Основная образовательная программа бакалавриата, реализуемая вузом по направлению подготовки 020100. 62 Химия (профиль подготовки Неорганическая химия и химия координационных соединений)
Скачать 2.91 Mb.
|
Содержание дисциплины Введение в неорганическую химию Химия как система знаний о веществах и их превращениях. Предмет и задачи химии. Неорганическая химия как одна из основных составляющих химической науки. Теория и эксперимент в химии. Основные этапы развития химии. Современное состояние неорганической химии, ее проблемы и значение для развития производства. Номенклатура неорганических соединений История развития. Национальные комиссии ИЮПАК и создание правильной систематизированной номенклатуры. Три типа правил. Химический алфавит. Номенклатура бинарных соединений, кислородсодержащих кислот и солей, комплексных соединений. Теоретические основы Основы химической термодинамики. 1й и 2й законы, система, внутренняя энергия энтальпия, энтропия, равновесие. Растворы, фазовые равновесия, правило фаз Гиббса. Основные понятия о кислотно-основном равновесии. Окислительно-восстановительные реакции. Электродный потенциал. Основные формы представления стандартных электродных потенциалов: таблицы, диаграммы Латимера, диаграммы Фроста. Уравнение Нернста. Электролиз. Скорость химической реакции. Энергия активации. Строение атома. Волновая функция, квантовые числа. Атомные орбитали. Принцип Паули. Химический элемент. Периодический закон и Периодическая система элементов Д.И. Менделеева. Исторические предпосылки открытия Периодического закона. Приоритет Д.И. Менделеева. Современная формулировка Периодического закона и его интерпретация. Порядок заполнения атомных электронных орбиталей – основа структуры Периодической системы. Структура Периодической системы. Закономерности изменения фундаментальных свойств атомов. Явление поляризации. Правила Фаянса. Диагональное сходство элементов в Периодической системе. Периодический закон Д.И. Менделеева как основа развития неорганической химии, его философское значение. Перспективы развития Периодической системы. Основные типы химической связи. Основные понятия о методах валентных связей и молекулярных орбиталей. Комплексные (координационные) соединения. Основные понятия. А. Вернер – создатель первой теории строения комплексных соединений. Изомерия комплексных соединений. Строение комплексных соединений. Строение комплексных соединений с позиций метода валентных связей. Низкоспиновые и высокоспиновые комплексы. Гибридизация орбиталей центрального атома при образовании комплексов. Основные положения теории кристаллического поля (ТКП). Использование ТКП для объяснения магнитных и спектральных свойств комплексов. Спектрохимический ряд лигандов. Энергия стабилизации кристаллическим полем и ее влияние на свойства комплексных соединений. Представление о теории поля лигандов (ТПЛ). Сравнение возможностей метода валентных связей, теории кристаллического поля и теории поля лигандов в описании строения комплексных соединений. Термодинамическая и кинетическая устойчивость комплексных соединений. Константы устойчивости. Основные типы реакций с участием КС. Конденсированное состояние вещества. Основные понятия кристаллохимии. Основные типы кристаллических структур простых веществ. Простейшие структуры бинарных соединений Закономерности в изменении свойств твердых веществ с ионным типом связи. Введение в электронное строение кристаллов (зонная модель). Понятия о зонах: валентной, проводимости и запрещенной. Электропроводность. Металлы, полупроводники, диэлектрики. Молекулярные кристаллы. Кластеры. Ультрадисперсные системы, наночастицы. Стеклообразное состояние. Химия элементов Химия непереходных элементов Водород Общая характеристика (общая характеристика элемента или группы элементов включает: положение в Периодической системе, электронные конфигурации атомов, молекул или ионов, радиусы атомов и ионов, электроотрицательность, потенциал ионизации, сродство к электрону, степени окисления, закономерности изменения этих характеристик в группе элементов, характер химических связей в соединениях, основные сырьевые источники, способы получения, области применения, изотопы). Проблема размещения водорода в Периодической системе. Изотопы водорода. Атомарный и молекулярный водород. Способы активации молекулярного водорода. Валентные состояния водорода. Ион H+ и формы его существования в конденсированных средах. Протонные кислоты. Общая характеристика, классификация, сила кислот. Гидрид-ион. Классификация, свойства, применение гидридов. Гидридные комплексы. Галогены Общая характеристика. Простые вещества: характер химической связи, химические свойства, изменение окислительной активности, методы получения в лаборатории и промышленности, применение. Влияние изменения межмолекулярного взаимодействия по ряду фтор – иод на агрегатное состояние галогенов. Галогеноводороды, их физические и химические свойства, способы получения. Изменение в ряду HF–HI прочности и типа связи водород – галоген, термической устойчивости и восстановительных свойств галогеноводородов. Галогеноводородные кислоты. Изменение силы галогеноводородных кислот в ряду HF–HI. Соляная кислота как одна из важнейших минеральных кислот, ее свойства, получение и применение. Плавиковая кислота, особенности ее строения, применение. Техника безопасности при работе с фтороводородом и его растворами. Галогениды. Общая характеристика, классификация, свойства. Стехиометрия, номенклатура, строение и реакционная способность кислородных соединений галогенов. Вторичная периодичность в изменении устойчивости кислородных соединений галогенов. Растворимость галогенов в воде и щелочах, условия смещения равновесия. Важнейшие кислородные соединения: оксиды, кислоты, соли, их свойства и применение. Кислородные соединения фтора. Кислород Общая характеристика. Роль кислорода в протекании биологических и минеральных процессов на Земле. Строение молекулы O2 с позиций методов ВС и МО. Парамагнетизм молекулярного кислорода. Строение ионов O2+, O2– и O22– (метод МО). Аллотропия. Сравнение свойств кислорода и озона. Важнейшие соединения кислорода. Классификация оксидов по типу химической связи и кислотно-основным свойствам. Оксиды ионные, ковалентные и с промежуточным типом связи. Оксиды кислотные, основные, амфотерные, несолеобразующие. Оксиды элементов-металлов с переменной степенью окисления. Вода: особенности строения, свойства, диаграмма фазовых равновесий. Гидраты и клатраты. Пероксид водорода: строение молекулы, свойства, способы получения. Пероксиды и супероксиды. Пероксокислоты и их соли: строение, получение, свойства. Подгруппа серы Общая характеристика. Сера. Свойства элементарной серы. Аллотропия, цепочечные и циклические структуры. Сероводород и сульфаны, сульфиды, полисульфиды. Стехиометрия кислородных кислот серы и ее формальные степени окисления в них. Оксид серы (IV), сернистая кислота и ее соли, строение, свойства, получение. Сульфоксиловая и дитионистая кислоты. Дитионовая и политионовые кислоты и их соли. Оксид серы (VI), серная кислота, олеум, соли. Основные принципы производства серной кислоты и ее роль в химической промышленности. Пиросерная кислота и пиросульфаты. Тиосерная кислота и тиосульфаты. Пероксосерные кислоты и персульфаты. Галогениды и оксогалогениды. Генетические взаимосвязи, причины многообразия и реакционная способность кислородных соединений серы. Селен и теллур. Свойства простых веществ. Бинарные водородные соединения селена и теллура. Селениды и теллуриды, их роль в полупроводниковой технике. Сопоставление строения, термодинамических характеристик, термической и окислительно-восстановительной устойчивости H2O, H2S, H2Se, H2Te, а также кислотно-основных свойств водных растворов этих соединений. Правила техники безопасности при работе с бинарными водородными соединениями серы, селена, теллура. Сопоставление свойств и строения важнейших кислородных соединений серы, селена и теллура. Проявление вторичной периодичности в свойствах кислородных соединений подгруппы серы. Подгруппа азота Общая характеристика. Азот. Строение молекулы N2 с позиций методов ВС и МО. Уникальные физические и химические свойства молекулярного азота. Энергия тройной, двойной и одинарной связи азот – азот. Получение азота в лаборатории и промышленности. Применение молекулярного азота. Соединения азота с водородом (аммиак, гидразин, гидроксиламин, азид водорода): строение, свойства, получение, применение. Физико-химические условия промышленного синтеза аммиака. Сравнение кислотно-основных и окислительно-восстановительных свойств аммиака, гидразина и гидроксиламина. Нитриды с ионной и ковалентной связью, металлоподобные нитриды. Стехиометрия и номенклатура оксидов и кислородных кислот азота. Диаграмма окислительных потенциалов соединений азота в кислой и щелочной средах. Оксиды азота (I), (II), (III), (IV), (V), азотноватистая кислота и гипонитриты, азотистая кислота и нитриты, азотная кислота и нитраты: строение, получение, свойства. Сопоставление устойчивости, кислотных и окислительно-восстановительных свойств водных растворов HNO2 и HNO3. Термическая устойчивость нитратов. Термодинамика и кинетика восстановления азотной кислоты. Ионы нитрозония и нитрония. Галогениды и оксогалогениды азота. Фосфор. Особенности химии фосфора. Аллотропные модификации фосфора: условия стабильности, строение, физические и химические свойства. Фосфин, фосфиды, соли фосфония. Кислородные соединения фосфора. Сопоставление их строения и свойств с аналогичными соединениями азота. Оксиды фосфора (III) и (V). Фосфористая и гипофосфористая кислоты: строение, получение, свойства, таутомерные превращения, соли. Ортофосфорная и гипофосфорная кислоты: строение, свойства. Фосфаты: растворимость, гидролиз, термическая устойчивость, процессы конденсации. Строение конденсированных фосфатов, полифосфаты и полиметафосфаты. Эфиры фосфорной кислоты и их роль в биологических процессах. Сульфиды фосфора. Тиофосфорные кислоты. Галогениды и оксогалогениды фосфора. Мышьяк, сурьма, висмут. Свойства элементов. Аллотропия. Соединения с металлами. Водородные соединения. Сопоставление строения, характера химической связи, термодинамических характеристик, кислотно-основных и окислительно-восстановительных свойств водородных соединений элементов VA группы. Кислородные соединения элементов подгруппы мышьяка. Закономерности изменения окислительно-восстановительных свойств в VA группе. Сульфиды и тиосоли. Галогениды элементов подгруппы мышьяка. Подгруппа углерода Общая характеристика. Особенности электронного строения атома углерода. Многообразие органических и неорганических соединений углерода. Формы нахождения углерода в природе. Аллотропия: алмаз, графит, карбин. Искусственные алмазы. Фуллерены. Кристаллическая структура, физические и химические свойства алмаза и графита. Важнейшие карбиды, их классификация по типу химической связи. Применение карбидов в качестве тугоплавких, жаростойких и высокотвердых материалов. Углеводороды. Изменение прочности связи углерод-углерод в ряду углеводородов с одинарной, двойной и тройной связью. Катенация, ее ослабление в ряду C – Si – Ge. Соединения углерода с кислородом. Оксид углерода: электронное строение молекулы, свойства. Карбонилы: состав и строение. Муравьиная кислота. Диоксид углерода, угольная кислота, карбонаты, пероксокарбонаты: получение, строение, свойства. Щавелевая кислота. Галогениды и оксогалогениды углерода. Соединения, содержащие связь углерод-азот: строение, получение, свойства. Карбамид и тиокарбамид, карбаминовая кислота. Цианистый водород, бинарные и комплексные цианиды. Дициан. Циановая кислота, цианаты. Гремучая кислота и ее соли. Изомерия и таутомерия. Соединения, содержащие связь углерод-сера: строение, получение, свойства. Кремний. Роль соединений кремния в построении земной коры. Особенности природы химических связей в соединениях кремния. Силаны: строение, получение, свойства, применение. Различия в термической устойчивости углеводородов и силанов. Силициды. Соединения кремния с галогенами. Кремнефтористоводородная кислота и ее соли. Карбид, сульфид, нитрид кремния. Оксиды кремния. Кристаллические модификации диоксида кремния. Кремниевые кислоты. Силикаты природные и искусственные. Современные представления о строении силикатов. Структуры островные, цепочечные, ленточные, слоистые и каркасные. Алюмосиликаты. Цеолиты. Силоксаны и силиконы. Общая характеристика химии германия, олова, свинца; сравнение с химией кремния. Элементы в свободном состоянии, аллотропия, химические свойства. Германий как важнейший материал с полупроводниковыми свойствами. Водородные соединения. Галогениды: строение, получение, свойства. Гидролиз галогенидов. Оксиды и кислоты. Германаты, станнаты и плюмбаты. Сульфиды и тиосоли. Металлоорганические производные. Солеобразные соединения Э(IV). Акваионы Sn(II) и Pb(II). Гидролиз и полимеризация аква-ионов. Окислительно-восстановительные свойства соединений олова и свинца. Подгруппа бора Общая характеристика. Особенности химии бора. Свойства элементарного бора. Соединения бора с металлами. Электронодефицитные молекулы. Бороводороды: строение, типы химических связей, химические свойства. Борогидрид-ион. Боразотные соединения (боразол, боразан, боразен, боразин): строение, получение, свойства. Карбид и нитрид бора. Галогениды бора: стехиометрия, строение, способы получения. Кислородные соединения бора. Борный ангидрид. Борные кислоты и бораты: строение, способы получения, свойства. Эфиры борной кислоты. Диагональное сходство свойств соединений бора и кремния. Применение соединений бора. Алюминий, галлий, индий, таллий. Роль алюмосиликатов в неживой природе. Производство металлического алюминия. Сплавы алюминия, их применение. Химические свойства элементов. Специфика свойств соединений галлия, индия, таллия как постпереходных элементов-металлов. Химия водных растворов M3+: гидролиз акваионов, основные соли, гидроксиды и их амфотерность. «Старение» гидроксидов за счет процессов оляции и оксоляции. Соли, двойные соли и комплексные соединения. Квасцы. Оксиды, смешанные оксиды, шпинели. Галогениды и гидриды. Изменение устойчивости соединений, содержащих галлий, индий, таллий в степенях окисления +3 и +1. Сходство соединений Tl(I) с соединениями Rb и Ag(I). Применение соединений галлия, индия, таллия в полупроводниковой технике. Арсенид галлия как основа нового поколения полупроводников. Токсичность таллия. Бериллий, магний, щелочноземельные элементы Общая характеристика. Особенности химии бериллия. Химические свойства металлического бериллия. Важнейшие соединения: оксид, гидроксид, бериллаты. Акваион бериллия, его гидролиз. Соли, комплексные соединения. Токсичность бериллия и его соединений. Магний, кальций, стронций, барий, радий. Химические свойства металлов. Свойства и способы получения бинарных соединений. Акваионы металлов и их соли. Изменение термической устойчивости карбонатов, сульфатов, нитратов в ряду кальций – барий. Причины и закономерности изменения растворимости солей щелочноземельных металлов. Комплексообразующая способность ионов ЩЗЭ. Токсичность соединений бария. Опасность радиоактивного заражения 90Sr. Щелочные элементы Общая характеристика. Особенности химии лития. Получение щелочных элементов из природного сырья. Химические свойства металлов. Взаимодействие с жидким аммиаком. Реакции с кислородом: оксиды, пероксиды, супероксиды, озониды. Изменение состава и термической устойчивости кислородных соединений в группе щелочных элементов. Реакции с азотом и водородом. Реакции с кислотами и спиртами. Гидроксиды. Получение, строение, свойства, применение едкого натра и едкого кали. Акваионы щелочных металлов. Соли. Комплексные соединения. Диагональное сходство свойств соединений лития и магния. Инертные газы Общая характеристика. Особенности электронного строения атомов инертных газов. Неустойчивость двухатомных молекул инертных газов. Физические и химические свойства. История открытия соединений инертных газов. Клатраты. Фториды, комплексные соединения. Кислородные соединения. Окислительные свойства фторидных и кислородных соединений. Особенности химической связи в соединениях инертных газов. Применение инертных газов. |
Похожие:
 | Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов очного... Рабочая программа для студентов очного обучения по направлению 020100. 62 «Химия», профили подготовки: «Неорганическая химия и химия... | | Аналитическая химия учебно-методический комплекс «Химия», профили подготовки: «Неорганическая химия и химия координационных соединений», «Физическая химия», «Химия окружающей среды,... |
| Высокомолекулярные соединения учебно-методический комплекс «Химия», профили подготовки: «Неорганическая химия и химия координационных соединений», «Физическая химия», «Химия окружающей среды,... | | Химические основы биологических процессов учебно-методический комплекс «Химия», профили подготовки: «Неорганическая химия и химия координационных соединений», «Физическая химия», «Химия окружающей среды,... |
| Основная образовательная программа высшего профессионального образования Основная образовательная программа высшего профессионального образования, реализуемая вузом по направлению подготовки 020100 Химия... | | Рабочая программа дисциплины Химия синтетических лекарственных веществ Дисциплина «Химия синтетических лекарственных веществ» входит в вариативную часть математического и естественнонаучного цикла (Б.... |
| Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Основная образовательная программа высшего профессионального образования, реализуемая вузом по направлению подготовки 020100 Химия... | | Рабочая программа Учебной дисциплины биология с основами экологии... Программа составлена в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования... |
 | Программа вступительных экзаменов по специальным дисциплинам, соответствующих... ... | | Учебно-методический комплекс дисциплины русский язык и культура речи... Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования города Москвы |
| Программа вступительных экзаменов по специальным дисциплинам, соответствующих... «Неорганическая химия»; «Аналитическая химия»; «Органическая химия»; «Физическая химия» | | Основная образовательная программа высшего профессионального образования Основная образовательная программа (ооп) бакалавриата, реализуемая вузом по направлению подготовки 081100. 62 Государственное и муниципальное... |
| Основная образовательная программа бакалавриата, реализуемая в Кабардино... Ооп бакалавриата, реализуемая вузом по направлению подготовки 072600. 62 Декоративно-прикладное искусство и народные промыслы и профилю... | | Основная образовательная программа бакалавриата, реализуемая в Кабардино... Ооп бакалавриата, реализуемая вузом по направлению подготовки 072600. 62 Декоративно-прикладное искусство и народные промыслы и профилю... |
| Основная образовательная программа бакалавриата, реализуемая вузом... Основная образовательная программа бакалавриата, реализуемая вузом по направлению подготовки 49. 03. 01 Физическая культура и профилю... | | Основная образовательная программа (ооп) бакалавриата, реализуемая... |
