Вопросы к государственному экзамену по специальности «фундаментальная и прикладная химия» (Вопросы для подготовки к государственному экзамену по специальности 04.05.01 «Фундаментальная и прикладная химия»)

ВОПРОСЫдля подготовки к государственному экзамену по специальности 04.05.01«Фундаментальная и прикладная химия»Аналитическая химия1. Атомно-эмиссионная спектроскопия. Основные понятия и суть метода. Достоинства инедостатки. Способы получения спектров, аппаратура и метрологические характеристики.Традиционные приемы пробоподготовки при проведении анализа.

Примеры использования методав аналитической практике.2. Атомно-абсорбционная спектрометрия. Основные понятия и суть метода. Достоинства инедостатки. Способы атомизации, аппаратура и метрологические характеристики. Традиционныеприемы пробоподготовки при проведении анализа. Примеры использования метода ваналитической практике.3. Флуориметрия. Основные понятия и суть метода. Достоинства и недостатки. Способыполучения спектров, аппаратура и метрологические характеристики.

Традиционные приемыпробоподготовки при проведении анализа. Примеры использования метода в аналитическойпрактике.4. Масс-спектрометрия. Основные понятия и суть метода. Достоинства и недостатки. Способыполучения спектров, аппаратура и метрологические характеристики. Традиционные приемыпробоподготовки при проведении анализа. Примеры использования метода в аналитическойпрактике.5. Спектрофотометрия. Основные понятия и суть метода.

Достоинства и недостатки. Способыполучения спектров, аппаратура и метрологические характеристики. Традиционные приемыпробоподготовки при проведении анализа. Примеры использования метода в аналитическойпрактике.6. Вольтамперометрия. Основные понятия и суть метода. Достоинства и недостатки. Вариантыметода. Аппаратура и метрологические характеристики. Традиционные приемы пробоподготовкипри проведении анализа. Примеры использования метода в аналитической практике.7.

Потенциометрия. Основные понятия и суть метода. Достоинства и недостатки. Вариантыметода. Аппаратура и метрологические характеристики. Традиционные приемы пробоподготовкипри проведении анализа. Примеры использования метода в аналитической практике.8. Кулонометрия. Основные понятия и суть метода. Достоинства и недостатки. Варианты метода.Аппаратура и метрологические характеристики. Традиционные приемы пробоподготовки припроведении анализа. Примеры использования метода в аналитической практике.9.

Газовая хроматография. Основные понятия и суть метода. Варианты метода. Достоинства инедостатки. Аппаратура и метрологические характеристики. Традиционные приемыпробоподготовки при проведении анализа. Примеры использования метода в аналитическойпрактике.10. Высокоэффективная адсорбционная жидкостная хроматография. Основные понятия и сутьметода. Достоинства и недостатки. Аппаратура и метрологические характеристики. Традиционныеприемы пробоподготовки при проведении анализа. Примеры использования метода ваналитической практике.Высокомолекулярные соединения1. Понятие гибкости, ее связь с молекулярной массой и химической природой макромолекул.2.

Синтез полимеров из мономеров по цепному механизму: классификация реакцийполимеризации и их сравнительный анализ.3. Синтез полимеров из мономеров по ступенчатому механизму; примеры конденсационныхполимеров; способы регулирования их молекулярной массы.4. Химические реакции полимеров: классификация и примеры.5. Полимераналогичные превращения: факторы, влияющие на кинетику полимераналогичныхреакций.6. Деструкция полимеров: цепная и по закону случая.7. Типы фазовых диаграмм полимер – растворитель, понятие о верхней и нижней критическойтемпературе растворения.

Уравнение состояния полимера в растворе. Q-растворитель и Qтемпература.8. Гидродинамические свойства разбавленных растворов полимеров. Применение вискозиметриидля определения молекулярной массы полимера и средних размеров макромолекул.9. Растворы полиэлектролитов: термодинамика и особенности гидродинамического поведения вводных и водно-солевых средах.10. Физико-механические свойства кристаллических полимеровКоллоидная химия1. Термодинамика мицеллообразования.

Квазихимическая модель и модель псевдофазногоразделения в растворах ПАВ. Мицеллообразование в водных растворах смесей ПАВ. Влияниестроения ПАВ на критическую концентрацию мицеллообразования и состав смешанных мицелл(модели идеального и регулярного растворов).2. Микроэмульси как термодинамически устойчивые дисперсные системы. Условия получения.Классификация по Винзору. Фазовые диаграммы ПАВ-масло-вода (постоянная температура) итемпература-концентрация ПАВ (постоянное соотношение масло:вода=1:1).3.

Закономерности адсорбции мицеллообразующих ПАВ на поверхности твёрдых тел из водныхрастворов ПАВ. Механизмы адсорбции неионогенных и ионогенных ПАВ на твёрдыхповерхностях различной природы. Строение адсорбционных слоёв на твёрдой поверхности иметоды их исследования.4. Особенности протекания химических реакций в микроэмульсионных системах. Использованиемикроэмульсий для интенсификации реакций органического синтеза, ферментативных реакций,для получения наночастиц металлов, солей, полимерных латексов.5. Cмачивание.

Вывод уравнения Юнга. Термодинамические условия смачивания, несмачивания,растекания. Гистерезис смачивания.6. Эффект Ребиндера. Механизмы влияния среды на прочность и деформационные свойстватвердых тел. Роль физико-химических взаимодействий на поверхности радела твёрдоетело/жидкая фаза в процессах деформации и разрушения. Факторы, определяющие степеньпроявления эффекта.7. Расклинивающее давление в тонких плёнках и его определение по Дерягину.

Энергиявзаимодействия плоских поверхностей, энергия и сила взаимодействия между сферическимичастицами: приближение Дерягина.8. Электростатическая составляющая расклинивающего давления по Дерягину и её роль вустойчивости дисперсных систем.9. Агрегативная устойчивость термодинамически неустойчивых дисперсных систем. Основытеории ДЛФО. Структурно-механический барьер по Ребиндеру как сильный фактор устойчивостидисперсных систем.10. Структурообразование в дисперсных системах. Типы контактов между частицами дисперснойфазы. Условия возникновения коагуляционных контактов в дисперсных системах. Влияниеадсорбции ПАВ на свойства коагуляционных контактов.

Механизмы образования фазовыхконтактов: пластическая деформация, кристаллизация, высокотемпературное и жидкофазноеспекание.Неорганическая химия.1. Строение атома, периодическая система элементов, закономерности в изменении радиусов,потенциалов ионизации, сродства к электрону и электроотрицательности атомов.2. Основные представления о химической связи. Ковалентная, металлическая, ионная связь.

Методвалентных связей, модель Гиллеспи, основы метода молекулярных орбиталей (на примерегомоядерных двухатомных молекул).3. Кислотно-основные и окислительно-восстановительные равновесия в водных растворахнеорганических электролитов. Описание с использованием термодинамических функций.4. Фазовые равновесия в однокомпонентной системе (на примере воды, серы) и двухкомпонентнойконденсированной системе (водные растворы, расплавы неорганических веществ).5. Металлы 1 и 2 группы.

Характерные свойства простых веществ и соединений, общиезакономерности в изменении свойств.6. Элементы 13 – 17 групп. Характерные свойства простых веществ и соединений, закономерностив изменении свойств по одной выбранной группе.7. Переходные элементы (d- и f-). Особенности химии соединений 3d-металлов (степениокисления, магнитные свойства, окраска).8. Сравнение физических и химических свойств простых веществ и соединений выбраннойгруппы d-элементов.9. Неорганические координационные соединения: строение, изомерия. Описание электронногостроения в теории кристаллического поля.

Связь электронного строения со свойствамисоединений.10. Методы синтеза неорганических соединений. Синтез простого вещества (металла) изприродного сырья (2 – 3 примера).Органическая химия1. Химические свойства насыщенных углеводородов (алканов). Свободнорадикальные иэлектрофильные реакции замещения. Свободнорадикальный цепной механизм: основные стадии изакономерности.Факторы,влияющиенастабильностьсвободныхрадикалов.Свободнорадикальные реакции замещения в ненасыщенных соединениях – аллильное ибензильное бромирование.2. Алкены. Структура и реакционная способность двойной связи. Реакции присоединения.Механизм электрофильного присоединения и основные закономерности.

Регио- истереоселективностьприсоединения.Реакциигидрирования,гидроборирования,гидрогалогенирования и гидроксилирования.3. Диены с кумулированными, сопряженными и изолированными двойными связями – структура иособенности реакционной способности. Реакции сопряженных диенов. Понятие о кинетическом итермодинамическом контроле. Циклоприсоединение: реакция Дильса-Альдера.4. Особенности химических свойств алкинов. Структура тройной связи.

Сравнение реакционнойспособности алкинов и алкенов в реакциях электрофильного присоединения. СН-кислотностьалкинов-1 и нуклеофильные реакции ацетиленид-анионов (нуклеофильное замещение салкилгалогенидами и присоединение к карбонильной групе). Ацетилен-алленоваяперегруппировка и ее использование для целенаправленного смещения тройной связи.5. Классификация механизмов нуклеофильного замещения у насыщенного атома углерода (SN1- иSN2-механизмы). Основные характеристики бимолекулярного и мономолекулярного механизма.Зависимость механизма реакции от структурных факторов в исходном соединении. Понятиенуклеофильности и факторы, определяющие нуклеофильность.

Роль растворителя (среды) в SN1и SN2-процессах. Межфазный катализ в SN2-процессах.Методы создания хорошей уходящейгруппы.6. Реакции β-элиминирования. Механизмы β-элиминирования. Правила Зайцева и Гофмана.Факторы определяющие направление элиминирования. Стереохимия Е2 элиминирования.Конкуренция Е1 и SN1 реакций. Конкуренция Е2 и SN2 реакций. Факторы влияющие на этуконкуренцию. Использование Е1- и Е2- элиминирования в синтетической практике для полученияалкенов, алкинов и диенов.7. Активные металлоорганические соединения в органической химии. Методы синтеза литий- имагнийорганических соединений из галогенпроизводных и СН- кислот.