«РАБОЧИЕ ПРОГРАММЫ УЧЕБНЫХ ДИСЦИПЛИН КАФЕДРЫ НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ БАРНАУЛ • 2003 УДК 546 С о с т ав ит е ли : В.А. Новоженов, Л.А. Богданкова, Е.Г. Ильина, М.К. Котванова, Э.И. Перов, Н.Е. Стручева, Г.А. Тюникова, Е.П. ...»

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

АЛТАЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ХИМИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

РАБОЧИЕ ПРОГРАММЫ

УЧЕБНЫХ ДИСЦИПЛИН

КАФЕДРЫ

НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ

БАРНАУЛ • 2003

УДК 546

С о с т ав ит е ли : В.А. Новоженов, Л.А. Богданкова, Е.Г. Ильина, М.К. Котванова, Э.И. Перов, Н.Е. Стручева, Г.А. Тюникова, Е.П. Харнутова Рабочие программы учебных дисциплин кафедры неорганической химии / Под ред. профессора В.А. Новоженова. Барнаул: Изд-во Алт. гос. ун-та, 2003. –103 с.

В сборнике представлены рабочие программы курсов, преподаваемых на кафедре неорганической химии для очного и вечернего отделений: общие дисциплины, элективные курсы и спецкурсы.

Учебные программы составлены в соответствии с государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования (от 10.03.2000 г. № Гос. рег. 127 ЕН/СП), типовыми программами 1998 г.

для государственных университетов.

Пособие предназначено для студентов химического и биологического факультетов АГУ, обучающихся по специальностям 011000 – Химия, 011600 – Биология, 013100 – Экология и 330100 – Безопасность жизнедеятельности в техносфере.

Рекомендовано к печати Ученым советом химического факультета (Протокол № 1 от 28.02.2002 г.) Рабочие программы размещены в Интернете на сайте химического факультета: http://www.asu.ru/departaments/chemistry/site/ Кафедра неорганической химии, Издательство Алтайского государственного университета,

СОДЕРЖАНИЕ

РАБОЧИЕ ПРОГРАММЫ ПО ОБЩИМ ДИСЦИПЛИНАМ............... ПЕРВЫЙ КУРС

НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ. Специальность: «Химия»

(химический факультет, дневное отделение)

НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ. Специальность: «Химия»

(химический факультет, вечернее отделение)

НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ. Специальность: «Безопасность жизнедеятельности в техносфере» (химический факультет).... ОБЩАЯ И НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ. Специальности:

«Биология» и «Экология» (биологический факультет, дневное отделение)

ОБЩАЯ И НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ. Специальности:

«Биология» и «Экология» (биологический факультет, вечернее отделение)

ОБЩАЯ И НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ. Специальность:

«География» (географический факультет, дневное отделение)

ВТОРОЙ КУРС

КРИСТАЛЛОХИМИЯ. Специальность: «Химия» (химический факультет, дневное и вечернее отделения)

РАБОЧИЕ ПРОГРАММЫ ПО ЭЛЕКТИВНЫМ КУРСАМ................ ТРЕТИЙ КУРС

ТЕОРИЯ РЕШЕНИЯ ИЗОБРЕТАТЕЛЬСКИХ ЗАДАЧ (ТРИЗ).

Специальность: «Химия» (химический факультет, дневное и вечернее отделения)

ХИМИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ. Специальность: «Химия»

(химический факультет, дневное и вечернее отделения).......... ЧЕТВЕРТЫЙ КУРС

ОСНОВЫ НЕСТЕХИОМЕТРИЯ ХИМИЧЕСКИХ

СОЕДИНЕНИЙ. Специальность: «Химия» (химический факультет, дневное и вечернее отделения)

РАБОЧИЕ ПРОГРАММЫ ПО СПЕЦИАЛЬНЫМ КУРСАМ.

СПЕЦИАЛИЗАЦИЯ «ХИМИЧЕСКОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ»..

ЧЕТВЕРТЫЙ КУРС

РЕНТГЕНОФАЗОВЫЙ АНАЛИЗ

ТЕРМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ

СПЕКТРОСКОПИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

НЕОРГАНИЧЕСКИХ И КООРДИНАЦИОННЫХ

СОЕДИНЕНИЙ

МЕТОДЫ СИНТЕЗА НЕОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ................. ТЕРМОДИНАМИКА ТВЕРДЫХ РАСТВОРОВ

ТРИЗ В ХИМИИ

КАЛОРИМЕТРИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ...............

РАВНОВЕСИЯ В ДВУХКОМПОНЕНТНЫХ СИСТЕМАХ

МЕТАЛЛ–ГАЗ С ТВЕРДЫМИ РАСТВОРАМИ И

ХИМИЧЕСКИМИ СОЕДИНЕНИЯМИ (Р–Т

ДИАГРАММЫ)

ПЯТЫЙ КУРС

ИЗБРАННЫЕ ГЛАВЫ НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ

ХИМИЧЕСКОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

СПЕЦИАЛИЗАЦИЯ «ХИМИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ И

ХИМИЧЕСКАЯ ЭКСПЕРТИЗА»

ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ ОКРУЖАЮЩЕЙ

СРЕДЫ

ВВЕДЕНИЕ В ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МЕНЕДЖМЕНТ

РАБОЧИЕ ПРОГРАММЫ

ПО ОБЩИМ ДИСЦИПЛИНАМ

ПЕРВЫЙ КУРС

НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ.

(химический факультет, дневное отделение) Самостоятельная работа студентов – 108 ч – 92 ч 1. Атомно-молекулярное учение Основные понятия химии. Атом. Молекула. Химический элемент.

Изотопный состав химических элементов. Простое и сложное вещество.

Химический эквивалент.

Агрегатное состояние вещества. Характерные особенности различных агрегатных состояний вещества. Температурные условия их существования. Понятие о стандартных условиях. Основные типы структур неорганических соединений. Вещества с молекулярной и немолекулярной структурой. Атомные, ионные, металлические решетки. Полимерное строение вещества. Кристаллическое и аморфное состояние вещества.

Графические формулы и их применимость к веществам с различной структурой.

Основные стехиометрические законы, их современная трактовка.

Применимость стехиометрических законов к веществам с молекулярной и немолекулярной структурой. Нестехиометрические соединения. Факторы, определяющие возможность существования нестехиометрических соединений. Нестехиометрические соединения: оксиды и сульфиды металлов, интерметаллические соединения, фазы внедрения.

2. Строение электронных оболочек атома История развития представлений о строении атома. Теория Бора.

Волновая теория строения атома. Двойственная природа электрона.

Принцип неопределенности. Понятие об электронном облаке. Электронная плотность. Радиальное распределение электронной плотности около ядра атома водорода в основном и возбужденном состояниях. Понятие о радиусе атома. Квантовые числа как характеристики состояния электрона в атоме. s-, p-, d-, f-электроны. Понятия: энергетический уровень, подуровень, электронный слой, электронная оболочка, атомная орбиталь (АО).

Принцип Паули и емкость электронных оболочек. Правило Хунда и порядок заполнения атомных орбиталей. Строение электронных оболочек атомов элементов. Понятие об эффективном заряде ядра атома. Экранирование заряда ядра электронами.

3. Периодический закон Д.И. Менделеева. Периодическая система. Периодичность свойств элементов Периодический закон. Периодическая система. Особенности заполнения электронами атомных орбиталей и формирование периодов. s-, p-, d-, f-элементы и их расположение в периодической системе. Группы. Периоды. Главные и побочные подгруппы. Границы периодической системы. Различные формы таблиц периодической системы.

Периодичность свойств атомов. Радиусы атомов и ионов. Орбитальные и эффективные радиусы. Ковалентные, ван-дер-ваальсовые, металлические и ионные радиусы. Изменение атомных и ионных радиусов по периодам и группам. Эффекты d- и f-сжатия. Ионизационные потенциалы. Факторы, определяющие величину ионизационного потенциала. Изменение величин ионизационных потенциалов по периодам и группам.

Сродство к электрону. Факторы, определяющие величину сродства к электрону. Изменение величин сродства к электрону по периодам и группам. Понятие об электроотрицательности элементов. Различная трактовка электроотрицательности. Шкала Полинга. Недостатки концепции электроотрицательности. Изменение величин электроотрицательности элементов по периодам и группам.

Периодичность химических свойств элементов, простых веществ и химических соединений. 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.

4. Химическая связь и валентность Основные особенности химического взаимодействия (химической связи) и механизм образования химической связи. Насыщаемость и направленность химической связи. Квантовомеханическая трактовка механизма образования связи в молекуле водорода. Основные типы химической связи: ковалентная (неполярная и полярная), ионная, металлическая.

Общие особенности механизма образования ковалентных и ионных связей. Основные положения теории валентных связей (ВС). Особенности образования связей по донорно-акцепторному механизму. 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 при высоких температурах. Свободные радикалы, условия их существования. Валентность и степень окисления атомов элементов в их соединениях. Координационное число химически связанного атома как характеристика, дополняющая валентность. Понятие о валентной и ковалентной насыщенности.

Одиночные и кратные связи. - и -разновидности ковалентных связей. Относительная устойчивость (p–p)- и (p–d)-связей. Количественные характеристики химических связей. Порядок связи. Энергия связи. Длина связи. Валентный угол. Степень ионности связи. 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 пространственнное 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. Влияние отталкивания электронных пар на пространственную конфигурацию молекул.

Концепция поляризации ионов. Трактовка полярных связей согласно концепции поляризации ионов.

Локализованные и делокализованные связи. Трех- и многоцентровые связи. Делокализация -электронной плотности в молекуле бензола, графите, ионах кислородсодержащих неорганических кислот. Пространственная конфигурация молекул и ионов кислородсодержащих неорганических кислот.

Теория молекулярных орбиталей (МО). Основные положения теории МО. Энергетические диаграммы. Связывающие и разрыхляющие МО. Энергетические диаграммы МО двухатомных молекул элементов второго периода. - и -молекулярные орбитали. Относительная устойчивость двухатомных молекул и соответствующих ионов. Сравнение теории ВС и МО.

Химическая связь в комплексных соединениях и особенности их строения. Координационная ненасыщенность атомов и возможность образования комплексных (координационных) соединений. Состав комплексных соединений. Внешняя и внутренняя координационные сферы.

Катионные, анионные и нейтральные комплексы. Номенклатура комплексных соединений. Типичные комплексообразователи. Факторы, определяющие способность атомов и ионов выступать в качестве комплексообразователя. Координационное число комплексообразователя. Изменения координационных чисел атомов элементов по группам периодической системы. Положение элементов – типичных комплексообразователей в периодической системе. Типичные лиганды. Факторы, определяющие способность молекул выступать в качестве лигандов. Моно- и полидентатные лиганды.

Пространственная конфигурация комплексных ионов. Гибридизация атомных орбиталей комплексообразователя и пространственная конфигурация комплексного иона.

5. Межмолекулярное взаимодействие. Вещество в конденсированном состоянии Силы Ван-дер-Ваальса. Ориентационное, индукционное и дисперсионное взаимодействия. Факторы, определяющие энергию межмолекулярного взаимодействия. Энергия межмолекулярного взаимодействия в сравнении с энергией химического взаимодействия.

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

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 молекулярной структурой от характера межмолекулярного взаимодействия. Температуры плавления и кипения в рядах веществ сходного состава, образованных элементами одной подгруппы. Теплоты фазовых переходов. Влияние водородной связи на физические свойства веществ с молекулярной структурой. Общие особенности физических свойств молекулярных кристаллов в сравнении с ионными и атомными кристаллами.

6. Химические реакции Основные задачи химической термодинамики и химической кинетики. Определение принципиальной возможности и полноты протекания химической реакции. Возможность практического осуществления химической реакции.

Гомогенные и гетерогенные реакции. Понятие о скорости химической реакции. Закон действующих масс. Факторы, определяющие скорость химической реакции. Константа скорости химической реакции.

Многостадийные реакции. Порядок и молекулярность реакции.

Влияние температуры на скорость химической реакции. Температурный коэффициент скорости. Энергия активации. Факторы, определяющие величину энергии активации. Переходное состояние, или активированный комплекс. Уравнение Аррениуса.

Влияние катализаторов на скорость химической реакции. Гомогенные и гетерогенные каталитические реакции. Промежуточные стадии в гомогенных и гетерогенных каталитических реакциях. Активные центры твердых катализаторов. Адсорбция физическая и химическая. Природа адсорбционных сил. Каталитические яды. Ингибиторы.

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

Обратимые и необратимые химические реакции. Химическое равновесие. Константа химического равновесия. Сдвиг химического равновесия. Принцип Ле Шателье.

Химическая система. Внутренняя энергия системы. Изменение внутренней энергии в ходе химических превращений.

Понятие об энтальпии. Соотношение энтальпии и внутренней энергии системы. Изменение энтальпии в ходе химического превращения.

Стандартная энтальпия образования веществ. Закон Гесса. Влияние температуры на величину изменения энтальпии реакции. Изменение энтальпии и направление протекания реакции.

Понятие об энтропии. Стандартная энтропия вещества. Влияние температуры на величину энтропии. Изменение энтропии системы при фазовых превращениях и при протекании химических реакций. Изменение энтропии и направление протекания реакции.

Понятие об энергии Гиббса. Соотношение изменения энергии Гиббса и изменения энтальпии системы. Стандартная энергия Гиббса образования вещества. Изменение энергии Гиббса химической реакции. Соотношение величин изменения энергии Гиббса и константы равновесия.

Изменение энергии Гиббса и направление протекания реакции.

Возможность оценки направления и полноты протекания реакции по величине и знаку изменения энергии Гиббса. Роль энтальпийного, энтропийного факторов и температуры в оценке возможности и полноты протекания реакций при различных температурах.

Энергия Гиббса образования вещества и его термодинамическая устойчивость. Термодинамически устойчивые и неустойчивые вещества.

Термодинамическая устойчивость веществ и их реакционная способность. Влияние кинетических факторов на реакционную способность веществ. Электро-, фото-, радиационно-плазмохимические реакции и возможность получения термодинамически неустойчивых веществ.

7. Растворы и реакции в водных средах Дисперсные системы. Истинные растворы. Твердые растворы. Грубодисперсные системы. Суспензии. Эмульсии. Коллоидные растворы.

Растворение как физико-химический процесс. Изменение энтальпии и энтропии при растворении веществ. Сольватация. Сольваты. Особые свойства воды как растворителя. Гидраты. Кристаллогидраты.

Растворимость веществ. Растворение твердых, жидких и газообразных веществ. Влияние температуры, давления и природы веществ на их растворимость.

Разбавленные растворы неэлектролитов. Давление насыщенного пара над раствором. Закон Рауля. Температуры кипения и замерзания растворов. Криоскопия, эбулиоскопия. Осмотическое давление и его значение. Методы определения молекулярных масс растворенных веществ.

Способы выражения состава растворов: массовая доля, молярность, нормальность, моляльность, мольная доля, титр.

Растворы электролитов. Изотонический коэффициент. Основы теории электролитической диссоциации. Влияние природы вещества на его способность к электролитической диссоциации в водном растворе. Механизм диссоциации. Гидратация ионов в растворе.

Основания и кислоты с точки зрения теории электролитической диссоциации. Ион гидроксония. Амфотерные гидроксиды. Трактовка понятия амфотерности гидроксидов металлов. Кислотно-основный характер диссоциации гидроксидов в зависимости от положения элементов в периодической системе. Диссоциация средних, кислых и основных солей.

Сильные и слабые электролиты. Степень диссоциации электролитов. Факторы, определяющие степень диссоциации. Основные представления теории сильных электролитов (теории Бренстеда и Лоури, Льюиса и др.). Истинная и кажущаяся степень диссоциации в растворах сильных электролитов. Концентрация ионов в растворе и активность. Равновесия в растворах слабых электролитов. Константа диссоциации. Факторы, влияющие на величину константы диссоциации. Связь константы диссоциации со степенью диссоциации. Закон разбавления. Теория кислот и оснований Бренстеда. Ее основные положения.

Диссоциация комплексных ионов в растворе. Константа устойчивости. Факторы, определяющие устойчивость комплексных ионов в растворе. Особенности диссоциации двойных солей.

Диссоциация воды. Константа диссоциации. Ионное произведение.

Влияние температуры на диссоциацию воды. Водородный показатель.

Понятие об индикаторах. Буферные растворы.

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.

Обменные реакции между ионами в растворе. Общие условия протекания реакций обмена в растворах электролитов. Ионные уравнения.

Гидролиз солей. Гидролиз солей по катиону и аниону. Механизм гидролиза. Молекулярные и ионные уравнения реакций гидролиза солей.

Четыре типа солей в зависимости от склонности к гидролизу составляющих их ионов. Влияние природы, заряда и радиуса ионов на их склонность к гидролизу. Степень гидролиза. Константа гидролиза. Влияние концентрации раствора, температуры, рН среды на степень гидролиза.

Гидролиз кислых солей. Гидролиз труднорастворимых солей. Совместный гидролиз солей. Полимеризация и поликонденсация продуктов гидролиза многозарядных ионов. Условия подавления гидролиза. Общие принципы получения легкогидролизующихся солей, их очистки и сушки.

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

8. Окислительно-восстановительные процессы Окислительно-восстановительные реакции. Типы окислительновосстановительных реакций. Составление уравнений окислительновосстановительных реакций. Подбор коэффициентов: метод электронного баланса, ионно-электронный метод. Окислительно-восстановительные системы. Изображение окислительно-восстановительных (редокс-) систем методом полуреакций (частных реакций). Окислительно-восстановительный (редокс-) потенциал как количественная характеристика редокс-системы.

Уравнение Нернста. Стандартные редокс-потенциалы и способы их определения. Водородный электрод. Электрохимический ряд напряжений металлов. Зависимость величины редокс-потенциала системы от концентрации ионов, температуры, рН, комплексообразования в растворе.

Окислительно-восстановительные свойства воды. Устойчивость окислительно-восстановительных систем в водных растворах.

Редокс-потенциалы и оценка направления и полноты протекания окислительно-восстановительных реакций. Зависимость между величинами редокс-потенциалов систем и изменением энергии Гиббса. Подбор окислителей и восстановителей с учетом стандартных редокспотенциалов.

Окислительно-восстановительные процессы с участием электрического тока. Электрический ток как сильнейший окисляющий и восстанавливающий агент. Инертные и активные электроды. Схемы процессов на электродах при электролизе расплавов и водных растворов. Радикал ОН• как окислитель. Принципы электросинтеза неорганических веществ.

Общая характеристика водорода. Положение водорода в периодической системе. Строение атома. Валентность и степень окисления атомов водорода. Характер химических связей в его соединениях. Условия образования и существования ионов Н+, Н–, Н3О+.

Физические и химические свойства водорода. Водород как восстановитель. Восстановительная способность атомарного и молекулярного водорода. Взаимодействие водорода с металлами и неметаллами.

Формы нахождения водорода в природе. Способы получения свободного водорода. Применение водорода. Водород как перспективное горючее.

Гидриды. Типы гидридов: ионные, ковалентные, полимерные, нестехиометрические.

10. Общая характеристика p-элементов Положение в периодической системе. Строение атомов. Изменение атомных радиусов, ионизационных потенциалов, сродства к электрону и электроотрицательности по периодам и группам. Валентность и степени окисления атомов. Изменение устойчивости соединений в высшей степени окисления по группам. Характер химических связей в соединениях.

Склонность к образованию катионных и анионных форм, комплексообразованию. Особенности свойств р-элементов второго и пятого периодов.

Изменение кислотно-основных свойств оксидов и гидроксидов по группам, периодам.

11. Гелий и p-элементы восьмой группы Общая характеристика элементов. Строение атомов. Возможные валентности и степени окисления атомов элементов. Изменение по группе атомных радиусов и ионизационных потенциалов. Причины химической инертности. Физические свойства. Характер межмолекулярного взаимодействия. Изменение температур кипения и плавления в ряду гелий – радон.

Химические соединения. Фториды ксенона и криптона. Принципы их получения. Гидролиз фторидов. Кислородсодержащие соединения ксенона. Клатратные соединения аргона и его аналогов.

12. p-Элементы седьмой группы Общая характеристика элементов. Строение атомов. Изменение по группе атомных радиусов, ионизационных потенциалов, сродства к электрону и электроотрицательности элементов. Валентность и степени окисления атомов. Изменение по группе устойчивости соединений в высшей степени окисления атомов. Характер химических связей в соединениях.

Признаки металличности у йода. Особенности фтора.

Физические свойства веществ. Изменение температур плавления и кипения в ряду фтор–астат. Химические свойства простых веществ. Изменение энергий связи в молекулах галогенов по группе и реакционная способность галогенов. Отношение к воде, щелочам, металлам и неметаллам. Токсичность галогенов. Меры предосторожности при работе с галогенами. Формы нахождения галогенов в природе. Общий принцип получения свободных галогенов. Применение.

Галогеноводороды. Устойчивость молекул. Характер химических связей в молекулах. Ассоциация молекул фтороводорода. Физические свойства галогеноводородов. Изменение температур плавления и кипения в ряду фтороводород–иодоводород.

Химические свойства, реакционная способность. Восстановительные и кислотные свойства. Особенности фтороводородной кислоты. Общие принципы получения галогеноводородов. Промышленное получение соляной кислоты. Применение соляной, плавиковой кислот.

Галогениды. Галогениды основные, амфотерные, кислотные, полимерные. Свойства. Особенности гидролиза галогенидов разных типов.

Гидрофториды.

Оксиды фтора, хлора (I, IV, VII), брома (I), йода (V). Свойства. Кислородсодержащие кислоты хлора, брома, йода. Строение молекул.

Сравнительная устойчивость солей и кислот. Применение гипохлоритов, хлоратов, перхлоратов. Окисляющие, горючие и взрывчатые смеси на основе хлората и перхлората калия.

Интергалогениды. Фториды хлора (I, III, V), брома (I, III, V), йода (I, III, V, VII). Хлориды брома (I), йода (I, III). Сравнительная устойчивость фторидов и хлоридов. Реакционная способность. Фторирующие агенты.

13. p-Элементы шестой группы Общая характеристика элементов. Строение атомов. Изменение по группе атомных радиусов, ионизационных потенциалов, сродства к электрону и электроотрицательности элементов. Валентность и степени окисления атомов. Изменение по группе устойчивости соединений в высшей степени окисления атомов.

Характер химических связей в соединениях. Склонность к образованию катионной и анионной форм и образованию гомоцепных полимерных соединений. Изменение металлического и неметаллического характера элементов по группе. Особенности кислорода.

Простые вещества. Аллотропные модификации кислорода. Химическая связь в молекуле кислорода с позиций теорий ВС и МО. Строение молекулы озона. Полиморфные модификации серы. Условия существования двухатомных молекул. Изменение металлических и неметаллических свойств простых веществ. Полупроводниковые свойства селена.

Химические свойства простых веществ. Окислительно-восстанови тельные свойства. Отношение простых веществ к металлам и неметаллам, воде, кислотам и щелочам.

Формы нахождения элементов в природе. Принципы получения кислорода и озона. Применение простых веществ.

Гидриды типа Н2Э. Строение молекул. Термическая устойчивость.

Физические свойства. Изменение температур плавления и кипения в ряду вода–теллуроводород.

Химические свойства. Восстановительные и кислотные свойства в ряду вода–теллуроводород. Сероводород. Свойства. Токсичность халькогеноводородов. Общие принципы их получения.

Халькогениды. Средние и кислые халькогениды. Гидролиз. Общие принципы получения. Применение. Халькогениды как полупроводниковые материалы.

Пероксид водорода. Строение молекулы. Получение. Устойчивость.

Окислительно-восстановительные свойства в различных средах. Применение. Гидриды серы H2Sn. Строение молекул. Устойчивость. Кислотные и окислительно-восстановительные свойства. Полисульфиды. Сравнительная устойчивость полисульфидов и соответствующих им кислот.

Оксиды. Оксиды элементов (IV, VI). Особенности строения. Отношение оксидов к воде, кислотам и щелочам. Окислительновосстановительные свойства. Принципы получения. Применение сернистого газа и влияние его на окружающую среду.

Сернистая, селенистая и теллуристая кислоты. Строение молекул и анионов кислот. Кислотные и окислительно-восстановительные свойства в ряду сернистая–теллуристая кислоты. Соли. Сульфиты средние и кислые. Гидролиз солей. Окислительно-восстановительные свойства. Получение.

Серная, селеновая и теллуровая кислоты. Строение молекул и анионов кислот. Кислотные и окислительные свойства в ряду серная– теллуровая кислоты. Свойства разбавленной и концентрированной серной кислоты. Полисерные кислоты. Олеум. Промышленные методы получения серной кислоты. Термодинамическая характеристика реакции окисления сернистого газа. Применение серной кислоты в народном хозяйстве. Сульфаты. Гидросульфаты. Дисульфаты (пиросульфаты). Селенаты. Теллураты.

Тиокислоты и их соли. Тиосульфаты. Строение тиосульфат-иона.

Восстановительные свойства тиосульфата натрия. Применение тиосульфата натрия.

Политионовые кислоты и их соли. Гидросернистая кислота. Строение их молекул. Относительная устойчивость и окислительновосстановительные свойства кислот и их солей.

Пероксокислоты серы и их соли. Пероксомоносерная и пероксодисерная кислоты. Строение их молекул. Пероксосульфаты. Электросинтез пероксокислот и солей. Их окислительно-восстановительные свойства.

Галогениды серы. Сравнительная устойчивость. Свойства. Оксохлориды серы. Оксохлорид серы. Диоксохлорид серы. Строение молекул.

Гидролиз. Сравнительная устойчивость различных оксогалогенидов серы, селена, теллура.

14. p-Элементы пятой группы Общая характеристика элементов. Строение атомов. Изменение по группе атомных радиусов, ионизационных потенциалов, сродства к электрону и электроотрицательности элементов. Валентность и степени окисления атомов. Изменение по группе устойчивости соединений в высшей степени окисления атомов. Характер химических связей в соединениях.

Склонность к образованию катионной и анионной форм, комплексообразованию. Соединения азота, способные выступать в роли лигандов. Изменение металлического и неметаллического характера элементов по группе. Особенности азота.

Простые вещества. Особенности строения. Склонность к образованию полимерных форм фосфора, мышьяка и сурьмы. Химическая связь в молекуле азота с позиций теорий ВС и МО. Аллотропные модификации фосфора и особенности их строения. Аллотропные модификации мышьяка и сурьмы.

Химические свойства простых веществ. Реакционная способность молекулярного и атомарного азота, белого и красного фосфора. Окислительно-восстановительные свойства простых веществ. Отношение простых веществ к металлам, воде, кислотам и щелочам.

Формы нахождения элементов в природе. Принципы получения и применения простых веществ.

Гидриды ЭН3. Строение молекул. Изменение температур плавления и кипения в ряду аммиак–висмутин. Изменение термической устойчивости, реакционной способности, восстановительных свойств, склонности к реакциям присоединения в ряду аммиак–висмутин. Образование и устойчивость ионов аммония и фосфония. Принципы получения гидридов ЭН3.

Аммиак. Получение. Термодинамическая характеристика реакции синтеза аммиака. Жидкий аммиак как растворитель. Растворение аммиака в воде. Реакции присоединения аммиака. Амминокомплексы. Соли аммония. Реакции замещения водорода в аммиаке. Амиды, имиды, нитриды. Реакции окисления аммиака. Применение аммиака.

Гидразин. Строение молекулы. Реакции присоединения, окислительно-восстановительные. Соли гидразония. Гидразин как топливо.

Гидроксиламин. Строение молекулы. Реакции присоединения, окислительно-восстановительные. Соли гидроксиламмония.

Азотистоводородная кислота и ее соли. Строение молекулы азотистоводородной кислоты и азид-иона. Кислотные и окислительновосстановительные свойства. Азиды. Взрывоопасность кислоты и азидов.

Применение азидов.

Оксиды азота (I, II, III, IV, V). Строение молекул. Отношение к воде, щелочам. Окислительно-восстановительные свойства. Принципы получения. Термодинамическая характеристика реакции синтеза оксида азота (II) из простых веществ. Токсичность оксидов азота. Влияние на окружающую среду.

Азотистая кислота. Строение ее молекулы и нитрит-иона. Нитриты.

Окислительно-восстановительные свойства кислоты и нитритов. Токсичность нитритов.

Азотная кислота. Строение молекулы азотной кислоты и нитратиона. Окислительные свойства разбавленной азотной кислоты. Взаимодействие с металлами и неметаллами. Лабораторные и промышленные методы получения азотной кислоты. Царская водка. Применение азотной кислоты. Соли азотной кислоты, продукты их термического разложения.

Применение солей. Токсичность нитратов. Азотные удобрения.

Пороха и взрывчатые вещества. Факторы, обусловливающие взрывчатые свойства и взрывоопасность веществ. Принципы составления горючих и взрывчатых смесей.

Фиксация азота из воздуха. Общие принципы фиксации. Новые методы низкотемпературной фиксации азота.

Оксиды фосфора, мышьяка, сурьмы и висмута. Особенности строения. Отношение к воде, кислотам и щелочам. Принципы получения.

Кислородсодержащие кислоты фосфора и их соли. Фосфорноватистая кислота и гипофосфиты. Фосфористая кислота и фосфиты. Мета-, ди- (пиро-) и полифосфорные кислоты и их соли. Ортофосфорная кислота и ее соли. Строение молекул кислот фосфора, их основность и окислительно-восстановительные свойства. Получение ортофосфорной кислоты.

Ее применение.

Фосфорные удобрения. Простой суперфосфат. Двойной суперфосфат. Преципитат. Фосфоритная мука. Смешанные удобрения. Аммофос.

Азофоска.

Гидроксиды мышьяка, сурьмы (III, V) и висмута (III). Мета- и ортоформы. Кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства. Общие принципы получения. Соли. Арсенаты (III, V). Стибаты (III, V). Висмутаты (V). Оксосоединения висмута и сурьмы. Особенности гидролиза солей сурьмы и висмута.

Галогениды элементов (III, V). Их сравнительная устойчивость. Типы галогенидов. Особенности их гидролиза. Галогениды азота. Хлориды фосфора (III,V). Галогенокомплексы.

Оксохлориды. Оксохлорид азота. Оксотрихлорид фосфора. Их гидролиз. Фофонитрилхлорид. Особенности его строения. Сульфиды мышьяка, сурьмы и висмута. Общие принципы их получения. Тиосоли мышьяка и сурьмы.

Соединения с металлами. Нитриды. Фосфиды. Арсениды. Стибиды.

Типы нитридов. Особенности химических связей в них. Сплавы мышьяка, сурьмы и висмута. Токсичность фосфора, сурьмы, висмута и их соединений.

15. p-Элементы четвертой группы Общая характеристика элементов. Строение атомов. Изменение по группе атомных радиусов, ионизационных потенциалов и электроотрицательности элементов. Валентность и степени окисления атомов. Изменение по группе устойчивости соединений в высшей степени окисления атомов. Характер химических связей в соединениях. Склонность к образованию катионной и анионной форм, комплексообразованию. Особенности химических связей, образуемых атомами углерода (IV). Гомоцепные молекулы на основе углерода. Гетероцепи на основе Si–O–Si в химии кремния. Изменение металлического и неметаллического характера элементов по группе.

Простые вещества. Аллотропные модификации углерода. Особенности их строения. Полупроводниковые свойства кремния и германия.

Химические свойства простых веществ. Их реакционная способность.

Окислительно-восстановительные свойства. Отношение к кислороду, металлам, воде, кислотам и щелочам. Соединения включения графита.

Формы нахождения элементов в природе. Принципы получения простых веществ. Применение простых веществ. Уголь как топливо и адсорбент.

Гидриды типа ЭН4. Строение молекул. Изменение температур плавления и кипения в ряду метан–гидрид свинца в сравнении с изменением этих температур в рядах гидридов р-элементов V, VI, VII групп. Химические свойства. Реакционная способность метана и других гидридов. Общие принципы получения гидридов.

Гидриды типа ЭnMm. Относительная устойчивость соединений, содержащих структурные группировки типа Э–Э, Э=Э и ЭЭ, образуемых углеродом и остальными элементами.

Оксид углерода (II). Химическая связь в молекуле с позиций теорий ВС и МО. Получение. Восстановительные свойства. Реакции присоединения. Карбонилы металлов. Фосген. Токсичность оксида углерода (II).

Области практического применения.

Оксид углерода (IV). Строение молекулы. Отношение к воде, щелочам. Получение. Применение. Влияние углекислого газа на окружающую среду. Угольная кислота и ее соли. Строение молекулы угольной кислоты и карбонат-иона. Свойства кислоты. Карбонаты, гидрокарбонаты, основные карбонаты. Особенности осаждения труднорастворимых карбонатов из водных растворов. Термическая устойчивость карбонатов. Применение.

Оксиды кремния (II, IV). Диоксид кремния, особенности его строения, аморфная и кристаллическая формы. Кварц. Кварцевое стекло. Отношение диоксида кремния к воде, кислотам, щелочам. Перевод в растворимые соединения.

Кремниевые кислоты. Ортокремниевая кислота. Поликремниевые кислоты. Особенности их строения. Получение. Золи и гели кремниевых кислот. Силикагель как адсорбент.

Соли кремниевых кислот. Орто-, мета-, полисиликаты. Алюмосиликаты. Искусственные силикаты. Стекла. Факторы, определяющие устойчивость стеклообразного состояния силикатов.

Состав и методы получения простого стекла. Кристаллизация стекол. Ситаллы. Стекловолокна и стеклоткани. Цеолиты. Цемент. Вяжущие вещества. Тугоплавкие керамики на основе кремния и других элементов.

Кремнийорганические соединения. Силиконы и силоксаны. Простейшие из этих соединений. Особенности их строения. Свойства. Оксиды германия, олова, свинца (II, IV). Их сравнительная устойчивость. Кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства оксидов.

Их отношение к воде, кислотам, щелочам. Общие принципы получения.

Гидроксиды германия, олова, свинца (II, IV). Сравнительная устойчивость, кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства. Соли гидроксидов элементов (II, IV) в катионной и анионной формах.

Относительная устойчивость, склонность к гидролизу.

Соединения с серой. Моно- и дисульфиды. Сероуглерод. Тиосоединения (кислоты и соли). Тиоугольная кислота и тиокарбонаты. Тиосоединения кремния, германия, олова.

Галогениды элементов (II, IV). Их сравнительная устойчивость. Типы галогенидов. Гидролиз. Галогенокомплексы. Гексафторокремниевая кислота и ее соли. Гексахлорооловянная кислота и ее соли.

Соединения углерода с азотом. Циановодород. Циановодородная кислота. Цианиды. Цианид-ионы как лиганды в комплексных соединениях. Особенности получения цианидов тяжелых металлов. Гидролиз цианидов. Токсичность циановодорода и цианидов.

Родановодород. Родановодородная кислота. Роданиды. Роданидионы как лиганды в комплексных соединениях.

Соединения с металлами. Карбиды металлов. Типы карбидов. Отношение карбидов различных типов к воде, кислотам. Карборунд. Силициды. Сплавы олова и свинца.

16. Общий обзор металлов Общая характеристика элементов. Особенности строения атомов.

Положение в периодической системе.

Особенности физических свойств металлов. Кристаллическая структура металлов. Металлическая связь и ее особенности. Металлическая связь с позиций зонной теории. Проводники, полупроводники и диэлектрики.

Формы нахождения металлов в природе. Руды. Полиметаллические руды. Редкие и рассеянные металлы. Принципы обогащения руд.

Общие методы получения металлов. Пирометаллургия. Применяемые восстановители. Гидрометаллургия. Электрометаллургия. Термическое разложение соединений металлов (карбонилов, иодидов, азидов) для получения чистых металлов.

Сплавы. Общие свойства сплавов. Типы сплавов. Смеси. Эвтектики.

Твердые растворы. Интерметаллические соединения. Типы интерметаллидов.

Исследование сплавов методом физико-химического анализа.

Принципы метода. Термический анализ. Диаграммы плавкости, их типичные формы.

Коррозия металлов. Химическая и электрохимическая коррозия.

Механизм коррозии. Факторы, определяющие интенсивность коррозии.

Методы защиты металлов от коррозии. Электрохимические методы защиты. Ингибиторы коррозии.

Металлы как важнейшие материалы в современной технике. Значение металлов в народном хозяйстве. Развитие металлургической базы в России.

17. р-Элементы третьей группы Общая характеристика элементов. Строение атомов. Изменение по группе атомных радиусов и ионизационных потенциалов. Валентность и степени окисления атомов. Изменение устойчивости соединений в высшей степени окисления атомов. Характер химических связей в соединениях. Склонность к образованию катионной и анионной форм, комплексообразованию. Особые свойства бора.

Химические свойства бора. Отношение к кислороду, воде, кислотам и щелочам.

Гидриды бора. Их состав. Диборан, особенности химических связей в молекуле диборана. Устойчивость и реакционная способность гидридов бора. Применение. Гидридобораты.

Оксид бора. Особенности строения. Свойства. Отношение к воде, щелочам. Орто-, мета-, полиборные кислоты. Их состав и строение. Сила кислот. Орто-, мета-, полибораты. Бура.

Галогениды бора. Строение молекул. Реакции присоединения. Гидролиз. Тетрафтороборная кислота. Фторобораты.

Нитрид бора. Полиморфные модификации нитрида бора. Их свойства. Боразон.

Физические и химические свойства металлов ряда алюминий– таллий. Изменение температур плавления и кипения в ряду алюминий– таллий. Химическая активность металлов. Отношение к кислороду, воде, кислотам, щелочам.

Нахождение в природе. Принципы получения металлов. Получение и применение алюминия.

Гидриды. Гидрид алюминия. Особенности строения. Гидридоалюминаты. Свойства.

Оксиды элементов (III). Их сравнительная устойчивость. Оксид алюминия. Химические свойства. Принципы получения. Возможность перевода в растворимые соединения. Оксид таллия (I).

Гидроксиды элементов (III). Гидроксид алюминия. Состав и особенности строения. Кислотно-основные свойства в ряду гидроксидов алюминия–таллия. Отношение к кислотам и щелочам. Гидроксид таллия (I).

Соли. Соли алюминия в катионной и анионной формах. Кристаллогидраты. Комплексные соединения. Двойные соли. Сравнительная характеристика солей элементов (III). Гидролиз. Особенности строения алюминатов. Соли таллия (I). Окислительно-восстановительные свойства соединений таллия (I) и таллия (III). Токсичность соединений таллия.

18. Общая характеристика s-элементов Особенности строения атомов. Валентность и степени окисления атомов. Ионизационные потенциалы. Характер химических связей и склонность к образованию соединений в катионной форме, комплексообразованию. Свойства простых веществ.

Свойства оксидов, пероксидов, гидроксидов. Характер изменения свойств по группе. Особенности свойств s-элементов I и II периодов.

19. s-Элементы первой группы Общая характеристика элементов. Строение атомов. Изменение по группе атомных радиусов и ионизационных потенциалов. Валентность, степень окисления атомов. Характер химических связей в соединениях.

Особенности окисления лития.

Особенности физически свойств щелочных металлов в сравнении с другими металлами. Химическая активность металлов. Ее изменение в ряду литий–цезий. Отношение щелочных металлов к неметаллам, воде, кислотам.

Гидриды. Структура. Свойства. Принцип получения.

Оксиды. Пероксиды. Надпероксиды. Озониды. Строение. Сравнительная устойчивость. Отношение к воде. Окислительно-восстановитель ные свойства пероксидов.

Гидроксиды. Свойства. Изменение силы основания в ряду гидроксидов лития–цезия. Принципы промышленного получения гидроксидов натрия и калия, их применение. Меры предосторожности при работе со щелочами.

Соли. Возможность образования двойных солей и кристаллогидратов. Хлориды натрия и калия. Карбонаты. Сода кальцинированная, кристаллическая, питьевая. Поташ. Глауберова соль. Применение солей.

20. s-Элементы второй группы Общая характеристика элементов. Строение атомов. Изменение по группе атомных радиусов и ионизационных потенциалов. Валентность и степень окисления атомов. Характер химических связей в соединениях.

Возможность образования координационных соединений. Особенности бериллия.

Физические и химические свойства металлов. Отношение к неметаллам, воде, кислотам. Отношение бериллия к щелочам. Применение магния.

Гидриды. Особенности структуры гидридов. Свойства. Принципы получения.

Соединения с кислородом. Оксиды. Пероксиды. Их структура.

Сравнительная устойчивость. Отношение к воде, кислотам, щелочам.

Окислительно-восстановительные свойства пероксидов. Оксид кальция (негашеная известь).

Гидроксиды. Их структура. Кислотно-основные свойства. Амфотерность гидроксида бериллия. Принципы получения. Гидроксид кальция (гашеная известь). Соли. Кристаллогидраты. Соли бериллия в катионной и анионной формах. Комплексные соединения бериллия. Гидролиз солей бериллия и магния. Оксохлорид магния. Карбонаты. Сульфаты. Жесткость воды и методы ее устранения.

Токсичность соединений бериллия и бария.

21. Общая характеристика d-элементов Строение атомов. Изменение атомных радиусов и ионизационных потенциалов по группам и периодам. Валентность и степени окисления атомов. Изменение по группам устойчивости соединений в высших степенях окисления атомов. Сходство химических свойств элементов по периодам и по группам. Особенности свойств d-элементов III группы.

Особенности изменения свойств d-элементов по группам в сравнении с рэлементами. Особенности химических свойств d-элементов V и VI периодов. Характер химических связей в соединениях. Склонность к образованию катионных и анионных форм, комплексообразованию, образованию соединений со связями Э–О–Э, кластерных соединений.

Характерные для большинства d-элементов физические свойства.

Химическая активность и ее изменение по группам, периодам.

Кислотно-основные свойства оксидов и гидроксидов d-элементов в разных степенях окисления их атомов. Полимерные гидроксиды. Условия их образования в водных растворах. Изополи- и гетерополисоединения.

Комплексные соединения d-элементов. Многоядерные комплексы.

Мостиковые группы в многоядерных комплексах. Карбонильные комплексы.

-Комплексы. Хелатные комплексы. Изомерия комплексных соединений: гидратная, ионизационная, координационная, оптическая, цистранс-изомерия. Эффект транс-влияния.

Кластерные соединения. Особенности их строения и особенности химических связей.

22. d-Элементы третьей группы Общая характеристика элементов. Строение атомов. Изменение по группе атомных и ионизационных потенциалов. Валентность и степень окисления атомов. Характер химических связей в соединениях. Склонность к комплексообразованию.

Химические свойства простых веществ. Изменение по группе химической активности. Отношение к кислороду, воде, кислотам.

Оксиды и гидроксиды. Изменение кислотно-основных свойств гидроксидов в ряду скандий-актиний. Соли. Склонность к образованию солей в катионной и анионной формах. Двойные соли. Комплексные соединения.

23. d-Элементы четвертой группы Общая характеристика элементов. Строение атомов. Изменение по группе атомных радиусов и ионизационных потенциалов. Валентность и степени окисления атомов. Характер химических связей в соединениях.

Склонность к образованию катионной и анионной форм. Оксосоединения. Склонность к комплексообразованию. Изменение химических свойств по группе.

Физические и химические свойства простых веществ. Химическая активность при обычной и высокой температурах. Отношение к кислороду, воде, кислотам и щелочам. Коррозионная устойчивость. Механизм растворения металлов в смеси азотной и плавиковой кислот. Применение титана.

Оксиды титана, циркония, гафния (IV). Особенности строения. Свойства. Их отношение к воде, кислотам, щелочам. Перевод в растворимые соединения. Принципы получения. Оксиды титана (II, III). Свойства.

Гидроксиды титана, циркония, гафния (IV). Особенности строения.

Кислотно-основные свойства. Отношение к воде, кислотам, щелочам.

Титанаты. Цирконаты. Гидроксиды титана (II, III). Свойства.

Галогениды элементов (IV). Галогениды титана (II, III).

Гидролиз галогенидов. Оксогалогениды. Галогенокомплексы.

24. d-Элементы пятой группы Общая характеристика элементов. Строение атомов. Изменение по группе атомных радиусов и ионизационных потенциалов. Валентность и степень окисления атомов. Характер химических связей в соединениях.

Склонность к образованию катионных и анионных форм, комплексообразованию. Изменение химических свойств по группе.

Физические и химические свойства простых веществ. Химическая активность при обычной и высокой температурах. Отношение к кислороду, воде, кислотам, щелочам. Отношение к царской водке, смеси азотной и плавиковой кислот. Применение ванадия.

Оксиды ванадия, ниобия, тантала (V). Кислотно-основные свойства гидроксидов. Ванадаты. Поливанадаты. Соединения оксованадия. Ниобаты. Танталаты. Оксиды и гидроксиды ванадия (II, III, IV). Химические войства.

Галогениды элементов (V). Галогениды ванадия (II, III, IV). Гидролиз галогенидов. Оксогалогениды. Галогенокомплексы.

25. d-Элементы шестой группы Общая характеристика элементов. Строение атомов. Изменение по группе атомных радиусов и ионизационных потенциалов. Валентность и степени окисления атомов. Окислительно-восстановительные свойства соединений в разных степенях окисления атомов. Характер химических связей в соединениях. Склонность к образованию катионной и анионной форм, комплексообразованию. Кластерные соединения. Изменение химических свойств по группе.

Физические и химические свойства простых веществ. Химическая активность при обычной и высокой температурах. Отношение к кислороду, галогенам, воде, кислотам, щелочам. Применение хрома.

Оксиды хрома (II, III, VI). Их сравнительная устойчивость. Кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства. Отношение к воде, кислотам, щелочам. Принципы получения.

Оксиды молибдена и вольфрама (VI). Отношение к воде, кислотам, щелочам. Принципы получения. Изменение устойчивости, окислительной способности и кислотного характера в ряду оксидов хрома–вольфрама (VI).

Гидроксиды хрома (II, III, VI). Состав и особенности строения гидроксида хрома (III). Хромовые кислоты. Изополикислоты хрома. Кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства. Принципы получения. Молибденовая и вольфрамовая кислоты. Устойчивость, кислотные и окислительные свойства в ряду хромовая–вольфрамовая кислоты. Изополикислоты и гетерополикислоты молибдена и вольфрама.

Соли хрома (II). Свойства. Принципы получения. Соли хрома (III) в катионной и анионной формах. Кристаллогидраты. Комплексные соединения. Двойные соли. Гидролиз. Соли хрома (VI). Хроматы, полихроматы. Окислительные свойства хроматов и дихроматов. Принцип действия хромовой смеси.

Соли молибдена и вольфрама (VI). Молибдаты и вольфраматы. Полимолибдаты и поливольфраматы. Окислительные свойства в ряду хроматы–вольфраматы.

Галогениды хрома (II, III). Галогениды молибдена и вольфрама (VI).

Кластерные галогениды молибдена и вольфрама. Диоксогалогениды.

Свойства. Гидролиз.

Пероксосоединения хрома. Пероксид хрома. Пероксохромовые кислоты. Особенности строения. Устойчивость и окислительные свойства пероксосоединений хрома.

26. d-Элементы седьмой группы Общая характеристика элементов. Строение атомов. Изменение по группе атомных радиусов и ионизационных потенциалов. Валентность и степени окисления атомов. Изменение по группе устойчивости соединений в высшей степени окисления атомов. Характер химической связи в соединениях. Склонность к образованию катионной и анионной форм, комплексообразованию. Кластерные соединения. Изменение химических свойств по группе.

Физические и химические свойства простых веществ. Химическая активность. Отношение к кислороду, воде, кислотам, щелочам. Применение марганца.

Оксиды марганца (II, III, IV, VII). Устойчивость, кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства. Отношение к воде, кислотам, щелочам. Принципы получения. Оксиды технеция и рения (VII). Кислотно-основные свойства.

Гидроксиды марганца (I, III, IV, VII). Устойчивость, кислотноосновные и окислительно-восстановительные свойства. Принципы получения. Гидроксиды технеция и рения (VII).

Соли марганца (II). Кристаллогидраты. Комплексные соединения.

Свойства. Соли марганца (III, IV). Соли марганца (VI). Манганаты. Гидролиз. Окислительно-восстановительные свойства. Принципы получения.

Соли марганца (VII). Перманганаты. Окислительные свойства перманганата в кислой, щелочной и нейтральной средах. Принципы получения.

Применение. Соли технеция и рения (VII). Пертехнаты. Перренаты.

27. d-Элементы восьмой группы Общая характеристика элементов. Строение атомов. Изменение атомных радиусов и ионизационных потенциалов в рядах железо–никель и железо–осмий. Деление элементов на семейство железа и семейство платиновых. Валентность и степени окисления атомов. Характер химических связей в соединениях. Склонность элементов к образованию катионной и анионной форм, комплексообразованию. Кластерные соединения.

Физические и химические свойства железа, кобальта, никеля. Ферромагнетизм. Химическая активность при обычной и высокой температурах. Отношение к кислороду, воде, кислотам и щелочам. Коррозия железа. Пирофорное железо.

Нахождение железа в природе. Промышленные методы получения железа. Применение железа. Чугун. Сталь. Специальные стали.

Оксиды железа, кобальта, никеля (II, III). Состав и особенности строения гидроксида железа (III). Кислотно-основные и окислительновосстановительные свойства гидроксидов (II, III). Отношение к воде, кислотам, щелочам. Принципы получения.

Соли железа, кобальта, никеля (II). Кристаллогидраты. Двойные соли. Соли железа, кобальта, никеля (III) в катионной и анионной формах.

Кристаллогидраты. Структура безводных хлоридов. Двойные соли. Основные соли. Свойства. Ферриты (III) и их ферромагнитные свойства.

Ферраты (IV). Устойчивость. Гидролиз. Окислительные свойства. Принципы получения.

Комплексные соединения железа, кобальта, никеля. Относительная устойчивость простых и комплексных солей железа, кобальта, никеля (II, III). Аква-, аммин-, гидроксо-, циано-, оксалатокомплексы. Карбонилы.

Ферроцен. Характер химических связей в молекуле ферроцена. Многоядерные комплексы.

Физические и химические свойства платиновых металлов. Химическая активность при обычной и высокой температурах. Отношение к кислороду, водороду, воде, кислотам, щелочам, царской водке. Применение платины.

Соединения элементов семейства платиновых. Оксиды рутения (IV, VI). Рутенаты. Оксиды осмия (VI, VII). Осматы. Оксиды и гидроксиды родия и иридия (III). Оксиды и гидроксид палладия (II). Комплексные соединения платины. Катионные, анионные и нейтральные комплексы платины (II, IV). Аммин- и цианокомплексы. Гексахлороплатиновая кислота и ее соли.

28. d-Элементы первой группы Общая характеристика элементов. Строение атомов. Изменение по группе атомных радиусов и ионизационных потенциалов. Валентность и степени окисления атомов. Характер химической связи в соединениях.

Склонность к образованию катионной и анионной форм, комплексообразованию.

Химические свойства простых веществ. Отношение к кислороду, воде, щелочам, кислотам. Растворение золота в царской водке. Способы добычи золота. Применение металлов.

Оксиды меди (I, II), серебра (I, II), золота (I, III). Свойства. Отношение к воде, кислотам, щелочам. Принципы получения.

Гидроксиды меди (II), золота (III). Кислотно-основные свойства.

Отношение к воде, кислотам, щелочам. Принципы получения.

Соли меди, серебра, золота (I). Окислительно-восстановительные свойства. Диспропорционирование. Галогенокомплексы. Фотографические процессы на основе галогенидов серебра. Аммин- и цианокомплексы. Соли меди (II). Кристаллогидраты.

Комплексные соединения. Галогено-, циано- и амминокомплексы.

Соли золота (III). Соли в катионной и анионной формах. Аква-, циано-, галогенокомплексы. Тетрахлорозолотая кислота и ее соли.

29. d-Элементы второй группы Общая характеристика элементов. Строение атомов. Изменение по группе атомных радиусов и ионизационных потенциалов. Валентность и степени окисления атомов. Характер химической связи в соединениях.

Склонность к образованию катионной и анионной форм, комплексообразованию.

Физические и химические свойства простых веществ. Отношение к кислороду, воде, кислотам, щелочам. Амальгамы. Меры предосторожности при работе с ртутью. Применение металлов.

Оксиды цинка и кадмия. Оксиды ртути (I, II). Свойства. Отношение оксидов к воде, кислотам, щелочам. Принципы получения.

Гидроксиды цинка и кадмия. Кислотно-основные свойства. Отношение к воде, кислотам, щелочам. Принципы получения.

Соли. Кристаллогидраты. Соли цинка в катионной и анионной формах. Соли ртути (I, II). Окислительно-восстановительные свойства солей ртути (I, II). Гидролиз солей цинка, кадмия, ртути. Цинкаты.

Комплексные соединения. Аммин-, циано-, галогенокомплексы. Их устойчивость в ряду цинк – ртуть. Продукты взаимодействия солей ртути с аммиаком. Автокомплексообразование на примере соединений кадмия.

30. f-Элементы Общая характеристика элементов. Положение в периодической системе. Строение атомов. 4f- и 5f-элементы. Изменение атомных радиусов и ионизационных потенциалов по периоду. Валентность 4f- и 5f-элементов.

Внутренняя периодичность свойств. Характер химических связей в соединениях. Склонность к комплексообразованию. Сходства и различия в свойствах 4f- и 5f-элементов.

Лантаноиды (4f-элементы). Валентность, характер химических связей и формы соединений. Химические свойства металлов. Отношение к кислороду, воде, кислотам. Оксиды. Гидроксиды. Изменение их кислотно-основных свойств по периоду. Соли. Двойные соли. Соединения церия (IV): оксиды, гидроксиды, цераты.

Актиноиды (5f-элементы). Валентность элементов, характер химических связей и формы соединений в рядах торий–кюрий и берклий– лоуренсий. Химические свойства металлов. Соединения тория (IV): оксид, гидроксид, галогениды.

Соединения урана (VI): оксид, гидроксид, галогениды, уранаты, соединения диоксоурана. Соединения нептуния и плутония (VI, VII): нептунаты, плутонаты, соединения оксонептуния и оксоплутония. Радиоактивность 5f-элементов. Типы реакций радиоактивного распада. Реакции, лежащие в основе синтеза трансурановых элементов.

31. Периодический закон как основа химической систематики Химические элементы. Распространенность элементов в природе.

Происхождение элементов. Их миграция в природе.

Свойства элементов, являющиеся периодической функцией заряда ядра и зависящие от него линейно.

Влияние структуры внешних и предвнешних электронных оболочек атомов элементов на устойчивость определенных валентных состояний.

Закономерности в изменении устойчивости высших валентных состояний p- и d-элементов по группам. Влияние структуры внешних и предвнешних электронных оболочек атомов на формы и свойства образуемых ими соединений.

Вторичная периодичность свойств элементов на примере sэлементов I и II групп: изменение атомных и ионных радиусов, ионизационных потенциалов, на примере p-элементов V–VII групп: валентность, координационные числа атомов, формы гидроксидов. Особенности свойств элементов II и V периодов.

Простые вещества. Типы структур простых веществ: металлическая, молекулярная, атомная (полимерная). Изменение типов структур простых веществ элементов по группам. Причины образования полимерных структур в простых веществах. Возможность образования аллотропных модификаций.

Гидриды. Гидриды ионные, ковалентные, полимерные, нестехиометрические. Гидридокомплексы. Особенности свойств гидридов разного типа. Типы гидридов, характерные для s-, p-, d-, f-элементов.

Оксиды. Характер химических связей в оксидах. Особенности строения оксидов: ионные, молекулярные и полимерные структуры. Распространенность этих структур для оксидов s-, p-, d-, f-элементов. Кислотные и основные оксиды. Их отношение к воде, кислотам, щелочам.

Окислительно-восстановительные свойства оксидов. Нестехиометрические оксиды. Сложные оксиды.

Гидроксиды. Гидроксиды ионные, молекулярные, полимерные.

Гидроксиды постоянного и переменного состава. Изменение кислотноосновных свойств гидроксидов элементов по периодам и группам в зависимости от степени окисления элемента. Изменение окислительновосстановительных свойств гидроксидов p- и d-элементов по группам.

Соли. Соли кислородсодержащих и бескислородных кислот. Образование элементами солей в катионной и анионной формах в зависимости от степени окисления атомов элемента и его положения в периодической системе. Простые и комплексные соли.

Особенности строения солей. Соли с полимерными ионами. Координационные полимеры. Отношение солей к воде. Состав и устойчивость кристаллогидратов. Растворимость и склонность к гидролизу солей. Полимеризация продуктов гидролиза. Термическая устойчивость солей.

Влияние природы катиона и аниона на термическую устойчивость и характер термических превращений солей. Характеристика катионов и анионов по способности к реакциям комплексообразования. Сравнительная устойчивость солей и соответствующих им кислот.

Галогениды. Галогениды ионные, молекулярные, полимерные. Галогенокомплексы. Склонность s-, p-, d-, f-элементов к образованию галогенидов определенного типа. Особенности химических свойств галогенидов разных типов. Гидролиз. Кислотные, основные и амфотерные галогениды. Изменение кислотно-основного характера галогенидов по периодам и в зависимости от степени окисления атомов образующего их элемента.

Сульфиды. Сульфиды ионные, молекулярные. Сульфидокомплексы.

Полисульфиды. Сульфиды основные, кислотные. Склонность s-, p-, d-, fэлементов к образованию сульфидов разного типа. Тиокислоты и их соли. Особенности строения.

Карбиды и нитриды. Типы нитридов и карбидов: ионные, ковалентные, нестехиометрические. Особенности свойств разных типов карбидов и нитридов. Склонность s-, p-, d-, f-элементов к образованию карбидов и нитридов разного типа.

Комплексные соединения. Склонность элементов к комплексообразованию и образованию молекул и ионов, обладающих свойствами лигандов, в зависимости от положения элементов в периодической системе.

Склонность к комплексообразованию s-, p-, d-, f-элементов.

32. Токсические и опасные неорганические вещества Токсичные вещества. Формы их воздействия на человека. Особо токсичные вещества. Токсичные твердые и газообразные вещества. Вещества, поражающие кожные покровы человека.

Огнеопасные и взрывоопасные вещества и смеси. Факторы, обусловливающие взрывоопасность веществ и смесей.

Радиоактивные вещества и вызываемое ими поражение.

Химия и экология. Углекислый газ и «парниковый эффект». Оксиды серы, азота и «кислотные дожди». «Алюминиевая болезнь». Разрушение озонового слоя Земли. Вещества, обусловливающие токсичность выхлопных газов автотранспорта. Нитраты. Радиоактивное загрязнение.

ЛИТЕРАТУРА

1. Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. –М.: Высш. шк., 1988.

2. Угай А.Я. Общая химия. –М.: Высш. шк., 1984. –440 с.

3. Угай А.Я. Неорганическая химия. –М.: Высш. шк., 1989. –463 с.

4. Спицын В.И., Мартыненко Л.И. Неорганическая химия: В 2 ч. –М.:

Изд-во МГУ, 1991; 1994. Ч. I –480 с, Ч. II –624 с.

5. Карапетьянц М.Х., Дракин С.И. Общая и неорганическая химия. –М.:

Химия, 1994. –603 с.

6. Карапетьянц М.Х., Дракин С.И. Строение вещества. –М.: Высш. шк., 1978. –560 с.

7. Новоженов В.А. Введение в неорганическую химию: В 2 ч. Барнаул:

Изд-во АГУ, 1998; 1999. –742 с.

8. Воскресенский П.И. Техника лабораторных работ. –Л.: Химия, 1970.

9. Васильева З.Г., Грановская А.А., Таперова А.А. Лабораторные работы по общей и неорганической химии. –Л.: Химия, 1986. –312 с.

10. Практикум по неорганической химии / Под ред. В.И. Спицына. –М.:

Изд-во МГУ, 1984. –296 с.

11. Гольбрайх З.Е. Сборник задач и упражнений по химии. –М.: Высш.

шк., 1984. –224 с.

12. Воробьева О.И., Лавут Е.А., Тамм Н.С. Вопросы, упражнения и задачи по неорганической химии. –М.: Изд-во МГУ, 1985. –180 с.

13. Любимова Н.Б. Вопросы и задачи по общей и неорганической химии.

–М.: Высш. шк., 1990. –351 с.

14. Ахметов Н.С., Азизова М.К., Бадыгина Л.И. Лабораторные и семинарские занятия по неорганической химии. –М.: Высш. шк., 1988.

15. Свиридов В.В., Попкович Г.А., Васильева Г.И. Задачи, вопросы и упражнения по общей и неорганической химии. Минск: Университетское, 1991. –350 с.

16. Корольков Д.В. Электронное строение и свойства соединений непереходных элементов. –СПб.: Химия, 1992. –185 с.

Дополнительная 1. Полинг Л. Общая химия. –М.: Мир, 1974. –846 с.

2. Коттон Ф., Уилкинсон Дж. Современная неорганическая химия: В 3 ч.

–М.: Мир, 1969. Ч. I –223 с, Ч. II –495 с, Ч. III –592 с.

3. Некрасов Б.В. Основы общей химии: В 2 т. – М.: Химия, 1972; 1973.

4. Захаров Л.Н. Техника безопасности в химических лабораториях. –М.:

Химия, 1991. –336 с.

5. Щукарев С.А. Неорганическая химия: В 2 т. –М.: Высш. шк., 1970;

1974. Т. 1 –352 с, Т. 2 –382 с.

6. Реми Г. Курс неорганической химии: В 2 т. –М.: Мир, 1972; 1974. Т. 7. Дей К., Селбин Д. Теоретическая неорганическая химия. –М.: Мир, 1976. –568 с.

8. Хьюи Дж. Неорганическая химия. Строение вещества и реакционная способность. –М.: Мир, 1987. –695 с.

9. Полторак О.М., Ковба Л.М. Физико-химические основы неорганической химии. –М.: Изд-во МГУ, 1984. –288 с.

10. Карапетьянц М.Х. Введение в теорию химических процессов. –М.:

Высш. шк., 1981. –320 с.

11. Дикерсон Р., Грей Г., Хейт Дж. Основные законы химии: В 2 т. –М.:

Мир, 1982. Т. 1 –632 с, Т. 2 –658 с.

12. Джонсон Д. Термодинамические аспекты неорганической химии. –М.:

Мир, 1985. –326 с.

13. Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия: В 2 т. –М.: Мир, 1971;

1972. Т. 1 –762 с, Т. 2 –560 с.

14. Степин Б.Д., Цветков А.А. Неорганическая химия. –М.: Высш. шк., 1994. –607 с.

15. Развитие учения о валентности / Под ред. В.И. Кузнецова. –М.: Химия, 1977. –247 с.

16. Гиллеспи Р., Харгиттаи И. Модель отталкивания электронных пар валентной оболочки и строение молекул. –М.: Мир, 1992. –296 с.

17. Ленский А.С. Введение в бионеорганическую и биофизическую химию. –М.: Высш. шк., 1989. –256 с.

18. Фримантл. Химия в действии: В 2 ч. –М.: Мир, 1991. Ч. 1 –528 с., Ч. 19. Глинка Н.Л. Общая химия. –Л.: Химия, 2000. –728 с.

20. Фигуровский Н.А. История химии. –М.: Просвещение, 1979. –311 с.

21. Волков В.А., Вонский Е.В., Кузнецова Г.И. Выдающиеся химики мира. –М.: Высш. шк., 1991. –655 с.

22. Турова Н.Я. Справочные таблицы по неорганической химии. –Л.: Химия, 1977. –116 с.

23. Лидин Р.А., Аликберова Л.Ю., Логинова Г.П. Неорганическая химия в вопросах. –М.: Химия, 1991. –256 с.

24. Справочник химика. Т. 1–6. –Л.: Химия, 1967. –1072 с, –1068 с.

25. Рабинович В.А., Хавин З.Я. Краткий химический справочник. –Л.:

Химия, 1991. –322 с.

26. Новиков Г.И. Основы общей химии. –М.: Высш. шк., 1988. –431 с.

27. Белов В.М., Мокроусов Г.М., Новоженов В.А., Смагин В.П. Введение в общую химию. Барнаул: Изд-во АГУ, 2001. –213 с.

28. Кан Р., Дермер О. Введение в химическую номенклатуру. –М.: Химия, 1983. –224 с.

29. Бокий Г.Б., Голубкова Н.А. Введение в номенклатуру ИЮПАК. –М.:

Наука, 1989. –182 с.

НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ.

(химический факультет, вечернее отделение) Самостоятельная работа студентов – 66 ч – 54 ч 1. Атомно-молекулярное учение Основные понятия химии. Атом, молекула, химический элемент.

Простое и сложное вещество. Моль – мера количества вещества.

Основные стехиометрические законы, их современная трактовка.

Применимость стехиометрических законов к веществам с молекулярной и немолекулярной структурой.

Понятие эквивалента в химии. Закон эквивалентов.

2. Строение атома Развитие представлений о сложной структуре атома. Модели атома Резерфорда, Бора.

Основы квантово-механической модели строения атома. Квантовый характер энергетических изменений электрона в атоме. Корпускулярноволновая природа электрона. Уравнение де Бройля. Вероятностный характер положения электрона в атоме. Принцип неопределенности Гейзенберга.

Понятие волновой функции. Уравнение Шредингера. Электронное строение атома водорода. Понятие атомной орбитали. Способы представления электронной плотности в атоме водорода. Радиальное распределение электронной плотности около ядра атома водорода в основном и возбужденном состояниях.

Характеристика состояния электрона в атоме набором квантовых чисел. Принципы построения электронных оболочек многоэлектронных атомов. Принцип наименьшей энергии. Принцип Паули. Правило Хунда.

Энергетическая диаграмма уровней, подуровней, атомных орбиталей в многоэлектронных атомах.

3. Периодический закон и периодическая система элементов Д.И. Менделеева Периодический закон Д.И. Менделеева. Структура и форма периодической системы. Связь электронного строения атома элемента с его положением в периоде, группе, подгруппе, семействе. Электронные аналоги элементов.

Периодичность в изменении свойств атомов элементов. Радиусы атомов и ионов, и их изменение по периодам и группам. Орбитальные и эффективные радиусы. Ковалентные и ван-дер-ваальсовые, металлические и ионные радиусы.

Ионизационные потенциалы. Сродство к электрону. Факторы, определяющие их величину. Понятие электроотрицательности. Шкала Полинга. Изменение ионизационных потенциалов, величин сродства к электрону и электроотрицательности элементов по периодам и группам.

Изменение химических свойств простых и сложных веществ как результат периодичности электронных структур атомов.

4. Химическая связь Модель возникновения и природа химической связи. Квантовомеханические методы трактовки химической связи. Метод валентных связей (ВС). Насыщаемость ковалентной связи. Обменный и донорноакцепторный механизмы образования ковалентных связей. Направленность ковалентных связей.

Современное понятие валентности. Валентность с позиций теории ВС. Валентность s-, p-, d-, f-элементов. Ковалентность, координационное число, степень окисления атомов в соединениях.

Характеристики химической связи: энергия, длина, валентные углы, кратность, полярность, дипольный момент.

Гибридизация. Простейшие виды гибридизации: sp, sp2, sp3, sp3d, sp d. Гибридизация с участием не поделенных электронных пар. Геометрия молекул с точки зрения метода отталкивания электронных пар Джиллеспи.

Метод молекулярных орбиталей (МО). Связывающие, несвязывающие и разрыхляющие орбитали. Энергетические диаграммы. Принципы построения энергетических диаграмм двухатомных гомо- и гетеронуклеарных молекул, образованных элементами второго периода периодической системы.

Ионная связь, свойства ионной связи. Образование ионной кристаллической решетки как результат ненаправленности и ненасыщаемости ионной связи. Поляризация, поляризуемость, поляризующее действие ионов. Влияние поляризации на свойства вещества.

Металлическая связь. Зонная теория. Проводники, полупроводники, диэлектрики.

Межмолекулярное взаимодействие. Ориентационное, индукционное, дисперсионное взаимодействия, их относительный вклад в зависимости от свойств молекул.

Водородная связь. Природа и особенности водородной связи. Межмолекулярная и внутримолекулярная водородная связь. Влияние водородной связи на свойства веществ.

Комплексные соединения. Основные понятия: комплексообразователь, лиганды, координационное число, внешняя и внутренняя сферы комплексного соединения. Номенклатура, классы, изомерия комплексных соединений. Химическая связь в комплексных соединения с позиций методов ВС и МО. Теория кристаллического поля. Диссоциация комплексных соединений. Константа устойчивости комплексного иона.

5. Энергетика химических процессов Основные понятия химической термодинамики. Внутренняя энергия. Первый закон термодинамики. Энтальпия. Экзо- и эндотермические реакции. Термохимические уравнения. Закон Гесса и следствия из него.

Стандартное состояние вещества и стандартные условия. Стандартная энтальпия образования вещества. Изменение энтальпии в ходе химического превращения. Влияние температуры на величину изменения энтальпии реакции.

Понятие энтропии как меры термодинамической вероятности состояния системы. Второй закон термодинамики. Стандартная энтропия образования вещества. Влияние температуры на величину энтропии. Изменение энтропии системы при фазовых превращениях и при протекании химических реакций.

Энергия Гиббса – критерий и движущая сила самопроизвольных процессов в закрытой системе (p = const). Стандартная энергия Гиббса образования вещества. Изменение энергии Гиббса и направление протекания химической реакции. Роль энтальпийного, энтропийного факторов и температуры в оценке возможности протекания химических реакций при различных температурах.

6. Химическая кинетика Гомогенные и гетерогенные реакции. Понятие средней и истинной скорости химической реакции. Факторы, влияющие на скорость. Закон действующих масс. Понятие константы скорости химической реакции.

Кинетическое уравнение.

Многостадийные реакции. Понятие элементарной стадии сложной реакции. Порядок и молекулярность реакций.

Влияние температуры на скорость химической реакции. Температурный коэффициент скорости. Энергия активации. Факторы, определяющие величину энергии активации. Уравнение Аррениуса. Теории активных соударений и активированного комплекса.

Влияние катализатора на скорость химической реакции. Гомогенный и гетерогенный катализ. Каталитические яды. Ингибиторы.

7. Химическое равновесие Необратимые и обратимые реакции. Истинное и кажущееся равновесия. Константа химического равновесия. Закон действующих масс и его применение к гомогенным и гетерогенным системам. Соотношение величин изменения энергии Гиббса и константы равновесия. Факторы, влияющие на положение химического равновесия. Принцип Ле Шателье.

8. Растворы Классификация растворов. Истинные и коллоидные растворы. Растворение как физико-химический процесс. Изменение энтальпии и энтропии при растворении веществ. Теории растворов. Сольваты и гидраты. Кристаллосольваты и кристаллогидраты. Растворимость веществ и факторы, влияющие на нее. Способы выражения концентрации растворов.

Понятие об идеальном растворе. Свойства разбавленных растворов неэлектролитов. Осмос, осмотическое давление растворов. Закон ВантГоффа. Законы Рауля, Генри. Криоскопия и эбулиоскопия.

Растворы электролитов. Отклонение растворов электролитов от законов Рауля, Генри и Вант-Гоффа. Изотонический коэффициент. Теория электролитической диссоциации. Механизм электролитической диссоциации. Гидратация ионов в растворе.

Степень диссоциации и факторы, влияющие на нее. Сильные и слабые электролиты. Применение закона действующих масс к равновесиям в растворах электролитов. Константа диссоциации и факторы, влияющие на ее величину. Связь константы диссоциации со степенью диссоциации.

Закон разбавления Оствальда. Кажущаяся степень диссоциации сильных электролитов. Активность и коэффициент активности.

Электролитическая диссоциация воды. Влияние температуры на диссоциацию воды. Ионное произведение воды. Водородный показатель (рН) растворов.

Труднорастворимые электролиты. Равновесие труднорастворимый электролит–насыщенный раствор. Произведение растворимости. Влияние одноименных ионов на растворимость веществ. Перевод труднорастворимых осадков в растворимое состояние. Влияние рН раствора на образование труднорастворимого вещества.

Гидролиз солей. Механизм гидролиза. Гидролиз солей по катиону и аниону. Влияние природы, заряда и радиуса ионов на их гидролизуемость. Молекулярные и ионные уравнения гидролиза солей. Степень и константа гидролиза. Влияние концентрации раствора, температуры и рН среды на степень гидролиза.

Окислительно-восстановительные процессы в растворах. Важнейшие окислители и восстановители. Типы окислительно-восстановитель ных реакций. Ионно-молекулярные уравнения окислительно-восстанови тельных реакций. Окислительно-восстановительный потенциал. Ряд напряжений металлов. Направление протекания окислительно-восстано вительных реакций. Уравнение Нернста.

Строение атома водорода. Положение в периодической системе.

Нахождение в природе, методы получения, применение молекулярного водорода. Физические и химические свойства. Соединения водорода с металлами и неметаллами. Гидриды. Типы гидридов: ионные, ковалентные, полимерные, нестехиометрические.

Строение молекул воды. Тяжелая вода. Вода как растворитель. Химические свойства воды. Пероксид водорода, его строение, свойства и способы получения. Пероксиды металлов как производные пероксида водорода.

10. s-Элементы Щелочные металлы. Общая характеристика. Строение атомов. Изменение атомных радиусов и ионизационных потенциалов. Валентность и степени окисления атомов. Характер химических связей в соединениях.

Физические свойства. Химическая активность и ее изменение в ряду литий–цезий. Отношение щелочных металлов к неметаллам, воде, кислотам. Оксиды и гидроксиды щелочных металлов. Характеристика солей.

Бериллий. Магний. Щелочноземельные элементы. Общая характеристика. Строение атомов. Изменение атомных радиусов и ионизационных потенциалов. Валентность и степени окисления атомов. Характер химических связей в соединениях. Химические свойства элементов, отношение к неметаллам, воде, кислотам. Оксиды и гидроксиды. Кислотноосновные свойства гидроксидов. Амфотерность гидроксида бериллия.

Характеристика солей.

11. р-Элементы третьей группы Общая характеристика элементов. Строение атомов. Изменение атомных радиусов и ионизационных потенциалов. Валентность и степени окисления атомов. Изменение устойчивости соединений в высшей степени окисления атомов. Характер химических связей в соединениях. Изменение металлического и неметаллического характера элементов.

Бор. Свойства, строение и получение свободного бора. Особые свойства бора. Гидриды бора. Особенности химических связей в молекуле диборана. Кислородные соединения бора. Соединения бора с галогенами.

Физические и химические свойства металлов ряда алюминий–таллий.

Изменение температур плавления и кипения. Химическая активность металлов. Оксиды элементов, их сравнительная устойчивость. Гидроксиды элементов. Состав и особенности строение гидроксида алюминия. Кислотно-основные свойства в ряду гидроксидов алюминия–таллия. Соли.

12. р-Элементы четвертой группы Общая характеристика элементов. Строение атомов. Изменение атомных радиусов, ионизационных потенциалов и электроотрицательности элементов. Валентность и степени окисления атомов. Изменение устойчивости соединений в высшей степени окисления атомов. Характер химических связей в соединениях. Изменение металлического и неметаллического характера элементов по группе. Особенности углерода.

Склонность к образованию гомоцепей.

Простые вещества. Аллотропные модификации углерода и олова.

Особенности их строения. Химические свойства простых веществ, отношение к кислороду, металлам, воде, кислотам и щелочам.

Оксид углерода (II). Химическая связь в молекуле. Получение, свойства. Карбонилы металлов. Оксид углерода (IV). Строение молекулы. Получение, свойства. Равновесия в водных растворах диоксида углерода. Угольная кислота и ее соли. Соединения кремния с галогенами, серой, азотом.

Кремний. Силан и его производные. Кислородные соединения кремния. Кремниевые кислоты.

Оксиды и гидроксиды германия, олова, свинца (II, IV). Сравнительная устойчивость. Кислотно-основные и окислительно– восстановительные свойства. Соли гидроксидов элементов (II, IV) в катионной и анионной формах. Относительная устойчивость и гидролизуемость.

13. р-Элементы пятой группы Общая характеристика элементов. Строение атомов. Изменение атомных радиусов, ионизационных потенциалов, сродства к электрону и электроотрицательности элементов. Валентность и степени окисления атомов. Изменение устойчивости соединений в высшей степени окисления атомов. Характер химических связей в соединениях. Изменение металлического и неметаллического характера элементов по группе.

Азот. Строение и причины инертности молекулы азота. Химическая связь в молекуле азота с позиций методов ВС и МО. Реакционная способность молекулярного и атомарного азота. Аммиак. Равновесие в водном растворе аммиака. Кислоты азота и их соли. Термическая устойчивость нитратов.

Фосфор. Аллотропные модификации фосфора, особенности их строения и реакционная способность. Фосфин. Фосфорные кислоты, кислотные и окислительно-восстановительные свойства. Фосфаты.

Гидроксиды мышьяка, сурьмы (III, V) и висмута (III). Кислотноосновные и окислительно-восстановительные свойства. Соли.

Соединения с металлами. Нитриды. Фосфиды. Арсениды. Стибиды.

14. р-Элементы шестой группы Общая характеристика элементов. Строение атомов. Изменение атомных радиусов, ионизационных потенциалов и электроотрицательности элементов. Валентность и степени окисления атомов. Изменение устойчивости соединений в высшей степени окисления атомов. Характер химических связей в соединениях. Изменение металлического и неметаллического характера элементов по группе.

Кислород. Аллотропные модификации кислорода. Химическая связь в молекуле кислорода с позиций методов ВС и МО. Строение молекулы озона. Оксиды и гидроксиды. Пероксиды.

Халькогены. Аллотропные модификации. Химические свойства простых веществ. Окислительно-восстановительные свойства.

Гидриды серы. Строение молекул. Сероводород и сульфиды.

Сернистая, селенистая и теллуристая кислоты. Строение молекул и анионов кислот. Кислотные и окислительно-восстановительные свойства.

Серная, селеновая и теллуровая кислоты. Строение молекул и анионов кислот. Кислотные и окислительно-восстановительные свойства.

Свойства разбавленной и концентрированной серной кислоты.

Тиокислоты и их соли.

15. р-Элементы седьмой группы Общая характеристика элементов. Строение атомов. Изменение атомных радиусов, ионизационных потенциалов и электроотрицательности элементов. Валентность и степени окисления атомов. Изменение устойчивости соединений в высшей степени окисления атомов. Характер химических связей в соединениях.

Физические свойства веществ. Изменение температур плавления и кипения в ряду фтор–астат.

Химические свойства простых веществ. Изменение энергии связи в молекулах галогенов по группе и реакционная способность галогенов.

Галогенводороды. Характер химических связей в молекулах. Устойчивость молекул. Реакционная способность. Галогенводородные кислоты. Галогениды металлов. Свойства.

Кислородсодержащие кислоты хлора, брома, йода. Строение молекул. Сравнительная устойчивость. Окислительные и кислотные свойства.

Соли. Сравнительная устойчивость солей и кислот.

16. р-Элементы восьмой группы Общая характеристика элементов. Строение атомов. Изменение по группе атомных радиусов и ионизационных потенциалов. Возможные валентности и степени окисления атомов. Причины химической инертности.

Физические свойства. Характер межмолекулярного взаимодействия.

Изменение температур плавления и кипения в ряду гелий–радон.

Химические соединения. Фториды ксенона и криптона. Кислородсодержащие соединения ксенона.

17. d-Элементы Общая характеристика элементов. Строение атомов. Изменение атомных радиусов и ионизационных потенциалов по группам и периодам. Особенности изменения этих величин у 3d-элементов по сравнению с 4d- и 5d-элементами. Валентность и степени окисления атомов элементов. Изменение устойчивости соединений в высшей степени окисления по группам.

Сходство химических свойств элементов по периоду. Особая близость свойств 4d- и 5d-элементов. Изменение химической активности металлов по группам и периодам.

Кислотно-основные свойства гидроксидов в разных степенях окисления атомов d-элементов.

Особенности химии d-элементов по сравнению с химией s- и рэлементов. Характер химических связей в соединениях. Склонность к комплексообразованию. Способность к образованию соединений переменного состава.

18. Сравнительная характеристика d-элементов Сопоставление электронных конфигураций, величин радиусов, ионизационных потенциалов, характерных степеней окисления атомов подгруппы меди и цинка. Получение металлов, их свойства. Соединения меди, серебра и золота со степенями окисления +1, +2, +3. Сопоставление свойств оксидов, гидроксидов элементов подгруппы цинка. Комплексные соединения элементов подгруппы меди и цинка.

Сопоставление электронных конфигураций, величин радиусов, ионизационных потенциалов, степеней окисления атомов элементов подгрупп ванадия, хрома, марганца и семейства железа. Получение и сравнение свойств простых веществ.

Закономерности изменения основных и восстановительных свойств в ряду: V2+ – Cr2+ – Mn2+ – Fe2+ – Co2+ – Ni2+, соли двухвалентных элементов.

Свойства соединений d-элементов в промежуточных степенях окисления VO2, Cr2O3, MnO2.

Закономерности в изменении свойств соединений d-элементов в высших степенях окисления, существование элементов в форме кислородсодержащих ионов: VO2+, VO43–, CrO2–, CrO42–, MnO42–, FeO4–. Изо- и гетерополисоединения ванадия (V). Сопоставление кислотно-основных и окислительно-восстановительных свойств соединений в рядах: V (II) – V (III) – V (IV) – V (V); Cr (II) – Cr (III) – Cr (VI); Mn (II) – Mn (III) – Mn (IV) – Mn (VII); Fe (II) – Fe (III) – Fe (VI).

19. f-Элементы Общая характеристика элементов. Строение атомов. 4f- и 5fэлементы. Изменение атомных радиусов и ионизационных потенциалов по периоду. Внутренняя периодичность свойств. Сходство и различие в свойствах 4f- и 5f-элементов.

Лантаноиды. Валентность, характер химических связей и формы соединений. Химические свойства металлов. Оксиды и гидроксиды. Изменение их кислотно-основных свойств по периоду. Соли.

Актиноиды. Валентность элементов, характер химических связей и формы соединений в рядах торий–кюрий и берклий–лоуренсий. Химические свойства металлов.

ЛИТЕРАТУРА

1. Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. –М.: Высш. шк., 1988.

2. Карапетьянц М.Х., Дракин С.И. Общая и неорганическая химия. –М.:

Химия, 1994. –603 с.

3. Карапетьянц М.Х. Введение в теорию химических процессов. –М.:

Высш. шк., 1981. –320 с.

4. Угай А.Я. Общая химия. –М.: Высш. шк., 1984. –440 с.

5. Угай А.Я. Неорганическая химия. –М.: Высш. шк., 1989. –463 с.

6. Спицын В.И., Мартыненко Л.И. Неорганическая химия: В 2 ч. –М.:

Изд-во МГУ, 1991; 1994. Ч. I –480 с, Ч. II –624 с.

7. Новоженов В.А. Введение в неорганическую химию: В 2 ч. Барнаул:

Изд-во АГУ, 1998; 1999. –742 с.

8. Гольбрайх З.Е. Сборник задач и упражнений по химии. –М.: Высш.

шк., 1984. –224 с.

9. Васильева З.Г., Грановская А.А., Таперова А.А. Лабораторные работы по общей и неорганической химии. –Л.: Химия, 1986. –312 с.

10. Коттон Ф., Уилкинсон Дж. Современная неорганическая химия: В 3 ч.

–М.: Мир, 1969. Ч. I –223 с, Ч. II –495 с, Ч. III –592 с.

11. Некрасов Б.В. Основы общей химии: В 2 т. – М.: Химия, 1972; 1973.

12. Карапетьянц М.Х., Дракин С.И. Строение вещества. –М.: Высш. шк., 1978. –560 с.

Дополнительная 1. Воскресенский П.И. Техника лабораторных работ. –Л.: Химия, 1970.

2. Практикум по неорганической химии / Под ред. В.И. Спицына. –М.:

Изд-во МГУ, 1984. –296 с.

3. Ахметов Н.С., Азизова М.К., Бадыгина Л.И. Лабораторные и семинарские занятия по неорганической химии. –М.: Высш. шк., 1988. –303 с.

4. Полинг Л. Общая химия. –М.: Мир, 1974. –846 с.

5. Захаров Л.Н. Техника безопасности в химических лабораториях. –М.:

Химия, 1991. –336 с.

6. Карапетьянц М.Х. Введение в теорию химических процессов. –М.:

Высш. шк., 1981. –320 с.

7. Степин Б.Д., Цветков А.А. Неорганическая химия. –М.: Высш. шк., 1994. –607 с.

8. Фримантл. Химия в действии: В 2 ч. –М.: Мир, 1991. Ч. 1 –528 с., Ч. 9. Глинка Н.Л. Общая химия. –Л.: Химия, 2000. –728 с.

10. Турова Н.Я. Справочные таблицы по неорганической химии. –Л.: Химия, 1977. –116 с.

11. Справочник химика. Т. 1–6. –Л.: Химия, 1967. –1072 с, –1068 с.

12. Рабинович В.А., Хавин З.Я. Краткий химический справочник. –Л.:

Химия, 1991. –322 с.

13. Новиков Г.И. Основы общей химии. –М.: Высш. шк., 1988. –431 с.

14. Белов В.М., Мокроусов Г.М., Новоженов В.А., Смагин В.П. Введение в общую химию. Барнаул: Изд-во АГУ, 2001. –213 с.

15. Кан Р., Дермер О. Введение в химическую номенклатуру. –М.: Химия, 1983. –224 с.

16. Бокий Г.Б., Голубкова Н.А. Введение в номенклатуру ИЮПАК. –М.:

Наука, 1989. –182 с.

Составитель: к.х.н., ст. преподаватель Е.П. Харнутова

НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ.

Специальность: «Безопасность жизнедеятельности в техносфере» (химический факультет) Самостоятельная работа студентов – 24 ч 1. Введение. Основные законы и понятия в химии Химия как раздел естествознания. Значение химии как научной основы металлургии и материаловедения. Основные законы химии. Закон сохранения материи. Закон постоянства состава. Закон эквивалентов.

Основные понятия химии – моль, атомная и молекулярная массы, способы их определения.

2. Термохимия. Скорость химических реакций и равновесие Энергетика химических процессов. Тепловой эффект реакции. Термохимические уравнения. Стандартная энтальпия образования химических соединений. Закон Гесса. Основы термохимических расчетов.

Скорость химических реакций. Факторы, влияющие на скорость реакции. Закон действующих масс. Обратимые химические процессы. Химическое равновесие. Константа равновесия. Смещение равновесия.

Принцип Ле Шателье и его значение для оптимизации химикометаллургических процессов.

3. Растворы. Электролитичекая диссоциация Классификация и общие свойства растворов. Способы выражения концентрации. Растворимость. Зависимость растворимости от природы растворителя и растворенного вещества, температуры и давления. Закон распределения. Экстракция. Растворы неэлектролитов. Закон Рауля.

Криоскопия и эбулиоскопия.

Растворы электролитов. Теория электролитической диссоциации.

Степень диссоциации, ее зависимость от температуры и концентрации, способы определения. Слабые электролиты. Константа электролитической диссоциации. Закон разбавления Освальда.

Иное произведение воды. Водородный показатель. Гидролиз солей.

Константа и степень гидролиза. Влияние температуры и концентрации на степень гидролиза. Формы гидролиза: простой, ступенчатый, полный.

4. Строение атома и периодическая система Д.И. Менделеева Корпускулярно-волновые свойства материальных частиц. Квантово механическая природа атома. Квантовые числа. Атомные орбитали.

Электронные уровни и подуровни. Многоэлектронные атомы. Принцип минимума энергии. Принцип Паули. Правило Хунда.

Электронное строение атомов элементов, в связи с их положением в периодической системе: s-, p-, d-, f-элементы. Структура периодической системы (периоды, группы, подгруппы). Причина периодичности свойств элементов.

Основные атомные характеристики элементов (атомный радиус, энергия ионизации, сродство к электрону, электроотрицательность) и особенности их изменения в периодической системе.

5. Химическая связь и строение молекул Основные типы химической связи – ковалентная, ионная, металлическая. Механизм образования ковалентной связи. Длина, энергия и полярность связи. Дипольный момент.

Структура молекул как следствие природы электронного строения атомов. Гибридизация. Кратные связи. Донорно-акцепторный механизм образования ковалентной связи. Направленность и насыщаемость ковалентной связи.

Ионная связь. Условие образования ионной связи. Природа межионного взаимодействия. Энергия ионной кристаллической решетки. Направленность и насыщаемость ионной связи.