Химия. Теоретические основы химии (190,00 руб.)

Стр.2

Стр.3

Стр.4

УДК 54 Г Рекомендовано к изданию методическим советом ПГУТИ, протокол № 28 от 15.02. 2017 г Гончарова, Г.Н. Теоретические основы химии: учебное пособие/ Г.Н. Гончарова. – Самара: ПГУТИ,2017.- 84с. Учебное пособие «Химия» содержит теоретическую часть по основным свойствам химических элементов периодической системы Д.И. Менделеева по группам и подгруппам, также изучается электронное строение атомов и типы химических связей. Учебное пособие разработано в соответствии с ФГОС ВПО по направлению подготовки бакалавров и магистров 12.03.03 – Фотоника и оптоинформатика, 11.03.01 – Радиотехника, 27.03.05 - Инноватика, 27.03.04- Управление в технических системах, 09.03.02 – Информационные системы и технологии. Предназначено для студентов 1 курса ФБТО и ФИСТ для практических занятий, самостоятельной подготовки и выполнения лабораторных работ. ISBN ©, Гончарова Г.Н., 2017 2

Стр.2

Оглавление Список сокращений и обозначений ................................................................................................. 5 Введение ............................................................................................................................................. 6 Теоретические основы химии. Строение вещества ....................................................................... 8 Раздел 1. Основные понятия и законы ............................................................................................ 8 1.1. Основные законы естествознания, используемые в химии ................................................ 8 1.1.1. Закон сохранения массы ............................................................................................. 8 1.1.2. Закон постоянства состава .......................................................................................... 8 1.1.3. Закон кратных отношений .......................................................................................... 8 1.1.4. Закон простых объемных отношений ........................................................................ 9 1.1.5. Закон Авогадро ............................................................................................................ 9 1.1.6. Закон эквивалентов ................................................................................................... 11 1.2. Международная система физических величин, применяемая в химии ....................... 11 1.3. Основные понятия, используемые в химии ................................................................... 12 1.4. Классы неорганических соединений .................................................................................. 13 1.4.1. Классификация веществ................................................................................................ 14 Вопросы для самоконтроля ........................................................................................................ 15 Раздел 2 Электронное строение атома .......................................................................................... 15 2.1 Основные сведения о строении атома ................................................................................. 15 2.2 Электронное строение атома ............................................................................................ 17 2.2.1 Квантование .................................................................................................................... 18 2.2.2 Двойственная природа электрона ................................................................................. 19 2.3 Вероятностный характер законов микромира .................................................................... 20 2.3.1 Принцип неопределенности .......................................................................................... 20 2.3.2 Волновое уравнение ....................................................................................................... 21 2.3.3. Квантовые числа ............................................................................................................ 22 2.4 Атомные орбитали (АО) ....................................................................................................... 23 2.5 Электронная структура атомов ............................................................................................ 25 2.5.1 Энергетические уровни и подуровни в атомах ........................................................... 25 2.5.2 Многоэлектронные атомы ............................................................................................. 26 2.6 Функция радиального распределения вероятности ........................................................... 29 2.7 Магнитные и энергетические характеристики атомов ...................................................... 30 Вопросы для самоконтроля ........................................................................................................ 31 Раздел 3 Периодический закон и периодическая система Д.И. Менделеева ............................ 32 3.1 Структура периодической системы химических элементов ............................................. 32 3.1.1 Блочная sfdp- структура периодической таблицы Д. И. Менделеева ....................... 33 3.2 Порядковый номер элемента Z ............................................................................................ 34 3.3 Периодическое изменение свойств элементов ................................................................... 40 3.3.1 Вертикальная периодичность ........................................................................................ 41 3.3.2 Горизонтальная периодичность .................................................................................... 42 3.3.3 Диагональная периодичность ........................................................................................ 43 Вопросы для самоконтроля ........................................................................................................ 44 3.4 Электроотрицательность ...................................................................................................... 45 Раздел 4. Химическая связь и строение молекул ......................................................................... 49 4.1 Молекулы, общие понятия о химической связи ................................................................. 49 4.1.1. Основная физическая идея метода валентных связей ............................................... 52 4.1.2. Основные понятия о методе молекулярных орбиталей ............................................. 53 4.1.3 Метод ВС ......................................................................................................................... 53 4.1.4. Характерные особенности ковалентной связи ........................................................... 58 4.1.5 Валентность элемента .................................................................................................... 62 4.2 Структура ковалентных молекул типа AB .......................................................................... 63 4.2.1 Гибридизация АО ........................................................................................................... 63 3

Стр.3

4.3 Полярность ковалентной связи. Энергия этой связи. Ионная связь. ............................... 65 4.3.1 Полярная ковалентная связь .......................................................................................... 65 4.3.2 Ионная связь ................................................................................................................... 66 4.3.3 Поляризация ионов ......................................................................................................... 67 4.4 Межмолекулярое взаимодействие ....................................................................................... 68 4.4.1 Ван-дер-ваальсово взаимодействие .............................................................................. 69 4.4.2 Водородная связь ............................................................................................................ 73 4.5. Агрегатные состояния вещества ......................................................................................... 75 4.5.1 Твердое состояние .......................................................................................................... 75 4.5.1.1. Кристаллическое состояние вещества ...................................................................... 75 4.5.1.2. Аморфное состояние вещества ................................................................................. 77 4.5.2. Жидкости ........................................................................................................................ 78 4.5.3. Газообразное состояние вещества ............................................................................... 79 4.5.4. Плазменное состояние вещества .................................................................................. 79 4.5.5. Промежуточные состояния вещества .......................................................................... 80 Вопросы для самоконтроля ........................................................................................................ 81 Список литературы .......................................................................................................................... 82 Глоссарий ......................................................................................................................................... 83 4

Стр.4