Дистанційне навчання Home
Дистанционное обучение в СумГУ: дисциплины » Хімія

Вступ

Шановні студенти!

Пропонуємо вам для вивчення курс хімії, максимально адаптований відповідно до вимог і потреб обраного вами фаху, і сподіваємося, що ви усвідомлюєте важливість успішного оволодіння комплексом хімічних знань, необхідних для плідної професійної діяльності.

Хімія – це система наукових знань про склад, будову, властивості речовин і їх перетвореннях, які супроводжуються зміною складу і структури речовин.

Найважливішим завданням хімії є дослідження будови, встановлення залежності і реакційної здатності речовин від їх структури, визначення напрямку і меж протікання хімічних процесів (а, отже, і керівництво ними), розробка методів добування нових матеріалів із заданими властивостями, інтенсифікація виробництв при впровадженні безвідходних технологій, використання енергії хімічних реакцій.

Сучасна хімія включає настільки різноманітні методи, що багато її розділів виділено в самостійні науки, тобто сучасна хімія – це розгалужена система окремих наук (загальна, неорганічна, органічна, фізична, аналітична хімія тощо), а також безліч наукових напрямків, що виникли  на стику з іншими науками (електрохімія, термохімія, хімічна термодинаміка, біохімія, геохімія, космохімія, радіохімія, квантова хімія, математична хімія, екологічна хімія). Хімія як експериментальна наука поряд з традиційними методами аналізу і синтезу широко використовує методи квантової механіки, термодинаміки, мікрохімічного, рентгеноструктурного і фізико-хімічного аналізу (полярографію, хроматографію, спектроскопію, люмінесцентні, ізотопні, адсорбційні та інші методи).

Хімія об'єднує абстрактні фізичні і хімічні уявлення з конкретними біологічними, геологічними і технологічними процесами, явищами живої і неживої природи, в основі яких лежать хімічні реакції. В результаті тривалих фізико-хімічних процесів у Всесвіті сформувалися космічні тіла, а в надрах Землі – корисні копалини: вугілля, нафта, торф, горючі гази, металеві руди. За допомогою хімічних реакцій вони використовуються як для безпосереднього споживання, так і як сировина для випуску найрізноманітнішої продукції.

Хімічні реакції лежать в основі всіх життєвих процесів, що протікають в організмах рослин і тварин. Найважливіші для життєдіяльності живих організмів речовини (крохмаль, вуглеводи, целюлоза, жири, білки) є результатом складних хімічних перетворень вихідних речовин, що містяться у навколишньому середовищі (вуглекислого газу, води, мінеральних солей) і, надходячи в організм з їжею, у свою чергу зазнають подальших хімічних перетворень у складніші речовини або стають джерелом енергії.

Хімія відіграє важливу роль при дослідженні і оцінюванні сировини для багатьох виробничих процесів, в основі яких широко використовуються хімічні реакції. Добування чорних і кольорових металів, основних хімічних матеріалів, добрив, скла, нафтопродуктів, лакофарбних товарів, гумових виробів, паперу, штучних волокон, пластичних мас, синтетичних полімерів, фармацевтичних препаратів, навіть продуктів харчування і багатьох інших речовин безпосередньо пов'язане з хімічними перетвореннями.

Хімія вирішує питання, пов'язані з розробкою методів отримання надтвердих, надміцних, жаростійких, надпровідних і надчистих матеріалів (напівпровідники, ядерна техніка). Наприклад, нині промисловістю освоєно виробництво деяких надчистих матеріалів із вмістом домішок не вище 10–6 %.

Значення хімії в техніці і, зокрема, в технології машинобудування посилюється тим, що при виготовленні і експлуатації різних механізмів, машин і агрегатів відбуваються складні фізико-хімічні та електрохімічні процеси, виявляються властивості конструкційних, інструментальних і інших сучасних технічних матеріалів.

Зросла роль хімії в розвитку електротехніки, мікроелектроніки, радіотехніки, космічної техніки, автоматики і обчислювальної техніки. Електричну і механічну енергію добувають в основному шляхом перетворення хімічної енергії природного палива.

Використання хімічних реакцій у виробничих процесах дозволяє підвищувати продуктивність праці і якість продукції, а хімізація будь-якої галузі промисловості приносить відчутний економічний ефект.

Роль хімії в охороні навколишнього середовища зводиться не тільки до знищення, знешкодження або очищення відходів, але і до створення екологічно безпечних технологій. За допомогою хімічних методів досліджуються і поступово вирішуються проблеми охорони навколишнього середовища одночасно по декількох вузлових напрямках: моніторинг (тобто аналітичний контроль) навколишнього середовища; токсикологічні дослідження, оцінка канцерогенної і мутагенної активності хімічних речовин; розробка безвідходних, енерго- і ресурсозберігаючих технологій; очищення стічних вод, вихлопних газів, твердих відходів; розподіл хімічних антропогенних і природних речовин в екологічних системах і геосфері; глобальні біогеохімічні цикли елементів і хімічна стійкість біосфери; конверсія хімічної зброї; хімічні катастрофи.

Знання хімії як однієї з найважливіших фундаментальних наук необхідно для формування наукового світогляду і творчого зростання всіх фахівців незалежно від їх професійної орієнтації. Ці знання забезпечать раціональне ставлення до виробничих процесів, дозволять вдосконалювати ті, що вже існують, і створювати якісно нові прогресивні технології, машини, установки і прилади, а також успішно вирішувати сировинні, енергетичні і екологічні проблеми.

Бажаємо вам успіху!

Мета та завдання

«Хімія» є загальнотеоретичною дисципліною, її роль у системі вищої технічної освіти визначається вагомістю тих професійних завдань, які покладають на інженерні кадри.

МЕТОЮ викладання «Хімії» є:

ЗАВДАННЯ викладання «Хімії» полягають у:

Студенти повинні розуміти, що знання основних хімічних законів, володіння технікою хімічних розрахунків створює умови для отримання потрібного результату в різних сферах інженерної і наукової діяльності.

Автори

кафедра загальної хімії

Марченко Лариса Іванівна
кандидат технічних наук, доцент


Содержание дисциплины Про курс
    Вступ до дистанційного курсу
    Мета та завдання
    Алгоритм роботи з курсом
    Інформація про автора
Розділ 1
    Тема 1
       Основні поняття і закони хімії
       Висновки
       Питання для самоперевірки
       Стислий конспект
    Тема 2
       Будова атома
       Висновки
       Стислий конспект
       Питання для самоперевірки
    Тема 3
       Періодична система Д.І. Менделєєва як природна класифікація елементів за електронними структурами атомів
      3.1. Електронні структури атомів
        3.1.1. Елементи малих періодів
        3.1.2. Елементи великих періодів
      3.2. Періодичний закон Д.І.Менделєєва і структура періодичної системи
        3.2.1. Періоди
        3.2.2. Групи
      3.3. Періодичність властивостей елементів
        3.3.1. Атомні та іонні радіуси
        3.3.2. Енергія іонізації
        3.3.3. Спорідненість до електрона
        3.3.4. Електронегативність
      3.4. Приклади розв’язання типових задач
       Висновки
       Стислий конспект
       Питання для самоперевірки
    Тема 4
       Хімічний зв'язок
      4.1. Теорія хімічної будови. Валентність
      4.2. Природа хімічного зв’язку
      4.3. Ковалентний зв’язок
        4.3.1. Механізм утворення ковалентного зв’язку
        4.3.2. Метод валентних зв’язків
        4.3.3. Гібридизація атомних орбіталей
        4.3.4. Характеристики ковалентного зв’язку
        4.3.5. Властивості сполук з ковалентним зв’язком
      4.4. Іонний зв’язок
        4.4.1. Характеристики іонного зв’язку
        4.4.2. Властивості іонних сполук
      4.5. Металічний зв’язок
      4.6. Дальнодіючий хімічний зв’язок
        4.6.1. Водневий зв’язок
        4.6.2. Міжмолекулярна взаємодія
      4.7. Приклади розв’язання типових задач
       Висновки
       Стислий конспект
       Питання для самоперевірки
Розділ 2
    Періодична система хімічних елементів Д.І. Менделєєва
    Тема 5
       Енергетика хімічних реакцій
      5.1. Загальні поняття та величини хімічної термодинаміки
      5.2. Внутрішня енергія. Перший закон термодинаміки
      5.3. Ентальпія. Тепловий ефект реакції
      5.4. Основи термохімії
      5.5. Ентропія. Другий закон термодинаміки
      5.6. Напрям перебігу хімічних реакцій. Енергія Гіббса
      5.7. Приклади розв'язання типових задач
       Висновки
       Стислий конспект
       Питання для самоперевірки
    Тема 6
       Хімічна кінетика і хімічна рівновага
      6.1. Загальні поняття хімічної кінетики
      6.2. Швидкість хімічної реакції
        6.2.1. Залежність швидкості від концентрації реагентів
        6.2.2. Енергія активації
        6.2.3. Вплив температури на швидкість реакції
      6.3. Каталіз
      6.4. Кінетика гетерогенних реакцій
      6.5. Хімічна рівновага
        6.5.1. Оборотні та необоротні реакції
        6.5.2. Умова хімічної рівноваги
        6.5.3. Константа хімічної рівноваги
        6.5.4. Вплив зовнішніх факторів на хімічну рівновагу
      6.6. Приклади розв'язання типових задач
       Висновки
       Стислий конспект
       Питання для самоперевірки
    Тема 7
       Дисперсні системи. Загальні властивості розчинів
      7.1. Загальні уявлення про дисперсні системи
      7.2. Істинні розчини. Основні поняття
      7.3. Утворення розчинів
      7.4. Концентрація розчинів
      7.5. Розчинність
        7.5.1. Розчинність газів
        7.5.2. Розчинність рідин
        7.5.3. Розчинність твердих речовин
      7.6. Загальні властивості розчинів
        7.6.1. Закони Рауля
        7.6.2. Закон осмотичного тиску
      7.7. Приклади розв'язання типових задач
       Висновки
       Стислий конспект
       Питання для самоперевірки
    Тема 8
       Електролітична дисоціація. Розчини електролітів
      8.1. Електроліти і неелектроліти
      8.2. Теорія електролітичної дисоціації
        8.2.1. Ступінь дисоціації
        8.2.2. Константа дисоціації
        8.2.3. Закон розведення Освальда
        8.2.4. Властивості кислот, основ і солей з позицій теорії електролітичної дисоціації
      8.3. Теорія сильних електролітів
      8.4. Рівновага в розчинах електролітів
        8.4.1. Зміщення рівноваги дисоціації слабких електролітів
        8.4.2. Добуток розчинності
        8.4.3. Електролітична дисоціація води. Водневий показник
        8.4.4. Реакції у розчинах електролітів
        8.4.5. Гідроліз солей
      8.5. Приклади розв'язання типових задач
       Стислий конспект
       Висновки
       Питання для самоперевірки
Розділ 3
    Тема 9
       Окисно-відновні реакції
      9.1. Ступінь окиснення. Загальні уявлення про окисно-відновні процеси
      9.2. Відновлювальна і окиснювальна здатність речовин
        9.2.1. Типові відновники
        9.2.2. Типові окисники
        9.2.3. Окисно-відновна двоїстість
      9.3 Рівняння окисно-відновних реакцій
        9.3.1. Метод електронного балансу
        9.3.2. Типи окисно-відновних реакцій
      9.4. Приклади розв’язання типових задач
       Висновки
       Стислий конспект
       Питання для самоперевірки
    Тема 10
       Загальні основи електрохімії
      10.1. Початкові поняття електрохімії
      10.2. Подвійний електричний шар
      10.3. ЕлектроднІ потенціали
      10.4. Електрохімічний ряд напруг металів
      10.5. Хімічні джерела електричного струму
        10.5.1. Гальванічні елементи
        10.5.2. Акумулятори
        10.5.3. Паливні елементи
      10.6. Електроліз
        10.6.1. Електродні процеси при електролізі водних розчинів електролітів
        10.6.2. Закони електролізу
        10.6.3. Застосування електролізу
      10.7. Напруга розкладання. Поляризація
       Висновки
       Стислий конспект
       Питання для самоперевірки
    Тема 11
       Корозія металів. Захист від корозії
      11.1. Загальні відомості про корозію
      11.2. Хімічна корозія
      11.3. Електрохімічна корозія
        11.3.1. Чинники, що впливають на швидкість корозії
      11.4. Захист металів від корозії
        11.4.1. Методи дії на метал
        11.4.2. Методи дії на корозійне середовище
        11.4.3. Електрохімічні методи захисту
      11.5. Приклади розв'язування типових задач
       Висновки
       Стислий конспект
       Питання для самоперевірки
Розділ 4
    Тема 12
       Комплексні сполуки
       12.1. Початкові відомості про комплексні сполуки
       12.2. Координаційна теорія
       12.3. Класифікація
       12.4. Номенклатура
       12.5. Ізомерія комплексних сполук
       12.6. Стійкість копслексних сполук
       12.7. Хімічний зв’язок у комплексних сполуках
       12.8. Утворення та руйнування комплексів
       12.9. Приклади розв’язання типових задач
       Висновки
       Стислий конспект
       Питання для самоперевірки
    Тема 13
       Загальна характеристика металів
      13.1. Вступ
      13.2. Класифікація металів
      13.3. Особливості будови металів
      13.4. Фізичні властивості металів
      13.5. Хімічні властивості металів
        13.5.1. Взаємодія з неметалами
        13.5.2. Відношення до води
        13.5.3. Відношення до кислот
        13.5.4. Відношення до лугів
        13.5.5. Взаємодія із солями інших металів
      13.6. Взаємодія різних металів. Сплави
      13.7. Добування металів
        13.7.1. Збагачення руди
        13.7.2. Вилучення металів із руд
        13.7.3. Одержання чистих металів
       Висновки
       Стислий конспект
       Питання для самоперевірки