Poglavlje 1. Osnovna matematika u hemiji

§ 1. Uloga matematike u hemiji

§ 2. Proračuni i procjene

§ 3. Algebra

§ 4. Geometrija

§ 5. Elementi matematička analiza

§ 6. Elementi kombinatorike

§ 7. Računarska matematika u hemiji

Književnost

Poglavlje 2

§ 1. Poreklo atoma i molekula

§ 2. Struktura jezgara atoma. Nuklearne reakcije

§ 3. Elementarni pojmovi kvantna mehanika

§ četiri. Elektronske konfiguracije atomi

§ 5. hemijska veza i molekularne strukture

Književnost

Poglavlje 3 Hemijska termodinamika

§ jedan. termalni efekti

§ 2. Drugi zakon termodinamike

§ 3. Fazna ravnoteža i fazni prelazi

§ četiri. Hemijska ravnoteža

§ 5. Raspodjela energije i brzina

§ 6. Elektrohemijska kola

§ 7. Termodinamička svojstva rastvora

§ 8. Nanohemija

Književnost

Poglavlje 4 Hemijska kinetika

§ 1. Zakon glumačke mase

§ 2. Zavisnost brzine od temperature

§ 3. Složene reakcije

§ 4. Kataliza

§ 5. Fotohemija

Književnost

Predgovor

Pred vama - neobična knjiga o hemiji. Ima dosta hemijske formule, ali ih ima u izobilju matematičkih simbola, jednadžbe i grafovi funkcija. Ovdje možete pronaći mnoge fizički koncepti, na primjer "kvant", "foton", "toplina", "rad". Pa ipak, na prvom mjestu u knjizi je hemija. Sve matematičke metode i fizičke teorije ovdje igraju samo utilitarnu ulogu: pomažu u opisivanju hemijske supstance i reakcije među njima.

Glavni zadatak knjige je da pokaže da je hemija neodvojiva od matematike i fizike. To je zato što hemija nema svoje zakone. Svi zakoni hemije, kao što su periodični ili zakon održanja mase, imaju fizičke prirode. Glavne teorije hemije takođe potiču iz fizike, to su kvantna mehanika, kinetika i termodinamika (poslednje dve se koriste uz reč "hemija"); o svima njima na osnovnom nivou, dostupnim školarcima, govori se u ovoj knjizi. Pa ipak, hemija je nezavisna nauka. Glavna stvar koja je razlikuje od drugih nauka je raznolikost proučavanih objekata: poznato je više od 20 miliona pojedinačnih supstanci samo, ne računajući brojne mješavine. Fizika proučava šta je priroda dala, a hemija ono što sama stvara, odnosno nove supstance koje u prirodi nisu postojale.

Moderna hemija usko je u interakciji sa svim drugim oblastima prirodnih nauka. "Čista" hemija, izolovana od drugih nauka, danas više ne postoji. Sve ono najzanimljivije u nauci danas se odvija na interdisciplinarnom nivou, na granici između hemije, fizike, matematike i biologije. O tome govori naša knjiga.

Namijenjen je školarcima sa sklonostima prema prirodnim naukama, prvenstveno onima koji učestvuju na naučnim olimpijadama. Uostalom, u srcu knjige - Olimpijski problemi različitim nivoima, od školske do međunarodne. Mnogi problemi su dati sa detaljnim rješenjima, dati su odgovori na sve računske probleme. Svaki paragraf počinje teorijskim materijalom, koji može biti zanimljiv sam po sebi, a ne samo u vezi sa rješavanjem problema. Knjiga se može koristiti za ekstra časovi u hemiji, samostalan rad, priprema za hemijske olimpijade. Ima svijetli fizički i matematički karakter, ali je i dalje dizajniran za mlade hemičare - one koji će odrediti lice hemijska nauka za par decenija.

Zaista želim da budu eruditni i naširoko misleći ljudi sposoban da primeni u hemiji sve najbolje što su stvorile prijateljske nauke.

Knjiga ove veličine ne može se napisati bez vanjske podrške. Prije svega, želio bih da se zahvalim inicijatorima ove publikacije - I.V. Yashchenko i Yu.N. Torhov, koji je predložio ovu ideju autoru, a zatim insistirao na njenoj implementaciji. Još jedna zahvala ide autorima problema. Autorstvo je osjetljiva tema. U zajednici hemijskih olimpijada uobičajeno je da se jedni drugima zadaju problemi - upravo to rade svi autori zadataka na Međunarodnim hemijskim olimpijadama čiji su materijali otvoreni za sve ljubitelje hemije. Većinu problema je sastavio autor knjige, ali ne sve, pa se zahvaljujem svojim ruske kolege i prijatelji koji su nam dozvolili da koristimo njihove probleme u ovoj knjizi - nastavnici Moskovskog univerziteta A.S. Belova, I.O. Glebova, A.A. Drozdova, S.I. Kargova, M.V. Korobova, N.E. Kuzmenko, I.V. Trushkova, I.A. Uspenskaya, D.V. Khokhlov, kao i nastavnik Kazanskog univerziteta I.A. Sedov.

U rukama držite drugo izdanje knjige, prvo je objavljeno 2007. U odnosu na njega, ovo izdanje je značajno prošireno: zadržana je gotovo sva stara građa, s izuzetkom nekoliko vrlo posebnih problema, i dodano je mnogo novih primjera i problema. Ima više teorijskog materijala, a sada je u mnogim paragrafima podijeljen na dva nivoa: više težak dio, koji se može preskočiti pri početnom čitanju, ispisan je malim slovima. Ovo bi trebalo olakšati razumijevanje teorije. Broj zadataka je također povećan, u mnogim paragrafima prilično značajno. U onim paragrafima gde ima mnogo problema, oni su podeljeni u tri nivoa: prvi su standardni zadaci koji odgovaraju dobrom školskom nivou, problemi drugog nivoa već zahtevaju malo razmišljanja, a treći nivo su složeni, višestepeni problemi. koje su se nudile na olimpijadama visoki nivo, uključujući i posljednju prije izlaska ovog izdanja - Moskovsku međunarodnu kemijsku olimpijadu 2013. Dodano mnogo o jednostavni zadacišto će proširiti čitalačku publiku knjige.

Nadam se da će sve ove promjene učiniti knjigu boljom. Želim vam ugodno i korisno čitanje i uspjeh u rješavanju problema!

Tvoje,
V. Eremin

M.: 2007 - 392 str.

Na školskom nivou pokazano međupredmetne komunikacije hemiju sa drugim naukama. Glavna područja primjene elementarne matematike i teorijske fizike na hemijske pojave. Svaki dio knjige sadrži detaljne informacije teorijski materijal, rastavljeni zadaci i zadaci za nezavisna odluka. Na sva pitanja je odgovoreno. Knjiga je namenjena dubinska studija hemija u srednja škola, kao i za pripremu za hemijske olimpijade različitih nivoa – od školskih do međunarodnih. Može biti od koristi svima koji se zanimaju za hemiju i njene brojne primjene.

Format: pdf

veličina: 8.1 MB

Predgovor 4

Poglavlje 1. Osnovna matematika u hemiji 5

§ 1. Uloga matematike u hemiji 5

§ 2. Proračuni i procjene 6

§ 3. Algebra 12

§ 4. Geometrija 20

§ 5. Elementi matematičke analize 26

§ 6. Elementi kombinatorike 35

§ 7. Računarska matematika u hemiji 40

Literatura 43

Poglavlje 2. Struktura atoma i molekula 45

§ 1. Poreklo atoma i molekula 45

§ 2. Struktura jezgara atoma. Nuklearne reakcije 50

§ 3. Elementarni pojmovi kvantne mehanike 63

§ 4. Elektronske konfiguracije atoma 90

§ 5. Hemijska veza i struktura molekula 120

Literatura 143

Poglavlje 3. Hemijska termodinamika 145

§ 1. Toplotni efekti hemijske reakcije 147

§ 2. Drugi zakon termodinamike 160

§ 3. Fazna ravnoteža i...

Odmorite se - pogledajte slike, šale i smiješne statuse

Razni aforizmi

Samo u odnosima sa samim sobom osoba je sposobna za najnevjerovatnije kompromise.

Citati i statusi sa značenjem

Stakla sam kao trezna, ni pletenica ne govori!

Opšti recept za pripremu za hemijske olimpijade je vrlo jednostavan: pročitajte dobra literatura i naporno radi - rješavaj probleme, analiziraj rješenja po sistemu ključ u ruke, studija Hemijska svojstva supstance. Daćemo vam listu knjiga sa kratkim komentarima i linkovima do elektronski izvori. Naravno, ova lista je daleko od iscrpne i nije univerzalna, ali sve što je na njoj je zagarantovano. Visoka kvaliteta. Većina knjiga se može kupiti u knjižarama, a neke rabljene knjige mogu se preuzeti s weba.

Ako govorimo o konkretnim olimpijadama, onda Najbolji način priprema - za rješavanje problema proteklih godina. Na netu možete pronaći kompletne zadatke i rješenja za gotovo svaku ozbiljnu hemijsku olimpijadu u proteklih 5-7 godina. Međutim, takvo obilje informacija ne pomaže uvijek, možda neće biti dovoljno iskustva samostalnog rada. Evo nekoliko savjeta za efikasan rad na problemima i rješenjima:

1. Uzmite kompletan set zadataka, odvojite dovoljno vremena (na primjer, slobodan dan) i pokušajte riješiti što bolje više zadataka. U svakom zadatku, čak i ako ne uspije u potpunosti, pokušajte se pomaknuti što je dalje moguće i popraviti pitanje na koje niste mogli odgovoriti.
2. Nakon toga možete se obratiti rješenjima. Dok analizirate svaki zadatak, zapišite za sebe u posebnu bilježnicu:
1. Nove jednadžbe reakcija koje ste naučili;
2. Nove hemijske ideje koje ste razumeli iz rešenja;
3. Novo tehnika rješenja (na primjer, jednadžba reakcije u opšti pogled, način izbora varijabli, obrazložen izbor itd.);
4. Greške koje ste napravili tokom rešavanja.

Takva priprema će oduzeti dosta vremena, ali ona je najefikasnija. Zatim, listajući završene sveske, lako možete osvježiti pamćenje potrebne informacije. I ovo neće biti samo površno upoznavanje ispravne odluke, a dubok razvoj novi materijal.

Ostaje samo pitanje: gde dobiti toliko vremena? Odgovor na ovo može biti sljedeći: uvijek ima vremena, samo ga ne koristimo uvijek kako treba.

Uspjesi u pripremi i radu sa literaturom!

Gdje početi:

Neorganska hemija

1. B. V. Nekrasov "Osnove opšte hemije" (u 2 toma, M.: Hemija, 1973). Jedan od najboljih domaće knjige u hemiji, apsolutni klasik. Enciklopedija zanimljivih stvari organska hemija, najbolja knjiga u hemiji elemenata. Knjiga ima dva nivoa. Za kemičara početnika bolje je da čita samo krupno pismo. Ali najzanimljivije je štampano malim slovima. U nekim dijelovima knjiga je pomalo naivna moderna tačka viziju, ali to ne umanjuje njegovu vrijednost za kemičare početnike. Knjiga se može naći u knjižarama ili preuzeti sa interneta.
2. E. A. Eremina, O. N. Ryzhova "Priručnik za đake u hemiji" (M.: Izdavačka kuća Moskovskog državnog univerziteta, 2014). Knjiga je napisana po programu "Moskovski državni univerzitet - škola". U početku je bilo planirano pomoći kandidatima za upis na Moskovski državni univerzitet, ali se pokazalo da je to bilo vrlo korisno za pripremu za olimpijade. Ova knjiga pažljivo bira najvažnije reakcije organskih i neorganske supstance, kao i jednostavan opis osnovnih fizičkih i hemijskih pojmova.

Organska hemija

1. I. I. Grandberg. "Organska hemija" (4. izdanje, M.: Drofa, 2001). Broj izdanja govori sam za sebe. Ovo je udžbenik za studente, ali je napisan na tako jednostavan i razumljiv način da neće stvarati poteškoće ni školarcima.
2. V. M. Potapov. "Problemi i vježbe u organskoj hemiji" (3. izdanje, revidirano i dopunjeno, M.: Khimiya, 1989). Prilično jednostavna, ali vrlo kompetentna knjiga zadataka, koja sadrži puno zadataka. Može se besplatno preuzeti na internetu.

Fizička hemija

1. V. V. Eremin. "Teorijska i matematička hemija za školsku decu" (2. izdanje, M.: MTsNMO, 2014). Jedna od rijetkih knjiga o fizička hemija dostupno studentima. Ovo je knjiga problema, ali svaki dio ima teorijski uvod. Tu je i uvodno poglavlje o matematici. Velika prednost knjige je što su zadaci podeljeni u tri nivoa, pa se može koristiti za pripremu ne samo za međunarodnu, već i za školsku olimpijadu.

knjige problema

1. V. V. Eremin, N. E. Kuzmenko „Zbirka zadataka i vježbi iz hemije. Školski kurs“ (M.: Ispit, 2008). Dobra zbirka zadataka prema kojoj se možete pripremiti za Olimpijadu ulazni nivo. Uspješna kombinacija računskih, kvalitativnih zadataka i lanaca transformacija. Svaki dio ima kratak teoretski uvod koji se može koristitikao obris. Knjiga nije na prodaju.
2. N. E. Kuzmenko, V. V. Eremin, V. A. Popkov „Počeci hemije“ (1-15. izd., M.: Ispit, 2000-2013; 16. izd., revidirano i dopunjeno, M. : Laboratorija znanja, 2016.). Iako na koricama piše "Udžbenik", ovo je vodič za kandidate za univerzitete. Doživeo je više od 15 izdanja i postao veoma popularan. Knjiga sadrži mnogo problema i dobro istraženih primjera.
3. A. N. Levkin, N. E. Kuznjecova "Problemska knjiga iz hemije" (posebna knjiga za 9, 10 i 11 razred, M.: Ventana-Graf). Dobre kompilacije zadaci na nivou škole. Mnogi zadaci su kognitivni karakter. Nivo težine nekih zadataka odgovara školskom ili opštinska faza Sveruska olimpijadaškolska djeca.

Kako nastaviti:

Neorganska hemija

1. Yu. D. Tretyakova "Neorganska hemija" (u 3 toma, M.: Akademija, 2004-2007). Univerzitetski udžbenik koji su napisali profesori Moskovskog državnog univerziteta. Mnoge rubrike su pristupačne i korisne za školarce, ali generalno su prilično složene i bolje ih je koristiti za rješavanje pojedinačnih pitanja, a ne za sistematski rad.
2. N. Ya. Turova "Tabele-šeme za neorganska hemija» (M.: MTsNMO, 2009). Legendarni vodič za neorgansku hemiju. Je na mreži.

Organska hemija

1. J. March "Organska hemija: reakcije, mehanizmi i struktura" (u 4 toma, M.: Mir, 1987). Klasična knjiga o organskoj hemiji, pogodna za napredne studente. Možete kupiti u knjižarama ili besplatno preuzeti na internetu.
2. N. A. Tyukavkina, Yu. I. Baukov “Bioorganska hemija” (3. izdanje, Moskva, Drofa, 2004). Priznat udžbenik za medicinskih univerziteta. Za napredne studente - jedan od najbolje publikacije u biohemiji.

knjige problema

1. A. Z. Lisitsyn, A. A. Zeifman „Veoma nestandardni zadaci u hemiji“ (Moskva: MTSNMO, 2015). Zbirka sadrži preko 500 nestandardni zadaci u neorganskoj, organskoj i fizičkoj hemiji. Zadaci su podijeljeni u nekoliko nivoa složenosti, za sve zadatke su dati odgovori i/ili upute. Zbirka je namijenjena, prije svega, dodatnoj nastavi hemije u školi: pripremama za olimpijade, školskim krugovima, zanimat će sve koji su vezani za hemiju i zanima ih lijepo i neobično hemijske strukture i transformacije.

Popularne i naučnopopularne knjige o hemiji

1. Enciklopedija za djecu. Tom 17. Hemija (Moskva: Avanta+, 2000, 2007, 2010). Divna knjiga o hemiji za djecu i odrasle. Visoko zanimljivi članci pokriva sve glavne dijelove hemije, odlične ilustracije, odličan ruski jezik. Knjiga je dobra i za početnike i za one koji već nešto znaju. Svaki hemičar bi trebao imati ovu knjigu na polici.
2. M. G. Voronkov, A. Yu. Rulev „O hemiji i hemičarima i u šali i ozbiljno“ (M.: Mnemozina, 2011). Zbirka zanimljivih i smiješnih priča o kemijskim otkrićima i hemičarima u stvarnom životu. Ovo nije zbirka naučnih viceva, ali dobar dodatak o istoriji hemije, koja iznosi samo pažljivo provjerene činjenice. Ova knjiga će biti zanimljiva za čitanje - i učenicima i njihovim roditeljima.
3. Kratak trenutak trijumfa (M.: Nauka, 1989). Knjiga o tome kako su napravljena velika otkrića - u hemiji, fizici, biologiji. Za one koji će se profesionalno baviti naukom i koristiti čovječanstvu. Knjiga je polovna, nema je u prodavnicama, ali se može skinuti sa mreže.

Još 4 knjige

1. I. S. Dmitriev, K. M. Nikitin „Dmitrij Mendeljejev. Autor velikog zakona” (M.: Ast-Press, 2013). Knjiga iz serije "Vodič kroz istoriju Rusije". Kratka, ali vrlo informativna i pouzdana biografija najpoznatijeg ruskog naučnika na svijetu - D. I. Mendelejeva. Opisano ne samo izuzetna dostignuća naučnika, ali i njegovih traganja i neuspjeha u nauci, javnom i privatnom životu.
2. Jednostavna nauka. Skup knjiga koje sadrže opise jednostavnog i vrlo zabavnih iskustava u fizici i hemiji. Sjajne knjige da zainteresuju decu za nauku.
3. I. M. Titova „Hemija i umetnost. 10-11 razredi"( tutorial, M.: Ventana-Graf, 2007). Knjiga za ljude koji žele da steknu široko obrazovanje. Vrlo je zanimljivo prikazati interakciju nauke i umjetnosti – dvije suštinski Različiti putevi znanje o svetu. Odličan primjer kako se hemija manifestira u područjima daleko od nauke.
4. V. V. Eremin „Matematika u hemiji“ (Moskva: MTsNMO, 2011). Knjiga za školarce sa fizičkim i matematičkim načinom razmišljanja. Objašnjava kako se matematika koristi za rješavanje hemijski zadaci. Raspravljaju se o ograničenjima matematičkim jednadžbama koje nameću zakoni kemije.

Olimpijade i mjesta za pripreme

1. Etape Sveruske olimpijade za školarce u gradu Moskvi iz svih predmeta.
2. http://www.chem.msu.ru/eng/olimp/ - informativni materijali o olimpijadama: Moskovskoj, Sveruskoj, Mendeljejevskoj, međunarodnoj. Daju se zadaci teorijskih i eksperimentalnih obilazaka, detaljna rješenja, liste dobitnika i fotografije.

Još 4 lokacije

1. Olimpijada "Lomonosov" iz svih predmeta. Zahtijeva registraciju.
2. Materijali Svesibirske otvorene hemijske olimpijade.
3. http://chem.dist.mosolymp.ru/ - sistem učenje na daljinu, usmjeren je, prije svega, na pripremu za olimpijade svih nivoa – od školskih do međunarodnih. Sadrži velika količina zadaci grupirani i po temama i po olimpijadi. Za sve glavne dijelove hemije dat je teorijski materijal i analizirana rješenja. tipični zadaci. Sistem je besplatan, ali zahtijeva minimalnu registraciju.

Internet resursi

1. Naučno-popularni projekat "Elementi velike nauke" (fizika, hemija, matematika, astronomija, nauke o životu, nauke o Zemlji). Naučne vijesti, knjige, naučnopopularnih članaka, predavanja, enciklopedije.
2. Naučno-popularni časopis "Potencijal". Časopis izlazi od 2005. godine, rubrika "Hemija" - od 2011. godine.
3. Naučni popularni časopis "Hemija i život". Časopis izlazi od 1965. godine.

Još 8 lokacija

1. Univerzalna naučnopopularna onlajn enciklopedija "Krugosvet". Članke o hemiji pišu kompetentni i entuzijasti ljudi.
2. "Kemijski kabinet zanimljivosti": biografije velikih hemičara i fizičara, istorija hemijska otkrića, "zabavna hemija", hemijske igrice, ploče, kao i zbirka raznih čuda i zanimljivosti.
3. Otvorena elektronska biblioteka Chemnet hemijskog portala sadrži elektronske edukativne i informativne materijale za školarce i nastavnike. U njemu možete pronaći udžbenike iz opšte i neorganske hemije, organske hemije, multimedijalne materijale, zadatke hemijskih olimpijada sa rešenjima, zadatke prijemni ispiti za kandidate, materijale za nastavnike psihologije i pedagogije, svijetle tematske zbirke videa i interaktivne 3D ilustracije.

Na školskom nivou se pokazuje interdisciplinarna povezanost hemije sa drugim naukama. Razmatrana su glavna područja primjene elementarne matematike i teorijske fizike na kemijske fenomene. Svaki dio knjige sadrži detaljan teorijski materijal, analizirane zadatke i zadatke za samostalno rješavanje. Na sva pitanja je odgovoreno.

Knjiga je namenjena produbljenom proučavanju hemije u srednjoj školi, kao i pripremi za hemijske olimpijade na različitim nivoima - od školskih do međunarodnih. Može biti od koristi svima koji se zanimaju za hemiju i njene brojne primjene.

Poglavlje 1
Osnovna matematika u hemiji
§ 1. Uloga matematike u hemiji

Citati dati kao epigraf odražavaju dva polarna suprotna gledišta o odnosu između matematike i prirodne nauke prihvaćen, prije svega, među profesionalnim matematičarima. Zagovornici prve tačke gledišta mogu se nazvati "čistim matematičarima". Uvjereni su da je matematika sama po sebi toliko lijepa da je svaka praktična primjena samo pokvari (G. Hardy). engleski fizičar a matematičar Roger Penrose vjeruje da zakoni matematike nisu tvorevina ljudskog uma, već sastavni dio prirode. Oni su objektivni i postoje sami, nezavisno od nas. Zato su zakoni prirode otvoreni covece, a izraženi su vrlo jednostavnim i dubokim matematičkim odnosima.

Drugi, uključujući akademika V. I. Arnolda, uvjereni su da matematika jeste eksperimentalna nauka jer toliko matematičkih otkrića napravljene su posmatranjem prirodnih fenomena. Oni to razmatraju i potvrđuju uvjerljivim primjerima kojih je mnogo matematički koncepti a teoreme se ne odnose na pravi zivot. Na primjer, koncept "beskonačno male količine" sa stanovišta fizike je besmislen, jer je poznato da postoji granica malenosti - na vrlo malim skalama prostor-vrijeme ima vrlo složenu, nimalo kontinuiranu struktura. Samo konačne promjene imaju pravo praktično značenje.

Predgovor
Poglavlje 1. Osnovna matematika u hemiji
§ 1. Uloga matematike u hemiji
§ 2. Proračuni i procjene.
§ 3. Algebra.
§ 4. Geometrija
§ 5. Elementi matematičke analize.
§ 6. Elementi kombinatorike.
§ 7. Računarska matematika u hemiji.
Književnost.
Poglavlje 2
§ 1. Poreklo atoma i molekula
§ 2. Struktura jezgara atoma. Nuklearne reakcije
§ 3. Elementarni pojmovi kvantne mehanike
§ 4. Elektronske konfiguracije atoma.
§ 5. Hemijska veza i struktura molekula.
Književnost.
Poglavlje 3. Hemijska termodinamika
§ 1. Toplotni efekti hemijskih reakcija
§ 2. Drugi zakon termodinamike
§ 3. Fazna ravnoteža i fazni prelazi
§ 4. Hemijska ravnoteža
§ 5. Raspodjela energije i brzina
§ 6. Elektrohemijska kola.
§ 7. Termodinamička svojstva rastvora.
Književnost.
Poglavlje 4. Hemijska kinetika
§ 1. Zakon o delujućim masama.
§ 2. Zavisnost brzine reakcije od temperature
§ 3. Složene reakcije.
§ 4. Kataliza.
§ 5. Fotohemija.
Književnost.

Besplatno preuzimanje e-knjiga u prikladnom formatu, gledajte i čitajte:
Preuzmite knjigu Teorijska i matematička hemija za školsku decu, Priprema za hemijske olimpijade, Eremin VV, 2007 - fileskachat.com, brzo i besplatno.

Preuzmite pdf
U nastavku možete kupiti ovu knjigu po najboljoj sniženoj cijeni uz dostavu širom Rusije.