Раздел X. Высокомолекулярные органические соединения

1. Напишите уравнение реакции полимеризации хлорвинила; поликонденсации фенола с формальдегидом; сополимеризации изобутилена с изопреном. В чем сходство этих реакций и чем различаются эти реакции? Какие продукты получаются, и каковы направления использования этих полимеров?

2. Какие соединения называются полимерами? Приведите примеры природных и синтетических полимеров. Какими реакциями получают синтетические полимеры?

3. В чем сходство полиэтилена и полипропилена по строению и свойствам с предельными углеводородами? Укажите направления использования этих полимеров.

4. Что представляет собой природный каучук? На каких свойствах каучука основано его промышленное применение? Охарактеризуйте виды синтетических каучуков, строение, отличительные особенности. Практическое использование каучуков в производстве товаров народного потребления.

5. Чем отличаются волокна от пластических масс? На какие группы подразделяют волокна. Приведите примеры волокон, их состав, свойства и области практического использования. Как отличить волокна натуральные и искусственные от синтетических?

6. Охарактеризуйте химические превращения полимеров (полимер-аналогичные превращения и макромолекулярные реакции). Приведите примеры. Каково практическое значение этих разработок?

7. Охарактеризуйте основные виды деструкции полимеров и роль веществ – стабилизаторов (антиоксиданты, фотостабилизаторы, антирады и др.).

8. Чем отличаются синтетические каучуки от натурального? Какими способами получают хлоропреновый, изопреновый, бутадиен-стирольный и бутадиен-нитрильный каучуки. Напишите уравнения реакций их получения, охарактеризуйте свойства, химическую идентификацию и промышленное использование.

9. Напишите формулы следующих синтетических смол: поливинилхлорид, полиэтилентерефталат, поливинилацетат, полистирол, фенолформальдегидные. Конденсационные смолы подчеркните одной чертой, полимеризационные – двумя. Охарактеризуйте свойства и использование в промышленности.

10. Выразите формулами состав шелка (вискозного и ацетатного), капрона и лавсана. Охарактеризуйте свойства, получение и использование в производстве потребительских товаров. Укажите, какие из них получены на основе синтетических полимеров, какие – на основе природных полимеров? Какие из синтетических полимеров являются полиамидными, какие – полиэфирными?

Перечень вопросов для подготовки к экзамену

1. Закон сохранения материи. Закон постоянства состава. Дальтониды, бертоллиды.

2. Закон эквивалентов. Определение эквивалентов простых и сложных веществ.

3. Ядерная модель строения атома. Атомные ядра, их состав. Изотопы, изобары.

4. Квантовые числа: главное, орбитальное, магнитное, спиновое.

5. Электронная структура атомов. s-, p-, d-, f- электронные семейства атомов.

6. Периодическая система элементов и электронная структура атомов.

7. Растворимость. Растворение газов, жидкостей и твердых тел. Физико-химическая теория растворов.

8. Общее понятие о растворах. Способы выражения концентрации раствора: моляльность, массовая доля, титр, молярная, нормальная.

9. Слабые электролиты. Степень диссоциации. Константа диссоциации.

10. Гидролиз солей, образованных слабым основанием и слабой кислотой. Необратимый гидролиз.

11. Вода. Физические и химические свойства воды. Электрохимическая диссоциация воды. Ионное произведение воды. Водородный показатель.

12. Гидролиз солей, образованных слабым основанием и сильной кислотой. Степень и константа гидролиза.

13. Сильные электролиты, активность, коэффициент активности (коэффициент Дебая).

14. Давление пара над жидкостью. Первый закон Рауля. Второй закон Рауля.

15. Ионообменные реакции. Произведение растворимости.

16. Гидролиз солей, образованных сильным основанием и слабой кислотой.

17. Осмос. Осмотическое давление.

18. Комплексные соединения. Комплексообразователь, лиганды. Номенклатура комплексных соединений. Координационное число.

19. Основные типы комплексных соединений (к.с.). Поведение к.с. в водных растворах. Константа нестойкости.

20. Типы окислительно-восстановительных реакций. Факторы, влияющие на окислительно-восстановительные реакции. Расстановка коэффициентов в окислительно-восстановительных реакциях.

21. Электрохимические процессы. Электродный потенциал. Водородный электрод. Уравнение Нернста. ЭДС.

22. Химические источники тока (гальванические элементы, аккумуляторы, топливные элементы).

23. Коррозия металлов (химическая, электрохимическая). Способы защиты металлов от коррозии.

24. Энергетика химических реакций. Тепловой эффект реакции. Закон Гесса. Термохимические расчеты.

25. Энтальпия (теплота) образования. Энергия химической связи. Энтальпия (теплота) гидратации ионов.

26. Энтропия. Энергия Гиббса. Энтальпийный и энтропийный факторы и направление процесса. Стандартная энергия Гиббса образования.

27. Что изучает химическая кинетика? Гомо- и гетерогенные химические реакции. Экзо- и эндотермические химические реакции.

28. Скорость гомогенных химических реакций. Факторы, влияющие на скорость гомогенных химических реакций. Правило Вант – Гоффа.

29. Влияние катализатора на скорость химических реакций. Гомо- и гетерогенный катализ.

30. Направление химических реакций. Химическое равновесие. Константа химического равновесия.

31. Предмет и роль органической химии. Теория химического строения органических соединений А.М. Бутлерова и ее значение.

32. Явление изомерии органических соединений, ее типы.

33. Электронные представления в органической химии. Строение атома углерода. Гибридизация орбиталей (валентные состояния атома углерода). Ковалентная связь и ее виды (простая, или – и кратные).

34. Классификация органических соединений. Функциональные группы и важнейшие классы органических соединений. Гетерофункциональные соединения. Качественный функциональный анализ (химическая идентификация классов органических соединений).

35. Классификация органических реакций (по характеру химических превращений и по механизму протекания). Гомолитические (радикальные) и гетеролитические (ионные) реакции.

36. Элементный состав органических соединений. Качественный элементный анализ органических соединений, его роль в идентификации углеводов (простых и сложных), белков и изделий из полимерных материалов (природных и синтетических) методом разрушающего химического контроля.

37. Алканы. Гомологический ряд предельных углеводородов, общая формула. Изомерия, номенклатура, способы получения. Строение молекулы метана. Химические свойства (реакции замещения, цепной радикальный механизм; окисление, дегидрирование, крекинг).

38. Алкены. Гомологический ряд, общая формула. Изомерии, номенклатура, получение. Строение. Химические свойства. Правило Марковникова и его электронная трактовка. Реакция полимеризации. Промышленное использование этилена, пропилена и бутилена.

39. Алкадиены. Классификация, номенклатура. Строение, особенности образования -связи и особенности химических свойств алкадиенов с сопряженными связями. Получение и практическое использование дивинила и изопрена. Каучуки.

40. Алкины. Гомологический ряд ацетиленовых углеводородов, общая формула. Изомерия, номенклатура, получение. Строение, химические свойства. Практическое использование ацетилена и винилацетилена.

41. Арены. Гомологический ряд бензола, общая формула. Строение молекулы бензола, ароматическая связь и ароматические свойства (реакции замещения). Номенклатура и изомерия гомологов бензола. Реакции окисления бензола и его гомологов.

42. Спирты. Предельные одноатомные спирты. Классификация, изомерия, номенклатура, получение. Физические и химические свойства.

43. Многоатомные спирты. Классификация. Этиленгликоль и глицерин. Получение. Химические свойства, идентификация. Практическое использование.

44. Фенолы. Изомерия и номенклатура. Химические свойства. Химическая идентификация фенола. Практическое использование в синтезе высокомолекулярных органических соединений.

45. Карбоновые кислоты и их классификация. Предельные одноосновные кислоты. Изомерия, номенклатура, получение. Строение карбоксильной группы. Химические свойства. Кислотность. Солеобразование. Получение функциональных производных.

46. Предельные одноосновные карбоновые кислоты. Высшие жирные кислоты, свойства. Мыла. Жиры. Гидрогенизация жиров. Синтетические жиры и их потенциальная опасность для организма человека (маргарин, фритюрные жиры и СПРЕДы).

47. Предельные двухосновные карбоновые кислоты. Номенклатура. Химические свойства. Адипиновая и терефталевая кислоты, практическое использование в синтезе полимеров.

48. Амины. Классификация. Изомерия, номенклатура. Способы получения. Строение аминов и химические свойства. Практическое использование.

49. Аминокислоты. Классификация и номенклатура. -Аминокислоты, получение и химические свойства (амфотерность, реакции аминов и карбоновых кислот). Пептиды и полипептиды. Практическое использование и биологическая роль -аминокислот.

50. Углеводы. Химическая природа. Классификация. Распространение в природе, биологическая роль и практическое значение.

51. Углеводы. Моносахариды (глюкоаз, фруктоза). Строение (открытая и циклическая формы). Способы получения. Химическая идентификация (восстанавливающие свойства).

52. Дисахариды (мальтоза, целлобиоза, сахароза). Строение. Получение. Химические свойства. Химическая идентификация восстанавливающих дисахаридов.

53. Полисахариды (крахмал и целлюлоза). Строение макромолекул и различие свойств. Продукты гидролиза крахмала, практическое использование. Целлюлоза. Практическое использование (искусственные волокна, нитроцеллюлоза).

54. Высокомолекулярные органические соединения (ВМС). Основные понятия (мономер, мономерное или элементарное звено; степень полимеризации, макромолекула, сополимеры и гомополимеры). Классификация полимеров (гомоцепные, гетероцепные). Номенклатура карбоцепных и гетероцепных полимеров.

55. Отличительные особенности полимерного состояния вещества. Физические свойства полимеров и геометрическая форма макромолекул.

56. Методы синтеза полимеров. Реакция полимеризации, основные закономерности. Реакция поликонденсации, отличительные особенности. Примеры получения полимеризационных и поликонденсационных полимеров.

57. Химические превращения полимеров. Полимераналогичные реакции и их практическое использование.

58. Химические превращения полимеров. Макромолекулярные реакции (межмолекулярные и деструктивные). Деструкция полимеров, ее виды. Стабилизация полимеров и виды стабилизаторов.

59. Волокна. Общая характеристика. Строение макромолекул и свойства. Натуральные волокна (белковые и целлюлозные). Природные источники, химический состав, свойства и применение.

60. Искусственные волокна (ацетатные, вискозное), синтетические волокна (полиамидные, полиэфирные, полиакрилонитрильные, поливинилхлоридные). Свойства и применение.