ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ ДЛЯ ЗАЧЕТА
По курсу химии для студентов 2 курса ФЛА НГТУ (гр. МА)
3 семестр
Понятие атомной орбитали. Система четырех квантовых чисел. Возможные величины квантовых чисел, обозначения квантовых чисел. Конфигурация электронных облаков. Распределение электронов в многоэлектронных атомах. Принцип Паули. Правило Хунда. Последовательность заполнения электронных уровней.
Периодический закон изменения свойств элементов. Периодичность изменения свойств элементов: энергия ионизации, сродство к электрону. Предсказание степеней окисления элементов по их положению в периодической системе.
Основные представления о химической связи. Механизм образования химической связи. Основные типы химической связи: ковалентная и ионная. Свойства ковалентной связи. Полярность ковалентной связи: неполярная и полярная. Свойства ионной связи.
Метод валентных связей. Условие образования ковалентной связи. Направленность ковалентной связи. Сигма-, пи - и дельта-связи (σ-, π - и δ-). Гибридизация орбиталей. Пространственная конфигурация молекул типа H2, HCl, BeCl2, H2O, NH3, BF3, CH4.
Межмолекулярное взаимодействие. Ван-дер-ваальсовы силы. Водородная связь. Типы кристаллов.
Основные понятия химической термодинамики. Система - гомогенная и гетерогенная. Фаза. Изолированная, закрытая и открытая системы. Термодинамические параметры. Внутренняя энергия. Теплота и работа - две формы передачи энергии. Первый закон термодинамики. Понятие об энтальпии. Теплота (энтальпия) химической реакции.
Энергетические эффекты химических реакций и фазовых превращений. Эндотермические и экзотермические реакции. Термохимические уравнения. Закон Гесса. Энтальпии образования химических соединений. Способы расчетов энтальпии химической реакции по значениям энтальпий образования веществ. Термохимические расчеты.
Самопроизвольные и несамопроизвольные процессы. Понятие о вероятности состояния системы. Энтропия. Изменение энтропии при фазовых переходах и в химических процессах. Направление протекания процессов в изолированной системе.
Энергия Гиббса. Направление и пределы самопроизвольного течения химических реакций. Связь константы равновесия с энергией Гиббса.
Предмет химической кинетики. Гомогенные и гетерогенные реакции. Скорость химических реакций. Факторы, влияющие на скорость химической реакции.
Влияние природы реагирующих веществ на скорость химической реакции. Закон действия масс. Константа скорости реакции. Порядок реакции. Закон действия масс для газовых реакций. Скорость гетерогенной реакции.
Влияние температуры на скорость реакции. Правило Вант-Гоффа. Закон Аррениуса. Понятие об активированном комплексе. Энергия активации..
Классификация химических реакций по молекулярности реакции. Одностадийные и многостадийные реакции. Сложные реакции: параллельные, последовательные и сопряженные химические реакции.
Понятие о катализе. Влияние катализатора на скорость реакции. Основные положения теории катализа. Гомогенный и гетерогенный катализ.
Обратимые и необратимые химические реакции. Химическое равновесие обратимых процессов. Константа равновесия для гомогенных и гетерогенных реакций. Принцип Ле-Шателье и способы смещения равновесий.
Понятие "раствор". Классификация растворов. Концентрация растворов и способы ее выражения. Растворимость. Сольватация в растворах и равновесие в растворах.
Количественные характеристики электролитической диссоциации. Степень диссоциации электролита α. Факторы, влияющие на степень диссоциации электролита. Сильные и слабые электролиты. Константа диссоциации слабых электролитов. Связь константы диссоциации и степени диссоциации электролита.
Реакции в растворах электролитов. Равновесие в насыщенном растворе малорастворимого электролита. Произведение растворимости. Вода как слабый электролит. Гидролиз солей.
Электрохимические процессы. Разность потенциалов между двумя соприкасающимися фазами. Механизм возникновения электродного потенциала металлического электрода. Механизм возникновения электродного потенциала окислительно-восстановительных электродов.
Электрохимические системы Гальванические элементы. Элемент Даниэля-Якоби. Электродвижущая сила гальванического элемента. Измерения электродных потенциалов. Нормальный водородный электрод. Стандартный потенциал электрода. Ряд напряжений металлов.
Металлические электроды первого рода. Потенциал металлических электродов первого рода. Металлические электроды второго рода. Газовые электроды.
Сущность электролиза. Процессы, происходящие на катоде и аноде в электролизере. Правила разряда веществ на электродах в ходе катодных и анодных реакций. Законы Фарадея.
Понятие о коррозии. Классификация коррозионных процессов по механизму коррозии и характеру разрушения поверхности. Скорость коррозии.
Термодинамика химической коррозии. Кинетика химической коррозии - образование оксидной пленки и ее защитные свойства. Скорость химической коррозии.
Электрохимическая коррозия. Коррозия с поглощением кислорода. Коррозия с выделением водорода. Механизмы электрохимической коррозии. Термодинамика электрохимической коррозии. Скорость электрохимической коррозии.
Защита металлов от коррозии. Сущность защиты. Основные методы защиты: антикоррозионное легирование, защита с помощью покрытий - неметаллических (органические и неорганические) и металлических (катодные и анодные), электрохимическая защита (катодная защита и протекторная защита), изменение свойств коррозионной среды.
Химическая идентификация. Виды и методы химического анализа. Основы химических методов. Основы и инструменты физико-химических методов.
Коллоидная химия. Дисперсные системы и их виды, Коллоидные системы и их получение. Строение коллоидных частиц и их свойства. Коагуляция коллоидных систем.
ПРИМЕРЫ ТИПОВЫХ ЗАДАНИЙ ДЛЯ ЗАЧЕТА
Билет для зачета
1. Влияние природы реагирующих веществ на скорость химической реакции. Закон действия масс. Константа скорости реакции. Порядок реакции.
2. Закон Гесса. Энтальпия образования химических соединений. Способы расчетов энтальпии химической реакции по значениям энтальпий образования веществ.
3. . Понятие раствора. Классификация растворов. Концентрация растворов и способы ее выражения. Растворимость
4. . Расставьте коэффициенты в уравнении MnO2 + KClO3 + KOH = K2MnO4 + KCl + H2OДля атомов окислителя и восстановителя в соответствующих степенях окисления из левой части уравнения составьте электронные формулы.
5. Напишите катодную и анодную реакции и рассчитайте ЭДС гальванического элемента Fe | FeCl2 ¦¦ CuCl2 | CuКонцентрация ионов железа равна 0,1 моль/л. Концентрация ионов меди равна 1 моль/л.
