- •1.Химия как наука и ее место в ряду геологических дисциплин. Понятие об атоме и молекуле, Атомная и молекулярная массы. Моль.
- •2.Понятие о химических реакциях. Признаки и классификация химических реакций. Способы написания химических реакций.
- •3.Основные законы химии. Следствия из закона Авогадро.
- •4.Строение ядра. Изотопы. Изотоны. Изобары. Планетарная модель атома Резерфорда. Линейчатый спектр атома.
- •5.Модель атома по Бору. Нормальное и возбужденное состояние атома. Правило квантования. Недостатки теории Бора.
- •6.Квантово механическая модель атома. Волновая функция. Квантовые числа, их значения и интерпретация. Условная запись строения атома.
- •7.Квантово механическая модель атома водорода и многоэлектронных атомов. Порядок заполнения электронов по уровням и подуровням. Правила Гунда и Клечковского. Запрет Паули.
- •9.Химическая связь и валентность элементов. Характеристика химической связи (электроотрицательность, энергия, кратность и полярность связи)
- •10. Механизм образования валентной связи. Гибридные связи. Пространственная конфигурация молекул. Примеры.
- •11.Металическая связь. Межмолекулярные взаимодействия. Водородная связь. Энергетическая оценка различных типов связи.
- •12.Межмолекулярное взаимодействие. Аморфное и кристаллическое состояние вещества.
- •13.Энергитические эффекты химических реакций. Типы систем. Внутренняя энергия и энтальпия. Первый закон термодинамики. Закон Гесса.
- •14.Втрой закон термодинамики. Энтропия. Энтальпийный и Энтропийный факторы протекания химической реакции. Энергия Гиббса.
- •15.Гомогенные и гетерогенные химические реакции. Скорость химических реакций. Зависимость скорости химической реакции от изменения параметров системы.
- •16.Скорость химической реакции. Энергия активации. Адсорбционные процессы. Гомогенный и гетерогенный катализ.
- •17.Химическое равновесие в гомогенных и гетерогенных системах. Константа равновесия. Закон действующих масс.
- •18.Закон действующих масс Константа равновесия. Смещение химического равновесия. Основное карбонатное равновесие в природе.
- •19.Понятие полярности и поляризуемости химической связи. Электролитическая диссоциация. Сильные и слабые электролиты. Количественные характеристики силы электролитов.
- •20.Раствоы сильных и слабых электролитов. Степень диссоциации и константа диссоциации слабых электролитов в растворе. Закон разбавления Оствальда.
- •21.Вода структура воды. Растворы сильных электролитов. Явление гидратации (сольватации) в растворах. Понятие об активности и ионной силе электролитов растворе.
- •22.Ионно обменные реакции в растворах электролитов. Кислоты, основания и соли с точки зрения теории электролитической диссоциации.
- •23.Направление протекания ионно-обменных химических реакций. Смещение ионных равновесий в растворах электролитов. Геохимическое карбонатное равновесие в природе.
- •24. Основные теории кислот и оснований. (Аррениуса, Бренстеда-Лоури, Льюиса). Их достоинства и недостатки.
- •25.Вода. Ионное произведение воды. Водородный показатель. Методы определения pH.
- •26.Водородный показатель. Методы определения pH. Кислотно-основные индикаторы.
- •27.Гидролиз солей. Смещение равновесия в растворах гидролизирующихся солей. Роль гидролиза в геохимических процессах. Примеры.
- •28.Растворы, растворимость. Насыщенные, ненасыщенные и перенасыщенные растворы. Их термодинамическая характеристика. Произведение растворимости.
- •29.Насыщенные растворы малорастворимых электролитов. Произведение растворимости. Условия образования и растворения осадков малорастворимых электролитов.
- •30.Условие образования и растворения осадков малорастворимых электролитов Влияния различных фактов на растворимость осадков. Химические предпосылки миграции осадочных пород.
- •31.Произведение растворимости. Влияние одноименных и посторонних ионов на растворимость. Порядок выпадения в осадок малорастворимых электролитов. Парагенезис минералов.
- •32.Окислительно-востановительные реакции. Окислительно-восстановительные свойства элементов и соединений. Классификация окислительно-восстановительных реакций.
- •33.Гальванические элементы. Образование двойного электрического слоя. Стандартные электродные потенциалы.
- •34.Окислительно-восстановительные потенциалы. Электроды сравнения. Уравнение Нернста.
- •35.Направление протекания окислительно-восстановительных реакций.
- •36.Химические гальванические элементы. Концентрационные элементы. Значение потенциалометрии в геологических процессах.
- •37.Соединения высшего прядка. Электрохимическая диссоциация комплексных соединений. Константа нестойкости комплексных соединений. Заряд комплексообразователя и комплексного иона.
- •38.Теория координационной связи. Координационные числа. Заряд комплексного иона и комплексообразователя. Номенклатура комплексных соединений.
- •[Ag(nh3)2]Cl – хлориддиаминосеребра.
- •K[Ag(cn)2] – дицианоаргентаткалия.
- •39.Классификация комплексных соединений. Диссоциация комплексных соединений. Устойчивость комплексов. Роль комплексообразования в геохимических процессах миграции.
- •40. Концентрационные элементы. Диффузионные потенциалы.
- •41. Явление поляризации. Концентрационная и активационная поляризации. Механизм и способы их устранения.
- •42. Обзор химических свойств элементов в периодической системе д.И. Менделеева. Металлы и неметаллы. Основные породообразующие элементы.
22.Ионно обменные реакции в растворах электролитов. Кислоты, основания и соли с точки зрения теории электролитической диссоциации.
Ионно обменные реакции в растворах электролитов: протекают в направлении связывания ионов, приводящих к образованию малорастворимых веществ (осада или газов) или молекул слабых электролитов.
Ba + SO4 = BaSO4
С точки зрения теории электрической диссоциации кислотой называется сложные химические соединения, которые при диссоциации в воде распадаются на положительно заряженный ион водорода и отрицательно заряженный ион кислотного остатка (HCl,H2SO3). Основанием называются сложные химические соединения, которые при диссоциации в воде распадаются на положительно заряженный ион метала и гидрокса группу (NaOH, KOH). Солями называются сложные химические соединения, которые при диссоциации в воде распадаются на положительно заряженный ион метала и отрицательно заряженный кислотный остаток (NaCl, NaNO2).
23.Направление протекания ионно-обменных химических реакций. Смещение ионных равновесий в растворах электролитов. Геохимическое карбонатное равновесие в природе.
Смещение ионных равновесий: Равновесие в растворах электролитов, как и всякое химическое равновесие, сохраняется неизменным, пока определяющие его условия не меняются; изменение условий влечет за собой нарушение равновесия. Равновесие нарушается при изменении концентрации одного из участвующих в этом равновесии ионов: при ее увеличении происходит процесс, в ходе которого эти ионы связываются. Растворимость электролита уменьшается от введения в раствор одноименных ионов. Реакции в растворах электролитов всегда идут в сторону образования наименее диссоциированных или наименее растворимых веществ.
Геохимическое карбонатное равновесие в природе: + _
CO2 + H2O = H2CO3 = H + HCO3
При повышении давления растворимость газа в вводе увеличивается и равновесие смещается в правую сторону. При повышении температуры, равновесие смещается в лево.
24. Основные теории кислот и оснований. (Аррениуса, Бренстеда-Лоури, Льюиса). Их достоинства и недостатки.
Протонная теория кислот и оснований Бренстеда-Лоури: С точки зрения этой теории мы можем рассматривать, что вещество не содержащее ионов Водорода или гидрокса группы могут обладать кислотными и основными свойствами. По этой теории кислота это любое вещество ион или молекула, способная в данных условиях отсоединить протон, а основание присоединить протон. Свободный протон, как частица, не может существовать в растворе, он обязательно соединится, придавая
p+ → _ ← p+
HCl + HOH = Cl + H3O
к-та. осн. осн. к-та.
Здесь HCl может проявлять свойства кислоты, если растворитель обладает относительно его основными свойствами.
Однако эта теория не лишена недостатков и для растворов щелочей схема обмена протонов меняет физический сымсл.
_← p+ p+ → _
OH + H2O = H2O + OH
осн. к-та. к-та. осн.
Есть более универсальная теория Льюиса, которая распределила эти понятия не только на реакции с переносом протона, но и на все остальные вещества. Кислота – вещество, способное использовать для построения связи свободную пару электронов любой другой молекулы, т.е. это акцептор электронной пары. Значит катионы, анионы или нейтральные молекулы, способные принять одну или несколько электронных пар называются кислоты. Следовательно основания это доноры электронной пары.
F H F H
| | | |
F – Al + :N – H = F – Al : N – H AlF3 + NH3 = AlF3NH3
| | | | к-та осн.
F H F H
Теория Льюиса наиболее универсальна и дает более подробное понятие щелочей и кислот, но теряется количественная характеристика. По этому она используется для процессов образования и катализа. Для объяснения кислотно-основных свойств используют теорию Бренстеда-Лоури.
Теория Аррениуса: Легла в основу электрической диссоциации. Согласно ей кислотой называются сложные химические вещества, которые при диссоциации распадаются на катион водорода и анион кислотного остатка а основания при диссоциации распадаются на катион метала и анион гидрокса группы.
НСl = H + Cl
к-та.
NaOH = Na + OH
осн.
Однако теория Аррениуса не учитывала всей сложности явлений в растворах. В частности, она рассматривала ионы как свободные, независимые от молекул растворителя частиц.