Химия (4-е издание)

Химия (4-е издание)
А.А. Гуров, Ф.З. Бадаев, Л.П. Овчаренко, В.Н. Шаповал
  • Год:
    2017
  • Тип издания:
    Учебник
  • Объем:
    776 стр. / 63.05 п.л
  • Формат:
    70x100/16
  • ISBN:
    978-5-7038-4728-2
  • Читать Online

Ключевые слова: Периодическая система, адсорбция, атомные орбитали, гальванические элементы, гетерогенные реакции, гидролиз солей, диссоциация, жесткость воды, закон Гесса, закон Гульдберга-Вааге, законы Фарадея, защита от коррозии, каталитические реакции, квантовая механика, квантовые числа, ковалентная связь, коррозия металлов, легирование, межмолекулярные взаимодействия, неорганические соединения, окислительно-восстановительные реакции, растворы, растворы электролитов, стехиометрия, тепловой эффект химической реакции, уравнение Нернста, уравнение Шрёдингера, уравнение изобары, уравнение изотермы, уравнение изохоры, химическая кинетика, химическая связь, химическая термодинамика, химические реакции, химический потенциал, химическое равновесие, электродные процессы, электроды, электролиз, электропроводность, энтальпия, энтропия

Учебник является оригинальным изданием и не имеет аналогов среди литературы по химии, использующейся в учебном процессе технических университетов и вузов. По содержанию и структуре книга представляет собой совокупность учебника, задачника и практикума и состоит из девяти разделов. Первые восемь содержат теоретический материал и относящиеся к нему практические занятия. Последние представлены примерами решения разнообразных задач, задачами для самостоятельного решения различного уровня сложности, а также опытами лабораторных работ, требующих обязательной обработки полученных результатов и подтверждения их расчетами. В девятом разделе изложены основы лабораторного практикума.

Материал учебника изложен в доступной, но и в то же время достаточно строгой форме, с учетом современных физико-химических представлений. Некоторые темы освещены более глубоко, чем в существующих учебниках, и, главное, методически удачнее. В основном использованы номенклатура, терминология, обозначения и определения, рекомендованные Международным союзом теоретической и прикладной химии (IUPAC). Приведенная на первом форзаце современная полудлиннопериодная форма Периодической системы элементов Д.И. Менделеева насчитывает 118 открытых на момент выхода учебника элементов и отражает современное состояние проблемы синтеза новых элементов. Указана коррозионная стойкость большинства металлов, которая является одним из важнейших требований, предъявляемых к конструкционным металлическим материалам. Периодические системы с такой информацией в современных учебниках практически не приводились.

Учебник соответствует государственному образовательному стандарту по химии для технических направлений и специальностей и предназначен студентам 1-3-го курсов.

ОГЛАВЛЕНИЕ
I. Ведение в химию
1. Понятия вещества и химической реакции
1.1. Основные определения
1.2. Классификация и номенклатура неорганических соединений
1.3. Окислительно-восстановительные реакции
2. Стехиометрия. Закономерности изменения и способы определения количества вещества
2.1. Основные определения
2.2. Количественные законы протекания химических реакций
2.3. Растворы. Общие понятия
Практические занятия
Фундаментальные понятия и законы химии
Примеры решения задач
Задачи для самостоятельного решения
ЛР 1. Окислительно-восстановительные реакции
ЛР 2. Химический эквивалент
ЛР 3. Приготовление раствора и определение его концентрации

II. Строение вещества
3. Строение атомов
3.1. Основные положения квантовой механики
3.2. Стационарное уравнение Шрёдингера
3.3. Уравнение Шрёдингера для атома водорода
3.4. Квантовые числа
3.5. Атомные орбитали водорода
3.6. Принципы построения электронной структуры атомов элементов
3.7. Электронные конфигурации атомов элементов Периодической системы
3.8. Периодический закон и Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева
3.9. Периодическое изменение некоторых свойств атомов химических элементов
4. Химическая связь и строение вещества
4.1. Основные характеристики химической связи
4.2. Квантово-механические представления о природе химической связи. Основные методы описания ковалентной связи
4.3. Метод валентных связей
4.4. Метод молекулярных орбиталей
4.5. Невалентные типы связей
4.6. Межмолекулярное взаимодействие
4.7. Строение вещества в конденсированном состоянии
Практические занятия
Строение атомов и ионов. Периодический закон и периодическое изменение свойств элементов
Примеры решения задач
Задачи для самостоятельного решения
Химическая связь и строение вещества
Примеры решения задач
Задачи для самостоятельного решения

III. Закономерности протекания химических процессов
5. Тепловой эффект химической реакции
5.1. Основные понятия и определения химической термодинамики
5.2. Первый закон термодинамики и его приложение к процессам в идеальном газе
5.3. Понятие теплового эффекта химической реакции
5.4. Стандартные энтальпии образования и сгорания веществ
5.5. Закон Гесса и следствия из него
6. Направление химической реакции
6.1. Второй закон термодинамики. Энтропия как функция состояния системы
6.2. Изменение энтропии в некоторых процессах
6.3. Третий закон термодинамики. Абсолютные значения стандартных энтропий веществ
6.4. Критерии направленности самопроизвольного процесса в закрытой системе
6.5. Химический потенциал
6.6. Температурная зависимость стандартных энергии Гиббса, энтальпии и энтропии химической реакции
Практические занятия
Энергетика химических реакций и фазовых переходов
Примеры решения задач
Задачи для самостоятельного решения
Направление самопроизвольного протекания химических реакций
Примеры решения задач
Задачи для самостоятельного решения
ЛР 4. Определение энтальпий химических реакций и процессов растворения солей

IV. Кинетика химических процессов
7. Кинетика гомогенных химических реакций
7.1. Основные понятия и определения
7.2. Основной постулат химической кинетики
7.3. Кинетические уравнения односторонних реакций
7.4. Методы определения порядка химических реакций
7.5. Влияние температуры на скорость химических реакций
7.6. Теоретические представления о скоростях элементарных реакций
8. Особенности кинетики гетерогенных реакций
8.1. Реакции на границе раздела твердое тело - газ и твердое тело - жидкость
8.2. Скорость гетерогенных реакций
8.3. Твердофазные реакции
9. Основы катализа
9.1. Основные понятия и определения
9.2. Механизм протекания каталитических реакций
9.3. Гомогенный катализ
9.4. Адсорбция
9.5. Гетерогенный катализ
Практические занятия
Кинетика химических реакций
Примеры решения задач
Задачи для самостоятельного решения
ЛР 5. Кинетика гомогенных химических реакций
ЛР 6. Гетерогенные химические реакции
ЛР 7. Каталитические реакции

V. Химическое равновесие
10. Виды, особенности и характеристики химического равновесия
10.1. Обратимые и необратимые химические реакции
10.2. Виды и особенности химического равновесия
10.3. Количественные характеристики химического равновесия
10.4. Кинетический вывод закона Гульдберга-Вааге
11. Термодинамическое описание химического равновесия
11.1. Термодинамические критерии. Термодинамический вывод закона Гульдберга-Вааге
11.2. Уравнения изотермы, изобары и изохоры химической реакции
11.3. Правило фаз Гиббса
12. Влияние различных факторов на химическое равновесие. Особенности равновесий в гетерогенных системах
12.1. Введение катализатора и изменение концентрации компонентов
12.2. Изменение температуры
12.3. Изменение давления и разбавление системы инертным газом
12.4. Особенности описания равновесия в гетерогенных химических системах
Практические занятия
Химическое равновесие в гомогенных и гетерогенных системах
Примеры решения задач
Задачи для самостоятельного решения
ЛР 8. Химическое равновесие

VI. Растворы
13. Общие свойства растворов
13.1. Основные понятия и определения
13.2. Термодинамические характеристики процесса образования растворов
13.3. Коллигативные свойства растворов
14. Растворы электролитов
14.1. Влияние различных факторов на свойства растворов электролитов
14.2. Диссоциация слабых электролитов
14.3. Растворы сильных электролитов. Ионная сила и активность
14.4. Ионные равновесия в водных растворах электролитов
14.5. Гидролиз солей
14.6. Произведение растворимости
14.7. Электропроводность растворов электролитов
15. Свойства природной воды
15.1. Состав природной воды
15.2. Жесткость воды: виды, единицы измерения
15.3. Требования, предъявляемые к питьевой и технической воде
15.4. Способы умягчения воды
Практические занятия
Общие свойства водных растворов
Примеры решения задач
Задачи для самостоятельного решения
Свойства водных растворов электролитов
Примеры решения задач
Задачи для самостоятельного решения
ЛР 9. Растворы электролитов
ЛР 10. Жесткость и умягчение воды

VII. Электрохимические явления и процессы
16. Электродные процессы
16.1. Основные определения. Законы Фарадея
16.2. Потенциалы электрохимической системы. Двойной электрический слой
16.3. Уравнение Нернста
16.4. Стандартный водородный электрод. Ряд стандартных электродных потенциалов металлов
16.5. Классификация электродов
17. Химические источники тока и электролиз
17.1. Химические и концентрационные гальванические элементы. Элемент Даниэля-Якоби
17.2. Термодинамика окислительно-восстановительных реакций, протекающих в гальванических элементах
17.3. Практическое применение химических источников тока
17.4. Электролиз. Потенциал разложения, последовательность процессов на электродах
17.5. Практическое применение электролиза
17.6. Кинетика электрохимических процессов
Практические занятия
Электрохимические процессы
Примеры решения задач
Задачи для самостоятельного решения
ЛР 11. Химические источники тока

VIII. Коррозия и борьба с ней
18. Коррозия металлов и сплавов
18.1. Классификация коррозионных сред, разрушений и процессов. Показатели скорости коррозии
18.2. Химическая коррозия: виды и разновидности
18.3. Термодинамика и кинетика газовой коррозии
18.4. Законы роста толщины оксидных пленок
18.5. Электрохимическая коррозия: причины и механизм возникновения
18.6. Термодинамика электрохимической коррозии
18.7. Кинетика электрохимической коррозии
18.8. Влияние различных факторов на скорость электрохимической коррозии
18.9. Коррозия в естественных условиях
19. Защита от коррозии
19.1. Основные факторы рационального конструирования. Легирование металлических материалов
19.2. Изменение состава и свойств коррозионной среды
19.3. Электрохимическая защита: виды и механизм действия
19.4. Защитные покрытия: виды, методы нанесения и области применения
Практические занятия
Коррозия и защита металлов и сплавов
Примеры решения задач
Задачи для самостоятельного решения
ЛР 12. Коррозия металлов и сплавов
ЛР 13. Защита от коррозии

IX. Основы практических занятий
20. Правила поведения и порядок работы в химической лаборатории
20.1. Общие требования
20.2. Техника безопасности и противопожарная безопасность
20.3. Оказание помощи при несчастных случаях
20.4. Рабочий журнал
21. Реактивы, посуда и оборудование учебной химической лаборатории
21.1. Реактивы
21.2. Посуда
21.3. Оборудование
22. Техника эксперимента
22.1. Мытье и сушка посуды
22.2. Нагревание и прокаливание. Нагревательные приборы
22.3. Измерение температуры
22.4. Взвешивание
22.5. Перемешивание, осаждение и фильтрование
22.6. Получение газов
22.7. Определение плотности и реакции растворов. Отбор проб

Приложения
П.1. Наименования неорганических веществ
П.2. Основные характеристики атомов и молекул
П.3. Физические свойства неорганических веществ
П.4. Свойства воды и водных растворов
П.5. Термодинамические характеристики некоторых веществ
П.6. Электрохимические системы

Практические занятия
Коррозия и защита металлов и сплавов
Примеры решения задач
Задачи для самостоятельного решения
ЛР 12. Коррозия металлов и сплавов
ЛР 13. Защита от коррозии

Авторы работы: Гуров Александр Алексеевич, Бадаев Фатих Захарович, Овчаренко Людмила Петровна, Шаповал Валентин Николаевич