Экзаменационные вопросы № 1-51 по курсу «Неорганическая химия» (Основные классы неорганических соединений. Химическая идентификация веществ: качественный и количественный анализ)

Экзаменационные вопросы по курсу «Неорганическая химия» –первый вариант

1.  Основные классы неорганических соединений. Классификации и номенклатура. Свойства и основные способы получения.

2.   Основные законы химии: закон сохранения масс и энергии, закон постоянства состава, закон  кратных отношений, закон Авогадро.

3.  Эквивалент. Эквивалентная масса элемента и сложного вещества. Эквивалентный объем. Закон эквивалентов. Определение эквивалентной массы (объема) вещества по закону эквивалентов.

4.  Основные этапы развития представлений о строении атома. Квантовая теория строения атома водорода по Бору. Постулаты Бора. Основополагающие элементы квантовой механики.

5.  Квантование энергии и квантовые числа (главное, орбитальное, магнитное и спиновое). Электронные энергетические уровни и подуровни атома. Форма s-, p-, d-, f-орбиталей, их пространственная ориентация.

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

7.   Электронные формулы иэлектронно-графические схемы атома. Последовательность заполнения атомных орбиталей электронами в многоэлектронных атомах. Эффект проскока электронов. Правила Клечковского.

8.  Периодический закон Менделеева: классическая и современная формулировки. Закон Мозли. Строение периодической системы Менделеева: периоды, группы, s-, p-, d-, f-семейства элементов.

9.  Определяющая роль внешних электронных оболочек для химических свойств элементов. Периодический характер изменения свойств атомов элементов: радиус, энергия ионизации, энергия сродства к электрону, относительная электроотрицательность, окислительно-восстановительные свойства. Металлы и неметаллы.

10.  Основные виды химической связи  (ионная, ковалентная, металлическая). Ранние представления о химической связи: теории Косселя и Льюиса.

11.  Современное представление о химической связи. Механизмы образования ковалентной связи по методу валентных связей (ВС): обменный и донорно-акцепторный механизмы образования ковалентной связи.

12.  Насыщаемость ковалентной связи. Нормальное и возбужденное состояния атомов элементов. Валентность атомов. Постоянная и переменная валентность.

13.  Направленность ковалентной связи как следствие максимального перекрывания орбиталей. Образование s- и p-связей при перекрывании s-, p-орбиталей. Структура молекул.

14.  Основные положения теории гибридизации АО. sp³-, sp²-, sp-гибридизация атомных электронных орбиталей. Установление геометрической формы молекул по типу гибридизации центрального атома.

15.  Основные характеристики химической связи – длина, энергия, кратность и полярность связи. Полярные и неполярные молекулы.

16.  Виды межмолекулярного (Ван-дер-Ваальсова) взаимодействия: ориентационное, индукционное, дисперсионное. Водородная связь.

17.  Строение твердого тела. Элементарная ячейка кристалла и ее параметры. Химическая связь и свойства кристаллов.

18.  Описание химической связи методом молекулярных орбиталей. Образование энергетических зон и электрофизические свойства кристалла..

19.  Энергетика химических процессов. Взаимопревращаемость видов энергии. Первый закон термодинамики. Внутренняя энергия и энтальпия.

20.  Тепловые эффекты химических реакций. Закон Гесса и следствия из него. Применение закона Гесса в термодинамических расчетах. Стандартные теплоты образования веществ.

21.  Второй закон термодинамики. Энтропия как функция состояния системы. Стандартная энтропия.

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

23.  Скорость химических реакций. Факторы, влияющие на скорость реакции в гомогенных и гетерогенных системах. Зависимость скорости реакции от концентрации. Закон действия масс. Порядок и молекулярность реакций.

24.   Зависимость скорости реакцииоттемпературы. Правило Вант-Гоффа. Теория активации и уравнение Аррениуса. Энергия активации. Порядок и молекулярность реакций. Колебательные реакции.

25.  Катализ. Механизм действия катализаторов. Гомогенный и гетерогенный катализ.

26.  Обратимые химические реакции. Химическое равновесие в гомогенных системах. Изотерма, или константа химического равновесия. Равновесные концентрации.

27.  Смещение химического равновесия при изменении условий протекания химических реакций (температуры, давления, концентрации веществ). Принцип Ле-Шателье.

28.  Общая характеристика растворов. Основные понятия: раствор, растворенное вещество,растворитель.Общие свойства растворов: растворимость, закон Рауля и следствия из него, осмотическое давление.

29.  Способы численного выражения состава растворов.

30.  Дисперсные системы: условия образования, свойства и классификация ДС. Роль дисперсных систем в природе и производственных процессах.

31.  Электролиты и неэлектролиты. Теория электролитической диссоциации Аррениуса. Сильные и слабые электролиты. Степень и константа диссоциации слабых электролитов. Закон Оствальда.

32.  Ступенчатый характер диссоциации слабых кислот, слабых оснований и солей в воде. Амфотерныегидроксиды.

33.  Реакции ионного обмена в растворах электролитов. Условия их обратимого и необратимого протекания.

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

35.  Гидролиз солей. Природа солей. Обратимый гидролиз: катионный, анионный и катионно-анионный механизмы гидролиза.

36.   Степень и константа гидролиза. Влияние нагревания и разбавления растворов солей на процесс гидролиза. Ступенчатый гидролиз. Полный, или необратимый гидролиз.

37.  Физико-химические свойства воды. Жесткость воды и способы ее умягчения.

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

39.  Окислительно-восстановительные реакции (ОВР) и их классификация. Влияние кислотности среды на направление ОВР и характер образующихся продуктов. Определение коэффициентов ОВР методом электронного баланса.

40.  Электрохимические системы – основные понятия. Химические источники электроэнергии. Устройство и механизм действия гальванического элемента. Возникновение двойного электрического слоя на границе раздела фаз: металл - вода, металл - раствор его соли.

41.  Ряд активности металлов Н.Н. Бекетова и ряд напряжений Нернста. Электродные потенциалы металлов. Стандартный водородный электрод. Уравнение Нернста.

42.  Устройство и работа гальванических элементов Вольта, Даниэля-Якоби. Характеристики ГЭ: условная запись схемы, анодный и катодный процессы, ЭДС. Поляризация электродов. Концентрационный ГЭ.

43.  Коррозия металлов. Определение и классификация коррозионных процессов. Причины коррозии. Химическая  коррозия.

44.  Электрохимическая коррозия. Виды электрохимической коррозии: атмосферная, почвенная, под действием блуждающих токов. Методы защиты металлов от коррозии.

45.  Сущность процесса электролиза, необходимые условия его протекания: электрохимическая поляризация электродов, напряжение разложения. Явление перенапряжения. Понятие о растворимых и нерастворимых анодах.

46.  Электролиз расплавов и водных растворов солей с инертным анодом