1

2

3

1. Цели освоения дисциплины

Целями освоения дисциплины «Избранные главы неорганической химии» являются:

- освоение студентами теоретических основ химии, химии элементов и их соединений;

- понимание роли химии и химической технологии в охране окружающей среды;

- формирование естественнонаучного мировоззрения и представлений о дальнейшем развитии химической науки;

- способность и готовность использовать основные законы химии в профессиональной деятельности.

2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата Дисциплина «Избранные главы неорганической химии» относится к вариативной части математического и естественнонаучного цикла дисциплин. Содержание дисциплины является следующим за «Общей и неорганической химией» этапом в системе химической подготовки бакалавров-химиков-технологов. «Избранные главы неорганической химии» - дисциплина, необходимая для успешного изучения всех последующих общетехнических и специальных дисциплин.

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины Освоение дисциплины направлено на формирование:

общекультурных компетенций ОК-1 – владение культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения;

В результате освоения ОК-1 студент должен:

знать:

- современные тенденции развития химии и химического материаловедения;

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

- правила работы с химическими реактивами, простейшим лабораторным оборудованием;

уметь:

- проводить простейший учебно-исследовательский эксперимент на основе владения основными приемами техники работ в лаборатории;

владеть:

- основными приемами проведения физико-химических измерений.

- методами описания свойств простых и сложных веществ.

ОК-3 – способность и готовность к кооперации с коллегами, работе в коллективе;

В результате освоения ОК-3 студент должен:

знать:

- стандарты, методические и нормативные материалы, определяющие проектирование, производство и сопровождение объектов профессиональной деятельности;

уметь:

- проводить простейший учебно-исследовательский эксперимент на основе владения основными приемами техники работ в лаборатории;

владеть:

- методами управления первичными производственными подразделениями.

ОК-7 – стремление к саморазвитию, повышению своей квалификации и мастерства, способность приобретать новые знания в области техники и технологии, математики, естественных, гуманитарных, социальных и экономических наук;

В результате освоения ОК-7 студент должен:

знать:

- химические свойства элементов различных групп Периодической системы и их важнейших соединений;

- характеристику важнейших элементов и их соединений, важнейшие химические процессы с участием неорганических веществ;

уметь:

- выполнять основные химические операции;

- проводить анализ физико-химических свойств простых и сложных веществ;

владеть:

- методами управления первичными производственными подразделениями;

- методами оценки погрешностей результатов физико-химического эксперимента.

ОК-13 – понимание роли охраны окружающей среды и рационального природопользования для развития и сохранения цивилизации.

В результате освоения ОК-13 студент должен:

знать:

- правовые и нравственно-этические нормы в сфере профессиональной деятельности;

- правовые нормы, регулирующие отношение человека к человеку, обществу, окружающей среде;

уметь:

- этические и правовые нормы, регулирующие отношение человека к человеку, обществу, окружающей среде;

- использовать и составлять нормативные и правовые документы, относящиеся к профессиональной деятельности;

владеть:

- методами разработки производственных программ и сменносуточных плановых заданий участкам производства и анализа их выполнения;

общепрофессиональных компетенций ПК-2 – использование знаний о современной физической картине мира, пространственновременных закономерностях, строении вещества для понимания окружающего мира и явлений природы;

В результате освоения ПК-2 студент должен:

знать:

- электронное строение атомов и молекул, основы теории химической связи в соединениях разных типов;

- строение вещества в конденсированном состоянии;

- строение и свойства координационных соединений;

уметь:

- оформлять результаты экспериментальных и теоретических работ, формулировать выводы;

владеть:

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

- методами корректной оценки погрешностей при проведении химического эксперимента.

ПК-3 – использование знания о строении вещества, природе химической связи в различных классах химических соединений для понимания свойств материалов и механизма химических процессов, протекающих в окружающем мире;

В результате освоения ПК-3 студент должен:

знать:

- методы описания химических равновесий в растворах электролитов;

- важнейшие методы исследования структуры и свойств неорганических веществ;

уметь:

- оформлять результаты экспериментальных и теоретических работ, формулировать выводы;

владеть:

- современной научной аппаратурой и навыками ведения химического эксперимента.

ПК-21– планировать и проводить физические и химические эксперименты, проводить обработку их результатов и оценивать погрешности, математически моделировать физические и химические процессы и явления, выдвигать гипотезы и устанавливать границы их применения;

В результате освоения ПК-21 студент должен:

знать:

- основные закономерности протекания химических процессов и характеристики равновесного состояния;

уметь:

- использовать основные химические законы, термодинамические справочные данные и количественные соотношения неорганической химии для решения профессиональных задач.

владеть:

- экспериментальными методами определения физико-химических свойств неорганических соединений.

ПК-23 – способность использовать знание свойств химических элементов, соединений и материалов на их основе для решения задач профессиональной деятельности.

В результате освоения ПК-23 студент должен:

знать:

- электронное строение атомов и молекул, основы теории химической связи в соединениях разных типов;

- строение вещества в конденсированном состоянии;

уметь:

- определять термодинамические характеристики химических реакций и равновесные концентрации веществ;

владеть:

- экспериментальными методами определения физико-химических свойств неорганических соединений.

3.1. Матрица соотнесения тем/разделов учебной дисциплины (модуля) и формируемых в них профессиональных и общекультурных компетенций Раздел 1. Понятие «амфотерность» в неорганической химии.

оксидов и гидроксидов металлов в водных растворах.

твердых оксидов и гидроксидов металлов в твердофазных системах Раздел 2. Свойства атомного ядра и основные вопросы радиохимии свойства радиоактивного излучения.

новной закон радиоактивного распада. Радиоактивные свойства Раздел 3. Вопросы геохимии Раздел 4. Коллоидные растворы.

Строение коллоидных частиц.

растворов. Получение коллоидов..

Раздел 5. Химические свойства элементов различных групп Периодической системы и их важнейших соединений.

единения.

единения.

единения.

единения.

Раздел 6. Бионеорганическая химия.

Итого Неделя Раздел дисциплины (модуля), темы лекций и их содержание Объем 1. Понятие «амфотерность в неорганической химии.

1.1Амфотерные свойства оксидов и гидроксидов металлов в водных растворах.

1.2.Амфотерные свойства твердых оксидов и гидроксидов в твердофазных системах. [1,2,3,4,5] 3-4 2. Свойства атомного ядра и основные вопросы радиохимии. 4 2.3. Строение и классификация атомных ядер. Типы и свойства радиоактивного излучения.

2.4. Ядерные реакции. Основной закон радиоактивного распада.

Радиоактивные свойства. Радиоактивное равновесие. [1,2,3,4,5, 3. Вопросы геохимии.

3.5. Методы изучения состава Земли. Строение Земли. Происхождение Земли. Оценка состава Земли по величинам кларков. Законы геохимии. [1,2,3,4,5,6,7].

4.Коллоидные растворы.

4.6. Коллоидная химия. Строение коллоидных частиц.

4.7. Свойства коллоидных растворов: рассеяние света, окраска коллоидов, устойчивость коллоидов. Получение коллоидов.

[1,2,3,4,5,6,7,8] 5. Химические свойства элементов различных групп Периодической системы и их важнейших соединений 5.8. Сложные и необычные соединения щелочных и щелочноземельных металлов. Комплексообразование двухзарядных катионов в ряду бериллий-барий. Химические принципы некоторых важных технологических процессов по переработке соединений sэлементов. [1,2,3,4,5,6,7,8] 5.9. Галлий, индий, таллий. Общая характеристика элементов.

Методы получения. Сопоставление их свойств со свойствами алюминия. Соединения таллия (I). Применение галлия, индия, таллия и их соединений.

5.10. Германий, олово, свинец. Общая характеристика элементов, нахождение в природе, получение, свойства. Аллотропные моди- фикации олова. Химические свойства германия, олова и свинца.

Соединения с водородом. Моно- и диоксиды германия, олова и свинца. Гидроксиды элементов, их получение и свойства. Галогениды и сульфиды. Гидролиз соединений германия, олова и свинца.

Полисульфиды. Тиосоли, их свойства и получение. Сопоставление устойчивости, кислотно-основных и окислительновосстановительных свойств соединений элементов. Применение простых веществ и соединений. [1,2,3,4,5,6,7] 5.11. Мышьяк, сурьма, висмут. Общая характеристика элементов, нахождение в природе, получение и свойства. Соединения с металлами. Оксиды и гидроксиды элементов (III, V).Галогениды, сульфиды, тиосоли, тиокислоты. Применение мышьяка, сурьмы, висмута и их соединений.

5.12. Благородные ( инертные газы). Общая характеристика элементов, нахождение в природе, методы получения, объяснение малой реакционной способности. Клатраты. Соединения элементов подгруппы криптона с фтором: способы получения, строение молекул, гидролиз. Оксофториды. Ксеноновые кислоты, их соли.

Применение благородных газов. [1,2,3,4,5,6,7,8] 5.13. Элементы подгруппы скандия. Общая характеристика, нахо- ждение в природе, получение. Особенности скандия. Оксиды, гидроксиды, соли, комплексные соединения. Применение простых 5.14. Элементы подгруппы титана. Общая характеристика, нахождение в природе, получение. Оксиды и гидроксиды элементов (II, IV). Соединения в водных и неводных растворах. Применение простых веществ и соединений.

5.15. Элементы подгруппы ванадия. Общая характеристика, нахождение в природе, получение. Оксиды и гидроксиды элементов (II, III,IV,V). Соли. Кластеры, их строение и свойства. Ванадаты, ниобаты, танталаты. Применение простых веществ и соединений. 5.16. Краткая характеристика соединений молибдена и вольфрама (IV, VI). Краткая характеристика соединений рения (III,IV,VI,VII).

5.17.Платиновые металлы. Общая характеристика, нахождение в природе, получение. Понятие о разделении элементов, их свойства. Гидроксиды палладия и платины. Оксиды рутения и осмия.

Важнейшие соединения платиновых металлов, их получение и свойства. Применение простых веществ и соединений.

5.18. Лантаноиды. Общая характеристика, нахождение в природе, степени окисления. Изменение химических свойств с возрастанием порядкового номера. Лантаноидное сжатие. Координационные числа атомов. Физические и химические свойства, соединения 5.19. Актиноиды. Краткие сведения из истории открытия. Общая характеристика, электронное строение атомов. Изменение химических свойств с возрастанием порядкового номера. Степени окисления элементов. Химические свойства урана и тория. Комплексные соединения. [1,2,3,4,5,6,7,8] Задачи бионеорганической химии. Биометаллы и бионеметаллы.

Биологическая роль неорганических соединений. Бионеорганическая химия и охрана окружающей среды. [1,2,3,4,5,6,7,8] химической лаборатории. Изучение свойств однотипных соединений Качественный анализ синтезированных соединений.

10. Координационные соединения переходных металлов и лантаноидов 10. Химические свойства элементов семейства железа и их важнейшие соединения 11. Синтезы простых и координационных соединений элементов семейства железа дической системы. Характерные химические реакции Раздел Раздел 2 Лзп4 Проработка темы:

Основные понятия геохимии. Роль геохимии в изучении происхождения и строения Земли. [1,5,6,7,8,11] Дз4 Подготовка отчёта по лабораторной работе. Ответы получения коллоидных растворов. Строение мицелл Раздел 3 различных коллоидов. Агрегативная и кинетическая устойчивость и разрушение коллоидов. [1,2,6,7, 8,11] Дз5 Подготовка отчёта по лабораторной работе. Ответы 0, лов подгруппы рубидия. История открытия. Получение Раздел 4 Дз6 Подготовка отчёта по лабораторной работе. Ответы 0, римость газов, жидких и твердых веществ. Энергетика Раздел 5 процесса растворения. [1,2,3,6,7,8] Дз7 Подготовка отчёта по лабораторной работе. Ответы 0, Раздел 6 тоты. Методы глубокой очистки. [1,2,3,6,7,8] Дз8 Подготовка отчёта по лабораторной работе. Ответы на 0, Анализ окислительно-восстановительных и кислотно- 0, основных свойств соединений p-элементов. КомплекРаздел 7 сообразующие свойства. [1,3,6,7,8,9,10] Дз9 Подготовка отчёта по лабораторной работе. Ответы 0, Раздел 8 тоды синтеза. Координационные числа, их изменение с возрастанием порядкового номера металла. Химическая связь и геометрия молекул.[1,4,5,6,7,8,9,10,11] Раздел Дз10 Подготовка отчёта по лабораторной работе. Ответы 0, металлов. Методы получения серебра и золота, соРаздел единения металлов, их применение. Ртуть и кадмий.

Дз11 Подготовка отчёта по лабораторной работе. Ответы 0, Раздел элементов. Объяснение различных степеней окисления. Применение для получения наноматериалов Дз12 Подготовка отчёта по лабораторной работе. Ответы 0, Ядерные свойства изотопов урана. Синтез трансурановых элементов. [1,2,4,5,6,7,10] Кислород. Элементы подгруппы селена. [1,3,6,7,8,12] Дз14 Подготовка отчёта по лабораторной работе. Ответы Окислительно-восстановительные реакции с участием соединений хрома в разных состояниях окисления.

Раздел 4.4. Распределение трудоемкости изучения дисциплины по видам учебной аудиторной и самостоятельной работы студента (трудоёмкость освоения Недели семестра Текущий контроль контроль Текущий контроль Текущий контроль Промежуточный контроль «+» – проставляется в строке «неделя семестра» при отсутствии пропуска занятий.

Лекции читаются еженедельно. За четыре недели проводится 4 лекции. Одна лекция составляет 0,198 ЗЕ. Продолжительность выполнения лабораторной работы 2 часа. За четыре недели выполняются 4 лабораторные работы. Одна лабораторная работа составляет 0,198 ЗЕ.

Студент, выполнивший учебную работу трудоемкостью 75 и более % от 5 ЗЕ (3,75 ЗЕ), получает по дисциплине экзамен.

4.5.1. Домашнее задание ДЗ Домашнее задание Дз посвящено самостоятельной работе студентов по подготовке к текущему контролю знаний после 4, 8, 12 и 16 недель. Текущий контроль проводится в виде письменного опроса Т. Студенты получают от преподавателя вопросы и готовятся к письменному опросу Т по лекциям преподавателя и указанным в разделе 4.4 источникам литературы.

4.5.2. Подготовка к лабораторным работам и оформление отчетов Лзп Подготовка к лабораторной работе и оформление отчета Лзп производится для проведения текущего контроля знаний по выполненной лабораторной работе после 4, 8, 12 и неделей. Текущий контроль проводится в виде устной защиты отчета по лабораторной работе От. Студенты получают от преподавателя вопросы и готовятся к устной защите отчета От по указанным в разделе 4.4 источникам литературы.

4.5.3. Самостоятельная работа студентов заочного факультета Самостоятельная работа студентов заочной формы обучения составляет 160 часов (4,444 ЗЕ) и включает изучение теоретического материала по литературным источникам [1в объёме 80 часов и выполнение контрольной работы № 2 из [5], при этом затрачивается 80 часов.

Контрольная работа выполняется по индивидуальному варианту, соответствующему двум последним цифрам студенческого билета, и содержит 10 расчётных и теоретических заданий по основным разделам образовательной программы.

Задание выдаётся на установочной лекции. Изучение вопросов и выполнение работы производится в межсессионный период. Для индивидуальной работы студентов с преподавателем предусмотрены еженедельные консультации, расписание которых вывешивается на стендах кафедры и деканата факультета заочного обучения.

Чтение лекций по данной дисциплине производится с использованием мультимедийных презентаций и демонстрационного эксперимента.

На лекциях при изложении материала пользуются иллюстративным материалом, ориентированным на использование мультимедийного презентационного и видеопроекционного оборудования, отображающим характерные примеры вывода на экран компьютера текстовой, графической и цифровой информации.

Мультимедийная презентация, выполненная средствами программы Microsoft PowerPoint структурирует материал лекции, экономит время, затрачиваемое на изображение с использованием мела и доски схем, написание формул и других сложных объектов, что дает возможность увеличить объем излагаемого материала. Мультимедийная презентация позволяет отобразить физические и химические процессы в динамике, что значительно улучшает восприятие материала студентами. Студентам предоставляется возможность копирования презентаций для выполнения самостоятельной работы, подготовки к текущему, промежуточному и итоговому контролю (экзамену).

Для проведения лекционных занятий используется аудитория, оснащенная компьютером и мультимедийным оборудованием. В аудитории имеется меловая и (или) интерактивная доска. Аудитория оборудована экраном и видеопроектором.

Метод развития критического мышления через чтение и письмо используется на лекционных занятиях для небольших потоков. Данный метод относится к интерактивным методам обучения и привлекает аудиторию к активному участию, а не пассивному восприятию.

Сначала слушатели по заданной теме письменно фиксируют свои знания и общие представления, затем, прослушивая лекционный материал, они отмечают, что именно нового они услышали, а что уже было зафиксировано ими. Данный метод стимулирует активное слушание, кроме того может быть организована работа в парах, что в свою очередь тоже повышает интерес.

Студенты при подготовке к лабораторным и практическим занятиям самостоятельно, используя основную, дополнительную литературу и интернет- ресурсы излагают и анализируют материал, делают выводы и обобщения.

Образовательные технологии: метод проблемного изложения материала, как лектором, так и студентом; самостоятельное чтение студентами учебно-методической и справочной литературы и последующей свободной дискуссии по освоенному ими материалу, использование иллюстративных видеоматериалов (видеофильмов, фотографий, компьютерных презентаций) демонстрируемых на современном оборудовании, проведение «мини-лекций», приглашение специалистов.

В обучении применяются следующие интерактивные методы:

– собеседование с приглашенным специалистом (2 ч);

– разбор конкретных примеров (2 ч);

– выступление студентов в роли обучающего (2 ч);

– мультимедийная презентация (16 ч).

В целом интерактивные формы занимают 28 ч, т. е. 33,3 % от общего числа аудиторных занятий, что соответствует требованиям ФГОС.

6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение В соответствии с требованиями ФГОС ВПО для аттестации студентов на соответствие их персональных достижений поэтапным требованиям программы курса, проведения текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации созданы фонды оценочных средств, которые включают: контрольные вопросы к лабораторным работам, тестовые задания, вопросы к экзамену и другие формы контроля, позволяющие оценить степень сформированности компетенций обучающихся.

Текущий контроль осуществляется преподавателем по результатам освоения конкретной темы и раздела дисциплины. Итоговый контроль предполагает сдачу студентами экзамена в устной или письменной формах. Экзамен проводится по билетам, содержащим 2 теоретических вопроса и 1 задачу.

6.1. Тестовые задания по курсу Тест 1. Строение атома. Стехиометрические расчеты 1. Электронную формулу в нормальном состоянии 1s2 2s22p63s23p63d54s2 имеет элемент:

2. Элемент, квантовые числа валентных электронов которого имеют значения:

n = 2, l = 0, ml = 0, ms = +1/ n = 2, l = 1, ml = 0, ms = +1/ Ответы:

3. Элемент с проскоком электронов в электронной оболочке атома 4. Символ элемента, электронная формула валентного уровня которого 4d45s1.

5. Квантовые числа электрона (n, l, ml, ms), который является последним по порядку заполнения для атома элемента с указанными координатами в периодической системе (номер периода, номер группы) 4, IА равны:

Ответы: А: 4, 3, 2, +1/2 Б: 4, 1, 0, + 1/2 В: 4, 0, 0, - ? Г: 4, 0, 0, +1/ 6. …. – Сумма n + l (главного и орбитального квантовых чисел) для электрона 4f1.

7. Последовательность заполнения электронами валентных орбиталей 8. Изоэлектронными являются частицы с конфигурацией атома неона [10Ne]:

9. Соответствие между символом иона и его электронной формулой:

10. Соответствие между символом и электронной формулой элемента:

11. Порядок элементов с возрастанием числа неспаренных электронов в электронной оболочке атома в нормальном состоянии:

12 …. - Номер периода, в котором впервые появляются d-элементы.

14. ….- число подгрупп элементов в периодической системе.

15. f– Элементы расположены в периоде (слева направо) между семействами элементов:

Ответы: А: номеру группы, Б: номеру периода, В: порядковому номеру, Г: заряду ядра 17. Последовательность элементов с уменьшением атомных радиусов:

1: Ве 2: C 3: N 4: B 5: F 6: Ne 18. Для s- и p- элементов одной группы с увеличением порядкового номера увеличиваются свойства:

Ответы:

А: электроотрицательность Б: энергия ионизации В: энергия сродства к электрону Г: радиусы атомов Д: максимальная степень окисления 19. Последовательность элементов с увеличением металлических свойств:

1: N 2: As 3: Bi 4: P 5: Sb 20. Последовательность оксидов элементов второго периода в порядке увеличения кислотных свойств:

1: N2O5 2: B2O3 3: Li2O 4: CO2 5: BeO 21. Последовательность гидроксидов элементов третьего периода в порядке увеличения основных свойств:

22. Электронная конфигурация центрального атома в молекуле SF6, находящегося в соответствующей степени окисления равна:

Ответы: А: [10Ne]2s22p4 Б: [10Ne]3s23p3 В: [10Ne]3s23p1 Г: [10Ne]3s03p 23. Коэффициент у сероводорода в ионно-молекулярном уравнении реакции Сульфат алюминия + сульфид натрия + вода = гидроксид алюминия (т) + сероводород (г) + … равен ….

24. Какое количество (моль) и какая масса (кг) серной кислоты потребуется для получения 66 кг сульфата аммония?

25. Рассчитайте эквивалентный объём (л/моль, н. у.) газа в обменной реакции (предварительно подберите коэффициенты): CaF2 + H2SO4 = CaSO4 + HF(г). Вычислите также эквивалентное количество вещества (моль) в 2,8 л (н.у.) этого газа.

Тест 2. Химическая связь. Агрегатное состояние вещества 1. Согласно метода молекулярных орбиталей магнитные свойства и порядок (кратность) связи в частице Н2+ равны:

А: диамагнетик, 1 Б: парамагнетик, ? В: парамагнетик, 1 Г: диамагнетик, ?

2. Наибольшая энергия связи (энергия диссоциации) в частице:

3. Электронная формула частицы Н2- имеет вид:

4. Ковалентная химическая связь является А: направленной Б: ненаправленной В: прочной Г: насыщаемой Д: ненасыщаемой Тип гибридизации орбиталей центрального атома наиболее вероятный для молекул СН4, NH3, H2O:

6. Молекула CCl4 имеет геометрическую форму:

А: линейная Б: тетраэдр В: октаэдр Г: тригональная бипирамида Д: треугольная 7. Электрический момент диполя больше нуля для молекулы:

8. Причина различий электрических моментов диполей для пары молекул OF2 и H2O:

А: величина электрических моментов диполей связей Б: направление электрических моментов связей В: тип гибридизации орбиталей центрального атома Г: геометрическая форма молекул 9. Соответствие между формулами молекул и значениями валентных углов:

10. Последовательность увеличения ионного характера химической связи:

1: NF3 2: F2 3: CaF2 4: MgF 11. Порядок катиoнов по возрастанию поляризуемости (приведены радиусы, нм):

1: Li+ (0,068) 2:Rb+ (0,149) 3: K+ (0,133) 4: Na+(0.098) 5: Cs+ (0,165) 12. Максимальное число химических связей, образуемых элементами второго периода равно 13. Веществом с ионной связью является:

А: оксид серы(IV) Б: карбид кремния В: оксид серы(VI) Г: нитрид калия Д: белый фосфор Е: цирконий 14. Только сигма-связи содержатся в молекулах:

15. Число -связей в ионе SO42- равно ….

16. Соответствие между формулой соединения (Приведена энергия кристаллической решетки, кДж/моль) и типом кристаллической решетки:

1: NaCl (774) 2: C (715) 3: Cu (302) 4: H2O (50) 17. Соответствие между составом вещества и видом межмолекулярного взаимодействия:

18. “Аномально” высокая температура кипения в ряду соединений HF (19,5?С) – HCl (-85,1?С) – HBr (-66,8?С) – HI (-35,8?С) объясняется наличием... связи между молекулами HF.

19. Масса кальция (кг) вступившего в реакцию с водой равна ….., если объём выделившего водорода при 25?С и 99,3 кПа равен 480 л.

20. Молярная концентрация раствора серной кислоты, который получится, если к 100 мл концентрированной кислоты( = 0,96; = 1,84г/см3) прибавить 400 мл воды, равна….моль/л.

Тест 3. Энергетика химических реакций Пусть в системе протекает реакция 2SO3 (г) = 2SO2 (г) + O2 (г) 1. Рассчитайте стандартную энтальпию реакции (кДж).

2. Укажите тип реакции.

Ответы: А: экзотермическая Б: эндотермическая 3. Рассчитайте изменение стандартной энтропии (Дж/К).

4. Определите, будет ли реакция протекать самостоятельно в изолированной системе при стандартных условиях.

Ответы: А: Будет Б: Не будет В: Не знаю Г: Реакция равновероятна и в прямом, и в обратном направлениях.

5. Составьте выражение для расчета стандартной энергии Гиббса (кДж) реакции при температуре Т.

Ответы: А: + 99 + 0,187 Б:

- 99 + 0,196 В:

- 198 + 0,196 Т Г + 198 – 0,187 Т 6. Рассчитайте стандартную энергию Гиббса (кДж) реакции при 298 К.

7. Определите, будет ли протекать самопроизвольно реакция в закрытой системе при стандартных условиях (Т=298 К).

Ответы: А: Будет Б: Не будет В: Не знаю Г: Реакция равновероятна и в прямом, и в обратном направлениях.

8. Рассчитайте стандартную энергию Гиббса (кДж) реакции при 1000К 9. Определите, будет ли протекать самопроизвольно реакция в закрытой системе при стандартных условиях (Т=1000 К).

Ответы: А: Будет Б: Не будет В: Не знаю Г: Реакция равновероятна и в прямом, и в обратном направлениях.

10. Определите температуру (в кельвинах) при которой стандартная энергия Гиббса реакции равна нулю.

Тест 4. Свойства соединений s-, p-, d-, f-элементов Число неспаренных электронов на d-орбиталях атома элемента марганца равно:

Последовательность оксидов марганца по возрастанию окислительных свойств:

Cтехиометричкский коэффициент перед MnO2 в уравнении реакции Восстановление MnO4- в кислой среде приводит к образованию соединения (иона):

Число атомов в формульной единице продукта реакции, содержащего хром равно … Выступая в качестве окислителя, в кислой среде одна «молекула» дихромата калия принимает … электронов.

Продукты реакции MnO2 + KBr + H2SO4 (конц.) = … Последовательность кислородных кислот хлора по увеличению кислотных свойств:

1: HClO4 2: HСlO 3: HClO3 4: HClO 9. Определите сумму масс (г) твёрдых веществ, полученных при взаимодействии перманганата калия, взятого в виде 0,5 л 0,53 н. раствора, с избытком сероводорода.

6.2. Контрольные вопросы к лабораторным занятиям Тема: Свойства протолитов 1. Покажите стрелками перенос протона в левой и правой частях уравнений следующих протолитических реакций:

Какую функцию выполняет каждая частица в этих реакциях? Составьте сопряженные пары кислота/основание для всех реакций.

2. Составьте в общем виде уравнения протолиза в водном растворе сильной кислоты НА и слабой кислоты НВ, сильного основания А и слабого основания В. Какой величиной количественно характеризуются эти реакции? Приведите примеры сильных и слабых кислот и оснований.

3. Руководствуясь справочными данными (см. приложение), расположите указанные ниже протолиты в порядке увеличения их кислотной функции в водном растворе при 25 °С: HВrO, HCN, NH3·H2O, H2SO4, H2O2, H3PO4, H2CO3, HNO2, H2S.

4. Используя справочные данные (см. приложение), расположите указанные ниже протолиты в порядке увеличения их основной функции по отношению к воде при 25 °С: CO32–, ClO–, F–, N3–, NO2–, OH–, PO43–, S2–, SO32–, VO43–, AsO43–. Составьте уравнения протолитической реакции каждого иона в водном растворе.

5. Используя справочные данные, расположите указанные ниже амфолиты в порядке увеличения их основной функции по отношению к воде при 25 °С: HАsO32–, HCO3–, HСrO4–, HPO42–, H2PO4–, HS–, HSO3–, HWO4–. Какова будет последовательность этих ионов по увеличению кислотной функции? Составьте уравнения двух реакций протолиза для каждого иона в водном растворе.

6. Установите протолитические функции ионов в следующих реакциях:

Fe ·H2O + H2O 7. Составьте уравнения протолитических реакций в водных растворах следующих солей:

ZnBr2, CsNO2, Cr2(SO4)3, Ca(ClO)2, Al(NO3)3, Li2SO3, Ba(NO3)2, NaHS, Sr(CN)2, NaH2PO4, NaHSO4, K2SeO4, FeSO4. Какое значение рН будут иметь эти растворы?

8. Приготовлены водные растворы карбоната, сульфита и нитрита натрия при 25 °С. Оказалось, что для всех растворов рН равно 9. Не проводя расчёта, расположите соли по уменьшению их молярной концентрации в данных растворах.

9. Почему увеличивается рН раствора гидрокарбоната натрия при повышении температуры?

Тема: Свойства азота и его соединений 1.Опишите электронное строение молекулы азота с позиции методов ВС и МО.

2.Какой тип гибридизации атомных орбиталей азота имеет место при образовании молекулы аммиака? Какую геометрическую форму имеет молекула? Дайте схему перекрывания электронных облаков.

3.Объясните образование молекулы NH 4 Cl из аммиака и хлорида водорода. Каков характер связи между атомами в этой молекуле?

4.Можно ли в качестве осушителей газообразного аммиака применять H2SO4 или P2 O5 ? Ответ мотивируйте.

5.Напишите формулы оксидов азота в степени окисления +1, +2, +3, +4, +5 и уравнения реакций их получения.

6.Опишите электронное строение молекулы NO по методу МО.

7.Опишите химические свойства N 2 O и NO. К какому классу оксидов относятся эти соединения?

8.Какие из оксидов азота будут реагировать с KOH ? Напишите соответствующие уравнения реакций.

9.Напишите уравнения последовательных реакций промышленного способа получения азотной кислоты из аммиака.

10.Укажите химические реакции, в результате которых из природных веществ получают в настоящее время азотную кислоту.

11.Напишите уравнение реакции диспропорционирования азотистой кислоты.

12.Какова термическая устойчивость нитратов и нитритов? Что происходит при нагревании следующих солей: NaNO 2, Pb(NO2 )2, NH 4 NO2, NaNO3, Pb(NO3 )2, NH4 NO3 ? Напишите уравнения протекающих реакций.

13.Напишите уравнения взаимодействия концентрированной и разбавленной азотной кислоты с цинком, магнием, серой, углем, фосфором. От чего зависит состав продуктов восстановления азотной кислоты?

14.Что называют царской водкой? Какими свойствами она обладает? Напишите уравнение реакции взаимодействия царской водки с золотом.

15.Напишите уравнения реакций гидролиза: а) хлорида аммония; б) карбоната аммония; в) сульфида аммония; г) нитрита натрия.

16.Проводят термическое разложение 0,46 моль нитрата калия. После охлаждения сосуда получают твердое вещество А. Его растворяют в воде, добавляют избыток хлорида аммония и смесь нагревают. Определите объем (л, н.у.) образующегося при этом газа.

Тема: Свойства фосфора и его соединений 1. Напишите электронную формулу атома фосфора. Какова максимальная ковалентность фосфора? Какие степени окисления проявляет фосфор в соединениях?

2. Напишите ряд уравнений последовательных реакций, протекающих при получении фосфора из природного фосфата кальция.

3. Укажите аллотропные модификации фосфора и различия в их свойствах. Сохраняются ли эти различия после перехода фосфора в газообразное состояние?

4. Какие соединения образует фосфор с водородом? Укажите способы их получения. Сравните их свойства со свойствами аналогичных соединений азота.

5. Закончите уравнения реакций:

P HNO3 (конц.) 6. Напишите структурные формулы фосфорных кислот: фосфорноватистой, фосфористой, мета-, пиро- и ортофосфорной. Покажите характер химических связей. Какова сила и основность кислот? Какие кислоты фосфора проявляют восстановительные свойства?

7. Приведите уравнения реакций гидролиза галогенидов фосфора(III) и (V).

8. Перечислите известные вам фосфорные удобрения. Запишите их формулы.

9. Напишите структурные формулы оксидов фосфора(III) и (V). Каковы химические свойства оксидов? Напишите уравнения реакций ступенчатой гидратации оксида фосфора(V).

10. Почему ортофосфат серебра нельзя осадить в сильнокислой или сильнощелочной средах?

11. В какие соли перейдут при прокаливании следующие гидро- и дигидрофосфаты: Na 2 HPO4, Ca(H 2 PO4 )2, Mg(H 2 PO 4 ) 2, Al 2 (HPO 4 )3, Cr(H 2 PO 4 )3 ? Напишите уравнения реакций.

12. В промышленности ортофосфорную кислоту получают из фосфоритной руды (ортофосфат кальция и нерастворимые примеси), обрабатывая последнюю горячей серной кислотой. Составьте уравнение реакции и определите, какой объем (л) раствора с массовой долей продукта 60% ( = 1426 г/л) можно получить из 800 кг. Руды с 25%-ной (по массе) примесью.

6.3. Вопросы к экзамену Основные понятия и законы химии. Закон сохранения массы вещества и энергии.

Закон постоянства состава. Закон эквивалентов. Закон кратных отношений. Типы Классы неорганических соединений. Простые и сложные вещества. Оксиды. Основные, амфотерные и кислотные гидроксиды. Соли. Получение и свойства неорганических веществ.

Понятие об энтальпии. Стандартная энтальпия образования веществ. Закон Гесса.

Следствия из закона Гесса.

Энтропия. Направление реакций в изолированных системах. Стандартная энтропия образования.

Энергия Гиббса. Энергия Гиббса образования веществ. Направление химических реакций неизолированных системах.

Скорость гомогенных реакций. Зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ и температуры. Закон действия масс.

Химическое равновесие в гомогенных и гетерогенных системах. Константа равновесия. Основные факторы, влияющие на химическое равновесие. Принцип ЛеШателье.

Катализ гомогенный и гетерогенный. Механизм действия катализаторов.

Растворы. Способы выражения состава растворов. Растворимость. Образование растворов.

Теория электролитической диссоциации. Степень диссоциации. Сильные и слабые электролиты. Константа диссоциации. Закон разбавления Оствальда.

Гидролиз солей как частный случай протолитических реакций.

Слабые электролиты. Кислотно-основные свойства слабых протолитов. Константа кислотности и основности.

Водородный и гидроксильный показатели. Нейтральная, кислая и щелочная среда.

Произведение растворимости. Условие выпадения осадка из растворов.

Окислительно-восстановительные реакции. Окислительные и восстановительные свойства простых и сложных веществ. Факторы, влияющие на протекание окислительно-восстановительных реакций. Классификация окислительновосстановительных реакций.

Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций. Метод электронного баланса. Ионно-электронный метод.

Электродный потенциал. Двойной электрический слой на границе раздела фаз и причины его возникновения. Электродвижущая сила.

Стандартный водородный электрод и водородная шкала потенциалов. Потенциалы металлических и окислительно-восстановительных электродов. Уравнение Нернста.

Направление окислительно-восстановительных процессов. Равновесие в электрохимических системах. Химические источники тока.

Принцип работы элемента Даниэля-Якоби. Анодный и катодный процессы. Электродвижущая сила. Концентрационный элемент. Сернокислотные и щелочные аккумуляторы.

Коррозия металлов. Химическая и электрохимическая. Защита металлов от коррозии.

Электролиз расплавов и водных растворов с инертными и растворимыми электродами. Последовательность электродных процессов. Перенапряжение электрода. Законы Фарадея.

Высокомолекулярные полимеры. Органические, элементорганические и неорганические полимеры. Степень полимеризации. Структура и состояния полимеров.

Общие свойства металлов и сплавов. Методы получения металлов и основные стадии металлургического производства. Сплавы железа, меди, алюминия и области их применения.

Химические свойства металлов и сплавов. Потенциал ионизации. Взаимодействие металлов с водой, водными растворами кислот и щелочей 1. Ахметов, Н.С. Общая и неорганическая химия / Н. С. Ахметов. – М. : Высш. шк., 2. Князев, Д.А. Неорганическая химия: учебник для вузов / Д.А. Князев, С.Н. Смарыгин.

http://www.biblioclub.ru/book/53446/ 3. Макарова, О.Н. Неорганическая химия. Ответы на вопросы.: Учебное пособие. Саратов: изд-е ЭБС, 2010. [электронный ресурс].- Режим доступа:

http://www.biblioclub.ru/book/79767/ 4. Пресс, И.А. Основы общей химии: учебное пособие для студентов вузов, обучающимся по техническим направлениям и специальностям. СПб: Химиздат, 2006. [электронный ресурс].- Режим доступа: http://www.biblioclub.ru/book/98339/ 5. Ковальчукова, О.В. Химия. Конспект лекций для студентов I курса инженерного факультета/О.В. Ковальчукова, О.А. Егорова. РУДН: изд-е ЭБС, 2011. [электронный ресурс].- Режим доступа: http://www.biblioclub.ru/book/116319/ 6. Болтроменюк, В.В. Общая химия: пособие для подготовки к централизованному тестированию. Минск: изд-е ЭБС, 2012. [электронный ресурс].- Режим доступа:

http://www.biblioclub.ru/book/111929/ Лидин, Р. А. Задачи по общей и неорганической химии / Р. А. Лидин, В. А. Молочко, Л. Л. Андреева. – М.: Высшая школа, 2004. – 383 с.

Лидин, Р. А. Химические свойства неорганических веществ: учеб. пособие для студ.

вузов / Р. А. Лидин, В. А. Молочко, Л. Л. Андреева; под ред. Р. А. Лидина. – М. : Колосс, 2008. – 480 с.

Неорганическая химия: в 3 т. т. 1: Физико-химические основы неорганической химии:

учебник для хим. спец. вузов / М. Е. Тамм, Ю. Д. Третьяков; под ред. Ю.

Д.Третьякова. – М. : Академия, 2004. – 240 с.

Неорганическая химия: в 3 т. т. 2: Химия непереходных элементов: учебник для вузов 10.

/ А. А. Дроздов [и др.]; под ред. Ю. Д. Третьякова. – М. : Академия, 2004. – 368 с.

Неорганическая химия: в 3 т. т. 3, кн. 1: Химия переходных элементов: учебник для 11.

студ. вузов / А. А. Дроздов [и др.]; под ред. Ю. Д. Третьякова. - М. : Академия, 2007. – Неорганическая химия: в 3 т. т. 3, кн. 2.: Химия переходных элементов: учебник для 12.

студ. / А. А. Дроздов [и др.]; под ред. Ю. Д. Третьякова. - М.: Академия, 2007. – 400 с.

Практикум по неорганической химии: учеб. пособие для вузов / В. А. Алешин [и 13.

др.]; под ред. Ю. Д. Третьякова. – М. : Академия, 2004. – 384 с.

Ардашникова, Е. И. Сборник задач по неорганической химии: учеб. пособие для 14.

студ.. вузов / Е. И. Ардашникова, Г. Н. Мазо, М. Е. Тамм; под ред. Ю. Д. Третьякова. – М.: Академия, 2008. – 208 с.

Бердетт, Дж. Химическая связь: учеб. пособие для хим. фак. и вузов / пер. с англ. А.

15.

В. Хачояна. - М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008. – 245 с.

Лидин, Р. А. Неорганическая химия в реакциях: справочник / Р. А. Лидин, В. А. Молочко, Л. Л. Андреева; под ред. Р. А. Лидин. - М. : Дрофа, 2007. – 637 с.

Тестовые задания по общей и неорганической химии с решениями и ответами / Р. А.

17.

Лидин [и др.] - М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010. – 230 с.

7.3. Методические указания по выполнению лабораторных работ Химические свойства и соединения азота и фосфора. Методические указания к выполнению лабораторных работ для студентов 1 курса химико-технологических специальностей всех форм обучения / сост.: Т.Г. Черкасова, Э.С. Татаринова, Е.В. Черкасова / Кемерово: ГУ КузГТУ, 2008. – 15 с.

Элементы VIIА- группы Периодической системы. Методические указания к выполнению лабораторной работы для студентов 1 курса химико-технологических специальностей всех форм обучения / сост.: Т.Г. Черкасова, Э.С. Татаринова, Е.В. Черкасова, Л.Л.

Прилепская / Кемерово: ГУ КузГТУ, 2008. - 15 с.

Бор. Алюминий. Методические указания к выполнению лабораторной работы для 20.

студентов 1 курса химико-технологических специальностей всех форм обучения / сост.: Т.Г. Черкасова, Э.С. Татаринова, Е.В. Черкасова / Кемерово: ГУ КузГТУ, 2008. с.

Химические свойства меди и ее соединений. Методические указания к выполнению 21.

лабораторной работы для студентов 1 курса химико-технологических специальностей всех форм обучения / сост.: Т.Г. Черкасова, Е.В. Черкасова, Л.Л. Прилепская / Кемерово: ГУ КузГТУ, 2009. – 15 с.

Химические свойства и соединения цинка и кадмия. Методические указания к выполнению лабораторной работы для студентов 1 курса химико-технологических специальностей всех форм обучения / сост.: Т.Г. Черкасова, Е.В. Черкасова, Л.Л. Прилепская / Кемерово: ГУ КузГТУ, 2009.- 10 с.

Химические свойства хрома и его соединений. Методические указания к выполнению 23.

лабораторной работы для студентов 1 курса химико-технологических специальностей всех форм обучения / сост.: Т.Г. Черкасова, Е.В. Черкасова, Т.М. Шевченко / Кемерово:

ГУ КузГТУ, 2009.- 10 с.

Растворимость веществ в воде. Методические указания к выполнению лабораторной 24.

работы для студентов 1 курса химико-технологических специальностей всех форм обучения / сост.: Т.Г. Черкасова, Е.В. Черкасова / Кемерово: ГУ КузГТУ, 2010.- 15 с.

7.4. Программное обеспечение и Интернет-ресурсы КузГТУ обеспечен необходимым комплектом лицензионного программного обеспечения.

47. Федеральный интернет-экзамен в сфере профессионального образования [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.fepo.ru/, свободный.

48. Виртуальная химическая школа [Электронный ресурс]. – Режим доступа:

http://www.maratakm.ru//, свободный.

49. Обучающие программы, тренажёры, справочные материалы по курсу:

http://ru.wikipedia.org/wiki http://www.newchemistry.ru/glossary/glossary.

http://medpulse.h1.ru/Medjourn/HTML/Kompl.htm http://lib.kemtipp.ru/lib/28/12.pdf http://www.superhimik.com/t3657-topic http://www.chem-astu.ru/chair/study/genchem/r5_1.htm http://rutube.ru/tracks/2858533.html http://vivovoco.rsl.ru/VV/JOURNAL/NATURE/05_02/ISOMER.HTM http://www.ximuk.ru/encyklopedia/2123.html http://inorgchem.nglib.ru/book_view.jsp?idn=010214&page=8&format=free http://him.1september.ru/2005/10/30.htm http://www.slovar.plib.ru/dictionary/d37/2713.html http://www.igic.org.ua/deps/2/dept/group1-ru.html http://zaykan.narod.ru/teor/him/nomenkl_inorg.pdf 8. Материально-техническое обеспечение дисциплины Форма занятия Материально-техническое обеспечение Лекции Мультимедийные аудитории (1 лекц., 2 лекц.) - стандартные окислительно-восстановительные потенциалы Лабораторные занятия Химические лаборатории (ауд. 5302, 5303, 5304, 5305, 5308, Самостоятельная работа Читальный зал библиотеки, интернет-зал библиотеки (ауд.