Пособие содержит более тысячи задач по разделам: «Общая химия» - основы химической термодинамики и кинетики, строение атомов и молекул, координационная химия, теория растворов и окислительно-восстановительные процессы; «Неорганическая химия» - химия непереходных и переходных элементов. Предложены к изучению не только расчетные задачи, но и задачи описывающие химический эксперимент. В пособии содержатся задачи различной степени сложности. В начале каждого раздела приводятся примеры решений типовых задач, а в конце книги приводятся ответы.
Пособие предназначено для студентов, обучающихся по различным естественнонаучным, медицинским и техническим специальностям.
Содержание
| Предисловие | |
8 |
| РАЗДЕЛ I ОБЩАЯ ХИМИЯ |
|
10 |
| Глава 1. Основные понятия и законы химии |
| 11 |
| 1.1. Атомы и химические элементы. Изотопы |
| 13 |
1.2. Простые и сложные вещества. Моль. Молярная масса. Число Авогадро.
Расчеты по химическим формулам |
| 15 |
| 1.3. Химические уравнения. Расчеты по химическим уравнениям |
| 21 |
| 1.4. Равновесие в растворах комплексных соединений |
| 20 |
| 1.5. Окислительно-восстановительное равновесие |
| 24 |
| Глава 2. Основы химической термодинамики |
| 29 |
2.1. Энтальпия реакции. Закон Гесса. Стандартное состояние
вещества.
Стандартное состояние элемента.Стандартная энтальпия образования вещества
|
| 32 |
| 2.2. Определение энтальпии реакций
с помощью энтальпийных диаграмм
|
| 43 |
| 2.3. Энтропия вещества и энтропия реакции |
| 45 |
| 2.4. Стандартная энергия Гиббса реакции.
Термодинамическая активность. Самопроизвольные процессы
|
| 48 |
| Глава 3. Химическая кинетика |
| 57 |
| 3.1. Зависимость скорости реакции от концентрации.
Кинетическое уравнение |
| 60 |
| 3.2. Связь кинетического уравнения и механизма реакции |
| 70 |
| 3.3. Зависимость скорости химической реакции от температуры.
Уравнение Аррениуса |
| 72 |
| 3.4. Катализ |
| 80 |
| Глава 4. Химическое равновесие |
| 83 |
| 4.1. Химическое равновесие.
Равновесные активности и константы равновесия
|
| 85 |
| 4.2. Расчет констант равновесия по термодинамическим
и кинетическим характеристикам реакции |
| 90 |
| 4.3. Смещение химического равновесия. Принцип Ле Шателье,
его кинетическое и термодинамическое обоснование.
Фазовые равновесия |
| 95 |
| Глава 5. Растворы и их свойства |
| 102 |
| 5.1. Способы выражения концентрации растворов |
| 104 |
| 5.2. Термодинамические закономерности образования растворов |
| 107 |
| 5.3. Коллигативные свойства растворов |
| 109 |
| Глава 6. Равновесия в растворах электролитов |
| 113 |
| 6.1. Сильные и слабые электролиты. Степень диссоциации.
Константа диссоциации |
| 116 |
| 6.2. Ионное произведение воды. Водородный показатель рН.
Расчет рН в растворах кислот и оснований |
| 122 |
| 6.3. Гидролиз солей |
| 128 |
| 6.4. Буферные смеси |
| 134 |
| 6.5. Равновесие между раствором и осадком сильного электролита.
Произведение растворимости |
| 137 |
| 6.6. Ионная сила раствора. Активность ионов.
Расчет рН растворов с учетом ионной силы раствора |
| 143 |
| Глава 7. Окислительно-восстановительные реакции
и электрохимические процессы |
| 147 |
| 7.1. Окислители и восстановители. Степень окисления.
Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций |
| 149 |
| 7.2. Электродный потенциал. Уравнение Нернста |
| 154 |
7.3. Направление протекания окислительно-восстановительной реакции.
Расчет разности электродных потенциалов и константы равновесия ОВР |
| 163 |
| Электролиз. Химические источники тока |
| 167 |
| Глава 8. Строение атома. Распространенность элементов в природе
и радиоактивный распад |
| 172 |
| 8.1. Атомные орбитали. Электронные конфигурации
и энергетические диаграммы атомов и ионов |
| 174 |
| 8.2. Свойства атома: радиус, энергия ионизации,
электроотрицательность. Периодический закон |
| 178 |
| 8.3. Распространенность элементов.
Процессы радиоактивного распада. Ядерные реакции |
| 179 |
| Глава 9. Химическая связь и строение вещества |
| 183 |
| 9.1. Перекрывание атомных орбиталей
при образовании химической связи |
| 185 |
| 9.2. Метод электронных пар |
| 187 |
| 9.3. Метод молекулярных орбиталей |
| 190 |
| 9.4. Метод отталкивания электронных пар (метод Гиллеспи) |
| 194 |
| 9.5. Атомные и ионные радиусы. Межмолекулярные взаимодействия |
| 197 |
| Глава 10. Комплексные соединения |
| 201 |
| 10.1. Номенклатура и изомерия комплексных соединений |
| 203 |
| 10.2. Образование комплексных частиц
в растворах и их устойчивость |
| 207 |
| 10.3. Химическая связь в координационных соединениях.
Окраска комплексов |
| 211 |
| 10.4. Реакции с участием комплексных частиц |
| 215 |
| РАЗДЕЛ II. ХИМИЯ НЕПЕРЕХОДНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ |
|
222 |
| Глава 11. Элементы 17 группы |
| 223 |
| Глава 12. Элементы 16 группы |
| 232 |
| Глава 13. Элементы 15 группы |
| 239 |
| Глава 14. Элементы 1 группы |
| 248 |
| Глава 15. Элементы 2 группы |
| 254 |
| Глава 16. Элементы 13 группы |
| 260 |
| Глава 17. Элементы 14 группы |
| 265 |
| РАЗДЕЛ III. ХИМИЯ d- И ƒ- ЭЛЕМЕНТОВ |
|
272 |
| Глава 18. Общая характеристика переходных металлов |
| 273 |
| Глава 19. Элементы 3 группы |
| 277 |
| Глава 20. Элементы 4 группы |
| 281 |
| Глава 21. Элементы 5 группы |
| 285 |
| Глава 22. Элементы 6 группы |
| 288 |
| Глава 23. Элементы 7 группы |
| 293 |
| Глава 24. Железо, кобальт, никель |
| 298 |
| Глава 25. Платиноиды |
| 304 |
| Глава 26. Элементы 11 группы |
| 307 |
| Глава 27. Элементы 12 группы |
| 312 |
| ПРИЛОЖЕНИЕ |
| 316 |
| ПОЯСНЕНИЯ К ОТВЕТАМ НА ВОПРОСЫ И ОТВЕТЫ НА ЗАДАЧИ |
| 359 |
| СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ |
| 374 |
СВОИМИ ЗНАНИЯМИ Я ОБЯЗАН ТОЛЬКО САМОМУ СЕБЕ.
Я САМ СЕБЯ НАУЧИЛ ХИМИИ.
ROBERT BURNS WOODWARD лауреат Нобелевской
премии по химии за 1965 год
Предисловие
Современные тенденции развития высшей школы предусматривают высокую вариативность учебных программ фундаментальных дисциплин, возможность их адаптации к потребностям конкретных специализаций и направлений подготовки. Необходимой частью современного учебного процесса является самостоятельная работа студентов. Такая работа не только углубляет знания по соответствующей дисциплине, но и развивает способность обучающихся к самообразованию, к самостоятельному приобретению новых знаний и компетенций.
Авторы предлагаемого учебного пособия стремились соединить требования сегодняшнего дня с многолетним преподавательским опытом сотрудников кафедры общей химии химического факультета Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова. Основой для создания пособия являлся изданный ранее теми же авторами учебник по общей химии. (Общая химия: Учебник для студ. учреждений высш. проф. образования / Жмурко Г.П., Казакова Е.Ф., Кузнецов В.Н., Яценко А.В. ; под ред. Дунаева С.Ф. -М., 2011. -512 с.)
Пособие включает в себя вопросы и задачи по общей химии, адресованные студентам различных естественнонаучных нехимических специальностей -будущим биологам, геологам, экологам, медикам, географам, почвоведам. Материал пособия разбит на три раздела и охватывает все основные вопросы общей химии: химическую термодинамику, химическую кинетику, теорию растворов, окислительно-восстановительные реакции и электрохимию, строение атомов и молекул, а также неорганическую химию непереходных и переходных элементов. В приложении к пособию приведены справочные данные, необходимые для решения задач.
Каждая глава раздела посвящена определенной теме и начинается с перечня вопросов, предназначенных для самостоятельного обдумывания и обсуждения на семинарских занятиях. Далее приводятся примеры решения соответствующих типовых задач, которые призваны помочь самостоятельной работе студентов при выполнении ими домашних заданий. Типовые задачи приводятся в нескольких вариантах, что должно облегчить преподавателям составление заданий для контрольных работ и экзаменационных билетов. В интересах студенческого самоконтроля в конце пособия приводятся краткие пояснения к наиболее сложным вопросам и ответы на большинство задач. К некоторым задачам даны пояснения и краткие рекомендации по решению.
В пособии использована Международная система единиц СИ. Авторы придерживались терминологии и номенклатуры, рекомендуемой Международным союзом теоретической и прикладной химии IUPAC. Содержание пособия полностью соответствует современным образовательным стандартам и программе дисциплины «Общая химия».
Авторы выражают сердечную благодарность преподавателям кафедры общей химии химического факультета МГУ за высказанные ими ценные замечания и пожелания, особенно доцентам Т.П. Лободе и И.А. Тюлькову, предложившим тематику ряда задач. Авторы считают своим долгом почтить память своего коллеги -лауреата Ломоносовской премии в области образования доцента Ю. Д. Серопегина, более 30 лет преподававшего общую химию студентам различных факультетов МГУ. Его преподавательские находки и идеи тоже нашли место в этом пособии.
Авторы с благодарностью примут все замечания и предложения по совершенствованию этого издания и просят направлять их по адресу:
119991, Москва, ГСП — 1, Ленинские горы, МГУ имени М. В. Ломоносова, дом 1, строение 3, химический факультет, кафедра общей химии, либо по электронной почте: yatsenko@struct.chem.msu.ru.
|
