:: :: ::
ВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНУ ПО ХИМИИ ЗА 1 И 2 СЕМЕСТР
- Химическая система. Вещество и химические превращения. Химический элемент. Простое и сложное вещество. Основные свойства химических систем. Химическая двойственность. Типы химических реакций.
- Электронное строение атома, квантовые числа, типы орбита-лей. Порядок заполнения энергетических уровней и подуровней (принцип минимума энергии, принцип Паули, правило Хунда, правило Клечковского). Особенности формирования многоэлектронных подуровней (d-, f-подуровней). Электронные формулы элементов в виде энергетических ячеек. Валентность.
- Периодичесская система Д.И.Менделеева (ПСЭ). Взаимосвязь химических свойств простых веществ с электронным строением атомов. Случаи несоответствия высшей валентности элемента номеру группы ПСЭ. Зависимость радиусов атомов, энергии ионизации, сродства к электрону и электроотрицательности от положения элемента в ПСЭ. Металлы и неметаллы.
- Химическая связь. Методы валентных связей и молекулярных орбиталей. Основные виды ( ковалентная, ионная, донорно-акцепторная, водородная и металлическая) и характеристики (энергия, длина, направленность, полярность и. поляризуемость) химической связи. Взаимосвязь вида, характеристик химической связи и электроотрицательности элементов. Характеристики химической связи, состав и строение молекул. Степень окисления.
- Межмолекулярные взаимодействия. Структурные формулы молекул и ассоциатов.
Энергетика химических процессов. Тепловой эффект и энтальпия реакции. Законы термохимии. Энтальпия образования химических соединений. Энтропия. Энергия Гиббса, ее связь с направлением химических процессов. Расчет термодинамических функций химических реакций по справочным данным. Оценка реакционной способности и устойчивости веществ.
- Химическое равновесие. Химический потенциал и его свойства. Активность. Коэффициент активности неэлектролита и электролита. Закон действия масс для равновесия. Термодинамическая и концентрационная константы равновесия . Химическое равновесие в гетерогенных системах. Закон Бертло-Нернста. Произведение растворимости. Гидролиз. Смещение равновесия диссоциации воды в растворах электролитов. Гидролиз по катиону и аниону(изменение рН среды). Константа и степень гидролиза. Принцип Ле Шателье.
- Химическая кинетика. Скорость химической реакции и закон действия масс для скорости. Порядок и молекулярность реакции. Кинетическое уравнение реакции первого порядка. Зависимость скорости реакции от температуры. Уравнение Аррениуса . Энергия активации. Катализ.
- Растворы. Способы выражения концентрации. Растворители и их свойства. Особенности воды как растворителя. Водородный показатель. Электролитическая диссоциация, сольватация. Связь свойств растворов (осмотического давления, температуры кипения и замерзания) с состоянием растворенного вещества. Закон Рауля. Среднеионный коэффициент активности и активность. Константа и степень диссоциации слабых электролитов. Закон разбавления Оствальда.
- Коллоидные растворы. Дисперсные системы и области их применения. Строение мицеллы. Правило Пескова-Фаянса. Адсорбция. Свойства коллоидных растворов (агрегативная и кинетическая устойчивость, седиментация, коагуляция, оптические и электрические). Методы получения и разрушения коллоидных систем.
- Кислотно-основные системы. Протонная и электронная теории кислот и оснований. Кислоты Льюиса и Бренстеда. Гидролиз и комплексообразование как частные случаи кислотно-основных взаимодействий.
- Комплексные соединения. Классификация. Типичные комплексообразователи и лиганды. Координационное число. Взаимосвязь строения комплексов и гибридизации орбиталей комплексообразователей. Внутрикомплексные соединения. Двойные соли. Константы нестойкости. Разрушение комплексов с использованием реакций осаждения.
- Электрохимические процессы. Окислительно-восстановительные реакции. Окислители и восстановители. Методы составления уравнений ОВР. Направление реакции ОВР. Двойной электрический слой, электродный потенциал, гальванический элемент, электродвижущая сила. Уравнение Нернста.
- Электролиз водных растворов. Потенциалы водородного и кислородного электродов, их зависимость от рН среды. Перенапряжение. Последовательность разряда ионов на катоде и аноде.
- Коррозия металлов. Виды коррозии. Специфика электрохимической коррозии. Примеры коррозии в системах цинк-медь, железо-цинк. Методы защиты от коррозии.
- Водород. Особенности его положения в ПСЭ. Химические свойства. Синтез и свойства гидридов. Изотопы водорода. Применение водорода и его соединений. Водородная энергетика.
- Свойства s- и d- металлов I и II групп. Сравнение строения и реакционной способности. Токсичность. Жесткость воды. Особенности свойств лития и бериллия. Области применения. Соединения меди и золота в различных степенях окисления. Методы получения, области применения.
- Свойства 3d- и 4f-элементов. Особенности свойств скандия. Лантаноиды. Лантаноидное сжатие. Зависимость химических свойств лантаноидов от их степени окисления. Свойства церия и европия. Основные методы разделения. Области применения РЗЭ и их соединений.
- Радиоактивность и радиохимия. Стабильные и нестабильные изотопы. Ионизирующее излучение и его взаимодействие с веществом. Области применения изотопов. Источники радиации и ее воздействие на организм.
- Свойства 5-f элементов (актиноиды). Особенности электронного строения . Сопоставление свойств лантаноидов и актиноидов в реакциях комплексообразования. Свойства тория, урана и их соединений. Свойства химических соединений актиноидов в различных степенях окисления.
- Методы разделения элементов. Краткая характеристика методов осаждения, экстракции, ионного обмена. Применение транспортных химических реакций для получения металлов высокой степени чистоты.
- Химические идентификация и измерение. Чистота вещества. Фаза. Аналитический сигнал и его виды. Объемный, колориметрический и гравиметрический методы измерения. Погрешность химического измерения. Проба и ее представительность. Стандартные образцы.
- Химико-биологические системы. Предельно допустимая концентрация (ПДК). Токсичность. Ряды токсичности. Избирательная токсичность и ее применение в медицине.
