- •Квантово-механическая модель строения атома. Корпускулярно-волновые свойства электрона: уравнение Де Бройля, принцип неопределенности Гейзенберга.
- •Уравнение Шредингера. Квантовые числа, волновая функция, понятие об атомной орбитали.
- •Энергетическая диаграмма возможных состояний электрона в атоме водорода.
- •Распределение электронов по ао в многоэлектронных атомах. Принцип Паули, правило Гунда, правила Клечковского.
- •Периодический закон. Периодическая система. Электронные конфигурации атомов.
- •Периодические свойства атомов (радиусы атомов, энергия ионизации, сродство к электрону, электроотрицательность).
- •Характерные степени окисления элементов.
- •Ковалентная химическая связь: механизмы её образования, разновидности. Длина, энергия, порядок (кратность) ковалентной связи.
- •9, 10. Насыщаемость ковалентной связи и валентные возможности атомов.
- •Полярность и поляризуемость ковалентной связи. Полярность молекулы.
- •Металлическая связь. Деление элементов на металлы и неметаллы. Металлические структуры.
- •Ионная связь и её свойства. Ионные кристаллы.
- •Типы межмолекулярных взаимодействий.
- •Водородная связь и её влияние на физические свойства вещества.
- •Термохимические уравнения. Закон Гесса, следствия из него. Энтальпия.
- •Направление осуществления химических реакций. Энтропия. Энергия Гиббса.
- •Понятие о скорости реакции. Факторы, влияющие на скорость реакции. Влияние концентраций на скорость реакции.
- •Зависимость скорости реакции от температуры. Уравнение Вант-Гоффа, уравнение Аррениуса.
- •Понятие об энергии активации. Гомогенные и гетерогенные катализаторы, каталитические системы, механизм действия катализаторов.
- •Обратимые и необратимые реакции. Химическое равновесие и его признаки. Константа химического равновесия.
- •Факторы, влияющие на химическое равновесие. Принцип Ле-Шателье.
- •Классификация дисперсных систем. Понятие о растворах. Растворимость. Концентрации растворов.
- •Типы гетерогенных дисперсионных систем
- •Процентная концентрация по массе (ω, %)
- •Физико-химические свойства растворов нелетучих веществ (давление насыщенного пара, температура замерзания, температура кипения, осмотическое давление).
- •Понятие об электролитах, степень диссоциации. Растворы сильных электролитов. Ионная сила растворов. Активность ионов.
- •Растворы слабых электролитов. Константа диссоциации слабого электролита. Факторы, влияющие на степень диссоциации слабого электролита.
- •Диссоциация воды. Ионное произведение воды. Водородный и гидроксильный показатели.
- •Понятие о кислотах. Константы диссоциации слабых кислот. РН в растворах слабых кислот.
- •Понятие об основаниях. Константы диссоциации слабых оснований. РН в растворах слабых оснований.
- •Плохо растворимые электролиты. Произведение растворимости. Условия образования и растворения осадков.
- •Ионно-обменные реакции. Реакция нейтрализации.
- •Гидролиз солей, константа гидролиза. Степень гидролиза и факторы, влияющие на неё.
- •Окислительно-восстановительные реакции (овр). Основные понятия. Направление протекания овр.
- •Понятие об окислительно-восстановительном потенциале (овп). Стандартный водородный электрод. Стандартные овп. Ряд стандартных электродных потенциалов металлов.
- •Факторы, влияющие на величину овп. Уравнение Нернста.
- •Гальванические элементы. Элемент Даниэля-Якоби. Основные типы и области практического использования гальванических элементов.
- •Электролиз расплава соли. Основные понятия. Потенциал разложения. Перенапряжение.
- •Электролиз растворов солей. Ряд разряжаемости катионов и ряд разряжаемости анионов. Области практического применения электролиза. Растворы
- •Химические свойства металлов, взаимодействие металлов с неметаллами.
- •Взаимодействие металлов с водой.
- •Взаимодействие металлов с кислотами.
- •Взаимодействие металлов со щелочами.
- •Классификация неорганических веществ. Кислотно-основные свойства оксидов и гидроксидов металлов.
- •Коррозия металлов. Защита металлов от коррозии.
- •2) Применение коррозионно-стойких материалов.
- •Общая характеристика физических и химических свойств металлов iiа подгруппы. Магний, кальций. Жесткость воды. Умягчение воды.
- •Основные конструкционные металлы - хром, марганец, железо, алюминий. Общая характеристика физических и химических свойств.
- •Полимеры и олигомеры.
- •Химическая идентификация. Аналитический сигнал, химический анализ.
- •Классификация методов качественного анализа
- •Классификация методов количественного анализа
- •Классификация методов титриметрического анализа
- •Теоретические основы кислотно-основного, окислительно-восстановительного титрования. Индикаторы. Принцип их действия.
Взаимодействие металлов с водой.
С водой взаимодействуют, вытесняя водород из воды, только те металлы, значение электродных потенциалов которых значительно меньше чем у воды (–0,41 В).
2Li + 2H2O 2LiOH + H2
Металлы, расположенные между магнием и свинцом пассивируют протекание реакции, с образованием защитной оксидной пленки.
Взаимодействие металлов с кислотами.
Металлы, стоящие в ряду электродных потенциалов левее водорода, взаимодействуют с хлороводородной кислотой. Окислителем в хлороводородной кислоте является ион водорода H+:
Fe + 2HCl FeCl2 + H2
Металлы взаимодействуют с серной кислотой. В разбавленной, также как в хлороводородной кислоте, окислителем является ион водорода:
Ме + Н2SO4 (разб.) MeSO4 + H2
В концентрированной серной кислоте в роли окислителя выступает атом серы . В этом случае становится возможным окисление некоторых благородных металлов.
3Cu + 4H2SO4 3CuSO4 + S + 4H2O
Более сильным окислителем, чем серная кислота является азотная. В разбавленной азотной кислоте окислителем выступает атом азота . Продуктами восстановления азота могут являться NH4NO3, N2, N2O, NO. Концентрированная азотная кислота обычно восстанавливается до NO.
Взаимодействие металлов со щелочами.
Действие растворов щелочей возможно только на «амфотерные» металлы Be, Al, Zn, Sn, Pb. Причем реакция протекает в две стадии: реакция металла с водой с образованием гидроксида и водорода, реакция гидроксида металла со щелочью.
Классификация неорганических веществ. Кислотно-основные свойства оксидов и гидроксидов металлов.
Все неорганические соединения делятся на две большие группы:
Простые вещества — состоят из атомов одного элемента;
Сложные вещества — состоят из атомов двух или более элементов.
Простые вещества по химическим свойствам делятся на:
металлы (Li, Na, K, Mg, Ca и др.);
неметаллы (F2, Cl2, O2, S, P и др.);
амфотерные простые вещества (Zn, Al, Fe, Mn и др.);
благородные газы (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn).
Сложные вещества по химическим свойствам делятся на:
оксиды:
основные оксиды (CaO, Na2O и др.);
кислотные оксиды (СO2, SO3 и др.);
амфотерные оксиды (ZnO, Al2O3 и др.);
двойные оксиды (Fe3O4 и др.);
несолеобразующие оксиды (CO, NO и др.);
гидроксиды;
основания (NaOH, Ca(OH)2 и др.);
кислоты (H2SO4, HNO3 и др.);
амфотерные гидроксиды (Zn(OH)2, Al(OH)3 и др.);
соли:
средние соли (Na2SO4, Ca3(PO4)2 и др.);
кислые соли (NaHSO3, CaHPO4 и др.);
основные соли (Cu2CO3(OH)2 и др.);
двойные и/или комплексные соли (CaMg(CO3)2, K3[Fe(CN)6], KFeIII[FeII(CN)6] и др.);
бинарные соединения:
бескислородные кислоты (HCl, H2S и др.);
бескислородные соли (NaCl, CaF2 и др.);
прочие бинарные соединения (AlH3, CaC2, CS2 и др.).
Коррозия металлов. Защита металлов от коррозии.
Коррозия – самопроизвольный окислительно-восстановительный процесс разрушения металла при взаимодействии с окружающей средой. Среда, в которой происходит разрушение металла, называется коррозионной, а образующиеся в результате коррозии химические соединения – продуктами коррозии. К основным методам защиты от коррозии относятся:
1) Защитные покрытия металлов. Покрытия подразделяются на металлические, неметаллические и образованные в результате химической или электрохимической обработки поверхности металла. Основная цель защитных покрытий – изолировать металл от воздействия агрессивной среды. Для металлических покрытий обычно применяют металлы, которые образуют на своей поверхности защитные пленки (Al, Cr, Zn, Cd, Ni и др.). Металлические покрытия подразделяют на катодные (металл покрытия менее активный) и анодные (металл покрытия более активный). К неметаллическим покрытиям относятся покрытия красками, лаками, эмалями, минеральными маслами, битумом; металлокерамические и резиновые покрытия. К химическим покрытиям относятся искусственно создаваемые защитные пленки различного состава (оксидные, фосфатные, хроматные, сульфидные и пр.), вызывающие пассивирование поверхности металлов.