- •Содержание курса химии:
- •Основные понятия и законы химии.
- •Для простых веществ:
- •Масса эквивалента соли
- •Закон Авогадро.
- •Строение вещества.
- •Модель атома вещества по Бору.
- •Квантово механическая модель атома.
- •Основной принцип квантовой механики.
- •Квантовые числа.
- •Распределение электронов в атоме по энергетическим состояниям.
- •Принцип Паули.
- •Энергия ионизации, сродство к электрону и Электроотрицательность.
- •Строение молекул. Химическая связь.
- •Природа и свойства ковалентной связи на примере строения молекул (h2, hCl, h2o).
- •Свойства ковалентной связи:
- •Ионная связь.
- •Влияние природы химической связи на свойства веществ.
- •Металлическая связь, сходство и различие между металлической и ковалентной связями.
- •Основные закономерности протекания химических реакций. Энергетические эффекты химических реакций. Внутренняя энергия и энтальпия. Стандартная энтальпия образования вещества.
- •Основные понятия и законы в термодинамике.
- •Стандартное состояние.
- •Термохимические законы и расчёты по ним:
- •Закон Гесса.
- •2. Закон Лавуазье-Лапласа.
- •Направленность химических реакций.
- •Кинетика химических реакций. Основные понятия химической кинетики.
- •Скорость реакции.
- •Смещение равновесий.
- •Особенности кинетики гетерогенных реакций.
- •Дисперсные системы.
- •Растворы.
- •Законы Рауля.
- •Энергетические эффекты при растворении.
- •Электролитическая диссоциация.
- •На практике оказывается, что
- •Электролитическая диссоциация. Степень диссоциации - отношение числа молекул распавшихся на ионы (n) к общему числу растворенных молекул (n).
- •Сильные электролиты.
- •Кислоты, основания, соли с точки зрения теории электрической диссоциации.
- •Слабые электролиты.
- •Ионное произведение воды. Водородный показатель.
- •Гидролиз солей.
- •Окислительно-восстановительные реакции.
- •Электрохимия.
- •Возникновение скачка потенциала на границе электрод-электролит.
- •Гальванические элементы.
- •Химические источники тока.
- •Стаканчиковый
- •Аккумуляторы.
- •Ряд напряжений металлов.
- •Измерение электродных потенциалов. Ряд стандартных электродных потенциалов, водородный электрод.
- •Электролиз расплавов и растворов электролитов.
- •Явление поляризации при электролизе. Природа этого явления.
- •Последовательность разрядки ионов при электролизе на катоде.
- •Электролиз водных растворов электролитов.
- •Законы Фарадея.
- •Коррозия металла.
- •Защита металлов от коррозии.
Модель атома вещества по Бору.
Нильс Бор изучая спектры поглощения и испускания атомов водорода обнаружил, что они имеют линейчатый характер, что атомы излучают энергию дискретно, т.е. определенными порциями, в то время как по Резерфорду электрон двигаясь вокруг ядра должен изменять свою энергию непрерывно и, в конечном счете упасть на ядро, но оказалось, что реальные атомы устойчивы и излучают энергию дискретно, на основании чего не отвергая модели Резерфорда, приписал ей два постулата несвойственных по классическим представлениям свойств.
Свою теорию Бор изложил в виде двух постулатов:
-
Электрон, двигаясь вокруг ядра, энергии не излучает.
-
Электрон может вращаться вокруг ядра только по некоторым круговым орбиталям, удовлетворяющим отношению (1). Эти орбитали называются стационарными.
n – число натурального ряда (1;+) главное квантовое число, его значение задаёт радиус стационарной орбиты и определяет энергетическое состояние в атоме.
Учитывая, что для электрона в атоме возможен набор энергетических состояний. Причём только одно состояние будет стационарным, а другие возбуждёнными состояниями.
3. Любое испускание или поглощение энергии атомов происходит при переходе атома из одного стационарного состояния в другое. При переходе атома из стационарного состояния с энергией En в состояние с энергией Em излучается или поглощается квант, частота которого определяется уравнением:
h – постоянная Планка
– частота электромагнитного излучения поглощённого или излучённого атомом.
Модель Бора в противоречие моделей Резерфорда не снимало квантование энергии атомов, физически не объясняла, а искусственно постулировала - стала фундаментальной для квантовой механики.
Квантово механическая модель атома.
(В результате развития учения строения атома с одной стороны и природы света с другой.)
В начале XX века в физике утвердился принцип «корпускулярно-волнового дуализма». Свет распространяется как электромагнитная волна, но линейчатый характер спекторов атома водорода, явление фотоэффекта, свидетельствует, что свет есть поток частиц, такая двойственность природы света позволили Де Бройлю в 1924 году высказать гипотезу, что всякая микрочастица (в том числе электрон) ведут двойственные свойства.
,
т.е. частица массы m двигаясь со скоростью , может стать источником электромагнитного излучения с длиной волны . Волновые свойства электронов были подтверждены в 1925 году Дейнисом и Джерлином, они наблюдали прохождение катодных лучей через кристаллы никеля, таким образом гипотеза Де Бройля нашла свое практическое подтверждение и стала основой для развития нового раздела физико- квантовой механики - изучение движения частиц.
Основной принцип квантовой механики.
Уравнение Шредингера (волновое уравнение):
Решить уравнение Шредингера – это определить значение волновых функций, для которых могут быть по уравнению рассчитаны энергии взаимодействия электронов с атомами. Функции должны удовлетворять условиям конечности, однозначности и непрерывности. Эти условия наблюдаются, если содержит некоторые безразличные параметры, принимает значения натурального ряда чисел, и представляют собой так называемые квантовые числа. Значения квантовых чисел зададут значения волновой функции, а она соответственно энергетическое состояние электрона в атоме, т.о. квантование энергии электрона в квантовой механике вытекает из самой формы его основного уравнения.