Аналитическая химия

Предмет, задачи и методы качественного анализа. Системы качественного анализа. Систематический и дробный анализ. Скорость химической реакции. Факторы, влияющие на скорость химической реакции. Закон действия масс. Основные положения теории электролитической диссоциации. Основные положения теории сильных электролитов. Активность. Коэффициент активности. Ионное произведение воды. Водородный показатель. Селективные и специфические реагенты. Произведение растворимости. Влияние одноименных ионов на растворимость электролитов. Дробное осаждение. Образование и растворение осадков. Гидролиз. Константа и степень гидролиза. Амфотерность гидроксидов. Стандартный водородный электрод. Стандартные электродные и окислительно – восстановительные потенциалы. Равновесия в растворах комплексных соединений. Константы устойчивости и нестойкости. Буферные системы и их значение в анализе. Стандартные электродные и окислительно – восстановительные потенциалы. Влияние концентраций на величину электродных потенциалов. Уравнение Нернста. Солевой эффект. Равновесия в растворах комплексных соединений. Константы устойчивости и нестойкости. Маскировка и разрушение комплексных ионов. Значение реакций комплексообразования в качественной аналитической химии. Хроматографический метод в качественном анализе.

Предмет и методы количественного анализа. Основные требования, предъявляемые к количественному анализу. Гравиметрия. Условия аналитического осаждения. Гравиметрический анализ. Сущность метода. Титриметрический анализ. Способы выражения концентрации растворов в титриметрическом анализе. Методы кислотно-основного титрования. Кривые титрования. Редоксиметрия. Сущность и классификация. Кривые титрования. Редокс-потенциалы и направление реакций. Константа равновесия. Методы осаждения в титриметии. Сущность, классификация. Комплексонометрия. Сущность метода. Кривые титрования. Определение магния и кальция. Определение жесткости воды. Перманганометрия. Определение железа (III). Метод адсорбционных индикаторов для определения галогенидов. Оптические методы анализа. Спектр электромагнитного излучения, его основные характеристики. Ультрафиолетовая, видимая и инфракрасная области спектра.Законы поглощения электромагнитного излучения и способы их выражения. Фотометрия. Закон Бугера-Ламберта-Бера. Фотометрия. Ионообменная хроматография. Бумажная и тонкослойная хроматография. Методы разделения веществ. Методы осаждения. Экстракция. Основы метода. Экстракция. Количественные характеристики экстракционного процесса. Классификация экстракционных систем. Органические реагенты в экстракции Экстракционные разделения.

Физическая химия

Предмет и составные части физической химии: Химическая термодинамика. Основные понятия. Первое начало термодинамики. Термохимия. Закон Гесса. Методы расчета тепловых эффектов. Теплоемкость. Зависимость теплоемкости от температуры. Второе начало термодинамики. Энтропия. Расчет изменения энтропии в различных процессах. Термодинамические потенциалы.

Расчет изменения энергии Гиббса и энергии Гельмгольца. Химическое равновесие. Закон действующих масс. Принцип Ле-Шателье-Брауна.

Зависимость константы равновесия от температуры. Связь константы равновесия со стандартной энергией Гиббса реакции. Фазовое равновесие. Правило фаз Гиббса.

Однокомпонентные системы. Равновесие в однокомпонентных системах. Растворы.

Термодинамическая теория растворов неэлектролитов.

Парциальные молярные величины. Уравнение Гиббса – Дюгема. Определение парциальных молярных величин Идеальные, предельно разбавленные и неидеальные растворы. Зависимость равновесных свойств растворов от состава растворов и свойств составляющих веществ.

Диаграмма состояния воды. Фазовое равновесие в двухкомпонентных системах. Диаграммы состояния двухкомпонентных систем.

Диаграммы состояния двухкомпонентных систем. Взаимная растворимость двух жидкостей. Термический анализ. Уравнение Рауля, уравнение Генри. Растворимость твердых веществ. Понижение температуры замерзания и повышение температуры кипения растворов. Осмотическое давление раствора. Экстракция. Термодинамика жидких летучих смесей. Зависимость общего давления пара от состава смеси. Законы Коновалова. Летучие смеси с неограниченной и ограниченной растворимостью. Взаимно не растворимые летучие смеси. Растворы электролитов. Основные соотношения и понятия термодинамики растворов электролитов. Средняя активность, средний коэффициент активности, константа диссоциации, степень диссоциации. Основные понятия электростатической теории растворов электролитов. Электрическая проводимость растворов электролитов. Зависимость электропроводности растворов сильных и слабых электролитов от концентрации электролитов. Подвижность ионов и числа переноса. Кондуктометрия.

Химический потенциал идеального и неидеального газов. Метод летучести. Различные методы вычисления летучести из опытных данных.

Химическая кинетика. Основные понятия химической кинетики. Определение константы скорости и порядка реакции. Сложные реакции. Принцип независимости элементарных стадий. Методы составления кинетических уравнений. Обратимые реакции первого порядка. Определение элементарных констант из опытных данных. Параллельные реакции. Последовательные реакции на примере двух необратимых реакций первого порядка. Мономолекулярные реакции. Бимолекулярные реакции. Тримолекулярные реакции. Цепные реакции. Элементарные процессы возникновения, продолжения, разветвления и обрыва цепей. Длина цепи. Элементарные акты химических реакций и физический смысл энергии активации. Поверхность потенциальной энергии для взаимодействия трех атомов водорода. Сопоставление результатов приближенных и точных расчетов поверхности потенциальной энергии для этой системы.