Химическая термодинамика

27. Основные понятия. Термодинамическая система, параметры и функции состояния. Термодинамический процесс. Обратимый (равновесный) и необратимый (неравновесный) процессы.

28. Первое начало термодинамики. Внутренняя энергия и энтальпия.

29. Тепловой эффект химической реакции. Закон Гесса и его следствия. Стандартная (молярная) энтальпия образования вещества. Термохимические расчеты.

30. Температурная зависимость энтальпии (теплового эффекта).

31. Энтропия. Второе начало термодинамики. Связь энтропии и термодинамической вероятности системы. Уравнение Больцмана. Формулировка второго и третьего начала термодинамики. Факторы, влияющие на величину энтропии.

32. Энергия Гиббса. Направление протекания химического процесса. Термодинамическое условие равновесия. Стандартная энергия Гиббса (образования) вещества.

33.  Температурная зависимость величины энергии Гиббса. Энтальпийный и энтропийный факторы. Оценка термодинамической возможности протекания химической реакции.

34. Энергия Гиббса в нестандартных условиях. Концентрационная зависимость энергии Гиббса. Активность и фугитивность.

 

Химическая кинетика

35. Понятие о механизме реакций.Элементарная (простая) и сложная химические реакции. Частицы, участвующие в элементарной химической реакции. Классификация химических реакций. Элементарная химическая реакция и понятие молекулярности реакции.

36.  Скорость элементарной реакции. Зависимость скорости реакции от концентрации веществ. Закон действующих масс.

37. Зависимость скорости реакции от температуры. Уравнение Аррениуса. Константа скорости элементарной реакции. Температурный коэффициент Вант-Гоффа. Энергия активации. Теория переходного состояния (активированного комплекса).

38. Формальная кинетика. Сложные реакции. Кинетический порядок реакции. Зависимость скорости реакции от температуры.

39. Изменение концентрации реагирующих веществ во времени. Кинетика первого и второго порядка.

40. Цепной механизм химической реакции.

41.  Индуцированные химические реакции. Фотохимические реакции. Радиационно-химические реакции.

42. Гетерогенные реакции.

43. Гомогенный и гетерогенный катализ.

44. Горение и взрыв

Химическое равновесие

 

45. Термодинамическое условие химического равновесия. Стандартная (термодинамическая) константа равновесия. Сдвиг равновесия. Изобара и изотерма реакции. Принцип Ле-Шателье.

46. Кинетическое условие химического равновесия. Константа равновесия.

47. Расчет равновесного состава газовой смеси.

48. Равновесие в растворах. Электролитическая диссоциация. Константа диссоциации.

49. Ионное произведение воды. Водородный показатель.

50. Расчет pH растворов кислот и оснований. Многоосновные кислоты и многокислотные основания.

51. Гидролиз водных растворов солей. pH растворов солей.

52. Произведение растворимости. Расчет растворимости малорастворимых веществ.

53. Фазовые равновесия. Понятие компонента, термодинамической степени свободы. Правило фаз Гиббса. Диаграмма состояния однокомпонентной системы (воды как универсального растворителя).

54. Молекулярные водные растворы. Закон Рауля. Диаграмма состояния двухкомпонентной системы. Изменение температуры кристаллизации и кипения растворов.

55. Ионные водные растворы. Изотонический коэффициент. Изменение коллигативных свойств растворов.

Электрохимия

56. Электрохимический процесс. Основные понятия. Электрохимическая система. Количественные соотношения между величиной тока и количеством реагентов при электролизе и работе гальванического элемента..

57. Двойной электрический слой на границе «металл – электролит». Электродный потенциал. Уравнение Нернста.

58. Типы электродов. Водородный электрод. Водородная шкала электродных потенциалов.

59. Химический и концентрационный гальванические элементы. ЭДС, электродные реакции.

60. Скорость электрохимических процессов. Поляризация электродов. Поляризация электрохимической системы.

61. Химические источники тока.

62. Электролиз водных растворов электролитов.

Коррозия металлов

63. Причина коррозионной неустойчивости металлов. Массовый и глубинный показатель скорости коррозии. Оценка коррозионной стойкости металлов. Классификация коррозионных процессов.

64. Химическая коррозия. Высокотемпературная газовая коррозия. Схема роста оксидной пленки. Законы роста оксидной пленки. Защитные свойства пленки.

65. Факторы, влияющие на скорость газовой коррозии. Водородная коррозия

66. Электрохимическая коррозия. Анодные и катодные реакции.

67. Случаи возникновения гальвано-пар, приводящих к электрохимической коррозии. Способы защиты от коррозии.

Высокомолекулярные соединения (ВМС)

 

68. Классификация веществ по молекулярной массе, по происхождению и элементному составу. Полимерное состояние вещества. Физические свойства полимеров.

69. Строение и химические свойства полимеров. Номенклатура.

70. Получение полимеров. Реакции полимеризации и поликонденсации.

71. Растворы полимеров. Коллигативные свойства.

72. Органические природные полимеры. Белки.

73. Органические природные полимеры. Углеводы.

74. Органические природные полимеры. Нуклеиновые кислоты.

75. Неорганические и элементорганические полимеры.

76. Полимерные материалы (пластмассы). Наполнители и пластификаторы.

 

Поверхностные явления и дисперсные системы

77. Предмет коллоидной и нанохимии. Поверхностные явления.

78. Поверхностное натяжение. Явление смачивания. Капиллярные явления.

79.  Поверхностное натяжение. Поверхностно-активные вещества.

80. Сорбционные явления. Изотермы адсорбции.

81. Двойной электрический слой. Строение коллоидной мицеллы

82. Классификация дисперсных систем.

83. Оптические свойства золей. Кинетические и электрокинетические явления.

84. Методы получения дисперсных систем.

85. Устойчивость золей.

 

Аналитическая химия

86. Предмет аналитической химии. Аналитический сигнал. Примеры реакций качественного анализа

87. Качественный и количественный анализ. Объемометрическое титрование.

88. Методы инструментального анализа. Фотометрия.

 

Вопросы для подготовки
 к теоретическому зачету

Строение атома

1. Предпосылки для появления квантово-механического описания строения атома. Квантово-волновой дуализм.

2. Модели атома Томпсона, Резерфорда, Бора.

3. Принцип неопределенности Гейзенберга.

4. Стационарное уравнение Шредингера.

5. Опыты по дифракции электрона.

6. Интерпретация волновой функции и физический смысл квадрата модуля волновой функции.

7. Решение уравнения Шредингера для свободного электрона. Решение уравнения Шредингера электрона в одномерном потенциальном ящике.

8. Квантово-механическое описание электрона в атоме водорода.

9. Основное состояние атома водорода. Понятие электронной орбитали.

10. Физический смысл квантовых чисел.

11. Описание электронов в многоэлектронном атоме.

12. Физико-химические характеристики атомов. Закономерности изменения химических свойств элементов и их соединений.

Химическая связь

13. Агрегатные состояния вещества.

14. Понятие «химическая связь». Параметры химической связи.

15. Способы описания химической связи. Электронная модель, модель Бора, квантово-механические представления.

16. Виды химической связи.

17. Метод валентных связей. Способы перекрывания орбиталей. Понятие о σ-,π-,δ- связях.

18. Понятие о гибридизации орбиталей: sp-, sp ²-, sp ³- гибридизация.

19. Метод молекулярных орбиталей. Примеры (Н₂, СО, О₂).

20. Ионная связь. Ионные кристаллы.

21. Металлическая связь.

22. Силы Ван-дер Ваальса.

23. Водородная связь.

24. Виды кристаллической решетки (примеры).

25. Зонная теория.

26. Аморфное состояние твердых веществ.

27. Дефекты в кристаллах.