МГТУ им. Н.Э. Баумана. Химия. 2023. (АРХИВ)

Изложены основные теоретические сведения о таких электрохимических методах количественного анализа, как кондуктометрия, электрогравиметрия, кулонометрия, потенциометрия, ионометрия, полярография. Показаны их возможности и области применения. Приведены контрольные вопросы и задания, а также задачи для самостоятельного решения.

В издании представлены 12 лабораторных работ практикума, охватывающего основные виды препаративной хроматографии — колоночной, тонкослойной, ионообенной, осадочной, адсорбционной. Теоретическая часть содержит базовые сведения об основных видах хроматографического анализа, применяемых в настоящее время в лабораторной практике. Приведены также контрольные вопросы, примеры решения практических задач и задачи для самостоятельного решения.

Учебник является оригинальным изданием и не имеет аналогов среди литературы по химии, использующейся в учебном процессе технических университетов и вузов. По содержанию и структуре книга представляет собой совокупность учебника, задачника и практикума и состоит из трех разделов. Первый посвящен современным вопросам классификации, строения, получения и очистки металлов. Во втором разделе рассмотрены основные физические и химические свойства металлов. Третий раздел содержит материал, охватывающий сплавы и растворы в металлических системах. Материал учебника изложен в доступной, но в тоже время достаточно строгой форме. Некоторые темы в нем освещены более глубоко, чем в существующих учебниках, и, главное, методически удачнее. Приведенные на форзацах современные формы Периодической системы элементов Д.И. Менделеева отражают существование и проблемы их классификации и синтеза. Указана коррозионная стойкость большинства металлов, которая является одним из важнейших требований, предъявляемых к конструкционным металлическим материалам. Периодические системы с такой информацией в современных учебниках практически не приводились.

Издание содержит теоретический материал по основным разделам курса «Органическая химия» и задачи с примерами решения по каждой теме. Также предложен набор задач для самостоятельной работы. Предложенные задачи позволяют найти соотношение между структурой органических веществ и их химическими свойствами, что создает предпосылки для творческого подхода к решению.

В учебном пособии приведены теоретические основы атомной и молекулярной спектроскопии водородной плазмы, методики спектроскопических измерений и описание аппаратуры, используемой для диагностики высокотемпературной плазмы.

Приведены контрольные задания, предназначенные для проверки знаний студентов при защите лабораторных работ по дисциплине «Химия», предусмотренных учебным планом МГТУ им. Н.Э. Баумана. В сборник включены задачи различной сложности, разделенные по темам и соответствующие модульной структуре курса, который в зависимости от выбранного уровня образования (бакалавриат или специалитет) студенты изучают один или два семестра.

Приведены задачи по основным разделам курса органической химии для самостоятельного выполнения, дополненные новыми типами задач и интересными цепочками превращений, по темам, которые входят в основной курс обучения, например: алканы, алкены, алкадиены, алкины и т. д.

Приведены условия задач по основным темам курса «Аналитическая химия» для выполнения домашних заданий.

Издание включает описание восьми лабораторных работ практикума по базовому курсу органической химии, разработанному в соответствии с программой МГТУ им. Н.Э. Баумана для бакалавриата. Приведены краткие теоретические сведения по теме каждой работы и методика ее практического выполнения, а также контрольные вопросы и задания для подготовки к защите работы.

Представлен современный курс общей и неорганической химии, охватывающий основные теоретические и практические разделы. Кратко изложены основные понятия и законы химии. Вопросы строения вещества, химии элементов, химической термодинамики и кинетики, свойств растворов, возникновения и особенностей коррозионных процессов объединены в пять модулей. Особое внимание уделено влиянию различных веществ на окружающую среду.

Приведены примеры решения типовых задач по основным разделам курса общей химии в соответствии с программой для бакалавров и специалистов технических направлений, а также условия задач, включаемых в домашние задания.

Учебное пособие служит руководством для студентов при освоении и подготовке к защите модуля «Электрохимические процессы» по курсу общей химии и модуля «Химическая и электрохимическая коррозия» по курсу «Теория коррозии и методы защиты металлов» в соответствии с программами бакалавриата и специалитета технических направлений. Изложены теоретические представления о механизмах коррозии, рассмотрены классификация коррозионных процессов, их кинетические и термодинамические закономерности, методы защиты от коррозии. Приведены расчетные формулы, примеры решения типовых задач, контрольные вопросы и задачи для самостоятельного решения.

Приведены задачи, которые включены в домашнее задание модуля I «Закономерности протекания химических процессов» курса «Общая химия». В каждом разделе пособия даны примеры решения задач. В приложениях представлен обширный справочный материал.

Рассмотрены явления и процессы, происходящие при электрохимической и химической коррозии, а также экспериментальные методы их изучения. Дано описание используемых при выполнении лабораторных работ приборов и оборудования.

Изложены методики проведения лабораторных работ по изучению физических и химических свойств отдельных представителей основных классов органических соединений. Предложены характерные реакции алканов, алкенов, аренов, спиртов, альдегидов и кислот. Даны подробные инструкции по порядку и правилам выполнения эксперимента и оформления работы.

В учебном пособии рассмотрены кинетические и термодинамические закономерности коррозионных процессов, особенности коррозии металлов и сплавов в различных средах, факторы, влияющие на скорость коррозии, методы защиты от нее. Приведены задачи практической направленности с примерами решения.

Нанохимия - быстро развивающаяся область науки, направленная на получение и изучение физико-химических свойств частиц вещества, имеющих размеры в несколько нанометров, и материалов на их основе. Подобные частицы обладают высокой реакционной способностью в широком интервале температур и размерной зависимостью свойств. Исследования в области нанохимии открывают перспективы для синтеза химических веществ и функциональных материалов с принципиально новыми и необычными свойствами. Настоящее пособие может рассматриваться как введение в область нанохимии и служить для студентов определенным указателем и справочным руководством в обширном мире наносистем, наноструктур и наноматериалов. Специальные разделы посвящены способам получения и свойствам наночастиц металлов и оксидов металлов, углерода, нанокомпозитам и искусственным метаматериалам. В пособии приведены четыре примера получения наноматериалов, которые могут быть использованы при постановке отдельных лабораторных работ.

Содержат задачи по основным классам соединений органической химии и примеры решения. Сгруппированы по классам органических соединений: предельные и непредельные углеводороды и их производные, ароматические углеводороды и др. Позволяют найти соотношение между структурой органических веществ и их химическими свойствами, что создает предпосылки для творческого подхода к решению задач.

Приведены типовые задачи по темам «Первый закон термодинамики», «Второй закон термодинамики», «Химическое равновесие», «Кинетика гомогенных и гетерогенных химических реакций», предназначенные для контроля знаний студентов по указанным темам модуля 2 курса химии в техническом университете.

Приведены типовые вопросы и задачи по темам модуля 1 по курсу химии. Для студентов первого и второго курсов всех специальностей МГТУ им. Н.Э. Баумана, изучающих химию по программе бакалавриата.

Даны задачи, которые включены в три домашних задания по основным разделам курса химии: «Строение вещества», «Закономерности протекания химических процессов» и «Электрохимические процессы». В каждом разделе приведены примеры решения типовых задач. В приложениях представлены справочные материалы.

Приведены типовые задачи по темам «Растворы электролитов», «Гальванические элементы. Электролиз», «Коррозия и защита металлов от коррозии» для контроля знаний студентов по темам модуля 3 курса химии в техническом университете.

Пособие посвящено рассмотрению биомассы как одного из источников альтернативных видов тепловой энергии. Дано описание различных топлив, которые можно получить из биомассы, представлены их энергетический потенциал, а также агрегаты для производства этих топлив.

Рассмотрено применение закономерностей термодинамики к фазовым равновесиям, приведены фазовые диаграммы двухкомпонентных систем с ограниченной взаимной растворимостью компонентов. Дана методика выполнения лабораторной работы с применением компьютерной технологии, рассмотрены примеры решения задач и контрольные задания.

Рассмотрены основные закономерности кинетики гомогенных химических реакций, а также механизм каталитических процессов. Приведены методики выполнения двух лабораторных работ с применением компьютерной технологии, примеры решения задач и контрольные задания.

Лабораторный практикум включает пять лабораторных работ. Методические указания содержат теоретические положения и описание методик проведения эксперимента. Работы посвящены исследованию свойств некоторых органических веществ и высокомолекулярных соединений. В одной из работ получение экспериментальных данных проводится с использованием компьютерного программного обеспечения.

Изложена методика проведения лабораторной работы, посвященной определению произведения растворимости фторида кальция по измерению оптической плотности реакционной системы, образующейся при сливании растворов хлорида кальция и фторида натрия. Экспериментальной части предшествует краткая теоретическая часть с описанием произведения растворимости труднорастворимых сильных электролитов. Работа выполняется на компьютеризированной установке с измерительным блоком. Приведены примеры решения задач по изучаемой теме и контрольные задачи. Описаны порядок и правила выполнения эксперимента и оформления работы.

Методические указания содержат примеры решения различных типовых задач по химической кинетике, химической термодинамике, электрохимии, предлагаемых в МГТУ им. Н.Э. Баумана при защите лабораторных работ, на рубежном контроле, зачете и экзамене.

В методические указания включены описания трех опытов лабораторной работы «Строение вещества», примеры решения задач и задачи для самостоятельного решения. В описании каждого опыта содержатся основные теоретические сведения (строение атома, химическая связь и кристаллическое состояние вещества, строение комплексных соединений), последовательность проведения и методика обработки результатов. По каждому опыту имеются девять вариантов исследования, один из которых выполняется каждым студентом (или парой студентов) индивидуально. На основе объединенных результатов делаются обобщенные выводы.

Рассмотрены свойства дисперсных систем, методы получения таких систем и факторы их устойчивости. Для студентов 3-го курса, обучающихся по специальностям «Безопасность жизнедеятельности в техносфере» и «Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов»

Рассмотрены основные вопросы теоретической электрохимии: строение межфазных границ и модели двойного электрического слоя, кинетика и термодинамика электродных процессов в гальванических элементах и при электролизе. Приведены задачи с примерами решения.

Изложена методика проведения лабораторной работы по изучению физических и химических процессов, протекающих с выделением или поглощением теплоты. Для проведения реакции нейтрализации предложены различные пары кислот и оснований, а также методики расчета тепловых эффектов этих процессов. Приведены расчеты теплоты растворения кристаллов солей в воде. Описаны порядок и правила выполнения эксперимента и оформления работы.

Сборник задач содержит задачи по основным разделам темы «Равновесие в растворах электролитов»: «Основные единицы измерения», «Равновесие в водных растворах кислот и оснований», «Буферные растворы», «Гидролиз солей», «Равновесие в растворах малорастворимых соединений», «Равновесие в растворах комплексных соединений». Большое число задач позволяет преподавателям организовать самостоятельную работу студентов.

Дано описание основных понятий и терминов кристаллографии и кристаллохимии. Рассмотрено строение основных типов кристаллических структур металлов, атомных, молекулярных и ионных кристаллов.

Методические указания включают описания работ по основным разделам неорганической химии, представлены порядок их выполнения и рекомендации к оформлению. Приведены контрольные вопросы и задачи, даны примеры решения задач.

Рассмотрены основные единицы измерения аналитической химии, приведены краткие сведения по разделам «Равновесия в водных растворах кислот и оснований», «Равновесия в растворах малорастворимых электролитов», «Равновесия в растворах комплексных соединений». Дан вывод важнейших формул для расчета, показаны границы их применения. Приведены примеры решения задач.

Приведены типовые задачи и контрольные вопросы по основным разделам теоретического курса и лабораторным работам практикума по химии.

Лабораторный практикум по курсу химии для технических университетов включает экспериментальные работы, выполняемые студентами приборостроительных и машиностроительных факультетов МГТУ им. Н.Э. Баумана при изучении химии во втором семестре первого курса. Проводимые лабораторные работы охватывают главные разделы курса и знакомят студентов с основными законами химии, прививают им навыки исследовательской экспериментальной работы. Студентам следует уделить внимание предварительной подготовке к лабораторной работе, заполнению лабораторного журнала и выполнению самостоятельной работы по самоконтролю. Рекомендуется письменно ответить на вопросы, относящиеся к пониманию смысла и порядку выполнения лабораторной работы.

Рассмотрен один из физико-химических методов количественного и качественного анализа - хроматография. Описаны хроматографические методы анализа, хроматографические параметры, анализ и методы расчета хроматограмм. Приведены опыты лабораторного практикума, а также примеры решения задач и задачи для самостоятельной работы студентов.

Рассмотрены свойства простых веществ и соединений химических элементов периодической системы элементов Д.И. Менделеева в нетрадиционной классификации: металлы и неметаллы.

Методические указания содержат описание двух лабораторных работ по разделу «Адсорбция», одна из которых выполняется в компьютерном варианте. Постановка этих лабораторных работ актуальна, так как поверхностные явления играют огромную роль в экологических процессах.

Методические указания включают описания работ по основным разделам неорганической химии, представлены порядок их выполнения и рекомендации к оформлению. Приведены контрольные вопросы и задачи, даны примеры решения задач.

В пособии рассмотрены основные вопросы теоретической электрохимии: кинетика и термодинамика электродных процессов в гальванических элементах и при электролизе, строение межфазных границ и модели двойного электрического слоя, особенности коррозионных процессов и методы защиты металлов от коррозии. Приведены примеры и задачи для самостоятельного решения.