СПЕЦИАЛЬНЫЕ РАЗДЕЛЫ ХИМИИ 7 страница
Элонгатус (Pseudotropheus elongatus)
Энантиопос меланогенис (Enantiopos melanogenys)
Энтомокорус Бенджамина (Entomocorus benjamini)
Эпалцеоринхус красноплавничный (Epalzeorhynchus kallopterus)
Эпалцеоринхус сиамский (Crossochelius siamensis)
Эпиплатис бармоэнзис (Epiplatys barmoiensis)
Эпиплатис Дагета (Epiplatis dageti)
Юлидохромис Дикфельда (Julidochromis dickfeldi)
Юлидохромис Марлиера, или юлидохромис сетчатый (Julidochromis marlieri)
Юлидохромис масковый (Julidochromis transcriptus)
Юлидохромис орнатус, или попугай золотой (Julidochromis ornatus)
СПЕЦИАЛЬНЫЕ РАЗДЕЛЫ ХИМИИ 4.1. ХИМИЯ МЕТАЛЛОВ Зависимость свойств металлов от их положения в периодической системе Д.И. Менделеева. Интерметаллические соединения и твердые растворы металлов. Основные методы получения металлов. Физико-химические процессы при сварке и пайке металлов. Получение чистых металлов. Свойства р-металлов и их соединений. Свойства переходных металлов d-элементов IV-VII групп. Химия элементов семейства железа, их сплавы и химические соединения. Химия платиновых металлов. Химия металлов подгрупп меди и цинка.
4.2. ХИМИЯ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ
Неметаллы и полуметаллы. Зависимость свойств неметаллов от их положения в периодической таблице Д.И. Менделеева. Бор и его соединения. Элементы VI и VII групп и их соединения.
4.3. НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ р-ЭЛЕМЕНТОВ IV ГРУППЫ. ХИМИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВ
Углерод и его аллотропные формы. Монооксид и диоксид углерода. Карбонаты. Силикаты. Стекла. Ситаллы. Фарфор, техническая и строительная керамика. Сверхпроводящие материалы. Элементные полупроводники. Полупроводниковые соединения. Физико-химические способы обработки полупроводников.
4.4. ХИМИЯ ВЯЖУЩИХ ВЕЩЕСТВ
Определение и классификация вяжущих веществ и их свойства. Воздушные и гидравлические вяжущие вещества. Известковые и гипсовые вяжущие вещества. Портландцемент. Процессы схватывания и твердения. Бетон. Коррозия бетонов и методы борьбы с ней.
4.5. ЭЛЕМЕНТЫ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ. ОРГАНИЧЕСКИЕ ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Строение, классификация и свойства органических соединений. Углеводороды и их производные. Кремний-органические соединения. Состав и свойства органического топлива. Термохимия топлива. Твердое топливо и его переработка. Жидкое и газообразное топливо. Понятие о физико-химических процессах горения топлива. Химия смазочно-охлаждающих средств, применяемых при обработке металлов и сплавов. Физико-химические свойства и механизм воздействия рабочих сред гидравлических систем. Химия полимеров. Методы получения полимеров. Зависимость свойств полимеров от состава и структуры. Химия полимерных конструкционных материалов. Химия композиционных материалов. Полимерные покрытия и клеи. Химия полимерных диэлектриков. Химия полимерных проводников.
4.6. ХИМИЯ ВОДЫ
Строение молекул и свойства воды. Диаграмма состояния воды. Диаграммы плавкости систем типа вода — соль. Кристаллизация воды и водных растворов в различных условиях. Химические свойства воды. Взаимодействие воды с простыми веществами и химическими соединениями. Природные воды и их состав. Жесткость воды. Коллоидные вещества природных вод и их удаление. Умягчение и обессоливание воды. Методы осаждения, ионного обмена, мембранные методы.
4.7. ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ЭНЕРГЕТИКЕ И МАШИНОСТРОЕНИИ
Химические источники тока. Электрохимические генераторы. Электрохимические преобразователи (хемотроны). Электрохимическая обработка металлов и сплавов. Получение и свойства гальванопокрытий.
4.8. ХИМИЯ И ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Технический процесс и экологические проблемы. Роль химии в решении экологических проблем. Продукты горения топлива и защита воздушного бассейна от загрязнений. Методы малоотходной технологии. Водородная энергетика. Получение и использование водорода. Охрана водного бассейна. Характеристика сточных вод. Методы очистки сточных вод. Методы замкнутого водооборота.
4.9. ЯДЕРНАЯ ХИМИЯ. РАДИОХИМИЯ
Состав атомных ядер: изотопы. Радиоактивность. Радиоактивные ряды. Химическое воздействие ионизирующих излучений на вещества. Использование радиоактивных изотопов. Искусственная радиоактивность. Ядерные реакции. Ядерная энергетика. Химия тория, урана, плутония и других радиоактивных элементов и материалов.
Примерный перечень лабораторно-практических занятий
1. Электронная структура атомов. Периодическая система элементов Д.И. Менделеева. 2. Химическая связь в твердом теле. 3. Химическая связь и строение молекул. 4. Комплексные соединения. 5. Энергетика химических процессов и химическое сродство. 6. Определение теплоты нейтрализации и расчет энергии Гиббса реакции, 7. Скорость химических реакций. 8. Химическое равновесие. 9. Адсорбционное равновесие. 10.Концентрация растворов. 11.Свойства водных растворов электролитов. 12.Водородный показатель среды. 13.Гидролиз солей. 14.Окислительно-восстановительные реакции. 15.Восстановительные свойства металлов. 16. Физико-химический анализ: диаграмма кристаллизации двойной системы. 17. Электродвижущая сила и напряжение гальванических элементов. 18.Электролиз. 19.Коррозия металлов; защита металлов от коррозии. 20.Классы неорганических соединений. 21.Свойства соединений магния и кальция; жесткость воды. 22.Свойства алюминия и его соединений. 23.Соединения металлов побочных подгрупп. 24.Полимерные материалы. 25.Аккумуляторы. 26.Получение и свойства гальванопокрытий. 27.Хемотроны (электрические преобразователи). 28.Химия вяжущих веществ. 29.Умягчение и обессоливание воды.
В соответствии с профилем вуза перечень лабораторных работ может содержать и другие работы.
ЛИТЕРАТУРА Основная
Васильева З.Г., Грановская А.А., Таперова А.А. Лабораторные работы по общей и неорганической химии.— Л.: Химия, 1986. Коровин H.B. Общая химия.— М.: Высшая школа, 1998. Лабораторные работы по химии / Под ред. Н.В. Коровина.— М: Высшая школа, 1998. Лучинский Г.П. Курс химии.— М: Высшая школа, 1985. Романцева Л.М., Лещинская З.Л., Суханова В.А. Сборник задач и упражнений по общей химии.— М.: Высшая школа, 1990. Угай Я.А. Общая и неорганическая химия. — М.: Высшая школа, 1997. Дополнительная Глинка Н.Л. Общая химия.—Л.: Химия, 1977-1987. Глинка Н.Л. Задачи и упражнения по общей химии.— Л.: Химия, 1985. Гольбрайх З.Е., Маслов Е.И. Сборник задач и упражнений по химии - М: Высшая школа, 1997. Краткий справочник физико-химических величин / Под ред. А.А. Равделя, A.M. Пономаревой.— Л.: Химия, 1983. Свойства неорганических соединений: Справочник / А.И. Ефимов и др./.— Л.: Химия, 1983. Фролов В.В. Химия.—М.: Высшая школа, 1986. Харин А.Н., Катаева И.А., Харина А.Т. Курс химии.— М.: Высшая школа, 1983. КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ
Каждый студент выполняет вариант заданий, обозначенный двумя последними цифрами номера студенческого билета (шифра). Например, номер студенческого билета 98594, две последние цифры 94, им соответствует вариант контрольного задания 94.
КОНТРОЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ № 1
Моль. Количество вещества эквивалента (эквивалент) и молярная масса эквивалента (эквивалентная масса) простых и сложных веществ. Закон эквивалентов
С 1 января 1963 г. в СССР введена Международная система единиц измерения (СИ), состоящая из шести основных единиц: метр (м) — длина, килограмм (кг) — масса, секунда (с) — время, ампер (А) — сила тока, кельвин (К) — термодинамическая температура, кандела (кд) — сила света. XIV Генеральная конференция по мерам и весам (1971) утвердила в качестве седьмой основной единицы Международной системы моль (моль) — единицу количества вещества. Моль равен количеству вещества системы, содержащей столько же структурных элементов, сколько содержится атомов в углероде ~12 массой 0, 012 кг. При применении моля структурные элементы должны быть специфицированы и могут быть атомами, молекулами, ионами, электронами и другими частицами или специфицированными группами частиц. Моль вещества соответствует постоянной Авогадро NA = (6, 022045 ± 0, 000031) 1023 моль-1 структурных элементов. При применении понятия «моль» следует указывать, какие структурные элементы имеются в виду, например, моль атомов Н, моль молекул Н2, моль протонов, моль электронов и т.п. Так, заряд моля электронов равен 6, 022- 1023 ē и отвечает количеству электричества, равному 1 фараде (F). Масса моля атомов или масса моля молекул (молярная масса), выраженная в граммах (г/моль), есть грамм-атом данного элемента или
5. Оксид трехвалентного элемента содержит 31, 58% кислорода. Вычислите молярную массу эквивалента, молярную и атомную массы этого элемента. 6. Чему равен при н.у. эквивалентный объем водорода? Вычислите молярную массу эквивалента металла, если на восстановление 1, 017 г его оксида израсходовалось 0, 28 л водорода (н.у.). Ответ: 32, 68 г/моль. 7. Вычислите в молях: а) 6, 02 • 1022 молекул С2Н2; б) 1, 80 · 1024 атомов азота; в) 3, 01 · 1023 молекул NH3. Какова молярная масса указанных веществ? 8. Вычислите количество вещества эквивалента и молярную массу эквивалента Н3Р04 в реакциях образования: а) гидрофосфата; б) дигидрофосфата: в) ортофосфата. 9. В 2, 48 г оксида одновалентного металла содержится 1, 84 г металла. Вычислите молярную массу эквивалента металла и его оксида. Чему равна молярная и относительная атомная масса этого металла? 10. Чему равен при н.у. эквивалентный объем кислорода? На сжигание 1, 5 г двухвалентного металла требуется 0, 69 л кислорода (н.у.) Вычислите молярную массу эквивалента, молярную массу и относительную атомную массу этого металла. 11. Из 3, 31 г нитрата металла получается 2, 78 г его хлорида. Вычислите молярную массу эквивалента этого металла. Ответ: 103, 6 г/моль. 12. Напишите уравнение реакций Fe(OH)3 с хлороводородной (соляной) кислотой, при которых образуются следующие соединения железа: а) хлорид дигидроксожелеза; б) дихлорид гидрок-сожелеза; в) трихлорид железа. Вычислите количество вещества эквивалента и молярную массу эквивалента Fe(OH)3 в каждой из этих реакций. 13. Избытком гидроксида калия подействовали на растворы: а) дигидрофосфата калия; б) нитрата дигидроксовисмута (III). Напишите уравнение реакций этих веществ с КОН и определите количество вещества эквивалентов и молярные массы эквивалента. 14. В каком количестве Сг(ОН)3 содержится столько же 15. Избытком хлороводородной (соляной) кислоты подейст-
Пример 2. Составьте электронные формулы атомов элементов с порядковыми номерами 16 и 22. Покажите распределение электронов этих атомов по квантовым (энергетическим) ячейкам.
Решение. Электронные формулы отображают распределение электронов в атоме по энергетическим уровням, подуровням (атомным орбиталям). Электронная конфигурация обозначается группами символов nlх, где n — главное квантовое число, l — орбитальное квантовое число (вместо него указывают соответствующее буквенное обозначение — s. р, d, f) х — число электронов в данном подуровне (орбитали). При этом следует учитывать, что электрон занимает тот энергетический подуровень, на котором он обладает наименьшей энергией — меньшая сумма n+l (правило Клечковского). Последовательность заполнения энергетических уровней и подуровней следующая:
Так как число электронов в атоме элемента равно его порядковому номеру в таблице Д.И. Менделеева, то для элементов № 16 (сера) и № 22 (титан) электронные формы имеют вид:
Электронная структура атома может быть изображена также в виде схем размещения электронов в квантовых (энергетических) ячейках, которые являются схематическим изображением атомных орбиталей (АО). Квантовую ячейку обозначают в виде прямоугольникам □, кружка ○ или линейки —, а электроны в этих ячейках обозначают стрелками. В каждой квантовой ячейке может быть не более двух элементов с противоположными спинами:
|