1 семестр

1.Материя, вещество, поле. Предмет изучения химии.

2.Роль и значение химии в технологии машиностроения, авиастроения, приборостроения, полупроводниковой технике.

3. Логическая блок-схема курса химии: объяснение связи между различными разделами, химический объект изучения каждого блока, свойства и параметры, характеризующие эти свойства, поиск этих параметров в справочной литературе, физический смысл различных констант и их применение для расчетов.

4. Строение атома. Двойственная природа электрона, понятие об электронной орбитали. Волновая функция. Энергетические характеристики электрона  (квантовые числа главное орбитальное, магнитное, спиновое). Распределение электрона в многоэлектронном атоме. Принцип запрета Паули, правило Гунда.

5. Периодическая система Менделеева и валентные электроны. S-, p-,d- и f- элементы.

6. Потенциал ионизации, атомный радиус, относительная электроотрицательность элементов. Характер изменения их по периодам и группам табл. Менделеева. Эффект экранирования и эффект d- и f- сжатия. Первоначальное и современное выражение периодического закона Менделеева.

7. Химическая связь. Объяснение механизма образования ковалентной связи в молекуле водорода H₂ (модель Гейтлера - Лондона). Метод валентных связей, метод молекулярных орбиталий (их сравнительная характеристика). Свойства ковалентной связи: прочность, полярность, направленность, насыщаемость и параметры, описывающие эти свойства: энергия и длина связи, кратность и порядок связи, степень окисления, координационное число, дипольный момент связи, валентный угол. Обменный и донорно – акцепторный механизм образования ковалентной связи. Понятие о возбуждении и гибридизации электрона. Алгоритм построения молекул с учетом гибридизации электронов на примере молекул: H₂S, MgCl₂, AsH₃, CCl₄. Комплексные соединения: строение, характер химических связей между составными частями, диссоциация. Отличие от двойных солей.

8. Ионная связь и ее свойства: насыщаемость, направленность, полярность. Сопоставление с ковалентной связью.

9. Взаимодействие между молекулами. Водородная связь (ионная и ковалентная составляющие), межмолекулярное взаимодействие за счет сил Ван-дер-Ваальса (ориентационное, индукционное, дисперсное).

10. Металлическая связь: на примере натрия.

11. Основные закономерности химических процессов. Химическая термодинамика. Внутренняя энергия и ее изменение при химических реакциях. Теплота и работа – формы ее изменения.  I закон термодинамики.

12. Понятие об энтальпии. Энтальпия образования вещества. Закон Гесса и его применение.

13. Энтропия как мера беспорядка в системе, термодинамическая вероятность состояния системы. II закон термодинамики, энтропия как мера термодинамической необратимости процесса. Применение II закона термодинамики. Связь между энергией Гиббса и константой равновесия.

14. Химическая кинетика. Понятие о скорости химической реакции. Гомогенные и гетерогенные реакции, примеры. Понятие о фазе. Стадийность химического процесса. Понятие о лимитирующей стадии. Элементарный акт хим. реакции.

15. Зависимость хим. реакции от концентрации реагирующих веществ, закон действующих масс. Физический смысл константы скорости, молекулярность реакции и порядок реакции на примерах гомогенной и гетерогенной реакций. Физический смысл этих параметров.

16.Зависимость скорости хим. реакции от температуры. Энергия активации, уравнение Аррениуса. Энтропия активации. Правило Вант – Гоффа.

17. Хим. равновесие. Константа равновесия (примеры, физический смысл). Принцип смещения равновесия (правило Ле - Шателье).

18. Катализ. Механизм действия катализаторов при гомогенном и гетерогенном катализе (самостоятельно).

19. Дисперсные системы. Их классификация по степени дисперсности и агрегатному состоянию. Понятие о растворимости вещества. Растворение твердого вещества в жидкости (механизм процесса, термодинамический  анализ процесса.)

20. Способы выражения концентрации растворов: массовая доля, молярность, нормальность, моляльность, мольная доля, титр раствора. Понятие об идеальном растворе, активность и коэффициент активности.

21. Некоторые процессы, происходящие в растворах: диссоциация и гидролиз (механизм и энергетика процесса). Константа диссоциации и гидролиза, степень диссоциации и гидролиза (показать на конкретных примерах их физический смысл, применение на практике).

22. Произведение растворимости труднорастворимых в воде веществ, являющихся сильными электролитами (вывод правила, определение, применение на практике).

23. Ионное произведение воды  (вывод правила, определение, применение на практике). Вывод понятия о рН растворов.

24. Электрохимические системы. Суть  окислительно- восстановительных реакций (ОВР)

 (на конкретных примерах). Уравнивание стехиометрических коэффициентов методом электронного баланса и ионно-электронным методом (алгоритм действий). Токовые и бестоковые ОВР. Роль среды при протекании ОВР. Оценка термодинамической  вероятности протекания ОВР.

25. Понятие об электролизе. Механизм возникновения двойного электрического слоя на межфазовой границе в электродах Zn^+- /Zn ,Cu^+- / Cu. Формула Нернста для расчета электродных потенциалов.

26. Разные виды электродов: металлический, редокс-электроды, водородный электрод (строение, протекающие процессы, расчет электродного потенциала).

27. Гальванический элемент: устройство, механизм процессов, реакции на аноде и катоде, ЭДС гальванического элемента.

28. Электролиз. Процессы на аноде и катоде. Электролизер и гальванический элемент, сравнительная характеристика.

29. Закон Фарадея. Вывод уравнения, определение закона, физический смысл электрохимического эквивалента, выход по току, причины кажущегося отклонения от закона Фарадея.

Составил                                                   к.х.н. В.М.Шарафутдинов