Вопросы к экзамену по химии(ОмГУПС)
Теоретическая часть.
1.Основные химические понятия и законы. Вещество, молекула, атом, атомная масса, молекулярная масса.Стехиометрические законы. Закон эквивалентов. Моль.
2. Основные газовые законы химии. Закон Авогадро. Уравнение Клапейрона – Менделеева.
3. Классификация и номенклатура неорганических соединений. Оксиды, основания, кислоты, соли. Способы их получения, химические свойства, особенности перевозки железнодорожным транспортом.
4. Основные сведения о строении атомов. Строение атомных ядер. Изотопы. Изобары. Современное понятие о химическом элементе.
5. Электронное строение атомов. Квантовые числа. Принципы минимальной энергии, Паули. Правила Хунда, Клечковского.
6. Постулаты Бора. Нормальное и возбужденное состояния атомов. Молекулы. Ионы.
7. Периодический закон и периодическая система элементов Д.И. Менделеева. Структура таблицы. Периодичность изменения свойств элементов. Электроотрицательность. Электронные семейства. Элементы-аналоги. Определение свойств элементов по их положения в таблице.
8.Окисление и восстановление.Окислители и восстановители. Степень окисления. Валентность. Окислительно-восстановительные реакции (ОВР). Классификация ОВР. Зависимость ОВР от среды. Методы уравнивания ОВР.
9. Химическая связь. Виды и характеристики химической связи. Ковалентная, ионная, металлическая и водородная связь. Метод валентных связей (ВС).Механизмы образования ковалентной связи.Гибридизация электронных орбиталей.
10.Комплексные соединения. Характер связи. Номенклатура. Диссоциация. Константа нестойкости.
11.Энергетические эффекты химических реакций. Энтальпия. Энтропия. Термохимические законы, уравнения, расчеты. Закон Гесса и его следствие.
12. Энергия Гиббса, ее расчет и изменение при химических расчетах.
13. Скорость химических реакций. Определение скорости. Факторы, влияющие на скорость химических реакций. Гомогенные и гетерогенные реакции. Закон действующих масс (ЗДМ), правило Вант-Гоффа. Константа скорости и ее физический смысл. Уравнение Аррениуса Кинетическая классификация химических реакций.
14. Ускорение реакций. Катализ гомогенный и гетерогенный.
15. Химическое равновесие. Принцип ЛеШателье. Влияние концентрации, температуры и давления на смещение химического равновесия.
16. Растворы. Классификация растворов. Растворимость. Произведение растворимости. Осмос. Растворы неэлектролитов. Законы Рауля, Вант-Гоффа.
17. Электролиты. Растворы электролитов. Электролитическая диссоциация. Степень диссоциации. Константа диссоциации. Закон разбавления Оствальда. Диссоциация воды. Водородный показатель. Теория кислот и оснований.
18. Гидролиз солей. Типы гидролиза. Ступенчатый гидролиз. Полный гидролиз. Степень гидролиза. Константа гидролиза.
19.Дисперсные системы. Классификация, свойства, методы получения. Коллоидные растворы. Строение коллоидной частицы. Мицелла, гранула.
20.Поверхностные явления. Сорбция. Классификация сорбционных процессов.
21. Электрохимические процессы. Электрохимическая система. Электрод. Понятие об электродных потенциалах. Механизм образования двойного электрического слоя. Уравнение Нернста и его анализ.
22. Водородный электрод. Ряд напряжений. Характеристики ряда напряжений.
23. Гальванические элементы. ЭДС и ее измерение. Поляризация.
23. Электролиз. Последовательность процессов на катоде и аноде. Законы Фарадея. Перенапряжение. Выход по току. Применение электролиза.
24. Аккумуляторы. Классификация. Работа.
25. Коррозия металлов. Классификация коррозионных процессов. Скорость коррозии. Виды коррозии.
26. Защита металлов от коррозии.
27. Строение и свойства органических соединений. Изомерия. Особенности свойств органических соединений. Гомологические ряды. Теория Бутлерова.
28. Классификация органических соединений. Углеводороды и галогенопроизводные. Кислород- и азотсодержащие органические соединения.
29.Высокомолекулярные соединения (ВМС). Свойства ВМС, получение. Полимеризация, поликонденсация. Мономеры, полимеры. Белки. Структура белков.
30. Идентификация неорганических веществ.
Практическая часть
Задачи
– составление электронных конфигураций атомов элементов;
– определение типа химической связи в молекуле и ее полярности;
– определение изменения скорости химической реакции при изменении температуры, концентрации реагирующих веществ;
– определение направления смещения химического равновесия;
– определение теплового эффекта и энтропии реакции;
– определение возможности протекания реакции при различных условиях;
– определение константы и степени диссоциации;
– составление уравнений реакции гидролиза и определение характера среды при протекании гидролиза;
– составление уравнений реакций ионного обмена в молекулярной и ионной формах;
– подбор коэффициентов в уравнениях ОВР методом электронного баланса;
– расчет ЭДС гальванического элемента, составление схемы гальванического элемента, уравнений анодного и катодного процессов протекающих при работе гальванического элемента;
– составление уравнений анодного и катодного процессов, протекающих при электролизе водных растворов солей;
– определение деполяризатора при электрохимической коррозии, составление схемы коррозионного гальванического элемента, составление уравнения реакции коррозионного разрушения металла;
– расчет концентрации (молярной, массовой доли, мольной доли) водных растворов кислот, щелочей и солей;
– составление формул коллоидных частиц;
– определение изменения температуры кипения и замерзания растворов неэлектролитов.
Билет №
1. Дляокислительно-восстановительногоуравненияреакцииподберитекоэффициентыметодомэлектронногобаланса. Укажитеокислитель, восстановитель, процессыокисленияивосстановления.
2. Определитесимволэлемента, егоположениевтаблице Д.И.Менделеева (период, группа, семейство).Опишитехимическиесвойстваэлементанапримерекратких электронныхи электронно-графическихформулвнормальном (основном),возбужденноми (или) ионизированномсостоянии.
3. Дайтеназваниекомплексномусоединению. Укажитевнешнюю, внутреннююсферы, комплексообразователь, лиганды, координационноечисло, донор, акцептор. Напишитереакциидиссоциациикомплексавводномраствореивыражениеконстантынестойкости. Пояснитехарактерхимическихсвязейвкомплексе.
4. Напишитевыражениезаконадействующихмассдляданногопроцесса. Укажитекаким (какими) фактором (ами) можносместитьравновесиепроцессав прямомилиобратномнаправлениях
5. Напишитеуравнениеэлектролитическойдиссоциациисоли, формулыкислотыи основания, образующихданнуюсольсуказаниемихсилы. Укажитетипгидролиза. Напишитекраткиеионныеи ионно-молекулярныеуравнениягидролиза (попервойступени) повсемступеням. Укажитереакциюсреды (рН) и условияпротеканиягидролизадоконца.
6. Напишитеэлектродныереакцииэлектролизарастворасолис инертныманодом. Укажите, какможноопределитьмассувыделяющегосявещества.
7. Составьтесхемугальваническогоэлемента. Укажитенаправлениедвиженияэлектронов. Напишитеуравненияанодногоикатодногопроцессов, составьтесуммарноеионноеуравнениеокислительно-восстановительнойреакциив ГЭиуравнениепроцессаэлектрохимическойкоррозиинаосновеэтойгальванопарывовлажномвоздухеи кислойсреде.
Должны уметь
Билет № Пример
1. Для окислительно-восстановительного уравнения реакции подберите коэффициенты методом электронного баланса. Укажите окислитель, восстановитель, процессы окисления и восстановления.
KMnO4+Na2SO3+H2SO4=MnSO4+Na2SO4 +K2SO4 +H2O
2. Определите символ элемента, его положение в таблице Д. И. Менделеева (период, группа, семейство). Опишите химические свойства элемента на примере кратких электронных и электронно-графических формул в нормальном (основном), возбужденном и (или) ионизированном состоянии.
3Э
3. Дайте название комплексному соединению. Укажите внешнюю, внутреннюю сферы, комплексообразователь, лиганды, координационное число, донор, акцептор. Напишите реакции диссоциации комплекса в водном растворе и выражение константы нестойкости. Поясните характер химических связей в комплексе.
К3[Fe(CN)6]
4. Напишите выражение закона действующих масс для данного процесса. Укажите каким (какими) фактором (ами) можно сместить равновесие процесса в прямом или обратном направлениях.
C(k)+O2 (г) → CO2(г)
5. Напишите уравнение электролитической диссоциации соли, формулы кислоты и основания, образующих данную соль с указанием их силы. Укажите тип гидролиза. Напишите краткие ионные и ионно-молекулярные уравнения гидролиза (по первой ступени) по всем ступеням. Укажите реакцию среды (рН) и условия протекания гидролиза до конца.
Na2CO3
6. Напишите электродные реакции электролиза раствора соли с инертным анодом. Укажите, как можно определить массу выделяющегося вещества.
NaCl
7. Составьте схему гальванического элемента. Укажите направление движения электронов. Напишите уравнения анодного и катодного процессов, составьте суммарное ионное уравнение окислительно-восстановительной реакции в ГЭ и уравнение процесса электрохимической коррозии на основе этой гальванопары во влажном воздухе и кислой среде.
Zn/Cu
Аналитическое определение неорганических веществ
Сухой способ