Технология хранения и переработки пищевого

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И
ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
ГЛАВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ
НАУКИ И КАДРОВ
УО «ГРОДНЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
КАФЕДРА ХИМИИ
ОБЩАЯ И НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА
Для высших сельскохозяйственных
учебных заведений по специальностям:
1- 49.01.01. «Технология хранения и переработки
пищевого растительного сырья»
1-49.01.02. «Технология хранения и переработки
животного сырья»
Гродно 2006
2
Автор : Апанович З.В., кандидат технических наук, доцент
(кафедра химии УО «Гродненский государственный аграрный
университет»).
Рецензент: Горбач З.В., доктор биологических наук, профессор
(кафедра химии УО «Гродненский государственный
аграрный университет»).
Утверждена на заседании методической комиссии факультета защиты растений
УО «Гродненский государственный аграрный университет» (Протокол № 5 от 29
марта 2006г.
3
ВВЕДЕНИЕ
Необходимость разработки «Программы по общей и неорганической химии»
вызвана открытием на базе ГГАУ технологического факультета и специальностей
«Технология хранения и переработки пищевого растительного сырья»,
«Технология хранения и переработки животного сырья».
Для будущих технологов агропромышленного комплекса химия является
базовой дисциплиной, знания которой необходимы при изучении
общетехнических и специальных дисциплин.
Цель и задача курса «Общая химия» – освоение теоретических основ химии,
фундаментальных законов, изучение которых предшествуют другим химическим
дисциплинам: неорганической, аналитической, физической и коллоидной,
органической химии.
Программа курса составлена в соответствии с современным уровнем развития
науки и требованиями, которые предъявляются
к подготовке технологов
нехимических специальностей, и включает 2 части: I часть- «Общая химия», II
часть- «Неорганическая химия», так как рассчитана на 2 семестра.
Для успешного усвоения материала студентам необходимы знания высшей
математики, физики, биологии, а также умение использовать вычислительную
технику для решения задач.
В I части особое внимание отводится темам: «Строение веществ»,
«Термохимия», «Кинетика процессов», «Растворы неэлектролитов», «Растворы
электролитов», «Окислительно–восстановительные реакции», «Комплексные
соединения».
Во II части –химическим свойствам биогенных элементов,
имеющим наибольшее значение в с/х.
Студенты должны уметь производить расчеты, связанные с приготовлением
растворов различных концентраций и пересчеты из одного способа выражения
концентрации к другому, решать вопросы о термодинамической и кинетической
направленности процессов.
Лекционный курс дополнен лабораторными, практическими и семинарскими
занятиями, а также контролируемой самостоятельной работой в соответствии с
календарным планом.
4
ПРИМЕРНЫЙ ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН ЛЕКЦИЙ И
ЛАБОРАТОРНО - ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ
Факультет: Технология хранения и переработки пищевого растительного
сырья
Технология хранения и переработки животного сырья
1 семестр
Виды и содержания учебных занятий
Лекции
Кол-во часов
Практические и
лабораторные
всего в т.ч.
КСР
Основные
4
Основные классы
понятия и
неорганических
законы химии.
соединений. Получение и
Строение
химические свойства
атома
Природа
4
Соли (средние, кислые,
химической
основные, двойные)
связи
Периодически 2
Определение молярной
й закон
массы эквивалента
алюминия
Основы
2
химической
Основные законы
термодинамик
Решение задач
и
Кинетические 2
2
Строение атома
закономернос
ти протекания
химических
процессов
Химическое
2
Гибридизация АО и
равновесие
геометрия молекул
Растворы
2
Термохимия
неэлектролито
Определение тепловых
в
эффектов
Растворы
2
Зависимость
скорости
электролитов
реакции от концентрации
и температуры
Кол-во
часов
всего в т.ч
КСР
2
2
2
2
4
2
4
2
4
2
2
2
5
Гидролиз
солей
2
ОВР
2
ОВР
Комплексные
соединения
2
2
Комплексные
соединения
2
ИТОГО
2
Расчеты, связанные с 2
различными
способами
выражения концентраций
раствора
Приготовление растворов 4
заданной концентрации.
Смешение
растворов
различной концентрации.
2
Равновесие в растворах
электролитов.
Произведение
растворимости
Ионное
произведение
воды.
Водородный
показатель (рН).
Гидролиз
солей
по
катиону, по аниону, по
катиону и по аниону.
ОВР. Метод электронного
баланса.
Метод полуреакций.
Направление протекания
ОВР
Комплексные соединения.
Итоговое занятие
4
2
2
2
2
2
6
30+6=36
46+8=54
ЧАСТЬ 1.
ВЕДЕНИЕ В КУРС ХИМИИ.
Основные понятия и законы химии. Содержание предмета и взаимосвязь его с
другими общетеоретическими, биологическими и специальными дисциплинами.
Стехиометрические законы. Эквивалент, факторы эквивалентности. Молярная
масса эквивалента элемента и основных классов неорганических соединений.
Законы газообразного состояния. Уравнение Клапейрона-Менделеева.
I. ОБЩЕТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.
1.1.СТРОЕНИЕ ВЕЩЕСТВА.
1.1.1. СТРОЕНИЕ АТОМА.
6
Современные представления о строении атома. Строение ядра. Двойственная
корпускулярно-волновая природа электрона. Уравнение Луи де Бройля.
Квантовые числа, их физический смысл. Принципы заполнения атомных
орбиталей (АО) электронами. Принцип наименьшей энергии. Принцип Паули,
правило Хунда. Максимальное число электронов в электронных оболочках и
подоболочках. Правило Клечковского. Шкала энергии уровней и подуровней.
1.1.2. ПЕРИОДИЧЕСКИЙ ЗАКОН (ПЗ) Д.И.МЕНДЕЛЕЕВА.
Формулировка ПЗ. Структура периодической системы (ПС). Периоды, группы,
подгруппы. Строение атома и ПС, особенности электронного строения атомов в
главных и побочных подгруппах: Кайносимметричные орбитали. Изменения
свойств элементов в периодической системе: радиусы атомов ( орбитальные,
эффективные); атомные и ионные радиусы; энергия ионизации, сродство к
электрону, электроотрицательность, кислотно-основные свойства оксидов,
гидроксидов по группам и периодам. Достоинства и недостатки ПЗ и его роль в
изучении химии.
1.1.3. ПРИРОДА ХИМИЧЕСКОЙ СВЯЗИ.
История развития представлений о природе химической связи. Метод
валентных связей (МВС). Ковалентная связь. Механизмы образования
ковалентной связи (обменный, донорно-акценторный, дативный). Свойства
ковалентной связи: насыщаемость, направленность. Полярная ковалентная связь.
Гибридизация АО (sp, sp2, sp3). Заполнение гибридных орбиталей
неподеленными электронными парами электронов (на примере NH3, Н2О).
Понятие о валентных углах. Метод Гилеспи. σ и π связи, их особенности.
Делокализация π-связи. Характеристики химической связи – длина, энергия.
Длина одинарных и кратных связей, их энергия. Поляризуемость связи.
Дипольный момент. Строение и дипольный момент молекул. Ионная связь.
Ненаправленность и ненасыщаемость ионной связи. Электростатическое
взаимодействие ионов. Металлическая связь. Типы кристаллических решеток.
Основные положения метода молекулярных орбиталей (ММО). Связывающие,
несвязывающие и разрыхляющие орбитали. Порядок связи. Строение
двухатомных гомоядерных молекул, образованных элементами I и II периодов.
Объяснение магнитных свойств и возможности существования двухатомных
частиц согласно ММО (О2о, О2+, О2-, О22-, СО, NО). Межмолекулярное
взаимодействие: ориентационное, индукционное, дисперсионное. Водородная
связь. Влияние водородной связи на свойства веществ.
7
1.2. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПРОТЕКАНИЯ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ.
1.2.1. ЭНЕРГЕТИКА ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ.
Первое начало термодинамики. Изобарный, изохорный процессы.
Энергетические эффекты химических реакций. Внутренняя энергия и энтальпия,
их физический смысл. Термохимические уравнения. Закон Гесса и следствия из
него. Примеры применения закона Гесса для вычисления изменения энтальпии в
различных процессах. Стандартное состояние вещества. Понятие об энтропии.
Уравнение Больцмана.
Изменение энергии Гиббса как мера реакционной способности – критерий
самопроизвольного протекания процессов. Энтальпийный и энтропийный
факторы процессов. Стандартная энергия Гиббса. Термодинамические и
кинетические критерии протекания химических реакций.
1.2.2. КИНЕТИКА ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ.
Скорость химических реакций: мгновенная и средняя. Факторы, влияющие на
скорость реакции. Закон действия масс Гульдберга и Вааге. Константа скорости
реакции. Зависимость скорости реакций от температуры. Правило Вант-Гоффа,
уравнение Аррениуса. Понятие об активированном комплексе. Зависимость
скорости реакции от энергии активации. Гомогенный и гетерогенный катализ.
Биологические катализаторы-ферменты, отличие их от неорганических
катализаторов.
1.2.3. ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ.
Необратимые и обратимые реакции. Гомогенные и гетерогенные равновесия.
Условия химического равновесия. Константа равновесия в гомогенных и
гетерогенных процессах, ее связь с термодинамическими функциями. Смещение
химического равновесия. Принцип Ле Шателье-Брауна. Влияние температуры,
давления, концентрации на химическое равновесие. Расчет равновесных и
исходных концентраций.
1.3. РАСТВОРЫ.
1.3.1. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РАСТВОРОВ.
Дисперсионные системы, их классификация. Общая характеристика жидкого
агрегатного состояния. Классификация растворов. Растворимость газообразных,
жидких и твердых веществ в жидкостях. Факторы, влияющие на растворимость.
8
Процессы, сопровождающие образование растворов. Способы выражения состава
растворов. Массовая доля, молярная доля, молярная концентрация, молярная
концентрация эквивалента, моляльность. Расчеты, связанные с приготовлением
растворов заданной концентрации.
1.3.2. РАСТВОРЫ НЕЭЛЕКТРОЛИТОВ.
Диаграмма состояния воды. Компонент, фаза, число степеней свободы.
Правило фаз Гиббса. Моновариантная, бивариантная, инвариантная системы.
Коллигативные свойства растворов. Законы Рауля. Криоскопия, эбуллиоскопия.
Понятие об антифризах. Идеальные растворы. Неидеальные растворы. Давление
насыщенного пара. Растворимость газов в жидкостях. Закон Генри. Осмос.
Осмотическое давление.
1.3.3. РАСТВОРЫ ЭЛЕКТРОЛИТОВ.
Теория электролитической диссоциации Аррениуса. Кислоты, основания,
амфолиты, соли с позиции теории Аррениуса. Роль растворителя в процессе
распада электролита на ионы.
Сольватация ионов и молекул. Сильные и слабые электролиты. Степень
диссоциации, ее связь с изотоническим коэффициентом. Константа диссоциации
и закон разбавления Оствальда. Ступенчатая диссоциация слабых электролитов.
Влияние одноименных ионов на равновесие диссоциации слабого электролита.
Теория сильных электролитов Дебая – Гюккеля. Кажущаяся степень диссоциации
в растворах сильных электролитов. Активность. Ионная сила растворов. Теории
кислот и оснований.
1.3.4.ПРИМЕНЕНИЕ
ЗАКОНА
ДЕЙСТВУЮЩИХ
РАВНОВЕСИЯМ В РАСТВОРАХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ.
1.3.4.1.
ИОННОЕ
ПОКАЗАТЕЛЬ.
ПРОИЗВЕДЕНИЕ
ВОДЫ.
МАСС
К
ВОДОРОДНЫЙ
Электролитическая диссоциация воды. Ионное произведение воды.
Концентрация ионов водорода и гидроксид – ионов в нейтральных щелочных и
кислых растворах. Водородный показатель (рН). Гидроксильный показатель(рОН)
Понятие о кислотно-основных индикаторах. Расчет рН растворов.
1.3.4.2.ГЕТЕРОГЕННОЕ ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ В РАСТВОРАХ
СИЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ.
Гетерогенное равновесие «насыщенный раствор» – «осадок». Растворимость
малорастворимых электролитов. Произведение растворимости (ПР). Условия
осаждения и растворения малорастворимого электролита. Расчет растворимости
9
малорастворимого электролита при заданном значении ПР и определение ПР при
заданном значении растворимости.
1.3.4.3.ГИДРОЛИЗ СОЛЕЙ.
Гидролиз солей как обратимая реакция реакции нейтрализации. Гидролиз солей
по аниону, по катиону, по катиону и аниону. Запись уравнений гидролиза в
ионной и ионно-молекулярной форме. Совместный гидролиз. Степень и
константа гидролиза. Факторы, усиливающие гидролиз и подавляющие его.
Расчет рН растворов при гидролизе солей.
1.3.4.4.КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ (КС).
Координационная теория комплексных соединений Альфреда Вернера.
Комплексообразователь, лиганды, внутренняя сфера, координационные числа.
Классификация КС. Номенклатура КС. Изомерия. Природа химической связи в
КС. Константы нестойкости, константы образования. Возможности разрушения
КС.
1.4.ОКИСЛИТЕЛЬНО – ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ
1.4.1.ОКИСЛИТЕЛЬНО– ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ (ОВР).
Степень окисления. Важнейшие окислители и восстановители. Окислительно–
восстановительная двойственность. Классификация ОВР. Составление ОВР
методами электронного и ионно-электронного баланса (полуреакций). Влияние
среды раствора на протекание ОВР. Расчет молярной массы эквивалента
окислителя и восстановителя. Изменение окислительно-восстановительных
свойств веществ в связи с положением элементов в группах и периодах.
1.4.2.ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ.
Понятие об электродных потенциалах. Стандартный водородный электрод, ряд
стандартных электродных потенциалов. Зависимость величины стандартного
электродного потенциала от концентрации и температуры. Уравнение Нернста.
Гальванический элемент Даниеля-Якоби. Электродвижущаяся сила, ее
определение. Возможность и направления протекания ОВР. Расчет изменения
энергии Гиббса в результате ОВР. Практическое использование гальванических
элементов.
10
1.4.3.ЭЛЕКТРОЛИЗ.
Электролиз как окислительно-восстановительный процесс. Электролиз
расплавов и водных растворов электролитов. Электролиз с нерастворимыми и
растворимыми анодами. Потенциал разложения. Понятие о перенапряжении.
Практическое использование электролиза. Аккумуляторы. Электролитическое
получение и рафинирование металлов. Основы гальванических методов
нанесения металлических покрытий.
1.4.4.КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ.
Основные
виды коррозии. Химическая коррозия. Электрохимическая
коррозия. Борьба с коррозией металлов. Методы защиты металлов от коррозии.
Изоляция
металлов
от
агрессивной
среды,
защитные
покрытия.
Электрохимические методы защиты: протекторная, катодная защита. Изменение
свойств
коррозионной
среды:
ингибиторы
коррозии.
ЧАСТЬ II.
НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ.
ПРИМЕРНЫЙ ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН ЛЕКЦИЙ И
ЛАБОРАТОРНО - ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ
Факультет: Технология хранения и переработки пищевого растительного
сырья
Технология хранения и переработки животного сырья
II семестр
Лекции
Кол-во
часов
всего
2
s – элементы 1 – II групп
ПС
р-элементы III группы ПС 2
р-элементы IV группы ПС 2
р-элементы V группы ПС
2
р-элементы V1 группы
ПС
d-элементы I-II групп
2
2
Практические и
лабораторные
занятия
Количество
часов
всего кср
кср
Свойства s-элементов 1
группы
Свойства s-элементов II
группы
Свойства p-элементов III
группы
Свойства p-элементов IV
группы
Свойства р-элементов V
2
2
2
2
2
11
d-элементы III-VIII групп
4
Итого
18
2
группы
Свойства р-элементов
V1 группы
Свойства р-элементов
VII группы
Свойства d-элементов
I -II групп
Свойства d-элементов
III-VI групп
Свойства d-элементов
VII – VIII групп
Итоговая контрольная
работа
Синтез сульфата кальция
Синтез ортоборной
кислоты
Синтез оксида меди (1)
Синтез оксида хрома III)
Итоговое занятие
Итого:
2
2
2
2
2
2
4
2
4
4
4
4
2
46
1. s -ЭЛЕМЕНТЫ.
Общая характеристика s-элементов.
Подгруппа лития. Общая характеристика элементов. Нахождение в природе,
способы получения. Свойства, взаимодействием с кислородом, галогенами, водой
и водородом. Гидриды, их получение и свойства.
Оксиды, пероксиды, надпероксиды, озониды. Гидроксиды: их свойства и
методы получения. Соли, их свойства. Промышленные способы получения соды.
Особенности химии лития и его соединений.
Применение щелочных металлов и их соединений.
Подrруппа бериллия. Общая характеристика элементов.
Отличие бериллия от остальных элементов подгруппы. Нахождение в природе.
Вери.иий. Бериллий как простое вещество. Методы получения и свойства;
оксид и гидроксид. Акцепторные свойства. Соли бериллия, их свойства;
гидролиз.
Применение бериллия и его соединений.
Магний, кальций, стронций, барий, радий. Методы получения свободных
металлов; свойства. Гидриды, оксиды, пероксиды, гидроксиды, соли; методы
получения и свойства. Карбонаты и гидрокарбонаты. Жесткость воды и способы
ее устранения.
Особенности магния и его соединений.
Применение щелочноземельных металлов и магния и их соединений.
Понятие о вяжущих веществах.
12
2. р-ЭЛЕМЕНТЫ
Общая характеристика р-элементов.
Подгруппа бора. Общая характеристика элементов.
Отличия бора и алюминия между собой от других элементов подгруппы.
Бор. Нахождение в природе; способы получения. Элементарный бор.
Физико-химические свойства бора. Соединения с водородом, их получение и
свойства; электроннодефицитные молекулы (диборан). Бориды. Боргидриды
металлов; способы получения и свойства. Оксид бора; способы получения,
строение и свойства. Борные кислоты; строение и свойства. Галогениды; их
получение и свойства; строение молекул. Фтороборная кислота и ее соли.
Нитрид бора; строение молекулы и свойства.
Алюминий. Нахождение в природе; получение, свойства. Алюмотермическое
получение металлов. Оксид, его свойства и применение. Гидроксид, его
получение и свойства. Алюминаты. Галогениды. строение их молекул и свойства.
Алюмосиликаты.
Общая характеристика солей алюминия, их растворимость, гидролиз.
Комплексные соединения. Квасцы. Алюмогидриды металлов. Гидрид. Карбид,
нитрид.
Применение алюминия и его соединений.
Галлий, индий, таллий. Общая характеристика металлов.
Сопоставление их свойств со свойствами алюминия.Соединения таллия
(1).Применение галлия, индия, таллия и их соединений.
Подгруппа углерода. Общая характеристика элементов.
Отличие свойств углерода и кремния от свойств других элементов подгруппы.
Углерод. Нахождение в природе. Аллотропия. Строение и свойства графита,
алмаза, фуллерена и карбина. Получение искусственных алмазов.
Активированный уголь, его адсорбционные свойства. Химические свойства
углерода.
Углеводороды. Карбиды металлов, методы их получения; классификация;
зависимость свойств от характера химической связи.
Кислородные соединения. Монооксид углерода; строение молекулы (метод
ВС и МО) и свойства; лабораторные и промышленные способы получения.
Генераторный и водяной газы. Монооксид углерода как восстановитель.
Карбонилы металлов; свойства, их получение. Диоксид углерода; строение
молекулы, свойства, получение и применение, окислительные свойства при
высоких температурах. Угольная кислота и ее соли. Строение карбонат-иона.
Растворимость, термическая устойчивость и гидролизуемость карбонатов и
гидрокарбонатов. Соединения с серой; сероуглерод, способы получения и
свойства.
Соединения с азотом. Синильная кислота и цианиды, их получение и
свойства. Комплексные соединения, содержащие ион CN-.
Роданистоводородная кислота и ее соли; получение и свойства.
Применение углерода и его неорганических соединений.
Кремний. Общая характеристика соединений. Нахождение в природе,
13
методы получения кремния, его структура и свойства.
Кварц, его структура и свойства. Кварцевое стекло. Кремниевые кислоты.
Силикагель. Растворимое стекло. Общие сведения о строении, свойствах и
получении различных видов стекла и керамики.
Силикаты и алюмосиликаты. Кремнекислородный тетраэдр – основа
структуры кристаллических решеток силикатов. Понятие о различных типах
кристаллических решеток силикатов. Ситаллы. Цеолиты.
Водородные соединения, методы получения и свойства. Силициды
металлов. Понятие о кремнийорганических соединениях. Силиконы.
Соединения с галогенами, их получение и свойства; строение их молекул;
гидролиз.
Гексафторосиликат
водорода
(кремнефтористоводородная
кислота), получение и свойства. Карбид кремния, его свойства и получение.
Применение кремния и его соединений.
Германий, олово, свинец. Общая характеристика элементов; нахождение в
природе. Получение и свойства. Полиморфные модификации олова.
Химические свойства германия, олова и свинца.
Соединение с водородом. Сопоставление их свойств со свойствами
водородных соединений углерода и кремния.
Монооксиды и диоксиды германия, олова и свинца; химические свойства и
методы получения; солеобразные оксиды свинца. Гидроксиды германия (II),
олова (II); их получение и свойства. Гидроксиды германия (IV), олова (IV) и
свинца (IV). Германаты, станнаты и плюмбаты, их свойства. Галогениды
германия, олова и свинца. Гидролиз соединений германия, олова и свинца.
Сульфиды германия, олова и свинца; их получение и свойства.
Сопоставление устойчивости, кислотно-основных свойств и окислительновосстановительной активности соединений германия, олова и свинца.
Применение простых веществ и соединений.
Подгруппа азота. Общая характеристика элементов. Отличие азота и
фосфора от других элементов подгруппы.
Азот. Общая характеристика элемента. Нахождение в природе.
Элементарный азот. Строение молекулы азота. Причины инертности
молекулярного азота. Проблема связывания азота и пути ее решения.
Лабораторные и промышленные способы получения азота.
Соединения с водородом. Аммиак, химическая связь и строение молекулы;
лабораторные и промышленные методы получения; свойства аммиака; жидкий
аммиак как неводный, ионизирующий растворитель. Реакции, характерные для
аммиака. Гидраты аммиака; водный раствор аммиака как раствор гидрата. Ион
аммония, химическая связь и строение. Соли аммония, их свойства. Амиды,
имиды, нитриды металлов, их свойства.
Гидроксиламин; строение молекулы, получение, свойства. Гидразин.
Получение и свойства гидразина.
Гидраты гидразина и гидроксиламина, их свойства. Соли гидразония и
гидроксиламмония, их свойства.
Азотистоводородная кислота; химическая связь в молекуле и ее строение,
14
получение и свойства. Азиды металлов, способы их получения, свойства.
Оксиды азота, способы получения и свойства. Кислородсодержащие
кислоты. Азотистая кислота, получение, свойства. Нитриты, получение и
свойства.
Азотная кислота, ее получение и свойства; химическая связь и строение
молекулы; взаимодействие с металлами и неметаллами, зависимость
окислительных свойств от концентрации. Царская водка. Нитраты, их получение
и свойства. Термическое разложение нитратов.
Применение азота и eгo соединений.
Фосфор. Общая характеристика элемента. Нахождение в природе.
Полиморфные модификации, их строение и свойства; методы получения
фосфора.
Соединения с водородом. Фосфин, получение и свойства, химическая связь
и строение молекулы. Ион фосфония; eгo структура. Соли фосфония, свойства и
способы получения. Фосфиды металлов, получение и свойства.
Оксиды фосфора, их получение и свойства, строение. Кислородсодержащие
кислоты, способы получения, строение молекул, химическая связь и свойства.
Фосфаты, способы их получения и свойства. Полимерные кислоты фосфора.
Соединения с галогенами; получение, свойства, гидролиз.
Применение фосфора и его соединений.
Мышьяк, сурьма, висмут. Общая характеристика элементов. Нахождение в
природе; получение и свойства. Соединения с металлами; получение и свойства.
Кислородсодержащие соединения мышьяка, сурьмы, висмута; получение и
свойства.
Гидроксиды As(Ш), Sb(Ш), Bi (Ш); получение и свойства.
Гексагидроксостибаты (V) щелочных металлов.
Сопоставление свойств кислот мышьяка и сурьмы со свойствами азотной и
фосфорной кислот.
Тригалогениды и пентагалогениды, их получение. Свойства галогенидов;
гидролиз. Сульфиды мышьяка (Ш), (V); висмута (Ш); способы их получения,
свойства; отношение к кислотам и к раствору сульфида аммония. Тиокислоты и
их соли. Применение мышьяка, сурьмы, висмута и их соединений.
Подгруппа кислорода. Общая характеристика элементов.
Кислород. Полиморфные модификации. Элементарный кислород. Строение
молекулы; лабораторные и промышленные способы получения, физические
и химические свойства; оксиды.
Озон, его получение; строение молекулы, свойства и применение.
Сопоставление свойств озона и кислорода.
Вода. Аномалии физических свойств. Диаграмма состояния; химические
свойства, окислительно - восстановительные свойства воды, взаимодействие с
простыми и сложными веществами.
Электроннодонорные свойства молекул воды. Кристаллогидраты, их
строение и свойства.
Пероксид водорода, методы получения, строение молекулы. Кислотные и
15
окислительно-восстановительные свойства. Пероксидные соединения, способы
получения, и свойства.
Понятие о способах очистки сточных вод в отходящих газов
промышленности.
Применение кислорода.
Сера. Общая характеристика. Нахождение в природе, методы получения,
полиморфные модификации, физические и химические свойства.
Соединения с водородом. Сероводород. строение молекулы, получение и
свойства. Сульфиды. Классификация сульфидов по их растворимости в воде,
растворах кислот и сульфидов щелочных металлов или аммония. Гидролиз
сульфидов, растворимых в воде. Полисульфиды.
Соединении серы с кислородом. Диоксид и триоксид; получение и
свойства.
Кислородсодержащие кислоты. Окислительно -восстановительные свойства
сернистой кислоты и сульфитов.
Серная кислота, получение, строение молекулы и свойства.
Взаимодействие серной кислоты с металлами. Соли серной кислоты, их
свойства. Дисерная кислота и олеум, их свойства.
Применение серы и ее соединений.
Селен, теллур. Общая характеристика элементов; степени окисления;
Селено- и теллуроводород. Селениды и теллуриды.
Диоксиды селена и теллура; их получение и свойства. Селенистая и
теллуристая кислоты. Селениты и теллуриты. Селеновая и теллуровая кислоты.
Селенаты и теллураты. Сопоставление кислотно-основных в окислительновосстановительных свойств соединений серы, селена в теллура. Применение
простых веществ и соединений.
Водород. Место водорода в периодической системе; общая характеристика;
характеристика молекулы; термическая диссоциация; физические и химические
свойства; лабораторные и промышленные методы получения. Гидриды, их
классификация, способы получения, свойства. Общая
характеристика
водородных соединений металлов. Применение водорода и его соединений.
Подгруппа фтора. Общая характеристика галогенов.
Фтор,хлоp, 6poм, йод.
Нахождение в природе. Химическая связь в
молекулах. Получение, физические и химические свойства; изменение
окислительной активности (в подгруппе). Взаимодействие галогенов с водой и
растворами щелочей.
Соединения с водородом; лабораторные и промышленные способы
получения и свойства. Ассоциации молекул фтористого водорода. Плавиковая
кислота. Фториды.Электроннодонорные свойства фторид-иона. Получение и
свойства простых и комплексных фторидов неметаллов, химическая связь в
них.
Окислительно-восстановительные
и
кислотные
свойства
галогеноводородов и их водных растворов. Соляная, бромистоводородная и
иодистоводородная кислоты, их свойства. Галогениды. Свойства галогенид-
16
ионов (восстановительные и электроннодонорные).
Соединения галогенов с кислородом. Фторид кислорода, способы
получения, свойства. Оксиды хлора, их получение, структура, свойства;
сравнение устойчивости кислотных и окислительных свойств оксидов.
Кислородсодержащие кислоты - хлорноватистая, хлористая, хлорноватая,
хлорная, бромноватистая, иодноватая, метапериодная, ортопериодная, их соли;
способы получения и свойства. Изменение устойчивости, кислотных и
окислительных свойств в ряду кислородных кислот хлора, брома, йода.
Межгалогенные соединения, способы их получения; свойства.
Применение галогенов и их соединений.
Подгруппа гелия.
Общая характеристика элементов; нахождение в природе, методы
получения; объяснение малой реакционной способности; благородных газов.
Соединения криптона и ксенона со фтором; способы получения и свойства.
Реакция диспропорционирования. Гидролиз фторидов ксенона. Оксофториды.
Кислородные соединения ксенона; способы получения, свойства. Ксеноновые
кислоты, ксенаты и перксинаты, способы получения и свойства.
Практическое применение благородных газов.
3. d-ЭЛЕМЕНТЫ
Общая характеристика элементов побочных подгрупп. Электронные
конфигурации атомов. Особое положение подгрупп скандия и цинка.
Подгруппа скандия. Общая характеристика элементов. Нахождение в природе.
Отличие свойств скандия от свойств остальных элементов. Гидроксиды, их
свойства. Характеристика комплексных соединений. Применение простых
веществ и соединений.
Подгруппа титана. Общая характеристика элементов. Свойства и применение.
Оксиды и гидроксиды, способы получения и свойства. Соединения с низшими
степенями окисления, свойства. Диоксид титана; соли титанила, их получение и
свойства. Титанаты. Соединения с галогенами, свойства и способы получения.
Применение металлов и их соединений.
Подгруппа ванадия. Общая характеристика элементов. Соединения элементов
(I, III, IV); способы получения, свойства; кислотно-основные свойства оксидов и
гидроксидов; соли.
Ванадаты. ниобаты и танталаты; способы их получения и свойства. Применение
простых веществ и соединений.
Подгруппа хрома. Общая характеристика элементов. Нахождение в природе,
получение, свойства. Соединения хрома (II), (III); способы получения и свойства.
Кислотно-основной xapaктеp оксидов и гидроксидов хрома (II), (III), способы
получения в свойства. Соли хрома (III); получение и свойства; квасцы; хромиты,
17
получение, свойства; комплексные соединения хрома (III), их строение.
Триоксид хрома, его свойства; хромовые кислоты; хроматы и дихроматы; их
взаимные переходы, получение, свойства. Краткие сведения о соединениях
молибдена и вольфрама; кислотно -основной характер оксидов и гидроксидов;
вольфраматы и молибдаты, способы получения в свойства; изополи- и
гетерополикислоты и их соли. Применение простых веществ и соединений.
Подгруппа марганца. Общая характеристика элементов. Нахождение в
природе, получение, свойства. Соединение марганца (II), (III), (IV); свойства
оксидов и гидроксидов; соли марганца, их свойства; диоксид марганца, его
свойства; соединения марганца (VI), способы получения и свойства; оксид
марганца (VII), марганцовая кислота и перманганаты; свойства и получение;
окислительно-восстановительные свойства соединений различных степеней
окисления марганца и зависимость их от рН.
Краткая характеристика рения. Соединения рения (III), (IV), (VI). Соединения
рения
(VII):
оксид,
рениевая
кислота,
перренаты.
Окислительновосстановительные свойства соединений рения в различных состояниях
окисления. Применение марганца, рения и их соединений.
Семейства железа и платины. Общая характеристика элементов. Деление на
подгруппы и семейства.
Семейство железа. Общая характеристика элементов; нахождение в
природе, способы получения. Чугун и сталь. Оксиды и гидроксиды элементов (II),
их свойства и получение; соли комплексные соединения. Оксиды и гидроксиды
железа (Ш), кобальта (Ш), никеля (III), способы получения и свойства; соли и
комплексные соединения. Соединения железа (VI), ферраты, их свойства.
Применение металлов и их соединений.
Платиновые металлы. Общая характеристика элементов. Нахождение в
природе. Понятие о разделении элементов; гидроксиды платины (II), (IV), их
свойства. Оксиды рутения и осмия (VIII).
Подгруппа меди. Общая характеристика элементов. Нахождение в природе,
способы получения металлов.
Соединения меди (I), (II); оксиды, гидроксиды, соли и комплексные соединения;
методы получениия и свойства. Соединения серебра (I); оксид, егo свойства;
нитраты, галогениды, их свойства. Комплексные соединении серебра, свойства и
способы получения.
Соединения золота (I), свойства и способы получения. Соединения золота (III),
оксид и гидроксид; галогениды, способы получения; комплексные соединения.
Применение простых веществ и соединений.
Подгруппа цинка. Общая характеристика элементов. Нахождение в природе,
получение и свойства. Оксиды и гидроксиды (II), свойства, получение; соли,
общая характеристика солей, растворимость, гидролиз, получение и свойства.
Комплексные соединения. Соединения ртути (I), получение, устойчивость,
18
реакции диспропорционирования; соли ртути (I), каломель.
Применение простых веществ и соединений.
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА:
Основная
1. Н.С. Ахметов. Общая и неорганическая химия. М.: «Высшая школа», 1998.
2. М.Х. Карапетьянц, С.И.Дракин. Общая и неорганическая химия. М.:
«Химия», 1992.
3. Общая химия в формулах, определениях, схемах./Под ред. В.Ф.Тикавого.Мн.: изд-во БГУ, 1987.
4. Князев Д.А., Смарыгин С.Н. Неорганическая химия.-М.:ВШ, 1990.
5. Коровин Н.В. Курс общей химии.-М.:ВШ, 1990.
6. Задачи и упражнения по общей химии./Под ред. Проф. Коровина Н.В.М.:ВШ, 2003.
7. Романцева Л.М. и др. Сборник задач и упражнений по общей химии.М.:ВШ, 1980.
8. Витинг Л.М., Резницкий Л.А. Задачи и упражнения по общей химии.М.:МГУ, 1995.
Дополнительная.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Угай Я.А. Общая химия.-М.:ВШ, 1984.
Угай Я.А. Неорганическая химия.-М.:ВШ, 1989.
Хомченко Г.П., Цитович И.К. Неорганическая химия.-М.:ВШ, 1978.
Глинка Н.Л. Общая химия.-Л.:Химия, 1990.
Глинка Н.Л. Задачи и упражнения по общей химии.-Л.:Химия, 1988.
Некрасов Б.В. Основы общей химии.-М.: Химия, 1973.