Рабочая программа учебной дисциплины «общая и неорганическая химия»



страница1/4
Дата01.11.2016
Размер0.7 Mb.
ТипРабочая программа
  1   2   3   4
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова»

Кафедра неорганической и физической химии





Согласовано:

Утверждаю:

Декан химического факультета

Зав.кафедрой

__________ Лигидов М.Х.

__________ Кушхов Х.Б.

«___» _________ 2012г.

«___» _________ 2012г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

«ОБЩАЯ И НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ»



Направление 241000.62 Энерго- и ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии
Профиль «Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов»

Квалификация «Бакалавр »
Очная форма обучения

____________________



Нальчик 2012

Рецензент:

кандидат химических наук, доцент Кяров А.А.

Рабочая программа дисциплины «Общая и неорганическая химия» /сост. Ж.А.Кочкаров – Нальчик: ФГБОУ КБГУ, 2012. - 40 с.

Рабочая программа предназначена для преподавания дисциплины базовой части математического и естественно-научного цикла студентам очной формы обучения по направлению подготовки 241000.62 -Энерго- и ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии в 1 семестре.

Рабочая программа составлена с учетом Федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению подготовки 241000.62 -Энерго- и ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии, утвержденного приказом Министерства образования и науки Российской Федерации «17» сентября 2009 г. № 337.

Составитель ____________________ Ж.А. Кочкаров

30.09.2012 г. (подпись)





 Кочкаров Ж.А., 2012




 ФГБОУ КБГУ, 2012

Содержание









с.

1.

Цели и задачи освоения дисциплины……………………………………………

4

2.

Место дисциплины в структуре ООП ВПО.......…………………………….......

4

3.

Требования к результатам освоения содержания дисциплины..........................

4

4.

Содержание и структура дисциплины (модуля)....…………………………......

7

4.1.

Содержание разделов дисциплины.......................................................................

7

4.2.

Структура дисциплины...........................................................................................

16

4.3.

Лабораторные работы……………………………………………………….........

17

4.4.

Практические занятия (семинары)....………………………………………........

17










4.5.

Самостоятельное изучение разделов дисциплины…………….………….........

18

5.

Образовательные технологии................................................................................

19

5.1.

Интерактивные образовательные технологии, используемые в аудиторных занятиях……………………………………………………………………………

19


6.

Оценочные средства для текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации....................................................................................

20


7.

Учебно-методическое обеспечение дисциплины (модуля)......................……..

37

7.1.

Основная литература…………………………………………………………......

37

7.2.

Дополнительная литература………………………………………………….......

37

7.3.

Периодические издания.....……………………………………….…………........

37

7.4.

Интернет-ресурсы...................................................................................................

38

7.5.

Методические указания к лабораторным занятиям ……………………..…….

38

7.6.

Методические указания к практическим занятиям .............................................

39










7.7.

Программное обеспечение современных информационно-коммуникационных технологий ...................................................................……

39


8.

Материально-техническое обеспечение дисциплины…………………….........

39




Лист согласования рабочей программы дисциплины…..………………….......

41




Дополнения и изменения в рабочей программе дисциплины …………….......

43

1 Цели и задачи освоения дисциплины.

Программа дисциплины составлена на основе требований ФГОС ВПО по направлению подготовки 241000.62 -Энерго- и ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии. Предназначена для бакалавров, обучающихся по профилю «Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов» (первый год).


Цели освоения дисциплины (модуля):

  1.Раскрыть смысл основных законов химии, научить студента видеть области применения этих законов, четко понимать их принципиальные возможности при решении конкретных задач;

2. Теоретическая и практическая подготовка студентов по основным (фундаментальным) разделам общей химии с учетом современных тенденций развития химической науки, что обеспечивает решение задач будущей профессиональной деятельности;

3.Способствовать формированию у студентов химического мировоззрения, развить химическое мышление;

4.Привить навыки самостоятельного выполнения химического эксперимента, необходимых расчетов и выводов при сопоставлении различных химических явлений.
Задачи: Задачами курса общей и неорганической химии являются изучение:

- современных представлений о строении атома и вещества, о зависимости строения и свойств веществ от положения составляющих их элементов в Периодической системе и

характера химической связи;

- природы химических связей и реакций, используемых в производстве химических веществ и материалов, кинетического и термодинамического подходов к описанию химических процессов с целью оптимизации условий их практической реализации;

-принципов номенклатуры неорганических соединений;

-свойств химических систем: растворов, дисперсных систем, окислительно-восстановительных и электрохимических систем;



2 Место дисциплины в структуре ООП ВПО

Дисциплина относится к базовой части – Б.2.5. Математического и естественнонаучного цикла и основывается на знаниях, навыках и умениях, приобретенных в результате освоения химии, физики и математики в средней школе. Успешному освоению дисциплины сопутствует параллельное изучение физики и математики как базовых естественнонаучных дисциплин.

Изучение дисциплины «Общая и неорганическая химия», как предшествующей, составляет основу дальнейшего освоения следующих дисциплин: «Органическая химия»,

«Физическая и коллоидная химия», «Аналитическая химия и ФХМА».


3 Требования к результатам освоения содержания дисциплины

3.1.Элементы общекультурных (ОК) и профессиональных (ПК) компетенций, формируемых данной дисциплиной

При изучении дисциплины особый акцент сделан на реализацию компетентностного подхода, предусматривающего использование в учебном процессе активных и интерактивных форм проведения занятий (семинаров в диалоговом режиме, дискуссий, компьютерных симуляций, деловых и ролевых игр, разбор конкретных ситуаций, психологических тренингов, групповых дискуссий). Удельный вес занятий, проводимых в интерактивной форме, составляет 20% аудиторных занятий.

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование элементов следующих компетенций в соответствии с ФГОС ВПО и ООП ВПО по данному направлению подготовки (специальности): а) общекультурных компетенций (ОК) и профессиональных компетенций (ПК).
3.1.1.Общекультурные компетенции(ОК)

Изучение дисциплины «Неорганическая химия» позволит овладеть следующими общекультурными компетенциями:

-способностью совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и общекультурный уровень, ориентироваться в условиях производственной деятельности и адаптироваться в новых условиях (ОК-1);

-способностью к самостоятельному обучению новым методам исследования, изменению научного и научно-производственного профиля своей профессиональной деятельности, умением принимать нестандартные решения (ОК-2);

-способностью использовать на практике умения и навыки в организации исследовательских и научных работ, пониманием философских концепций естествознания, роли естественных наук в выработке научного мировозрения (ОК-4);

-владением современными компьютерными технологиями, применяемыми при обработке результатов экспериментов и сборе, обработке, хранении и передачи информации при проведении самостоятельных научных исследований (ОК-5);

-способностью использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применяет методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК-6);

-способностью применять знание процессов и явлений, происходящих в живой и

неживой природе, пониманием возможности современных научных методов познания

природы и владением ими на уровне, необходимом для решения задач, имеющих

естественнонаучное содержание и возникающих при выполнении профессиональных

функций (ОК-7).


3.1.2. Профессиональные компетенции (ПК)

Изучение дисциплины позволит овладеть следующими профессиональными компетенциями:

- пониманием сущности и социальной значимости профессии, основных перспектив и проблем, определяющих конкретную область деятельности (ПК 1);

-способностью владеть основами теории фундаментальных разделов общей и неорганической химии (ПК-2);

-способностью применять основные законы химии при обсуждении полученных результатов, в том числе с привлечением информационных баз данных (ПК-3);

-способностью владеть навыками химического эксперимента, основными синтетическими и аналитическими методами получения и исследования химических веществ и реакций (ПК-4);

-способностью владеть навыками работы на современной учебно-научной аппаратуре при проведении химических экспериментов (ПК-5);

- владением методами регистрации и обработки результатов химических экспериментов

(ПК 6);

- пониманием необходимости безопасного обращения с химическими материалами с учетом их физических и химических свойств, способностью проводить оценку возможных рисков (ПК 7).


3.2.Результаты образования, формируемого данной дисциплиной

3.2.1.В результате освоения дисциплины обучающийся должен знать:

-основы современных теорий в области общей и неорганической химии и способы их применения для решения теоретических и практических задач в любых областях химии;

-основные понятия и законы химии, терминологию и номенклатуру важнейших

химических соединений;

- современные представления о строении атомов, молекул и веществ в различных

агрегатных состояниях;

- природу и типы химической связи;

- методологию применения термодинамического и кинетического подходов к описанию химических процессов;

- специфику строения и свойства координационных соединений;

- закономерности изменения физико-химических свойств простых и сложных веществ в зависимости от положения составляющих их элементов в Периодической системе;

-свойства химических систем: растворов, дисперсных систем, окислительно-восстановительных и электрохимических систем;

- основные правила охраны труда и техники безопасности при работе в химической

лаборатории

3.2.2.В результате освоения дисциплины обучающийся должен уметь:

-самостоятельно ставить задачу исследования в химических системах, выбирать оптимальные пути и методы решения подобных задач как экспериментальных, так и теоретических;

-обсуждать результаты исследований, ориентироваться в современной литературе по общей и неорганической химии, вести научную дискуссию по вопросам химии.

-работать с химическими реактивами, растворителями, лабораторным химическим

оборудованием;

- производить расчеты, связанные: с приготовлением растворов заданной концентрации, определением термодинамических и кинетических характеристик химических процессов, определением стехиометрии химических реакций, определением условий образования осадков труднорастворимых веществ и др.;

- использовать принцип периодичности и Периодическую систему для предсказания свойства простых и сложных химических соединений и закономерностей в их изменении;

- проводить простой учебно-исследовательский эксперимент на основе владения

основными приемами техники работ в лаборатории;

- производить оценку погрешностей результатов физико-химического эксперимента;

- оформлять результаты экспериментальных и теоретических работ, формулировать выводы.

3.2.3.В результате освоения дисциплины обучающийся должен владеть:

-основными приемами проведения физико-химических измерений;

-методами корректной оценки погрешностей при проведении химического эксперимента;

- теоретическими методами описания свойств простых и сложных веществ на основе электронного строения их атомов и положения в Периодической системе химических элементов;

- экспериментальными методами определения химических свойств и характеристик неорганических соединений.

4 Содержание и структура дисциплины (модуля)

4.1 Содержание разделов дисциплины


№ раз-дела

Наименование раздела (модуля)

Содержание раздела

Форма текущего контроля

1

2

3

4

1




«Химия как наука. Строение вещества»

Современные проблемы неорганичес-кой химии.



1. Предмет и задачи химии. Место химии в системе естественных наук. Предмет и задачи химии. Основные задачи современной неорганической химии. Современ-ные направления развития химической науки. Химическая форма движения материи. Химия как система знаний о веществах – их составе, строении и химической связи.

2. Атомно-молекулярное учение. Основные химические понятия: атом, молекула, простое вещество, химическое соединение. Химический элемент. Изотопы. Атомная и Молекулярная масса. Моль, молярная масса, молярная концентрация вещества.

Основные законы атомно-молекулярного учения. Законы: сохранения, кратных отношений, постоянства состава, объемных отношений. Закон Авогадро. Закон эквивалентов. Соединения постоянного и переменного состава.

Газовые системы. Газовые законы. Идеальный газ. Уравнение Менделеева – Клапейрона. Парциальное давление газа в смеси, относительная плотность газов.

3. Строение атома и электронных оболочек атома. Экспериментальные основы современной теории строения атома. Ядро и электронная оболочка. Планетар-ная модель атома и постулаты Бора, противоречия модели.

Дуализм в поведении микрочастиц. Волновая природа элементарных частиц. Уравнение де Бройля, принцип неопределенности Гейзенберга. Квантовомеханическая модель атома водорода. Волновое уравнение Шредингера. Волновая функция и электронная плотность электронов в атоме. Радиальное и угловое распределение электронной плотности в атоме.

Квантовые числа. Атомные орбитали. Энергетические уровни электрона в атомах. Вид s-, p-, d-, f- атомных орбиталей. Принцип Паули. Правило Хунда и порядок заполнения атомных орбиталей. Принцип наименьшей энергии. Правила Клечковского. Понятие об эффективном заряде ядра атома. Экранирование заряда ядра электронами.

4.Периодический закон и Периодическая система химических элементов с точки зрения теории строения атома. Периодичность свойств элементов.

Особенности заполнения электронами атомных орбиталей и формирование периодов. s-, p-, d-, f-элементы и их расположение в периодической системе. Строение электронных оболочек элементов и их периодичность. Главные и побочные подгруппы. Различные формы таблиц периодической системы. Периодичность свойств атомов. Радиусы атомов и ионов. Орбитальные и эффективные радиусы. Изменение атомных и ионных радиусов по периодам и группам. Эффекты d- и f-сжатия. Ионизационный потенциал и его изменение по периодам и группам. Факторы, определяющие величину ионизационного потенциала. Сродство к электрону и его изменение по периодам и группам. Факторы, определяющие величину сродства к электрону. Понятие об электроотрицатель-ности элементов. Шкала Полинга. Изменение величин электроотрицательности элементов по периодам и группам.

Периодичность химических свойств элементов, простых веществ и химических соединений. Вторичная периодичность и ее проявление в свойствах элементов IV и VI периодов. Изменение валентности по периодам и группам. Изменение свойств элементов по периодам и группам в зависимости от структуры внешних и предвнешних электронных оболочек и радиусов атомов. Изменение химической активности металлов и неметаллов по периодам и группам. Изменение кислотно-основных свойств оксидов и гидроксидов по периодам и группам.

5. Химическая связь и строение молекул, валентность. Взаимодействие атомов. Причины образования химической связи. Природа химической связи. Молекула водорода и методы ее описания.

Квантовомеханическая трактовка механизма образования связи в молекуле водорода. Основные типы химической связи: ковалентная (неполярная и полярная), ионная, металлическая. Механизмы образования ковалентной связи. Общие особенности механизма образования ковалентных и ионных связей. Основные положения теории валентных связей (ВС). Особенности образования связей по донорно-акцепторному механизму. Насыщаемость и направленность химической связи. Многоцентровая связь.

Валентность химических элементов. История развития понятия валентности. Различные трактовки понятия валентности в современной химии. Валентность с позиций теории ВС. Валентность s-, p-, d-, f-элементов. Постоянная и переменная валентности. Валентность и степень окисления атомов элементов в их соединениях. Координационное число химически связанного атома как характеристика, дополняющая валентность.

Одиночные и кратные связи. σ- и π-разновидности ковалентных связей. Относительная устойчивость (pp)π- и (pd)π-связей. Количественные характеристики химических связей. Порядок связи. Энергия связи. Длина связи. Валентный угол. Эффективные заряды химически связанных атомов и степень ионности связи. Дипольный момент связи.

Степень ионности связи как функция разности электроотрицательностей взаимодействующих атомов. Дипольный момент многоатомной молекулы. Факторы, определяющие величину дипольного момента многоатомной молекулы.

Концепция гибридизации атомных орбиталей и пространственное строение молекул и ионов. Особенности распределения электронной

плотности гибридных орбиталей. Простейшие типы гибридизации: sp, sp2, sp3, sp3d, sp3d2. Гибридизация с участием неподеленных электронных пар. Пространственная конфигурация молекул и ионов типа AX2, AX3, AX4, AX5, AX6, AX7. Теория отталкивания электронных пар валентной оболочки и пространствен-ная структура молекул.

Концепция поляризации ионов. Трактовка полярных связей согласно концепции поляризации ионов. Локализованные и делокализованные связи. Трех- и многоцентровые связи. Делокализация π-электронной плотности в молекуле бензола, графите, ионах кислородсодержащих неорганических кислот. Электроннодефицитные и электронноизбыточные молекулы. Пространственная конфигурация молекул и ионов кислородсодержащих неорганических кислот.

Теория молекулярных орбиталей (МО ЛКАО). Основные положения теории МО. Энергетические диаграммы. Связывающие и разрыхляющие МО. Энергетические диаграммы МО двухатомных молекул элементов второго периода. σ- и π-молекулярные орбитали. Относительная устойчивость двухатомных молекул и соответствующих ионов. Сравнение теории ВС и МО. Химическая связь в частицах Н2, Н2+ и Н2- с позиций методов МО и ВС.

Ионная связь и ее свойства. Поляризация иона в электрическом поле. Поляризуемость и поляризующее действие ионов. Изменение в периодах и группах. Взаимодействие ионов в кристаллической решетке. Энергия ионной кристаллической решетки, влияние размеров и зарядов ионов.

Металлическая связь. Электронное строение металлов с позиции МО ЛКАО. Валентные электроны, электронный газ. Основы зонной теории. Связь в металлах, полупроводниках и диэлектриках.

Химическая связь и типы кристаллов. Дефекты кристаллической решетки. Твердые растворы.

6. Межмолекулярное взаимодействие. Силы Ван-дер-Ваальса. Ориентационное, индукционное и дисперсион-ное взаимодействия. Факторы, определяющие энергию межмолекулярного взаимодействия.

Водородная связь. Природа водородной связи, ее количественные характеристики. Меж- и внутри-молекулярная водородная связь. Водородная связь между молекулами фтороводорода, воды, аммиака и спиртов.

Влияние водородной связи на физические свойства веществ с молекулярной структурой. Общие особенности физических свойств молекулярных кристаллов в сравнении с ионными и атомными кристаллами.

Соединения включения. Клатратные соединения. Кристаллическое состояние вещества. Деление кристаллов по типу связи: атомные (ковалентные), ионные, металлические, молекулярные.

Факторы, определяющие температуру плавления ионных, атомных и молекулярных кристаллов. Зависимость физических свойств веществ с молекуляр-ной структурой от характера межмолекулярного взаимодействия. Температуры плавления и кипения в рядах веществ сходного состава, образованных элементами одной подгруппы. Теплоты фазовых переходов.

7.Современные проблемы неорганической химии. Металлоорганическая и супрамолекулярная химия-химия молекулярных ансамблей и молекулярных связей. Полимолекулярные системы и их получение. Селективное связывание молекул в супермолекулы.

Химия нестехиомерических соединений. Неорганичес-кие материалы. Наноматериалы и нанотехнологии. Бионеорганическая химия.

Коллок-виум, компью-терное тестиро-вание




2

Основные закономер-ности про-текания химических процессов»


8. Основы химической термодинамики.Энергетические характеристики химических реакций.

Первое начало термодинамики. Внутренняя энергия вещества. Превращения энергии и работы в химических процессах. Закон сохранения энергии. Термохимия. Понятие об энтальпии. Эндо-и экзотермические реакции. Закон Гесса и следствие из него. Стандартное состояние и стандартная энтальпия образования вещества. Расчеты тепловых эффектов реакций. Энтальпия атомизации веществ и энергия связи в многоатомных молекулах. Цикл Борна - Габера. Принцип Бертло - Томпсона.

Второе начало термодинамики. Понятие энтропии. Уравнение Больцмана. Изменение энтропии при фазовых и химических превращениях. Стремление к максимуму энтропии в изолированных системах как характеристика возможности самопроизвольного протекания реакции. Оценка знака изменения энтропии в химических реакциях.

Энергия Гиббса. Уменьшение энергии Гиббса как термодинамический критерий возможности само-произвольного протекания процесса в закрытых системах. Стандартное изменение энергии Гиббса в реакции. Зависимость изменения энергии Гиббса от температуры, давления и концентрации реагирующих веществ. Особенности протекания газофазных, жидко-фазных, твердофазных реакций. Роль энтальпийного и энтропийного факторов в определении направления процесса.



9. Основы химической кинетики. Гомогенные и гетерогенные реакции. Скорость химической реакции и факторы ее определяющие. Зависимость скорости реакции от концентрации реагентов. Кинетическое уравнение реакции. Многостадийные реакции. Порядок и молекулярность реакции.

Понятие о механизме реакции. Переходное состояние, или активированный комплекс. Энергия активации. Факторы, определяющие величину энергии активации. Энергетическая диаграмма реакции. Координата реакции.

Влияние температуры на скорость химической реакции. Правило Вант-Гоффа. Температурный коэффициент скорости. Уравнение Аррениуса. Уравне-ние зависимости скорости реакции от температуры, энергии активации и энтропии активации. Распределение Максвелла - Больцмана.

Катализ и катализаторы. Ингибиторы и ингибирова-ние. Каталитические яды. Влияние катализаторов на скорость химической реакции. Особенности кинетики газофазных, жидкофазных и твердофазных реакций. Механизмы гомогенного и гетерогенного катализа. Гомогенные и гетерогенные каталитические реакции. Промежуточные стадии в гомогенных и гетерогенных каталитических реакциях. Адсорбция физическая и химическая. Природа адсорбционных сил.

Фотохимические и цепные реакции. Природа активных частиц. Основные стадии протекания цепных реакций. Неразветвленные и разветвленные цепные реакции на примере образования хлороводорода и воды.

10. Химическое равновесие. Обратимые и необратимые химические реакции. Состояние равновесия и принцип микроскопической обратимости реакции. Кинетический и термодинамический подходы к описанию химического равновесия. Константа химического равновесия и различные способы ее выражения. Связь константы химического равновесия со стандартным изменением энергии Гиббса. Смещение химического равновесия при изменении условий. Принцип Ле Шателье.


Коллок-виум, компью-терное тестиро-вание




3

Основы химии растворов. Реакции в водных средах.

.


11.Общие свойства растворов. Растворы неэлектро-литов. Теории растворов. Растворение как физико-химический процесс. Изменение энтальпии и энтропии при растворении веществ. Сольватация. Сольваты. Особые свойства воды как растворителя. Гидраты и кристаллогидраты.

Общие свойства растворов – диффузия и осмос. Осмотическое давление и его значение. Методы определения молекулярных масс растворенных веществ.

Жидкие растворы. Растворитель и растворяемое вещество. Растворимость. Насыщенные, ненасыщенные, пересыщенные, разбавленные и концентрированные растворы. Взаимодействие растворенного вещества и растворителя. Состояние вещества в растворе.

Концентрация растворов и способы ее выражения: массовая доля, молярность, нормальность, моляльность, мольная доля, титр.

Закономерности растворимости газов в жидкостях, двух жидкостей, твердых веществ в жидкостях. Закон Генри. Влияние на растворимость природы компонентов, температуры и давления. Перекристаллизации и экстракция.

Давление и состав пара над раствором. Закон Рауля. Кристаллизация и кипение раствора. Криоскопия и эбулиоскопия. Идеальные и реальные растворы.



12.Растворы электролитов. Изотонический коэффициент. Водные растворы электролитов.

Электролитическая диссоциация растворенных веществ. Основы теории электролитической диссоци-ации. Механизм диссоциации. Влияние природы вещества на его способность к электролитической диссоциации в водном растворе. Гидратация ионов в растворе.

Кислотно-основные взаимодействия в растворах. Роль растворителя в кислотно-основном взаимодействии.

Растворы слабых электролитов. Константа и степень диссоциации слабого электролита. Закон разбавления Оствальда.

Растворы сильных электролитов. Кажущаяся степень диссоциации сильного электролита. Активность и коэффициент активности. Ионная сила раствора. Основные представления теории сильных электро-литов (теории Бренстеда и Лоури, Льюиса и др.). Протонная теория кислот и оснований, протолиз и протолитические реакций. Протолиты и апротолиты. Роль растворителя в кислотно- основном взаимодействии. Сила кислород-содержащих кислот и ее зависимость от их состава и строения.

Вода как ионизирующий растворитель. Электронное строение и структура молекулы воды. Самоионизация жидкой воды. Диссоциация воды. Ионное произведение воды. Водородный и гидроксильный показатели среды. Ион гидроксония. Индикаторы. Методы определения рН. Буферные растворы. Кислотно-основный характер диссоциации гидроксидов в зависимости от положения элементов в периодической системе. Диссоциация средних, кислых и основных солей.

Реакции комплексообразования в водных растворах. Причины образования комплексных часгиц в растворах. Равновесия в растворах комплексных соединений. Общие и ступенчатые константы устойчивости и нестойкости. Основные факторы, определяющие устойчивость комплексных соединений, энтальпию и энтропию комплексообразования. Жесткие и мягкие доноры и акцепторы. Хелатный эффект. Правило циклов Чугаева.

Труднорастворимые электролиты. Равновесие между осадком и насыщенным раствором. Произведение растворимости. Влияние одноименных ионов на растворимость веществ. Перевод труднорастворимых осадков в растворимое состояние. Влияние рН раствора на образование труднорастворимого вещества.

Неводные растворы. Жидкие аммиак, фтороводород и другие растворители. Растворимость веществ в неводных растворителях. Возможность диссоциации веществ в неводных растворах.

13.Реакции в неорганической химии.

Классификация химических реакций. Обменные реакции в растворах. Реакции нейтрализации. Кислотно-основные взаимодействия как реакции переноса протона. Индикаторы кислотно-основного равновесия в водных растворах. Смещение равновесия нейтрализиции в зависимости от силы реагирующих электролитов.



Гидролиз солей. Представления Аррениуса и Вернера о механизме гидролиза. Понятие об аквакислотах. Ионные уравнения гидролиза. Константа и степень гидролиза. Влияние природы, заряда и радиуса ионов на их склонность к гидролизу. Влияние концентрации раствора, температуры, рН среды на степень гидролиза. Влияние константы диссоциации кислоты(основания), кислоты и основания на константу гидролиза. Сложные случаи гидролиза. Обратимый и необратимый гидролиз. Гидролиз кислых солей. Гидролиз труднорастворимых солей. Совместный гидролиз солей. Условия подавления гидролиза. Общие принципы получения легкогидролизующихся солей, их очистки и сушки.

Окислительно-восстановительные реакции в водных растворах. Окислительно-восстановительные процессы как реакции переноса электрона. Участие воды в окислительно-восстановительных реакциях. Окислители и восстановители. Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций. Метод ионно-молекулярных полуреакций. Метод протонно-кислородного баланса. Классификация окислительно-восстановительных реакций. Новый подход к классифи-кации ОВР. Типы окислительно-восстановительных реакций.

Количественные характеристики окислительно-восстановительных переходов. Равновесие на границе металл - раствор. Электродные потенциалы металлов. Гальванический элемент (ГЭ). Работа ГЭ Якоби-Даниэля. Электродвижущая сила гальванического элемента. Аккумуляторы и сухие батареи.



Водородный электрод и водородный нуль отсчета потенциалов. Стандартные условия и стандартный потенциал полуреакции. Таблицы стандартных восстановительных потенциалов. Использование табличных данных для оценки возможности протекания окислительно-восстановительных реакций.

Окислительно-восстановительные равновесия в растворах. Окислительно-восстановительные потенциалы и их зависимость от концентрации реагентов. Уравнение Нернста. Влияние рН на величину восстановительного потенциала. Окислительно-восстановительные свойства воды. Редокс-потенциалы и оценка направления и полноты протекания кислительно-восстановительных реакций. Зависимость между величинами редокс-потенциалов систем и изменением энергии Гиббса. Подбор окислителей и восстановителей с учетом стандартных редокс-потенциалов.



Электролиз растворов и расплавов. Электролиз расплавов и водных растворов электролитов. Катодные и анодные процессы. Потенциал разложения. Явление перенапряжения. Практическое значение электролиза. Электролитические способы получения металлов из расплавов и растворов. Законы Фарадея.

Электрохимическая коррозия металлов- результат работы ГЭ. Продукты химической и электрохимической коррозии и основные методы защиты от коррозии.



14. Дисперсные системы. Коллоиды. Классификация дисперсных систем. Суспензии и эмульсии. Коллоидные растворы. Устойчивость коллоидных растворов. Строение коллоидной частицы и мицеллы. Лиофильные и лиофобные коллоиды. Золи и гели. Пептизация, коагуляция, седиментация коллоидов. Коллоидные растворы в природе и технике. Сорбция и сорбционные процессы.

15.Комплексные соединения. Экспериментальные основы координационной теории Вернера. Типы лигандов, дентатность. Хелаты. Изомерия и Номенклатура. Описание электронного строения комплексных соединений. Использование метода ВС. Понятие о теории поля лигандов. Расщепление энергии d-электронов в полях различной симметрии: октаэдрическом, тетраэдрическом, тетрагональном, квадратном. Приложение метода МО для описания комплексных соединений. Энергия стабилизации полем лигандов. Спектрохимический ряд лигандов. Комплексы слабого и сильного полей, их электронные конфигурации и магнитные свойства. Природа связей металл - лигаид. Координационное число и структура комплексных соединений с позиций теории поля лигандов.

16.Современные методы синтеза и анализа неорганических веществ. Элементный анализ. Хроматография. Физико-химический анализ. Диаграммы плавкости бинарных систем. Рентгенография. Спектроскопические методы. Оптическая спектроскопия: электронные, колебательные и вращательные спектры. Радиоспектро-скопия: спектры ЯМР и ЭПР. Калориметрия, тензиметрия, масс-спектрометрия.



Коллок-виум, компью-терное тестиро-вание



4.2 Структура дисциплины

Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единиц (180 часа)



Вид работы

Трудоемкость, часов

1

семестра





Всего

Общая трудоемкость

180




180

Аудиторная работа:

95




95

Лекции (Л)

38




38

Практические занятия (ПЗ)

19




19

Лабораторные работы (ЛР)

38




38

Самостоятельная работа:

58




58

Курсовой проект (КП), курсовая работа (КР)1










Расчетно-графическое задание (РГЗ)










Реферат (Р)










Эссе (Э)










Самостоятельное изучение разделов

10




10

Контрольная работа (К)2










Самоподготовка (проработка и повторение лекционного материала и материала учебников и учебных пособий, подготовка к лабораторным и практическим занятиям, коллоквиумам, рубежному контролю и т.д.),

48




48

Подготовка и сдача экзамена3

27




27

Вид итогового контроля (зачет, экзамен)



180




180




Каталог: docs -> chem
docs -> Потенциальные места трудоустройства выпускников огу в разрезе укрупненных групп направлений подготовки и специальностей
docs -> Наименование специализированных аудиторий и лабораторий Перечень оборудования
docs -> Инструкция по использованию «вак-системы»
docs -> Решение заказчика
docs -> Программа дисциплины корпоративные системы управления проектами фгос впо третьего поколения Профессиональный цикл
docs -> Круг обязанностей
docs -> Решение проблем формирования профессиональной компетенции педагога в условиях информатизации современного образования требует изменения содержания существующей
docs -> Iid-094 «Интегрированная корпоративная система отчетности (иксо)» Техническое задание москва 2015
chem -> Занятие №2 Сопряжение. Электронные эффекты


Поделитесь с Вашими друзьями:
  1   2   3   4


База данных защищена авторским правом ©grazit.ru 2019
обратиться к администрации

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал