Глава 1. Елементарна математика в химията

§ 1. Ролята на математиката в химията

§ 2. Изчисления и разчети

§ 3. Алгебра

§ 4. Геометрия

§ 5. Елементи математически анализ

§ 6. Елементи на комбинаториката

§ 7. Компютърна математика в химията

Литература

Глава 2

§ 1. Произход на атомите и молекулите

§ 2. Строежът на ядрата на атомите. Ядрени реакции

§ 3. Елементарни понятия квантова механика

§ четири. Електронни конфигурацииатоми

§ 5. химическа връзкаи молекулярна структура

Литература

Глава 3 Химическа термодинамика

§ едно. топлинни ефекти

§ 2. Втори закон на термодинамиката

§ 3. Фазово равновесие и фазови преходи

§ четири. Химично равновесие

§ 5. Разпределения на енергия и скорости

§ 6. Електрохимични вериги

§ 7. Термодинамични свойства на разтворите

§ 8. Нанохимия

Литература

Глава 4 Химична кинетика

§ 1. Закон действащи маси

§ 2. Зависимост на скоростта от температурата

§ 3. Сложни реакции

§ 4. Катализа

§ 5. Фотохимия

Литература

Предговор

Пред вас - необичайна книга за химията. Има доста малко химични формули, но се срещат в изобилие математически символи, уравнения и графики на функции. Тук можете да намерите много физически понятия, например "квант", "фотон", "топлина", "работа". И все пак на първо място в книгата е химията. Всички математически методи и физични теориитук те играят само утилитарна роля: помагат да се опише химически веществаи реакциите между тях.

Основната задача на книгата е да покаже, че химията е неделима от математиката и физиката. Това е така, защото химията няма свои закони. Всички закони на химията, като периодичния или закона за запазване на масата, имат физическа природа. Основните теории на химията също идват от физиката, това са квантовата механика, кинетиката и термодинамиката (последните две се използват с думата "химикал"); всички те на начално ниво, достъпни за ученици, са разгледани в тази книга. И все пак химията е самостоятелна наука. Основното, което я отличава от другите науки, е разнообразието от изучавани обекти: повече от 20 милиона отделни вещества са известни сами, без да се броят многобройните смеси. Физиката изучава това, което природата е дала, а химията изучава това, което самата тя създава, тоест нови вещества, които не са съществували в природата.

Съвременната химия тясно взаимодейства с всички други области на естествените науки. „Чиста“ химия, изолирана от другите науки, днес вече не съществува. Всички най-интересни неща в науката днес се случват на интердисциплинарно ниво, на границата между химия, физика, математика и биология. За това е нашата книга.

Предназначен е за ученици със склонност към природните науки, предимно за тези, които участват в научни олимпиади. В крайна сметка, в основата на книгата - Олимпиадни задачи различни нива, от училище до международно. Дадени са много задачи с подробни решения, дадени са отговори на всички изчислителни задачи. Всеки параграф започва с теоретичен материал, който може да бъде интересен сам по себе си, а не само във връзка с решаването на задачи. Книгата може да се използва за допълнителни часовепо химия, самостоятелна работа, подготовка за олимпиади по химия. Има ярък физико-математически характер, но все пак е предназначен за млади химици - тези, които ще определят лицето химическа наукаслед няколко десетилетия.

Много ми се иска да са ерудирани и широкообхватни мислещи хораспособен да приложи в химията всичко най-добро, създадено от приятелските науки.

Книга с такъв обем не може да бъде написана без външна подкрепа. Преди всичко бих искал да благодаря на инициаторите на тази публикация - I.V. Ященко и Ю.Н. Торхов, който предложи тази идея на автора и след това настоя за нейното изпълнение. Още една благодарност към авторите на задачите. Авторството е чувствителна тема. В общността на олимпиадите по химия е обичайно да си задават проблеми - точно това правят всички автори на задачи на международните олимпиади по химия, чиито материали са отворени за всички любители на химията. Повечето задачи са съставени от автора на книгата, но не всички, така че бих искал да благодаря на моя руски колегии приятели, които ни позволиха да използваме техните проблеми в тази книга - преподаватели от Московския университет A.S. Белова, И.О. Глебова, А.А. Дроздова, С.И. Каргова, М.В. Коробова, Н.Е. Кузменко, И.В. Трушкова, И.А. Успенская, Д.В. Хохлов, както и преподавател от Казанския университет И.А. Седов.

Вие държите в ръцете си второто издание на книгата, първото е публикувано през 2007 г. В сравнение с него това издание е значително разширено: почти целият стар материал е запазен, с изключение на няколко много специални проблеми, и много нови примери и проблеми са добавени. Има повече теоретичен материал и сега в много параграфи той е разделен на две нива: повече твърда част, който може да бъде пропуснат при първоначално четене, е с малък шрифт. Това трябва да улесни разбирането на теорията. Броят на задачите също се увеличи, в много параграфи доста значително. В тези параграфи, където има много проблеми, те са разделени на три нива: първото е стандартни проблеми, съответстващи на добро училищно ниво, проблемите от второто ниво вече изискват известно мислене, а третото ниво е сложни, многоетапни проблеми които бяха предложени на олимпиадите високо ниво, включително последната преди излизането на това издание - Московската международна олимпиада по химия 2013 г. Добавих много за прости задачикоето ще разшири читателската аудитория на книгата.

Надявам се, че всички тези промени ще направят книгата по-добра. Желая ви приятно и полезно четене и успех в решаването на задачите!

Вашият,
В. Еремин

М.: 2007 г. - 392 с.

На училищно нивопоказано междупредметни комуникациихимия с други науки. Основните области на приложение на елементарната математика и теоретичната физика към химични явления. Всеки раздел на книгата съдържа подробни теоретичен материал, разглобени задачи и задачи за независимо решение. На всички въпроси е отговорено. Книгата е предназначена за задълбочено проучванехимия в гимназия, както и да се подготвят за олимпиади по химия от различни нива – от училищни до международни. Може да бъде полезна за всеки, който се интересува от химия и нейните многобройни приложения.

формат: pdf

Размерът: 8,1 MB

Предговор 4

Глава 1. Елементарна математика в химията 5

§ 1. Ролята на математиката в химията 5

§ 2. Изчисления и разчети 6

§ 3. Алгебра 12

§ 4. Геометрия 20

§ 5. Елементи на математическия анализ 26

§ 6. Елементи на комбинаториката 35

§ 7. Компютърна математика в химията 40

Литература 43

Глава 2. Строежът на атомите и молекулите 45

§ 1. Произход на атомите и молекулите 45

§ 2. Строежът на ядрата на атомите. Ядрени реакции 50

§ 3. Елементарни понятия от квантовата механика 63

§ 4. Електронни конфигурации на атомите 90

§ 5. Химична връзка и структура на молекулите 120

Литература 143

Глава 3. Химическа термодинамика 145

§ 1. Топлинни ефекти химична реакция 147

§ 2. Втори закон на термодинамиката 160

§ 3. Фазово равновесие и...

Почивайте си - гледайте снимки, вицове и забавни статуси

Разни афоризми

Само в отношенията със себе си човек е способен на най-невероятни компромиси.

Цитати и статуси със смисъл

Остъклих се като трезвен, дори плитката не говори!

Общата рецепта за подготовка за олимпиади по химия е много проста: четете добра литератураи работи усилено - решава проблеми, анализира решения до ключ, проучване Химични свойствавещества. Ще ви дадем списък с книги с кратки коментари и връзки към електронни ресурси. Разбира се, този списък далеч не е изчерпателен и не е универсален, но всичко, което е в него, е гарантирано. Високо качество. Повечето книги могат да бъдат закупени от книжарниците, а някои книги втора употреба могат да бъдат изтеглени от мрежата.

Ако говорим за конкретни олимпиади, тогава По най-добрия начинподготовка - за решаване на проблемите от минали години. В нета можете да намерите пълни задачи и решения за почти всяка сериозна олимпиада по химия от последните 5-7 години. Въпреки това, такова изобилие от информация не винаги помага, може да няма достатъчно опит за самостоятелна работа. Ето няколко съвета за ефективна работа с проблеми и решения:

1. Вземете пълен набор от задачи, отделете достатъчно време (например почивен ден) и се опитайте да решите възможно най-добре повече задачи. Във всяка задача, дори и да не се получи напълно, опитайте се да се придвижите възможно най-далеч и да коригирате въпроса, на който не можете да отговорите.
2. След това можете да се обърнете към решенията. Докато анализирате всяка задача, запишете за себе си в отделна тетрадка:
1. Нови реакционни уравнения, които сте научили;
2. Нови химически идеи, които сте разбрали от решението;
3. Нов техникарешения (например уравнението на реакцията в общ изглед, метод за избор на променливи, обоснован избор и др.);
4. Грешки, които сте допуснали при решаването.

Такава подготовка ще отнеме много време, но тя е най-ефективна. След това, прелиствайки попълнените тетрадки, можете лесно да опресните паметта си необходимата информация. И това няма да е просто повърхностно запознаване с правилни решения, а дълбоко развитиенов материал.

Остава единственият въпрос: откъде да вземем толкова време? Отговорът на това може да е следният: винаги има време, просто не винаги го използваме правилно.

Успехи в подготовката и работата с литературата!

Откъде да започна:

Неорганична химия

1. Б. В. Некрасов „Основи на общата химия“ (в 2 тома, М .: Химия, 1973 г.). Един от най-добрите домашни книгипо химия абсолютна класика. Енциклопедия на интересните неща органична химия, най-добрата книгав химията на елементите. Книгата има две нива. По-добре е начинаещият химик да чете само едър шрифт. Но най-интересното е отпечатано с дребен шрифт. В някои раздели книгата е малко наивна с модерна точказрение, но това не омаловажава стойността му за начинаещите химици. Книгата може да се намери в книжарниците или да се изтегли от интернет.
2. Е. А. Еремина, О. Н. Рижова „Наръчник за ученици по химия“ (М.: Издателство на Московския държавен университет, 2014 г.). Книгата е написана по програмата "Московски държавен университет - училище". Първоначално беше планирано да помогне на кандидатите, влизащи в Московския държавен университет, но се оказа много полезно за подготовка за олимпиадите. Тази книга внимателно подбира най-важните реакции на органичните и неорганични вещества, както и просто описание на основните физични и химични понятия.

Органична химия

1. И. И. Грандберг. "Органична химия" (4-то издание, М.: Drofa, 2001). Броят на изданията говори сам за себе си. Това е учебник за ученици, но е написан толкова просто и разбираемо, че няма да създаде трудности и за учениците.
2. В. М. Потапов. "Задачи и упражнения по органична химия" (3-то издание, преработено и допълнено, М.: Химия, 1989). Доста проста, но много компетентна книга с проблеми, която съдържа много задачи. Може да се изтегли безплатно онлайн.

Физикохимия

1. В. В. Еремин. „Теоретична и математическа химия за ученици“ (2-ро издание, М .: МЦНМО, 2014 г.). Една от малкото книги на физическа химиядостъпни за учениците. Това е проблемна книга, но всеки раздел има теоретично въведение. Има и уводна глава по математика. Голямото предимство на книгата е, че задачите са разделени на три нива, така че може да се използва за подготовка не само за международната, но и за училищната олимпиада.

проблемни книги

1. В. В. Ерьомин, Н. Е. Кузменко „Сборник от задачи и упражнения по химия. Училищен курс "(М .: Изпит, 2008 г.). Добра колекция от задачи, по които можете да се подготвите за олимпиади начално ниво. Успешна комбинация от изчислителни, качествени задачи и вериги от трансформации. Всеки раздел има кратко теоретично въведение, което може да се използвакато очертание. Книгата не се продава.
2. Н. Е. Кузменко, В. В. Еремин, В. А. Попков „Началото на химията“ (1-15-то изд., М .: Изпит, 2000-2013; 16-то изд., преработено и допълнено, М. : Лаборатория на знанието, 2016). Въпреки че на корицата пише "Учебник", това е ръководство за кандидатстващите във ВУЗ. Той премина през повече от 15 издания и стана много популярен. Книгата съдържа много задачи и добре проучени примери.
3. А. Н. Левкин, Н. Е. Кузнецова „Проблемна книга по химия“ (отделна книга за 9, 10 и 11 клас, М .: Вентана-Граф). Добри компилациизадачи на училищно ниво. Много задачи са познавателен характер. Нивото на трудност на някои задачи съответства на училището или общински етап Всеруска олимпиадаученици.

Как да продължим:

Неорганична химия

1. Ю. Д. Третякова „Неорганична химия“ (в 3 тома, М .: Академия, 2004-2007). Университетски учебник, написан от преподаватели на Московския държавен университет. Много раздели са достъпни и полезни за учениците, но като цяло е доста сложно и е по-добре да се обърнете към него за решаване на отделни проблеми, а не за системна работа.
2. Н. Я. Турова „Таблици-схеми за неорганична химия» (М.: МЦНМО, 2009). Легендарното ръководство по неорганична химия. В мрежата е.

Органична химия

1. J. March "Органична химия: реакции, механизми и структура" (в 4 тома, М.: Мир, 1987). Класическа книга по органична химия, подходяща за напреднали студенти. Можете да закупите в книжарниците или да изтеглите безплатно онлайн.
2. Н. А. Тюкавкина, Ю. И. Бауков “Биоорганична химия” (3-то издание, Москва, Дрофа, 2004 г.). Признат учебник за медицински университети. За напреднали - един от най-добрите публикациипо биохимия.

проблемни книги

1. А. З. Лисицин, А. А. Зейфман „Много нестандартни задачи по химия” (М.: МЦНМО, 2015). Колекцията съдържа над 500 бр нестандартни задачипо неорганична, органична и физична химия. Задачите са разделени на няколко нива на сложност, към всички задачи са дадени отговори и/или указания. Колекцията е предназначена преди всичко за допълнителни часове по химия в училище: подготовка за олимпиади, училищни кръгове, ще бъде от интерес за всички, които са свързани с химията и се интересуват от красиво и необичайно химични структурии трансформации.

Популярни и научно-популярни книги по химия

1. Енциклопедия за деца. Том 17. Химия (Москва: Аванта+, 2000, 2007, 2010). Прекрасна книга по химия за деца и възрастни. Силно интересни статииобхваща всички основни раздели на химията, отлични илюстрации, отличен руски език. Книгата е подходяща както за начинаещи, така и за тези, които вече знаят нещо. Всеки химик трябва да има тази книга на рафта.
2. М. Г. Воронков, А. Ю. Рулев „За химията и химиците и на шега, и на сериозно“ (М.: Мнемозина, 2011). Колекция от интересни и забавни истории за химически открития и химици в реалния живот. Това не е колекция от научни вицове, а добра надбавкапо история на химията, който представя само внимателно проверени факти. Тази книга ще бъде интересна за четене - и ученици, и техните родители.
3. Кратък момент на триумф (М.: Наука, 1989). Книга за това как са направени велики открития - в химията, физиката, биологията. Тя е за тези, които ще се занимават професионално с наука и ще бъдат в полза на човечеството. Книгата е втора употреба, няма я по магазините, но може да бъде изтеглена от мрежата.

още 4 книги

1. И. С. Дмитриев, К. М. Никитин „Дмитрий Менделеев. Авторът на великия закон” (М.: Аст-Прес, 2013). Книга от поредицата "Ръководство по история на Русия". Кратка, но много информативна и достоверна биография на най-известния руски учен в света - Д. И. Менделеев. Описан не само изключителни постиженияучен, но и неговите търсения и провали в науката, обществения и личния живот.
2. Проста наука. Комплект книги, съдържащи описания на прости и много забавни преживяванияпо физика и химия. Страхотни книги, които да накарат децата да се интересуват от науката.
3. И. М. Титова „Химия и изкуство. 10-11 клас "( урок, М.: Вентана-Граф, 2007). Книга за хора, които искат да получат широко образование. Много е интересно да се покаже взаимодействието на науката и изкуството – две принципно различни начинипознание за света. Отличен пример за това как химията се проявява в области, далеч от науката.
4. В. В. Ерьомин „Математиката в химията“ (Москва: МЦНМО, 2011). Книга за ученици с физическо и математическо мислене. Обяснява как се използва математиката за решаване химически проблеми. Обсъждат се ограниченията, наложени от законите на химията върху математическите уравнения.

Олимпиади и сайтове за подготовка

1. Етапи на Всеруската олимпиада за ученици в град Москва по всички предмети.
2. http://www.chem.msu.ru/eng/olimp/ - информационни материализа олимпиадите: Москва, Всеруски, Менделеев, международен. Дадени са задачите на теоретичните и експерименталните обиколки, подробни решения, списъци с победители и снимки.

още 4 сайта

1. Олимпиада "Ломоносов" по всички предмети. Изисква регистрация.
2. Материали на Всесибирската открита олимпиада по химия.
3. http://chem.dist.mosolymp.ru/ - система дистанционно обучение, е насочена преди всичко към подготовка за олимпиади от всички нива - от училищни до международни. Съдържа голяма сумазадачи, групирани както по теми, така и по олимпиади. За всички основни раздели на химията се дава теоретичен материал и се анализират решения. типични задачи. Системата е безплатна, но изисква минимална регистрация.

Интернет ресурси

1. Научно-популярен проект "Елементи на голямата наука" (физика, химия, математика, астрономия, науки за живота, науки за земята). Научни новини, книги, научно-популярни статии, лекции, енциклопедии.
2. Научно-популярно списание "Потенциал". Списанието излиза от 2005 г., раздел "Химия" - от 2011 г.
3. Научно-популярно списание "Химия и живот". Списанието излиза от 1965 г.

още 8 сайта

1. Универсална научнопопулярна онлайн енциклопедия "Кръгосвет". Статиите по химия се пишат от компетентни и ентусиазирани хора.
2. „Химически кабинет на любопитствата“: биографии на велики химици и физици, история химически открития, "забавна химия", игри по химия, записи, както и колекция от различни чудеса и любопитства.
3. Отворената електронна библиотека на химическия портал Chemnet съдържа електронни образователни и информационни материали за ученици и учители. В него можете да намерите учебници по обща и неорганична химия, органична химия, мултимедийни материали, задачи от химически олимпиади с решения, задачи входни изпитиза кандидати, материали за учители по психология и педагогика, ярки тематични колекции от видеоклипове и интерактивни 3D илюстрации.

На училищно ниво се показват междупредметните връзки на химията с други науки. Разглеждат се основните области на приложение на елементарната математика и теоретичната физика към химичните явления. Всеки раздел на книгата съдържа подробен теоретичен материал, анализирани задачи и задачи за самостоятелно решаване. На всички въпроси е отговорено.

Книгата е предназначена за задълбочено изучаване на химия в средното училище, както и за подготовка за олимпиади по химия на различни нива - от училищни до международни. Може да бъде полезна за всеки, който се интересува от химия и нейните многобройни приложения.

Глава 1
Елементарна математика по химия
§ 1. Ролята на математиката в химията

Цитатите, дадени като епиграф, отразяват две противоположни гледни точки за връзката между математиката и природни наукиприет преди всичко сред професионалните математици. Привържениците на първата гледна точка могат да бъдат наречени "чисти математици". Те са убедени, че математиката е толкова красива сама по себе си, че всякакви практически приложения само я развалят (Г. Харди). английски физики математикът Роджър Пенроуз вярва, че законите на математиката не са творение на човешкия ум, а неразделна част от природата. Те са обективни и съществуват сами, независимо от нас. Ето защо законите на природата отворен човек, и се изразяват чрез много прости и дълбоки математически зависимости.

Други, включително академик В. И. Арнолд, са убедени, че математиката е експериментална науказащото толкова много математически откритияса направени чрез наблюдения на природни явления. Те считат и потвърждават това с убедителни примери, които мн математически понятияи теоремите не се отнасят за истинския живот. Например концепцията за "безкрайно малко количество" от гледна точка на физиката няма смисъл, тъй като е известно, че има граница на малкостта - в много малки мащаби пространство-времето има много сложно, изобщо не непрекъсната структура. Само окончателните промени имат истинско практическо значение.

Предговор
Глава 1. Елементарна математика в химията
§ 1. Ролята на математиката в химията
§ 2. Изчисления и разчети.
§ 3. Алгебра.
§ 4. Геометрия
§ 5. Елементи на математическия анализ.
§ 6. Елементи на комбинаториката.
§ 7. Компютърна математика в химията.
Литература.
Глава 2
§ 1. Произход на атомите и молекулите
§ 2. Строежът на ядрата на атомите. Ядрени реакции
§ 3. Елементарни понятия на квантовата механика
§ 4. Електронни конфигурации на атомите.
§ 5. Химична връзка и структура на молекулите.
Литература.
Глава 3. Химическа термодинамика
§ 1. Топлинни ефекти на химичните реакции
§ 2. Втори закон на термодинамиката
§ 3. Фазово равновесие и фазови преходи
§ 4. Химично равновесие
§ 5. Разпределения на енергия и скорости
§ 6. Електрохимични вериги.
§ 7. Термодинамични свойства на разтворите.
Литература.
Глава 4. Химична кинетика
§ 1. Закон за действащите маси.
§ 2. Зависимост на скоростта на реакцията от температурата
§ 3. Сложни реакции.
§ 4. Катализа.
§ 5. Фотохимия.
Литература.

Безплатно сваляне електронна книгав удобен формат, гледайте и четете:
Изтеглете книгата Теоретична и математическа химия за ученици, подготовка за олимпиади по химия, Еремин В. В., 2007 г. - fileskachat.com, бързо и безплатно изтегляне.

Изтегли pdf
По-долу можете да закупите тази книга на най-добрата намалена цена с доставка в цяла Русия.