Экзаменационные вопросы по курсу химии ИЭ
1. Основные положения атомно-молекулярного учения. Основные стехиометрические законы (закон сохранения массы и энергии, постоянства состава, эквивалентов, кратных отношений, Авогадро, следствия из закона Авогадро). Техническая формула газовой смеси. Атомная и молекулярная масса, моль.
2. Основные классы неорганических соединений (металлы и неметаллы, основные, кислотные и амфотерные оксиды, гидроксиды: основания, кислоты, амфолиты, соли: средние, основные, кислые¸ двойные, смешанные). Номенклатура. Характеристика химических свойств.
3. Типы химических реакций: присоединения, разложения, обмена и замещения; кислотно-основные равновесия, окислительно-восстановительные, комплексообразования.
4. Развитие представлений о строении атома. Планетарная модель атома Резерфорда, противоречия модели. Модель строения атома водорода Бора. Условие стационарности орбит.
5. Основные положения квантовой механики. Уравнение Планка. Уравнение волны де Бройля. Принцип минимальной энергии. Принцип неопределенности Гейзенберга. Уравнение Шредингера. Понятие электронного облака. Функция радиального распределения для электронов.
6. Квантовые числа: главное, побочное, магнитное, спиновое. Их физический смысл и допустимые значения. Принцип Паули. Многоэлектронные атомы. Правила Хунда, Клечковского. Электронные формулы строения атомов. Валентные возможности атомов в основном и возбужденном состоянии.
7. Природа химической связи. Кривая зависимости энергии от межъядерного расстояния. Типы химической связи: ковалентная, ионная, металлическая, водородная.
8. Метод валентных связей. Основные положения метода валентных связей. Ковалентная связь. Ее характеристики: длина связи, энергия связи, кратность, насыщаемость и направленность. Обменный и донорно-акцепторный механизм. s- и p-связывание. Теория гибридизации. Пространственное строение молекул.
9. Метод молекулярных орбиталей. Основные положения метода молекулярных орбиталей. Порядок связи. Магнитные свойства молекул.
10. Межмолекулярные взаимодействия: ориентационные, индукционные, дисперсионные. Межмолекулярная водородная связь.
11. Периодический закон Менделеева. Физическое обоснование закона. Структура Периодической системы: периоды, ряды, группы и подгруппы. Электронные семейства.
12. Закономерности периодичности свойств химических элементов и соединений: орбитальный радиус, энергия ионизации, энергия сродства к электрону, кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства.
13. Основные понятия химической термодинамики: система, классификация термодинамических систем, термодинамические параметры, гомогенные и гетерогенные системы.
14. Внутренняя энергия. Классификация термодинамических процессов. Первое начало термодинамики. Закон Гесса. Следствие из закона Гесса.
15. Второе начало термодинамики. Энтропия.
16. Свободная энергия Гиббса. Критерий самопроизвольности протекания химических реакций.
17. Химическая кинетика. Понятие скорости химической реакции. Молекулярность, порядок реакции. Классификация химических реакций : параллельные, последовательные и сопряженные.
18. Факторы, определяющие скорость химической реакции (закон действующих масс, правило Вант Гоффа, уравнение Аррениуса, катализаторы). Состояние активированного комплекса. Энергетический профиль реакции. Энергия активации.
19. Химическое равновесие. Обратимые и необратимые химические реакции. Закон действующих масс для равновесных процессов. Константа равновесия. Принцип Ле Шателье. Взаимосвязь термодинамических и кинетических критериев химического равновесия.
20. Растворы. Физико-химические основы процесса растворения. Процесс гидратации. Растворимость. Классификация растворов: ненасыщенные, насыщенные, пересыщенные. Диаграмма состояния воды.
21. Способы выражения концентрации растворов: массовая, объемная, молярная, молярная эквивалентов, мольная, моляльность.
22. Коллигативные свойства растворов. Закон Рауля. Эбулиоскопия и криоскопия.
23. Коллигативные свойства растворов. Закон Генри. Закон Вант-Гоффа.
24. Растворы электролитов. Основные положения теории электролитической диссоциации. Изотонический коэффициент. Степень электролитической диссоциации.
25. Константа диссоциации, закон разбавления Оствальда.
26. Сильные электролиты. Активность. Ионная сила раствора. Водородный показатель.
27. Равновесия в растворах электролитов. Случаи необратимых процессов с образованием малодиссоциирующих веществ (слабые кислоты и основания, нерастворимые соли, переосаждение, ПР, Кд и Кн, условие образования осадков, комплексные ионы). Расчёт констант равновесия ионообменных процессов.
28. Гидролиз. Различные случаи частичного гидролиза солей.
29. Случаи необратимого гидролиза солей. Взаимоусиливающий гидролиз.
30. Количественные характеристики гидролиза. Степень гидролиза. Константа гидролиза. Факторы, влияющие на интенсивность гидролиза.
31. Окислительно-восстановительные реакции. Основы теории. Классификация реакций: межмолекулярные, внутримолекулярные, диспропорционирования, контрдиспропорционирования.
32. Типичные окислители и восстановители. Метод ионно-электронных схем.
33. Электродный потенциал. Критерий направленности окислительно-восстановительных процессов. Уравнение Нернста.
34. Химическая стойкость металлов в воде, водных растворах кислот (соляная, серная, азотная, царская водка) и щелочей. Роль оксидных пленок.
35. Химическая стойкость металлов в растворах солей.
36. Электрохимические процессы и системы. Двойной электрический слой.
37. Химические источники тока. Батарейки и аккумуляторы. Процессы при разрядке и зарядке свинцового аккумулятора, Даниэля-Якоби, щелочные аккумуляторы. Топливные элементы.
38. Электролиз. Законы электролиза Фарадея. Электродные процессы при электролизе расплавов и растворов.
39. Электрохимическая коррозия металлов. Виды коррозии. Стадии коррозии. Основные случаи коррозии: контактная коррозия металлов в различных средах, при неодинаковой механической обработке, при неодинаковой аэрации, различной концентрации электролита.
40. Способы защиты от коррозии металлов: обработка внешней среды, защитные покрытия, электрохимическая защита, легирование, рациональное конструирование.