Скорость реакции и методы ее регулирования. Химическое и фазовое равновесие. Катализатор и каталитические системы

Институт судостроения и морской арктической техники

Кафедра “Физики и инженерной защиты среды ”

Камышева Е.А, Т.И. Белозерова, Т.Е. Бойкова

Химия

Методические указания и контрольные задания

для студентов-заочников инженерно-технических

(нехимических) специальностей

Направление 26.03.02

Северодвинск

Общие методические указания

Химия является одной из фундаментальных естественно-научных дисциплин. Как и всякая фундаментальная наука, она вооружает техникой решения специфических (химических) задач.

Особенность занятий студентов-заочников – самостоятельность при работе над учебным материалом. В курсе химии используются следующие виды занятий и контроля знаний: изучение дисциплины по учебникам и учебным пособиям; выполнение лабораторного практикума; индивидуальные консультации; посещение установочных лекций и сдача зачета по всему курсу.

Изучать курс нужно по темам в соответствии с программой. В предлагаемом пособии теоретический материал дан очень сжато, поэтому желательно пользоваться не одним, а несколькими учебниками. Рекомендуется также после усвоения теории разбирать и решать типовые задачи и упражнения.

К зачету допускаются студенты, которые имеют рабочий журнал по лабораторным и практическим занятиям, подписанный преподавателем. Примерный перечень экзаменационных вопросов приводится в конце этого пособия.

Программа

Содержание курса и объем требований, предъявляемых студенту при изучении химии, определяет государственный образовательный стандарт.

Введение.Химия и периодическая система элементов. Химическая связь. Окислительно-восстановительные свойства веществ. Кислотно-основные свойства веществ.

Значение химии в изучении природы и развитии техники. Химия как раздел естествознания – наука о веществах и их превращениях. Понятие о материи: вещество и поле. Предмет химии и связь ее с другими науками. Значение химии в формировании научного мировоззрения.

Развитие химии и химической промышленности. Специфическое значение химии в технологических и экономических вопросах различных отраслей хозяйства. Химия и охрана окружающей среды.

Основные химические понятия и законы. Законы сохранения массы, энергии и заряда. Стехиометрические законы и атомно-молекулярные представления. Основные газовые законы в химии. Химический эквивалент. Молекулярные и атомные массы. Стехиометрическая валентность. Степень окисления. Типы химических реакций. Уравнения химических реакций. Основные классы неорганических веществ и их номенклатура.

Основные характеристики химической связи и молекул: энергия, длина, валентный угол, оптические, электрические и магнитные свойства. Типы химической связи: модели металлической и ионной связей, степень ионности, поляризация атомов в молекуле.

Сущность и основные выводы метода валентных связей: валентность, насыщаемость, направленность, гибридизация и делокализация атомных орбиталей.

Представление о методе молекулярных орбиталей.

Основные виды взаимодействия молекул: водородная связь, ван-дерваальсово взаимодействие, их влияние на свойства веществ.

Реакционная способность веществ.

Строение атома

Основные экспериментальные данные о сложном строении атома. Основные выводы волновой механики о строении атома: описание строения атомов с помощью квантовых чисел, атомные орбитали, их формы, принципы заполнения атомных орбиталей электронами, электронные формулы, основное и возбужденное состояние атома.

Периодическая система элементов

И изменение свойств элементов

Периодическая система элементов Д.И.Менделеева. Общенаучное значение периодического закона. Изменение свойств химических элементов: радиусы атомов и ионов, потенциалы ионизации, сродство к электрону, электроотрицательность, металлические и неметаллические свойства.

.

Химическая термодинамика и кинетика.

Энергетика химических процессов

Энергетические эффекты и закон сохранения энергии в химических реакциях. Внутренняя энергия и энтальпия. Энтальпия образования химических соединений. Термохимические законы. Термохимические расчеты. Энтропия, и ее изменение при химических процессах и фазовых переходах. Энергия Гиббса как критерий направления процесса. Зависимость энергии Гиббса от температуры и концентрации. Равновесие. Константа равновесия и закон действующих масс для гомогенных и гетерогенных равновесий. Принцип Ле Шателье.

Скорость реакции и методы ее регулирования. Химическое и фазовое равновесие. Катализатор и каталитические системы.

Скорость химических реакций. Зависимость скорости реакций от концентрации реагирующих веществ: закон действующих масс для скорости реакции, молекулярность и порядок реакции. Зависимость скорости реакций от температуры: правило Вант-Гоффа, энергия активации, уравнение Аррениуса. Скорость гетерогенных химических реакций. Катализ гомогенный и гетерогенный. Сопряженные, цепные и фотохимические реакции. Химические и фазовые равновесия.

Химические системы.