 |
Неорганическая и аналитическая химия
|
|
|
|
1. Эквивалент элемента и сложного вещества. Эквивалентная масса и эквивалентный объем. Закон эквивалентов. Эквивалентная масса окислителя и восстановителя
2. Определение молекулярных масс веществ, находящихся в газообразном состоянии на основании законов идеальных газов.
3. Атомно-молекулярная теория. Основные законы химии: закон сохранения массы и энергии. Закон постоянства состава. Закон кратных отношений. Закон объемных отношений; границы применимости и значение.
4. Электронная оболочка атома химического элемента. Квантовые числа. Атомные орбитали. Порядок заполнения электронами орбиталей. Принцип Паули, правила Клечковского и Гунда.
5. Периодическая система Д.И. Менделеева как естественная классификация элементов по электронным структурам атомов.Периодичность свойств химических элементов: энергия ионизации, сродство к электрону, электроотрицательность. Атомные и ионные радиусы. Вторичная периодичность.
6. Метод валентных связей. Ковалентная связь: энергия связи, целочисленность, насыщаемость, направленность, поляризация ковалентной связи.
7. Теория гибридизации атомных орбиталей. Пространственная конфигураций молекул. Влияние на нее несвязывающей электронной пары центрального атома.
8. Кратность ковалентной связи. Делокализованная -связь.
9. Теория молекулярных орбиталей. Двухатомные гомоядерные молекулы элементов II периода. Порядок связи.
10. Двухатомные гетероядерные молекулы. Трехатомные молекулы на примере молекул гибрида бериллия и оксида углерода 1У.
11. Теория кристаллического поля. Расщепление энергетических уровней d - орбиталей в октаэдрическом и тетраэдрическом полях.
12. Виды межмолекулярного взаимодействия. Водородная связь. Её роль в формировании биомолекул.
|
|
|
13. Комплексные соединения. Классификация комплексов и лигандов. Номенклатура комплексных соединений.Описание комплексных соединений с позиций валентных связей.Описание комплексных соединений с позиций теории кристаллического поля. Низко- и высокоспиновые комплексы.
14. Поведение комплексных соединений в растворе. Константа устойчивости комплексов как произведение частных констант отдельных стадий комплексообразования. Значение и применение комплексных соединений. Их роль в биологических системах
15. Комплексонометрическое титрование. Использование аминополикарбоновых кислот в комплексонометрии. Построение кривых титрования. Металлохромные индикаторы и требования, предъявляемые к ним. Селективность титрования и способы ее повышения. Примеры практического применения.
16. Жидкие растворы. Химическая теория растворов Д.И. Менделеева. Растворимость. Ионизация молекул жидкости. Сольватация. Гидратация ионов. Протолитические реакции. Константа аутопротолиза.
17. Физико-химические свойства растворов неэлектролитов: осмотическое давление.
Температура кипения и замерзания. Определение молярных масс растворенных веществ.
18. Водородный показатель растворов, его значение. Буферные растворы. Расчет рН буферных растворов. Буферная емкость.Свойства и применение. Вода как компонент живой материи.
19. Гидролиз солей как результат поляризационного взаимодействия ионов с их гидратной оболочкой. Степень гидролиза. Константа гидролиза. Влияние природы катиона и аниона, температуры и разбавления на степень гидролиза. Значение и применение гидролиза.
20. Равновесие в гетерогенных системах. Константа равновесия. Произведение растворимости (ПР). Условия образования и растворения осадков. Значение ПР.
21. Элементы VII группы Периодической системы. Общая характеристика элементов главной подгруппы, электронные конфигурации атомов, степени окисления, физические и химические свойства. Методы получения, применение биологическое значение.
|
|
|
22. р -Элементы VI группы периодической системы. Сера. Электронное строение. Степени окисления. Модификации. Строение. Физические и химические свойства. Нахождение в природе, применение, биологическое значение.
23. Соединения серы (VI): оксид серы (VI), серная кислота. Строение. Свойства. Промышленный способ получения серной кислоты.
24. Элементы V группы Периодической системы. Общая характеристика подгруппы. Электронные конфигурации атомов. Степени окисления. Азот. Строение молекулы. Физические и химические свойства. Получение. Нахождение в природе, применение, биологическое значение.
25. Соединения азота (III). Аммиак. Строение молекулы. Самоионизация жидкого аммиака. Свойства. Основы промышленного получения аммиака. Применение.
26. Соединения азота (V). Азотная кислота. Строение триоксонитрат (V) иона NO3- и молекулы HNO3. Физические и химические свойства. Получение и применение.
27. Фосфор. Электронное строение атома. Степени окисления. Модификации фосфора. Физические и химические свойства, получение. Нахождение в природе, применение.
28. Соединения фосфора (V). Фосфорная кислота. Физические и химические свойства. Полифосфорные кислоты. Получение и применение фосфорной кислоты.
29. р -элементы IV группы Периодической системы. Общая характеристика подгруппы. Электронное строение атомов. Степени окисления углерода. Характер гибридизации орбиталей атома углерода. Типы простых веществ: алмаз, графит и карбин. Химические свойства, нахождение в природе.
30. Соединения углерода (IV): оксид, угольная кислота, галогениды. Тип гибридизации, строение, физические и химические свойства. Получение, применение, биологическое значение.
31. p - элементы III группы Периодической системы. Алюминий. Электронное строение, физические и химические свойства. Амфотерный характер соединений алюминия (III). Получение и применение. Нахождение в природе и биологическое значение.
32. d - элементы VI группы Периодической системы. Общая характеристика подгруппы. Свойства простых веществ. Карбонилы. Получение и применение металлов.
|
|
|
33. d - элементы VII группы Периодической системы. Окислительные свойства соединений марганца (VII) и восстановительные свойства соединений марганца (II). Биологическое значение.
34. d - элементы VIII группы Периодической системы. Общая характеристика подгруппы железа. Электронное строение. Степени окисления. Физические и химические свойства железа. Получение и применение. Нахождение в земной коре. Биологическое значение.
35.Сущность гравиметрического анализа, преимущества и недостатки метода. Требования к осаждаемой и гравиметрической формам. Кристаллические и аморфные осадки. Влияние условий осаждения на структуру осадка. 36.Кислотно-основное титрование. Построение кривых титрования. Влияние величины констант кислотности или основности, концентрации кислот или оснований на характер кривых титрования. Кислотно-основные индикаторы. Примеры практического применения. 37.Окислительно-восстановительное титрование. Построение кривых титрования. Факторы, влияющие на характер кривых титрования: концентрация ионов водорода, комплексообразование, ионная сила. Способы определения конечной точки титрования. 38.Осадительное титрование. Построение кривых титрования. Способы обнаружения конечной точки титрования; индикаторы. Погрешности титрования. 39. Ионометрия. Индикаторные электроды. Классификация ионселективных электродов. Электродная функция, коэффициент селективности, время отклика. Примеры практического применения ионометрии.
40.Спектрофотометрия. Принципиальная схема прибора. Классификация аппаратуры с точки зрения способа монохроматизации (фотоколориметры, спектрофотометры). Основные причины отклонений от основного закона светопоглощения (инструментальные и химические).
Органическая химия
1. Типы химических связей в органических молекулах: ковалентные, ионные связи, водородные. Механизмы образования ковалентной связи. Характеристики ковалентной связи (длина, энергия, полярность, поляризуемость, дипольный момент направленность, насыщаемость). Гомолиз и гетеролиз ковалентных связей.
|
|
|
2. Гибридизация атомных орбиталей и зависимость строения молекул от типа гибридизации. Простые, двойные и тройные связи. Электроотрицательность атома углерода в различных валентных состояниях и влияние на свойства связей.
3. Взаимное влияние атомов с точки зрения электронной теории. Электронные эффекты заместителей.
4. Сопряжённые системы. Делокализация орбиталей. Молекулярно-орбитальное описание ароматических соединений. Понятие об ароматичности циклов. Правило 4n+2. Особенности ароматических систем.
5. Типы органических кислот. O–H-кислоты, S–H-кислоты, N–H-кислоты, C–H- кислоты. Влияние заместителей на константы диссоциации органических кислот.
6. Типы органических оснований. Общие положения зависимости основности от строения.
7. Алканы. Строение и реакционная способность. Реакции свободнорадикального замещения.
8. Алкены. Строение и реакционная способность. Механизм реакции электрофильного присоединения.
9. Реакции присоединения по кратной связи. Электрофильное и свободнорадикальное присоединение.
10. Радикальная и ионная полимеризация и теломеризация алкенов.
11. Особенности строения и свойства сопряженных диенов. Особенности 1,2-и 1,4-присоединения. Диеновый синтез.
12. Алкины. Строение и реакционная способность.
13. Циклоалканы. Зависимость свойств от размера цикла. Методы получения циклоалканов.
14. Арены. Типы аренов. Ароматичность. Правило Хюккеля. Электронное строение бензола,циклопентадиенил-аниона, циклогептатриенил-катиоа, циклопропенил-катиона. Энергия стабилизации бензола.
15. Электрофильное замещение в ряду аренов (галогенирование, нитрование, алкилирование, сульфирование, ацилирование).
16. Механизм реакции электрофильного замещения в ароматическом ряду. Роль катализаторов в реакциях S E.
17. Влияние заместителей на ориентацию и скорости реакций электрофильного замещения, согласованная и несогласованная ориентация в ряду производных бензола.
18. Полиядерные ароматические соединения. Реакции электрофильного замещения. Влияние заместителей на направление реакции замещения.
19. Реакции с участием боковых цепей аренов: галогенирование, нитрование, окисление, дегидрирование.
20. Металлоорганические соединения. Получение и реакции магнийорганических соединений.
21. Реакции нуклеофильного замещения в галогеналканах.
22. Конкуренция реакций замещения и элиминирования в галогеналканах. Механизмы Е1 и Е2, их стереохимические особенности.
23. Спирты как основания, нуклеофильные реагенты и O–Н-кислоты.
|
|
|
24. Фенолы. Кислотность фенолов, зависимость её от заместителей в ароматическом фрагменте. Сравнение свойств спиртов и фенолов.
25. Карбонильные соединения. Строение карбонильной группы. Реакционная способность альдегидов и кетонов.
26. Реакции присоединения по карбонильной группе. Механизм реакции нуклеофильного присоединения.
27. Альдольно-кротоновая конденсация карбонильных соединений.
28. Карбоновые кислоты. Особенности строения карбоксильной группы. Особенности физических свойств, обзор реакционной способности. Зависимость кислотности карбоновых кислот от индуктивного эффекта заместителей.
29. Реакции карбоновых кислот, получение производных.
30. Сложные эфиры. Механизм реакции этерификации. Гидролиз и переэтерификация сложных эфиров.
31. Сложноэфирная конденсация. Её использование в органическом синтезе.
32. Гидроксикислоты. Общие методы синтеза. Зависимость свойств (кислотность, отношение к минеральным кислотам, поведение при нагревании) гидроксикислот от их строения. Природные гидроксикислоты.
33. Особенности строения и свойств моносахаридов.
34. Нитросоединения, их электронное строение. Методы синтеза (по Мейеру, Коновалову, окислением аминов). Свойства нитроалканов. Повышенная С–Н- кислотность нитроалканов.
35. Амины. Электронное строение алифатических и ароматических аминов. Общие свойства аминов: амины как основания, нуклеофильные реагенты, N–Н-кислоты.
36. Ароматические амины. Влияние заместителей в ароматическом кольце на основность аминов. Реакции с участием аминогруппы. Отношение ароматических аминов различных типов к азотистой кислоте. Реакция диазоторования.
37. Реакция азосочетания. Механизм, условия азосочетания, азо- и диазосоставляющие. Азокрасители, зависимость их строения от рН среды. Индикаторы.
38. Реакции солей диазония с выделением азота: замена диазогруппы на водород, галогены, гидроксил, циано-группу и др.
39. Пятичленные гетероциклы с одним гетероатомом. Важнейшие методы синтеза, взаимные переходы (реакция Юрьева). Зависимость свойств от природы гетероатомов. Ориентация реакций электрофильного замещения в пятичленных гетероциклах.
40. Шестичленные циклы с одним гетероатомом. Пиридин. Электронное строение. Реакции с алкилгалогенидами, комплексы с бромом, серным ангидридом. Электрофильное замещение в ядро пиридина (нитрование, сульфирование, бромирование).
Физическая химия
1.Определение и общие принципы катализа. Основные промышленные каталитические процессы. Витамины и гормоны как регуляторы биологических процессов
1. Гетерогенные химические равновесия и особенности их термодинамического описания.
2. Гомогенный, гетерогенный катализ. Специфика ферментативного катализа.
3. Термодинамика гальванического элемента.
4. Кинетические закономерности стадии разряда- ионизации электродных реакций
5. 3акон Фарадея. Скорость электродных реакций. Основные показатели работы электрохимических производств (выход по току, коэффициент использования энергии, напряжение на ванне).
6. Массоперенос, как лимитирующая стадия электродных реакций. Полярография.
7. Удельная и эквивалентная электропроводность растворов, их зависимость от природы и концентрации электролитов.
8. Понятие электрохимического и электродного; потенциалов. Уравнение Нернста для электродных потенциалов.
9. Понятие о теории скоростей химических реакций. Теория активных столкновений в химической и ферментативной кинетике.
10. Электролитическая диссоциация. Константа и степень диссоциации.
11. Ионные равновесия в растворах; водородный показатель, буферные растворы, гидролиз солей. Основные буферные системы живых организмов.
12. Двухкомпонентные системы. Диаграмма их состояния и анализ на основе правила фаз.
13. Теория переходного состояния (активированного комплекса) в химической кинетике.
14. Кинетический закон действия масс и уравнение Аррениуса.
15. Поверхностные явления: поверхностная энергия, смачивание и капиллярные явления.
16. Растворы идеальные и реальные. Активность и коэффициент активности, их определение на опыте.
17. Электрические свойства и устойчивость коллоидных систем.
18. Адсорбция поверхностно активных веществ. Изотермы адсорбции.
19. Химический потенциал, его связь с концентрацией или активностью компонентов и применение в теории химических равновесии.
20. Элементарные акты химических реакций и физический смысл энергии активации.
21. Константы химического равновесия и их использование при расчете состава равновесий в различных системах.
22. Правило фаз и его использование для описания фазовых равновесий в различных системах. Фазовые диаграммы.
23. Стандартные значения термохимических функций. Характеристические функции и их основные свойства.
24. Энтропия. Энергия Гельмгольца и энергия Гиббса. Спецификация термодинамики биологических процессов.
25. Внутренняя энергия и энтальпия. Теплоты химических реакций при различных температурах.
26. Современные представления о химической и биологической эволюции.
27. Электрический дипольный момент и поляризуемость молекулы. Магнитный момент и магнитная восприимчивость молекулы.
28. Геометрическая конфигурация молекул; основные закономерности в валентных углах и длинах связей.
29. Фотохимические реакции. Элементарные фотохимические процессы и их параметры.
30. Квантово-механическая задача об атоме водорода и ее значение для теории химической связи и трактовки периодической системы Д.И. Менделеева.
|
|
|
