Неорганическая химия (110,00 руб.)

Стр.1

Стр.2

Стр.3

Федеральное агентство по образованию Омский государственный университет им. Ф.М. Достоевского УДК 546 ББК 24.1я73 Н 526 Рекомендовано к изданию редакционно-издательским советом ОмГУ Н 526 Неорганическая химия: учебная программа и методические указания для студентов химического факультета специальности «Химическая технология природных энергоносителей и углеродных материалов» / сост. О.А. Голованова. – Омск: Изд-во, 2005. – 44 с. ISBN 5-7779-0621-4 Представлена учебная программа, определяющая содержание, НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ Учебная программа и методические указания для студентов химического факультета специальности «Химическая технология природных энергоносителей и углеродных материалов» объем и порядок изучения курса неорганической химии. Приводится рекомендательный библиографический список, даны вопросы к семинарским занятиям и коллоквиумам, а также контрольные задания и карточки, необходимые для закрепления и проверки знаний студентов. Для студентов химического факультета ОмГУ. УДК 546 ББК 24.1я73 ISBN 5-7779-0621-4 Изд-во ОмГУ Омск 2005 © Омский госуниверситет, 2005

Стр.1

ПРЕДИСЛОВИЕ Университетский курс неорганической химии, включающий в себя некоторые разделы общей и физической химии, традиционно читается первым из всех химических дисциплин и является основой для последующего изучения других теоретических и прикладных химических дисциплин и спецкурсов. Поэтому успешное освоение неорганической химии является непременным условием формирования полноценного специалиста-химика. Программа курса построена в соответствии с требованиями Государственного стандарта № 250400. УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА СОДЕРЖАНИЕ КУРСА I семестр 1. Атомно-молекулярное учение Основные понятия химии. Атом. Молекула. Химический элемент. Изотопный состав химических элементов. Простое и сложное вещество. Химический эквивалент. Закон эквивалентов. Агрегатное состояние вещества. Характерные особенности различных агрегатных состояний вещества. Температурные условия их существования. Понятие о стандартных и нормальных условиях. Основные стехиометрические законы, их современная трактовка. Применимость стехиометрических законов к веществам с молекулярной и немолекулярной структурой. 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 состоянии. 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. 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. Изменение атомных и ионных радиусов по периодам и группам. Эффекты d- и f-сжатия. 3 4

Стр.2

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. Шкала Полинга. 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 донорноакцепторному механизму. Валентность химических элементов. Валентность с позиции теории ВС. Постоянная и переменная валентности. Валентность при высоких температурах. Валентность и степень окисления атомов элементов в их соединениях. Одиночные и кратные связи. δ- и лентных и полярных связей. Относительная устойчивость (p-р) -связей. (p-d) 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 электроотрицательности взаимодействующих атомов. Концепция гибридизации атомных орбиталей и пространственное строение молекул и ионов. Особенности распределения электронной 5 -связи – разновидности кова- и плотности гибридных орбиталей. Простейшие типы гибридизации: sp, sp2, sp3, sp3d. Гибридизация с учетом неподеленных электронных пар. Пространственная конфигурация молекул и ионов типа АХ, АХ2, АХ3, АХ4, АХ5, АХ6. Влияние отталкивания электронных пар на пространственную конфигурацию молекул. Концепция поляризации ионов. Трактовка полярных связей согласно концепции поляризации ионов. Теория молекулярных орбиталей (МО). Основные положения теории МО. Энергетическая диаграмма. Связывающие и разрыхляющие МО элементов второго периода. атомных молекул. Энергетические диаграммы МО двухатомных молекул и соответствующих молекулярных ионов. Сравнение теорий 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. Изомерия комплексных соединений. Типичные комплексообразователи. Факторы, определяющие способность атомов и ионов выступать в качестве комплексообразователя. Координационное число комплексообразователя. Изменение координационных чисел атомов элементов по группам Периодической системы. Положение элементов – типичных комплексообразователей в Периодической системе. Типичные лиганды. Факторы, определяющие способность молекул и ионов 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. 6 и МО. Относительная устойчивость двухσ π π π π

Стр.3