- •Введение
- •Содержание дисциплины охватывает круг вопросов, связанных со строением химических соединений, общими закономерностями протекания химических процессов и проявлении этих закономерностей в геологических процессах.
- •Дисциплина нацелена на формирование у выпускника профессиональных компетенций: ОПК-2, ОПК-3, ОК-7.
- •Для достижения этой цели в задачи курса входят:
- •Дисциплина «ХИМИЯ» является частью естественно-научного цикла общеобразовательной программы (ООП), базовая часть (общепрофессиональные дисциплины), по направлению подготовки 05.03.01. Геология, уровень подготовки – «бакалавр».
- •1. СТРОЕНИЕ ВЕЩЕСТВ
- •1.1. Атомное ядро. Изотопы
- •1.2. Электронное строение атома
- •1.3. Многоатомные частицы
- •1.4. Строение вещества
- •1.5. Химическая связь
- •2. ХИМИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС
- •2.1. Основные характеристики химического процесса
- •2.2. Энергетика химических процессов
- •2.3. Химическое равновесие
- •3. РАСТВОРЫ
- •3.1. Ионные равновесия в водных растворах
- •3.2. Равновесие раствор – осадок
- •Темы и сроки проведения промежуточного контроля
- •8. Задачи для решения на семинарах или самостоятельно
- •8.1. Моль, расчет концентраций
- •8.2. Стехиометрия, стехиометрические уравнения, газовые законы
- •8.3. Ядро, радиоактивность
- •8.4. Изотопы, изотопный состав
- •8.5. Квантовые числа, одноэлектронные частицы
- •8.8. Химическая связь в кристаллах
- •8.9. Первое и второе начала термодинамики, теплота, теплоемкость, степени свободы, энтальпия, энтропия
- •8.10. Экзо- и эндотермические процессы, тепловой эффект реакции
- •8.11. Закон Гесса, цикл Борна – Габера
- •8.12. Расчет термодинамических функций реакции, энергия Гиббса
- •8.16. Растворы, электролитическая диссоциация
- •8.16.1. Растворы сильных электролитов, расчет концентраций и pH
- •8.16.2. Слабые электролиты, гидролиз солей, буферные растворы
- •8.17. Растворимость, произведение растворимости
- •8.18. Расчет констант равновесия в водных растворах
- •8.19. Номенклатура неорганических соединений
- •9.1. Названия и символы элементов
- •9.2. Названия простых веществ
- •9.3. Бинарные соединения
- •9.4. Кислородсодержащие кислоты
- •9.5. Средние соли кислородсодержащих кислот
- •9.6. Кислые и оснóвные соли
- •9.7. Кристаллогидраты
- •9.8. Координационные (комплексные) соединения
- •Формулы и названия лигандов
- •Формулы комплексных соединений
- •Названия комплексных соединений
- •9.9. Особенности русской номенклатуры неорганических соединений
- •Произведения растворимости веществ
1.СТРОЕНИЕ ВЕЩЕСТВ
1.1.Атомное ядро. Изотопы
Элементарные частицы: протон, электрон, нейтрон, позитрон. Атомное ядро. Атомный номер. Массовое число. Элемент. Изотопы, изобары. Магические ядра. Моль, число Авогадро, молекулярная масса. Атомная единица массы. Природная и искусственная радиоактивность. Типы радиоактивного распада. Ядерные реакции, нуклеосинтез в природе. Дефект массы ∆m = E / c2. Представление о способах определения геологического возраста при помощи анализа изотопного состава.
1.2. Электронное строение атома
Представление о корпускулярно-волновом дуализме микрочастиц (электрон – частица и волна). Квантовые числа (главное, орбитальное, магнитное, спиновое). Атомные орбитали s-, p-, d- и f-типа. Энергетические уровни электрона в одноэлектронной частице. Изменение расположения энергетических уровней в многоэлектронных частицах из-за межэлектронного отталкивания. Принцип Паули и первое правило Хунда как основа порядка заполнения атомных орбиталей. Основное и возбужденные состояния электронов в атоме. Периодическая система элементов Д. И. Менделеева и электронное строение атомов. Периоды, ряды, группы, подгруппы и семейства элементов. Потенциал (энергия) ионизации, сродство к электрону и периодичность их изменения для различных элементов. Атомные и ионные радиусы, периодичность их изменения. Положение элемента в Периодической системе как его главная характеристика.
1.3. Многоатомные частицы
Понятие о химической связи. Энергия связи. Ковалентная неполярная связь. Ковалентность атомов в основном и возбужденном состояниях.
Кратность связи, σ- и π-связи. Электронные и структурные формулы. Форма электронных облаков и геометрия молекул. Гибридные атомные орбитали. Роль отталкивания электронных пар в геометрии молекул. До- норно-акцепторный механизм образования ковалентной связи. Представление о молекулярных орбиталях. Сопряжение связей. Электроотрицательность атомов, полярность связи. Дипольный момент. Поляризация и поляризуемость связей. Нековалентные взаимодействия: ионная, межмолекулярная (вандерваальсовая), водородная связи.
1.4. Строение вещества
Агрегатные состояния вещества: газообразное, жидкое, твердое. Уравнения состояния (уравнение Менделеева – Клапейрона как пример). Кри-