Экзаменационные вопросы по Общей химии

1. Строение атома и химическая связь

1.1. Квантово-механическая модель атома. Характеристики энергетического состояния электрона системой квантовых чисел. Основное и возбужденное состояние атома.

1.2. Периодический закон и периодическая система Д. И. Менде­леева в свете квантово-механической теории строения атомов; s-, р-, d-, f-блоки элементов.

1.3. Развитие представлений о природе химической связи. Ос­новные характеристики связи. Геометрия связи и молекулы. Водо­родная связь. Межмолекулярные взаимодействия.

2. Основные типы реакций, протекающих в организме

2.1. Классификация веществ живого организма по их биологиче­ской роли. Классификация реакций, основанная на природе пере­носимых частиц.

2.2. Протолитические реакции. Основные положения протолитической теории кислот и оснований: молекулярные и ионные кис­лоты и основания, сопряженная протолитическая пара, амфолиты. Водородный показатель рН.

2.3. Окислительно-восстановительные реакции. Редокс-системы первого и второго типа. Типы редокс-реакций: межмолекулярные, внутримолекулярные, диспропорционирования.

2.4. Лигандообменные реакции. Основные понятия координаци­онной теории Вернера. Пространственное строение комплексных соединений. Классы комплексных соединений: хелатные, внутрикомплексные, макроциклические, многоядерные, сэндвичевые и др.

2.5. Реакции атомно-молекулярного обмена. Реакции радикаль­ного, электрофильного и нуклеофильного замещения.

2.6. Реакции ассоциации-диссоциадии и агрегации. Реакции присоединения, осаждения.

3. Элементы химической термодинамики

3.1. Предмет и методы химической термодинамики. Взаимосвязь между процессами обмена веществ и энергии в организме. Химическая термодинамика как теоретическая основа биоэнергетики.

3.2. Основные понятия термодинамики. Внутренняя энергия. Работа и теплота - две формы передачи энергии. Типы термодинами­ческих систем и процессов.

3.3. Первое начало термодинамики. Энтальпия. Стандартная эн­тальпия образования, стандартная энтальпия сгорания. Закон Гесса. Термохимические процессы. Применение первого начала термоди­намики к биосистемам.

3.4. Второе начало термодинамики. Обратимые и необратимые в термодинамическом смысле процессы. Энтропия. Энергия Гиббса. Химический потенциал. Прогнозирование направления самопроиз­вольно протекающих процессов в изолированной и закрытой систе­мах. Термодинамические условия равновесия. Роль энтальпийного и энтропийного факторов. Стандартная энергия Гиббса образова­ния, стандартная энергия Гиббса биологического окисления. При­меры экзергонических и эндергонических процессов, протекающих в организме. Принцип энергетического сопряжения.

3.5. Химическое равновесие. Обратимые и необратимые по на­правлению реакции. Константа химического равновесия. Уравнения изотермы и изобары химической реакции. Прогнозирование смеще­ния химического равновесия. Понятие о буферном действии, гомеостазе и стационарном состоянии живого организма.

4. Учение о растворах

4.1. Роль воды и растворов в жизнедеятельности. Физико-хими­ческие свойства воды, обуславливающие ее уникальную роль как единственного биорастворителя. Автопротолиз воды. Константа автопротолиза воды. Зависимость растворимости веществ в воде от соотношения гидрофильных и гидрофобных свойств; влияние внешних условий на растворимость. Термодинамика растворения. Диффузия. Понятие об идеальном растворе.

4.2. Коллигативные свойства разбавленных растворов электро­литов. Закон Рауля и следствия из него: понижение температуры замерзания раствора, повышение температуры кипения раствора, осмос. Осмотическое давление: закон Вант-Гоффа.

4.3. Элементы теории растворов электролитов. Сильные и сла­бые электролиты. Константа ионизации слабого электролита. Закон разбавления Оствальда. Общие положения теории Дебая-Хюккеля. Ионная сила раствора. Активность и коэффициент активности ио­нов. Электролиты в организме. Осмотические свойства растворов электролитов. Осмоляльность и осмолярность биологических жид­костей и перфузионных растворов. Гипо -, гипер- и изотонические растворы. Изотонический коэффициент. Понятие об изоосмии (электролитном гомеостазе). Роль осмоса в биологических системах. Плазмолиз и цитолиз.