1. Значення теми: Знання цієї теми дозволять студентам передбачати тип та міцність зв’язків в хімічних сполуках, а також їх реакційну здатність. Ці знання допоможуть студентам краще зрозуміти питання просторової будови та реакційної здатності хімічних сполук при вивченні неорганічної, органічної, біологічної, аналітичної хімії, та інших дисциплін.
2. Основні питання теми:
2.1. Сучасні уявлення про природу хімічного зв’язку. Характеристики зв’язку: енергія, довжина, валентний кут.
2.2. Ковалентний зв’язок. Метод валентних зв’язків (ВЗ). Двоелектронний хімічний зв’язок за Гейтлером–Лондоном (на прикладі утворення Н2).
2.3. Обмінний та донорно–акцепторний механізми утворення ковалентного зв’язку.
2.4. Властивості ковалентного зв’язку: насичуваність, напрямленість, поляризаційна здатність.
2.5. Утворення та зв’язків, кратність зв’язку згідно з методом ВЗ.
2.6. Утворення ковалентного зв’язку в збудженому стані атомів. Гібридизація атомних орбіталей та просторова будова молекул.
2.7. Визначення валентності за методом ВЗ.
3. Література:
3.1. Конспект лекції.
3.2. Левітін Є.Я. та ін. Загальна та неорганічна хімія. Підручник. Вінниця: НОВА КНИГА, 2003.— стор. 61–98.
3.3. Глинка Л.Г. Общая химия. Л.: 1986.
3.4. Оленин С.С., Фадеев Г.Н. Неорганическая химия. М.: 1979. с.68–72, 76–80, 83–85, 91–93.
3.5. Григор’єва В.В. та ін. Загальна хімія, 1991, с. 62–85.
4. Завдання для закріплення матеріалу:
4.1. Встановити вид гібридизації атомних орбіталей, просторову будову та валентний кут в наступних молекул: H2S, PH3, SiCl4, MgCl2, AlCl3.Для вказаних молекул графічно зобразити перекриття атомних орбіталей з утворенням відповідних –зв’язків.
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
4.2. В яких сполуках присутній лише –зв’язок (відповідь мотивуйте):
а) вуглекислого газу
б) хлороводню
в) кисню
г) фтору
д) водню
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
4.3. За наявності яких зв’язків обертання атомів карбону відносно один одного неможливе? Навести приклади.
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
“Зараховано”'>Зараховано”
„____”_________________200__р. ______________________
(підпис викладача)
Будова молекул
1. Значення теми: Знання цієї теми дозволять студентам передбачати тип та міцність зв’язків в хімічних сполуках, а також їх реакційну здатність. Ці знання допоможуть студентам краще зрозуміти питання просторової будови та реакційної здатності хімічних сполук при вивченні неорганічної, органічної, біологічної, аналітичної хімії, та інших дисциплін.
2. Питання, що підлягають вивченню:
2.1. Основні положення методу молекулярних орбіталей (МО). Зв’язувальні, розпушувальні та незв’язувальні молекулярні орбіталі. Їх енергія та форма.
2.2. Енергетичні діаграми молекул які утворені атомами елементів І та ІІ періодів періодичної системи елементів. Кратність зв’язку за методом МО.
2.3. Іонний зв’язок та його властивості: ненасичуваність, ненапрямленість. Будова та властивості сполук з іонним типом зв’язку.
2.4. Металевий зв’язок.
2.5. Міжмолекулярна взаємодія та її природа. Орієнтаційна, індукційна та дисперсійна взаємодія.
2.6. Водневий зв’язок та його типи. Роль водневого зв’язку в біологічних системах.
3. Література:
3.1. Конспект лекції.
3.2. Левітін Є.Я. та ін. Загальна та неорганічна хімія. Підручник. Вінниця: НОВА КНИГА, 2003.— стор. 61–98.
3.3. Григор’єва В.В. та ін. Загальна хімія. 1991. с. 62–104.
3.4. Глинка Н.Л. Общая химия. — Л.: „Химия”, 1986г.
3.5. Оленин С.С., Фадеев Г.Н. Неорганическая химия. М.: 1979, с. 72–76, 81–82, 86–93.
4. Завдання для закріплення матеріалу:
4.1. Зобразіть енергетичні діаграми наступних молекулах: F2, N2, NO, CO.
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
4.2. На прикладі молекул води покажіть схематично утворення водневого зв’язку. Яка біологічна роль водневого зв’язку?
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
“Зараховано”
„____”_________________200__р. ______________________
(підпис викладача)
Енергетика та напрямок хімічних реакцій
1. Значення теми: Знання основ хімічної термодинаміки необхідно для розуміння основ енергетики біохімічних і біологічних процесів, які вивчаються біохімією, біофізикою та фізіологією. Вміння розрахувати і практично визначити теплові ефекти хімічних реакцій необхідні для розуміння і визначення енергетичних характеристик біохімічних процесів організму людини.
2. Питання, що підлягають вивченню:
2.1. Предмет хімічної термодинаміки. Характеристика термодинамічних систем та їх стану.
2.2. Перший закон термодинаміки. Поглинання та випромінювання різних видів енергії при хімічних перетвореннях. Внутрішня енергія та ентальпія. Тепловий ефект ізобарного та ізохорного процесів. Термохімічні рівняння, їх особливості.
2.3. Закон Гесса та його наслідки. Стандартні умови та стандартні значення ентальпії утворення та згоряння речовин. Розрахунки теплових ефектів хімічних реакцій, процесів розчинення речовин, дисоціації кислот та основ.
2.4. Другий закон термодинаміки. Ентропія як міра безпорядку системи (рівняння Больцмана).
2.5. Енергія Гібса як критерій самочинного протікання хімічних реакцій та характеристики термодинамічної стійкості хімічних сполук.
2.6. Значення термохімічних розрахунків для енергетичної характеристики біохімічних процесів. Підпорядкованість живих організмів законам термодинаміки.
3. Література:
3.1. Конспект лекції.
3.2. Левітін Є.Я. та ін. Загальна та неорганічна хімія. Підручник. Вінниця: НОВА КНИГА, 2003.— стор. 126–139.
3.3. Григор’єва та ін. Загальна хімія. 1991. с. 104–114
3.4. Глинка Н.Л. Общая химия. — Л.: „Химия”, 1986г. — с. 158–196.
3.5. Садовничая Л.П., Хухрянский В.Г., Циганенко А.Я., Биофизическая химия, 1986, с. 8–29, 35–37.
4. Завдання для закріплення матеріалу:
4.1. При зберіганні пшеничного борошна вуглеводи, що містяться в ньому, повільно окислюються з виділенням тепла. Знайти тепловий ефект реакції, якщо теплоти утворення речовин дорівнюють:
Ноутв.(CO2) = –393,6 кДж/моль,
Ноутв.(H2O) = –285,6 кДж/моль,
Ноутв.(C6H12O6) = –1272,45 кДж/моль.
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
4.2. Реакція окислення оксиду вуглецю(ІІ) іде за рівнянням:
CO(г.) + O2(г.) CO2(г.); Но = –264,7 кДж.
Скільки літрів вуглецю(ІІ) треба спалити, щоб утворилось 4,187 кДж теплоти?
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
4.3. Чи є можливою реакція: NO(г.) + O2(г.) NO2(г.); якщо Gоутв.NO = 126,8 кДж/моль; Gоутв.NO2 = 51,8 кДж/моль?
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
4.4. Розрахуйте зміну ентропії при плавленні 3 моль оцтової кислоти (СН3СООН), якщо температура плавлення 16,6ОС, а теплота плавлення (Н) –194Дж/г.
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
5. Лабораторна робота.
Визначення теплового ефекту реакції нейтралізації.
Теплові ефекти хімічних реакцій визначають в спеціальному приладі — колориметрі, або в посудині Дьюара. В попередньо зважений калориметричний стакан (посудину Дьюара) налити 150мл розчину лугу (NaOH) з Сн = 1моль/л і виміряти його температуру. Потім при постійному перемішуванні до розчину лугу долити 150мл розчину соляної кислоти (HCl) з Cн = 1 моль/л Виміряти найвищу температуру, яку покаже термометр після злиття розчинів.
Дані експерименту записати по формі:
Маса калориметричного стакану, г, m2 (посудини Дьюара) = ____________
Концентрації розчинів, Сн = 1моль/л
Об’єм розчинів, мл, Vл = Vк = 150мл
Температура розчину лугу, tл = ____________
Температура розчину кислоти, tк = ____________
Початкова температура,
Температура після нейтралізації, t2 = ____________
Загальна маса розчинів, m = 2Vл = 2150мл1г/мл = 300г
По результатах досліду обчислюють теплоту нейтралізації за формулою:
=
де:
t = t2 – t1;
С = m1C1 + m2C2
С1 (питома теплота скла) = 0,753 Дж/гград
С2 (питома теплота розчину) = 4,184 Дж/гград (дорівнює теплоємності води)
(густина розчину) = (Н2О) 1г/мл.
Q = – Н
NaOH + HCl NaCl + H2O
ΔН = _________ кДж/моль
Встановити відносну похибку (в %), коли теоретичне значення теплового ефекту реакції нейтралізації одного моля соляної кислоти лугом дорівнює 57,3 кДж.
Висновок:___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
“Зараховано”
„____”_________________200__р. ______________________
(підпис викладача)
Швидкість хімічних реакцій та хімічна рівновага. Каталіз
1. Значення теми: Знання основних законів хімічної рівноваги і кінетики необхідні студентам для вивчення ряду наступних дисциплін: біоорганічної хімії (швидкість і механізм органічних реакцій), біохімії (швидкість ферментативних процесів, кінетика і механізм утворення метаболітів і кінцевих продуктів біохімічних процесів), фармакології (визначення швидкості проникнення лікарського препарату в організм людини, його розподіл і швидкість перетворення і виділення з організму) та інші.
2. Питання, що підлягають вивченню:
2.1. Швидкість гомогенних та гетерогенних реакцій, її залежність від концентрації (закон діючих мас) і температури (рівняння Арреніуса та правило Вант–Гоффа).
2.2. Теорія активних зіткнень Арреніуса. Енергія активації. Порядок та молекулярність реакції.
2.3. Гомогенний та гетерогенний каталіз. Ферментативний каталіз.
2.4. Незворотні та зворотні хімічні реакції. Хімічна рівновага.
2.5. Константа хімічної рівноваги. Фактори, що впливають на зміщення хімічної рівноваги. Принцип Ле–Шательє.
3. Література:
3.1. Конспект лекції.
3.2. Левітін Є.Я. та ін. Загальна та неорганічна хімія. Підручник. Вінниця: НОВА КНИГА, 2003.— стор. 140–156.
3.3. Глинка Н.Л. Общая химия. — Л.: „Химия”, 1986г. — с. 163–187
3.4. Григор’єва В.В. та ін., Загальна хімія, 1991, с. 114–128.
3.5. Садовничая Л.П., Хухрянский В.Г., Цыганенко А.Я., Биофизическая химия, 1985, с. 140–166
3.6. Равич–Щербо М.И., Новиков В.В. Физическая и коллоидная химия, 1975, с. 103–131.
4. Завдання для закріплення матеріалу:
4.1. Константа рівноваги термічної дисоціації N2O2 2NO2, К=0,26. Рівноважна концентрація NO2 дорівнює 0,28моль/л. Розрахуйте рівноважну і початкову концентрації N2O4.
Дано: Розв’язання: _______________________________________________
_________________________________________________________
_________________________________________________________
_________________________________________________________
_________________________________________________________
_________________________________________________________
Відповідь:___________________________________________________________________________
4.2. В якому напрямку зміститься рівновага реакції: CH4 + H2O = CO + 3H2 при зменшені об’єму апарату в 3 рази?
Дано: Розв’язання: _______________________________________________
_________________________________________________________
_________________________________________________________
_________________________________________________________
_________________________________________________________
_________________________________________________________
Відповідь:___________________________________________________________________________
4.3. Реакція при температурі 20оС проходить за 40сек. Температурний коефіцієнт швидкості реакції дорівнює 2. За який час закінчиться ця реакція при 50оС?
Дано: Розв’язання: _______________________________________________
_________________________________________________________
_________________________________________________________
_________________________________________________________
_________________________________________________________
_________________________________________________________
Відповідь:___________________________________________________________________________
Достарыңызбен бөлісу: |