«УТВЕРЖДАЮ» Зав. кафедрой «Прикладной математики» филиала МГОУ в г. Воскресенске к.т.н., профессор _____________ А.Н. Баринов « ____» _____________ 2013 г. Вопросы к экзамену по дисциплине: «Химия» для студентов I курса заочной формы обучения по направлениям подготовки: 140400, 270800 1. Место химии в системе естественных наук, краткий исторический очерк и этапы развития химии. 2. Основные химические понятия: атом, молекула, простое вещество, химическое соединение. 3. Химический элемент. Изотопы. Атомная и элементарная масса. Молекулярная масса. Моль, молярная масса, молярная концентрация вещества. 4. Основные законы атомно-молекулярного учения: сохранения, кратных отношений, постоянства состава. Закон Авогадро. 5. Понятия о химической системе. Фаза, компонент. Гомогенные и гетерогенные системы. 6. Газовые системы. Газовые законы. Идеальный газ. Газовая постоянная. Уравнение Менделеева – Клапейрона. Парциальное давление газа в смеси. Относительная плотность газов. 7. Жидкие системы. Растворы. Концентрация растворов и способы ее выражения. Состояние вещества в растворе. 8. Твердые системы. Кристаллы, амфорные тела и стекла. Понятие о кристаллической решетке. Твердые растворы. 9. Масса и энергия в материальном поле. Элементарные частицы и их свойства. 10.Современная теория строения атома. Ядро и электронная оболочка. 11.Планетарная модель атома и постулаты Бора, противоречия модели. 12.Волновая природа элементарных частиц и дуализм их поведения. Уравнение де Бройля, принцип неопределенности Гейзенберга. 13.Атом водорода. Квантовомеханическая модель атома. Уравнение Шредингера и его решение для водородоподного атома. 14.Квантовые числа, их смысл и пределы изменения. Волновая функция и электронная плотность в атоме. Энергетические уровни электрона. 15.Принцип Паули, правило Хунда и порядок заполнения атомныхорбиталей. 16.Строение электронных оболочек и его периодичность. Понятие эффективного заряда. Потенциалы ионизации и сродство к электрону атомов. 17.Радиусы атомов и ионов. Электроотрицательность атомов химических элементов. 18.Сущность периодического закона. Предсказание Д.И. Менделеевым свойств неизвестных элементов. 19.Варианты периодической системы. Изменение свойств элементов по группам и периодам системы. 20.Вторичная периодичность и ее проявление в свойствах элементов IVи VI периодов. 21.Взаимодействие атомов. Причины образования химической связи. Природа химической связи. 22.Метод валентных связей (ВО) и метод молекулярных орбиталей (МО). 23.Перекрывание атомныхорбиталей, типы и порядок (кратность) связи. Характеристики атомных связей. 24.Валентное состояние атома. Ковалентная связь в многоатомных молекулах. 25.Донорно-акцепторные взаимодействия. Локализованная и делокализованная связь. Электронодефицитные и электроноизбыточные молекулы. 26.Межмолекулярные взаимодействия. Химическая связь и типы кристаллов. Связь в металлах, полупроводниках и диэлектриках. 27.Ионная связь. Взаимодействие ионов в кристаллической решетке. Энергия ионной решетки, влияние размеров и зарядов ионов. 28.Межмолекулярные взаимодействия и силы Ван-дер-Ваальса. Ориентационное и дисперсионное взаимодействия. 29.Энергетические характеристики химических реакций. Первое начало термодинамики. Превращение энергии и работы в химических процессах. 30.Понятие об энтальпии в термохимии. Эндо- и экзотермические реакции. Закон Гесса. 31.Стандартное состояние и стандартная энтальпия образования вещества. Расчеты тепловых эффектов реакций. 32.Понятие энтропии. Уравнение Больцмана. Изменение энтропии при фазовых превращениях. Второе начало термодинамики. Стремление к максимуму энтропии в изолированных системах как характеристика самопроизвольности протекания процессов. 33.Оценка знака изменения энтропии в химических реакциях. Энергия Гиббса. Уменьшение энергии Гиббса как критерий направленности протекания процесса в закрытых системах. 34.Термодинамические параметры и их влияние на энтальпийный и энтропийный факторы в определении направления процесса. 35.Скорость химической реакции и факторы ее определяющие. Кинетическое уравнение реакции. Порядок реакции. Правило Вант-Гоффа. 36.Константа скорости в зависимости от температуры. Энергия активации. Уравнение Аррениуса. Понятие о механизме реакции. 37.Обратимые и необратимые химические реакции. Состояние равновесия и принцип микроскопической обратимости. Кинетический и термодинамический подходы к описанию химического равновесия. 38.Константы равновесия и различные способы ее выражения. Связь Кр со стандартным изменением энергии Гиббса. Смещение равновесия при изменении условий. Принцип ЛеШателье. 39.Теории растворов. Общие свойства растворов: гомогенность, диффузия, осмос. Фазовые диаграммы. 40.Диаграммы состав-свойство. Растворимость. Насыщенные, ненасыщенные, перенасыщенные, слабые и концентрированные растворы. 41.Типы растворителя. Взаимодействие компонентов. Сольватация. Понятие о коллоидных растворах. 42.Давление и состав пара над раствором. Закон Рауля. Кристаллизация и кипение растворов. Криоскопия и эбулиоскопия. 43.Идеальные и реальные растворы неэлектролитов. Понятие об активности и коэффициенте активности. Понятие о стандартном состоянии вещества в растворе. 44.Растворы электролитов. Вода как ионизирующий растворитель. Электронное строение и структура молекул воды (жидкой и твердой) водородные связи. 45.Водные растворы электролитов. Электролитическая диссоциация растворенных веществ. Константа диссоциации. 46.Переход ионов в раствор. Гидратация соли и образующих ее ионов. Энергия гидратации ионов. Кислоты и основания. Теории Арениуса, Бренстеда – Лоури, Льюиса. 47.Роль растворителя в кислотно-основном взаимодействии как рекции переноса протона. Сверхкислоты и сверхоснования. 48.Растворы слабых электролитов. Закон разбавления Оствальда. 49.Ионная сила раствора. Ионное произведение воды. Водородный и гидроксильный показатели. Среды. Индикаторы. Методы определения pH. Буферные растворы. 50.Классификация химических реакций. Обменные реакции в растворах. Реакции нейтрализации. Гидролиз солей. Ионные уравнения гидролиза. Константа и степень гидролиза. Ступенчатый характер. 51.Окислительно-восстановительные процессы как реакции переноса электрона. Окислители и восстановители. Участие воды в ОВР. Составление уравнений ОВР. Количественные характеристики окислительно-восстановительных переходов. 52.Электродные потенциалы металлов. Гальванический элемент. Водородный электрод и нуль отсчета. Стандартные условия и стандартный потенциал. Таблицы стандартных восстановительных потенциалов. 53.Окислительно-восстановительные свойства воды. Окислительновосстановительное равновесие в растворах. Уравнение Нернста. Влияние pH на величину восстановительного потенциала. 54.Электролиз растворов и расплавов. Электролитическое получение металлов. Электрохимическая коррозия металлов. 55.Реакции комплексообразования в водных растворах. Причины образования комплексных частиц в растворах. Характеристики координационных соединений, их получение, классификация. 56.Комплексообразователь и лиганды. Внешняя и внутренние координационные сферы. Координационное число, его зависимость от заряда и радиуса комплексообразователя. 57.Взаимосвязь процессов комплексообразования с Периодической системой. Хелатный, полихелатный и макроциклический эффекты. 58.Основы органической химии. Углерод как основа органических соединений. Основные классы органических соединений.Зомеры и полимеры. 59.Алканы, алкены, алкины; диены, арены: получение и химические свойства. 60.Спирты,фенол, альдегиды, кетоны, карбоновые кислоты: получение и химические свойства. Составил: д.т.н., профессор ___________________________________ С.П. Кочетков