- •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.
Основные конструкционные металлы - хром, марганец, железо, алюминий. Общая характеристика физических и химических свойств.
Алюминий
Физические свойства. Серебристо-белый металл, плотность (при 20°С) 2698,9 кг/м3; tпл 660,24°С; tкип около 2500°С;
Химические свойства. Алюминий является активным металлом, сильным восстановителем. Но наличие защитной оксидной пленки на его поверхности затрудняет его взаимодействие со многими окислителями при обычных условиях. В отличие от щелочных и щелочноземельных металлов, алюминий при обычных условиях не реагирует с водой, так как защищен пленкой нерастворимого в воде оксида. Однако эта пленка легко растворяется в растворах кислот и щелочей, поэтому не защищает алюминий от взаимодействия с ними:
2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2↑
Al + 4HNO3 → Al(NO3)3 + NO↑ + 2H2O
2Al + 2NaOH + 6H2O → 2Na[Al(OH)4] + 3H2↑
Исключением является концентрированные серная и азотная кислоты, в которых алюминий пассивируется.
Важным свойством алюминия является его способность восстанавливать некоторые металлы из их оксидов при высокой температуре. Этот способ получения металлов называется алюмотермией: 4Al + 3MnO2 → 3Mn + 2Al2O3
Хром.
Физические свойства. Хром - твердый, тяжелый, тугоплавкий металл. Плотность 7190 кг/м3; tпл 1890 °С; tкип 2480 °С.
Химические свойства. Хром химически малоактивен. При обычных условиях устойчив к кислороду и влаге, но соединяется с фтором, образуя CrF3. Выше 600°С взаимодействует с парами воды, давая Сr2О3; с азотом - Cr2N, CrN; с углеродом - Сr3С2; с серой - Cr2S3. Со многими металлами хром дает сплавы. Хром загорается в кислороде при 2000°С с образованием темно-зеленого оксида хрома (III) Сr2О3. Помимо оксида (III), известны других соединения с кислородом, например CrO, СrО3, получаемые косвенным путем. Хром легко реагирует с разбавленными растворами соляной и серной кислот с образованием хлорида и сульфата хрома и выделением водорода; царская водка и азотная кислота пассивируют хром. С увеличением степени окисления возрастают кислотные и окислительные свойства хрома.
Железо.
Физические свойства. Плотность(20°C) 7874 кг/м3, tпл 1539°С, tкип 3200°С.
Химические свойства. С кислородом железо образует оксид (II) FeO, оксид (III) Fe2O3 и оксид (II,III) Fe3O4 (соединение FeO c Fe2O3, имеющее структуру шпинели). Во влажном воздухе при обычной температуре железо покрывается рыхлой ржавчиной (Fe2O3·nH2O). Вследствие своей пористости ржавчина не препятствует доступу кислорода и влаги к металлу и поэтому не предохраняет его от дальнейшего окисления. При нагревании в водяном паре железо окисляется с образованием Fe3O4 (ниже 570 °С) или FeO (выше 570 °С) и выделением водорода.
Железо легко реагирует с галогенами и галогеноводородами, давая соли, например хлориды FeCl2 и FeCl3. При нагревании железа с серой образуются сульфиды FeS и FeS2. Карбиды железа - Fe3C (цементит) и Fe2C (е-карбид) - выпадают из твердых растворов углерода в железе при охлаждении. Fe3C выделяется также из растворов углерода в жидком железе при высоких концентрациях С. При нагревании железо энергично реагирует с кремнием и фосфором, образуя силициды (например, Fe3Si и фосфиды (например, Fe3P).