- •I. Строение атома
- •2. Квантово-механическая теория строения атома.
- •2.1. Три основополагающие идеи (положения) квантовой механики:
- •2. Двойственная природа (корпускулярно–волновой дуализм) электрона.
- •3. Принцип неопределенности Гейзенберга
- •2.2. Основные особенности квантового состояния электрона и электронной структуры атомов.
- •Периодический Закон химических элементов д.И.Менделеева
- •II. Химическая связь
- •II. Химическая связь
- •Химическая связь
- •1. Определение, основные типы и природа химической связи. Количественные характеристики химической связи на основе квантово-механической теории.
- •Основные количественные характеристики
- •Химической связи
- •По квантово-механической теории:
- •Энергия, длина связи, валентный угол
- •2. Типы химической связи
- •2.4. Гибридизация ковалентной связи.
- •3.2. Примеры решения типовых задач
- •Химическая термодинамика и самопроизвольное протекание процесса
- •Химическая кинетика. Химическое равновесие
- •Скорость гомогенной и гетерогенной химических реакций.
- •Химическое равновесие
- •Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины «химия»
- •Содержание дисциплины «Химия»
- •Содержание лекций
- •1. Порядок работы:
- •1Фотона
- •3. Газовые законы (стехиометрические):
- •7. Правила и формулы расчета молярных эквивалентных масс (мэ)
- •7.4.1. Эквивалентная масса оксида:
- •7.4.2. Эквивалентная масса основания:
- •7.4.3. Эквивалентная масса кислоты:
- •7.4.4. Эквивалентная масса соли:
- •3. Закон Авогадро (а. Авогадро, 1811):
- •3.3.Из закона Авогадро выведено несколько важных следствий:
- •4. Закон идеального газового состояния (Менделеева–Клапейрона, 1834 - 1874).
- •I. Химическая термодинамика (энергетика химичес- ких процессов)
- •Термохимия -
- •Термохимические уравнения
- •Законы термохимии
- •Процессы в живых организмах
- •Теплоемкость
- •Второе начало (закон) термодинамики
- •Энтропия – мера приближения системы к равновесию
- •III. Дисперсные системы. Растворы.
- •2. Основные классы неорганических соединений
- •2.1. Оксиды
- •2.2. Гидроксиды
- •2.3. Кислоты
- •2.4. Соли
- •2.5. Комплексные (координационные) соединения
- •2.6. Соединения- объекты супрамолекулярной химии Примеры супер- и супрамолекул
- •2.5. Некоторые правила построения графических формул химических соединений:
- •2.6. Отличительные электрофизические свойства металлов, полупроводников, диэлектриков.
- •3. Комплексные соединения (к.С.) -
- •3.1. Супер- и супрамолекулярные соединения -
- •1. Первые (до Томсона) модели атома.
- •2. Спектры испусканния электронов в полупроводниках, светодиоды.
- •3. Радиоактивность: понятие, виды, характеристики.
- •1. Протонно-нейтронная теория строения атома.
- •2. Квантово-механическая теория строения атома.
- •2.1. Три основополагающие идеи (положения) квантовой механики:
- •2. Двойственная природа (корпускулярно–волновой дуализм) электрона.
- •2.2. Основные особенности квантового состояния электрона и электронной структуры атомов.
- •II. Химическая связь
- •1. Определение, основные типы и природа химической связи. Количественные характеристики химической связи на основе квантово-механической теории.
- •2. Типы химической связи
- •2.4. Гибридизация ковалентной связи.
- •3.2. Примеры решения типовых задач
2.6. Отличительные электрофизические свойства металлов, полупроводников, диэлектриков.
Металламиназываютбольшую часть (около 100) химических элементов Периодической системы. Этопочти всеs–элементы(кроме водорода и гелия),все d– и f–элементы,частьp–элементов(III–V)А- групп Периодической Системы. Кнеметалламотносят только22 элемента,все они -р-элементыи находятсяв главных А- подгруппах (III-VIII)- группПС,выше, правее и на линии-диагонали “B (бор) –At (астат)”, делящейр-элементы ПС на металлы и неметаллы.Р-элементы - металлынаходятсянижеэтой диагонали.Принципиальным отличиемэлементов –металловинеметаллов, обуславливающим их химические свойства, являетсяспособность атомов металлов легко отдавать при химических взаимодействиях слабо связанные с ядром внешние (валентные) электроны, аатомов неметаллов -так желегко принимать эти электроны в свою электронную оболочку.
Физические свойства металлов – веществ обусловленыналичием свободных, общих, не связанных с отдельными атомами электронов, способных перемещаться по всему объему тела (“электронный газ”):
большая электрическая проводимость и теплопроводность, 2) высокие тягучесть и ковкость, 3) металлический блеск.
Металлические свойства имеют большинство металлических сплавов.
Общим свойствомвсехметалловявляетсяболее или менеебыстрое уменьшение электропроводности с повышением температуры, т.к. при этом снижается подвижность электронов в металлах.Электропроводность металла снижаютипримесив металле, нарушающие строение кристаллической решетки металла и препятствующие свободному передвижению электронов по объему кристаллической решетки металла. Интересно поведение некоторых металлов (ртутьHg, таллийTl, оловоSn, свинецPb, др.) при очень низких температурах - вблизи абсолютного нуля. Последовательно увеличиваясь по мере понижения температуры,электропроводностьих затем более или менеевнезапностановится практически бесконечной, т.е. переходит всверхпроводимость. Некоторые металлы (Au,Cuи др.) не обнаруживают сверхпроводимости, но она установлена у ряда сплавов и соединений типа карбидов, нитридов, интерметаллидов и т.п. Например, уNbиSnсверхпроводимость возникает при 9 и 4 К соответственно, тогда как уNb3Sn - уже при 18K(эта температура – пока наивысшая, зарегистрированная для сверхпроводимости). Нагревание, электрический ток, магнитное поле ведут к снятию сверхпроводимости. Сверхпроводимость объясняют попарным объединением свободных электронов, под влиянием силовых полей кристаллической решетки за счет обмена фононами – квазичастицами-волнами смещения атомов (ионов, молекул) кристалла из положения равновесия при колебаниях крист-й решетки.
К диэлектрикамотносят некоторые простые вещества (алмаз, газы), оксидыSiO2,Al2O3,CaО, твердые ионные кристаллы (“сухие”,-нев расплаве или растворе), подавляющее большинство органических соединений, керамические материалы, слюда, асбест, силикатные стекла и др. Многие из них используются в качестве электроизолирующих материалов (изоляторов).
Промежуточное положение между металлами и диэлектриками занимает класс полупроводников. Полупроводниковые материалы условно подразделяют напростые, элементарные полупроводники(простыевещества) и сложные полупроводники (химические соединения) простыевещества (элементарные полупроводники) ихимические соединения (сложные полупроводники). Кпростым (элементарным)полупроводникам относят13 элементов:B,C,Si,Ge,α-Sn,Р,As,Sb,Вi,S,Se,Te,J. Ксложнымполупроводникам относят соединения типа АIVВIV, АIIIВV,AIIBV, АIIВVI, АIВVII(т.е. соединения элементов из IV и IV, III и V, II и V, II и VI, I и VII групп Периодической системы элементов), а также изоэлектронные им соединения: например,AlSb,GaSb,GaP, GaAs,InP,InAs, ZnSb,ZnTeи т.п.
Химические соединения с полупроводниковыми свойствами могут образовываться и при других сочетаниях элементов, например, AIVBV(GeP),A2IIIB3V1(Ga2S3). Широкое распространение получили полупроводниковые материалы на основеоксидов(Cu2O,Fe2O3,Mn3O4,Al2O3,ZnO),сульфидов (PbS,CdS,ZnS,Bi2S3),селенидовителлуридов(CdSe,PbSe,HgSe,CdTe,PbTe,Bi2Te3). Полупроводниковыми свойствами обладают такжесоединения с нарушенным стехиометрическим составом (бертоллиды), напримерCu2O0,9,TiO0,5и др.