• A
  • A
  • A
  • АБB
  • АБB
  • АБB
  • А
  • А
  • А
  • А
  • А
Обычная версия сайта
Бакалавриат 2019/2020

Химия элементов

Лучший по критерию «Полезность курса для Вашей будущей карьеры»
Лучший по критерию «Полезность курса для расширения кругозора и разностороннего развития»
Статус: Курс обязательный (Химия)
Направление: 04.03.01. Химия
Кто читает: Факультет химии
Где читается: Факультет химии
Когда читается: 1-й курс, 1 модуль
Формат изучения: Full time
Преподаватели: Котов Виталий Юрьевич
Язык: русский
Кредиты: 4

Программа дисциплины

Аннотация

Целями освоения дисциплины Химия элементов являются формирование у обучающихся основ знаний по неорганической химии, овладение обучающимися навыками решения простейших химических задач, обуславливающих стратегию неорганического синтеза. В результате освоения дисциплины обучающийся демонстрирует знание периодического закона и периодической системы элементов Д.И.Менделеева, химии элементов, умеет составлять уравнения реакций, воспроизводит алгоритмы решения задач по неорганической химии, готов использовать полученные навыки при выборе методик синтеза неорганических соединений. Настоящая дисциплина относится к базовой части профессионального цикла дисциплин. Изучение данной дисциплины базируется на дисциплине школьной программы «Химия». Для освоения учебной дисциплины студенты должны владеть следующими знаниями и умениями: • Знать элементарные законы химии Основные положения дисциплины должны быть использованы в дальнейшем при изучении дисциплин: • Основы физическая химия • Теоретическая неорганическая химия • Дисциплины специализации
Цель освоения дисциплины

Цель освоения дисциплины

  • Формирование у обучающихся основ знаний по неорганической химии
  • Oвладение обучающимися навыками решения простейших химических задач, обуславливающих стратегию неорганического синтеза.
Результаты освоения дисциплины

Результаты освоения дисциплины

  • Демонстрирует знание химии неметаллов.
  • Умеет составлять уравнения окислительно-восстановительных реакций методом электронно-ионного баланса.
  • Умеет решать задачи на осуществление цепи превращений.
  • Демонстрирует знание химии металлов.
  • Готов использовать диаграммы вольт-эквивалент-степень окисления и электрохимический потенциал – рН для описания условий устойчивости соединений в определенных степенях окисления
Содержание учебной дисциплины

Содержание учебной дисциплины

  • Периодический закон и Периодическая система элементов
    Изменение радиусов атомов, потенциалов ионизации, сродства к электрону в периодах и группах. Электроотрицательность элементов.
  • Водород, строение атома, изотопный состав.
    Химические свойства простого вещества. Катион H3+. Гидриды, классификация, свойства. Вода, строение, свойства. Кристаллизационная вода, аквакомлексы и твердые гидраты. Катионы H3O+ и H5O2+. Водородная связь. Гидраты и клатраты.
  • Элементы VII группы. Галогены.
    Сравнение строения и свойств простых веществ и соединений: а) строение атомов, радиусы атомов, потенциалы ионизации, проявляемые степени окисления; б) простые вещества, строение молекул, фазовые диаграммы простых веществ, физические и химические свойства, способы получения; в) галогеноводороды, строение молекул, физические свойства, химические свойства, получение; г) кислородные соединения галогенов, диаграммы вольт-эквивалент — степень окисления. Межгалогенные соединения, строение (метод Гиллеспи), химические свойства: гидролиз, кислотно-основные свойства. Получение и свойства ICl3, ICl, KICl2 и KICl4.
  • Элементы VI группы. Кислород. Халькогены.
    Сравнение строения и свойств простых веществ и соединений: а) строение атомов, радиусы атомов, потенциалы ионизации, проявляемые степени окисления, фторид кислорода; б)простые вещества, строение молекул, аллотропные модификации кислорода и серы, физические и химические свойства, способы получения; в) водородные соединения, строение молекул (МВС), физические свойства, химические свойства, получение, пероксид водорода и его свойства; г) оксиды ЭО2 строение молекул (МВС), физические свойства, химические свойства, получение; д) кислородные соединения халькогенов, диаграммы вольт-эквивалент — степень окисления. Катенация. Соединения серы со связью S—S: S2O32–, S4O62–, S2O62–, S2O42–. Оксид серы(VI), серная кислота, сульфаты, пиросульфаты. Хлориды серы. Особенности химии селена и теллура.
  • Элементы V группы.
    Сравнение строения и свойств простых веществ и соединений: а) строение атомов, радиусы атомов, потенциалы ионизации, проявляемые степени окисления; б) простые вещества, строение молекул, физические и химические свойства, способы получения; в) водородные соединения, строение молекул (МВС), физические свойства, химические свойства, получение; г) кислородные соединения элементов, диаграммы вольт-эквивалент — степень окисления. Оксиды азота, строение молекул (МВС), физические свойства, химические свойства, получение. Галогениды элементов V группы. Азотная и азотистая кислоты. Фосфорные кислоты: Н3РО2, Н3РО3, Н3РО4, (НРО3)n, Н4Р2О7, строение молекул (МВС), физические свойства, химические свойства, получение. Сульфиды и тиосоли As, Sb. Кислородные и галогенидные соединения сурьмы и висмута.
  • d-f-Элементы III группы (скандий, иттрий, лантан, актиний, лантаниды, актиниды)
    Распространенность и нахождение в природе. Атомная энергия. Сравнение строения и свойств простых веществ и соединений. Характерные степени окисления. Комплексные соединения. Проблемы разделения лантанидов и актинидов. Сверхтяжелые элементы.
  • Элементы IV группы.
    Сравнение строения и свойств простых веществ и соединений: а) строение атомов, радиусы атомов, потенциалы ионизации, проявляемые степени окисления; б) простые вещества, аллотропные формы углерода, строение молекул, физические и химические свойства, способы получения; в) кислородные соединения элементов IV группы, диаграммы вольт-эквивалент — степень окисления. Оксид углерода (II), строение (МВС и ММО), свойства, получение. Соединения Si(IV), строение оксида и силикатов. Соединения элементов IV группы с водородом, галогенами и серой. Соединения углерода с азотом. Цианиды. Германий, олово и свинец. Сравнение устойчивости соединений в различных степенях окисления. Простые и комплексные галогениды свинца.
  • Элементы III группы.
    Сравнение строения и свойств простых веществ и соединений: строение атомов, радиусы атомов, потенциалы ионизации, проявляемые степени окисления. Бор. Простое вещество, строение и свойства. Строение и свойства боранов (клозо-, нидо- и арахно-) и их производных, карбораны. Борные кислоты и бораты, строение, получение и свойства. Нитрид бора. Сравнение свойств соединений бора и кремния
  • Элементы VIII группы
    Сравнение строения и свойств простых веществ и соединений: строение атомов, радиусы атомов, потенциалы ионизации, проявляемые степени окисления. История открытия соединений элементов VIII группы. Фториды ксенона, окислительно-восстановительные и кислотно-основные свойства. Кислородные соединения ксенона, диаграмма вольт-эквивалент — степень окисления. Обзор свойств неметаллов.
  • Обзор физических и химических свойств металлов.
    Особенности свойств s-элементов. Щелочные и щелочноземельные металлы. Сравнение строения и свойств простых веществ и соединений: а) строение атомов, радиусы атомов, потенциалы ионизации, стандартные электродные потенциалы, энергии гидратации ионов; б) простые вещества, физические и химические свойства, способы получения; в) оксиды и гидроксиды. Причины сходства свойств соединений Li и Mg. Растворы щелочных и щелочноземельных элементов в аммиаке и других растворителях. Комплексные соединения s-элементов. Металлоорганические соединения.
  • Элементы III группы.
    Распространенность в природе. Получение алюминия. Сравнение строения и свойств простых веществ и соединений. Оксиды и гидроксиды. Алюминаты. Гидриды алюминия. Соединения в низших степенях окисления. Причины сходства свойств соединений Be и Al.
  • Особенности свойств d-элементов.
    d-Элементы IV группы (титан, цирконий, гафний). Сравнение строения и свойств простых веществ и соединений. Соединения титана в низших степенях окисления, диаграмма вольт-эквивалент — степень окисления. Процессы полимеризации гидроксо-соединений (оляция и оксоляция). Галогениды и оксогалогениды титана и циркония. Комплексные соединения титана. Разделение циркония и гафния.
  • d-Элементы V группы (ванадий, ниобий, тантал).
    Сравнение строения и свойств простых веществ и соединений, диаграмма вольт-эквивалент — степень окисления. Изополисоединения ванадия, зависимость состава ванадат-ионов от рН среды. Катионные комплексы ниобия и тантала низших степеней окисления. Координационные числа металлов в соединениях. Устойчивость комплексонатов ванадия.
  • d-Элементы VI группы (хром, молибден, вольфрам).
    Сравнение строения и свойств простых веществ и соединений, диаграмма вольт-эквивалент — степень окисления. Комплексные соединения (изомерия комплексных соединений хрома; изо- и гетерополисоединения; многоядерные комплексы; тиосоли молибдена и вольфрама). Соединения низших степеней окисления: соединения хрома в нулевой и отрицательных степенях окисления, молибденовые сини и вольфрамовые бронзы.
  • d-Элементы VII группы (марганец, технеций, рений).
    Сравнение строения и свойств простых веществ и соединений, диаграмма вольт-эквивалент — степень окисления. Устойчивость соединений марганца к диспропорционированию и окислительно-восстановительным реакциям с растворителем (водой). Проблема стабилизации соединений в неустойчивых степенях окисления. Комплексные соединения.
  • d-Элементы VIII группы (железо, кобальт, никель, рутений, родий, палладий, осмий, иридий, платина)
    Сравнение строения и свойств простых веществ и соединений, диаграмма вольт-эквивалент — степень окисления. Триада железа и платиновые металлы. Соединения со степенью окисления +8. Комплексные соединения. Карбонилы и карбонилат-анионы. Металлорганические соединения. Ферроцен. Биохимия железа. Гемоглобин. Шпинели
  • d-Элементы I группы (медь, серебро, золото).
    Сравнение строения и свойств простых веществ и соединений, диаграмма вольт-эквивалент — степень окисления. Комплексные соединения. Эффект Яна-Теллера. Соединения элементов I группы с высокими степенями окисления. Оксиды меди. Купраты. Высокотемпературные сверхпроводники. Сопоставление свойств элементов главных и побочных подгрупп.
  • d-Элементы II группы (цинк, кадмий, ртуть)
    Сравнение строения и свойств простых веществ и соединений (оксидов, гидроксидов, галогенидов). Комплексные соединения. Поликатионы ртути. Азотсодержащие соединения ртути.
Элементы контроля

Элементы контроля

  • неблокирующий Created with Sketch. Контрольная работа
    Изучение каждого из двух разделов завершается письменной контрольной работой. Контрольные работы не являются блокирующими элементами текущего контроля и не подлежат пересдаче. Контрольная работа состоит из четырех-пяти заданий. Максимальная оценка каждого задания от 2 до 3 баллов. В случае правильного и полного ответа на вопрос задачи студент получает максимальное количество баллов. При наличии ошибок в уравнивании химических реакций ошибка может быть снижена на 1 балл. При неполном ответе оценка за задачу снижается на 1 балл. Неудовлетворительная результирующая оценка по промежуточной аттестации подлежит пересдаче. В случае неудовлетворительной оценки по экзамену подлежит пересдаче экзамен. В случае результирующей неудовлетворительной оценки при удовлетворительной оценке за экзамен пересдаче подлежат контрольные работы.
  • неблокирующий Created with Sketch. Контрольная работа
  • неблокирующий Created with Sketch. Экзамен
    Экзамен состоит из двух заданий. Оценка за экзамен выставляется как среднеарифметическая по двум заданиям экзамена. При выставлении оценки учитывается уровень понимания и осмысления химии элементов и основ неорганической химии и приобретенный навык составления химических уравнений и решения химических задач.
Промежуточная аттестация

Промежуточная аттестация

  • Промежуточная аттестация (1 модуль)
    0.3 * Контрольная работа + 0.3 * Контрольная работа + 0.4 * Экзамен
Список литературы

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

  • Никитина Н. Г., Гребенькова В. И.-ОБЩАЯ И НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ В 2 Ч. ЧАСТЬ 2. ХИМИЯ ЭЛЕМЕНТОВ 2-е изд., пер. и доп. Учебник и практикум для прикладного бакалавриата-М.:Издательство Юрайт,2019-322-Бакалавр. Прикладной курс-978-5-534-04787-5, 978-5-534-04786-8: -Текст электронный // ЭБС Юрайт - https://biblio-online.ru/book/obschaya-i-neorganicheskaya-himiya-v-2-ch-chast-2-himiya-elementov-438699
  • Никитина Н. Г., Гребенькова В. И.-ОБЩАЯ И НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ В 2 Ч. ЧАСТЬ 2. ХИМИЯ ЭЛЕМЕНТОВ 2-е изд., пер. и доп. Учебник и практикум для СПО-М.:Издательство Юрайт,2019-322-Профессиональное образование-978-5-534-03677-0, 978-5-534-03421-9: -Текст электронный // ЭБС Юрайт - https://biblio-online.ru/book/obschaya-i-neorganicheskaya-himiya-v-2-ch-chast-2-himiya-elementov-438696
  • Общая и неорганическая химия : учебник, Ахметов, Н. С., 2018
  • Оганесян Э. Т., Попков В. А., Щербакова Л. И., Брель А. К.-ХИМИЯ ЭЛЕМЕНТОВ. Учебник для вузов-М.:Издательство Юрайт,2019-251-Специалист-978-5-9916-9724-8: -Текст электронный // ЭБС Юрайт - https://biblio-online.ru/book/himiya-elementov-437835
  • Химия элементов. Т.1: ., Гринвуд, Н., Эрншо, А., 2015
  • Химия элементов. Т.2: ., Гринвуд, Н., Эрншо, А., 2015

Рекомендуемая дополнительная литература

  • Ray, B. C., Das, S., & Mukherjee, J. (2018). General and Inorganic Chemistry. [N.p.]: New Central Book Agency. Retrieved from http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsebk&AN=2239989
  • Trimm, H. H. (2011). Inorganic Chemistry : Reactions, Structure and Mechanisms. Oakville, Ont: Apple Academic Press. Retrieved from http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsebk&AN=481079
  • Росин И. В., Томина Л. Д.-ОБЩАЯ И НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ В 3 Т. Т.2. ХИМИЯ S-, D- И F- ЭЛЕМЕНТОВ. Учебник для академического бакалавриата-М.:Издательство Юрайт,2019-492-Бакалавр. Академический курс-978-5-534-02292-6, 978-5-534-02293-3: -Текст электронный // ЭБС Юрайт - https://biblio-online.ru/book/obschaya-i-neorganicheskaya-himiya-v-3-t-t-2-himiya-s-d-i-f-elementov-432985
  • Росин И. В., Томина Л. Д.-ОБЩАЯ И НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ В 3 Т. Т.3. ХИМИЯ P-ЭЛЕМЕНТОВ. Учебник для академического бакалавриата-М.:Издательство Юрайт,2019-436-Бакалавр. Академический курс-978-5-534-02294-0, 978-5-534-02293-3: -Текст электронный // ЭБС Юрайт - https://biblio-online.ru/book/obschaya-i-neorganicheskaya-himiya-v-3-t-t-3-himiya-p-elementov-432986
  • Суворов А. В., Никольский А. Б.-ОБЩАЯ И НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ В 2 Т. ТОМ 1 6-е изд., испр. и доп. Учебник для СПО-М.:Издательство Юрайт,2019-343-Профессиональное образование-978-5-534-08659-1, 978-5-534-10634-3: -Текст электронный // ЭБС Юрайт - https://biblio-online.ru/book/obschaya-i-neorganicheskaya-himiya-v-2-t-tom-1-430968
  • Суворов А. В., Никольский А. Б.-ОБЩАЯ И НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ В 2 Т. ТОМ 2 6-е изд., испр. и доп. Учебник для СПО-М.:Издательство Юрайт,2019-378-Профессиональное образование-978-5-534-02182-0, 978-5-534-10634-3: -Текст электронный // ЭБС Юрайт - https://biblio-online.ru/book/obschaya-i-neorganicheskaya-himiya-v-2-t-tom-2-437404