Для подготовки к экзамену по неорганической химии для студентов факультета почвоведения, агрохимии и экологии

1. Скорость химической реакции. Средняя и истинная (мгновенная) скорость реакции. Основные факторы , влияющие на скорость реакции. Закон действующих масс для элементарной стадии химической реакции. Химическая реакция как последовательность элементарных стадий (механизм реакции). Закон действующих масс для элементарной стадии химической реакции. Константа скорости реакции. Зависимость скорости химической реакции от температуры. Правило Вант-Гоффа. Уравнение Аррениуса. Энергия активации, активированный комплекс. Катализ и ферменты.

2. Химическое равновесие. Химическое равновесие как конечный результат самопроизвольного протекания обратимой реакции. Динамический характер химического равновесия. Признаки истинного равновесия. Закон действующих масс для химического равновесия: взаимосвязь равновесных концентраций. От чего зависит числовое значение константы равновесия? Смещение химического равновесия. Принцип Ле Шателье.

3. Растворы электролитов. Отличие сильных электролитов от слабых. Типы сильных электролитов. Гидратация ионов. Сильная и слабая гидратация. Отличие слабых электролитов от сильных. Типы слабых электролитов. Константы и степени диссоциации слабых электролитов. Закон разбавления Оствальда (связь константы и степени диссоциации). Зависимость степени диссоциации от концентрации слабого электролита.Вода как слабый электролит. Ионное произведение воды, его зависимость от температуры. Водородный и гидроксильный показатели растворов. Кислая, нейтральная и щелочная среда. Способы измерения водородного показателя. Водородный и гидроксильный показатели растворов. Буферные растворы. Типы буферных растворов, их состав и действие. Буферная емкость.

4. Гидролиз солей. Типы гидролиза (приведите примеры уравнений реакций гидролиза в сокращенной ионной и молекулярной форме). Необратимый гидролиз. Гидролиз солей. Константа и степень гидролиза, их взаимосвязь. Зависимость степени гидролиза от природы соли, концентрации и температуры раствора.

5. Строение атома. Основные принципы квантовой теории строения вещества: представления о корпускулярно-волновом дуализме явлений микромира, принципе неопределенности, уравнении Шредингера, волновой функции. Квантовые числа. Главное квантовое число и энергетические уровни электрона в атоме. Потенциальная яма одноэлектронного атома. Основной и возбужденные энергетические уровни. Уравнение Планка. Орбитальное квантовое число, момент количества движения электрона и пространственная форма электронного облака. Потенциальная яма для многоэлектронного атома. Расщепление энергетических уровней над подуровни. Числовые значения орбитального квантового числа и их буквенные обозначения. Обозначения энергетических подуровней. Магнитное квантовое число, квантовый характер взаимодействия электрона атома с внешним магнитным полем, число орбиталей на энергетическом подуровне и их взаимное расположение. Числовые значения магнитного квантового числа. Спиновое квантовое число . Число электронов на орбитали. Принципы заполнения электронных орбиталей атома в основном состоянии: принцип минимума энергии, принцип Паули, правило Хунда. Электронные емкости орбиталей, подуровней и уровней атома. Электронные и электронно-структурные формулы элементов первого и второго периодов Периодической системы. Электронный остов и орбитали валентных уровней атома.

6. Периодический закон Д.И. Менделеева. Современная формулировка периодического закона. Объяснение структуры Периодической системы исходя из энергетической последовательности подуровней многоэлектронных атомов. Понятие периода и его формирование по правилам В.М. Клечковского. Причины различной длины периодов. Расположение в структуре Периодической системы s-, p-, d- и f-элементов. Длинно- и короткопериодный варианты Периодической системы. Расположение в них металлов и неметаллов. Свойства атомов элементов: энергия ионизации, сродство к электрону, электроотрицательность и периодический характер их изменения. Общие химические свойства элементов: металлические и неметаллические, кислотно-основные, окислительно-восстановительные и периодический характер их изменения.

7. Химическая связь. Типы химической связи: ковалентная, ионная, полярная, координационная, водородная. Приведите примеры веществ, в которых имеются связи данных типов. Характеристики химической связи: электрический дипольный момент, степень ионности, направленность и насыщенность, энергия и длина связи. Метод валентных связей, его основные положения. Кратные связи. Сигма- и пи-связи. Валентность в методе валентных связей. Валентность элементов первого и второго периодов. Гибридизация атомных орбиталей и геометрия молекул. Типы гибридизации электронных орбиталейатомов элементов второго периода и геометрия молекул, в которых эти атомы являются центральными. Неподеленные электронные пары гибридных орбиталей, их влияние на геометрию молекул. Метод молекулярных орбиталей, его основные пололжения. Связывающие и разрыхляющие молекулярные орбитали, их заполнение электронами. Порядок связи. Порядок связи в молекулах элементов первого периода.

8. Окислительно-восстановительные реакции. Степень окисления и правила ее нахождения. Окисление и восстановление. Окислители и восстановители (приведите примеры). Классификация окислительно-восстановительных реакций: межмолекулярные, внутримолекулярные, реакции диспропорционирования и компропорционирования (приведите примеры каждого типа реакций). Зависимость окислительно-восстановительного потенциала от активностей потенциалопределяющих веществ. Уравнение Нернста.

9. Комплексные соединения. Строение координационной сферы комплексных соединений: центральный ион-комплексообразователь, лиганды, донорные атомы лигандов, координационное число, геометрия координационной сферы. Заряд внутренней координационной сферы. Внешнесферные ионы. Диссоциация комплексных соединений в растворах. Константы устойчивости и константы нестойкости. Объяснение координационной химической связи при помощи метода валентных связей. Участие d-орбиталей в гибридизации: sp³d²-гибридизация. Координационная сфера в форме октаэдра.

Литература

1. Князев Д.А., Смарыгин С.Н. Неорганическая химия. М.: Юрайт, 2012.
2. Смарыгин С.Н., Багнавец Н.Л., Дайдакова И.В. Неорганическая химия. Практикум. М:. Юрайт, 2012.
3. Смарыгин С.Н., Багнавец Н.Л., Князев Д.А. Лабораторный практикум по неорганической химии. М.: Изд. МСХА, 2011.

Зав. кафедрой неорганической

и аналитической химии С.Н. Смарыгин