Учебнометодическое объединение
 Скачать 0.51 Mb.
|
Рекомендуемая литератураОсновная литература Полторак О.М. “Термодинамика в физической химии”. Москва, Высшая школа, 1991 Еремин Е.Н. “Основы химической термодинамики” Москва,.Высшая школа, 1974 3.Эткинс П., де Паула Дж. "Физическая химия", Москва, Мир, 2007 Еремин Е.Н. «Основы химической кинетики в газах и растворах». Москва, МГУ, 1971 Эмануэль Н.М., Кнорре Д.Г. «Курс химической кинетики». Москва, Высшая школа, 1984. Б.Б.Дамаскин, О.А.Петрий, Г.А.Цирлина «Теоретическая электрохимия». Москва, Герасимов Я.И. и другие. «Курс Физической химии». Москва, Госхимиздат, 1969. Дополнительная литература 1. Глесстон С., Лейдлер К., Эйринг Г. «Теория абсолютных скоростей реакций». Москва. Ин.лит. 1948 2. Пригожин И., Кондепуди Д. «Современная термодинамика».М. Мир. 2002 3. Смирнова Н.А. «Методы статистической термодинамики в физической химии». Москва. Высшая школа.1982. 4. «Физическая химия». Под ред. Б.Н.Никольского. Ленинград. Химия, 1987 Лабораторные работы должны быть обеспечены методическими разработками по тематике проведения лабораторных работ. 5.2 “Неорганическая химия” Рекомендуется для направления подготовки «Химия » как общая для всех профилей подготовки базовая дисциплина цикла «Профессиональные (специальные) дисциплины» Квалификация (степень) - бакалавр Аннотация программы 1. Введение Химия как система знаний о веществах – их составе, строении и химической связи. Предмет и задачи химии. Основные задачи современной неорганической химии. 2. Теоретические основы Основы химической термодинамики. 1й и 2й законы, система, внутренняя энергия энтальпия, энтропия, равновесие. Растворы, фазовые равновесия, правил фаз Гиббса. Основные понятия о кислотно-основном равновесии. Окислительно-восстановительные реакции. Электродный потенциал. Уравнение Нернста. Электролиз. Скорость химической реакции. Энергия активации. Строение атома. Волновая функция, квантовые числа. Атомные орбитали. Принцип Паули. Химический элемент. Периодический закон Д.И. Менделеева, структура периодической системы (ПС). Основные типы химической связи. Основные понятия о методах валентных связей и молекулярных орбиталей. Комплексные соединения: общие понятия, номенклатура, изомерия. Строение комплексных соединений, теория кристаллического поля. Устойчивость комплексных соединений. Основные понятия кристаллохимии. Простейшие структуры бинарных соединений. Зонная модель строения твердых тел. 3. Химия непереходных элементов Водород-первый элемент ПС, его двойственное положение. Элементы 1й, 2й и 13-18й групп ПС. Закономерности в изменении электронных конфигураций, величин радиусов, электроотрицательности и энергии ионизации атомов. Типичные степени окисления. Закономерности в строении и свойствах основных типов соединений. Природные соединения, получение и применение. Биологическая роль. 4. Химия переходных элементов Элементы 3-12й групп ПС. Закономерности в изменении электронных конфигураций, величин радиусов, энергии ионизации, характерных степеней окисления, координационных чисел атомов. Природные соединения, получение и сопоставление физических и химических свойств простых веществ. Строение и свойства основных комплексных соединений. Биологическая роль. Особенности f-элементов. 5. Современные проблемы неорганической химии. Металлоорганическая и супрамолекулярная химия. Химия нестехиомерических соединений. Неорганические материалы. Наноматериалы и нанотехнология. Бионеорганическая химия. 5.3 «Органическая химия» Рекомендуется для направления подготовки «Химия » как общая для всех профилей подготовки базовая дисциплина цикла «Профессиональные (специальные) дисциплины» Квалификация (степень) - бакалавр Аннотация программы Введение Органическая химия как один из важнейших разделов химии: предмет и задачи современной органической химии, взаимосвязь с другими современными научными дисциплинами – биологической химией, химией высокомолекулярных соединений (полимеров), фармакологической химией, медицинской химией. 2.Теоретические основы органической химии Понятие о химической функции, классификация органических соединений и основы современной номенклатуры органических соединений. Строение органических соединений (гибридизация углерода в органических соединениях, атомные и молекулярные орбитали, природа связей в органических соединениях электронные эффекты заместителей). Органические реакции и их механизмы (кинетика термодинамика, стереохимический результат). Оптическая изомерия. Способы изображения пространственного строения органических молекул (клиновидные проекции, проекции Ньюмена и стереохимические формулы Фишера). Физико-химические методы исследования строения органических соединений (ИК-, УФ-, ЯМР-спектроскопия, масс-спектрометрия, рентгеноструктурный анализ). 3. Основные классы органических соединений. Функциональный анализ органических соединений и особенности электронного строения функциональных групп. Современные методы синтеза органических соединений, основы ретросинтетического анализа. Химические свойства органических соединений, обусловленные наличием функциональных групп различной природы. Полифункциональные органические соединения, в том числе – природные. Основы химии природных соединений (сахаров, аминокислот, белков, нуклеиновых кислот, стероидов). Современные проблемы органической химии. Разработка новых стратегических подходов, позволяющих планировать и осуществлять синтез органических соединений заданной структуры (направленный органический синтез). Получение новых лекарственных препаратов, разнообразных материалов с заданными физико-химическими свойствами, в том числе – наноматериалов. Создание металлокомплексных катализаторов нового типа, позволяющих осуществлять многие реакции в асимметрическом варианте. Совершенствование известных и создание новых химических технологий, отвечающих современным требованиям экологической безопасности. 5.4. «Квантовая химия» Рекомендуется для направления подготовки «Химия » как общая для всех профилей подготовки базовая дисциплина цикла «Профессиональные (специальные) дисциплины» Квалификация (степень) - бакалавр Аннотация программы 1. Введение. Квантовая химия как теоретическая основа представлений современной химии. 2. Общие принципы. Временное и стационарное уравнения Шрёдингера для атомов и молекул. Адиабатическое приближение. Электронные, колебательные и вращательные состояния молекул. Поверхность потенциальной энергии. Связь структуры молекулы с топологией поверхности потенциальной энергии. Электронная плотность и ее изменения при переходе от атомов к молекуле. 3. Методы квантовой химии. Одноэлектронное приближение и методы Хартри – Фока. Орбитальные энергии и теорема Купманса. Электронная корреляция, методы ее учета. Теорема Хоэнберга – Кона. Методы на основе функционала электронной плотности. Описание межмолекулярных взаимодействий в рамках квантовой химии. Составляющие межмолекулярных взаимодействий. 4. Симметрия ядерной конфигурации. Группы симметрии ядерной конфигурации. Представления групп симметрии. Симметрия и свойства молекул. Классификация состояний молекул и классификация орбиталей по симметрии. σ- и π-Орбитали, π-электронное приближение. Различные типы орбиталей (локализованные орбитали, орбитали симметрии и т.п.). Гибридизация и гибридные орбитали. Представления об атомах в молекуле. Электрнно-колебательное взаимодействие и эффекты Яна – Теллера. 5. Полуэмпирические методы квантовой химии. Основные принципы перехода к полуэмпирическим методам. Методы на основе нулевого дифференциального перекрывания. Расширенный и простой методы Хюккеля. 6. Прикладные задачи квантовой химии. Различные типы химической связи. Заряды на атомах и порядки связей. Координационные соединения. Теория кристаллического поля и теория поля лигандов. Комплексы с переносом заряда. Органические соединения. Переносимость орбиталей и электронной плотности локальных фрагментов молекул. Ароматичность. Изолобальная аналогия. Теория граничных орбиталей. Концепция жестких и мягких кислот и оснований. Путь реакции и координата реакции на поверхности потенциальной энергии. Переходное состояние. Симметрия реагентов, переходного состояния и продуктов реакции. Принцип сохранения орбитальной симметрии Вудворда – Хоффмана. 5.5 «Современная неорганическая химия» Рекомендуется для направления подготовки «Химия » как общая вузовская дисциплина для профиля подготовки «Неорганическая и координационная химия» Квалификация (степень) - бакалавр Аннотация программы 1. Модели химической связи в неорганической химии Симметрия молекул и орбиталей, таблицы характеров, представления. Метод МО-ЛКАО для многоатомных молекул, групповые орбитали, энергетические диаграммы. Корреляционные диаграммы. Периодичность орбитальных параметров. Степень ионности ковалентной связи, энергия ионной кристаллической структуры. Ван-дер-Ваальсово взаимодействие, водородные связи. Образование, устойчивость и реакционная способность моноядерных комплексов Модель Льюиса. Теория мягких и жестких кислот и оснований Пирсона. Устойчивость комплексов. Особенности комплексообразования s-металлов. Комплексы d-элементов: расщепление орбиталей в полях различной симметрии, спектрохимический ряд лигандов, магнитные свойства. Реальная электронная конфигурация атомов, термы. Диаграммы Танабе-Сугано, спектры электронных переходов. К ратные связи металл-лиганд, π-связывание, перенос заряда. Карбонилы и родственные соединения, правило Сиджвика. Особенности f-элементов. Спин-орбитальное взаимодействие, термы f-элементов, магнитные свойства комплексов f-элементов. Механизмы реакций с участием моноядерных комплексов. Взаимное влияние лигандов. Окислительно-восстановительные реакции. Металлокомплексный катализ. 3. Полиядерные системы Взаимодействие металл-металл (М-М). Прямое и косвенное обменные взаимодействия, сверхобмен. Кооперативный эффект Яна-Теллера. Кратные связи М-М, d-компонента химической связи. Кластеры, числа КВЭ и КСЭ, многоцентровая связь М-М. Конденсация кластеров. Фазы Цинтля. 4. Введение в электронное строение твердого тела Энергия связи в металлах. Зонная структура твердого тела. Решетки Браве, ячейка Вигнера-Зейтца, обратная решетка. Зоны Бриллюэна. Плотность состояний. Металлы, диэлектрики, полупроводники. Электрические и магнитные свойства. Парамагнетизм Паули. Пьезо- и сегнетоэлектрики, ферроики. Низкоразмерные твердые тела, одно- и двумерная проводимость, пайерлсовское искажение, низкоразмерный магнетизм. Электронное строение основных типов оксидов и сульфидов d-металлов. Перовскиты. Фазы кристаллографического сдвига. 6. Список разработчиков и экспертов Разработчики: химический факультет декан факультета, Лунин В.В. МГУ имени Председатель УМС по химии М.В.Ломоносова академик РАН, профессор химический факультет профессор Кузьменко Н.Е. МГУ имени М.В.Ломоносова химический факультет ст.н.сотр Шевельков В.Ф. МГУ имени Зам. Председателя УМС М.В.Ломоносова по химии . Эксперт: Санкт-Петербургский ГУ профессор Чежина Н.В. |