Вопросы к коллоквиуму для студентов ФАКИ

1. Основные представления об электронном строении атома: квантово-механическая модель, волновая функция, вероятностный характер поведения электрона в атоме.

2. Квантовые числа: главное, орбитальное, магнитное. Возможные значения квантовых чисел, смысл квантовых чисел с точки зрения характеристики атомных орбиталей. Спин электрона.

3. Энергетические уровни и подуровни. С помощью каких квантовых чисел можно описать уровень и подуровень.

4. Атомные орбитали: определение атомной орбитали. Квантовые числа, которыми можно описать атомную орбиталь. Форма орбиталей (s, p, d, f) и их ориентация по координатным осям. Количество орбиталей на энергетическом подуровне. Максимальная емкость энергетического подуровня.

5. Правила заполнения электронных оболочек: принцип минимума энергии (знать порядок заполнения уровней и подуровней), правило Гунда, принцип запрета Паули. Уметь применять эти принципы для выполнения практических заданий. Правило Клечковского.

6. Наиболее энергетические выгодные варианты заполнения p-, d- и f-подуровней (уметь находить такие варианты при составлении электронных конфигураций и анализе периодических свойств элементов).

7. Проскок электрона при заполнении электронных оболочек атомов (у меть определять такие конфигурации и объяснять, почему этот проскок происходит).

8. Электронные конфигурации анионов и катионов (уметь составлять, особое внимание уделить катионам d-элементов).

9. Периодическая система элементов Д.И. Менделеева, основная информация, содержащаяся в ней. Периоды, группы – главная и побочная. Формулировка периодического закона.

10. s-, p-, d- и f-элементы. Валентные электроны s-, p-, d- и f-элементов. Расположение s-, p-, d- и f-элементов в Периодической системе элементов. Почему валентность элементов 3-го периода больше валентности элементов 2-го периода.

11. Периодичность свойств элементов: атомные и ионные радиусы (радиусы катионов и анионов), закономерности изменения радиусов в периодах, главных и побочных подгруппах (уметь объяснять нарушения закономерностей изменения). Лантаноидное сжатие.

12. Периодичность свойств элементов: энергия ионизации атома. Определение, единицы измерения. Какие свойства элемента характеризует энергия ионизации? Закономерности изменения энергии ионизации в периодах, главных и побочных подгруппах (уметь объяснять нарушения закономерностей изменения).

13. Ионизационные потенциалы (уметь использовать информацию).

14. Периодичность свойств элементов: сродство к электрону. Определение, единицы измерения. Какие свойства элемента характеризует энергия сродства к электрону? Закономерности изменения энергии сродства к электрону в периодах, главных и побочных подгруппах (уметь объяснять нарушения закономерностей изменения).

15. Периодичность свойств элементов: электроотрицательность. Определение. Относительная электроотрицательность элементов по Поллингу. Закономерности изменения электроотрицательности в Периодической системе элементов. Уметь пользоваться понятием электроотрицательности в теме Химическая связь.

16. Периодическая классификация элементов: металлы, неметаллы, металлоиды. Свойства металлов и неметаллов, отличие металлов и неметаллов друг от друга. Закономерности изменения физических и химических свойств элементов в периодах и группах. Где находятся эти элементы в Периодической системе (уметь объяснять закономерности изменения).

17. Понятие о степени окисления элементов (уметь определять степень окисления элемента в соединении).

18. Понятие о химической связи. Термодинамика образования химической связи. Правило октета.

19. Виды химической связи: ионная, металлическая, ковалентная. Особенности организации каждого из видов связи.

20. Механизм образования ионной связи. Электростатическое приближение при описании ионной связи. Свойства ионной связи – ненаправленность и ненасыщаемость. Характерные свойства соединений с ионной связью.

21. Критерии различия ковалентной (полярной и неполярной) и ионной связей – разница электроотрицательностей элементов, образующих связь. Степень ионности. Уметь определять тип связи в соединениях.

22. Основные характеристики ковалентной связи: длина, энергия (уметь показать длину и энергию связи на энергетической кривой), угол связи, дипольный момент связи. Определения этих характеристик. Взаимосвязь длины и энергии связи.

23. Механизмы образования ковалентной связи: обменный механизм. Уметь объяснять обменный механизм на конкретных молекулах и ионах.

24. Механизмы образования ковалентной связи: донорно-акцепторный механизм. Уметь объяснять донорно-акцепторный механизм на конкретных молекулах и ионах.

25. Свойства ковалентной связи: направленность, насыщаемость, полярность, дипольный момент связи.

26. Насыщаемость ковалентной связи, с чем связано это свойство. Особенности элементов 2-го и 3-периодов.

27. Направленность ковалентной связи: σ- и π-связи. Кратность ковалентной связи. Кратность связи в молекулах N₂ и CO. Влияние строения молекул N₂ и CO на их свойства.

28. Полярность ковалентной связи. Полярные и неполярные ковалентные связи. Дипольный момент связи (уметь сравнивать полярность связей).

29. Теория отталкивания электронных пар валентных орбиталей (ОЭПВО) – основные положения.

30. Геометрия молекул типа АВ₂, АВ₃, АВ₄, АВ₆, АВ₂Е:, АВ₃Е:, АВ₃Е₂: (уметь показать на конкретных примерах).

31. Дипольный момент молекулы (уметь определять дипольный момент молекулы для простейших случаев типа АВ₂, АВ₃, АВ₄, АВ₆, АВ₂Е:, АВ₃Е:, АВ₃Е₂:).

32. Влияние геометрии молекулы на ее полярность (уметь предсказывать полярность молекулы для простейших случаев типа АВ₂, АВ₃, АВ₄, АВ₆, АВ₂Е:, АВ₃Е:, АВ₃Е₂:).

33. Влияние неподеленных электронных пар на геометрию молекулы и валентный угол между связями (уметь выявлять такие ситуации, знать примеры с молекулами CH₄, NH₃ и H₂O).

34. Влияние неподеленных электронных пар на дипольный момент молекулы (уметь выявлять такие ситуации, знать примеры с молекулами NF₃ и NH₃).

35. Понятие о гибридизации атомных орбиталей. Типы гибридизации: sp-, sp²- sp³-. Знать тип гибридизации центрального атома для молекул BeCl₂, BF₃, AlCl₃, CH₄, NH₃ и H₂O, NF₃, уметь делать выводы о полярности молекул на основании строения молекулы).

36. Металлическая связь. Особенности организации металлической связи в кристаллах d-элементов. Влияние d-орбиталей на температуру плавления. Уметь объяснять тугоплавкость Cr, Mo и W.

37. Водородная связь. Механизм образования. Примеры молекул, способных образовывать межмолекулярные водородные связи. Влияние водородных связей на свойства соединений (уметь отвечать на практические вопросы).

38. Слабые межмолекулярные взаимодействия – ион-дипольные, силы Ван-дер-Ваальса. Влияние дисперсионных сил на свойства соединений и процессы конденсации (уметь отвечать на практические вопросы).