МИНОБРНАУКИ РОССИИ
ФГБОУ ВПО «Башкирский государственный педагогический университет им. М. Акмуллы»
Естественно-географический факультет
«Согласовано» _________________ председатель УМК | «Утверждаю» _______________ руководитель ООП |
ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
М2.В. ДВ.1.1 Физико-химические основы неорганической химии
Рекомендуется для
направления 050100.68 Педагогическое образование,
программы Химическое образование,
квалификации (степени) выпускника «магистр»
2013
1. Целью дисциплины является:
1.Формирование общекультурных компетенций:
ОК-2 (готовность использовать знание современных проблем науки и образования при решении образовательных и профессиональных задач);
2. Формирование профессиональных компетенций (ПК):
в области педагогической деятельности:
- ПК-1 (способность применять современные методики и технологии организации и реализации образовательного процесса на различных образовательных ступенях в различных образовательных учреждениях); ПК-3 (способность формировать образовательную среду и использовать свои способности в реализации задач инновационной образовательной политики);
в области научно-исследовательской деятельности:
- ПК-7 (готовность самостоятельно осуществлять научное исследование с использованием современных методов науки);
специальные компетенции:
- CК-1 (владеть основами теории фундаментальных разделов химии, прежде всего, неорганической химии); СК-2 (способность применять основные законы химии при обсуждении полученных результатов, в том числе с привлечением информационных баз данных); СК-3 (владеть навыками химического эксперимента, основными синтетическими и аналитическими методами получения и исследования химических веществ и реакций); СК-7 (владение методами регистрации и обработки результатов химических экспериментов);
2. Трудоемкость учебной дисциплины составляет 4 зачетных единицы (144 часа), из них 24 часа аудиторных занятий, в том числе 16 часов в интерактивной форме, 93 часа самостоятельной работы, экзамен в 1 семестре (27 ч.).
3. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы:
- дисциплина относится к профессиональному циклу М2, его вариативной части (дисциплины по выбору) - М2.В. ДВ;
- программа дисциплины по физико-химическим основам неорганической химии базируется преимущественно на знаниях, полученных студентами при изучении основных научных направлений химии: общей, неорганической, органической, аналитической, физической химии, а также основ математики, физики и биологии. Цель дисциплины - содействие развитию на основе достигнутой в бакалавриате специальной профессиональной компетентности магистра данного направления путем ознакомления с физико-химическими основами неорганической химии, подробного рассмотрения строения атома и строения вещества; установления взаимосвязей между строением веществ и их превращениями в неорганических системах, понимание которых открывает путь к созданию неорганических веществ и материалов с принципиально новыми функциональными и конструкционными свойствами, овладения знаниями по неорганической химии до уровня их свободного использования в практической деятельности.
- с данной дисциплиной сопряженно изучаются 6 дисциплин, в том числе: Современные проблемы науки и образования (М1.Б.1), Методология и методы научного исследования (М1.Б.2), История и философия науки (М1.В. ОД.2), Современные технологии в химическом образовании, Методология методической и технологической подготовки магистра (М1.В. ДВ.1), Информационные технологии в профессиональной деятельности (М2.Б.2), Современные проблемы органической химии, Органический синтез (М2.В. ДВ.2). Данная дисциплина «Физико-химические основы неорганической химии» является предшествующей для 8 дисциплин, в том числе: Методология и методы научного исследования (М1.Б.2), Инновационные процессы в образовании (М2.Б.1), Механизмы химических реакций (М2.В. ОД.1), Металлокомплексный катализ (М2.В. ОД.2), Современные методы анализа химических соединений (М2.В. ОД.3), Современные методы научных исследований (М2.В. ОД.4), Интермедиаты химических реакций, Динамика химических реакций (М2.В. ДВ.3), Научно-исследовательская работа (М3.Н).
4. Требования к результатам освоения дисциплины
В результате освоения дисциплины магистрант должен:
Знать
- обобщающую и систематизирующую роль физико-химических основ неорганической химии, в том числе современных представлений об электронном строении атомов и молекул при установлении взаимосвязей между строением веществ и их реакционной способностью, превращениями в неорганических системах, понимание которых открывает путь к созданию неорганических веществ с принципиально новыми функциональными свойствами; понимать и использовать расширенный и углубленный комплекс химических знаний по химической связи и строению вещества (теория взаимного отталкивания электронных пар, ТКП для объяснения строения и свойств КС и др.).
Уметь
- обеспечивать преемственность знаний в области строения неорганических веществ и межпредметных связей с целью формирования комплексного естественнонаучного мировоззрения; анализировать теоретический материал, находить взаимную связь важнейших понятий и моделей, используемых в неорганической химии, находить связь изучаемого материала с жизнью и другими дисциплинами профессионального цикла; применять знания по физико-химическим основам неорганической химии при решении практических задач естествознания; при анализе научных явлений в области химии.
Владеть навыками:
- формирования логики химического мышления, направленного на установление причинно-следственных связей «структура-свойство»; содействия формированию и развитию профессиональной компетентности в области химического образования; экспериментальной работы в области неорганической химии и методов синтеза повышенной сложности для решения образовательных задач профильного обучения; работы с использованием компьютерных технологий для решения образовательных задач профильного обучения и демонстрации результатов научного исследования; организации самостоятельной работы с целью адаптации научных знаний для решения образовательных задач профессионального обучения.
5. Объем дисциплины и виды учебной работы
Вид учебной работы | Трудоемкость в часах | Семестры | |
1 | 2 | 3 | 4 |
Аудиторные занятия: | 24 | 24 | |
Лекции (ЛК) | 8 | 8 | |
Практические занятия (ПЗ) | |||
Лабораторные работы (ЛБ) | 16 | 16 | |
Самостоятельная работа: | 93 | 93 | |
Выполнение реферативных работ Подготовка презентаций Расчетные задачи и упражнения по различным разделам дисциплины Оформление отчетов по лабораторным работам | |||
Промежуточная аттестация (экзамен) | 27 | 27 | |
ИТОГО: | 144 | 144 |
6. Содержание дисциплины
6.1. Содержание разделов дисциплины
В соответствии с целью дисциплины, программа включает обобщение на более высоком уровне основных вопросов, посвященных современным представлениям о строении атома и химической связи, подробно изложены вопросы строения комплексных соединений, отдельных аспектов радиохимии, происхождения химических элементов и геохимии и их применение к разнообразным физико-химическим системам и превращениям, включая окислительно-восстановительные и кислотно-основные реакции, изучавшиеся ранее в курсе неорганической химии.
Особое внимание уделяется прикладным вопросам, а также возможностям использования учебного материала данной дисциплины в курсах химии в профильной школе. Широкий спектр вопросов каждого раздела может стать предметом внеаудиторной работы студентов, основой проектной деятельности и интерактивных форм обучения.
№ | Наименование раздела дисциплины | Содержание раздела |
1 | Строение атома и периодический закон | Строение атома и периодический закон: современное представление о строении атома, электронное строение атома, основные характеристики атомов, строение атомного ядра, периодический закон и Периодическая система элементов, распространенность элементов, законы геохимии. |
2 | Химическая связь и строение вещества | Химическая связь и строение вещества: природа химической связи, ковалентная связь (метод валентных связей, теория взаимного отталкивания электронных пар – модель Гиллеспи, метод молекулярных орбиталей), ионная связь, металлическая связь, межмолекулярные взаимодействия. |
3 | Координационные соединения | Координационные соединения (основные понятия, строение комплексных соединений, термодинамическая и кинетическая устойчивость координационных соединений). |
4 | Равновесия в растворах | Кислотно-основные равновесия. |
6.2. Разделы дисциплины и виды учебных занятий
№ | Наименование раздела дисциплины | Распределение трудоемкости (в часах) по видам учебных занятий | ||||
ЛК | ПЗ | ЛБ | СРС | Всего | ||
1 | Строение атома и периодический закон | 2 | 20 | 22 | ||
2 | Химическая связь и строение вещества | 2 | 20 | 22 | ||
3 | Координационные соединения | 2 | 8* | 23 | 33 | |
4 | Равновесия в растворах | 2 | 8* | 30 | 40 |
* занятия в интерактивной форме
6.3. Лабораторный практикум
Наименование раздела дисциплины | Наименование лабораторных работ | Трудоемкость в часах |
Равновесия в растворах | Определение химических эквивалентов металлов с одновременным изучением кинетики гетерофазных реакций. Опыты повышенной сложности: гидролиз солей алюминия. | 8 |
Координационные соединения | Синтез аналогов соли Мора. Синтезы КС. | 8 |
6.4. Междисциплинарные связи дисциплины
№ | Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин | №№ разделов дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин | ||
1 | 2 | 3 | 4 | |
1 | Механизмы химических реакций | х | х | х |
2 | Металлокомплексный катализ | х | х | |
3 | Современные методы анализа химических соединений | х | х | |
4 | Интермедиаты химических реакций, Динамика химических реакций | х | х | |
5 | Современные методы научных исследований | х | х | |
5 | Научно-исследовательская работа | х | х | х |
6.5. Требования к самостоятельной работе студентов
Задания для самостоятельной работы даются на лекциях и лабораторно-практических занятиях с целью текущей аттестации магистрантов. Они не связаны с дублированием лекционного материала и предполагают самостоятельное изучение отдельных тем и аспектов содержания дисциплины, работу с разнообразными научными источниками, справочной литературой. В ходе изучения дисциплины предполагается организация СРС, которая включает также подготовку отчетов по лабораторным работам, решение расчетных задач и упражнений, написание рефератов по выбранной теме.
7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:
а) основная литература: Неорганическая химия. Учебник для студентов учреждений высшего профессионального образования. В 3-х томах. Том 1: Физико-химические основы неорганической химии. Гриф МО РФ. - М.: Академия. Высшее профессиональное образование, 2012. http://biblioclub. ru |
| еханизмы неорганических реакций - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012:http://biblioclub. ru. |
| , , История химии. Методическое пособие - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012. :http://biblioclub. ru |
| Лабораторные работы по общей и неорганической химии: учеб.-метод. пособие / М-во образования и науки РФ, ГОУ ВПО БГПУ ; [сост. ]. - Уфа : [БГПУ], 2009. |
| , , Окислительно-восстановительные процессы. Методическое пособие - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2013. |
| б) дополнительная литература: Шевницына, химия. Задачи и упражнения для выполнения контрольных работ. Учебно-методическое пособие. - Новосибирск: НГТУ, 2011. - Режим доступа:http://biblioclub. ru |
| Неорганическая химия: в 3 т. : учеб. для вузов по специальности 011000 "Химия". Т. 1 : Физико-химические основы неорганической химии /[, ] / под ред. . - М. : Academia, 2004. |
| Неорганическая химия: учеб. для вузов по специальности 011000 "Химия". В 3 т. Т. 2 : Химия непереходных элементов /[, , ] / под ред. . - М. : Academia, 2004. |
| Неорганическая химия: учеб. для вузов по специальности 011000 "Химия" : В 3 т. Т. 3 : Химия переходных элементов, кн. 1 /[, , ] / под ред. . - М. : Академия, 2007. |
| Практикум по неорганической химии: учебное пособие для вузов по направлению 510500 "Химия" и специальности 011000 "Химия" / под ред. . - М. : Academia, 2004. |
| Ахметов, и неорганическая химия : учеб. для вузов / Наиль Сибгатович ; . - 4-е изд., испр. - М. : Высшая школа, 2002. |
| Угай, и неорганическая химия: учеб. для студентов вузов / Яков Александрович ; . - Изд. 4-е ; стер. - М.: Высшая школа, 2004. |
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины:
Для обеспечения данной дисциплины необходимы: оборудованная лаборатория № 000, имеющая лабораторные столы, вытяжные шкафы, сушильный шкаф, приборы (муфельную печь, рН-метр, насос вакуумный, термоблок, интерфейсное устройство Unipraktic; фотоэлектроколориметр (ФЭК), электрические плитки, бани комбинированные штативы), химическую посуду, химические реактивы.
9. Методические рекомендации по изучению дисциплины
В соответствии с целью дисциплины, программа включает обобщение на более высоком уровне основных вопросов, посвященных современным представлениям о строении атома и химической связи, подробно изложены вопросы строения комплексных соединений, отдельных аспектов радиохимии, происхождения химических элементов и геохимии и их применение к разнообразным физико-химическим системам и превращениям, включая окислительно-восстановительные и кислотно-основные реакции, изучавшиеся ранее в курсе общей и неорганической химии.
Особое внимание уделяется прикладным вопросам, а также возможностям использования учебного материала данной дисциплины в курсах химии в профильной школе, т. е. овладению знаниями по неорганической химии до уровня их свободного использования в практической деятельности. Широкий спектр вопросов каждого раздела может стать предметом внеаудиторной работы студентов, основой проектной деятельности и интерактивных форм обучения.
На протяжении всего курса обучения при изложении материала привлекаются современные данные на основе анализа литературных источников, публикаций в научных журналах и источников Интернет-ресурсов.
10. Требования к промежуточной аттестации по дисциплине
Она завершается устным экзаменом, на котором проверяется степень усвоения теоретического материала и овладения умениями, обусловленными задачами изучения данной дисциплины. Альтернативой может служить самостоятельно подготовленный учебно-методический комплекс для элективного курса.
Перечень вопросов к экзамену
Современное представление о строении атома, основные характеристики атомов. Строение атомного ядра. Типы радиоактивного распада. Понятие о ядерных реакциях. Периодический закон и Периодическая система элементов: графическое отображение Периодического закона, структура Периодической таблицы, периодичность изменения свойств элементов. Распространенность элементов. Законы геохимии. Химическая связь и строение вещества. Ковалентная связь. Теория взаимного отталкивания электронных пар (модель Гиллеспи). Химическая связь и строение вещества. Ковалентная связь. ММО. Химическая связь. Металлическая связь. Понятие о зонной теории. Химическая связь. Межмолекулярные взаимодействия. Понятие о гидрофобном взаимодействии. Строение КС: МВС и теория кристаллического поля. Термодинамическая и кинетическая устойчивость КС. Равновесия в растворах. Кислотно-основные равновесия. Определение химических эквивалентов.Задачи
- Определите молярную массу эквивалента металла, если 0,1953 г его вытесняют 59,5 мл водорода при температуре 23 оС и давлении 103,3 кПа. В спектре испускания натрия длина волны, соответствующая первому потенциалу ионизации, равна 242 нм. Рассчитайте первый потенциал ионизации натрия. Элемент бор имеет два изотопа с атомными массами 10,01 и 11,01. Атомная масса природного бора зависит от происхождения образца: например, для минерала, полученного из Калифорнии, Аr(В) = 10,84. Определите содержание (в %) изотопов в этом минерале. В следующем ряду определите устойчивые изотопы: 67Zn, 101Rh, 32Mg, 43Ca. Для неустойчивых изотопов укажите число и тип частиц, испускание которых приведет к образованию устойчивого изотопа. Приведите массовое число и атомный номер образующегося устойчивого изотопа. При облучении 10В медленными нейтронами образовавшееся ядро претерпевает б-распад. 23Na захватывает нейтрон и переходит в радионуклид, претерпевающий в-распад. Напишите уравнения ядерных реакций. Основываясь на методе валентных связей, опишите геометрию следующих молекул и ионов и сравните эти частицы попарно: а) CO32- и SO32-; б) CO2 и SO2. Длина связей (нм) в следующих молекулах и ионах составляет:
А) | NO+ | NO | NO- |
0,106 | 0,115 | 0,118 | |
Б) | B2 | C2 | N2 |
0,159 | 0,124 | 0,110 | |
В) | C2 | CN | CN- |
0,124 | 0,117 | 0,114 |
- постройте для этих молекул и ионов схемы МО; вычислите порядок связи в этих частицах; объясните с позиций метода МО изменения межатомных расстояний в рядах А) и В); укажите парамагнитные частицы; расположите частицы в каждом ряду (А - В) в порядке уменьшения прочности связи.
8. Укажите пространственное строение указанных молекул и ионов в газовой фазе, используя модель отталкивания валентных электронных пар и метод валентных связей. Для каждого соединения и иона укажите тип пространственной конфигурации: F2, SO3, ClF3, SO42-.
9. Определите пространственное строение у следующих молекул в газовой фазе: а) SF6 и BrF5; б) BrF3 и NF3? Сопоставьте величины валентных углов F-Э-F в приведенных парах соединений. Дайте обоснование ответа.
10. Сравните группы следующих комплексных ионов:
[Co(NH3)6]3+, [Co(H2O)6]3+, [CoF6]3-, [Co(CN)6]3-
- укажите электронное строение центральных ионов в этих комплексах; изобразите на энергетических диаграммах (ТКП) расщепленных d–орбиталей распределение электронов; сделайте вывод о магнитных свойствах комплексов.
11.Сравните кинетическую и термодинамическую устойчивость гексааквакомплексов двух - и трехвалентного хрома. Ответ мотивируйте, основываясь на представлениях МВС и ТКП.
12. Какие реакции происходят:
- алюминия после добавления недостатка едкого натра нагреть до кипения? при растворении безводного хлорида алюминия в воде? если к этому раствору по каплям на холоду добавлять недостаток или избыток едкого натра? если в раствор хлорида алюминия после добавления избытка едкого натра пропускать оксид углерода(IV)? если раствор хлорида
Напишите уравнения всех происходящих реакций в молекулярной и сокращенно-ионной формах.
Программа составлена в соответствии с ФГОС ВПО по направлению 050100 Педагогическое образование, программа «Химическое образование», № 35 от 01.01.01 года.
Программа одобрена на заседании кафедры химии от 30.08.2013г., Протокол № 1
Разработчики:
Кафедра химии БГПУ им. М. Акмуллы, к. т.н., доцент
Эксперты:
Кафедра химии БГПУ им. М. Акмуллы, д. х.н., профессор, зав. кафедрой химии
Башкирский государственный университет, зав. кафедрой аналитической химии, д. х.н., профессор
УТВЕРЖДАЮ
Зав. кафедрой химии
___________________
«___» _________ 2013 г.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА ДИСЦИПЛИНЫ
М2.В. ДВ.1.1 Физико-химические основы неорганической химии
Направление 050100.68 – Педагогическое образование
Программа «Химическое образование»
1 семестр, 2013-2014 уч. год
Целью изучения дисциплины является формирование общекультурных, профессиональных и специальных компетенций магистра педагогического образования: ОК-2 (готовность использовать знание современных проблем науки и образования при решении образовательных и профессиональных задач); ПК-1 (способность применять современные методики и технологии организации и реализации образовательного процесса на различных образовательных ступенях в различных образовательных учреждениях); ПК-3 (способность формировать образовательную среду и использовать свои способности в реализации задач инновационной образовательной политики); ПК-7 (готовность самостоятельно осуществлять научное исследование с использованием современных методов науки); CК-1 (владеть основами теории фундаментальных разделов химии, прежде всего, неорганической химии); СК-2 (способность применять основные законы химии при обсуждении полученных результатов, в том числе с привлечением информационных баз данных); СК-3 (владеть навыками химического эксперимента, основными синтетическими и аналитическими методами получения и исследования химических веществ и реакций); СК-7 (владение методами регистрации и обработки результатов химических экспериментов).
Трудоемкость дисциплины:
Всего | Аудиторная | СРС | ||
ЛК | КСР | ЛБ | ||
Общая | 144 | 8 | 16 | 93 |
В данном семестре | 144 | 8 | 16 | 93 |
Контрольные точки по дисциплине:
№ п. п. | Виды учебной работы | Удельный вес, % | Форма контроля | Баллы в общем рейтинге |
1. | Контрольная точка № 1 «Строение вещества. Синтезы и опыты повышенной сложности» Дата контроля – 12 учебная неделя | |||
1.1. | Лекции | 21,5 | контрольная работа | 15 |
1.2. | Практические занятия | 0 | - | 0 |
1.3. | Лабораторные занятия | 28,5 | проверка усвоения материала перед допуском к экспериментальной работе, защита отчетов по лабораторным работам | 20 |
1.4. | Самостоятельная работа | 50 | решение расчетных задач и упражнений, осуществление синтеза веществ, проведение опытов, оформление отчетов | 35 |
Итого по КТ | 100 | 70 | ||
2. | Контрольная точка № 2 «Промежуточная аттестация» Дата контроля – 18 учебная неделя | |||
2.1. | Промежуточный контроль | 100 | экзамен | 30 |
Итого по КТ | 100 | 30 | ||
Итого по дисциплине | 100 |
Критерии оценки:
«Отлично» - от 91 до 100 баллов;
«Хорошо» - от 71 до 90 баллов;
«Удовлетворительно» - от 51 до 70 баллов;
«Неудовлетворительно» - от 0 до 50 баллов.
Преподаватель _________________
Контрольная работа по теме «Строение вещества»
для магистрантов 1 года обучения по направлению Педагогическое образование, программе «Химическое образование»
(1 семестр, 2013-2014 уч. год)
Вариант 2
1. Изобразите энергетическую диаграмму распределения электронов и электронную конфигурацию атома Ti и иона Ti3+ в основном состоянии. Укажите все квантовые числа для валентных электронов атома Ti.
2. Первый потенциал ионизации атома кислорода (13,61 эВ) меньше, чем у атома азота (14,53 эВ). Как объяснить это явление?
3. Напишите уравнения ядерных реакций превращения изотопа 68Zn в 69Ga, если известно, что изотоп цинка поглощает нейтрон, а затем подвергается в – распаду.
4. Мышьяк As находится в 4-ом периоде и VА подгруппе Периодической таблицы. Напишите электронную конфигурацию валентных электронов атома в основном состоянии, предскажите формулу его высшего оксида и водородного соединения. Сравните радиус его атома с радиусом атома фосфора.
5. В каждой из приведенных пар выберите частицу, имеющую больший радиус:
а) Fe2+, Fe3+; б) S, Se; в) C, N; г) Na+, Mg2+; д) O-, O+; е) Nb, Ta; ж) Ca, Zn.
6. Основываясь на методе валентных связей, опишите геометрию следующих молекул и сравните эти частицы попарно: CO2 и SO2.
7. Основываясь на методе молекулярных орбиталей, определите, какая из частиц, CN или CN-, имеет большее межъядерное расстояние? Приведите пример гомоядерной и гетероядерной молекулы, изоэлектронной аниону CN-.
8. Укажите пространственное строение иона ICl2- в газовой фазе, используя модель отталкивания валентных электронных пар (модель Гиллеспи) и МВС. Для указанного иона укажите тип пространственной конфигурации.
9. Сравните группы следующих комплексных ионов:
[Co(NH3)6]3+, [Co(H2O)6]3+, [CoF6]3-, [Co(CN)6]3-;
- укажите электронное строение центральных ионов в этих комплексах;
- изобразите на энергетических диаграммах (ТКП) расщепленных d–орбиталей распределение электронов;
- укажите, у какого комплекса больше величина расщепления и объясните почему;
- изобразите распределение электронов по МВС и укажите тип гибридизации орбиталей центрального иона.
10. Приведите два примера четырехатомной молекулы или иона с пространственной пирамидальной (угол ≤ 109о) конфигурацией.
11. Определите молярную массу эквивалента металла, если 0,1953 г его вытесняют 59,5 мл водорода при температуре 23 оС и давлении 103,3 кПа.
Экзаменационные билеты по курсу «Физико-химические основы неорганической химии»
для магистрантов первого года обучения направления «Педагогическое образование» по программе «Химическое образование»
(1 семестр 2013/2014 уч. г., ЛК-8 ч; ЛБ-16 ч)
Билет 1
1. Современное представление о строении атома, основные характеристики атомов.
2. Сравните кинетическую и термодинамическую устойчивость гексааквакомплексов двух - и трехвалентного хрома. Ответ мотивируйте, основываясь на представлениях МВС и ТКП.
Билет 2
1. Строение атомного ядра. Типы радиоактивного распада. Понятие о ядерных реакциях.
2. Укажите пространственное строение указанных молекул и ионов в газовой фазе, используя модель отталкивания валентных электронных пар (модель Гиллеспи) и МВС. Для каждого соединения и иона укажите тип пространственной конфигурации:
А) OF2, PF5, BrF5, SeF4, ICl4-
Б) ICl2+, SO3, ClF3, SO42-
Билет 3
1. Периодический закон и Периодическая система элементов: графическое отображение Периодического закона, структура Периодической таблицы, периодичность изменения свойств элементов.
2. Сравните группы следующих комплексных ионов:
а) [Co(NH3)6]3+, [Co(H2O)6]3+, [CoF6]3-, [Co(CN)6]3-;
б) [Fe (NH3)6]3+, [Fe(CN)6]3-, [FeF6]3-, [Fe (H2O)6]3+
- укажите электронное строение центральных ионов в этих комплексах;
- изобразите на энергетических диаграммах (ТКП) расщепленных d–орбиталей распределение электронов и посчитайте энергию стабилизации кристаллическим полем (ЭСКП);
- укажите, у какого комплекса больше величина расщепления и объясните почему;
- рассчитайте величину их магнитных моментов в магнетонах Бора (мБ) и сделайте вывод о магнитных свойствах комплексов.
Билет 4
1.Распространенность элементов. Законы геохимии.
2.Определите пространственное строение у следующих молекул в газовой фазе: а) SF6 и BrF5; б) BrF3 и NF3? Сопоставьте величины валентных углов
F-Э-F в приведенных парах соединений. Дайте обоснование ответа.
Билет 5
1. Химическая связь и строение вещества. Ковалентная связь. Теория взаимного отталкивания электронных пар (модель Гиллеспи).
2. В спектре испускания натрия длина волны, соответствующая первому потенциалу ионизации, равна 242 нм. Рассчитайте первый потенциал ионизации натрия.
Билет 6
1. Химическая связь и строение вещества. Ковалентная связь. ММО.
2. Элемент бор имеет два изотопа с атомными массами 10,01 и 11,01. Атомная масса природного бора зависит от происхождения образца: например, для минерала, полученного из Калифорнии, Аr(В) = 10,84. Определите содержание (в %) изотопов в этом минерале.
Билет 7
1. Химическая связь. Металлическая связь. Понятие о зонной теории.
2. В следующем ряду определите устойчивые изотопы: 67Zn, 101Rh, 32Mg, 43Ca. Для неустойчивых изотопов укажите число и тип частиц, испускание которых приведет к образованию устойчивого изотопа. Приведите массовое число и атомный номер образующегося устойчивого изотопа.
Билет 8
1. Химическая связь. Межмолекулярные взаимодействия. Понятие о гидрофобном взаимодействии.
2. При облучении 10В медленными нейтронами образовавшееся ядро претерпевает б-распад. 23Na захватывает нейтрон и переходит в радионуклид, претерпевающий в-распад. Напишите уравнения ядерных реакций.
Билет 9
1.Строение КС: МВС и теория кристаллического поля.
2. Какие реакции происходят:
- при растворении безводного хлорида алюминия в воде?
- исходя из протолитической теории, назовите пары сопряженных кислот и оснований в данной системе;
- если к этому раствору по каплям на холоду добавлять недостаток или избыток едкого натра?
- если в раствор хлорида алюминия после добавления избытка едкого натра пропускать оксид углерода (IV)?
- если раствор хлорида алюминия после добавления недостатка едкого натра нагреть до кипения? Напишите уравнения всех происходящих реакций в молекулярной и сокращенно-ионной формах.
Билет 10
1. Термодинамическая и кинетическая устойчивость КС.
2. Определите молярную массу эквивалента металла, если 0,1953 г его вытесняют 59,5 мл водорода при температуре 23 оС и давлении 103,3 кПа.
Билет 11
1. Равновесия в растворах. Кислотно-основные равновесия. Теории кислот и оснований.
2.Основываясь на методе валентных связей, опишите геометрию следующих молекул и ионов и сравните эти частицы попарно: а) CO32- и SO32-; б) CO2 и SO2.
Билет 12
1. Определение химических эквивалентов.
2.Длина связей (нм) в следующих молекулах и ионах составляет:
А) | NO+ | NO | NO- |
0,106 | 0,115 | 0,118 | |
Б) | B2 | C2 | N2 |
0,159 | 0,124 | 0,110 | |
В) | C2 | CN | CN- |
0,124 | 0,117 | 0,114 |
- постройте для этих молекул и ионов схемы МО;
- вычислите порядок связи в этих частицах;
- объясните с позиций метода МО изменения межатомных расстояний в рядах А) и В);
- укажите парамагнитные частицы;
- расположите частицы в каждом ряду (А - В) в порядке уменьшения прочности связи.
