вопросы к экзамену 1 курс

«УТВЕРЖДАЮ»
Зав. кафедрой «Прикладной математики»
филиала МГОУ в г. Воскресенске
к.т.н., профессор
_____________ А.Н. Баринов
« ____» _____________ 2013 г.
Вопросы к экзамену
по дисциплине: «Общая и неорганическая химия»
для студентов I курса заочной формы обучения
по направлениям подготовки:
240100, 241000
1. Место химии в системе естественных наук, краткий исторический очерк и
этапы развития химии.
2. Основные химические понятия: атом, молекула, простое вещество,
химическое соединение.
3. Химический элемент. Изотопы. Атомная и элементарная масса.
Молекулярная масса. Моль, молярная масса, молярная концентрация
вещества.
4. Основные законы атомно-молекулярного учения: сохранения, кратных
отношений, постоянства состава. Закон Авогадро.
5. Понятия о химической системе. Фаза, компонент. Гомогенные и
гетерогенные системы.
6. Газовые системы. Газовые законы. Идеальный газ. Газовая постоянная.
Уравнение Менделеева – Клапейрона. Парциальное давление газа в смеси.
Относительная плотность газов.
7. Жидкие системы. Растворы. Концентрация растворов и способы ее
выражения. Состояние вещества в растворе.
8. Твердые системы. Кристаллы, амфорные тела и стекла. Понятие о
кристаллической решетке. Твердые растворы.
9. Масса и энергия в материальном поле. Элементарные частицы и их
свойства.
10.Современная теория строения атома. Ядро и электронная оболочка.
11.Планетарная модель атома и постулаты Бора, противоречия модели.
12.Волновая природа элементарных частиц и дуализм их поведения.
Уравнение де Бройля, принцип неопределенности Гейзенберга.
13.Атом водорода. Квантовомеханическая модель атома. Уравнение
Шредингера и его решение для водородоподного атома.
14.Квантовые числа, их смысл и пределы изменения. Волновая функция и
электронная плотность в атоме. Энергетические уровни электрона.
15.Принцип Паули, правило Хунда и порядок заполнения атомныхорбиталей.
16.Строение электронных оболочек и его периодичность. Понятие
эффективного заряда. Потенциалы ионизации и сродство к электрону
атомов.
17.Радиусы атомов и ионов. Электроотрицательность атомов химических
элементов.
18.Сущность периодического закона. Предсказание Д.И. Менделеевым свойств
неизвестных элементов.
19.Варианты периодической системы. Изменение свойств элементов по
группам и периодам системы.
20.Вторичная периодичность и ее проявление в свойствах элементов IVи VI
периодов.
21.Взаимодействие атомов. Причины образования химической связи. Природа
химической связи.
22.Метод валентных связей (ВО) и метод молекулярных орбиталей (МО).
23.Перекрывание атомныхорбиталей, типы и порядок (кратность) связи.
Характеристики атомных связей.
24.Валентное состояние атома. Ковалентная связь в многоатомных молекулах.
25.Донорно-акцепторные взаимодействия. Локализованная и делокализованная
связь. Электронодефицитные и электроноизбыточные молекулы.
26.Межмолекулярные взаимодействия. Химическая связь и типы кристаллов.
Связь в металлах, полупроводниках и диэлектриках.
27.Ионная связь. Взаимодействие ионов в кристаллической решетке. Энергия
ионной решетки, влияние размеров и зарядов ионов.
28.Межмолекулярные
взаимодействия
и
силы
Ван-дер-Ваальса.
Ориентационное и дисперсионное взаимодействия.
29.Энергетические характеристики химических реакций. Первое начало
термодинамики. Превращение энергии и работы в химических процессах.
30.Понятие об энтальпии в термохимии. Эндо- и экзотермические реакции.
Закон Гесса.
31.Стандартное состояние и стандартная энтальпия образования вещества.
Расчеты тепловых эффектов реакций.
32.Понятие энтропии. Уравнение Больцмана. Изменение энтропии при
фазовых превращениях. Второе начало термодинамики. Стремление к
максимуму энтропии в изолированных системах как характеристика
самопроизвольности протекания процессов.
33.Оценка знака изменения энтропии в химических реакциях. Энергия Гиббса.
Уменьшение энергии Гиббса как критерий направленности протекания
процесса в закрытых системах.
34.Термодинамические параметры и их влияние на энтальпийный и
энтропийный факторы в определении направления процесса.
35.Скорость химической реакции и факторы ее определяющие. Кинетическое
уравнение реакции. Порядок реакции. Правило Вант-Гоффа.
36.Константа скорости в зависимости от температуры. Энергия активации.
Уравнение Аррениуса. Понятие о механизме реакции.
37.Обратимые и необратимые химические реакции. Состояние равновесия и
принцип
микроскопической
обратимости.
Кинетический
и
термодинамический подходы к описанию химического равновесия.
38.Константы равновесия и различные способы ее выражения. Связь Кр со
стандартным изменением энергии Гиббса. Смещение равновесия при
изменении условий. Принцип ЛеШателье.
39.Теории растворов. Общие свойства растворов: гомогенность, диффузия,
осмос. Фазовые диаграммы.
40.Диаграммы состав-свойство. Растворимость. Насыщенные, ненасыщенные,
перенасыщенные, слабые и концентрированные растворы.
41.Типы растворителя. Взаимодействие компонентов. Сольватация. Понятие о
коллоидных растворах.
42.Давление и состав пара над раствором. Закон Рауля. Кристаллизация и
кипение растворов. Криоскопия и эбулиоскопия.
43.Идеальные и реальные растворы неэлектролитов. Понятие об активности и
коэффициенте активности. Понятие о стандартном состоянии вещества в
растворе.
44.Растворы электролитов. Вода как ионизирующий растворитель.
Электронное строение и структура молекул воды (жидкой и твердой)
водородные связи.
45.Водные растворы электролитов. Электролитическая диссоциация
растворенных веществ. Константа диссоциации.
46.Переход ионов в раствор. Гидратация соли и образующих ее ионов. Энергия
гидратации ионов. Кислоты и основания. Теории Арениуса, Бренстеда –
Лоури, Льюиса.
47.Роль растворителя в кислотно-основном взаимодействии как рекции
переноса протона. Сверхкислоты и сверхоснования.
48.Растворы слабых электролитов. Закон разбавления Оствальда.
49.Ионная сила раствора. Ионное произведение воды. Водородный и
гидроксильный показатели. Среды. Индикаторы. Методы определения pH.
Буферные растворы.
50.Классификация химических реакций. Обменные реакции в растворах.
Реакции нейтрализации. Гидролиз солей. Ионные уравнения гидролиза.
Константа и степень гидролиза. Ступенчатый характер.
51.Окислительно-восстановительные процессы как реакции переноса
электрона. Окислители и восстановители. Участие воды в ОВР.
Составление
уравнений
ОВР.
Количественные
характеристики
окислительно-восстановительных переходов.
52.Электродные потенциалы металлов. Гальванический элемент. Водородный
электрод и нуль отсчета. Стандартные условия и стандартный потенциал.
Таблицы стандартных восстановительных потенциалов.
53.Окислительно-восстановительные
свойства
воды.
Окислительновосстановительное равновесие в растворах. Уравнение Нернста. Влияние
pH на величину восстановительного потенциала.
54.Электролиз растворов и расплавов. Электролитическое получение металлов.
Электрохимическая коррозия металлов.
55.Реакции комплексообразования в водных растворах. Причины образования
комплексных частиц в растворах. Характеристики координационных
соединений, их получение, классификация.
56.Комплексообразователь
и
лиганды.
Внешняя
и
внутренние
координационные сферы. Координационное число, его зависимость от
заряда и радиуса комплексообразователя.
57.Взаимосвязь процессов комплексообразования с Периодической системой.
Хелатный, полихелатный и макроциклический эффекты.
58.Водород. Положение в Периодической системе, общая характеристика,
изотопы, термическая диссоциация, физические и химические свойства.
Способы получения. Гидриды, их классификация. Применение водорода и
его соединений. Орто- и пара водород.
59.Подгруппа гелия (S2P6 – элементы). Общая характеристика элементов.
Нахождение в природе, методы получения, причины малой реакционной
способности. Клатратные соединения благородных газов.
60.Галогены (S2P5 – элементы). Общая характеристика элементов, формы
нахождения в природе. Способы получения, физические и химические
свойства. Изменение окислительной активности в подгруппе галогенов.
Окислительно-восстановительные свойства.
61.Кислород. Общая характеристика, нахождение в природе, методы
получения, свойства, оксиды. Озон, озониды, вода, электронные свойства.
Кристаллогидраты, их свойства.
62.Сера. Общая характеристика, нахождение в природе, методы получения,
свойства. Сероводород. Сульфиды. Серная кислота, оксиды серы.
Окислительно-восстановительные свойства указанных соединений.
63.Азот. Строение атома, нахождение в природе. Оксиды азота. Получение,
строение молекулы, свойства. Азотистая и азотные кислоты. Сила кислот,
термическая и фотохимическая устойчивость. Взаимодействие HNO3 с
металлами (разбавленной и концентрированной), неметаллами и сложными
соединениями. Примеры реакций. Аммиак.
64.Элементы подгруппы азота (S2P3 – элементы). Мышьяк, сурьма, висмут.
Общая характеристика, нахождение в природе. Водородные соединения, их
получение, свойства.
65.Углерод. Общая характеристика, нахождение в природе. Аллотропия.
Строение и свойства графита, алмаза, карбина, графена и др. Активный
уголь, его адсорбционные свойства. Оксид углерода (II): строение молекул,
свойства, способы получения. Оксид углерода (IV) строение, свойства,
получение. Угольная кислота и ее соли. Соединения углерода с серой.
66.Кремний. Общая характеристика, нахождение в природе. Способы
получения. Структура и свойства. Кремний как полупроводник. Силикаты и
алюмосиликаты. Кварц. Кремниевые кислоты. Силикагель. Растворимое
стекло. Цеолиты.
67.Германий, олово, свинец. Общие характеристики элементов, получение,
свойства. Соединения с водородом. Оксиды, гидроксиды, их получение,
свойства.
68.Подгруппа бора (S12P1 – элементы).Общая характеристика, нахождение в
природе. Способы получения. Бор и его соединения. Химические свойства,
применение. Алюминий. Алюмотермия. Оксиды алюминия, свойства и
применение. Гидроксиды и алюминаты, соли, их растворимость. Гидролиз.
Применение алюминия и его соединений.
69.Щелочные и щелочноземельные металлы (S1 и S2 – элементы). Общая
характеристика. Строение электронных оболочек атомов, потенциалы
ионизации сродство к электрону. Простые вещества, восстановительные
свойства. Взаимодействие с водой. Водородные соединения. Оксиды,
гидроксиды. Химические свойства. Гидратация ионов. Щелочи. Соли, их
растворимость.
70.Общая характеристика d-элементов. Электронные конфигурации атомов.
Подгруппа скандия. Подгруппа титана; подгруппа ванадия: общая
характеристика элементов, нахождение в природе и получение, их свойства.
Соединения элементов, их применение.
71.Подгруппа хрома. Общая характеристика элементов, нахождение в природе,
получение, свойства. Соединения хрома (II) и (III). Кислотно-основной
характер оксидов и гидроксидов хрома. Соли хрома (III), квасцы, хромиты.
Комплексные соединения хрома (VI). Хромовые кислоты, хроматы,
дихроматы, их взаимные переходы.
72.Краткие сведения о соединениях молибдена (VI) и вольфрама (VI).
Кислотно-основной характер оксидов и гидроксидов; молибденовая и
вольфрамовая кислоты и их соли. Применение простых солей и соединений.
73.Подгруппа марганца. Общая характеристика элементов, нахождение в
природе, получение и свойства. Соединения марганца (II), (III) и (IV).
Кислотно - основной характер оксидов и гидроксидов. Соли марганца.
Оксид марганца (VII), марганцовая кислота и пермаганаты.
74.Семейство железа и платины. Общая характеристика элементов. Деление на
подгруппы и семейства. Железо: нахождение в природе, способы
получения. Чугун и сталь. Оксиды и гидроксиды (II) и (III). Соли и
комплексные соединения. Соединения железа (VI). Ферраты и ферриты.
Соединения кобальта и никеля.
75.Подгруппы меди и цинка. Общая характеристика элементов, нахождение в
природе, способы получения. Соединения меди (I) и (II), оксиды,
гидроксиды, соли и комплексные соединения.
76. Соединения серебра (I), оксид и его свойства. Нитраты и галогениды.
Фотографический процесс. Комплексные соединения Ag (I). Соединения
золота (I) и (III). Применение простых веществ и соединений.
77.Соединения цинка и ртути; получение, устойчивость реакции
диспропорционирования, оксиды и соли ртути (I), каломель. Применение
простых веществ и соединений.
78.Строение и свойства соединений f – элементов. Лантаноиды. Общая
характеристика. Степени окисления, нахождение в природе. Физические и
химические свойства лантаноидов, положение в ряду напряжений. Понятие
о способах извлечения и разделения лантаноидов. Применение. Актиноиды.
Краткие сведения о истории развития. Строение атомов, свойства и
применение.
Составил:
д.т.н., профессор ___________________________________ С.П. Кочетков