Лекции по химии. Судакова Т.В. / Основные вопросы курса общей химии для студентов факультета

Основные вопросы курса общей химии для студентов факультета МиАТ.

1. Основные классы неорганических соединений: оксиды, гидроксиды, соли. Номенклатура. Классификация. Химические свойства. Основные способы получения. Амфотерность оксидов и гидроксидов.

2. Фактор эквивалентности и молярная масса эквивалента простых и сложных веществ. Объем эквивалента газов. Закон эквивалентов.

3. Фактор эквивалентности и молярная масса эквивалента сложных веществ в химических реакциях.

4. Атом. Корпускулярно-волновой дуализм электрона. Уравнение де Бройля, принцип неопределенности Гейзенберга, волновое уравнение Э. Шредингера. Строение атома с точки зрения квантовой механики. Атомная орбиталь. Квантовые числа. Описание состояния электрона в атоме. Электронные и электронно-графические формулы элементов. Приведите примеры.

5. Многоэлектронные атомы. Принцип Паули, правило Гунда, принцип наименьшей энергии и их учет при составлении электронных формул.

6. Периодический закон Д.И. Менделеева. Структура периодической системы, периоды, группы, подгруппы. Изменение кислотно-основных свойств элементов в подгруппах, группах, периодах.

7. Связь строения атома с положением элемента в периодической системе Д.И. Менделеева. Что показывает номер периода, номер группы и порядковый номер. Понятие об s-, p- и d-элементах.

8. Периодическое изменение свойств химических элементов: энергии ионизации, сродства к электрону, относительной электроотрицательности, размеров атомов и ионов.

9. Химическая связь. Определение. Энергетическая диаграмма двух взаимодействующих атомов. Механизм образования.

10. Гибридизация атомных орбиталей при образовании химической связи. Зависимость структуры молекулы от типа гибридизации.

11. Типы химической связи: ковалентная, ионная. Свойства ковалентной связи: направленность, насыщаемость, поляризуемость, кратность связи. Свойства ионной связи. Количественное определение относительной степени ионности связи.

12. Донорно-акцепторный механизм образования ковалентной связи. Понятие о комплексных соединениях. Структура. Константа нестойкости и диссоциация комплексных соединений.

13. Водородная химическая связь, ее роль в природе. Межмолекулярные взаимодействия, их связь с физическими свойствами веществ.

14. Химическая термодинамика. Основные термины: система, компонент, фаза. 1 закон термодинамики. Функции состояния системы – внутренняя энергия, энтальпия. Тепловой эффект реакции.

15. 2 закон термодинамики. Термодинамическая обратимость химических процессов. Энтропия, ее толкование и изменение в химических процессах.

16. Направление химических реакций. Энергия Гиббса как термодинамическая функция состояния системы. Связь энергии Гиббса с константой равновесия.

17. Термохимические уравнения. Термохимические законы. Закон Гесса и следствие из закона Гесса.

18. Химическая кинетика. Механизм реакций, молекулярность реакций; гомогенные, гетерогенные реакции.

19. Понятие скорости химических реакций, мгновенная скорость, средняя скорость, кинетическая кривая. Зависимость скорости гомогенных реакций от концентрации реагирующих веществ. Закон действия масс, кинетическое уравнение. Константа скорости реакции.

20. Зависимость скорости реакции от температуры. Понятие об энергии активации. Активированный комплекс. Уравнение Аррениуса. Правило Вант-Гоффа.

21. Гомогенный и гетерогенный катализ. Катализаторы. Понятие об отрицательном катализе. Механизм катализа.

22. Обратимость химических реакций. Химическое равновесие. Влияние внешних факторов на сдвиг химического равновесия. Принцип Ле-Шателье.

23. Растворы. Типы растворов. Компоненты раствора. Способы выражения концентрации растворов. Растворимость и коэффициент растворимости. Насыщенные, ненасыщенные и пересыщенные растворы.

24. Растворы электролитов. Процессы, происходящие при растворении: смачивание, гидратация (сольватация), разрушение кристаллической решетки, диссоциация. Понятие электролитической диссоциации. Степень и константа диссоциации. Сильные и слабые электролиты. Произведение растворимости.

25. Вода как слабый электролит. Диссоциация воды. Ионное произведение воды. Водородный показатель.

26. Ионно-обменные реакции, их условия. Гидролиз солей. Три случая гидролиза (на примерах).

27. Растворимость газов, жидкостей и твердых веществ в жидкостях. Закон Генри.

28. Коллигативные свойства разбавленных растворов: осмос, понижение давления насыщенного пара растворителя над раствором, понижение температуры замерзания и повышение температуры кипения растворов.

29. Окислительно-восстановительные реакции, метод электронного баланса. Типы ОВР. Окислители и восстановители.

30. Окислительно-восстановительные реакции, протекающие в различных средах. ОВР с участием азотной и серной кислоты (приведите уравнения реакций).

31. Электрохимия. Электрохимические процессы. Электродный потенциал. Стандартный водородный электрод. Ряд напряжений металлов. Формула Нернста.

32. Простейшие гальванические элементы. Принцип работы, схемы, электродные процессы. ЭДС при стандартных условиях. Элемент Вольта, элемент Даниэля-Якоби. Классификация гальванических элементов: первичные, вторичные (аккумуляторы), топливные элементы.

33. Электролиз расплавов и растворов. Последовательность разрядки на аноде и на катоде. Законы Фарадея. Применение электролиза в промышленности. Явление поляризации при работе гальванических элементов и при электролизе.

34. Коррозия металлов, определение. Основные виды коррозионных разрушений и коррозионных процессов. Коррозия химическая и электрохимическая; газовая, атмосферная. Механизм и причины электрохимической коррозии. Подразделение металлов на группы по термодинамической устойчивости к коррозии. Коррозия под действием внешнего потенциала.

35. Атмосферная коррозия металлов и сплавов, способы защиты от атмосферной коррозии. Приведите примеры. Методы борьбы с ней.

36. Защита металлов от коррозии: изоляция поверхности от агрессивной среды и защита потенциалом. Анодные и катодные покрытия. Неметаллические покрытия. Оксидирование. Ингибиторы, как способ защиты от коррозии. Катодная защита. Протекторы.

37. Общие свойства металлов (потенциалы ионизации, сродство к электрону, электроотрицательность). Металлы в периодической системе Д.И. Менделеева. Металлическая связь и кристаллы металлов. Состояние проводимости. Кристаллические структуры металлов. Сплавы металлов, силы взаимодействия между атомами металлов в сплаве. Общие методы получения свободных металлов: гидрометаллургия, пирометаллургия, электрометаллургия, зонная плавка.

38. Три агрегатных состояния вещества (твердое, жидкое, газ) и различия между ними.

39. Кристаллическое состояние вещества. Кристаллическая решетка, элементарная ячейка. Типы кристаллических решеток. Симметрия кристаллов. Координационное число. Типы упаковок в кристаллах. Дефекты кристаллической структуры.

40. Аморфное состояние твердого вещества.

41. Дисперсные системы, их классификация, методы получения. Коллоидные растворы. Строение коллоидных растворов, их устойчивость. Понятие о поверхностной энергии и поверхностном натяжении. Поверхностно-активные вещества.

42. Классификация методов анализа вещества. Требования, предъявляемые к методам анализа. Химический анализ: качественный и количественный. Физико-химические методы анализа.

43. Синтетические полимеры: определение, основные реакции получения; свойства некоторых полимеров. Физико-химические свойства полимерных материалов.