ХИМИЯ Примерные вопросы для подготовки к экзамену 1. Понятие о материи и веществе. Предмет химии. Роль химии в развитии машиностроения. 2. Основные понятия химии: химические явления, простое и сложное вещество, химический элемент, металлы и неметаллы. Атомная, молекулярная; молярная массы, единицы их измерения, моль. 3. Стехиометрические законы химии с позиции атомно-молекулярного учения: закон постоянства состава, закон сохранения массы вещества, закон кратных отношений, закон Авогадро и следствия из него, закон объемных отношений. 4. Закон эквивалентов. Химический эквивалент. Расчет мольной массы эквивалента: элемента, оксида, основания, кислоты, соли. 5. Классы неорганических соединений: оксиды, основания, кислоты, соли. Их номенклатура. 6. Понятие о термохимии. Закон Гесса и его следствия. 7. Понятие о термодинамике. Первый закон термодинамики. Внутренняя энергия. Энтальпия. 8. Второй закон термодинамики. Энтропия. Энергия Гиббса. Направленность химических процессов. 9. Химическая кинетика. Скорость химических реакций. Зависимость скорости реакции от различных факторов: концентрации веществ (закон действия масс), температуры (правило Вант-Гоффа), размера реагирующих веществ, катализаторов. Цепные реакции. Колебательные реакции. 10. Химическое равновесие. Принцип Ле-Шателье. Влияние температуры, концентрации веществ и давления на химические равновесие. Константа равновесия. 11. Развитие представлений о строении атома. Модели строения атома Томсона и Резерфорда. 12. Квантовый характер излучения. Уравнение Планка. Модели строения атома Бора-Зоммерфельда. 13. Корпускулярно-волновые свойства микрочастиц. Волновое уравнение Луи де Бройля. Принцип неопределенности Гейзенберга. Волновое уравнение Шредингера. 14. Квантовые числа, описывающие движение электронов в атоме: главное, орбитальное, магнитное, спиновое. 15. Составление электронных формул атомов современной модели строения атома: порядок заполнения электронных уровней и подуровней атома, принцип Паули, правило Гунда, принцип наименьшей энергии и два правила Клечковского. 16. Состав ядра (теория Иваненко и Гапона). Тины ядерных реакций. Закон сохранения массы и заряда. 17. Естественная радиоактивность. Виды радиоактивного распада. Период полураспада. Правило смещения Содди и Фаянса. 18. Искусственная радиоактивность. Термоядерные реакции. 19. Изотопы. Элементы-одиночки и элементы-плеяды. Устойчивые и радиоактивные изотопы. Использование изотопов в науке и технике. 20. Диэлектрическое развитие периодического закона Д.И. Менделеева на основе закона Мозли и электронного строения атома. 21. Принцип построения периодической системы Д.И. Менделеева на основе электронных оболочек атома. 22. Энергетические характеристики атомов: энергия ионизации, энергия сродства к электрону, электроотрицательность. 23. Изменения химических свойств элементов и атомных радиусов элементов по периодам и группам в периодической системе Д.И. Менделеева. 24. Химическая связь. Энергия связи и длина связи. Типы химической связи: ковалентная, ионная, металлическая. Свойства ковалентной связи. 25. Гибридизация атомных орбиталей и строение простых молекул. 26. Водородная химическая связь. Межмолекулярное взаимодействие (ван-дерваальсовая связь). 27. Растворы. Физическая и химическая теория растворов. Сольваты, гидраты, кристаллогидраты. Растворимость. 28. Классификация растворов. Концентрация растворов: процентная, молярная, эквивалентная (нормальная), моляльная, в мольных долях, титр. 29. Неэлектролиты. Законы Рауля (тонометрический, криометрический, эбулиометрический) и осмотический закон Вант-Гоффа, характеризующие свойства разбавленных растворов неэлектролитов. 30. Электролиты. Теория электролитической диссоциации Аррениуса. Причины диссоциации электролитов. Изотонический коэффициент. 31. Состояние сильных электролитов в растворах: кажущаяся степень диссоциации, ионная среда растворов (ионная сила растворов). 32. Электролитическая диссоциация воды, Водородный и гидроксидный показатели. Индикаторы. 33. Ионно-молекулярные реакции. Произведение растворимости. 34. Гидролиз солей. Типы гидролиза. 35. Степень окисления. Окислительно-восстановительные реакции. Типы окислительно-восстановительных реакций. Определение окислительновосстановительных свойств элементов. 36. Методы составления окислительно-восстановительных реакций: электронного баланса и электронно-ионный метод. 37. Химические электроды. Электродные потенциалы. Ряд стандартных электродных потенциалов, его особенности. Формула Нернста. 38. Гальванические элементы. Определение ЭДС гальванического элемента. Явления поляризации и деполяризации в гальваническом элементе. 39. Свинцовый и железо-никелевый аккумуляторы. Их применение. 40. Электролиз. Последовательность разряда катионов и анионов на электродах. Законы Фарадея. 41. Особенности электролиза водных растворов и расплавов солей. Применение электролиза. 42. Коррозия металлов. Вида коррозии. Электрохимическая коррозия металлов с водородной и кислородной деполяризацией. 43. Защитные свойства оксидных пленок. Действие природной воды на металлические конструкции. 44. Методы защиты металлов от коррозии: металлические и неметаллические покрытия, катодная и анодная защита, протекторная защита. 45. Химические и физические свойства металлов. Простые соединения металлов с окислительными элементами: оксиды, гидроксиды, сульфиды, нитриды, карбиды, галиды. 46. Распространение и формы нахождения металлических элементов в природе. 47. Методы получения чистых металлов (обогащение, пирометаллургия, гидрометаллургия) и особочистых металлов (электронно-лучевая плавка, зонная плавка, переплав в вакууме, термическое разложение летучих соединений металлов). 48. Металлическая связь. Кристаллическая структура металлов. Тины кристаллических решеток металлов. 49. Легкие конструкционные металлы: магний, бериллий, алюминий, титан. Электронное строение атомов и степени окисления. Взаимодействие с кислотами, щелочами и кислородом. Нахождение в природе, получение и применение. 50. Тяжелые конструкционные металлы: хром, марганец. Электронное строение атомов и степени окисления. Химические соединения. Нахождение в природе, получение и применение. 51. Железо, кобальт, никель. Электронное строение атомов и степени окисления. Химические соединения. Нахождение в природе, 52. 53. 54. 55. применение. Медь. Электронное строение атомов и степени окисления. Химические соединения. Нахождение в природе, получение и применение. Полимеры. Олигомеры. Методы синтеза полимеров. Применение полимерных материалов в машиностроении. Химия и экология окружающей среды. 5.4 Образцы задач, предлагаемых на экзамене 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Напишите электронную формулу химического элемента (например, свинца). Сколько энергетических уровней в этом атоме? Сколько электронов находится на третьем энергетическом уровне? Мельхиор – сплав с массовой долей меди 80%, никеля – 20%. Определите массу никеля и меди для получения мельхиора массой 200 кг. Вычислите тепловой эффект реакции образования карбоната кальция из оксида кальция и диоксида углерода, используя табличные данные термодинамических характеристик веществ. Определите массу раствора гидроксида калия, необходимого для нейтрализации 50 мл 0,2М раствора азотной кислоты. Определите молярную концентрацию 1л 20%-ного раствора соляной кислоты плотностью 1,18г/мл. Какой объем воды нужно подвергнуть электролизу, чтобы получить водород, необходимый для восстановления 0,02 кг оксида меди. Составьте схему электролиза воды. Рассчитайте ЭДС гальванического элемента, состоящего из цинкового и свинцового электродов по значениям стандартных потенциалов.