использованию 01.10.2008 Объем 2 Мб
Красноярск: СФУ, 660041, Красноярск, пр. Свободный, 79
Оглавление |
|
ВВЕДЕНИЕ ................................................................. |
6 |
1. ОСНОВНЫЕ ЗАКОНЫ ХИМИИ............................ |
7 |
Контрольные вопросы и задания.............................................................................. |
12 |
2. СТРОЕНИЕ АТОМА И ПЕРИОДИЧЕСКАЯ |
|
СИСТЕМА ЭЛЕМЕНТОВ Д. И. МЕНДЕЛЕЕВА ....... |
13 |
2.1. Модели строения атома..................................................................................... |
13 |
2.2. Двойственная природа электрона................................................................... |
14 |
2.3. Атомное ядро. Изотопы, изобары.................................................................. |
16 |
2.4. Квантовые числа. Принцип Паули.................................................................. |
17 |
2.5. Правило Гунда...................................................................................................... |
21 |
2.6. Правила В. М. Клечковского. Последовательность заполнения |
|
электронами энергетических состояний в атоме............................................ |
22 |
2.7. Периодический закон Д. И. Менделеева......................................................... |
23 |
Контрольные вопросы и задания.............................................................................. |
26 |
Компетенции студента................................................................................................. |
27 |
3. ТЕОРИЯ ХИМИЧЕСКОЙ СВЯЗИ И СТРОЕНИЯ |
|
МОЛЕКУЛ............................................................... |
28 |
3.1. Параметры химической связи.......................................................................... |
28 |
3.2. Ковалентная связь............................................................................................... |
29 |
3.2.1. Метод спиновой теории валентности, или метод валентных схем............... |
30 |
3.2.2. Метод молекулярных орбиталей...................................................................... |
31 |
3.2.3. Насыщаемость и направленность ковалентной связи, σ-, π- и δ-связи...... |
33 |
3.2.4. Конфигурации строения молекул..................................................................... |
35 |
3.2.5. Гибридизация, ее виды...................................................................................... |
36 |
3.2.6. Полярность и поляризуемость связи ............................................................... |
38 |
3.3. Ионная связь......................................................................................................... |
39 |
3.4. Водородная связь................................................................................................ |
40 |
3.5. Металлическая связь.......................................................................................... |
41 |
3.6. Межмолекулярное взаимодействие. Силы Ван-дер-Ваальса.................... |
41 |
Контрольные вопросы и задания.............................................................................. |
43 |
Химия. Учеб. пособие |
-1- |
ОГЛАВЛЕНИЕ |
|
Компетенции студента................................................................................................. |
44 |
4. КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ ........................ |
45 |
4.1. Строение комплексных соединений............................................................... |
45 |
4.2. Номенклатура комплексных соединений........................................................ |
47 |
4.3. Изомерия комплексных соединений............................................................... |
49 |
4.4. Диссоциация комплексных соединений. Константа нестойкости |
|
комплексного иона................................................................................................ |
50 |
Контрольные вопросы и задания.............................................................................. |
51 |
Компетенции студента................................................................................................. |
51 |
5. ЭНЕРГЕТИКА ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ...... |
52 |
5.1. Внутренняя энергия и энтальпия ................................................................... |
52 |
5.2. Энтропия................................................................................................................. |
56 |
5.3. Энергия Гиббса...................................................................................................... |
57 |
Контрольные вопросы и задания.............................................................................. |
60 |
Компетенции студента................................................................................................. |
61 |
6.ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ ... 62
6.1.Скорость химической реакции и влияние на нее различных
факторов.................................................................................................................. |
62 |
6.2. Понятие о катализе и катализаторах............................................................. |
66 |
6.3. Колебательные реакции..................................................................................... |
68 |
6.4. Химическое равновесие и его смещение..................................................... |
69 |
6.5. Фазовые равновесия.......................................................................................... |
72 |
Контрольные вопросы и задания.............................................................................. |
78 |
Компетенции студента................................................................................................. |
79 |
7. РАСТВОРЫ.......................................................... |
81 |
7.1. Способы выражения концентрации растворов........................................... |
81 |
7.2. Растворы неэлектролитов................................................................................. |
83 |
7.2.1. Осмос и осмотическое давление...................................................................... |
83 |
7.2.2. Давление пара над растворором. Первый закон Рауля................................. |
85 |
7.2.3. Замерзание и кипение растворов. Второй закон Рауля................................. |
86 |
7.3. Растворы электролитов..................................................................................... |
87 |
7.3.1. Теория электролитической диссоциации......................................................... |
87 |
Химия. Учеб. пособие |
-2- |
ОГЛАВЛЕНИЕ |
|
7.3.2. Теория кислот и оснований............................................................................... |
90 |
7.3.3. Ионообменные реакции..................................................................................... |
93 |
7.3.4. Константы кислотности и основности.............................................................. |
94 |
7.3.5. Закон разбавления Оствальда......................................................................... |
96 |
7.3.6. Ионное произведение воды. Водородный показатель................................... |
97 |
7.3.7. Произведение растворимости электролита .................................................... |
98 |
7.4. Гидролиз солей.................................................................................................. |
100 |
7.4.1. Виды гидролиза................................................................................................ |
100 |
7.4.2. Константа и степень гидролиза...................................................................... |
103 |
7.5. Жесткость воды и методы ее устранения................................................ |
105 |
Контрольные вопросы и задания............................................................................ |
107 |
Компетенции студента............................................................................................... |
110 |
8. ДИСПЕРСНЫЕ СИСТЕМЫ ............................... |
111 |
8.1. Классификация дисперсных систем............................................................. |
111 |
8.2. Получение дисперсных систем...................................................................... |
113 |
8.2.1. Диспергационные методы............................................................................... |
114 |
8.2.2. Конденсационные методы.............................................................................. |
115 |
8.2.3. Метод пептизации............................................................................................ |
116 |
8.3. Строение мицелл............................................................................................... |
116 |
8.4. Устойчивость дисперсных систем................................................................ |
118 |
8.4.1. Виды устойчивости.......................................................................................... |
119 |
8.4.2. Коагуляция лиофобных коллоидных систем................................................. |
120 |
8.4.3. Коагуляция коллоидных систем под действием физических факторов..... |
122 |
Контрольные вопросы и задания............................................................................ |
122 |
Компетенции студента............................................................................................... |
123 |
9. ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ.............. |
124 |
9.1. Окислительно-восстановительные реакции................................................ |
124 |
9.1.1. Определение степени окисления. Типы окислительно-восстановительных |
|
реакций............................................................................................................. |
124 |
9.1.2. Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций......... |
127 |
9.2. Измерение электродных потенциалов металлов...................................... |
129 |
9.3. Гальванические элементы............................................................................... |
132 |
9.4. Электролиз........................................................................................................... |
135 |
9.4.1. Основные законы электролиза....................................................................... |
136 |
9.4.2. Потенциал разложения. Перенапряжение..................................................... |
137 |
Химия. Учеб. пособие |
-3- |
ОГЛАВЛЕНИЕ |
|
9.4.3. Последовательность электродных процессов.............................................. |
137 |
9.4.4. Практическое применение электролиза......................................................... |
139 |
Контрольные вопросы и задания............................................................................ |
141 |
Компетенции студента............................................................................................... |
142 |
10. КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ.................................. |
144 |
10.1. Виды коррозии................................................................................................. |
144 |
10.1.1. Химическая коррозия..................................................................................... |
145 |
10.1.2. Электрохимическая коррозия....................................................................... |
146 |
10.2. Защита металлов от коррозии..................................................................... |
148 |
Контрольные вопросы и задания............................................................................ |
152 |
Компетенции студента............................................................................................... |
153 |
11. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТАЛЛОВ...... |
154 |
11.1. Классификация металлов.............................................................................. |
155 |
11.2. Физические свойства металлов................................................................... |
156 |
11.3. Химические свойства металлов .................................................................. |
157 |
11.4. Способы получения металлов из руд...................................................... |
164 |
11.5. Получение металлов высокой степени чистоты........................................ |
167 |
Контрольные вопросы и задания............................................................................ |
168 |
Компетенции студента............................................................................................... |
169 |
12. ПОЛИМЕРЫ И ОЛИГОМЕРЫ ........................ |
170 |
12.1. Основные понятия........................................................................................... |
170 |
12.2. Классификация и номенклатура полимеров............................................ |
171 |
12.3. Применение полимеров и олигомеров...................................................... |
176 |
Контрольные вопросы и задания............................................................................ |
179 |
Компетенции студента............................................................................................... |
179 |
13. ХИМИЧЕСКАЯ ИДЕНТИФИКАЦИЯ................ |
180 |
13.1. Порядок выполнения анализа вещества.................................................. |
181 |
13.2. Качественный анализ...................................................................................... |
183 |
13.2.1. Аналитические реакции................................................................................. |
183 |
13.2.2. Методы качественного анализа.................................................................... |
185 |
13.2.3. Аналитическая классификация катионов и анионов................................... |
186 |
13.2.4. Качественные реакции на катионы и анионы.............................................. |
187 |
Химия. Учеб. пособие |
-4- |
ОГЛАВЛЕНИЕ |
|
13.2.5. Качественные реакции на анионы................................................................ |
190 |
13.2.6. Устранение мешающих ионов....................................................................... |
191 |
13.3. Физико-химические методы анализа.......................................................... |
193 |
13.3.1. Оптические методы анализа......................................................................... |
194 |
13.3.2. Электрохимические методы анализа........................................................... |
199 |
13.3.3. Хроматографические методы анализа........................................................ |
201 |
Контрольные вопросы и задания............................................................................ |
206 |
Компетенции студента............................................................................................... |
208 |
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК........................ |
209 |
СЛОВАРЬ ОСНОВНЫХ ТЕРМИНОВ....................... |
210 |
ПРИЛОЖЕНИЕ ....................................................... |
215 |
Химия. Учеб. пособие |
-5- |