вопросы по химии 2019-2020 (односеместровый курс) (Вопросы)
Описание файла
Документ из архива "Вопросы", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "химия" из , которые можно найти в файловом архиве МГТУ им. Н.Э.Баумана. Не смотря на прямую связь этого архива с МГТУ им. Н.Э.Баумана, его также можно найти и в других разделах. .
Онлайн просмотр документа "вопросы по химии 2019-2020 (односеместровый курс)"
Текст из документа "вопросы по химии 2019-2020 (односеместровый курс)"
Вопросы к экзамену по химии
(для бакалавров и специалистов (односеместровый курс))
Модуль 1: Строение вещества
-
Развитие представлений о строении атома. Модель Резерфорда. Положения теории строения атома водорода Н. Бора. Корпускулярно-волновая природа (дуализм) микрочастиц. Вероятностный характер процессов в микромире: волна де Бройля, принцип неопределенности Гейзенберга.
-
Квантовомеханическая теория строения атома. Волновое уравнение Э. Шредингера. Понятие о волновой функции. Радиальная и угловая составляющие волновой функции. Квантовые числа. Атомные уровни, подуровни и орбитали. Форма s-, p-, d- атомных орбиталей.
-
(Строение многоэлектронных атомов) Принципы построения электронной структуры многоэлектронного атома: принцип наименьшей энергии, принцип Паули, правило Хунда. Правила Клечковского. Электронные и электронографические формулы атомов элементов в основном и возбужденном состояниях. Привести примеры.
-
Периодический закон Д.И.Менделеева. Основные энергетические характеристики атомов: энергия ионизации, энергия сродства к электрону, электроотрицательность. Закономерности изменения по группам и периодам периодической системы элементов. Рассмотреть на примерах.
-
Химическая связь. Основные характеристики химической связи: длина, энергия, кратность, валентный угол. Виды химических связей. Ионная связь. Металлическая связь. Межмолекулярные взаимодействия. Водородная связь.
-
Ковалентная связь (Обменный и донорно-акцепторный механизмы образования ковалентной связи). Механизм ее образования: обменный и донорно-акцепторный. Метод валентных связей. Гибридизация атомных орбиталей; виды гибридизации. Геометрическая конфигурация молекул. Свойства ковалентной связи: направленность, насыщаемость, полярность. Электрический (дипольный) момент связи и молекулы. (σ – и π – связи)
-
Ковалентная связь. Метод молекулярных орбиталей (МО). Связывающие и разрыхляющие молекулярные орбитали. Энергетические диаграммы гомоядерных двухатомных молекул и молекулярных ионов. Порядок связи. Магнитные свойства молекул. Рассмотреть на примерах.
-
Кристаллы. Элементарные кубические ячейки и их характеристика (наименьшее число частиц, необходимое для построения ячейки; координационное число; кратчайшее расстояние между частицами). Расчет эффективных радиусов атомов для разных кубических решеток. Виды связи в кристаллах. Атомные, молекулярные, ионные и металлические кристаллы. Привести примеры.
Модуль 2: Химия элементов и их соединений
-
Положение металлов в периодической системе элементов. Типы кристаллических решеток. Природные соединения металлов (минералы и руды). Методы получения металлов. Общие физические и химические свойства металлов: взаимодействие с элементарными окислителями, водой, растворами кислот и щелочей. Привести уравнения реакций.
-
Общая характеристика, получение, физических и химических свойств s-металлов IA и IIA групп: . взаимодействие s-металлов с простыми (кислородом, водородом и др) и сложными веществами. Применение в технике.
-
Жесткость воды. Виды жесткости. Единицы измерения жесткости. Методы устранения жесткости воды.
-
d - Металлы. Положение d-металлов в периодической таблице. Зависимость изменения физических свойств d-металлов от их электронного строения. Общие химические свойства d-металлов: взаимодействие с кислородом, водой, кислотами и щелочами. Зависимость кислотно-основных и окислительно-восстановительных свойств соединений d-металлов от степени окисления d-металла. Понятие о металлообразных соединениях, их применение.
-
Общая характеристика физических и химических свойств р-элементов IIIA группы. Бор, алюминий. Их получение, химические свойства (взаимодействие с кислородом, галогенами, растворами кислот и щелочей. Применение в технике.
-
Общая характеристика физических и химических свойств р-элементов IVA группы. Олово, свинец. Их получение, взаимодействие с кислородом, галогенами, растворами кислот и щелочей. Применение в технике.
Модуль 3: Энергетика и скорость химических реакций
-
Термодинамические системы и их классификация. Параметры системы. Первый закон термодинамики. Термодинамические функции состояния внутренняя энергия и энтальпия. Применение первого закона термодинамики к изохорному, изобарному, изотермическому и адиабатному процессам. Стандартные условия. Стандартная энтальпия образования вещества. Закон Гесса и следствия из него. Тепловой эффект химической реакции. Термохимические расчеты.
-
Второй закон термодинамики. Функция состояния энтропия. Расчет изменения энтропии при изобарном и изохорном процессах, при изотермическом расширении идеального газа, при смешении идеальных газов. Энтропия и термодинамическая вероятность (формула Больцмана). Третий закон термодинамики. Абсолютная энтропия вещества. Расчет изменения энтропии в процессе химической реакции. Зависимость энтропии от температуры.
-
Термодинамическая функция состояния: энергия Гиббса и энергия Гельмгольца. Критерии самопроизвольного протекания процессов. Способы расчета изменения энергии Гиббса в ходе химической реакции.
-
Химическое равновесие в закрытых гомогенных системах. Условие равновесия. Константы равновесия, связь между ними и способы расчета. Параметры, влияющие на состояние равновесия. Принцип Ле Шателье. Применение уравнений «изобары», «изохоры» и «изотермы» химической реакции для анализа смещения равновесия.
-
Химическое равновесия в гетерогенных системах. Правило фаз Гиббса-Коновалова. Термодинамические понятия: фаза, независимый компонент. Число степеней свободы (для гомогенных и гетерогенных равновесных систем и реакций). Константа равновесия гетерогенной химической реакции.
-
Скорость гомогенной химической реакции. Кинетические кривые. Факторы, влияющие на скорость реакции. Основной постулат химической кинетики (зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ). Константа скорости. Порядок реакции и молекулярность.
-
Дифференциальные и интегральные уравнения скорости для необратимых реакций нулевого, первого и второго порядков. Период полупревращения. Методы определения порядков реакций.
-
Влияние температуры на скорость химической реакции. Правило Вант-Гоффа. Понятие о теории активных соударений. Уравнение Аррениуса. Энергия активации. Понятие об активированном комплексе. Аналитический и графический методы определения энергии активации.
-
Особенности кинетики гетерогенных химических реакций. Стадии процесса и области его протекания. Понятие о гомогенном катализе. Механизм действия катализатора. Энергетические диаграммы для некаталитический и каталитической реакции.
-
Растворы. Современные представления о физико-химических процессах образования растворов. Энергетические эффекты при растворении. Ненасыщенные, насыщенные и перенасыщенные растворы. Растворимость. Зависимость растворимости твердых веществ и газов в жидкостях от температуры, давления. Закон Генри-Дальтона. Спасибо выражения концентрации растворов.
-
. Идеальные растворы. Закон Рауля и следствия из него. Фазовые диаграммы воды водного раствора. Понятие о осмосе, уравнение Вант-Гоффа.
-
Растворы электролитов. Классическая теория электролитической диссоциации Аррениуса. Степень и константа диссоциации и факторы, влияющие на них. Закон разбавления Оствальда для слабого электролита.
-
Закон Рауля для растворов электролитов. Коэффициент диссоциации (i) и его связь со степенью диссоциации.
-
Равновесие в водных растворах слабых электролитов. Диссоциация воды. Ионное произведение воды. Водородный и гидроксидный показатели.
-
Равновесие в системе «труднорастворимый электролит – его насыщенный раствор». Произведение растворимости (ПР). Расчет растворимости соединения по значению ПР. Условия образования и растворения осадка.
-
Направление протекания реакций с участием электролитов (образование осадка, газа, слабого электролита). Гидролиз солей. Типы реакций гидролиза. Степень и константа гидролиза.
-
Стандартный электродный потенциал. Понятие о стандартном водородном электроде. Уравнение Нернста для расчета электродного потенциала. Ряд напряжений металлов.
-
Классификация электродов (1, 2 рода). Металлические электроды. Газовые электроды: водородный, кислородный. Зависимость потенциалов водородного и кислородного электродов от pH. Диаграмма Пурбэ.
-
Гальванические элементы (ГЭ) и их классификация. Процессы, протекающие при работе ГЭ. Расчет ЭДС и работы ГЭ. Окислительно-восстановительные и концентрационные ГЭ. Определение pH раствора.
-
Электролиз. Последовательность разряда ионов в расплавах и водных растворах при электролизе. Вторичное процессы при электролизе. Электролиз с растворимым и нерастворимым анодами. Потенциал разложения. Законы Фарадея. Выход по току; электромеханический эквивалент. Расчет толщины металлического покрытия наносимого методом электролиза. Применение электролиза в технике. Практическое применение электрохимических процессов. Химические источники тока. Аккумуляторы. Свинцовый аккумулятор. Топливные элементы.
-
Коррозия. Классификация коррозионных процессов по характеру разрушений, по виду агрессивной среды, по механизму протекания.
-
Химическая коррозия. Высокотемпературная газовая коррозия. Законы роста оксидных пленок. Фактор Пиллинга-Бэдвордса.
-
Электрохимическая коррозия. Механизм электрохимической коррозии. Анодный процесс. Закономерности протекания катодных процессов в различных средах. Факторы, приводящие к электрохимической коррозии. Скорость электрохимической коррозии. Факторы, влияющие на скорость коррозии: pH и состав среды, температура, природа и концентрация окислителя. Стимуляторы и ингибиторы коррозии. Коррозия малоуглеродистой стали в различных средах. Состав продуктов коррозии.
-
Защита металлов от газовой коррозии. Методы защиты металлов от электрохимической коррозии: легирование; обработка среды; неорганические (в том числе металлические) и органические покрытия; электрохимическая защита (протекторная, катодная, анодная).