Билет №1
Периодический закон и периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева на основе представлений о строении атомов. Значение периодического закона для развития науки.В 1869 г. Д. И. Менделеев на основе анализа свойств простых веществ и соединений сформулировал Периодический закон:
Свойства простых тел... и соединений элементов находятся в периодической зависимости от вели-чины атомных масс элементов.
На основе периодического закона была составлена периодическая система элементов. В ней элементы со сходными свойствами оказались объединены в верти-кальные столбцы - группы. В некоторых случаях при размещении элементов в Периодической системе приходилось нарушать последовательность возрастания атомных масс, чтобы соблюда-лась периодичность повторения свойств. Например, пришлось "поменять местами" теллур и йод, а также аргон и калий.
Причина состоит в том, что Менделеев предложил периодической закон в то время, когда не было ничего известно о строении атома.
После того, как в XX веке была предложена планетарная модель атома, периодический закон формулируется следующим образом:
^
Свойства химических элементов и соединений на-ходятся в периодической зависимости от зарядов атомных ядер.
Заряд ядра равен номеру элемента в периодической системе и числу электронов в электронной оболочке атома.
Эта формулировка объяснила "нарушения" Перио-дического закона.
В Периодической системе номер периода равен числу электронных уровней в атоме, номер группы для эле-ментов главных подгрупп равен числу электронов на внешнем уровне.
Причиной периодического изменения свойств химиче-ских элементов является периодическое заполнение электронных оболочек. После заполнения очередной оболочки начинается новый период. Периодическое изменение элементов ярко видно на изменении состава и свойств и свойств оксидов.
Научное значение периодического закона. Периоди-ческий закон позволил систематизировать свойства хи-мических элементов и их соединений. При составлении периодической системы Менделеев предсказал сущест-вование многих еще не открытых элементов, оставив для них свободные ячейки, и предсказал многие свойст-ва неоткрытых элементов, что облегчило их открытие.
Билет №2
Строение атомов химических элементов на примере элементов второго периода и IV-A группы периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева. Закономерности в изменении свойств этих химических элементов и образованных ими простых и сложных веществ (оксидов, гидроксидов) в зависимости от строения их атомов.При перемещении слева направо вдоль периода металлические свойства элементов стано-вятся все менее ярко выраженными. При перемещении сверху вниз в пределах одной группы элементы, наоборот, обнаруживают все более ярко выраженные металлические свойства. Элементы, расположенные в средней части коротких периодов (2-й и 3-й периоды), как правило, имеют каркасную ковалентнуто структуру, а элементы из правой части этих периодов существуют в виде простых ковалентных молекул.
Атомные радиусы изменяются следующим образом: уменьшаются при перемещении слева направо вдоль периода; увеличиваются при перемещении сверху вниз вдоль группы. При перемещении слева направо по периоду возрастает электроотрицательность, энергия ионизации и сродство к электрону, которые достигают максимума у галогенов. У благородных же газов электроотрицательность равна 0. Изменение сродства к электрону элементов при перемещении сверху вниз вдоль группы не столь характерны, но при этом уменьшается электроотрицательность элементов.
В элементах второго периода заполняются 2s, а затем 2р-орбитали.
Главная подгруппа IV группы периодической системы химических элементов Д. М. Менделеева содержит углерод С, кремний Si, германий Ge, олово Sn и свинец Pb. Внешний электронный слой этих элементов содержит 4 электрона (конфигурация s 2 p 2). Поэтому элементы подгруппы углерода должны иметь некото-рые черты сходства. В частности, их высшая степень окисления одинакова и равна +4.
А чем обусловлено различие в свойствах элементов подгруппы? Различием энергии ионизации и радиуса их атомов. С увеличением атомного номера свойства элементов закономерно изменяются. Так, углерод и кремний - типичные неметаллы, олово и свинец - металлы. Это проявляется прежде всего в том, что углерод образует простое вещество-неметалл (алмаз), а свинец типичный металл.
Германий занимает промежуточное положение. Согласно строению электронной оболочки атома p-элементы IV группы имеют четные степени окисления: +4, +2, – 4. Фор-мула простейших водородных соединений - ЭН 4 , причем связи Э-Н ковалентны и равноценны вследствие гибридизации s- и р- орбиталей с образованием направленных под тетраэдрическими углами sp 3 -орбиталей.
Ослабление признаков неметаллического элемента означает, что в подгруппе (С-Si-Ge-Sn-Pb) высшая положительная степень окисления +4 становится все менее характерной, а более типичной становится степень окисления +2. Так, если для углеро-да наиболее устойчивы соединения, в которых он имеет степень окисления +4, то для свинца устойчивы соединения, в которых он проявляет степень окисления +2.
А что можно сказать об устойчивости соединений элементов в отрицательной степени окисления -4? По сравнению с неме-таллическими элементами VII-V групп признаки неметалличе-ского элемента р-элементы IV группы проявляют в меньшей степени. Поэтому для элементов подгруппы углерода отрицатель-ная степень окисления нетипична.
^
Билет №3.
Виды химической связи и способы ее образования в неорганических соединениях: ковалентная (полярная, неполярная, простые и кратные связи), ионная, водородная.
^ Ковалентная связь образуется за счет перекрывания электронных облаков двух атомов. Каждый атом предоставляет один неспаренный электрон для образования одной химической связи, при этом происходит образование общей электронной пары . Если ковалентная связь образуется между двумя одинаковыми атомами, она называется неполярной .
Если ковалентная связь образуется между двумя различными атомами, общая электронная пара смеща-йся к атому с большей электроотрицательностью (электроотрицательностью называется способность атома притягивать электроны). В этом случае возникает полярная ковалентная связь .
Частным случаем ковалентной связи является донорно-акцепторная связь . Для ее образованья у одного атома должна быть свободная орбиталь на внешнем электронном уровне, а у другого - пара электронов. Один атом (донор) предоставляет другому (акцептору) свою электронную пару, в результате она становится общей, образуется химическая связь. Пример - моле-кула СО:
^ Ионная связь образуется между атомами с сильно отличающейся электроотрицательностью. При этом один атом отдает электроны и превращается в положи-тельно заряженный ион, а атом, получивший электро-ны, в отрицательно заряженный. Ионы удерживаются вместе за счет сил электростатического притяжения.
^ Водородная связь образуется между полярными мо-лекулами (вода, спирты, аммиак) за счет притяжения разноименных зарядов.
Прочность водородной связи существенно (~20 раз) меньше, чем ионной или ковалентной связи.
1 Важнейшие классы неорганических соединений: оксиды, гидроксиды, кислоты, соли.
2 Закон сохранения материи.
3 Основные типы комплексных соединений (к. с.). Поведение к. с. в водных растворах. Константа нестойкости.
4 Номенклатура комплексных соединений. Координационное число.
5 Амфотерные гидроксиды.
6 Комплексные соединения. Комплексообразователь, лиганды.
7 Гидролиз солей, образованных слабым основанием и сильной кислотой. Степень гидролиза.
8 Растворение твердых веществ. Из каких слагаемых состоит теплота растворения твердого вещества в жидкости?
9 Типы окислительно-восстановительных реакций.
10 Закон постоянства состава. Дальтониды, бертолиды.
11 Кристаллизация разбавленных и концентрированных растворов. Кристаллогидрат.
12 Ионнообменные реакции. произведение растворимости.
13 Закон кратных отношений.
14 Электрохимическая диссоциация воды. Ионное произведение воды. Водородный показатель.
15 Отношение металлов к соляной и серной кислотам (разбавленной и концентрированной.
16. Факторы, влияющие на окислительно-восстановительные процессы. Расстановка коэффициентов в окислительно-восстановительных реакциях.
17 Закон эквивалентов. Определение эквивалентов простых и сложных веществ.
18 Способы выражения концентрации раствора: молярная, нормальная, титр.
19 Квантово-механическая теория строения атома. Уравнение Луи де Бройля. Принцип неопределенности Гейзенберга.
20 Окислительно-восстановительные свойства перманганата калия.
21 Структура атома и периодичность свойств элементов.
22 Гидролиз солей, образованных слабым основанием и слабой кислотой.
23 Слабые электролиты. Степень диссоциации. Константа диссоциации.
24 Отношение металлов к азотной кислоте.
25 Гидролиз. Факторы, влияющие на процесс гидролиза.
26 Электронная структура атомов. S-, p-, d-, f-электронные семейства атомов.
27 Растворимость. Растворение газов, жидкостей и твердых тел. Физико-химическая теория растворов.
28 Заполнение атомных орбиталей в атомах с возрастанием порядкового номера элемента (правило Клечковского).
29 Давление пара над жидкостью. Первый закон Рауля.
30 Ядерная модель строения атома. Атомные ядра, их состав. Изотопы, изобары.
31 Растворы сильных электролитов.
32 Квантовые числа: главное, орбитальное, магнитное, спиновое.
33 Общее понятие о растворах. Способы выражения концентрации раствора: моляльность, массовая доля, титр.
34 Гидролиз солей, образованных сильным основанием и слабой кислотой.
35 Осмос. Осмотическое давление.
36 Сильные электролиты.
37 Квантовая теория света Планка. Теория строения атома Бора.
38. Вода. Физические и химические свойства воды.
39 Закон эквивалентов. Химический элемент. Определение эквивалентов кислоты, основания, соли.
40 Второй закон Рауля.
41 Электродный потенциал. Уравнение Нернста.
42 Химические источники тока (ТЭ, аккумуляторы, ГЭ).
43 Коррозия (химическая, электрохимическая).
44 Методы защиты металлов от коррозии.
Вопрос 1
Основные понятия и законы химии: атом – наименьшая частица химического элемента, нейтральная по заряду и носитель его свойств.
Молекула – наименьшая частица вещества, нейтральная по заряду и носитель его свойств.
Эквивалент – это такое количество вещества, которое взаимодействует с 1 моль атома Н в обменных реакциях или с 1е в окислительно-восстановительных процессах.
Бойля – Мариотта, Гей – Люссака, Авагадро
Закон эквивалента: Рихтера – массы веществ связанных одним взаимодействием прямо пропорциональны массам их эквивалентов.
Квантово-механическая модель строения атома: модель Бора – Резерфорда: центр атома – ядро, которое состоит из протонов и нейтронов z – заряд ядра атома определяющий принадлежность атома к виду химического элемента, порядковый номер элемента в периодической системе, определяет число е нейтрального атома.
N – определяет изотопный состав атома.
Размеры атома определяются размерами его электронной оболочки.
В состав оболочки входит
Квантовые числа и типы электронных орбиталей: с помощью квантовых чисел, можно описать характеристику электронной оболочки, n – главное квантовое число, определяющее: номер квантового слоя или уровня, ёмкость квантового слоя и его энергетику, число подуровней в пределах уровня.
Подуровни описываются орбитальным квантовым числом.
Принцип Паули: в атоме не может быть 2е имеющих одинаковый набор 4 квантовых чисел.
Надстрочные цифры показывают сочетания магнитного и спинового чисел.1.Наибольшее значение n определяет № периода, внешний слой 2. Сумма е на внешнем слое определяет группу 3. s и p подуровни формируют главные подгруппы. Заселяемый подуровень определяет подгруппу.
Правило Гунда регламентирует разрешенные модели.
Вакантные орбитали на подуровне первоначально засиляются одноэлектронными облаками с одноимённой ориентацией спина. Правило Клечковского: е подуровни заселяются в направлении роста суммы главного и орбитального чисел.
При одинаковых значениях суммы n и l первым заселяется п.сl
Ковалентная связь: основа КС, 2е облако для 2 атомов.
1.Каждая частица или атом для связи предоставляет одноэлектронное облако при условии, что е облака 2 атомов антипараллельны.
2.Реализуется за счёт 2е облака 1 частицы и вакантной орбитали второй частицы.
Характеристика:1.Энергия связи. 2.Длина связи.3.Насыщаемость или максимальная ковалентность. 4.Направленность связи. 5.полярность связи пол, непол.
6.Кратность связи.
Свойства К соединений: твёрдые, хрупкие, растворимы в полярных растворителях, высокие t кипения и плавления, электропроводность.
Ионная связь: когда е связи полностью переходят к более электро-отрицательному атому. Механизм состоит в образовании ионов и формировании ионами кристаллической решётки. Истинно ионные – соединения имеющие 87% ионности.
Свойства: твёрдые, хрупкие, растворимы в полярных растворителях, высокие t кипения и плавления, электропроводность.
Металлическая связь: характерна для элементарных металлов и встречается в природе ограничено. Характеризуется металлической кристаллической решёткой в узлах которой располагаются ион-атомы металла, а междоузия заняты е химической связи.
Свойства М связи: хим.св-ва: способность к потере валентных е, то есть восстановительные св-ва. Физ.св-ва ковкость, пластичность. Мепло- и электропроводность.
Комплексные соединения: соединения высших порядков в состав которых входит сложная высокоустойчивая частица – комплексный ион. КИ и ионы высшей сферы связаны электростатическим взаимодействием. Комплексообразователь и леганды связаны ковалентной связью посредством донорно-акцепторного механизма.
Характеристика: комплексообразователь является акцептором, а также предоставляет определённое число орбиталей, которое называется координационное число.
Леганды характеризуются величиной дентантности.
Диссоциация: 1.ионизация или первичная диссоциация, 2.Вторичная диссоциация проходит в ничтожно малой степени по ковалентной связи.
Классификация комплексных соединений:Классы неорганических соединений
Реакции комплексных соединений: 1.КС участвуют в обменных процессах с сохранением комплексного иона.
2.Разрушение КИ возможно, если образуется более устойчивая частица.
1.Предмет и задачи химии.Основные понятия и законы химии.
2. Периодический закон и Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева на основе представлений о строении атомов. Значение Периодического закона для развития науки.
3. Строение атомов химических элементов и закономерности в изменении их свойств на примере: а) элементов одного периода; б) элементов одной главной подгруппы.
4. Виды химической связи: ионная, металлическая, ковалентная (полярная, неполярная); простые и кратные связи в органических соединениях.Виды кристаллических решеток.
5. Классификация химических реакций в неорганической химии.
6. Классификация химических реакций в органической химии
7. Скорость химических реакций. Зависимость скорости от природы, концентрации реагирующих веществ, температуры, катализатора.
8. Химическое равновесие и условия его смещения: изменение концентрации реагирующих веществ, температуры, давления.
9.Понятие аллотропии. Аллотропия неорганических веществ на примере углерода и кислорода.
10.Дисперсные системы.Классификация,примеры.Коллоидные растворы.Применение в медицине суспензий,эмульсий,аэрозолей,гелей.
11.Растворы.Истинные растворы.Растворимость веществ как физико-химическое явление..Классификация растворов.Виды концетрации.
12.Электролитическая диссоциация. Электролиты и неэлектролиты.Реакции ионного обмена.Степень диссоциации.
13. Важнейшие классы неорганических соединений.
14.Оксиды. Высшие оксиды химического элементов третьего периода. Закономерности в изменении их свойств в связи с положением химических элементов в Периодической системе.
15. Кислоты, их классификация и свойства на основе представлений об электролитической диссоциации.
16. Основания, их классификация и свойства на основе представлений об электролитической диссоциации.
17. Соли, их состав и названия, взаимодействие с металлами, кислотами, щелочами, друг с другом с учетом особенностей реакций окисления – восстановления и ионного обмена.
18.Гидролиз солей.Виды гидролиза.
19. Окислительно-восстановительные реакции (на примере взаимодействия алюминия с оксидами некоторых металлов, концентрированной серной кислоты с медью).
20.Электролиз расплавов и растворов солей.
21. Неметаллы, положение в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева, строение их атомов. Окислительно-восстановительные свойства неметаллов на примере элементов подгруппы кислорода. . Водородные соединения неметаллов. Закономерности в изменении их свойств в связи с положением химических элементов в Периодической системе Д.И. Менделеева
22.Галогены.Общая характеристика галогенов.Хлор.Физико-химические свойства.Соляная кислота,ее свойства.Хлориды.
23.Подгруппа кислорода.Общая характеристика VIA подгруппы.Сера,ее физико-химические свойства. Соединения серы:сероводород.оксиды серы,серная кислота и ее соли.
24.Подгруппа азота..Соединения азота:аммиак,соли аммония,азотная кислота и ее соли.
25.Подгруппа углерода.Общая характеристика.Углерод.Строение атома.Аллотропные модификации углерода.Химические свойства.Соединения углерода:оксиды,угольная кислота и ее соли.
26. Металлы, их положение в Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева, строение их атомов, металлическая связь. Общие химические свойства металлов. . Электрохимический ряд напряжений металлов. Вытеснение металлов из растворов солей другими металлами
27. Химическая и электрохимическая коррозия металлов. Условия, при которых происходит коррозия металлов. Условия, при которых происходит коррозия, меры защиты металлов и сплавов от коррозии
28. Общие способы получения металлов. Практическое значение электролиза на примере солей бескислородных кислот.
29.Щелочные металлы.Общая характеристика на основе положения в ПСХЭ Д.И.Менделеева.Свойства натрия и его соединений.Биологическая роль ионов натрия и калия.
30.щелочно-земельные металлы.Кальций,его свойства.Важнейшие соединения кальция.Биологическая роль ионов кальция.
31. Железо: положение в Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева, строение атома, возможные степени окисления, физические свойства, взаимодействия с кислородом, галогенами, растворами кислот и солей. Сплавы железа.
32. Причины многообразия неорганических и органических веществ; взаимосвязь веществ.
33 Основные положения теории химического строения органических веществ А.М. Бутлерова. Химическое строение как порядок соединения и взаимного влияния атомов в молекулах.
34. Изомерия органических соединений и ее виды.
35. Предельные углеводороды, общая формула и химическое строение гомологов данного ряда. Свойства и применение метана.
36. Непредельные углеводороды ряда этилена, общая формула и химическое строение. Свойства и применение этилена.Способы получения этиленовых УВ
37. Ацетилен – представитель углеводородов с тройной связью в молекуле. Свойства, получение и применение ацетилена.
38. Ароматические углеводороды. Бензол, структурная формула, свойства и получение. Применение бензола и его гомологов.
39. Природные источники углеводородов: газ, нефть, каменный уголь и их практическое использование.
40. Предельные одноатомные спирты, их строение, свойства. Получение и применение этилового спирта. Получение спиртов из предельных и непредельных углеводородов.
41. Фенол, его химическое строение, свойства, получение и применение.
42. Альдегиды, их химическое строение и свойства. Получение, применение муравьиного и уксусного альдегидов.
43. Предельные одноосновные карбоновые кислоты, их строение и свойства на примере уксусной кислоты.
44. Жиры, их состав и свойства. Жиры в природе, превращение жиров в организме. Продукты технической переработки жиров. Понятие о синтетических моющих средствах.
45. Глюкоза – представитель моносахаридов, химическое строение, физические и химические свойства, применение
46. Крахмал, нахождение в природе, практическое значение, гидролиз крахмала
47. Целлюлоза, состав молекул, физические и химические свойства, применение. Понятие об искусственных волокнах на примере ацетатного волокна.
48. Аминокислоты, их состав и химические свойства: взаимодействие с соляной кислотой, щелочами, друг с другом. Биологическая роль аминокислот и их применение.
49. Анилин – представитель аминов; химическое строение и свойства; получение и практическое применение.
50. Взаимосвязь между важнейшими классами органических соединений.Генетическая связь.
51. Белки как биополимеры. Свойства и биологические функции белков.
52.Общая характеристика высокомолекулярных соединений: состав, строение, реакции, лежащие в основе их получения (на примере полиэтилена или синтетического каучука).
53. Виды синтетических каучуков, их свойства и применение.
54.Витамины.Классификация витаминов.Билогическая роль витаминов.
55.Ферменты.Классификация.Биологическая роль.
56.Гормоны. Классификация.Биологическая роль.
Похожая информация.