Белорусский государственный университет

П Р О Г Р А М М А

КУРСА «ОБЩАЯ ХИМИЯ»

ДЛЯ СТУДЕНТОВ СПЕЦИАЛЬНОСТЕЙ:

Н.06.01.01 - ГЕОГРАФИЯ

Н.06.01.02 – ЭКОЛОГИЯ

Н.06.01.02 - ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ

М И Н С К

2005Программа составлена доцентом кафедры общей химии и методики преподавания химии Богатиковым А.Н.

Утверждена на заседании кафедры общей химии и методики преподавания химии 14 сентября 2005 года, протокол № 2.

ЧАСТЬ 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ НЕОРГАНИЧЕСККОЙ ХИМИИ

I. ВВЕДЕНИЕ

Химия - наука о веществах и их превращениях. Роль химии в промышленном производстве и развитии народного хозяйства. Связь химии с другими естественными науками. Химия и экология. Предмет и задачи неорганической химии.

2. АТОМНО-МОЛЕКУЛЯРНОЕ УЧЕНИЕ

И ОСНОВНЫЕ ЗАКОНЫ ХИМИИ

0. Основные понятия в химии. Основное содержание атомно-молекулярного учения. Понятие "атом", "молекула", "химический элемент", "вещество", "атомная масса", "молекулярная масса". Моль - как мера количества вещества. Молярная масса. Постоянная Авогадро.

1. Основные стехиометрические законы. Понятие о стехиометрии. Закон сохранения массы в химических реакциях. Закон постоянства состава. Закон эквивалентов. Газовые химические законы: закон объемных отношений, закон Авогадро, объединенный газовый закон, закон парциальных давлений. Современное содержание стехиометрических законов, их применимость к веществам с различной структурой.

3. Важнейшие классы и номенклатура неорганических веществ.

Принципы классификации неорганических веществ. Бинарные соединения. Кислоты, основания, соли. Важнейшие физические и химические свойства. Способы получения. Основы современной номенклатуры неорганических веществ.

3. Строение атома. Периодический закон и периодическая система элементов

1. Развитие учения о строении атома. История развития представлений о строении атома. Основные положения современной теории строения атома. Состав атомных ядер. Массовое число. Изотопы. Явление радиоактивности.

2. Строение электронных оболочек атомов. Двойственная природа электрона. Принцип неопределенности. Волновая функция. Понятие об электронной оболочке. Электронная плотность. Распределение электронной плотности около ядра атома водорода. Трактовка понятия размер атома в рамках волновой теории.

Квантовые числа как характеристика состояния электрона в атоме. s-, p-, d-, f- электроны. Понятия: энергетический уровень и подуровень, электронная оболочка (слой), атомная орбиталь. Взаимное расположение уровней и подуровней по энергии. Понятие об эффективном заряде ядра.

Принцип Паули и максимальная емкость электронных оболочек. Правило Хунда. Порядок заполнения электронами атомных орбиталей. Электронные конфигурации и электронно-структурные формулы атомов различных элементов.

3. Периодическая система элементов как форма отражения периодического закона. Формулировка периодического закона Д.И.Менделеева. Особенности заполнения атомных орбиталей электронами и формирование периодов. s-, p, d-, f-элементы, их расположение в периодической системе. Структура периодической системы и ее современные графические формы. Главная и побочная подгруппы. Физический смысл номера периода и номера группы. Положение металлов и неметаллов в периодической системе. Понятие об особенностях положения водорода, лантаноидов и актиноидов. Физический смысл периодического закона. Значение учения о периодичности для развития естествознания.

4. Периодичность свойств химических элементов. Основные факторы, определяющие характер изменения свойств химических элементов. Ковалентные, ионные и орбитальные радиусы атомов. Изменение радиусов по периодам и группам. Эффект лантаноидного сжатия.

Ионизационный потенциал и сродство к электрону. Понятие об электроотрицательности элементов. Закономерности изменения потенциала ионизации, сродства к электрону и электроотрицательности в группах и периодах.

Периодичность химических свойств элементов, простых веществ и химических соединений. Изменение свойств элементов по периодам и группам в зависимости от строения внешних и предвнешних электронных оболочек и радиусов атомов.

5. ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ И СТРОЕНИЕ ВЕЩЕСТВА

I. Механизм образования химической связи. Основные особенности химического взаимодействия. Электронная природа химической связи. Понятие об углах связи. Основные типы химической связи: ковалентная, ионная и металлическая.

Квантово-механическая трактовка механизма образования связи между двумя атомами водорода. Основные положения метода валентных связей. Обменный и донорно-акцепторный механизм образования ковалентной связи. Валентность химических элементов. Постоянная и переменная валентность; факторы, определяющие их значение. Координационное число атома. Понятие о валентной и координационной насыщенности атома.

2. Свойства ковалентной связи. Одинарные и кратные связи. Насыщаемость и направленность ковалентной связи. Факторы, определяющие энергию, длину и валентный угол связи. Эффективный заряд атома. Электрический момент диполя. Степень окисления - формальный заряд атома. Валентность и степень окисления элемента в соединениях. Валентность и степень окисления элемента в соединениях. Валентные возможности атомов. Локализованные и делокализованные связи. Многоцентровые связи.

3. Геометрия структур с ковалентным типом связей. Понятие о стереохимии. Факторы, определяющие геометрическую конфигурацию молекул. Концепция гибридизации атомных валентных орбиталей. Основные типы гибридизации: sp-, sp²-, sp^3-, sp³d². Связывающие и несвязывающие электронные пары. Влияние отталкивания электронных пар на пространственную конфигурацию молекул.

4. Ионная и металлическая связь. Ионная связь как предельный случай ковалентной полярной связи. Координационное число иона.

Понятие о природе металлической связи. Ненасыщенность и ненаправленность ионной и металлической связи.

5. Строение вещества в конденсированном состоянии. Межмолекулярное взаимодействие: ориентационное, индукционное, дисперсионное. Прочность межмолекулярного взаимодействия и агрегатное состояние веществ.

Природа водородной связи. Значение для природных объектов. Кристаллическое, жидкое и аморфное состояние веществ. Типы кристаллических решеток: атомная, металлическая, ионная и молекулярная. Факторы, определяющие температуру плавления атомных, ионных и молекулярных кристаллов.