Вопросы для подготовки к дифференцированному зачёту

1.Основные законы химии. Законы сохранения массы и энергии . Закон эквивалентов . Фактор эквивалентности ,химический эквивалент , молярная масса эквивалента ,количество вещества эквивалента .

2.Основные закономерности протекания химических процессов. Энергетика химических превращений. Элементы химической термодинамики. Понятие о внутренней энергии, энтальпии. Тепловые эффекты химических реакций. Закон Гесса и его следствия. Энтальпия образования и энтальпия сгорания вещества. Термохимические уравнения . Расчет энтальпии реакции, энтальпии образования веществ, участвующих в реакции. .Понятие об энтропии и энергии Гиббса. Стандартные условия и стандартное состояние. Направленность химического процесса .

3.Элементы кинетики химических пролцессов. Основные понятия химической кинетики: скорость реакции, константа скорости реакции, порядок и молекулярность реакции. Зависимость константы скорости от различных факторов. Закон действующих масс. Зависимость скорости реакции от температуры. Энергия активации. Понятие о механизме реакции. Простые и сложные реакции. Скорость многостадийных реакций. Каталитические реакции. Гомогенный и гетерогенный катализ. Понятие о ферментативном катализе.

4. Обратимые и необратимые химические процессы. Химическое равновесие. Константа химического равновесия. Термодинамическая и концентрационные (реальные и условные) константы равновесия. Зависимость константы химического равновесия от различных факторов. Смещение равновесия. Принцип Ле-Шателье.Исходные и равновесные концентрации. Связь между константой химического равновесия и ∆G^o.

5.Растворы. Общая характеристика растворов. Виды растворов. Сущность учения о растворах. Энтальпийный и энтропийный факторы процесса растворения. Растворимость. Типы растворителей: дифференцирующий и нивелирующий эффекты растворителей. Сольватация.. Сравнение свойств раствора и растворителя , примеры . Способы выражения концентрации растворов : массовая доля , молярная концентрация вещества , нормальная концентрация , моляльность, молярная доля.

Растворы газов в жидкостях. Законы: Генри, Генри-Дальтона и Сеченова. Влияние на растворимость газов в жидкостях природы газов и растворителя, температуры и давления.

6. Растворы электролитов. Теории кислот и оснований. Электролитическая диссоциация , сущность . Степень диссоциации . Сильные и слабые электролиты , примеры .Сильные электролиты. Расчет рН в растворах сильных электролитов. Связь ионной силы рН раствора. Механизм диссоциации ионных и ковалентных соединений , примеры . Понятие « активности» иона , электролита , коэффициент активности , «активная» и аналитическая концентрация ионов . Понятие ионной силы раствора . Протолитическая теория Бренстеда-Лоури. Автопротолиз воды. Константы кислотности и основности. Протолитичяеские равновесия. Сопряженные кислоты и основания. Связь между константами кислотности и основности сопряженных кислот и оснований. Степень протолиза. Связь между константой кислотности или основносчти и степенью протолиза. Влияние различных факторов на константу протолитического равновесия и степень протолиза. Расчет рН в растворах слабых электролитов, растворах солей и смесей растворорв сильных и слабых электролитов. Термодинамическая и концентрационная (реальная и условная) константы протолитического равновесия. Ионное произведение воды . Закон разбавления Оствальда . Границы применимости формул .

7. Буферные растворы , типы примеры . Аммиачная , гидрокарбонатная , фосфатная (кислые соли фосфорной кислоты ) буферные системы . pH буферных растворов , расчётные формулы . Механизм буферного действия.. Буферная ёмкость , определение , размерность, расчёт . Влияние разбавления на pH буферного раствора и на величину буферной ёмкости . Биологическое значение буферных систем .. Направление реакций кислотно-основного взаимодействия , примеры . Кислотно-основное титрование . Сущность метода . Требования предъявляемые к аналитическим реакциям . Закон эквивалентов и его применение в количественной оценке кислотно-основных реакций , идущих в растворе . Кислотно-основные свойства индикатора (на примере фенолфталеина или метилоранж ) ,равновесие в растворе индикатора .

8. Гетерогенные равновесия между раствором и осадком труднорастворимого сильного электролита . Произведение растворимости . Условия растворения и образования осадка . Зависимость растворимости труднорастворимого сильного электролита от различных факторов. Влияние добавления сильных электролитов на растворимость. Понятие о высаливании. Расчёт растворимости и равновесных ионных концентраций в растворе труднорастворимого вещества .

9. Окислительно-восстановительные реакции . Сущность реакций окисления-восстановления . Окислительно-восстановительные свойства элементов и их соединений в зависимости от положения элемента в периодической системе элементов . Степень окисления , правила расчёта . Типы реакций окисления-восстановления. Закон эквивалентов для окислительно-восстановительных реакций . Понятие об окислительно-восстановительных потенциалах. Направление окислительно-восстановительных реакций. Составление окислительно0восстановительных реакций методом полуреакций. Важнейшие окислители и восстановители. Окислительно-восстановительная двойственность. Качественные представления о влиянии pH среды на направление реакций окисления-восстановления . Реакция металлов с разбавленными растворами кислот , щелочей , солями и оксидами других металлов . Реакции металлов с разбавленными и концентрированными растворами серной и азотной кислот . Реакции алюминия , цинка , с разбавленными растворами щелочей . Реакции термического разложения солей .

10. Строение атолма и Периодический закон Д.И. Менделеева. Строение атома по Бору. Расчет спектра водорода –успех теории Бора. Кванто-механическая модель атома . Корпускулярно-волновая природа электрона . Уравнение Луи де Бройля . Принцип неопределённости Гейзенберга . Волновое движение электрона ; сущность решения уравнения Шредингера . Волновая функция , квадрат волновой функции понятие «электронное облако « , атомная орбиталь ; вероятность нахождения электрона в атоме . Квантовые числа . Значение квантовых чисел для описания электронов в атоме . Электронные энергетические уровни и подуровни . Типы атомных орьиталей и их формы Вырожденные атомные орбитали . Электронная ёмкость орбиталей . Распределение электронов в атоме . Правила смещения электронов . Принцип Паули , правило Гунда . Принцип наименьшей энергии , правило Клечковского . Электронные формулы атомов .

Периодический закон Д. И .Менделеева . Современная формулировка периодического закона . Физический смысл периодичности свойств элементов . Важнейшие свойства атомных систем и их зависимость от порядкового номера элемента ; периодичность в изменении этих свойств (радиусы атомов , энергия ионизации , сродство электрону , электроотрицательность , степень окисления ). Периодическая система химических элементов , структура . Основные атомные частицы и их общая характеристика . Физическое обоснование закона периодичности .

11. Химическая связь и строение молекул . Основные виды химической связи: ковалентная, ионная, водородная, металлическая. Строение веществ . Энергия молекул ; кривая изменения потенциальной энергии при образовании химической связи в молекуле водорода . Сущность образования химической связи . Основные характеристики химической связи : энергия связи , длина связи ,угол связи. Ковалентная связь . Механизм образования ковалентной связи . Основное возбуждение состояние атома , валентные электроны . Полярная и неполярная связь . Методы описания ковалентной связи . Метод валентной связей (МВС ); основные положения метода . Способы образования ковалентной связи. Топология химической связи: σ- связь и π - связь.Молекулярная структура H по МВС . Способы и величина перекрывания атомных орбиталей , примеры Сигма - и пи- молекулярные орбитали . Гибридизация атомных орбиталей , типы , примеры ( sp, sp², sp³, d²sp³). Кратные связи , примеры . Строение молекул по МВС : BeCl₂ , BCl₃ , CH₄ , C₂ H ₄ , C₂ H ₂ ,H ₂O ,H₃ O⁺ , NH₃ , NH₄⁺ . Строение молекул азотистой и азотной кислот , нитрат- и нитрит -ионов по МВС ; делокализация π-связи .Метод молекулярных орбиталей . Примеры изображения молекулярных орбиталей при перекрывании атомных орбиталей . Линейная комбинация атомных орбиталей

(ЛКАО ) – метод описания молекулярных орбиталей . Изображение по ММО ЛКАО молекулярных структур : H ₂ , H₂⁺ , He ₂ , He₂ ⁺ , гомоядерных двухатомных молекул II-го периода, N₂, O₂, NO, CO, NO⁺, CO⁺.. Заполнение молекулярных орбиталей электронами . Сравнительная характеристика МВС и ММО .Ионная связь Водородная связь . Металлическая связь . Особенности указанных видов химической связи , примеры .

12. Комплексные соединения . Координационная теория Вернера . Основные понятия: центральный атом-комплексообразователь, лиганды , внутренняя координационная сфера , внешняя координационная сфера комплекса, координационное число, дентатность. Номенклатура и классификация комплексных соединений. Пространственное строение и изомерия. Природа химической связи комплексных соединений: метод МВС, теория кристаллического поля, теория поля лигандов. Равновесия в растворах комплексных соединений. Устойчивость комплексных соединений, константы устойчивости и нестойкости. Комплексные соединения в медицине и биологии. геометрия комплексного соединения . Константы устойчивости и нестойкости . Теория кристаллического поля , основные положения . Эффект расщепления d-орбиталей комплексообразователя в электростатическом поле лиганда . Энергия(параметр) расщепления. Высокоспиновые и низкоспиновые комплексы , примеры . Спектрохимический ряд лигандов . Магнитные свойства комплексов . Строение и реакционная способность комплексов , влияние лигандов в комплексах .

Кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства комплексных соединений. Протолитические равновесия в растворах комплексных соединений.

13Химия элементов и их соединений : кислотно-основные, окислительно-восстановительные, комплексообразующие свойства элементов и их соединений.

s – элементы. Водород . Особенности строения атома водорода

Положение в периодической системе химических элементов . Изотопы водорода . Получение и применение водорода . Реакция водорода с молекулами галогенов . Сравнение химических свойств атомарного и молекулярного водорода . Гидриды металлов . Вода , роль в природе . Строение молекулы воды . Структура воды . Тяжёлая вода . Пероксид водорода , протолитические свойства , окислительно-восстановительные свойства . Получение пероксида водорода, применение в медицине . Элементы 1А группы .

Общая характеристика группы . Получение щелочных металлов . Водородные и кислородные соединения металлов . Соли щелочных металлов и их растворимость в воде . Гидратация ионов щелочных металлов , строение по ММО ионов О ₂ ^- _, О₂^2- _, магнитные свойства . Биологическая роль щелочных металлов и их применения (соединений ) в медицине .

Элементы 11А группы .

Общая характеристика группы . Кислородные соединения элементов . Комплексные соединения . Жёсткость воды и способы её устранения . Биологическая роль и применение соединений кальция , магния , бария в медицине . Берилий . Оксид . Соли берилия .

р-элементы .

Элементы III А группы .

Общая характеристика группы . Особенности электронного строения . Характерные степени окисления в соединениях . Оксиды , гидроксиды . Бор . Оксид бора . Борная кислота , электролитические свойства ; строения кристалла . Соли бора , тетраборат натрия, гидролиз , реакция с соляной кислотой . Диборан, особенности строения молекулы . Алюминий . Оксид , гидроксид . Комплексные соединения . Примеры применения соединений бора и алюминия в медицине.

Элементы IV группы .

Основная характеристика группы .

Углерод . Валентные состояния углерода . Гибридизация орбиталей возбуждённого атома углерода . Карбиды алюминия и кальция . Оксиды углерода. Угольная кислота и её соли . Синильная кислота , цианиды . Биологическая роль углерода .

Кремний . Природные соединения . Структура оксида кремний . Силициды . Силикаты . Кремниевая кислота . Силикагель . Фторосиликаты . Германий , олово , свинец . Основные степени окисления в соединениях . Оксиды . Соли .

Биологическая роль кремния . Соединения свинца . Применение в медицине препаратов , содержащих свинец , примеры .

Элементы VA группы .

Общая характеристика .

Азот и его соединения . Получение . Аммиак и его производные . Соли аммония . Гидразин . Гидроксиамин . Оксиды азота .

Азотная кислота , свойства . Азотистая кислота , свойства . Нитраты . Нитриты . Фосфор . Оксиды . Кислоты : орта-, мета-, пиро-фосфорные кислоты . Полифосфорные кислоты .

Подгруппа мышьяка . Водородные соединения . Реакция Марша . Оксиды . Соли . Биологическая роль азота , фосфора , мышьяка . Применение соединений элементов V группы в медицине ; примеры . Элементы VI группы .

Общая характеристика . Водородные соединения . Кислород.Строение молекулы кислорода. Химические свойства кислорода. Получение кислорода. Биологическое значение кислорода. Озон .

Сера . Сероводород . Серная кислота, сернистая кислоты и их соли.Тиосульфаты. .

Селен . Теллур . Водородные соединения . Селениды . .

Применение кислорода и его соединений , серы и серосодержащих соединений в медицине , примеры .Сравнительная характеристика водородных и кислородных соединений элементов подгруппы кислорода. Пероксид водорода.

Элементы VII A группы .

Общая характеристика группы . Фтор . Химические свойства . Фтороводород . Плавиковая кислота , электролитические свойства . Кислородные и комплексные соединения фтора . Хлороводород . Окислительные свойства хлора , строение по МВС , окислительные свойства , электролитические свойства. Белильная известь .

Получение галогенов . Биологическая роль фтора , брома , йода , хлора . Применение соединений галогенов в медицине , примеры .

Элементы VIII A группы .

Общая характеристика группы . Фториды и оксиды ксенона . Применение в медицине благородных газов .

d- элементы .

Общая характеристика .

Элементы I B группы .

Общая характеристика . Медь . Оксиды . Гидроксиды , соли меди ( I, II ) . Комплексные соединения меди . Окислительно- восстановительные свойства соединение меди .

Серебро . Оксид . Гидрооксид . Галогениды серебра . Комплексные соединения .

Золото . Оксид . Гидрооксид . Галогениды золота .

Биологическая роль меди . Применение серебра и золота в медицине .

Элементы IIB группы.

Общая характеристика. Цинк оксид, гидроксид, соли.

Ртуть. Сулема. Каломель. Комплексные соединения. Биологическое значение цинка. Применение соединений цинка, ртути в медицине, примеры. Токсическое действие соединений ртути.

Элементы IIIB, IVB, VB групп.

Общая характеристика. Хром. Соединения хрома ( II, III, IV). Оксиды, гидроксиды. Хромовая и дихромовая кислоты и их соли. Комплексные соединения хрома. Окислительно-восстановительные свойства соединений хрома.

Молибден. Вольфрам. Соли. Комплексные соединения молибдена. Биологическое значение молибдена.

Элементы VIIB группы.

Общая характеристика. Марганец-микроэлемент. Оксиды марганца. Марганцовая и марганцовистая кислоты и её соли. Окислительно-восстановительные свойства соединений марганца.

Элементы VIIIB группы.

Общая характеристика. Семейство железа. Оксиды, гидроксиды железа (II,III). Соли железа . Комплексные соединения железа . Ферраты . Кобальт и никель . Соединения кобальта (II , III) и никеля (II) . Комплексные соединения . Биологическая роль железа , кобальт , никеля . Платиновые металлы , общая характеристика . Оксиды осмия , рутения (VIII ) .

Растворение металлов в кислотах . Комплексные соединения платины , применение в медицине .