Список профилей направления подготовки 020300
| скачать ^ Химия как система знаний о веществах и их превращениях. Теория и эксперимент в химии. Уровни химической теории. Эксперимент, как критерий отбора, информационные системы. Система приоритетов в химии. Химические процессы на микро- и макроуровне. Необычные химические превращения. Вещества и материалы. Решение химических задач и составление уравнений реакций. ^ Основные задачи химической термодинамики. Термодинамические параметры. Фазы и компоненты. Физико-химические системы. Открытые, замкнутые и изолированные системы. Тепловые эффекты реакций и термохимические уравнения. Функции состояния. Внутренняя энергия и ее изменение при химических и фазовых превращениях. Первое начало термодинамики. Энтальпия образования химических соединений. Стандартное состояние. Закон Гесса. Энтальпия растворения, фазового превращения, ионизации атомов и молекул, химической связи и гидратации ионов. Теплоемкость. Температурная зависимость энтальпии веществ. Закон Кирхгоффа. Термохимические циклы. Химические и фазовые превращения в неорганических системах, используемые для генерации, хранения и транспортировки энергии. Теплотворная способность топлива и пищи. Химические процессы в энергетике будущего. Водородная энергетика. Второй закон термодинамики. Энтропия и зависимость ее от температуры. Стандартная энтропия. Изменение энтропии при фазовых переходах и химических реакциях. Энергия Гиббса. Химический потенциал и активность. Критерии самопроизвольного протекания процессов в изолированных и открытых системах. ^ Обратимость химических реакций. Глубина протекания процессов. Степень превращения. Условие химического равновесия в гомо- и гетерогенных системах. Расчет константы равновесия с использованием свободных энергий Гиббса. Расчет констант равновесия и степени превращения для газовых реакций. Факторы, влияющие на величину константы равновесия. Смещение положения равновесия. ^ Условия фазового равновесия. Правило фаз Гиббса и вариантность системы. Фазовые диаграммы однокомпонентных систем. Р-Т диаграмма воды. Фазовые поля, линии двухфазных равновесии, тройная точка, метастабильные двухфазные равновесия. Фазовые переходы первого рода. Р-Т-диаграммы серы и фосфора. Фазовые диаграммы двухкомпонентных систем. Понятие о проекциях, сечениях фазовой диаграммы. Конденсированные системы. Основные типы ТХ-диаграмм двухкомпонентных систем (эвтектика, конгруэнтно и инконгруэнтно плавящиеся соединения, твердые растворы). Диаграмма растворимости как частный случай Т-х диаграммы системы соль-вода. Использование методов физико-химического анализа для построения фазовых диаграмм на примерах одно- и двухкомпонентных систем. Использование диаграмм состояния при получении различных материалов. РАСТВОРЫКлассификация растворов по агрегатному состоянию. Способы выражения концентрации. Насыщенный раствор и растворимость - термодинамическое описание. Зависимость растворимости от температуры на примере Т-х-диаграммы системы Na2SO4-H2O. Факторы, влияющие на растворимость. Закон Рауля и его термодинамическое обоснование. Идеальный раствор. Сопоставление Р-Т-диаграмм воды и растворов. Правило фаз для растворов. Коллигативные свойства растворов. Крио- и эбулиоскопия, криогидратная точка. Явление осмоса и осмотическое давление. Термодинамическое обоснование закона Вант-Гоффа. Расчет молекулярных масс органических веществ на основании свойств растворов. Координационная теория растворителей. Растворители, как доноры и акцепторы пары электронов. Сольватация катиов и анионов в растворе. Энергетический эффект растворения. Зависимость способа диссоциации вещества от природы растворителя. Коллигативные свойства растворов электролитов. Изотонический коэффициент. Степень электролитической диссоциации. Сильные и слабые электролиты. Расплавы как растворители и электролиты. Растворы сильных электролитов. Кажущаяся степень диссоциации. Активность ионов и коэффициент активности. Ионная сила растворов. Растворы слабых электролитов. Константа диссоциации. Способы смещения равновесия. Малорастворимые соли. Произведение растворимости. Пути понижения и повышения растворимости. Теории кислот и оснований (Аррениус, Бренстед, Льюис). Автопротолиз. Константа автопротолиза. Ионное произведение воды. Сильные и слабые кислоты. Факторы, определяющие силу кислот. Концентрация ионов водорода, рН. Диссоциация кислот и оснований в неводных растворителях. Гидратированные катионы, как пример слабых кислот. Гидролиз солей, образованных сильной кислотой и слабым основанием. Константа и степень гидролиза. Факторы, влияющие на степень гидролиза. Гидролиз соли, образованной слабой кислотой и сильным основанием. Гидролиз соли слабой кислоты и слабого основания. Образование при гидролизе многоядерных кластеров. Буферные растворы. ^ Окислительно-восстановительные процессы и степень окисления. Электрохимические свойства растворов. Сопряженные окислительно-восстановительные пары. Электрохимическая ячейка, ее ЭДС и работа, электродный потенциал. Стандартный водородный электрод. Стандартные электродные потенциалы. Определение направления окислительно-восстановительных реакций. Диаграммы Латимера и Фроста. Уравнение Нернста. Расчет реальных потенциалов химических реакций: влияние рН, комплексообразования, образования малорастворимых соединений. Диаграммы Пурбе «Е-рН». Электролиз. Источники тока. Гальванические элементы. Свинцовый и щелочной аккумуляторы. Топливные элементы. Использование твердых электролитов. ^ Задачи, решаемые кинетикой и термодинамикой. Средняя и истинная скорость химических реакций. Закон действующих масс. Порядок и молекулярность. Способы определения порядка реакции. Константа скорости и факторы, влияющие на нее. Кинетический вывод константы равновесия реакции. Теория активных соударений. Активированный комплекс. Истинная и реальная энергия активации. Гомогенный и гетерогенный катализ. Катализаторы и ингибиторы химических реакций. Автокатализ. Механизм и кинетика реакций в гомогенных и гетерогенных системах. Цепные и колебательные реакции. Инициирование реакции с помощью физических методов воздействия. Роль кинетических факторов в синтезе твердофазных материалов. Понятие о макрокинетике. ^ Строение атома в модели Резерфорда. Радиохимия и ядерные реакции. Рентгеновские и оптические спектры. Волновая природа электрона. Уравнение Шредингера для атома водорода. Главное квантовое число. Возбужденные состояния атома водорода. Орбитальный и магнитный моменты, спин электрона. Расчет максимальной емкости уровней и подуровней в атоме. Правила заполнения их электронами. Принцип Паули. Правило Хунда. Периодическая система элементов. Энергия ионизации. Сродство к электрону. Электроотрицательность. Атомные и ионные радиусы. Изменение этих свойств в периодах и подгруппах периодической системы. Ковалентная связь. Ковалентный радиус. Теория валентных связей. Два способа образования ковалентной связи. Гибридизация орбиталей. Типы гибридизации и пространственная конфигурация молекул и ионов. Теория Гиллеспи основанная на отталкивании электронных пар валентной оболочки. Строение ионов и молекул типа AXn. Валентные углы. Искажение структуры. Молекулярные орбитали двухатомных молекул. Гомо- и гетероядерные молекулы. Окраска и магнитные свойства молекул. Трехатомные линейные молекулы. Кратность ковалентной связи, и - связывание. Энергия и длина, полярность и поляризуемость связи. Дипольный момент. Ионная связь. Энергия ионной связи. Энергия кристаллической решетки: теоретический расчет и экспериментальное определение. Металлическая связь. Интерметаллиды. Кристаллические вещества с ковалентным и ионным типом связи. Зонная модель твердого тела. Металлы, неметаллы, полупроводники. Ван-дер-Ваальсово взаимодействие. Ван-дер-Ваальсовы радиусы. Водородная связь. Направленность, насыщенность и энергия различных типов химической связи. Поляризуемость и поляризующая способность. Влияние природы связи на физические свойства материала (твердость, ковкость, прочность, температура плавления, электропроводность).
|
Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка: Разместите кнопку на своём сайте или блоге: