Методические указания (часть I) содержат рабочую программу курса
“Химия”, методические указания по следующим разделам: основные количественные законы химии, энергетика и направление химических процессов,
химическое равновесие и правило фаз. <...> © Ярославский государственный университет, 2004
© Р.Ф. Балабаева, 2004
Учебное издание
Химия
Составитель Балабаева Римма Фроловна
Редактор, корректор А.А. Аладьева
Компьютерная верстка И.Н. Ивановой
Подписано в печать 15.06.2004 г. Формат 60x84/16. <...> Основные количественные законы химии: сохранения массы,
постоянства состава, кратных отношений и закон эквивалентов. <...> Строение атома и периодическая система элементов Д.И. Менделеева. <...> Основные количественные законы химии
Химия изучает химическую форму движения материи, под которой
понимают качественное изменение одних веществ в другие. <...> Простое вещество является формой существования химического элемента в свободном
состоянии. <...> Для понимания этих свойств необходимо знать состав и
строение вещества. <...> Моль – количество вещества системы, которое содержит столько определенных структурных элементов (молекул, атомов, ионов, электронов),
сколько атомов содержится в 0,012 кг изотопа углерода-12. <...> Так как 0,012 кг
изотопа углерода-12 содержит 6,022⋅1023 атомов углерода (постоянная Авогадро, NА), то моль – количество вещества, которое содержит 6,022⋅1023
структурных элементов (молекул, атомов, ионов, электронов). <...> Массу одного
моля называют молярной массой (М). <...> Основной единицей измерения молярной массы является килограмм на моль (кг/моль) или грамм на моль
(г/моль). <...> До середины 18-го века химические процессы изучались лишь качественно. <...> Экспериментальное изучение химических реакций с количественной
стороны привело к установлению ряда основных законов химии. <...> Всесторонняя опытная проверка этого закона принадлежит А.Л. Лавуазье (1774 г.), который
изучил большое число реакций окисления. <...> Уточнение этого закона последовало в 20-м в. в связи с изучением вопроса <...>
Химия._Ч._I.__Методические_указания.pdf
Министерство образования и науки Российской Федерации
Ярославский государственный университет им. П.Г. Демидова
Кафедра общей и экспериментальной физики
ХИМИЯ
Методические указания
для студентов-заочников
Часть I
Ярославль 2004
Стр.1
ББК Гя73
Б 20
УДК 537.0
Составитель Р.Ф. Балабаева
Химия: Метод. указания / Сост. Р.Ф. Балабаева; Яросл. гос. ун-т. Ч. I.
Ярославль, 2004. 28 с.
Методические указания (часть I) содержат рабочую программу курса
“Химия”, методические указания по следующим разделам: основные количественные
законы химии, энергетика и направление химических процессов,
химическое равновесие и правило фаз. В каждом разделе приводятся вопросы
и задачи для самоконтроля.
Данные методические указания предназначены для студентов, обучающихся
по специальности 013800 Радиофизика и электроника и направлению
550400 Телекоммуникации (дисциплина "Химия", блок ЕН), заочной
формы обучения.
Табл. 2. Ил. 1. Библиогр.: 3 назв.
Рецензент – кафедра общей и экспериментальной физики Ярославского
государственного университета.
© Ярославский государственный университет, 2004
© Р.Ф. Балабаева, 2004
Учебное издание
Химия
Составитель Балабаева Римма Фроловна
Редактор, корректор А.А. Аладьева
Компьютерная верстка И.Н. Ивановой
Подписано в печать 15.06.2004 г. Формат 60x84/16. Бумага тип.
Печать офсетная. Усл. печ. л. 1,63. Уч.-изд. л. 1,8. Тираж 120 экз. Заказ
Оригинал-макет подготовлен в редакционно-издательском отделе ЯрГУ
Отпечатано на ризографе
Ярославский государственный университет.
150000 Ярославль, ул. Советская, 14.
2
Стр.2
Данные методические указания составлены на основе опыта
чтения лекций по химии для студентов-заочников физического факультета
университета. Они ставят своей целью помочь активному
и неформальному усвоению студентами изучаемого предмета.
Развитие средств связи и телекоммуникаций требует от специалистов
разносторонних знаний в области фундаментальных
дисциплин, таких как математика, физика, химия. Будущий специалист
должен иметь четкое представление о радиотехнических
материалах, методах их получения, свойствах и эксплуатационных
характеристиках, а также перспективных направлениях развития
этой отрасли науки и техники.
Курс “Химия” ставит своей целью ознакомление студентов с
основными учениями химии: учением о строении вещества, термодинамикой
и кинетикой химических реакций, теорией окислительно-восстановительных
процессов и т.д. Знание основ химии позволит
будущему специалисту ориентироваться в многообразии материалов,
используемых при производстве радиокомпонентов и
микросхем аппаратуры связи, их свойствах, методах получения и
обработки.
Изучение химии проводится в течение одного семестра. В настоящем
пособии приводится полная программа курса и методические
указания по самостоятельному изучению отдельных его разделов.
В конце разделов приводятся вопросы и задачи для самоконтроля.
3
Стр.3
СОДЕРЖАНИЕ ПРОГРАММЫ
Введение.
Предмет и задачи химии. Значение химии в изучении природы и развитии
техники. Основные количественные законы химии: сохранения массы,
постоянства состава, кратных отношений и закон эквивалентов.
I. Строение вещества.
1. Строение атома и периодическая система элементов Д.И. Менделеева.
Модель
строения атома. Элементарные частицы. Строение атома водорода
по Бору. Квантово-механическая модель атома водорода. Строение
многоэлектронных атомов. Периодический закон и периодическая система
элементов Д.И. Менделеева. Периодические свойства элементов.
2. Химическая связь.
Виды химической связи. Ковалентная связь. Метод валентных связей,
направленность и насыщаемость. Метод молекулярных орбиталей. Ионная
связь. Водородная связь. Ван-дер-ваальсовы силы. Свойства веществ с различным
типом связи.
3. Строение и свойства вещества.
Агрегатные состояния вещества: твердое, жидкое, газообразное. Кристаллическое
и аморфное состояния вещества. Изотропия и анизотропия.
Строение кристаллов: элементарная ячейка и кристаллическая решетка. Виды
химической связи в кристаллах. Ионная, атомная и молекулярная решетки.
Металлическая связь и металлическая решетка. Реальные кристаллы.
Дефекты кристаллической решетки. Влияние дефектов на свойства кристаллов.
Соединения переменного состава.
II. Общие закономерности химических процессов.
1. Энергетика и направление химических процессов.
Термодинамическая система. Параметры и функции состояния системы.
Уравнение состояния идеального газа. Теплота и работа. Внутренняя
энергия системы. Первое начало термодинамики. Энтальпия. Тепловые эффекты
химических реакций. Закон Гесса. Теплоты образования и сгорания
химических веществ. Стандартное состояние. Термохимические расчеты.
Понятие об энтропии. Направление самопроизвольного протекания химических
реакций. Энергия Гиббса и направленность химических реакций.
2. Химическое равновесие.
Обратимые и необратимые реакции. Химическое равновесие. Константа
химического равновесия. Связь между константой равновесия и изменением
изобарно-изотермического потенциала системы. Зависимость
константы равновесия от температуры. Смещение химического равновесия.
Принцип Ле Шателье. Равновесие в гетерогенных системах. Правило фаз.
Представление о диаграммах состояния.
4
Стр.4
3. Химическая кинетика и катализ.
Скорость химических реакций. Факторы, влияющие на скорость химической
реакции. Закон действия масс. Константа скорости. Энергия активации.
Уравнение Аррениуса. Механизмы химических реакций. Катализ.
Понятие о механизме каталитических реакций.
III. Растворы. Окислительно-восстановительные процессы.
1. Растворы.
Типы растворов. Способы выражения концентрации растворов. Энергетика
процессов растворения. Понятие об идеальном растворе. Разбавленные
растворы неэлектролитов. Закон Рауля. Растворы электролитов. Основы
теории электролитической диссоциации. Сильные и слабые электролиты.
Константа диссоциации. Смещение равновесия в растворах электролита.
Произведение растворимости. Диссоциация воды. Ионное произведение.
Гидролиз солей. Современные представления теории кислот и оснований.
2. Окислительно-восстановительные реакции.
Понятие о реакциях окисления-восстановления. Степень окисления.
Важнейшие окислители и восстановители. Составление реакций окислениявосстановления.
Уравнение Нернста. Окислительно-восстановительный потенциал.
Направление протекания окислительно-восстановительных реакций.
Электролиз. Законы Фарадея. Применение электродных процессов для
получения металлических и диэлектрических покрытий в технологии компонентов
РЭА. Электрохимическое травление и полирование. Коррозия металлов.
Химическая и электрохимическая коррозия. Способы защиты от
коррозии.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Коровин Н.В. Общая химия. М.: Высшая школа, 1998.
2. Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. М.: Высшая школа,
2003.
3. Зайцев О.С. Химия. Современный краткий курс. М.: Издательство
НЦ ЭНАС, 2001.
5
Стр.5