сталлические и некристаллические (аморфные) твердые вещества. Ковалентные, ионные, молекулярные и металлические кристаллы. Гомодесмические и гетеродесмические кристаллы. Представление о зонной теории (металлы, диэлектрики, полупроводники). Дефекты кристалла: собственные и примесные; точечные (Шоттки, Френкеля), одномерные (дислокации), двумерные. Стехиометрические (дальтониды) и нестехиометрические (бертоллиды) соединения. Полимеры. Растворы: жидкие, твердые. Изоморфизм. Сплавы. Соединения внедрения. Газовые гидраты, интеркаляты.

1.5. Химическая связь

Длина связи и эффективные радиусы атомов и ионов: ковалентные, ионные, металлические, вандерваальсовые. Эффективные заряды атомов. Энергия связи. Гомолитический и гетеролитический разрыв связи. Различные аспекты валентности: ковалентность, степень окисления, координационное число. Химическая связь и Периодическая система элементов.

2.ХИМИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС

2.1.Основные характеристики химического процесса

Стехиометрическое уравнение химической реакции. Уравнения материального баланса, уравнение баланса зарядов (электронейтральности). Молекулярная и ионная форма записи уравнения реакции. Обратимые и необратимые процессы. Представление о химическом равновесии и скорости процессов.

2.2. Энергетика химических процессов

Тепловые эффекты химических процессов, экзо- и эндотермические реакции. Микроскопический и термодинамический подход к энергетике химических процессов, поступательная, вращательная и колебательная внутренняя энергия. Внутренняя энергия, теплота, работа. Первое начало термодинамики. Энтальпия. Закон Гесса. Изменение внутренней энергии, энтальпии и энергии связей при химических реакциях. Теплоемкость, зависимость энтальпии реакции от температуры. Стандартные условия, стандартное состояние. Энтальпия образования. Расчет энтальпии реакции из термодинамических данных.

2.3. Химическое равновесие

Энтропия – микроскопический и термодинамический подход. Второе начало термодинамики. Зависимость энтропии от температуры, давления, концентрации. Изменение энтропии при реакциях. Энергия Гиббса, зависимость от температуры, давления, концентрации. Направление химиче-

ских процессов: произведение процесса и константа равновесия. Зависимость энергии Гиббса процесса от концентраций (давлений) реагентов и продуктов (изотерма химического процесса). Закон действия масс и константа равновесия. Различные способы выражения константы равновесия. Особенности гетерогенных равновесий. Фазовые равновесия в однокомпонентной системе. Связь константы равновесия и стандартной энергии Гиббса процесса. Зависимость констант равновесия от температуры и давления. Принцип Ле Шателье. Расчет константы равновесия и равновесного состава с использованием справочных данных по стандартным энтропиям и энтальпиям образования веществ.

3. РАСТВОРЫ

3.1. Ионные равновесия в водных растворах

Способы выражения концентрации растворов: процентный (по массе и объему), молярный. Растворы электролитов и неэлектролитов. Сильные и слабые электролиты. Степень диссоциации. Кислоты и основания по Аррениусу и Бренстеду. Константы ионизации (кислотности и основности). Ионное произведение воды, зависимость от температуры и давления. Водородный показатель – рН. Гидролиз солей. Буферные растворы.

3.2. Равновесие раствор – осадок

Растворение как физико-химический процесс. Разбавленные и концентрированные, ненасыщенные, насыщенные и пересыщенные растворы. Растворимость. Влияние природы связи в веществе и в растворителе на растворимость. Сольватация. Произведение растворимости. Условие осаждения и растворения осадков, роль рН при растворении солей. Влияние температуры и давления на растворимость минералов. Обменные реакции

вводных растворах.

5.3.План семинарских занятий

6. Система оценки знаний студента

При прохождении курса степень усвоения отдельных разделов оценивается по системе ИКИ (индивидуальный кумулятивный индекс). Эта система предусматривает выставление баллов за выполнение модульных заданий, компьютерных тестов и контрольных работ. Баллы складываются по двум независимым координатам:

1)модульные задания, компьютерное тестирование, проверочные работы на семинарских занятиях;

2)потоковые контрольные работы.