Экзаменационные вопросы по химии для студентов I-го курса факультета СМТ.

1. Химия как раздел естествознания. Значение химии для инженеров ж/д транспорта.

2. Классификация, номенклатура и свойства неорганических веществ.

3. Основные законы химии: закон сохранения массы веществ и энергии; закон постоянства состава; закон кратных отношений; закон Авогадро; закон эквивалентов.

4. Химический эквивалент и молярная масса эквивалента элементов и сложных веществ. Эквивалентный объем. Закон эквивалентов.

5. Развитие теории строения атома. Доказательства сложной структуры атома.

6. Модели строения атома. Понятие кванта. Квантовый характер излучения и поглощения энергии. Постулат Планка.

7. Квантовые энергии электронов в атоме. Квантовые числа (главное, орбитальное, магнитное, спиновое), их характеристика.

8. Электронные энергетические уровни и подуровни атома. Форма s-, p-, d- и f- орбиталей, их пространственная ориентация.

9. Основные принципы заполнения атомных орбиталей электронами. Принцип наименьшей энергии. Принцип Паули. Правило Гунда. Основное и возбужденное состояние атома.

10. Электронные формулы и электронно-графические схемы атомов. Последовательность заполнения атомных орбиталей электронами в многоэлектронных атомах. 2-а правила Клечковского. Явление “проскока” электронов.

11. Периодический закон Д.И. Менделеева и его открытие. Классическая и современная формулировки закона. Закон Мозли. Строение периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева: периоды, группы, s-, p-, d- и f- семейства элементов. Длиннопериодная и короткопериодная формы периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева.

12. Роль электронов внешних электронных оболочек в определении химических свойств элементов. Структура периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева в соответствии с электронным строением внешнего электронного слоя.

13. Периодический характер изменения свойств атомов элементов в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева: радиусы, энергия ионизации, энергия сродства к электрону, электроотрицательность, окислительно-восстановительные свойства. Металлы и неметаллы.

14. Химическая связь. Природа химической связи. Теория ионной связи по Косселю. Теория ковалентной связи по Льюису.

15. Современное представление о химической связи. Ионная связь. Металлическая связь.

16. Химическая связь. Ковалентная связь. 2-а механизма образования ковалентной связи по методу валентных связей (ВС). Обменный механизм образования ковалентной связи по методу ВС.

17. Химическая связь. Ковалентная связь. Донорно-акцепторный механизм образования ковалентной связи по методу валентных связей (ВС).

18. Основные свойства химической связи (насыщаемость, направленность химической связи в пространстве). Направленность ковалентной связи как следствие максимального перекрывания электронных орбиталей. Образование σ- и π – связей при перекрывании s-, p- и d- орбиталей. Структура молекул.

19. Основные характеристики химической связи (длина, энергия, кратность и полярность связи). Влияние электроотрицательности элементов на полярность связи. Полярные и неполярные молекулы.

20. Виды межмолекулярного взаимодействия. Водородная связь. Ван-дер-Ваальсова связь (взаимодействие).

21. Химическая термодинамика. Взаимопревращаемость различных видов энергии. Механический эквивалент теплоты. I-й закон термодинамики. Внутренняя энергия и энтальпия.

22. Тепловые эффекты химических реакций. Закон Гесса, следствие из закона Гесса. Применение закона Гесса для в термодинамических расчетах. Стандартные теплоты образования веществ.

23. II-ой закон термодинамики. Энтропия как функция состояния системы. Стандартные энтропии образования веществ.

24. Энергия Гиббса. Стандартные изменения энергии Гиббса. Направленность химических процессов.

25. Основные понятия химической кинетики. Влияние различных факторов на скорость химических реакций в гомогенных и гетерогенных химических системах. Зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ. Закон действия масс.

26. Зависимость скорости химических реакций от температуры. Правило Вант-Гоффа. Уравнение Аррениуса. Энергия активации.

27. Катализ. Катализаторы и каталитические реакции. Механизм действия катализаторов. Гомогенный и гетерогенный катализ.

28. Обратимые химические реакции. Химическое равновесие в гомогенных системах. Константа химического равновесия. Равновесные концентрации.

29. Смещение химического равновесия при изменении условий протекания обратимых химических реакций (температура, давление, концентрации веществ). Принцип Ле-Шателье.

30. Общая характеристика растворов. Основные понятия: раствор, растворенное вещество, растворитель. Способы численного выражения состава растворов (массовая доля, мольная доля, молярность, моляльность, эквивалентная концентрация или нормальность).

31. Общая характеристика растворов. Растворимость. Произведение растворимости.

32. Общие (коллигативные) свойства растворов. Законы Рауля. Осмос, количественная характеристика осмоса.

33. Растворы электролитов. Электролитическая диссоциация и её причины. Стадии электролитической диссоциации и их энергетические эффекты.

34. Растворы сильных и слабых электролитов. Количественные характеристики процесса электролитической диссоциации: степень диссоциации; константа диссоциации. Закон разбавления Оствальда.

35. Ступенчатый характер диссоциации слабых кислот, слабых оснований, кислых и основных солей в воде. Амфотерные гидроксиды.

36. Реакции ионного обмена в растворах электролитов. Условия их необратимого протекания.

37. Электролитическая диссоциация воды. Ионное произведение воды. Водородный показатель (рН) растворов. Понятие об индикаторах.

38. Гидролиз солей. Катионный, анионный и катионно-анионный механизмы гидролиза солей.

39. Количественные характеристики гидролиза: степень гидролиза, константа гидролиза. Факторы, способствующие подавлению гидролиза.

40. Влияние нагревания и разбавления растворов солей на процесс гидролиза. Ступенчатый гидролиз.

41. Полный или необратимый гидролиз. Взаимодействие растворов двух солей, взаимно усиливающих гидролиз.

42. Окислительно-восстановительные свойства элементов и их соединений в зависимости от положения в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева. Степень окисления. Важнейшие окислители и восстановители.

43. Окислительно-восстановительные реакции (ОВР), их классификация. Характер образующихся продуктов. Определение коэффициентов ОВР методом электронного баланса.

44. Химические источники электрического тока. Возникновение двойного электрического слоя на границе фаз: активный металл - раствор его соли; малоактивный металл – раствор его соли. Ряд напряжений металлов Н.Н. Бекетова. Стандартный водородный электрод. Стандартные электродные потенциалы металлов.

45. Устройство и работа гальванического элемента. Гальванические элементы Вольта и Даниэля-Якоби. Анодный и катодный процессы. Поляризация электродов. Определение ЭДС гальванического элемента.

46. Коррозия металлов. Химическая и электрохимическая коррозия. Виды электрохимической коррозии. Факторы, влияющие на интенсивность коррозии.

47. Коррозия металлов. Методы защиты металлов от коррозии.

48. Электролиз. Сущность процесса электролиза. Потенциал разложения. Явление перенапряжения. Понятие об инертных (нерастворимых) и активных (растворимых) анодах.

49. Электролиз расплавов и водных растворов солей с инертными (нерастворимыми) анодами. Последовательность окисления и восстановления ионов. Анодные и катодные процессы.

50. Электролиз водных растворов солей с активными (растворимыми) анодами. Законы Фарадея. Промышленное применение электролиза.

51. Металлы. Физико-химические свойства металлов s- семейства периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева. Основные понятия о неорганических вяжущих материалах на основе неорганических соединений магния и кальция.

52. Металлы. Физико-химические свойства металлов d – семейства периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева. Хром, марганец, железо. Получение, свойства, применение.

53. Методы определения химического состава веществ. Качественный и количественный анализ.

54. Методы определения химического состава веществ. Количественный анализ. Методы количественного анализа (химические, физико-химические, физические).

55. Дисперсное состояние вещества. Дисперсные системы.

56. Природные и синтетические высокомолекулярные соединения (полимеры).