Программа вступительного испытания в магистратуру по

Программа вступительного испытания в магистратуру по направлению «Химическая технология и биотехнология»
1. Понятие о химической термодинамике. Термодинамическая система. Изолированная, открытая, закрытая системы. Свойства системы. Функции состояния системы.
2. Энергия системы. Закон сохранения энергии (1-е начало термодинамики). Энтальпия системы.
3. Экзо- и эндотермические реакции. Тепловой эффект реакции. Закон Гесса. Следствие из закона Гесса. Энтропия. Изменение энтропии химической реакции. Энергия Гиббса. Возможность самопроизвольного протекания процесса.
4. Скорость химической реакции. Зависимость скорости химической реакции от концентрации реагирующих веществ. Закон действия масс.
5. Зависимость скорости химической реакции от температуры. Правило Вант-Гоффа. Энергия
активации химической реакции.
6. Необратимые и обратимые химические реакции. Химическое равновесие.
7. Смещение химического равновесия. Принцип Ле-Шателье. Влияние различных факторов
на смещение химического равновесия.
8. Квантово-механическая модель атома. Атомные орбитали. Квантовые числа. Электронная
структура атомов. Принцип Паули. Правила Клечковского. Правило Хунда.
9. Периодичность свойств химических элементов. Энергия ионизации. Сродство к электрону.
Электроотрицательность.
10. Причины возникновения химической связи. Виды химической связи. Теория гибридизации
валентных орбиталей.
11. Электрохимическая система. Электродный потенциал. Электродвижущая сила элемента.
Уравнение Нернста. Стандартный электродный потенциал, шкала электродных потенциалов.
12. Электролиз. Последовательность электродных процессов. Катодные процессы. Выход по
току. Анодные процессы.
13. Растворы неэлектролитов, их физико-химические свойства: понижение давления пара над
растворами, повышение температуры кипения, понижения температуры замерзания, осмотическое давление.
14. Растворы электролитов. Электролитическая диссоциация степень электролитической диссоциации. Константа электролитической диссоциации. Сильные электролиты. Активность
ионов.
15. Ионное произведение воды. Водородный показатель. Буферные растворы. Гидролиз солей.
Степень, константа гидролиза.
16. Равновесия в растворах с осадком. Произведение растворимости. Влияние различных факторов на величину ПР.
17. Водород. Строение атома. Физические и химические свойства. Соединения с металлами и
неметаллами.
18. Галогены. Строение электронной оболочки атомов галогенов. Физические и химические
свойства, закономерности их изменения.
19. Кислород. Электронная оболочка атома, валентность и степень окисления. Физические и
химические свойства кислорода. Соединения кислорода. Оксиды, их классификация и
свойства.
20. Сера, селен, теллур. Строение электронной оболочки атомов, общие свойства и закономерности их изменения.
21. Азот. Строение электронной оболочки атома, свойства. Аммиак. Соли аммония, их свойства, применение. Азотная кислота, ее соли. Свойства, применение. Азотные удобрения.
22. Фосфор. Строение электронной оболочки атома, свойства. Фосфин, фосфиды, фосфорные
кислоты и их соли. Фосфорные удобрения.
23. Углерод. Строение электронной оболочки атома. Аллотропные модификации углерода, их
свойства. Кремний. Строение атома, общая характеристика.
24. Общая характеристика щелочных металлов. Строение атомов, физические и химические
свойства.
25. Соединения щелочных металлов: гидриды, пероксиды, оксиды, гидроксиды, соли.
26. Особенности строения электронной оболочки атомов d-элементов. Кислотно-основные
свойства оксидов d-элементов. Закономерность изменения этих свойств с увеличением степени окисления элемента.
27. Какие величины являются функциями состояния и какими свойствами они обладают?
28. Работа какого процесса (обратимого или необратимого) больше и почему?
29. Что такое стандартные теплоты образования? сгорания?
30. Как формулируется закон Гесса, при каких условиях применяется?
31. Как зависит тепловой эффект химической реакции от температуры?
32. Сформулировать и записать первый закон термодинамики.
33. В чем заключается суть и как математически выражается второй закон термодинамики.
34. Что характеризуют и где применяются термодинамические потенциалы. В каком условии
возможно самопротекание химической реакции в изолированной системе.
35. Что является критерием самопроизвольного протекания химической реакции в условиях
постоянства давления и температуры? В каком направлении протекают самопроизвольные
изохорно-изотермические процессы.
36. Что называют фазой? Компонентом? Степенью свободы? Каковы условия фазовых равновесий?
37. Почему на диаграмме воды кривая, выражающая зависимость температуры плавления льда
от давления наклонена влево?
38. Какие формы закона Рауля и виды отклонений от закона Вам известны?
39. Какие следствия из закона Рауля Вам известны? Что характеризуют эбулиоскопическая и
криоскопическая постоянные, чему они равны и от чего зависят?
40. Какие типы неограниченно растворимых и ограниченно растворимых жидкостей Вы знаете?
41. Какими свойствами обладают смеси жидкостей, образующих азеотропные смеси, как ведут
себя при ректификационной перегонке?
42. Что такое жидкая и твердая эвтектика? (Поясните на диаграмме плавкости с простой эвтектикой)
43. От каких факторов зависят величины удельной и эквивалентной электрической проводимости?
44. Что называют электродвижущей силой элемента? Какие физико-химические величины
можно определять методом ЭДС? Какова сущность этих определений?
45. Каков физический смысл константы скорости химической реакции? От каких факторов зависит скорость реакции? Как скорость реакции зависит от энергии активации.
46. Каковы основные закономерности катализа? В чем заключается суть гомогенного и гетерогенного катализа?
47. Химико-технологические системы. Определение, состав, виды моделей Требования к ХТС.
48. Технологические связи и их назначение.
49. Графические модели ХТС. Схемы ХТС.
50. Иерархия организации процессов в химическом производстве.
51. Степень превращения (определение, пути повышения).
52. Технологические критерии эффективности для обратимых процессов.
53. Технологические критерии эффективности для необратимых процессов. Связь между ними.
54. Влияние различных факторов на равновесие в химических системах
55. Основные направления интенсификации гомогенных химических процессов.
56. Пути интенсификации гетерогенных некаталитических процессов.
57. Классификация химических реакторов по различным признакам.
58. Модель реактора идеального вытеснения. Материальный и тепловой баланс. Условия реализации данного режима.
59. Модель непрерывного реактора идеального смешения. Материальный и тепловой баланс.
Условия реализации режима.
60. Конструкции реакторов для проведения газожидкостных процессов.
61. Неидеальные модели химических реакторов.
62. Методы утилизации и обезвреживания жидких отходов.
63. Утилизация и обезвреживание твердых отходов химического производства.
64. Подготовка сырья в химико-технологическом процессе.
65. Вода как сырье и вспомогательное сырье в химической промышленности. Водоподготовка.
66. Основные методы и приемы используемые для подготовки воды к использованию в химическом производстве. Направления использования воды и требования к ней.
67. Требования к промышленным катализаторам. Основные характеристики катализаторов.
68. Давление жидкости на дно сосуда
69. Режимы движения жидкости
70. Гидравлический радиус и эквивалентный диаметр
71. Уравнение постоянства расхода
72. Характеристика зернистого материала
73. Движущая сила тепловых процессов
74. Уравнение теплопередачи для плоской стенки при постоянных температурах
75. Уравнение теплоотдачи
76. Определяемый критерий теплового подобия
77. Взаимное направление движения теплоносителей
78. Общая разность температур выпарной установки
79. Температурные потери выпарной установки
80. Движущая сила массообменных процессов
81. Уравнение массопередачи
82. Закон, описывающий равновесие в системах газ-раствор газа в жидкости для идеальных газов
83. Закон, описывающий равновесие в системах жидкость-пар для идеальных жидкостей
84. Флегмовое число (максимальное и рабочее)
85. Материальный баланс воздушной сушилки
86. Кривая равновесия на треугольной диаграмме в системе жидкость-жидкость. Хорды равновесия
87. Понятия проницаемости и селективности в мембранных методах разделения
1.
2.
3.
4.
5.
Литература
Глинка Н.Л. Общая химия. – М.: Высш. школа, 2006. – 456 с.
Стромберг А.Г., Семченко Д.П. Физическая химия. – М.: Высш. школа, 2009. – 528 с.
Бесков В.С. Общая химическая технология: учебник для вузов / В.С. Бесков. – М.: Академкнига, 2005. – 452 с.
Кутепов А.М. Общая химическая технология. учебник для технических вузов/ А.М. Кутепов, Т.И. Бондарева, М.Г. Беренгартен. – М.: Высш. шк., 1990. – 448 с.
Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. – М.: Альянс,
2005. – 738 с.