Программа к госэкзамену по специальности
"Химия"
Неорганическая химия
1. Строение
атомов. Понятие о квантовых числах. Атомные орбитали.
Принцип Паули. Электронные формулы.
2. Химическая
связь. Метод ВС и метод МО на примерах простейших
молекул (NO, N2, CO2, H2O, NH3, CH4 и т.п.).
3. Особенности
строения кристаллических веществ. Основы зонной теории строения кристаллов.
4. Комплексные
соединения. Строение комплексных соединений с позиций метода ВС
и теории кристаллического поля.
5. Основы
химической термодинамики. I
и II начала
термодинамики. Критерии самопроизвольного протекания процессов. Константа
химического равновесия.
6. Скорость
химической реакции. Факторы, влияющие на скорость химической реакции. Константа
скорости. Порядок реакции. Энергия активации. Катализ.
7. Растворы
электролитов. Сильные и слабые электролиты. Константа и степень диссоциации.
Гидролиз солей. Буферные растворы. Произведение растворимости.
8. Окислительно-восстановительные
реакции. Направление их самопроизвольного протекания. Окислительно-восстановительные
потенциалы. Зависимость окислительно-восстановительных потенциалов от
концентрации растворов и рН среды.
9. Общая характеристика
химических элементов ХI и XII группы. Закономерности в изменении
электронных конфигураций атомов, энергии ионизации,
сродства и электрону, электроотрицательности.
Типичные степени окисления. Характеристика химических свойств соединений. (Аналогично: IV и V; VI и VII; VIII; ХIII и ХIV;
ХV;
ХVI; ХVII) гр.
Аналитическая химия
10. Принцип
и метод анализа. Классификации методов анализа по различным признакам. Методика
анализа, ее основные метрологические и аналитические характеристики.
11. Пробоотбор и пробоподготовка.
Основные методы выделения, разделения и концентрирования определяемых веществ;
их общие характеристики.
12. Классификация
химических методов анализа. Обнаружение, идентификация, определение.
13. Титриметрические методы анализа (классификация, общие
понятия и принципы). Расчет результатов титриметрического
анализа. Общая оценка метода.
14. Протолитометрия. Кривые титрования (примеры построения)
различных типов. Теории индикаторов.
15. Редоксиметрия, ее варианты. Пример расчета кривой титрования.
Основные особенности.
16. Атомный
спектральный анализ. Общая характеристика, аппаратурное оформление.
17. Молекулярная
абсорбционная спектроскопия. Основной закон светопоглощения.
Практическое применение метода.
18. Прямая
и косвенная потенциометрия. Объекты анализа, аппаратное оформление, общая
характеристика.
19. Вольтамперометрия и родственные методы. Принципиальная схема
установки. Амперометрическое титрование. Возможности метода.
20. Хроматография
как метод анализа. Принципиальная схема хроматографа, основные узлы и их
назначение. Качественный и количественный анализ.
Физическая химия
21. Термодинамика
растворов. Коллигативные свойства растворов. Осмос.
Законы Рауля. Классификация растворов.
22. Фазовые
равновесия. Правило фаз. Фазовые диаграммы.
23. Химическое
равновесие. Изотерма Вант-Гоффа.
Стандартное состояние. Уравнение изобары Вант-Гоффа.
24. Адсорбция.
Изотермы адсорбции Лэгмюра, Фрейндлиха. Уравнение БЭТ
и его анализ.
25. Статистическая
термодинамика. Основные понятия статистической термодинамики. Суммы по
состояниям: поступательная, колебательная, вращательная.
26. Химическая
кинетика. Необратимые реакции I,
II и III порядков. Сложные реакции. Метод квазистационарных концентраций.
27. Катализ.
Механизмы гомогенного и гетерогенного катализа. Ферментативный катализ.
Уравнения Михаэлиса-Ментен.
28. Электрохимия.
Теория Дебая-Хюккеля. Основы электрохимической термодинамики.
Органическая химия
29. Современные
представления о строении органических соединений. Основы стереохимии
органических соединений. Ассиметрический атом
углерода. Хиральность. Проекционные формулы Фишера.
30. Алканы, алкены, алкадиены и алкины, их свойства.
31. Арены.
Концепция ароматичности. Реакции электрофильного и
нуклеофильного замещения в ароматическом ряду, их механизмы.
32. Галогенопроизводные углеводородов. Реакции нуклеофильного
замещения и элиминирования, их механизмы; влияние структуры субстрата и
растворителя.
33. Гидроксилпроизводные углеводородов. Спирты и фенолы, их
свойства, способы получения.
34. Альдегиды
и кетоны, их свойства и способы получения.
35. Карбоновые
кислоты. Физико-химические свойства кислот: ассоциация и диссоциация,
химические свойства карбоновых кислот. Производные карбоновых кислот,
ангидриды, сложные эфиры, амиды, нитрилы.
36. Амины
и нитросоединения, свойства, методы получения.
37. Гетероциклические
соединения. Пятичленные и шестичленные ароматические гетероциклы
с одним гетероатомом
их получение и свойства.
38. Аминокислоты.
Свойства аминокислот. Пептиды. Белки. Первичные, вторичные и третичные
структуры белков. Понятие о ферментах и ферментативном катализе.
39. Углеводы.
Моно-, ди- и полисахариды,
их характерные реакции.
Химия ВМС
40. Особенности молекулярной структуры полимеров.
Специфические свойства полимеров. Зависимость свойств полимеров от структуры.
41. Модификаторы в составе полимерных материалов, их
роль и механизм действия.
42. Армированные пластики. Роль армирующих волокон,
поверхности раздела фаз и полимерной матрицы в формировании свойств материалов.
43. Деструкция и старение полимерных материалов.
Механизм и кинетика окисления полимерной основы. Ускорители и ингибиторы
процессов окисления. Стабилизаторы.
Биотехнология
44. Белки.
Строение, функции, свойства. Ферменты – катализаторы белковой природы.
Особенности ферментов как биологических катализаторов.
45. Молекулярные
основы наследственности изменчивости. Нуклеиновые кислоты. Матричные
биосинтезы. Генно-инженерные подходы в решении биотехнологических
задач и проблем охраны окружающей среды.
1. Катаболизм
и биоэнергетика. Общий путь катаболизма и дыхательная цепь.
2. Основные
метаболические пути аминокислот, углеводов, липидов. Особенности биохимии
различных органов и тканей.
Химические проблемы экологии
3. Общие
и специальные принципы создания ресурсосберегающих технологий в химической
промышленности.
4. Основные
загрязнители атмосферы. Механизм действия озоноразрушающих
веществ. Проблема озонового слоя. Меры по предотвращению разрушения озонового
слоя.
5. Загрязнители
гидросферы. Их влияние на живые организмы и экосистемы. Меры по предотвращению
загрязнений гидросферы и преодолению последствий загрязнений.
6. Геобиохимические циклы.
Их значение в поддержании стабильности биосферы. Цикл углерода в природе.
Принципы органического синтеза
7. Органические
растворители. Классификация. Методы очистки органических растворителей (ацетон, ацетонитрил,
бензол, диметилсульфоксид, диметилформамид,
диэтиловый эфир, пиридин, этанол).
8. Защитные группы в
органическом синтезе. Защита гидроксильных, карбоксильных и тиольных
групп. Условия ведения и снятия защитных групп.
9. Основные
понятия ретросинтетического анализа. Целевая молекула
(ТМ), трансформ, сиптом, ретрон.
Типы трансформов. Примеры.
10. Применение диметилсульфоксида
для окисления спиртов и алкилгалогенидов.
Физико-химические методы анализа объектов ОС
11. Особенности
аналитического контроля металлов в почвах. Выбор физико-химического метода.
12. Возможности
хроматографических методов для анализа объектов
окружающей среды (воздуха, воды, почвы).
13. Назначение
электрохимических методов анализа при определении нитратов, галогенидов, ионов
металлов в составе природных и сточных вод, а также продуктах растеневодства.
14. Оценка
сопоставления и выбор метода анализа для определенного (по выбору) компонента в
ОС (почве, воде, воздухе).
15. Отличительные
особенности аналитического контроля микрокомпонентов в объекте ОС от контроля
компонентов матрицы.
