Тема 4. Термодинамика химических процессов. Химическое равновесие

Инвариантный блок

Энергетические эффекты химических реакций: общие понятия. Внутренняя энергия, теплота, работа, первый закон термодинамики. Энтальпия системы и ее изменения. Тепловой эффект химической реакции. Термохимические уравнения. Теплота сгорания вещества. Энтальпия фазовых и полиморфных превращений. Энтропия и ее изменение при химической реакции. Энергия Гиббса и направленность химических реакций.

Химическое равновесие: условие химического равновесия, константа химического равновесия. Принцип Ле Шателье.

Вариативный (профильный) блок

Равновесие между источником и расходом газа в атмосфере. Связь между временем пребывания газа в атмосфере и его накоплением в ней. Природные, геохимические и биологические источники накопления газов в атмосфере. Процессы химического равновесия, наблюдаемые в природе: карбонаты - гидрокарбонаты

Тема 5. Кинетика химических процессов

Инвариантный блок

Скорость химических реакций: общие понятия и особенности для гомогенных и гетерогенных реакций. Зависимость скорости реакции от концентрации. Понятие о порядке химической реакции. Реакции, протекающие в одну стадию: закон действующих масс. Период полупревращения для реакций первого и второго порядка. Кинетика обратимых химических реакций и химическое равновесие.

Влияние температуры на скорость реакции: правило Вант-Гоффа.

Энергия активации, уравнение Аррениуса. Катализ.

Понятие о цепных, фотохимических, колебательных реакциях.

Вариативный блок

Фотохимические реакции в атмосфере.

Природные катализаторы. Природные источники сдвига химического равновесия в атмосфере (геохимические, биологические).

Тема 6. Растворы

Инвариантный блок

Идеальные и неидеальные растворы. Коллигативные свойства идеальных растворов: законы Рауля, осмотическое давление.

Электролиты и неэлектролиты. Теория электрической диссоциации Арренуса. Ступенчатая диссоциация. Слабые электролиты. Константа диссоциации, степень диссоциации. Закон разбавления Оствальда. Сильные электролиты, активность ионов.

Кислотно-основное равновесие: теории Аррениуса, Бренстеда-Лоури, Льюиса. Протолитическая теория кислот и оснований, протолитическое равновесие. Факторы, влияющие на силу протолитов: понятие об индукционном и резонансном эффектах.

Равновесие в растворах слабых электролитов: ионное произведение воды,

водородные и гидроксильные показатели, расчёт рН и рОН, способы измерения рН, способы поддержания рН – буферные растворы, кислотно-основные индикаторы; диссоциация малорастворимых соединений - произведение растворимости и условия образования и растворения осадков

Ионные реакции. Условия смещения равновесия.

Гидролиз солей. Степень гидролиза, её зависимость от концентрации и температуры. Различные случаи обратимого гидролиза. Необратимый гидролиз.

Способы выражения концентраций растворов.

Вариативный (профильный) блок

Использование коллигативных свойств растворов слабых и сильных электролитов при расчетах их технологических параметров (температуры замерзания и кипения, осмотического давления)

Тема 7. Комплексные соединения (кс)

Инвариантный блок

Строение КС: комплексообразователь, лиганды, внутренняя и внешняя сферы комплекса. Координационное число. Определение заряда комплексного иона. Номенклатура КС. Константа нестойкости КС и определение по ней устойчивости КС. Написание реакций с образованием КС. Разрушение КС

Вариативный (профильный) блок

КС и токсичность металлов