Вопросы к зачёту Химия
.docx3.2 Вопросы к зачету (после 1 семестра):
Основные понятия химии: стехиометрические коэффициенты и индексы. Моль. Молярная масса. Химический эквивалент. Фактор эквивалентности и его расчеты, молярная масса эквивалента. Закон эквивалентов.
Основные законы химии: закон сохранения массы и энергии, закон кратных отношений, закон постоянства состава, закон Авогадро и следствия из него, закон простых объемных отношений.
Основные принципы квантовой теории строения вещества: корпускулярно-волновой дуализм, принцип неопределенности, волновая функция, уравнение Шредингера, атомная орбиталь.
Квантовые числа: главное, побочное, магнитное, спиновое.
Принципы заполнения электронных орбиталей атома: принцип Паули, правило Хунда, принцип наименьшей энергии, правило Клечковского. Электронные емкости орбиталей, подуровней и уровней атома. Способы записи электронных формул. Валентные уровни атома.
Формулировка периодического закона Д.И. Менделеева. Структура периодической системы химических элементов. Понятие периода и группы. Значение периодического закона.
Свойства атомов элементов: потенциал ионизации, сродство к электрону, электроотрицательность, радиусы Ван-дер-Ваальса. Периодический характер изменений свойств элементов в периоде и группе.
Типы химической связи: Ковалентная, ионная, водородная, металлическая. Характеристика связей: электрические дипольные моменты, эффективные заряды атомов, степень ионности, направленность, насыщенность, энергия и длина связи.
Метод валентных связей. Сигма- и Пи-связи. Гибридизация атомных орбиталей и геометрия молекул. Неподеленные электронные пары гибридных орбиталей ( на примере NH3 и Н2О ).
Скорость химической реакции. Средняя и мгновенная скорость. Факторы, влияющие на скорость химической реакции. Закон действующих масс. Константа скорости реакции. Зависимость скорости от температуры. Правило Вант-Гоффа. Энергия активации, энергетический барьер, природа активированных комплексов. Катализ и ферменты.
Химическое равновесие. Константа равновесия. Смещение химического равновесия при изменении давления, температуры, концентрации. Принцип Ле-Шателье.
Растворы. Причины образования растворов. Физические силы (Ван-дер-Ваальса): ориентационные, индукционные, дисперсные. Химические силы: водородная связь, ион-дипольное взаимодействие.
Способы выражения концентраций растворов. Значение растворов в химии.
Электролиты. Типы сильных электролитов. Типы слабых электролитов. Константа и степень диссоциации слабых электролитов. Произведение растворимости.
Вода как слабый электролит. Ионное произведение воды. Водородный показатель среды рН.
Гидролиз солей. Типы гидролиза, константа и степень гидролиза.
Оксиды, гидроксиды и соли как важнейшие классы неорганических соединений. Их получение и свойства.
Степень окисления и правила её нахождения. Окислители и восстановители. Типы окислительно-восстановительных реакций.
Комплексные соединения. Определение, строение, номенклатура. Диссоциация комплексных солей. Константа нестойкости. Теория координационной химической связи. Значение комплексных соединений.
Основные законы и понятия электрохимии: электродный потенциал, уравнение Нернста. Ряд напряжений металлов и его свойства.
Электролиз расплавов и растворов. Применение электролиза.
Свойства элементов и их соединений.
Коллигативные свойства растворов.
Предмет, задачи, методы аналитической химии, применение.
Качественный анализ: аналитические реакции и условия их выполнения; групповые и индивидуальные реагенты; дробный и систематический анализ.
Качественный анализ ионов: классификация катионов и анионов; обнаружение катионов и анионов (качественные реакции катионов 1,2,3, группы и анионов); анализ сухого вещества.
Количественный анализ: задачи, классификация и характеристики количественного анализа, применение.
Гравиметрический анализ: сущность, применение; основные приемы и операции гравиметрического анализа; вычисления в гравиметрическом анализе; посуда и оборудование, техника взвешивания.
Жесткость воды, её влияние на живые организмы. Методы её устранения.
Титриметрический анализ: сущность, применение; классификация методов титриметрического анализа; вычисления в титриметрическом анализе; растворы в титриметрическом анализе.
Метод кислотно-основного титрования: сущность, применение; индикаторы метода кислотно-основного титрования; кривые титрования.
Метод комплексонометрического титрования: сущность, применение; реакции комплексонообразования и требования к ним.
Предмет и задачи физической и коллоидной химии. Значение физической и коллоидной химии для биологических и сельскохозяйственных наук.
Агрегатные состояния вещества.
Газообразное состояние. Законы идеальных газов, уравнение состояния идеального газа. Кинетическая теория газов. Идеальные газы.
Химическая термодинамика и термохимия.
Системы и внешняя среда. Функция состояния.
первый закон термодинамики, его приложение к химическим процессам. Энтальпия.
Тепловой эффект химической реакции. Закон Гесса и следствия из него.
Второй закон термодинамики. Энтропия в классической и статистической термодинамике.
Энергия Гиббса. Энергия Гельмгольца. Свободная энергия и направление химических реакций.
Скорость химических реакций. Средняя и мгновенная скорость химической реакции. Константа скорости химической реакции. Влияние концентрации на скорость химической реакции. Закон действующих масс.
Порядок и молекулярность реакции. Элементарные процессы. Определение порядка реакции. Период полураспада.
Влияние температуры на скорость реакции. Уравнение Аррениуса. Энергия активации. Определение энергии активации.
Катализ и его значение в биологических процессах. Классификация каталитических процессов.
Гомогенный катализ. Теория гомогенного катализа.
Гетерогенный катализ. Роль адсорбции в гетерогенном катализе. Представление об активных центрах.
Ферментативный катализ, его особенности и значение в биологических процессах.
Буферные системы, их состав и механизм действия. Расчет рН буферных систем. Буферная ёмкость. Биологическое значение буферных систем. Буферные системы в организмах.
Электропроводность растворов электролитов.
Удельная и эквивалентная электропроводность. Зависимость удельной электропроводности от разбавления. Скорости движения ионов. Закон Кольрауша. Подвижность ионов.
Практическое применение электропроводности. Определение степени и константы диссоциации слабых электролитов. Кондуктометрическое титрование.
Электрохимические процессы. Двойной электрический слой и его строение.гальванические элементы. Электродные потенциалы и ЭДС гальванического элемента. Стандартный электродный потенциал. Уравнение Нернста.
Водородный электрод. Электроды I и II рода.
Измерение ЭДС. Концентрационные цепи.
Окислительно-восстановительные электроды и цепи.
Потенциометрический метод измерения рН. Потенциометрическое титрование.
Поверхностные явления, Адсорбция. Изотерма адсорбции. Физическая и химическая адсорбция.
Адсорбция на границе твердое вещество-газ. Теория адсорбции. Уравнения Ленгмюра и Фрейндлиха.
Адсорбция на границе жидкость-газ. Уравнение Гиббса. Поверхностноактивные и поверхностнонеактивные вещества.
Классификация дисперсных систем.
Общая характеристика коллоидных систем. Методы получения лиофобных коллоидов
Мицеллярная теория строения коллоидной частицы.
Устойчивость коллоидных систем. Коагуляция. Действие электролитов. Правило Шульца-Гарди.
Молекулярно-кинетические, оптические и электрокинетические свойства коллоидных систем.
Общая характеристика растворов ВМС.
Устойчивость растворов ВМС.
Изоэлектрическое состояние. Нарушение устойчивости. Расслоение.
Коацервация. Лиотропные ряды. Высаливание.
Процессы структурообразования в растворах ВМС.
Набухание и растворения ВМС. Степень набухания и скорость набухания. Факторы набухания.
Хрупкие и эластичные гели. Застудневание. Свойства студней. Синерезис. Полуколлоиды.