Вопросы по курсу общей и неорганической химии для спец. МАХП и МАПП

1. Атомно-молекулярное учение. Относительные атомные и молекулярные массы вещества. Единица и количества вещества в химии. Расчет числа атомов в заданной массе вещества, массы одного атома (молекулы), диаметра (радиуса) атома
2. Законы стехиометрии. Закон постоянства состава, законы сохранения массы и энергии. Понятие эквивалента, эквивалентной массы. Закон эквивалентов. Законы идеальных газов. Закон Авогадро и следствия из него. Определение молекулярных и эквивалентных масс. Расчет масс реагирующих веществ по стехиометрическому уравнению и по величинам эквивалентов.
3. Строение атома. Развитие представлений о строении атома: теории Томсона, Резерфорда, Бора. Спектр атома водорода как экспериментальное подтверждение теории Бора.
4. Современные представления об электронном строении атома. Понятия о квантовой природе электромагнитного излучения, корпускулярно-волновая природа электрона, уравнения де Бройля.
5. Волновое уравнение Шредингера для стационарных состояний. Физический смысл волновой функции. Радиальное распределение вероятности нахождения электрона, электронная орбиталь.
6. Многоэлектронные атомы. Квантовые числа, описание атомной орбитали набором квантовых чисел, энергетическая характеристика, типы электронных орбиталей, ориентация в магнитном поле.
7. Принципы распределения электронов по атомным орбиталям в многоэлектронных атомах. Последовательность заполнения электронами атомных орбиталей. Электронные конфигурации атомов и ионов. Определение возможных степеней окисления, валентности, свойств элементов по электронным конфигурациям.
8. Периодический закон Д. И. Менделеева. Периодическая система. Причина периодического изменения свойств элементов, закон Мозли. Современная формулировка периодического закона.
9.Связь структуры периодической системы Д. И. Менделеева с электронным строением атома элементов.
10. Изменение важнейших свойств элементов в периодах и группах периодической системы. Периодическое изменение радиусов атомов, энергии и ионизации, сродства к электрону, электроотрицательности. Изменение окислительно-восстановительных и металлических свойств. Определение важнейших свойств простых веществ и их соединений по положению элементов в периодической системе.
11. Химическая связь: строение простых молекул. Природа химической связи, типы химической связи. Ковалентная связь, ее свойства. Составление валентных схем простых молекул (H2, N2, O2, Cl2, HCl, BеCl2, NH3, NH4+ и т. д.). Метод молекулярных орбиталей, основные положения метода, энергетические схемы строения двухатомных молекул 2-ого периода.
12. Свойства ковалентной связи. Насыщаемость (валентные возможности атомов), направленность (?-, ?-, ?-, связи). Рассмотреть на примере BeCl2, O2. Кратность связи (на примере O2, CO, N2). Теория гибридизации атомных орбиталей ( на примере BeCl2, BF3, CH4), делокализованная ?- связь (на примере ионов NO3-, CO23-). Полярность и поляризуемость ковалентной связи.
13. Донорно-акцепторный механизм образования ковалентной связи, ковалентная связь в координационных соединениях. Описание химической связи в комплексных соединениях по методу "Валентных схем" и "Кристаллического поля лигандов". Внешнеорбитальные и внутренне орбитальные комплексы. Объяснить строение комплекса [Ni(CN)4)]2-, если известно, что соединение диамагнитно.
14. Ионная связь, механизм образования ионной связи,свойства ионной связи. Поляризуемость катионов и анионов, поляризующее действие. Объяснить свойства соединений, применяя понятие поляризуемости, например, объяснить различие свойств NaCl и AgCl.
15. Металлическая связь. Основные физические и химические свойства металлов. Межмолекулярное взаимодействие: индукционной, дисперсионное, ориентационное. Природа водородной связи. Объяснить влияние водородной связи и межмолекулярного взаимодействия на свойства ассоциатов и агрегатов на примере строения жидкой и твердой воды, белков, ДНК. Понятие комплементарности.
16. Основные закономерности протекания химических процессов. Основы термодинамики. Основные определения термодинамики: энергия,теплота, работа, внутренняя энергия, термодинамическая система, функции состояния. Первый закон термодинамики.
17. Термохимические уравнения, экзо- и эндотермические реакции. Тепловые эффекты химических реакций, закон Гесса. Расчет химических реакций при стандартных условиях.
18. Понятие об энтропии, второй закон термодинамики, изменение энтропии в различных процессах. Понятие об энергии Гиббса и ее изменении как меры вероятности направления протекания процесса. Расчет ?S и ?G химических реакций для стандартных условий.
19. Химическая кинетика. Скорость реакции в гомогенной и гетерогенной системах. Факторы, влияющие на скорость химической реакции. Закон действующих масс, константа скорости реакции. Расчет изменения скорости реакции в зависимости от концентрации реагентов.
20. Зависимость скорости реакции от температуры, температурный коэффициент реакции, энергия активации, катализ. расчет температурного коэффициента реакции, энергии активации.
21. Химическое равновесие, признаки и критерии химического равновесия; константа равновесия в гомогенных и гетерогенных системах. Принцип Ле Шателье. Определение смещения равновесия в зависимости от изменения концентрации, температуры, давления.
22. Растворы и дисперсные системы. Процессы, сопровождающие образование растворов. Способы выражения концентрации растворов, расчеты по приготовлению растворов с заданной массовой долей, молярной, эквивалентной, моляльной концентрации (C, Cм, Cн, Cm); пересчет одного вида концентрации в другой.
23. Химические и физические свойства воды, диаграмма состояния воды, строение молекулы, ассоциация молекул, взаимодействие воды с металлами и неметаллами, с оксидами, солями.
24. Свойства разбавленных растворов неэлектролитов: давление насыщенного пара, температуры замерзания и кипения, осмотическое давление. Расчет указанных свойств в зависимости от концентрации растворов.
25. Растворы электролитов, сильные и слабые электролиты. Теория электролитической диссоциации. Степень диссоциации и ее зависимость от концентрации. Константа диссоциации. Изотонический коэффициент. Расчет Тз, Ткип, Росм, ?Р растворов электролитов.
26. Теория сильных электролитов, кажущаяся степень диссоциации. Ионные пары. Понятие об активности. Коэффициенты активности.
27. Протолитическая теория кислот и оснований, константы диссоциации кислот и оснований, ступенчатые константы диссоциации.
28. Электролитическая диссоциация молекул воды, ионное произведение воды, расчет концентрации ионов водорода и гидроксила в растворах кислот и оснований с учетом степени или константы диссоциации электролита. Водородная шкала, водородный показатель рН, расчет рН различных электролитов, методы определения рН.
29. Произведение растворимости труднорастворимых соединений, расчет концентрации ионов в насыщенных растворах, условия образования и растворения осадков.
30. Реакции ионного обмена, условия протекания реакций, реакции нейтрализации, осаждения, комплексообразования, гидролиза.
31. Окислительно-восстановительные реакции, типичные окислители и восстановители. Составление уравнений ОВР методом электронно-ионого баланса, электронного баланса. Определение направления ОВР по величине стандартных электронных потенциалов.
32. Электродные потенциалы, причины их возникновения, измерение. Водородный электрод, стандартные электродные потенциалы, ряд напряжения металлов. Уравнение Нернста. Расчет электродных потенциалов для любых условий.
33. Гальванический элемент, схема ГЭ, катодный и анодный процессы в ГЭ, ЭДС гальванического элемента при стандартных и произвольных условиях. Использование величин электродных потенциалов для решения вопроса о возможности или невозможности протекания процесса.
34. Химические источники тока: гальванические элементы, сухие элементы (на примере марганцево-цинкового элемента), аккумуляторы (на примере свинцового).
35. Электролиз. Последовательность разряда ионов на катоде и аноде при электролизе. Электролиз расплавов и растворов (например, расплава NaCl и NaOH, растворов Na2SO4, NaCl, CuSO4, AgNO3) с угольными электродами, с металлическим анодом.
36. Коррозия металлов. Классификация коррозии по механизму процесса, по условию протекания Электрохимическая коррозия металлов, коррозия с водородной и кислородной деполяризацией. Методы защиты металлов от коррозии.
37. Комплексные соединения: определение, номенклатура, теория строения комплексных соединений по Вернеру. Свойства комплексных соединений, реакции комплексных соединений. Устойчивость комплексов и факторы, влияющие на прочность комплексов.
38. Диаграммы “состав- свойство” для бинарныхметаллических систем, для бинарных жидких систем с ограниченной растворимостью. Правило рычага.
39. Фазоые диаграммы многокомпонентных жидких гетерогенных систем. Правило фаз.
40. Жидкостная экстракция . Области применения.