Текущий контроль качества усвоения знаний заключается в проведении рейтинговых контрольных работ, защите лабораторных работ, индивидуальных заданий по каждой теме календарного плана дисциплины.
В практикуме по неорганическому синтезу перед выполнением синтеза проводится собеседование, во время которого проверяется умение анализировать теоретический материал, самостоятельно планировать и проводить синтез заданного вещества, а также осуществлять подбор необходимых методов очистки.
Зачет по неорганическому синтезу выставляется при условии выполнения и защиты всех работ, предусмотренных календарным планом.
Итоговая аттестация
Итоговая аттестация проводится в виде экзамена. На экзамене проверяется усвоение теоретических основ неорганической химии, включающих знание:
номенклатуры и классификации неорганических соединений;
закономерностей изменения атомных характеристик элементов в зависимости от положения в Периодической системе;
сравнительных характеристик простых веществ, водородных и кислородсодержащих соединений непереходных и переходных элементов и их комплексных соединений.
Важно также выявить умение студента использовать теоретические знания в объяснении практических методов получения химических соединений, а также переработки и утилизации опасных для окружающей среды веществ (тяжелые металлы, кислоты, основания).
На экзамене оценивается и уровень владения умениями и навыками экспериментальной работы.
Основное содержание
Строение вещества
Строение атома
Квантово-механическое описание атома
Сложность строения атома - катодные и Х-лучи, радиоактивность, открытие электрона и определение его массы и заряда. Модель строения атома по Томсону. Опыты Резерфорда. Соотношение между объемом атома и его ядра. Соотношение Мозли, физический смысл порядкового номера химических элементов. Планетарная модель атома. Свойства электромагнитного излучения и его взаимодействия с веществом: атомные спектры, опыты Франка и Герца, противоречия с планетарной моделью строения атома. Корпускулярно-волновые свойства электромагнитного излучения. Уравнение Планка. Фотоэффект. Эффект Комптона. Фотон и его характеристики. Модель атома водорода по Бору. Постулаты Бора и условие стационарности орбит. Обоснования атомных спектров водорода и уравнения Ридберга. Экспериментальное подтверждение волновых свойств электрона. Уравнение Де-Бройля. Принцип неопределенности Гейзенберга, статистический характер описания микрочастиц.
Вероятностная модель строения атома
Понятие о волновой функции и ее параметрах. Уравнение Шредингера. Радиальная и угловая составляющие волновой функции. Квантовые числа и их физический смысл. Квантование энергии, орбитального момента количества движения и орбитального магнитного момента электрона. Понятия - атомная орбиталь, электронное облако, граничная поверхность, узловая поверхность, функция радиального распределения электронной плотности, полярные диаграммы, квантовый уровень и квантовый подуровень. Собственный угловой и магнитный момент электрона. Понятие о спине и спиновом квантовом числе. Графическое изображение s-, р-, d- и f-электронных облаков. Вырожденные состояния.
Одноэлектронное приближение. Понятие об эффективном заряде и постоянной экранирования. Проникающая способность электронов, влияние величины орбитального квантового числа на энергию электрона в многоэлектронном атоме. Энергетическая последовательность атомных орбиталей. Принципы и правила заполнения электронами атомных орбиталей - принцип Паули, правило Хунда, правило Клечковского. Основное и возбужденное состояние атомов. Изоэлектронные системы. Электронные и электронно-графические формулы атомов и ионов химических элементов.
Периодический закон Д.И. Менделеева и строение атомов
Периодичность в изменении электронных конфигураций атомов- принцип Паули как основа периодического закона. Понятие о периодической системе как математическом описании периодического закона и периодических таблицах - как графическом отображении периодической системы. Различные формы периодических таблиц (длиннопериодная, короткопериодная, пирамидальная) - их достоинства и недостатки. Понятие о периоде и группе. Внутренняя и вторичная периодичность. Вертикальные, горизонтальные и диагональные аналогии. Классификация химических элементов. Верхняя и нижняя границы периодической системы.
Основные характеристики атомов: радиус (орбитальный, Ван-дер-ваальсовский, ковалентный, металлический, ионный), энергия ионизации. энергия сродства к электрону, относительная электроотрицательность. Основные закономерности изменения атомных характеристик в зависимости от положения элемента в периодической системе.