О.В. Архангельская, Н.Л. Зверева - Методическое пособие по курсу общей и неорганической химии (1097032), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Буферная емкость.Семинар №5. Равновесия в растворах электролитов (продолжение).1.2.3.4.5.6.Понятие гидролиза как взаимодействия вещества с водой. Гидролизанионов и катионов солей.Константа гидролиза как константа равновесия процесса гидролиза;степень гидролиза. Конкуренция процессов гидролиза и диссоциациислабого электролита. Расчет рН растворов солей.Смещение равновесия при гидролизе. Необратимый гидролиз.Понятие малорастворимого электролита. Разница между понятиями«малорастворимый» и «малодиссоциирующий» электролиты.Понятие насыщенного раствора. Равновесие в системе малорастворимыйэлектролит – насыщенный раствор.
Произведение растворимости (ПР).Растворимость. Факторы, влияющие на растворимость.Условия выпадения и растворения осадков.Семинар №6. Окислительно - восстановительные реакции (ОВР).1. Окислительно-восстановительные реакции. Окислитель, восстановитель,процессы окисления и восстановления, типичные окислители ивосстановители. Сопряженные пары окислитель - восстановитель.Окислительно-восстановительная двойственность.2. Использование метода электронно-ионного баланса при уравнивании ОВР.Границы применимости этого метода.3. Стандартное изменение энергии Гиббса окислительно-восстановительнойреакции и стандартные окислительно-восстановительные потенциалы(электродные потенциалы).4. Уравнение Нернста.
Зависимость протекания ОВР от рН среды.Определение направления протекания окислительно-восстановительных18реакций по разности окислительно-восстановительных потенциалов(ЭДС).5. Связь между константой равновесия ОВР, ЭДС и энергией Гиббса.6. Диаграммы Латимера.Семинар №7. Химия элементов IV – VII А групп.1.2.3.4.5.6.7.Сравнительный анализ свойств элементов (по группам и периодам):• Электронное строение атомов.• Характерные валентности и степени окисления.• Изменение ионизационных потенциалов и орбитальных радиусов.Свойства простых веществ:• Физические свойства.• Химические свойства (, получение, взаимодействие с простыми исложными веществами).Водородные соединения (получение, химические свойства).Кислородные соединения (получение, химические свойства).Гидроксиды (получение, химические свойства).Соли (получение, химические свойства).Изменения кислотно-основных и окислительно-восстановительныхсвойств соединений элементов в зависимости от степени окисления иположения в Периодической таблице Д.И.
Менделеева.Семинар №8. Строение атома и химическая связь1. Квантово-механические представления о строении атома. Принципнеопределенности. Квантовые числа. Узловая структура электронныхорбиталей. Строение 1s, 2s, 3s, 2p, 3p и 3d орбиталей. Граничныеповерхности орбиталей.2. Электронная конфигурация атомов и ионов. Изоэлектронные частицы.Принцип наименьшей энергии, принцип Паули. Правило Хунда.Свойства атома:• радиус (ковалентный, металлический, ионный, орбитальный);• энергии ионизации и сродства к электрону.3.Определение химической связи. Единаяэлектростатическая природа образования любой связи. Метод валентныхсвязей.
Перекрывание орбиталей, σ и π связи. Характеристики194.5.6.7.8.9.ковалентной связи: прочность, полярность, кратность, насыщенность,направленность.Типы химических связей:• ковалентные связи (полярная и неполярная);• донорно-акцепторная связь, как частный случай ковалентной связи;• ионная связь, как крайний случай ковалентной связи;• металлическая связь.Межмолекулярные взаимодействия. Водородная связь и силы Ван-дерВаальса.Метод молекулярных орбиталей (ММО). Связывающие иразрыхляющие молекулярные обитали. Неэффективное перекрываниеорбиталей.Энергетические диаграммы бинарных молекул и ионов,построенные методом молекулярных орбиталей на основании табличныхданных об энергиях валентных орбиталей.Свойства соединений: строение, магнитные свойства (параили диамагнитные).
Кратность связи.Гипервалентные соединения. Понятие о несвязывающихорбиталях.Семинар №9. Координационные соединения (КС).1.2.3.4.5.6.7.Определение координационных (комплексных) соединений (КС).Номенклатура и строение КС (центральный атом, лиганды, внутренняя ивнешняя сфера, координационное число и степень окисленияцентрального атома).Моно- и полидентатные лиганды.
Хелатные соединения. Макроциклы.Комплексные катионы, анионы, нейтральные комплексные молекулы.Дентатность лигандов.Химическая связь в КС. Взаимовлияние лигандов икомплексообразователя.Химические реакции КС: присоединения, замещения, изомеризации,окислительно-восстановительные.Константа устойчивости (нестойкости) КС.Расчёт концентраций ионов и молекул в растворах комплексныхсоединений.20Семинар №10.
Координационные соединения (продолжение). Химия переходныхэлементов.1.2.3.4.5.6.Разрушение комплексных соединений: выделение в виде нерастворимойсоли комплексообразователя, замена комплексообразователя, заменалиганда, окисление (восстановление).Переходные элементы. Сравнительный анализ свойств переходныхэлементов (по группам или периодам):• электронное строение атомов;• характерные валентности и степени окисления;• изменение ионизационных потенциалов и орбитальных радиусов;• изменение металлических свойств.Свойства простых веществ:• физические свойства;• химические свойства (взаимодействие с простыми и сложнымивеществами).Кислородные соединения (получение, химические свойства).Гидроксиды (получение, химические свойства).Изменения кислотно-основных и окислительно-восстановительныхсвойств соединений элементов в зависимости от степени окисления иположения в Периодической таблице Д.И.
Менделеева.Семинар №11. Химия щелочных и щелочноземельных элементов. Итоговоезанятие - ответы на вопросы студентов по пройденному на семинарахматериалу.1. Общая характеристика щелочных и щелочноземельных элементов.2. Ионы s-металлов в водных растворах; энергии гидратации ионов.3. Взаимодействие металлов с кислородом, образование оксидов,пероксидов, гипероксидов (супероксидов, надпероксидов).4. Гидриды щелочных и щелочноземельных металлов (получение,химические свойства).5.
Гидроксиды щелочных и щелочноземельных металлов (получение,химические свойства).6. Ионы щелочных и щелочноземельных металлов в комплексообразовании.7. Ответы на вопросы студентов по пройденному на семинарах материалу.21План оформления лабораторных работК лабораторным работам, также как и к семинарам и лекциям, необходимоготовиться, используя рекомендованную литературу. По учебнику [1]необходимо прочитать все, что касается текущей лабораторной работы.Проработать теоретическую часть. В результате чего вам должен быть ясен весьход выполнения эксперимента.
Перед выполнением работы в специальноотведенную для лабораторных работ тетрадь необходимо занести все, чтокасается текущей работы:1. Название работы.2. Цель работы.3. Реактивы и оборудование.4. План работы (краткое описание опытов).5. Рисунок прибора (если необходимо).6. Уравнения химических реакций.7. Формулы для расчетов и все необходимые расчеты по этим формулам,которые возможно сделать до выполнения эксперимента.8. Таблицы с внесенными в них данными теоретических расчетов.9.
Запись всех математических формул, в которые вы будете подставлятьэкспериментальные данные, а также формулу для расчета ошибкиэксперимента, если это требуется в данной работе.10. Решить задачи и ответить на вопросы, которые даются в конце каждойтемы и после каждого выполняемого опыта.Разберем это на примере нескольких лабораторных работ.Одной из наиболее сложных работ, как показывает практика, являетсяработа по определению теплового эффекта химической реакции.Поскольку в выданном вам учебнике [1] эта работа достаточно объемна итекст, касающийся этой темы, находится в двух работах главы II.5, а также вприложениях.
Предлагаем вам более компактное описание той частилабораторной работы по тепловым эффектам химических реакций, котораявходит в ваш календарный план.22Лабораторная работа: «Определение теплового эффекта реакциинейтрализации сильной кислоты сильным основанием.Вводная частьЭкспериментально тепловые эффекты химических реакций определяют вспециальных приборах — калориметрах. Используемая в настоящей работекалориметрическая установка представлена на рис. 1.Рис.
1. Общий вид калориметрической установки: 1 – зарядное устройство.2– калориметр; 3 – прибор «Эксперт – 001»Установка состоит из калориметра, зарядного устройства, и прибора«ЭКСПЕРТ-001». В некоторых моделях последние два элементакалориметрической установки объединены. Схематическое изображениекалориметра приведено на рис. 2. Этот рисунок необходимо нарисовать втетради для лабораторных работ.Рис. 2. Схематическое изображение калориметра.1 – стакан; 2 – сердечник магнитной мешалки;3 – крышка, 4 — воронка, 5 ― датчиктемпературы, 6 ― нагреватель, 7 –– клеммы вблоке питания.В стакан (1) помещен сердечник магнитноймешалки (2). Пластмассовая крышка (3),закрывающая стакан, имеет три отверстия: одно23— для воронки (4), второе ― для датчика температуры (5), позволяющегорегистрировать температуру с точностью до сотых долей градуса, и третье ―для нагревателя (6), с определенным значением электросопротивления.Отверстия в крышке снабжены зажимами, позволяющими надежно закреплятьна необходимой высоте нагреватель и датчик температуры.
Высота креплениянагревателя и датчика температуры должна быть такой, чтобы они былипогружены в раствор во время проведения эксперимента, а сердечник магнитноймешалки не задевал за них при работе.Калориметрическая установка может работать в ручном режиме или сиспользованием компьютерного управления. При работе в ручном режиметемпературу, значения которой в процессе опыта высвечиваются на дисплееприбора «ЭКСПЕРТ— 001» (рис.3), необходимо записывать в тетрадь.