- •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.
10. Механизм образования валентной связи. Гибридные связи. Пространственная конфигурация молекул. Примеры.
Механизм образования валентной связи: связь элементов с разностью электроотрицательности <1.7, в этом случае связь будет смещена в сторону наиболее активного атома - ковалентная полярная связь. Если химическая связь образована 2-мя элементами с разностью электроотрицательности = 0, то связь ковалентная неполярная. Если разность электроотрицательности элементов >1.7, то такая связь называется ионной. Существует 2-й механизм образования валентной связи – донорноапцепторный.
Гибридные связи: явление выравнивания или усреднения электронных оболочек, при образовании химической связи электронами различных подуровней. Число гибридных орбиталей равно числу атомных орбиталей, участвующих в связи.
Гибридные орбитали одинаковы по форме электронного облака и энергии.
По сравнению с атомными орбиталями гибридные орбитали более вытянуты, следовательно лучше перекрываются электронные облака.
Гибридные орбитали существуют только при образовании химической связи.
Пространственная конфигурация молекул: В зависимости от того, электроны какого уровня участвуют в гибридизации, образующиеся гибридные орбитали имеют определенное расположение в пространстве что приводит к четкой пространственной конфигурации молекул.
SP гибридизация, участвует одна S и одна P обр. 2 гибридные связи под углом 180
SP2 гибридизация, участвует одна S и 2 P обр. 3 гибридные связи под углом 120 (BF3,BCl3)
SP3 гибридизация, участвует одна S и 3 P обр. 4 гибридные связи (ССl4,CH4)
dSP2 (AuCl4)
dSP3 (PCl5,MoCl5)
d2SP3 (PtCl6)
d4SP3 (Mo(CN)8)
11.Металическая связь. Межмолекулярные взаимодействия. Водородная связь. Энергетическая оценка различных типов связи.
Металлическая связь: характерна для металлов в твердом или жидком состоянии. Обуславливается тем, что в узлах металлической решетки находятся атомы и нейтральные ионизированные частицы. Часть свободных электронов находится между ними в виде электронного газа. Металлическая связь сводится к наличию обычной ковалентной связи между атомами и Кулоновскому притяжению между ионами и электронным газом. Относительное значение каждой из этих составляющих определяет характер металлических свойств.
Межмолекулярное взаимодействие: Более слабое, по сравнению с внутримолекулярной связью. Действует между молекулами в жидком и газообразном состоянии. Попадая в электронное поле иона, молекула деформируется, при этом смещается суммарный электронный заряд называется полярезуемостью. А возникший диполь называется индуктированным. При одинаковом заряде и радиусе наибольшей полярезуемостью обладают те ионы, которые имеют внешнюю заполненную электронную оболочку.
Диполь-дипольное взаимодействие: чем больше диполь (полярен), тем прочнее тип связи. При возникновении диполь-дипольноо взаимодействия так же происходит увеличение дипольной связи.
Дисперсионное взаимодействие: мгновенное возникновение микродиполя и при приближении их друг к другу возникает дипольная связь и одновременно происходит ориентация молекулы в пространстве.
Водородная связь: соединение атома водорода с атомом сильно электроотрицательного элемента. По механизму образования эта связь донороапцепторная (акцептором является ион водорода а донором элемент с более высокой электроотрицательностью. По характеру водородная связь слабо ковалентная, не металлическая (H2O,H2S,HF,HCl)