Вопросы по дисциплине «Теоретические основы химии» (1 семестр)
Основные понятия химии. Относительная атомная и молекулярная масса. Моль, молярная масса. Законы естествознания и химические законы.
Законы идеальных газов. Закон Авогадро и следствия из него. Молярный объем газа. Относительная плотность газа. Объединенный газовый закон. Уравнение Менделеева- Клапейрона.
Эквивалент, фактор эквивалентности, молярная масса эквивалента. Закон эквивалентов и его применение для расчетов.
Основные классы неорганических соединений. Определения, классификация, химические свойства и способы получения.
Оксиды и гидроксиды. Химические свойства и способы получения. Изменение кислотно-основных свойств в группах, периодах периодической системы.
Способы получения средних, кислых и основных солей, их взаимные превращения. Графическое изображение формул.
Взаимосвязь между основными классами неорганических соединений.
Основные типы химических реакций. Окислительно-восстановительные реакции, их классификация.
Степень окисления атомов. Процессы окисления и восстановления. Важнейшие окислители и восстановители. Окислительно-восстановительные свойства элементов и их соединений.
Электронный и ионно-электронный способы расстановки коэффициентов в окислительно-восстановительных реакциях.
Серная кислота как окислитель, ее взаимодействие с металлами и неметаллами.
Азотная кислота как окислитель, ее взаимодействие с металлами и неметаллами. Влияние различных факторов на взаимодействие металлов с кислотой.
Влияние среды на протекание окислительно-восстановительных реакций. Продукты восстановления перманганат-, бихромат-, хромат-ионов в зависимости от реакции среды.
Влияние температуры, концентрации реагентов, их природы, среды на протекание окислительно-восстановительных процессов.
Теплота, работа. Внутренняя энергия и энтальпия. Тепловой эффект реакции. Экзо- и эндотермические реакции. Термохимические уравнения.
Понятие о стандартном состоянии вещества. Стандартные условия. Стандартные термохимические характеристики индивидуальных веществ: стандартная теплота образования соединений из простых веществ и теплота сгорания органических веществ.
Закон Гесса и следствия, из него вытекающие. Применение закона Гесса для вычисления изменения энтальпии в различных процессах. Фазовые и химические превращения, их тепловые эффекты.
Энтропия и термодинамическая вероятность. Изменение энтропии системы, ее связь с изменением объема.
Энергия Гиббса, ее связь с энтальпией и энтропией. Выводы относительно возможности- невозможности протекания процессов. Стандартное изменение энергии Гиббса. Использование справочных данных для термохимических расчетов.
Критерий осуществимости процессов. Самопроизвольное протекание процессов. Влияние температуры на направление протекания химической реакции.
Энтальпийный и энтропийный факторы протекания процесса. Термодинамический анализ возможности протекания процесса.
Необратимые и обратимые химические реакции. Условия химического равновесия.
Закон действующих масс. Константа химического равновесия. Количественные соотношения между Кс и Кр.
Условия химического равновесия. Константа химического равновесия в гомогенных и гетерогенных системах. Степень превращения исходных веществ.
Связь константы химического равновесия с термодинамическими параметрами.
Смещение химического равновесия. Принцип Ле-Шателье. Влияние температуры, давления и концентрации реагентов на химическое равновесие.
Химическая кинетика. Гомогенные и гетерогенные реакции. Скорость химических реакций. Факторы, влияющие на скорость реакции.
Константа скорости реакции. Порядок реакции. Влияние температуры на скорость химической реакции. Правило Вант-Гоффа.
Энергия активации. Состояние активированного комплекса. Уравнение Аррениуса. Понятие о катализе и катализаторах. Примеры каталитических процессов в промышленности.
Общая характеристика растворов. Классификация растворов. Факторы, влияющие на растворимость.
Способы выражения состава растворов. Расчеты, связанные с приготовлением растворов заданной концентрации.
Растворы неэлектролитов. Диаграмма состояния воды. Идеальные и реальные растворы.
Законы Рауля. Давление насыщенного пара. Температуры кипения и замерзания растворов.
Растворы электролитов. Теория электролитической диссоциации. Роль растворителя в процессе распада электролита на ионы. Гидратация. Кислоты, основания, соли с позиции теории Аррениуса.
Водные растворы электролитов. Сильные и слабые электролиты. Степень электролитической диссоциации. Ионные реакции в растворах.
Равновесие в растворах слабых электролитов. Константа диссоциации и закон разбавления Оствальда. Ступенчатая диссоциация слабых электролитов.
Электролитическая диссоциация молекул воды. Ионное произведение воды. Концентрация ионов водорода и гидроксид-ионов в нейтральных, щелочных и кислых растворах.
Водородный показатель. Понятие о кислотно-основных индикаторах. Способы определения pH растворов.
Растворимость малорастворимых электролитов. Произведение растворимости. Факторы, влияющие на растворимость малорастворимых электролитов. Условия образования осадка.
Гидролиз солей. Различные случаи гидролиза. Запись уравнений гидролиза в молекулярной и ионно-молекулярной формах. Совместный гидролиз.
Количественные критерии ионно-молекулярного равновесия при гидролизе. Степень и константа гидролиза, их взаимосвязь для различных случаев гидролиза.
Факторы, способствующие гидролизу и подавляющие его. Расчет pH растворов при гидролизе солей.
Химия комплексных соединений и общие сведения о них. Классификация комплексных соединений, их номенклатура.
Диссоциация комплексных соединений в водных растворах. Константа нестойкости, ее связь с термодинамическими характеристиками.
Электродный потенциал. Стандартный водородный электрод как электрод сравнения. Стандартный электродный потенциал. Выводы относительно ряда стандартных электродных потенциалов.
Зависимость величины электродного потенциала от концентрации участников электродной реакции и от температуры. Уравнение Нернста.
Гальванические элементы. Схема гальванического элемента. Электродвижущая сила и ее определение.
Анализ возможности протекания реакции с использованием таблиц стандартных окислительно-восстановительных потенциалов. Расчет изменения энергии Гиббса и константы равновесия окислительно-восстановительных реакций.
Основные виды коррозии металлов. Электродные процессы, протекающие при электрохимической коррозии. Методы защиты металлов от коррозии.
Электролиз расплавов и водных растворов электролитов. Последовательность разряда ионов на катоде и аноде соответственно. Законы Фарадея.
Практическое использование электролиза. |
