Введение

В соответствии с учебным планом химия является одной из общеобразовательных дисциплин. Ее изучение как одной из важнейших фундаментальных наук необходимо для формирования у студентов целостного естественнонаучного мировоззрения.

Вузовская программа по химии предусматривает дальнейшее усвоение студентами техники химических расчетов, приобретение ими навыков самостоятельного выполнения химических экспериментов.

Инженер должен обладать достаточными знаниями в области химии, поскольку это способствует развитию логического мышления, позволяет получить современное научное представление о веществе как одном из видов движущейся материи, о механизме и условиях превращения одних веществ в другие.

Без знания химии невозможно решение экологических сырьевых и энергетических проблем, которые в последние годы становятся все более актуальными.

Усвоение курса химии будет успешным только при систематических занятиях. Изучение химии должно сопровождаться выполнением упражнений и решением задач. Решение задач – один из лучших методов прочного усвоения, проверки и закрепления теоретического материала.

Данные методические указания содержат набор задач различной степени сложности, что позволяет преподавателю дифференцированно подходить к проведению аудиторных занятий. Для успешной подготовки рекомендуется предварительно познакомиться с теоретическим материалом [2, 3], проанализировать решение типовых задач [1, 4, 5], а также разобрать примеры решения задач, приведенные в данной работе.

1. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

ПО КУРСУ «ОБЩАЯ ХИМИЯ»

Введение

Химия как часть естествознания. Предмет химии. Вещество. Ви­ды химических реакций. Связь химии с другими науками. Химия и проблемы экологии.

1.1. Раздел 1. Основы строения вещества

1.1.1. Электронное строение атома и

систематика химических элементов

Кванто-механическая модель атома. Принцип Паули, правила Хунда и Клечковского. Строение многоэлектронных атомов. Периоди­ческая система Д. И. Менделеева и изменение свойств элементов и их соеденений. Окислительно-восстановительные свойства элементов.

1.1.2. Химическая связь

Основные типы и характеристики связи. Ковалентная и ионная связи. Метод валентных связей. Гибридизация. Понятие о методе мо­лекулярных орбиталей.

1.1.3. Типы взаимодействия молекул. Комплексные соединения

Основные типы взаимодействия молекул. Силы межмолекулярного взаимодействия. Водородная связь. Донорно-акцепторное взаимодействие. Комплексные соединения. Комплексы. Комплексообразователи, лиганды, заряд и координационное число. Типы комплексных соединений. Понятие о теории кристаллического поля комплексных соединений.

1.1.4. Химия вещества в конденсированном состоянии

Агрегатное состояние вещества. Твердое тело. Аморфное состояние вещества. Кристаллы. Металлическая связь и металлы. Химическая связь в полупроводниках и диэлектриках.

1.2. Раздел 2. Взаимодействие веществ

1.2.1. Элементы химической термодинамики

Энергетические эффекты химических реакций. Внутренняя энергия и энтальпия. Термохимия. Термохимические законы и уравнения. Энтальпия и образование химических соединений. Энтропия. Энергия Гиббса и Гельмгольца. Условия самопроизвольного протекания химических реакций. Условия химического равновесия. Обратимые и необратимые реакции.

1.2.2. Химическое и фазовое равновесие

Закон действующих масс. Константа равновесия. Принцип Ле-Шателье. Химическое равновесие в гетерогенных системах. Фазовое равновесие. Поверхностные явления.

1.2.3. Химическая кинетика

Скорость гомогенных химических реакций. Зависимость скорости химической реакции от температуры. Энергия активации. Теория переходного комплекса. Гомогенный катализ.

Скорость гетерогенных химических реакций. Гетерогенный катализ.

1.2.4. Растворы

Определение и классификация растворов. Растворы электролитов и неэлектролитов. Электролитическая диссоциация. Водородный показатель. Ионные реакции в растворах. Диссоциация комплексов. Константа диссоциации. Гидролиз солей. Типы гидролиза. Ступенчатый и полный гидролиз.

1.2.5. Электрохимические процессы

Окислительно-восстановительные реакции. Определение и классификация электрохимических процессов. Понятие об электродных потенциалах. Гальванический элемент. ЭДС и ее измерение. Стандартный водородный электрод и водородная шкала потенциалов. Уравнение Нернста. Поляризация. Потенциалы газовых, металлических и окислительно-восстановительных электродов. Электролиз. Последовательность электродных процессов. Выход по току. Электролиз с нерастворимыми и растворимыми анодами.

1.2.6. Коррозия. Защита металлов и сплавов от коррозии

Основные виды коррозии. Химическая коррозия. Электрохимическая коррозия. Коррозия под действием блуждающих токов. Методы защиты от коррозии. Легирование, электрохимическая защита, защитные покрытия. Изменение свойств коррозионной среды. Ингибиторы коррозии.