Реферат: Список профилей направления подготовки 020300

2. Список профилей направления подготовки 020300 «Химия, физика и механика материалов»:

- Функциональные, конструкционные материалы и наноматериалы.


3. Требования к результатам освоения основной образовательной

программы


Требования к результатам освоения основной образовательной программы бакалавриата приводятся в разделе 5 текста ФГОС ВПО подготовки бакалавров по направлению 020300 «Химия, физика и механика материалов».

Перечень компетенций может дополняться учебными заведениями в ходе подготовки бакалавров по Химии, физике и механике материалов с учетом содержания профильных вариативных дисциплин профессионального цикла, введения дополнительных требований к выполнению ООП или специфики содержания их подготовки и рекомендаций работодателей.


^ ПРИМЕРНЫЙ УЧЕБНЫЙ ПЛАН

подготовки бакалавра по направлению 020300 «Химия, физика

и механика материалов»

Квалификация (степень) – бакалавр

Нормативный срок обучения – 4 года

п/п

Наименование

циклов, дисциплин и разделов

^ Общая

трудоемкость

Примерное распределение по семестрам

Форма промежуточной аттестации

Примечание



Зачетные

Единицы

Академические часы

1

2

3

4

5

6

7

8







Количество недель по

Семестрам







18

18

18

18

18

18

18

18







1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

Б.1


Гуманитарный, социальный и экономический

Цикл

35

1260






























ОК-1

ОК-2

ОК-3

ОК-4

ОК-5

ОК-7

ОК-8

ОК-9 ОК-10

ОК-11

ОК-12

ОК-13

ОК-14

ОК-15

ОК-16

ОК-17

ОК-18

ОК-19

ПК-1

ПК-2

ПК-4

ПК-10

ПК-17

^ Базовая часть

18

648




























1.Иностранный язык































Экзамен, зачет

2. История































Экзамен, зачет

3. История цивилизации































Экзамен, зачет

4.Философия































Экзамен, зачет

5.Экономика и основы менеджмента































Зачет

^ Вариативная часть (в том числе дисциплины по выбору студента)

17

612




























Б.2

Математический и естественнонаучный

Цикл

70

2520

+

+

+

+

+

+

+

+




ОК-6

ОК-7

ОК-8

ОК-9

ОК-12

ОК-13

ОК-14

ОК-19

ПК-2

ПК-6

ПК-11

ПК-13

ПК-14

ПК-15

ПК-3

ПК-7

ПК-8

ПК-21

^ Базовая часть

35

1260

+

+

+

+













10 экз., зачеты

1.Математика

11

396

+

+

+

+













4 экз., зачеты

2.Информатика.

11

396

+

+

+

+













4 экз., зачеты

3. Общая физика

7

252




+

+
















2 экз., зачеты

4. Основы наук о жизни

6

216




+

+
















зачет

^ Вариативная часть(в том числе дисциплины по выбору студента)

35


2520





























Б.3



Профессиональный цикл

96

3456

+

+

+

+

+

+

+

+




ОК-6

ОК-12

ОК-13

ОК-14

ОК-15

ОК-18

ПК-1

ПК-2

ПК-3

ПК-4

ПК-5

ПК-6

ПК-7

ПК-8

ПК-9

ПК-10

ПК-11

ПК-12

ПК-13

ПК-14

ПК-15

ПК-17

ПК-18

ПК-19

ПК-20

ПК-21

ПК-22

ПК-23

ПК-24

ПК-25

ПК-26

ПК-27

ПК-28

^ Базовая часть

48

1728

+

+

+

+

+

+

+

+




^ Модуль общая и неорганическая химия

14

504




























1. Общая химия

4

144

+






















зачет

2.Неорганическая химия

5

180

+

+



















2 экз., зачет

3. Практикум

4

144

+

+



















зачет

4. Курсовая работа

1

36




+



















зачет

^ Модуль органическая химия

4

144




























1. Органическая химия

2

72







+
















1 экз., зачет

2.Практикум

2

72







+

















зачет

^ Модуль современная аналитическая химия

4

144




























1. Методы анализа веществ и материалов

2

72










+













1 экз., зачет

2. Практикум

2

72










+













зачет

^ Модуль современная физическая химия

6

216




























1. Химическая термодинамика

1

36













+










1 экз., зачет

2. Химическая кинетика

1

36



















+




1 экз., зачет

3.Физико- химия дисперсных систем и наноматериалов

2


72






















+

1 экз., зачет

4. Практикум

2

72













+







+

зачет

^ Модуль высокомолекулярные соединения

3

108
















+










1. Химия и физика высокомолекулярныех соединений

1

36










+













1 экз., зачет

2. Практикум

2

72










+













зачет

^ Модуль структурная химия и кристаллохимия

4

144




























1. Кристаллохимия

1

36
















+







1 экз., зачет

2. Колебательная спектроскопия неорганических систем

1

36



















+




Зачет

3. Практикум

2

72
















+

+




Зачет

^ Модуль химия твердого тела

3

108




























1. Химическая физика твердого тела

1

36






















+

1 экз., зачет

2. Физико-химия и технология материалов

2

72
















+

+




1 экз., зачет

^ Модуль физика конденсированного состояния

4

144




























1. Квантовая физика

2

72










+













1 экз., зачет

2. Статистическая физика

1

36













+










1 экз., зачет

3. Введение в физику твердого тела

1

36
















+







1 экз., зачет

^ Модуль механика

4

144




























1. Классическая механика

2

72













+










1 экз., зачет

2. Мезомеханика

1

36
















+







1 экз., зачет

3. Гидродинамика

1

36






















+

Зачет

Безопасность жизнедеятельности

2

72

























Зачет

^ Вариативная часть(в том числе дисциплины по выбору студента)

48

1728




+

+

+

+

+

+

+







1.Основы магнетохимии

3

108







+
















зачет







2. Реальная структура твердого тела

4

144










+













зачет







3. Физика неупорядоченных сред

3

108













+










зачет







4. Материалы – прошлое, настоящее, будущее

4

144




+



















зачет







5. Термодинамика твердофазных реакций

4

144













+










1 экзамен, зачет







6. Основы рентгеновской дифрактометрии

6

216







+







+

+




2 экзамена, зачет







7. Электрохимия

4

144

+



















+

1 экз., зачет







8. Двумерные структуры и сверхрешетки

4

144






















+

1 экзамен, зачет







9. Экспериментальные методы физики конденсированного состояния вещества

3

108






















+

зачет







10. Численные методы в механике

4

144



















+

+

зачет







11. Методы локального анализа и анализа поверхности

3

108

























1 экзамен, зачет







12. Фазовые равновесия

3

108

























1 экзамен, зачет







13. Физика сверхпроводимости

3

108

























1 экзамен, зачет




Б.4

Физическая культура

2

400

+

+

+

+

+

+







Зачеты

ОК-16

ОК-17

Б.5

Практики и научно-исследовательская работа

25

900

+
















+

+






ПК-1

-

ПК-28

1.Ознакомительная практика

2

72

+






















Зачет




2.Научно-исследовательская (предквалификационная) практика

19

684



















+




Зачет

с оценкой




3. Подготовка публикаций и научной части квалификационной работы

2

72
















+
















4. Отчетные научно-практические конференции

2

72

+

+

+

+

+

+

+










Б.6

Итоговая

государственная

аттестация

Защита выпускной квалификационной работы

12

432






















+

ГАК,

Защита с оценкой

ОК-5

ОК-6

ОК-7

ОК-9

ОК-10

ОК-11

ОК-12

ОК-13

ПК-2

ПК-3

ПК-4

ПК-6

ПК-7

ПК-8

ПК-9




Всего:

240

8968

(+328)
































^ ПРИМЕРНАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОГО МОДУЛЯ


Наименование модуля “Общая и неорганическая химия”

Рекомендуется для направления подготовки 02300 «Химия, физика и механика материалов »

как общая базовая дисциплина для подготовки по профилю «Функциональные, конструкционные материалы и наноматериалы»

Квалификация (степень) выпускника - бакалавр

^ ОБЩАЯ ХИМИЯ
^ СИСТЕМА ПОДХОДОВ И РЕШЕНИЙ ХИМИИ
Химия как система знаний о веществах и их превращениях. Теория и эксперимент в химии. Уровни химической теории. Эксперимент, как критерий отбора, информационные системы. Система приоритетов в химии. Химические процессы на микро- и макроуровне. Необычные химические превращения. Вещества и материалы. Решение химических задач и составление уравнений реакций.
^ НАЧАЛА ХИМИЧЕСКОЙ ТЕРМОДИНАМИКИ
Основные задачи химической термодинамики. Термодинамические параметры. Фазы и компоненты. Физико-химические системы. Открытые, замкнутые и изолированные системы.

Тепловые эффекты реакций и термохимические уравнения. Функции состояния. Внутренняя энергия и ее изменение при химических и фазовых превращениях. Первое начало термодинамики. Энтальпия образования химических соединений. Стандартное состояние. Закон Гесса. Энтальпия растворения, фазового превращения, ионизации атомов и молекул, химической связи и гидратации ионов.

Теплоемкость. Температурная зависимость энтальпии веществ. Закон Кирхгоффа. Термохимические циклы. Химические и фазовые превращения в неорганических системах, используемые для генерации, хранения и транспортировки энергии. Теплотворная способность топлива и пищи. Химические процессы в энергетике будущего. Водородная энергетика.

Второй закон термодинамики. Энтропия и зависимость ее от температуры. Стандартная энтропия. Изменение энтропии при фазовых переходах и химических реакциях. Энергия Гиббса. Химический потенциал и активность. Критерии самопроизвольного протекания процессов в изолированных и открытых системах.
^ ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ
Обратимость химических реакций. Глубина протекания процессов. Степень превращения. Условие химического равновесия в гомо- и гетерогенных системах. Расчет константы равновесия с использованием свободных энергий Гиббса. Расчет констант равновесия и степени превращения для газовых реакций. Факторы, влияющие на величину константы равновесия. Смещение положения равновесия.
^ ФАЗОВЫЕ РАВНОВЕСИЯ
Условия фазового равновесия. Правило фаз Гиббса и вариантность системы. Фазовые диаграммы однокомпонентных систем. Р-Т диаграмма воды. Фазовые поля, линии двухфазных равновесии, тройная точка, метастабильные двухфазные равновесия. Фазовые переходы первого рода. Р-Т-диаграммы серы и фосфора.

Фазовые диаграммы двухкомпонентных систем. Понятие о проекциях, сечениях фазовой диаграммы. Конденсированные системы. Основные типы ТХ-диаграмм двухкомпонентных систем (эвтектика, конгруэнтно и инконгруэнтно плавящиеся соединения, твердые растворы).

Диаграмма растворимости как частный случай Т-х диаграммы системы соль-вода.

Использование методов физико-химического анализа для построения фазовых диаграмм на примерах одно- и двухкомпонентных систем. Использование диаграмм состояния при получении различных материалов.
РАСТВОРЫ
Классификация растворов по агрегатному состоянию. Способы выражения концентрации. Насыщенный раствор и растворимость - термодинамическое описание. Зависимость растворимости от температуры на примере Т-х-диаграммы системы Na2SO4-H2O. Факторы, влияющие на растворимость.

Закон Рауля и его термодинамическое обоснование. Идеальный раствор. Сопоставление Р-Т-диаграмм воды и растворов. Правило фаз для растворов. Коллигативные свойства растворов. Крио- и эбулиоскопия, криогидратная точка. Явление осмоса и осмотическое давление. Термодинамическое обоснование закона Вант-Гоффа. Расчет молекулярных масс органических веществ на основании свойств растворов.

Координационная теория растворителей. Растворители, как доноры и акцепторы пары электронов. Сольватация катиов и анионов в растворе. Энергетический эффект растворения. Зависимость способа диссоциации вещества от природы растворителя. Коллигативные свойства растворов электролитов. Изотонический коэффициент. Степень электролитической диссоциации. Сильные и слабые электролиты. Расплавы как растворители и электролиты.

Растворы сильных электролитов. Кажущаяся степень диссоциации. Активность ионов и коэффициент активности. Ионная сила растворов.

Растворы слабых электролитов. Константа диссоциации. Способы смещения равновесия. Малорастворимые соли. Произведение растворимости. Пути понижения и повышения растворимости.

Теории кислот и оснований (Аррениус, Бренстед, Льюис). Автопротолиз. Константа автопротолиза. Ионное произведение воды. Сильные и слабые кислоты. Факторы, определяющие силу кислот. Концентрация ионов водорода, рН. Диссоциация кислот и оснований в неводных растворителях.

Гидратированные катионы, как пример слабых кислот. Гидролиз солей, образованных сильной кислотой и слабым основанием. Константа и степень гидролиза. Факторы, влияющие на степень гидролиза. Гидролиз соли, образованной слабой кислотой и сильным основанием. Гидролиз соли слабой кислоты и слабого основания. Образование при гидролизе многоядерных кластеров. Буферные растворы.
^ ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ
Окислительно-восстановительные процессы и степень окисления. Электрохимические свойства растворов. Сопряженные окислительно-восстановительные пары. Электрохимическая ячейка, ее ЭДС и работа, электродный потенциал. Стандартный водородный электрод. Стандартные электродные потенциалы. Определение направления окислительно-восстановительных реакций. Диаграммы Латимера и Фроста. Уравнение Нернста. Расчет реальных потенциалов химических реакций: влияние рН, комплексообразования, образования малорастворимых соединений. Диаграммы Пурбе «Е-рН». Электролиз.

Источники тока. Гальванические элементы. Свинцовый и щелочной аккумуляторы. Топливные элементы. Использование твердых электролитов.
^ КИНЕТИКА И МЕХАНИЗМ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ
Задачи, решаемые кинетикой и термодинамикой. Средняя и истинная скорость химических реакций. Закон действующих масс. Порядок и молекулярность. Способы определения порядка реакции. Константа скорости и факторы, влияющие на нее. Кинетический вывод константы равновесия реакции. Теория активных соударений. Активированный комплекс. Истинная и реальная энергия активации. Гомогенный и гетерогенный катализ. Катализаторы и ингибиторы химических реакций. Автокатализ. Механизм и кинетика реакций в гомогенных и гетерогенных системах. Цепные и колебательные реакции. Инициирование реакции с помощью физических методов воздействия. Роль кинетических факторов в синтезе твердофазных материалов. Понятие о макрокинетике.
^ СТРОЕНИЕ АТОМА И МОДЕЛИ ХИМИЧЕСКОЙ СВЯЗИ
Строение атома в модели Резерфорда. Радиохимия и ядерные реакции. Рентгеновские и оптические спектры. Волновая природа электрона. Уравнение Шредингера для атома водорода. Главное квантовое число. Возбужденные состояния атома водорода. Орбитальный и магнитный моменты, спин электрона. Расчет максимальной емкости уровней и подуровней в атоме. Правила заполнения их электронами. Принцип Паули. Правило Хунда. Периодическая система элементов. Энергия ионизации. Сродство к электрону. Электроотрицательность. Атомные и ионные радиусы. Изменение этих свойств в периодах и подгруппах периодической системы.

Ковалентная связь. Ковалентный радиус. Теория валентных связей. Два способа образования ковалентной связи. Гибридизация орбиталей. Типы гибридизации и пространственная конфигурация молекул и ионов. Теория Гиллеспи основанная на отталкивании электронных пар валентной оболочки. Строение ионов и молекул типа AXn. Валентные углы. Искажение структуры.

Молекулярные орбитали двухатомных молекул. Гомо- и гетероядерные молекулы. Окраска и магнитные свойства молекул. Трехатомные линейные молекулы. Кратность ковалентной связи,  и  - связывание. Энергия и длина, полярность и поляризуемость связи. Дипольный момент.

Ионная связь. Энергия ионной связи. Энергия кристаллической решетки: теоретический расчет и экспериментальное определение.

Металлическая связь. Интерметаллиды. Кристаллические вещества с ковалентным и ионным типом связи. Зонная модель твердого тела. Металлы, неметаллы, полупроводники. Ван-дер-Ваальсово взаимодействие. Ван-дер-Ваальсовы радиусы. Водородная связь.

Направленность, насыщенность и энергия различных типов химической связи. Поляризуемость и поляризующая способность. Влияние природы связи на физические свойства материала (твердость, ковкость, прочность, температура плавления, электропроводность).
^ ПЕРИОДИЧЕСКИЙ ЗАКОН И ПЕРИОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА Д.И. МЕНДЕЛЕЕВА
Открытие Периодического закона Д.И.Менделеевым (1869). Современная формулировка Периодического закона. Периодичность в изменении электронной конфигурации атомов. Полные и неполные электронные аналоги. Химический элемент как совокупность атомов с данным зарядом ядра, включающая изолированные атомы и атомы в простых и сложных веществах. Короткопериодная и длиннопериодная формы Периодической системы. Типические элементы. Главные и побочные подгруппы. Менделеевский принцип монотонности изменения химических свойств от типических элементов к элементам главной подгруппы. Переходные элементы. Лантаниды и актинпды. их размещение в Периодической системе. Сверхтяжелые элементы. Границы Периодической системы. Магические числа протонов и нейтронов.

Периодически изменяющиеся свойства элементов, их связь со строением электронных оболочек атомов. Радиусы атомов, энергия ионизации, закономерности в изменении этих величин.

Периодический закон Д.И. Менделеева как основа развития неорганической химии, его философское значение.


ХИМИЯ ЭЛЕМЕНТОВ (С ОСНОВАМИ КАЧЕСТВЕННОГО АНАЛИЗА)
^ ХИМИЯ НЕМЕТАЛЛОВ (p-ЭЛЕМЕНТЫ)
Рекомендуется для направления подготовки «Химия, физика и механика материалов » как

базовая дисциплина для профиля

«Функциональные, конструкционные материалы и наноматериалы»

Квалификация (степень) - бакалавр


^ Элементы V11A группы (F, Cl, Br, I, At).
Электронное строение атомов, изменение ковалентных радиусов, значения потенциалов ионизации и энергии сродства к электрону. Химическая связь в простых веществах, изменение параметров связи (энергия длина, поляризуемость). Межмолекулярные взаимодействия простых веществ, физические свойства. Фазовые диаграммы простых веществ галогенов (Р -Т). Гомологические и гетеролитические пути разрыва связи в молекулах галогенов, протекание реакций с участием галогенов по радикальному механизму; инициирование гетеролитического разрыва связи галоген-галоген; реакции диспропорционирования.

Низшие степени окисления галогенов: галогеноводороды, галогениды металлов и неметаллов. Особенности строения химической связи химической связи галоген — водород (длина, энергия, поляризуемость). Межмолекулярные взаимодействия галогеноводородов, физические свойства. Процессы автопротолиза HF, фазовые диаграммы НГ -H2O. Сила галогенводородных кислот, окислительно-восстановительные свойства.

Кислородные соединения галогенов: оксиды, катионные и анионные формы. Строение кислородных соединений в зависимости от состава, влияние неподеленных электронных пар. Окислительно-восстановительные свойства кислородных соединений: процессы диспропорционирования в водной (щелочной) среде. Кислородные кислоты галогенов: кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства; рН-зависимость окислительно-восстановительных потенциалов. Диаграммы Фроста для галогенов в водных растворах (диаграммы nEo — степень окисления). Строение кислородных кислот галогенов, термодинамическая и кинетическая устойчивость.

Межгалогенные соединения: состав и строение. Процессы автоионизации, катионные и анионные формы. Гомо- и гетероатомные полигалогенид-ионы. Химические свойства межгалогенных соединений, окислительно-восстановительные свойства, процессы диспропорционирования, гидролиза. Изоэлектронные аналоги межгалогенных соединений.

Галогениды металлов — материалы с уникальными электрофизическими, оптическими свойствами.
^ Элементы VIA группы (O, S, Se, Te, Po)
Электронное строение атомов, закономерности изменения ковалентных радиусов, значения потенциалов ионизации и энергии сродства к электрону по подгруппе. Химическая связь в простых веществах.

Строение двухатомной молекулы кислорода: основное (триплетное) и возбужденные (синглетное и триплетное) состояние двухатомного кислорода; реакционная способность кислорода в зависимости от молекулярного строения. Реакции образования синглетного кислорода. Аллотропия кислорода. Трехатомная молекула (озон): строение химические свойства. Фазовые диаграммы простых веществ. Окислительные свойства озона в водных растворах в зависимости от рН; озониды.

Особенности строения простых веществ S и Se (циклы, цепи), полиморфизм. Фазовые диаграммы. Строение циклических молекул в зависимости от состава и заряда.

Водородные соединения элементов VI-ой группы: строение молекул, межмолекулярные взаимодействия, процессы автопротолиза, кислотно-основные свойства в водных растворах. Перекись водорода, полисульфаны: строение молекул, межмолекулярное взаимодействие, кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства.

Кислородные соединения состава ЭО2 и ЭО3; закономерности строения и химические свойства. Кислородные кислоты Н2ЭО3 и Н2ЭО4; строение анионов, таутомерия гидросульфит-иона, участие неподеленной электронной пары в химических процессах. Н6ТеО6: особенности строения и кислотно-основных свойств. Диаграммы Фроста элементов VI-ой группы. Важнейшие типы оксидных материалов.
^ Элементы VA группы (N, P, As, Sb, Bi)
Электронное строение атомов, закономерности изменения ковалентных радиусов, энергий ионизации и сродства к электрону.

Закономерности изменения строения простых веществ. Фазовые диаграммы простых веществ. Зависимость физических свойств от строения простых веществ.

Водородные соединения элементов V-ой группы. Строение молекул, межмолекулярное взаимодействие, автопротолиз, кислотно-основные свойства, термодинамическая стабильность. Гидразин, гидроксиламин — азотные аналоги перекиси водорода: строение молекул, межмолекулярное взаимодействие, кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства, способы получения.

Кислородные соединения элементов V-ой группы. Особенности оксидов азота: низкие координационные числа, эффективное -связывание NO, стабильные радикалы: NO, NO2. Радикальные реакции: взаимодействие NO и O2; NO и NO2; димеризация NO2, Строение N2O — изоэлектронного аналога CO2. Строение оксида азота (V) в газовой и твердой фазе. Кислотные свойства оксидов азота (III), (IV) и (V). Анионные и катионные формы оксидов азота (III) и (V). Диспропорционирование оксида азота (IV) в кислой и щелочной среде. Различные направления реакций на примере оксида азота (IV) в зависимости от условий: радикальные реакции в газовой фазе или неполярных растворителях, реакции с участием ионов в сольватирующих средах. Особенности взаимодействия азотной кислоты с металлами: участие катионных форм, радикальные реакции, процессы диспропорционирования и сопропорционирования. Зависимость состава продуктов реакции от концентрации азотной кислоты и свойств реагирующего металла.

Строение оксидов фосфора: координационные числа, типы связей. Кислородные кислоты фосфора: строение, сила кислот, строение анионов. Реакции поликонденсации на примерах анионов фосфорных кислот. Строение меафосфат-анионов, комплексообразующие свойства циклометафосфатов. Общие тенденции изменения строения и свойств кислородсодержащих анионов элементов V-ой группы. Диаграммы Фроста для элементов V-ой группы.

Пниктиды — материалы электронной техники (полупроводники).
^ Элементы IVА группы (C, Si, Ge, Sn, Pb).
Электронное строение атомов, закономерности изменения ковалентных радиусов, энергий ионизации и сродства к электрону. Особенности электронного строения атома углерода: полузаполненность второго уровня, энергетическая близость s и p-подуровней способность к образованию различных видов связи.

Строение простых веществ: алмаз, графит, фуллерены. Фазовые диаграммы простых веществ, изменение границ фазовых равновесий с увеличением радиусов элементов. Изменение электрофизических свойств простых веществ в зависимости от строения; представления о зонной теории строения.

Строение однотипных (по составу) соединений: гидридов, галогенидов, оксидов; сравнение реакционной способности. Строение и свойства карбонатов и силикатов, особенности строения соединений Sn(II) и Pb(II): эффект неподеленной электронной пары. Закономерности в изменении координационных чисел в соединениях элементов IV-ой группы. Диаграммы Фроста элементов IV-ой группы.

Простые вещества IV-ой группы — материалы микроэлектроники. Силикатные материалы. Материалы для волоконной оптики.
^ Элементы IIIA группы (B)
Особенности электронного строения бора: сравнение значений ковалентного радиуса, энергий ионизаций и сродства к электрону с аналогичными значениями для элементов второго периода и элементов третьей группы.

Структура простого вещества, бинарных соединений с металлами, гидридных соединений; химическая связь (трехцентровая двухэлектронная). Гидридоборатанионы.

Строение и реакционная способность галогенидов бора. Кислородные соединения бора, строение боратов; сравнение с карбонатами и силикатами: координационные числа, геометрия. Борные кислоты. Диаграмма Фроста.

Бориды металлов — высокотемпературные материалы. Абразивные материалы на основе нитрида бора.
^ Инертные газы (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn)
Особенности электронного строения инертных газов. Сравнение величин атомных радиусов, энергий ионизации с аналогичными параметрами для элементов однотипного периода.

Межмолекулярные взаимодействия и физические свойства. Фазовые диаграммы простых веществ.

Синтез Бартлета, фториды ксенона: строение ВС (влияние неподеленных электронных пар, изоэлектронные аналоги — межгалогенные соединения, метод МО (трехцентровая четырехэлектронная связь — гипервалентная связь); катионные и анионные формы. Химические свойства фторидов ксенона: гидролиз, диспропорционирование. Кислородные соединения ксенона, окислительно-восстановительные свойства, диаграмма Фроста.

Применение инертных газов в производстве особо чистых материалов, высокоэффективных окислителей.
^ ХИМИЯ МЕТАЛЛОВ
Металлы: простые вещества и элементы; классификация на основе электронного строения, положения в периодической таблице (s, p, d, f-металлы). Особенности металлической связи. Типы плотнейших упаковок атомов в металлах, основные структуры металлов. Магнитные и электрические свойства металлов, магнитные фазовые переходы. Модели металлической связи. Уровни Ферми. Работа выхода электронов. Энергетические зоны. Зонная модель и ММО. Донорные и акцепторные уровни. Интерметаллические соединения, основные типы двухкомпонентных систем металлов.

Металлы — основа конструкционных материалов, сплавы.

Химическая связь в твердых телах, структура кристаллов. Дефекты в кристаллических веществах, причины возникновения, виды и равновесия дефектов. Равновесия дефектов в бинарных соединениях, нестехиометрия. Виды дефектов при нестехиометрии, способы регулирования отклонения от стехиометрии (равновесие «кристалл — пар»). Дефекты и физические свойства.

Твердофазные реакции. Особенности кинетики и механизма. Топохимическая память. Реакционная способность твердых реагентов.
Щелочные металлы (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) — IА группа
Электронное строение атомов, закономерности изменения радиусов и энергий ионизации. Сравнение с аналогичными параметрами соседних элементов в периоде и элементами побочной подгруппы (Cu, Ag, Au). Строение простых веществ, изменение свойств простых веществ(плотность, температуры плавления и кипения; энергия атомизации, электрохимические потенциалы).

Закономерности изменения ионных радиусов, сольватация ионов. Энергии кристаллической решетки ионных соединений, растворимость. Комплексообразование ионов щелочных металлов. Характерные аналитические реакции ионов щелочных металлов.
Металлы IIA-группы (Be, Mg, Ca,, Sr, Ba, Ra)
Электронное строение атомов, закономерности изменения радиусов и энергий ионизации; сравнение с аналогичными параметрами для щелочных металлов.

Строение кристаллических решеток простых веществ, полиморфизм, фазовые диаграммы простых веществ, сравнение физических свойств.

Энергии сольватации двухзарядных ионов элементов IIA-группы; электродные потенциалы. Основные типы кристаллических решеток ионных соединений, энергии ионных решеток, растворимость однотипных соединений: фторидо