
- •Міністерство оcвіти і науки, молоді та спорту україни
- •Черкаський національний університет
- •Імені богдана хмельницького
- •Загальна хімія
- •Тема 1. Основні поняття та закони хімії . . . . . . . . 34
- •Тема 2. Періодичний закон −
- •Тема 3. Основні класи та
- •Тема 4. Типи хімічного зв’язку . . . . . . . . . . . . 80
- •Тема 5. Термохімія та термодинаміка . . . . . . . . . 91
- •Тема 6. Кінетика . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
- •Тема 7. Розчини . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
- •Тема 8. Окисно-відновні реакції . . . . . . . . . . . 124
- •Тема 9. Електрохімічні процеси . . . . . . . . . . . 129
- •Витяг з навчального плану
- •Положення про модульно-рейтингову систему оцінювання знань студентів спеціальності Фізика з дисципліни “Загальна хімія”
- •Розподіл змісту навчального матеріалу по модулях
- •Модульно-рейтиногова система вивчення дисципліни “Загальна хімія” для студентів спеціальності Фізика
- •Розбалування виконуваних студентами навчальних робіт з дисципліни “Загальна хімія”
- •Розподіл навчальної роботи студента у відповідності до модульно-рейтинговій системи вивчення дисципліни “Загальна хімія”
- •Методичні вказівки до виконання поза- аудиторної самостійної роботи студента з дисципліни “Загальна хімія”
- •Робота з підручником
- •Опрацювання лекційного матеріалу
- •Розв’язання задач
- •Підготовка до лабораторних занять
- •Методичні вказівки до лабораторних занять Лабораторне заняття № 1
- •Лабораторне заняття № 2
- •Лабораторне заняття № 3
- •Лабораторне заняття № 4
- •Методична розробка
- •Лабораторне заняття № 5
- •Звітування за самостійне вивчення навчального матеріалу
- •Вправи та задачі для самостійного розв’язання з теми “Основні поняття та закони хімії”:
- •Вправи та задачі для самостійного розв’язання з теми “Розчини електролітів”:
- •Теоретичний матеріал
- •Тема 1 основні поняття та закони хімії
- •1.1. Атомно-молекулярне вчення
- •1.2. Основні поняття хімії
- •Відносна атомна маса
- •Закон збереження маси та енергії
- •Закон постійності складу
- •Закон еквівалентів
- •Запитання для самоконтролю
- •Вправи та задачі з розв’язками
- •Тема 2 періодичний закон − як основа хімічної систематики
- •2.3. Структура періодичної системи
- •2.4. Енергетичні характеристики атомів
- •Споріднення до електрона
- •2.5. Радіуси атомів
- •Вправи і задачі з розв’язками
- •Розв’язок:
- •Розв’язок:
- •Розв’язок:
- •Розв’язок:
- •Розв’язок:
- •Розв’язок:
- •3.2. Оксиди
- •Розчинність оксидів у воді
- •Хімічні властивості оксидів
- •3.3. Гідроксиди
- •Хімічні властивості
- •3.5. Генезис неорганічних сполук
- •Запитання для самоконтролю
- •Вправи та задачі з розв’язками
- •Розв’язок:
- •Розв’язок:
- •Розв’язок:
- •Тема 4 типи хімічного зв’язку
- •4.1. Ковалентний зв’язок. Метод валентних зв’язків
- •4.2. Механізми утворення ковалентного зв’язку
- •4.3. Характеристики ковалентного зв’язку Насиченість ковалентного зв’язку
- •4.5. Водневий зв’язок
- •4.6. Металічний зв’язок
- •Вправи і задачі з розв’язками
- •Розв’язок:
- •Р озв’язок:
- •Тема 5 термохімія та термодинаміка
- •5.1. Основні поняття хімічної термодинаміки
- •5.2. Екзо- і ендотермічні реакції
- •5.3. Напрямленість хімічних процесів
- •Запитання для самоконтролю
- •Задача з розв’язком
- •Розв’язок:
- •Тема 6 кінетика
- •6.1. Швидкість хімічної реакції
- •6.2. Молекулярність і порядок реакції
- •6.3. Складні процеси. Паралельні, послідовні, спряжені та ланцюгові реакції
- •6.4. Оборотні реакції. Хімічна рівновага
- •6.5. Поняття про каталіз
- •Запитання для самоконтролю
- •Вправи та задачі з розв’язками
- •Розв’язок:
- •Тема 7 розчини
- •7.1. Способи вираження концентрації розчинів
- •7.2. Процес утворення розчинів
- •7.3. Добуток розчинності
- •7.5. Теорія електролітичної дисоціації
- •7.8. Водневий показник рН. Індикатори
- •Запитання для самоконтролю
- •Задачі з розв’язками
- •20 Г (50%) −− 30 г (0%, тобто води) або 2 : 3.
- •Тема 8 окисно-відновні реакції
- •8.1. Типові окисники
- •8.3. Правила запису та урівнювання окисно-відновних реакцій
- •Запитання для самоконтролю
- •Вправи з поясненнями
- •Р озв’язок:
- •Тема 9 електрохімічні процеси
- •Кількісні характеристики електролізу
- •Запитання для самоконтролю
- •Вправи та задачі з розв’язками
- •Розв’язок:
- •Розв’язок:
- •Загальні схеми хімічних властивостей більшості представників основних класів неорганічних сполук
- •1. Взаємодія сульфатної кислоти (н2sо4) з металами
- •2. Взаємодія нітратної кислоти (нnо3) з металами
- •3. Несолетворні (або індиферентні) оксиди
- •4 . Поведінка основних окисників у різних середовищах
- •5. Взаємодія металів з водними розчинами солей в “Електрохімічному ряді напруг” метали розташовані так (див. Табл. 2):
- •6. Правило Бертолє−Михайленка
- •Правила запису та урівнювання окисно-відновних реакцій
- •Перелік простих речовин та сполук, які вступають у хімічні реакції
- •Графічні формули оксидів, гідроксидів, кислотних гідроксидів та середніх солей
- •Найуживаніші формули та аналітичні вирази правил і законів, що використовуються при розв’язуванні задач з хімії
- •Константа рівноваги (гомогенна система)
- •Розчинність основ, кислот і солей у воді. Відносні молекулярні маси речовин
- •Визначення типів оксидів та відповідних гідроксидів
Тема 8. Окисно-відновні реакції . . . . . . . . . . . 124
8.1. Типові окисники . . . . . . . . . . . . . 124
8.2. Типові відновники . . . . . . . . . . . . 124
8.3. Правила запису та врівнювання
окисно-відновних реакцій . . . . . . . . . 126
Запитання для самоконтролю . . . . . . . . . 127
Вправи з поясненнями . . . . . . . . . . . 127
Тема 9. Електрохімічні процеси . . . . . . . . . . . 129
Запитання для самоконтролю . . . . . . . . 132
Вправи та задачі з розв’язками . . . . . . . 133
Вправи і задачі для самостійного розв’язування . . . . 135
МЕТОДРОЗРОБКА. Загальні схеми хімічних
властивостей більшості представників
основних класів неорганічних сполук . . . . 154
МЕТОДРОЗРОБКА. Найуживаніші формули та
аналітичні вирази правил і законів, що
використовуються при розв’язуванні
задач з хімії . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
Довідниковий матеріал . . . . . . . . . . . . . . . 177
ЛІТЕРАТУРА . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
ПЕРЕДМОВА
Вивчення основ хімічної науки для фахівця-фізика має винятково важливе значення. Ще великий М. В. Ломоносов вказував на те, що “ці дві науки так з’єднані між собою, що одна без другої в досконалості бути не можуть”. Значна низка явищ у природі є спільним об’єктом дослідження як для фізиків, так і для хіміків. Це, насамперед, будова атома, ядерні реакції, структура кристалічних тіл, термодинамічні особливо-сті протікання фізичних і хімічних процесів, процеси електро-лізу і гальваніки. Здавалось, що всі ці питання можна в доско-налості засвоїти вивчаючи фахові предмети. Проте, хімія надає велику кількість фактичного матеріалу, що служить основою для глибоких загальнонаукових узагальнень. Чи можна без знання властивостей елементів та їх сполук усвідомити сутність їх періодичної зміни в залежності від заряду ядра атома ? Що можна сказати про термодинамічну ймовірність протікання процесу без знання стехіометрії, кінетики та термохімії реакцій, що включає цей процес? Крім цього, хімія надає фізикам можливість вирішення цілого ряду прикладних проблем, таких як одержання та синтез необхідних матеріалів, проведення відповідних розрахунків та приготування розчинів для постановки фізичних дослідів тощо.
Не зважаючи на значимість хімії в підготовці фахівців-фізиків кількість годин, що відводяться на вивчення предмету, дуже обмежена. Тому, модульно-рейтиногова система, яка впроваджена в навчальний процес, є тим єдиним засобом, що допоможе засвоїти основи хімії в такі стислі терміни. Програмовий матеріал розділено на певні блоки, модулі, що об’єднують у собі розділи хімії, які логічно між собою пов’язані. Кожний такий модуль, незалежно від того в який спосіб він засвоювався студентами (самостійно на практичних або лабораторних заняттях) завершується контрольною роботою. Сумарний бал, одержаний студентом за весь період вивчення предмету, становить його рейтингову оцінку.
Структура кожного розділу, що включений у дане видання, складається із теоретичної частини, запитань для самоконтролю, задач і вправ, до яких наведено розв’язки та дано деякі пояснення, а також задач і вправ для самостійного розв’язування.
Задачі та вправи, що включені до посібника, призначені для використання на заняттях, а також для самостійної роботи. Організація останньої має бути спрямована на не запам’ятовування всього почутого та прочитаного, а, насамперед, глибоке засвоєння та розуміння хімічних закономірностей і найістотніших тенденцій у хімічному поводженні речовин.
Сподіваємось, що запропонована структура посібника полегшить самостійну роботу студентів у вивченні хімії.
У кінці посібника наведено необхідний довідниковий матеріал.