ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ВОПРОСЫ ПО ОБЩЕЙ ХИМИИ
для студентов I курса стоматологического факультета
I. Химическая термодинамика и биоэнергетика
1. Предмет и задачи химической термодинамики. Химическая термодинамика как основа биоэнергетики. Системы: изолированные, закрытые, открытые. Понятие о фазе: гомогенные и гетерогенные системы. Процессы: изохорные, изобарные, изотермические, адиабатные.
2. Внутренняя энергия. Теплота и работа — две формы передачи энергии. Первый закон термодинамики. Изобарный и изохорный тепловые эффекты. Энтальпия.
3. Закон Гесса. Следствия из закона Гесса. Стандартные теплоты образования и сгорания. Термохимические расчеты и их использование для энергетической характеристики биохимических процессов.
4. Взаимосвязь между процессами обмена веществ и энергии. Применение первого закона термодинамики к биосистемам. Калорийность основных составных частей пищи и некоторых пищевых продуктов. Расход энергии при различных режимах двигательной активности.
5. Самопроизвольные и несамопроизвольные процессы. Термодинамически обратимые и необратимые процессы. Второй закон термодинамики. Стандартная энтропия. Критерии самопроизвольного протекания процессов и равновесного состояния
изолированных систем.
6. Объединенное уравнение первого и второго законов термодинамики. Энергия Гиббса (изобарно-изотермический потенциал). Энтальпийный и энтропийный факторы. Критерии самопроизвольного протекания процессов и равновесного состояния неизолированных систем. Экзо - и эндоэргонические процессы в организме. Принцип энергетического сопряжения.
7. Понятие о химическом равновесии. Константа химического равновесия и способы ее выражения: Кс, Кр, Ка.
8. Смещение химического равновесия при изменении температуры, давления и концентрации. Принцип Ле-Шателье. Уравнения изотермы и изобары химической реакции.
II. Химическая кинетика и катализ
9. Предмет и задачи химической кинетики. Химическая кинетика как основа, для изучения скоростей и механизмов биохимических процессов. Реакции простые и сложные, гомогенные и гетерогенные.
10. Скорость гомогенных химических реакций и методы ее измерения. Зависимость скорости реакции от концентрации. Кинетические уравнения. Константа скорости реакции. Порядок реакции. Закон действующих масс для скорости реакции; область применения.
11. Кинетические уравнения реакций нулевого, 1-го и 2-го порядков. Период полупревращения. Молекулярность реакций.
12. Зависимость скорости реакции от температуры. Температурный коэффициент скорости реакции. Энергетический барьер реакции. Энергия активации. Уравнение Аррениуса. Понятие о теориях активных соударений и переходного состояния.
13. Понятие о кинетике сложных реакций: параллельных, последовательных, сопряженных, обратимых, цепных. Фотохимические реакции.
14. Механизм гомогенного и гетерогенного катализа. Энергетическая диаграмма каталитической реакции.
15. Ферменты как биологические катализаторы, особенности их действия. Общая схема действия ферментов.
III. Учение о растворах
16. Вода как универсальный растворитель в биосистемах. Физико-химические свойства воды, обусловливающие ее роль в процессах жизнедеятельности.
17. Термодинамика растворения. Энтальпийный и энтропийный факторы и их связь с механизмом растворения. Идеальные растворы.
18. Коллигативные свойства разбавленных растворов. Осмос. Осмотическое давление. Закон Вант-Гоффа. Полупроницаемые мембраны в организме. Осмолярность и осмоляльность биологических жидкостей и перфузионных растворов.
19. Осмотическое давление плазмы крови. Распределение воды в организме между клетками и внеклеточной жидкостью. Плазмолиз и гемолиз. Гипо-, гипер - и изотонические растворы в медицинской практике.
20. Давление насыщенного пара над раствором. Закон Рауля. Повышение температуры кипения и понижение температуры замерзания раствора. Криоскопия. Эбуллиоскопия.
21. Коллигативные свойства разбавленных растворов электролитов. Изотонический коэффициент Вант-Гоффа, его физический смысл.
22. Элементы теории, растворов слабых и сильных электролитов. Константа ионизации слабого электролита. Закон разведения Оствальда.
23. Основные положения теории сильных электролитов. Активность и коэффициент активности. Ионная сила раствора.
24. Диссоциация воды. Ионное произведение воды. Водородный показатель — рН как количественная мера активной кислотности и щелочности. Интервал значений рН важнейших биологических жидкостей. Виды кислотности биологических жидкостей.
25. Основные положения протолитическойя теории кислот и оснований. Молекулярные и ионные кислоты и основания. Сопряженная протолитическая пара. Вода как амфипротонный растворитель. Типы протолитических реакций: реакции нейтрализации, гидролиза, ионизации. Гидролиз АТФ как универсальный источник энергии в организме.
26. Классификация буферных систем и механизм их действия.
27. Расчет рН буферных систем. Уравнение Гендерсона-Гассельбаха. Буферная емкость.
28. Буферные системы крови: гидрокарбонатная, гемоглобиновая, фосфатная и белковая. Понятие о кислотно-щелочном равновесии крови. Ацидоз и алкалоз.
29. Гетерогенные равновесия в системе «насыщенный раствор - осадок малорастворимого электролита». Константа растворимости (термодинамическая, концентрационная). Условия образования и растворения осадков.
30. Химический состав минерализованных тканей зуба и слюны. Физико-химические характеристики слюны. Гетерогенные равновесия в полости рта. Химические основы минерализации костной и зубной ткани и метода реминерализации. Применение фторсодержащих препаратов и зубных паст в стоматологии.
IV. Электродные и окислительно-восстановительные (ОВ)
потенциалы и процессы
31. Электродные и окислительно-восстановительные (ОВ) потенциалы. Механизм возникновения электродного потенциала. Уравнение Нернста. Уравнение Петерса. Водородный электрод.
32. Химические и концентрационные гальванические элементы. Расчеты ЭДС. Прогнозирование направления окислительно-восстановительных процессов по стандартной энергии Гиббса и по величинам окислительно-восстановительных потенциалов.
33. Электроды сравнения и определения. Хлорсеребряный электрод. Ионосе-лективные электроды: стеклянный электрод.
34. Потенциометрическое титрование, его - сущность и использование в количественном анализе и медико-биологических исследованиях.
V. Титриметрические методы анализа
35. Классификация титриметрических методов анализа. Расчеты в объемно-аналитических определениях.
36. Способы выражения состава раствора: молярная концентрация, молярная концентрация эквивалента, моляльность, массовая доля, мольная доля.
37. Принцип эквивалентности. Основные способы титрования в объемном анализе. Общая характеристика методов кислотно-основного титрования: титранты и их стандартизация, фиксирование точки эквивалентности. Выбор индикатора.
38. Общая характеристика метода перманганатометрии: титранты и их стандартизация, фиксирование точки эквивалентности.
39. Общая характеристика метода иодометрии: титранты и их стандартизация, фиксирование точки эквивалентности, определение окислителей и восстановителей. Значение титриметрического анализа в медико-биологических исследованиях и клиническом анализе.
VI. Строение атомов, химическая связь и строение молекул
39. Квантово-механические представления о строении атомов. Характеристика энергетического состояния электрона системой квантовых чисел. Принципы заполнения электронами энергетических уровней и подуровней в атоме: принцип Паули, принцип минимума полной энергии атома, правила Клечков-ского, Хунда.
40. Современные представление о природе химической связи. Понятие о методе валентных связей. Основные характеристики связи: энергия, длина, направленность, полярность. Валентность и максимальная ковалентность атомов. Геометрия молекул. Понятие о гибридизации атомных орбиталей.
41. Представление о методе молекулярных орбиталей (ММО). Связывающие и разрыхляющие МО. Энергетические схемы образования МО двухатомных гомоядерных молекул элементов первого периода периодической системы элементов.
VII. Комплексные соединения
42. Координационная теория Вернера. Классификация и номенклатура комплексных соединений. Внутрикомплексные соединения. Хелаты.
43. Реакции комплексообразоваиия. Константы нестойкости и устойчивости комплексов. Характер связи в комплексах с точки зрения метода валентных связей. Комплексообразующая способность s-, р - и d-элементов.
VIII. Химия биогенных элементов
44. Учение о биосфере. Макро - и микроэлементы в окружающей среде и организме человека. Связь эндемических заболеваний с особенностями биогеохимических провинций. Биологическая роль элементов в зависимости от положения в периодической системе . Топография важнейших биогенных элементов в организме человека.
45. Химия элементов s-блока. Распространенность в природе. Электронные структуры атомов и катионов. Изменения в группах величин радиусов атомов и ионов, потенциала ионизации. Сравнение свойств простых веществ и ионов IA и IIА групп. Биологическая роль натрия, калия, кальция и магния. Соединения лития, натрия, калия, магния и кальция как лекарственные средства. Токсичность бериллия и бария.
46. Химия элементов d-блока. Распространенность, в природе. Электронные структуры атомов и катионов. Изменения в группах величины радиусов атомов и ионов, потенциала ионизации. Особенность кислотно-основных, окислительно-восстановительных и комплексообразующих свойств соединений элементов IB-VIIB групп. Биологическая роль меди, цинка, хрома, молибдена, марганца, железа и кобальта. Соединения серебра, ртути, цинка, марганца, железа и кобальта как лекарственные средства.
47. Химия элементов р-блока. Распространенность в природе. Электронные структуры атомов и ионов. Изменение в группе величины радиусов атомов и ионов; потенциала ионизации. Особенность кислотно-основных, окислительно-восстановительных и комплексообразующих свойств соединений элементов IIIA-VIIA групп. Биологическая роль углерода, азота, фосфора, кислорода, серы, фтора, хлора, брома и йода как лекарственные средства.
IX. Физико-химия поверхностных явлений
48. Поверхностные явления и их значение в биологии и медицине. Поверхностная энергия и поверхностное натяжение. Поверхностно-активные и поверхностно-инактивные вещества. Изотерма поверхностного натяжения. Поверхностная активность. Правило Дюкло-Траубе.
49. Адсорбция на границе раздела жидкость-газ и жидкость-жидкость. Уравнение Гиббса. Ориентация молекул в поверхностном слое и структура биологических мембран.
50. Адсорбция на границе раздела твердое тело-газ и твердое тело-жидкость (раствор). Уравнения Ленгмюра и Фрейндлиха. Мономолекулярная и полимолекулярная адсорбция. Хемосорбция.
51. Адсорбция сильных электролитов (эквивалентная, избирательная, обменная) Значение адсорбционных процессов в биосистемах. Понятие об адсорбционной терапии. Иониты, их применение в медицине.
52. Классификация хроматографических методов анализа по доминирующему механизму разделения веществ и по агрегатному состоянию фаз. Применение хроматографических методов в медицине и биологии.
Х. Физико-химия дисперсных систем и растворов ВМС
53. Классификация дисперсных систем по степени дисперсности, по агрегатному состоянию фаз, по силе взаимодействия между дисперсной фазой и дисперсионной средой. Коллоидные растворы. Методы получения и очистки коллоидных растворов. Фильтрация, диализ, электродиализ, ультрафильтрация.
54. Молекулярно-кинетические свойства коллоидных растворов: броуновское движение, диффузия, осмотическое давление. Ультрацентрифугирование. Оптические свойства дисперсных систем. Эффект Фарадея-Тиндаля.
55. Заряд и строение двойного электрического слоя коллоидной частицы. Строение мицелл.
56. Кинетическая и агрегативная устойчивость коллоидных растворов. Коагуляция. Порог коагуляции. Правило Шульце-Гарди.
57. Классификация и общие свойства грубодисперсных систем. Аэрозоли. Туманы, пыли, смоги. Особенности молекулярно-кинетических и электрических свойств аэрозолей. Использование аэрозолей в медицине. Аэрозоли промышленного происхождения как причина возникновения заболеваний легких (силикоз, антракоз, алюминоз).
58. Суспензии. Способы получения и стабилизации суспензий. Молекулярно-кинетические и оптические свойства суспензий по сравнению с коллоидными растворами. Седиментационная и агрегативная устойчивость. Высококонцентрированные суспензии (пасты).
59. Эмульсии. Методы получения и свойства. Устойчивость эмульсий. Эмульгаторы, их природа и механизм действия. Определение типа эмульсий. Обращение фаз эмульсий. Разрушение эмульсий. Эмульсии как лекарственная форма.
60. Высокомолекулярные соединения (ВМС). Классификация ВМС. Химическое строение и пространственная форма макромолекул. Типы связей в полимерах. Механизм набухания и растворения ВМС. Влияние различных факторов на степень набухания.
61. Вязкость растворов ВМС. Уравнение Штаудингера и Марка-Хаувинка-Куна. Вязкость крови и других биологических жидкостей. Полиэлектролиты, изоэлектрическая точка и методы ее измерения. Коллигативные свойства растворов ВМС. Уравнение Галлера.
62. Устойчивость растворов ВМС и факторы, ее определяющие. Застудневание. Высаливание. Коацервация. Студни. Диффузия в студнях. Свойства студней: синерезис и тиксотропия.
