2. Химическая связь и строение молекул.

Следует уметь: для конкретных молекул или ионов, например, COS, SiF₄, SO₄^2-:

1) Изображать графичекую формулу частицы и ее электронно-точечную формулу (т.е. формулу Льюиса).

2) Определять тип химической связи между атомами в частице, пользуясь величинами ОЭО и производя соответствующие расчеты;

3) наличие и число σ- и π-связей;

4) центральный атом и тип гибридизации его атомных орбиталей (s-, p-, d-);

5) изображать схему перекрывания орбиталей и пространственную структуру (геометрию) частицы;

6) определять полярность частицы в целом (наличие или отсутствие электрического момента диполя).

7) пользуясь методом молекулярных орбиталей (ММО ЛКАО), составлять энергетические диаграммы МО частиц (например, Не₂ и Не₂⁺; NO, NO⁺ и NO^-); сравнивать порядок и энергию связей, делать вывод о возможности или невозможности реального существования данной частицы и ее магнитных свойствах (парамагнетики или диамагнетики).

Рубежная контрольная №1, часть 2 включает вопросы, задания и расчетные задачи по следующим разделам: 1) основные классы неорганических соединений, 2) основные понятия и законы химии, 3) способы выражения состава растворов.

Классификация и номенклатура (названия) нерганических веществ.

Следует уметь:

• называть вещества по их химическим формулам, пользуясь правилами номенклатуры ИЮПАК (систематическая номенклатура),

признаки классификации неорганических веществ,

• знать традиционные названия кислот и кислотных остатков,

тривиальные названия наиболее широко употребляемых веществ (например, соляная кислота и др.),

• составлять химические и графические формулы важнейших классов неорганических соединений - оксиды, основания (гидроксиды), кислоты, соли, пользуясь понятием степени окисления элемента в соединении,

химические формулы бинарных соединений (карбиды, нитриды и др.) по валентности химических элементов и степени окисления,

уравнения химических реакций различных типов (отдельные реакции или цепочки превращений), подтверждающие свойства неорганических веществ, их генетическую связь,

• характеризовать агрегатное состояние вещества (оксида, основания, соли и кислоты) при обычных условиях,

характерные химические свойства веществ – представителей важнейших классов неорганических соединений,

методы получения (синтеза) оксидов, кислот, оснований и солей;

• классифицировать вещества по составу – оксиды и др. бинарные соединения, основания (гидроксиды), кислоты, соли,

внутри классов – по различным признакам:

оксиды – по химическим свойствам,

гидроксиды – по числу гидроксильных групп (кислотности), растворимости, химическим свойствам,

кислоты – по составу, по числу атомов водорода, способных замещаться на атомы металла, по значению степени диссоциации (α) в 0,1М водных растворах.

соли - по составу (нормальная, кислая, основная, двойная, смешанная, комплексная).

• объяснять сущность явления амфотерности, приводить примеры веществ - амфолитов (оксидов и гидроксидов), проявляющих амфотерные свойства, и химических реакций, которые эти свойства подтверждают.

Основные понятия и законы химии.

Следует уметь:

• давать определения следующим понятиям и физическим величинам в химии (иллюстрировать примерами, для величин обязательно указывать размерность, если она есть):

атом, молекула, ион, химический элемент, простое вещество, аллотропия, сложное

вещество (химическое соединение), механическая смесь;

абсолютная масса атомов и молекул, относительная масса атомов и молекул; атомная

единица массы;

масса, объем, плотность вещества, относительная плотность одного газа по другому;

количество вещества, единица количества вещества (1 моль), моль вещества, моль

химического элемента, моль ионов, постоянная Авогадро;

соотношение между количеством вещества и его массой (объемом), молярная масса,

молярный объем газа, нормальные условия (н.у.), молярный объем газа при данных

условиях; приведение объема газа к нормальным условиям;

эквивалент частицы (атома, молекулы, иона), фактор эквивалентности, число

эквивалентности, молярная масса эквивалента простого вещества, молярная масса

эквивалента сложного вещества (оксида, кислоты, основания, соли), молярный объем

эквивалента газа;

химическое уравнение, стехиометрия, стехиометрические расчеты, стехиометрические

коэффициенты, выход продукта реакции;

• давать определения следующим стехиометрическим законам (объяснять на примерах):

закон сохранения массы веществ при химических реакциях,

закон кратных отношений,

закон объемных отношений,

закон Авогадро и два следствия из него,

закон постоянства состава,

закон эквивалентов;

• характеризовать качественный и количественный состав веществ,

• вычислять массы отдельных атомов и молекул, молекулярную и молярную массу вещества по химическим формулам, массовую долю химического элемента в соединении, массовую долю компонента в механической смеси,

• определять истинную формулу химического соединения по процентному содержанию элементов и молекулярной массе,

• составлять уравнения химических реакций,

• проводить стехиометрические расчеты, в том числе - находить выход (теоретический и практический) продуктов реакции и т.п.

Способы выражения состава растворов.

• давать определения понятиям: раствор, растворенное вещество, растворитель, коэффицент растворимости (предельная растворимость),

способы выражения точного состава растворов - массовая доля, молярные и

нормальные концентрации, моляльность и титр раствора,

закон эквивалентов для растворов,

• проводить расчеты с использованием понятий о концентрации растворов, закона эквивалентов для растворов,

переходить от одного способа выражения концентрации к другому с применением

соответствующих формул.

Вопросы по теории строения атома и хим. связи, не включенные в коллоквиум №1 (2008-09)

Строние атома.

1. Дайте краткое описание основных этапов в развитии теории строения атома. Какие при этом были сделаны открытия, свидетельствующие о том, что атом имеет внутреннюю структуру?

3. Почему модель атома, предложенную Резерфордом, называют «планетарной»? В чем заключался его эксперимент по установлению строения атома? Что такое a-, b- и g-частицы?

4. Сравните модели атома Томсона, Резерфорда и Бора с современной моделью атома. Почему для характеристики движения электрона в атоме следует использовать вероятносный подход?

5. Развитие представлений о строении атома. Что нового ввел Нильс Бор? Постулаты Бора применительно к атому водорода. Как объясняет теория Бора происхождение и линейчатую структуру атомных спектров?

9. Дайте описание атома с точки зрения современных представлений? Какие элементарные частицы входят в его состав? Приведите их массы и заряды. Как, пользуясь таблицей Д.И.Менделеева, определить число этих частиц в атоме?

10. Кем, когда и на основании каких опытов была предложена ядерная модель атома? Из каких элементарных частиц состоят атомы? Как можно определить их число, пользуясь периодической системой? Определите элемент, если ядро его атома содержит 20 нейтронов, а вокруг ядра движется 19 электронов.

12.? Какие экспериментальные данные свидетельствуют о том, что в атоме могут быть энергетические подуровни? Как определяется их число? От чего оно зависит? Какова емкость подуровней? Как это отражено в периодической таблице?

13. Что такое атомные спектры? Какие вещества дают сплошной спектр, а какие – линейчатый (дискретный)? Как можно объяснить происхождение линейчатых спектров, используя представление о квантовании энергии?

14. Чем обусловлено возникновение линий в спектрах поглощения и испускания атомов? В чем отличие спектра атома водорода от спектров многоэлектронных атомов? Что такое спектральный анализ?

6. Из каких элементарных частиц состоят атомы? Охарактеризуйте их. Кем, когда и на основании каких опытов была предложена ядерная модель атома? Если ядро атома содержит 10 нейтронов, а электронная облочка содержит 9 электронов, можно ли определить элемент?

8. Дайте определение понятиям «нуклоны, массовое число, изотопы”. На что указывает порядковый номер химического элемента? Почему ядра атомов чрезвычайно прочны?

11. Какие экспериментальные данные свидетельствуют в пользу квантования энергии, двойственной природы микрочастиц? Дайте подробное описание.

16. В чем заключается дуализм элементарных частиц? Как было доказано это положение квантовой механики?

18. Кем был установлен «принцип неопределенности»? В чем он заключается? Объясните физический смысл волновой функции электрона, понятий «атомная орбиталь, электронная плотность, плотность вероятности».

27. Что понимают под валентностью и степенью окисления элементов? Чем определяются валентные возможности взаимодействующих атомов? Что называют промотированием электронов? Каким образом компенсируется энергия, затрачиваемая на промоторование?

26. Каков физический смысл имеет порядковый номер? Почему химические свойства элемента, в конечном счете, определяются зарядом ядра его атома? Какова структура периодической системы? Чем отличается VIII-ая группа от остальных

12. Какому общему принципу подчиняется заполнение электронных оболочек многоэлектронных атомов? Какие электроны называют валентными, а какие экранирующими? Почему их так называют? Существуют ли атомы, в которых отсутствуют экранирующие электроны?

8. Что такое нормальное и возбужденное состояние атома? Чем они отличаются? Что определяют? Рассмотрите на примерах.

20. Что именно было уточнено законом Мозли?

23. Каким образом периодический закон Д.И.Менделеева отражается в структуре Периодической системы? Приведите примеры электронных и химических аналогов.