ПРОГРАММА вступительных испытаний в магистратуру по направлению 04.04.01 «Химия»

ПРОГРАММА
вступительных испытаний в магистратуру
по направлению 04.04.01 «Химия»
Междисциплинарный экзамен.
Тема 1. Общая химия и неорганическая химия. Строение атома, волновая
функция, квантовые числа. Ковалентная связь. Ионная связь. Энергия связи. Энергия
кристаллических
решеток.
Первый закон термодинамики. Параметры процесса и параметры состояния.
Энтальпия. Теплоты химических реакций. Закон Гесса, следствия. Уравнение Кирхгоффа.
Второй закон термодинамики для обратимых и необратимых процессов. Формулировки
второго закона. Энтропия. Вычисление энтропии для различных процессов.
Факторы, влияющие на скорость химической реакции. Зависимость скорости
химической реакции от
температуры. Энергия активации. Константа скорости
Аррениуса. Химическое равновесие. Закон действия масс.
Влияние температуры на химическое равновесие. Уравнение изобары и изохоры
химических реакций. Равновесие гетерогенных систем. Правило фаз Гиббса. Основные
типы плоских диаграмм. Однокомпонентные и двухкомпонентные системы. Диаграммы
плавкости двухкомпонентных систем.
Растворы, растворимость, способы выражения концентрации растворов. Растворы
неэлектролитов. Законы Рауля. Слабые электролиты. Закон разбавления Оствальда.
Гидролиз. Электропроводность растворов электролитов. Удельная, эквивалентная
электропроводности.
Координационные соединения. Водородные соединения
элементов. Оксиды
элементов. Галогены. Инертные газы.
Тема 2. Аналитическая химия. Константы равновесия реакций и процессов.
Термодинамическая, концентрационная, условная константы равновесия. Общая и
равновесная концентрации. Кислотно-основное равновесие. Константы кислотности и
основности. Константа автопротолиза.
Гравиметрический метод. Сущность гравиметрического анализа, преимущества и
недостатки.
Титриметрические методы. Классификация. Требования, предъявляемые к
реакциям в титриметрическом анализе.
Виды кривых титрования. Скачок титрования.
Точка эквивалентности и конечная точка титрования. Кислотно-основное титрование.
Комплексометрическое титрование. Неорганические и органические титранты в
комплексометрии. Методы окислительно-восстановительного титрования. Равновесие в
системе осадок - раствор. Константа растворимости (произведение растворимости).
Растворимость.
Основные законы поглощения электромагнитного излучения. Основные способы
определения концентрации в спектроскопических методах.
Потенциометрическое титрование. Использование реакций: кислотно-основных,
осаждения, комплексообразования, окисления - восстановления. Классификация
электродов. Электроды I, II рода, газовые и окислительно-восстановительные электроды.
Тема 3. Органическая химия. Теория строения органических соединений.
Основные положения теории А. М. Бутлерова. Алканы. Циклоалканы. Алкены. Алкины.
Нахождение в природе, способы получения, химические свойства, области применения.
Способы получения. Строение и изомерия. Свойства. Моногалогенпроизводные
углеводородов. Дигалогензамещенные. Особенности свойств. Галоформы. Фреоны.
Перфторэтилен. Тефлон.
Спирты. Способы получения. Кислотно-основные свойства. Химические реакции
спиртов. Замещение гидроксигруппы, окисление, дегидратация. Ненасыщенные спирты.
Енолы. Кето-енольная таутомерия. Виниловые эфиры. Двух- и трех - атомные спирты.
Фенолы. Способы получения. Взаимное влияние ядра и гидроксигруппы в молекуле
фенола. Химические свойства.
Карбонильные соединения. Строение карбонильной группы. Способы получения.
Реакции AdN к карбонильной группе с образованием и без образования новой C─C связи.
Реакции окисления и восстановления альдегидов и кетонов, окислительновосстановительные реакции альдегидов. Реакции конденсации.
Одноосновные карбоновые кислоты. Ароматические одно- и двухосновные
кислоты. Получение. Свойства. Способы получения. Химические свойства.
Функциональные производные карбоновых кислот: эфиры, галогенангидриды, ангидриды
амиды, нитрилы, пероксиды, гидропероксиды.
Нитросоединения. Способы получения. Химические свойства. Таутомерия.
Практическое значение нитросоединений. Амины. Способы получения. Химические
свойства алифатических и ароматических аминов. Получение диазосодинений. Их
свойства. Реакция азосочетания. Азокрасители.
Аминокислоты. Номенклатура. Способы получения. Химические свойства. Ди- и
полипептиды. Понятие о белках. Серосодержащие соединения. Тиоспирты. Тиоэфиры.
Сульфокислоты. Тиомочевина. Получение и свойства.
Углеводы. Классификация. Строение моносахаридов. Стереохимия моносахаридов.
D-и L-ряды, -и β-формы. Перспективные формулы Хеуорса. Дисахариды. Строение.
Редуцирующие и нередуцирующие
биозы. Свойства. Нахождение в природе.
Полисахариды: крахмал, гликоген, целлюлоза. Строение, свойства. Важнейшие
производные. Практическое применение.
Хиноны. n-Бензохинон, нафтохинон, антрахинон. Получение. Свойства.
Тема 4. Физическая химия. Основы химической термодинамики. Химические
потенциалы, их определение, вычисление и свойства. Коллигативные свойства растворов.
Химические и адсорбционные равновесия. Закон действия масс. Явления адсорбции.
Элементы статистической термодинамики. Элементы линейной термодинамики
необратимых процессов. Химическая кинетика - наука о скоростях и механизмах
химических реакций. Основные понятия химической кинетики. Кинетический закон
действия масс и область его применимости. Определение катализа. Общие принципы
катализа. Роль катализа в химии. Основные промышленные каталитические процессы.
Примеры механизмов каталитических процессов. Химический и электрохимический
способы осуществления окислительно-восстановительных реакций. Электрохимическая
цепь и ее компоненты. Определение теоретической электрохимии, ее разделы и связь с
задачами прикладной электрохимии. Понятие электрохимического потенциала.
Современные представления о растворах электролитов. Методы защиты металлов от
коррозии. Химические источники тока; их виды и основные характеристики.
.
Список основной и дополнительной литературы
1. Основная литература
1. Физическая химия / Б. Н. Афанасьев/ Афанасьев Б. Н., Акулова Ю. П.. - Москва:
Лань, 2012.
2. Общая химия: учеб. / Е. В. Будяк: учеб./ Е. В. Будяк . - Изд. 3-е, перераб. и доп.. Москва: Лань, 2011. - 384 с.: ил. + 1 электрон. опт. диск (CD-ROM).
3. Неорганическая химия: учеб. пособие для вузов/ М. И. Гельфман, В. П. Юстратов. - 2е изд., стер. - СПб.; М.; Краснодар: Лань, 2009. - 527 с.
4. Аналитическая химия и физико-химические методы анализа: в 2 т. : учеб. для вузов/
под ред. А. А. Ищенко. - М.: Академия, 2010 - Т. 1. - 351.
5. Аналитическая химия и физико-химические методы анализа: в 2 т. : учеб. для вузов/
под ред. А. А. Ищенко. - М.: Академия, 2010 - Т. 2. - 411.
6. Органическая химия: учеб. пособие для бакалавров : для вузов/ Б. Д. Березин, Д. Б.
Березин. - 2-е изд. - М.: Юрайт, 2012. - 767с.
2. Дополнительная литература
1. Общая химия: учеб. пособие/ Н. Л. Глинка; под ред. В. А. Попкова, А. В. Бабкова. 18-е изд., перераб. и доп.. - М.: Юрайт, 2011. - 885с.
2. Физическая химия: учеб. для бакалавров/ Н. С. Кудряшева, Л. Г. Бондарева; Сиб.
Федер. ун-т. - М.: Юрайт, 2012. - 340 с. + 1 эл. опт. диск.
3. Современные методы аналитической химии: в 2 т./ М. Отто; Пер.с нем. под ред. А. В.
Гармаша. - М.: Техносфера, 2003 - Т. 1. - 412 с.
4. Органическая химия: термины и основные реакции/ И. В. Боровлев. - М.: БИНОМ.
Лаб. знаний, 2012. - 358, [2] с.
5. Органическая химия: учеб. для бакалавров/ И. И. Грандберг, Н. Л. Нам. - 8-е изд.. М.: Юрайт, 2012. - 608 с. + 1 эл. опт. диск.
Программное обеспечение и Интернет-ресурсы
1.
Интеллект-библиотека(IQlib) Представлены научные и учебные издания,
предназначенные для абитуриентов, студентов, аспирантов, преподавателей и всех, кто
стремится расширить свой кругозор. Фонд IQlib в настоящий момент содержит около 2000
полнотекстовых цифровых версий печатных учебных, образовательных, просветительских
и справочных изданий. http://www.iqlib.ru/
2. Национальная электронная библиотека (НЭБ) - Ресурс содержит полнотекстовые научные и художественные книги, учебники, справочники, диссертации по всем дисциплинам,
авторефераты. http://rusnel.ru/
3. Универсальная Энциклопедия Кирилла и Мефодия. В основе коллекции - Большой
Энциклопедический Словарь 1996 года издания, дополненный затем большим
количеством авторских статей. В настоящее время содержит 130 000 статей и 30 000
иллюстраций. http://mega.km.ru/
4. Информационная система "Единое окно доступа к образовательным ресурсам"
http://window.edu.ru/
5. Портал фундаментального химического образования ChemNET http://chem.msu.ru/