Экзаменационные вопросы по неорганической химии

1.Основные законы химии. Законы сохранения массы и энергии . Закон эквивалентов . Фактор эквивалентности ,химический эквивалент , молярная масса эквивалента ,количество вещества эквивалента .

2. Элементы химической термодинамики. Тепловые эффекты химических реакций. Закон Гесса и его следствия. Энтальпия образования и энтальпия сгорания вещества. Термохимические уравнения . Расчет энтальпии реакции, энтальпии образования веществ, участвующих в реакции.

3.Понятие об энтропии и энергии Гиббса. Стандартные условия и стандартное состояние. Критерии направленности самопроизвольно протекающих процессов.

3.Элементы кинетики химических процессов. Основные понятия химической кинетики: скорость реакции, константа скорости реакции, порядок и молекулярность реакции. Зависимость константы скорости от различных факторов. Закон действующих масс. Зависимость скорости реакции от температуры. Энергия активации. Каталитические реакции. Гомогенный и гетерогенный катализ. Понятие о ферментативном катализе.

4. Химическое равновесие. Константа химического равновесия. Термодинамическая и концентрационные константы равновесия. Зависимость константы химического равновесия от различных факторов. Смещение равновесия. Принцип Ле-Шателье. Исходные и равновесные концентрации. Связь между константой химического равновесия и ∆G^o.

5.Растворы. Сущность учения о растворах. Энтальпийный и энтропийный факторы процесса растворения. Растворимость. Сольватация.. Сравнение свойств раствора и растворителя , примеры . Способы выражения концентрации растворов : массовая доля , молярная концентрация вещества , нормальная концентрация , моляльность, молярная доля.

6. Растворы газов в жидкостях. Законы: Генри, Генри-Дальтона и Сеченова. Влияние на растворимость газов в жидкостях природы газов и растворителя, температуры и давления.

7. Растворы электролитов. Электролитическая диссоциация, сущность . Степень диссоциации . Сильные и слабые электролиты , примеры . Расчет рН в растворах сильных электролитов. Механизм диссоциации ионных и ковалентных соединений , примеры . Понятие « активности» иона , электролита , коэффициент активности , «активная» и аналитическая концентрация ионов . Понятие ионной силы раствора . Протолитическая теория Бренстеда-Лоури. Автопротолиз воды. Константы кислотности и основности. Протолитичяеские равновесия. Сопряженные кислоты и основания. Степень протолиза. Связь между константой кислотности или основности и степенью протолиза. Влияние различных факторов на константу протолитического равновесия и степень протолиза. Расчет рН в растворах слабых электролитов, растворах солей и смесей растворов сильных и слабых электролитов. Термодинамическая и концентрационная константы протолитического равновесия. Ионное произведение воды . Закон разбавления Оствальда . .

8. Буферные растворы . Аммиачная , гидрокарбонатная , фосфатная (кислые соли фосфорной кислоты ) буферные системы . pHбуферных растворов , расчётные формулы . Механизм буферного действия.. Буферная ёмкость , определение , размерность, расчёт . Влияние разбавления наpHбуферного раствора и на величину буферной ёмкости . Биологическое значение буферных систем .. Направление реакций кислотно-основного взаимодействия , примеры .

9. Гетерогенные равновесия между раствором и осадком труднорастворимого сильного электролита. Произведение растворимости . Условия растворения и образования осадка . Зависимость растворимости труднорастворимого сильного электролита от различных факторов. Влияние добавления сильных электролитов на растворимость. Понятие о высаливании. Расчёт растворимости и равновесных ионных концентраций в растворе труднорастворимого вещества .

10. Сущность реакций окисления-восстановления . Окислительно-восстановительные свойства элементов и их соединений в зависимости от положения элемента в периодической системе элементов . Степень окисления , правила расчёта . Закон эквивалентов для окислительно-восстановительных реакций . Составление окислительно0восстановительных реакций методом полуреакций. Важнейшие окислители и восстановители. Окислительно-восстановительная двойственность. Качественные представления о влиянии pHсреды на направление реакций окисления-восстановления. Реакция металлов с разбавленными растворами кислот , щелочей , солями и оксидами других металлов . Реакции металлов с разбавленными и концентрированными растворами серной и азотной кислот . Реакции алюминия , цинка , с разбавленными растворами щелочей . Реакции термического разложения солей .

11. Строение атома и Периодический закон Д.И. Менделеева. Квантово-механическая модель атома . Корпускулярно-волновая природа электрона .Волновая функция. Основные принципы распределения электронов в атоме. Нормальное и возбуждённое состояние. Понятие «электронное облако « , атомная орбиталь.. Квантовые числа . Значение квантовых чисел для описания электронов в атоме . Электронные энергетические уровни и подуровни . Типы атомных орбиталей и их формы Вырожденные атомные орбитали . Электронная ёмкость орбиталей . .

12. Периодический закон Д. И .Менделеева . Современная формулировка периодического закона . Физический смысл периодичности свойств элементов . Важнейшие свойства атомных систем и их зависимость от порядкового номера элемента ; периодичность в изменении этих свойств (радиусы атомов , энергия ионизации , сродство электрону , электроотрицательность , степень окисления ). Периодическая система химических элементов, структура . Основные атомные частицы и их общая характеристика . Физическое обоснование закона периодичности .

13. Химическая связь и строение молекул. Основные виды химической связи: ковалентная, ионная, водородная, металлическая. Строение веществ. Энергия молекул ; кривая изменения потенциальной энергии при образовании химической связи в молекуле водорода . Сущность образования химической связи . Основные характеристики химической связи : энергия связи , длина связи ,угол связи. Ковалентная связь . Механизм образования ковалентной связи . Основное возбуждение состояние атома , валентные электроны . Полярная и неполярная связь . Методы описания ковалентной связи . Метод валентной связей (МВС ); основные положения метода . Способы образования ковалентной связи. Топология химической связи: σ- связь и π - связь. Молекулярная структура H₂О по МВС . Способы и величина перекрывания атомных орбиталей , примеры Сигма - и пи- молекулярные орбитали . Гибридизация атомных орбиталей , типы , примеры (sp,sp²,sp³,d²sp³). Кратные связи , примеры . Метод молекулярных орбиталей . Примеры изображения молекулярных орбиталей при перекрывании атомных орбиталей . Линейная комбинация атомных орбиталей (ЛКАО ) – метод описания молекулярных орбиталей . Изображение по ММО ЛКАО молекулярных структур :H₂,H₂⁺,He₂,He₂ ⁺, гомоядерных двухатомных молекулII-го периода,N₂,O₂,NO,CO,NO⁺,CO⁺.. Заполнение молекулярных орбиталей электронами . Сравнительная характеристика МВС и ММО .Ионная связь Водородная связь . Металлическая связь . Особенности указанных видов химической связи , примеры .

14. Комплексные соединения . Основные понятия: центральный атом-комплексообразователь, лиганды , внутренняя координационная сфера , внешняя координационная сфера комплекса, координационное число, дентатность. Номенклатура и классификация комплексных соединений. Пространственное строение и изомерия. Природа химической связи комплексных соединений: метод МВС, теория кристаллического поля. Равновесия в растворах комплексных соединений. Устойчивость комплексных соединений, константы устойчивости и нестойкости. Комплексные соединения в медицине и биологии. геометрия комплексного соединения . Теория кристаллического поля , основные положения . Эффект расщепления d-орбиталей комплексообразователя в электростатическом поле лиганда . Энергия(параметр) расщепления. Высокоспиновые и низкоспиновые комплексы , примеры . Спектрохимический ряд лигандов . Магнитные свойства комплексов . Строение и реакционная способность комплексов , влияние лигандов в комплексах .

Протолитические равновесия в растворах комплексных соединений.

Химия элементов и их соединений : кислотно-основные, окислительно-восстановительные, комплексообразующие свойства элементов и их соединений.

15. Щелочные металлы. Сравнительная характеристика водородных и кислородных соединений.

16.Водород . Особенности строения атома водорода.Положение в периодической системе химических элементов . Изотопы водорода . Получение и применение водорода . Реакция водорода с молекулами галогенов . Сравнение химических свойств атомарного и молекулярного водорода . Гидриды металлов . Вода , роль в природе . Строение молекулы воды . Структура воды . Тяжёлая вода . Пероксид водорода , протолитические свойства , окислительно-восстановительные свойства . Получение пероксида водорода, применение в медицине .

17. Подгруппа бериллия. Общая характеристика группы. Сравнительная характеристика кислородных и водородных соединений..

Жёсткость воды и способы её устранения .

18.Азот и его соединения .Строение молекулы азота. Аммиак и его производные . Соли аммония . Оксиды азота .Азотная кислота , свойства . Азотистая кислота , свойства . Нитраты . Нитриты . Фосфор . Оксиды . Кислоты : орта-, мета-,-фосфорные кислоты .

19. Кислород. Строение молекулы кислорода. Магнитные свойства кислорода. Химические свойства кислорода. Кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства соединений кислорода с водородом.

20. Сера . Сероводород . Серная кислота, сернистая кислоты и их соли. Кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства соединений серы со степенью окисления -2..

21. Элементы VIIAгруппы .Общая характеристика группы . Фтор . Химические свойства . Фтороводород . Плавиковая кислота , электролитические свойства . Кислородные и комплексные соединения фтора . Хлороводород . Окислительные свойства хлора , строение по МВС , окислительные свойства , электролитические свойства. Белильная известь .

22. Медь . Оксиды . Гидроксиды , соли меди ( I,II) . Комплексные соединения меди . Окислительно- восстановительные свойства соединений меди .

23. Цинк оксид, гидроксид, соли. Кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства кислородных соединений цинка. Цинк как комплексообразователь.

24. Хром. Соединения хрома ( II,III,IV). Оксиды, гидроксиды. Хромовая и дихромовая кислоты и их соли. Комплексные соединения хрома. Окислительно-восстановительные свойства соединений хрома.Cr³⁺как комплексообразователь.

25. Марганец. Оксиды марганца. Марганцовая и марганцовистая кислоты и её соли. Кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства соединений марганца в различных стенях окисления.

26. Железо. Строение атомов и ионов железа. Оксиды, гидроксиды железа (II,III). Соли железа . Комплексные соединения железа .Кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства соединений железа. Ферраты . Кобальт и никель . Соединения кобальта (II,III) и никеля (II) . Комплексные соединения . Биологическая роль железа , кобальт , никеля . Платиновые металлы , общая характеристика .

Растворение металлов в кислотах . Комплексные соединения платины , применение в медицине .