III. Программа для подготовки к экзамену по химии

Основные химические понятия: моль, атомная масса, молярная масса. Основные химические законы, закон Авогадро, уравнение состояния идеального газа Менделеева-Клапейрона. Эквивалент, закон эквивалентов. Основные классы неорганических соединений. Расчет эквивалентных масс простых веществ и сложных соединений.

Химическая термодинамика. Основной закон термодинамики. Основные понятия. Внутренняя энергия и энтальпия. Термохимические законы: закон Гесса, следствие из него. Стандартная теплота образования. Понятие об энтропии. Изменение энтропии в химических процессах и фазовых переходах. Энергия Гиббса. Направленность химических процессов. Расчет изменения энтропии и энергии Гиббса в химических реакциях.

Химическая кинетика. Скорость гомогенных химических реакций и ее зависимость от концентрации реагирующих веществ (закон действия масс), от температуры (правило Вант-Гоффа, уравнение Аррениуса), энергия активации. Колебательные реакции. Скорость гетерогенных химических реакций. Химическое равновесие. Константа равновесия и ее связь с энергией Гиббса. Правило смещения химического равновесия Ле Шателье.

Периодический закон Д.И. Менделеева. Строение атома. Состав атома. Электронные оболочки атомов. Квантовые числа. Порядок заполнения электронных оболочек: принцип Паули, правило Гунда, правила Клечковского. Электронные семейства элементов. Периодическая система элементов Менделеева. Энергия ионизации, сродство к электрону, электроотрицательность, степень окисления элементов. Изменение радиусов, металлических, кислотно-основных и окислительно-восстановительных свойств элементов.

Химическая связь. Основные характеристики связи: энергия, длина, угол связи. Метод валентных связей. Основные характеристики ковалентной связи: направленность, кратность, полярность, насыщаемость. Дипольный момент молекул. Возбужденное состояние атома и гибридизация атомных орбиталей. Донорно-акцепторная связь. Понятие о методе молекулярных орбиталей. Ионная связь, ее отличие от ковалентной связи. Химические основы нанотехнологии.

Растворы. Способы выражения концентраций растворов. Термодинамика растворения. Основные законы растворов неэлектролитов. Основные законы для растворов электролитов. Изотонический коэффициент. Электролитическая диссоциация, основные положения теории диссоциации. Степень диссоциации, константа диссоциации. Закон разведения Оствальда. Реакции в растворах электролитов. Правила записи уравнений реакций ионного обмена. Слабые электролиты. Электролитическая диссоциация воды, ионное произведение воды, водородный показатель. Труднорастворимые соединения, произведение растворимости. Комплексные соединения, константа нестойкости комплексных соединений. Гидролиз солей. Виды гидролиза. Константа гидролиза. Условия смещения равновесия гидролиза.

Химия воды. Состав природных вод. Жесткость воды, единицы ее измерения. Временная и постоянная жесткость. Водоподготовка: удаление механических примесей, коллоидных частиц, методы снижения жесткости воды.

Окислительно-восстановительные реакции. Правила определения степени окисления. Классификация окислителей и восстановителей. Методы электронного и электронно-ионного баланса. Классификация окислительно-восстановительных реакций. Направленность окислительно-восстановительных реакций.

Электрохимия. Электрохимические процессы, их особенность. Электродный потенциал. Измерение стандартных электродных потенциалов. Уравнение Нернста. Химические источники тока: гальванические элементы, концентрационные гальванические элементы, аккумуляторы, топливные элементы. Электролиз. Электролиз расплавов, его применение. Электролиз растворов. Катодное восстановление и анодное окисление, связь со значениями электродных потенциалов. Электролиз растворов с инертным и активным анодом. Законы Фарадея. Выход по току. Применение электролиза в гальванотехнике, получении и очистке металлов.

Металлы, их классификация по физическим свойствам. Химические свойства металлов. Коррозия металлов: газовая и электрохимическая. Способы защиты металлов от коррозии.

Дисперсные системы. Классификации дисперсных систем. Методы получения дисперсных систем. Устойчивость дисперсных систем. Силы, действующие между коллоидными частицами. Влияние стабилизаторов на устойчивость коллоидных систем. Строение коллоидной частицы. Электрокинетические свойства коллоидных растворов. Факторы, влияющие на геле- и студнеобразование.

Полимерные материалы. Методы синтеза полимеров: полимеризация и поликонденсация. Линейные, разветвленные и пространственные полимеры. Вулканизация. Состояния линейных полимеров. Физико-механические свойства полимеров в высокоэластичном состоянии. Применение полимеров на железнодорожном транспорте.

Основы аналитической химии. Количественный и качественный анализ. Гравиметрический и титриметрический методы. Физико-химические методы анализа: электрохимические, хроматографические и оптические методы анализа.

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

Основная учебная литература

1. Коровин Н.В. Учебник для технич. направл. и спец. вузов – 6-е изд., испр. – М.: Высш. шк., 2005. – 557 с.

2. Глинка Н. Л. Общая химия. – 30-е изд. - М.: Интеграл-пресс, 2006. - 728 с.

3. Зубрев Н.И. Инженерная химия на железнодорожном транспорте. – М.: УМК МПС РФ, 2002. – 292 с.

4. Глинка Н.Л. Задачи и упражнения по общей химии: Учебное пособие для вузов

/ Под. ред. В.А. Рабиновича и Х.М. Рубиной – М.: Интеграл – Пресс, 2007. – 240 с.

5. Гольбрайх З.Е. Сборник задач и упражнений по общей химии: учебное пособие для вузов / Под. ред В.А. Рабиновича. - М.: Интеграл – Пресс, 2007. – 240 с.

Учебно-методическая литература

1. Васильченко Л.М., Сеницкая Г.Б., Халикова А.В., Сотова Н.В. Справочный материал по дисциплинам «Химия» и «Коррозия металлов» для студентов 1-го курса всех специальностей и форм обучения. Часть I. – Самара: СамГУПС, 2005. – 98 с.

2. Васильченко Л.М., Сеницкая Г.Б., Халикова А.В., Яковлев В.М. Контрольные задания для студентов-заочников всех специальностей. Самара: СамГУПС, 2008. – 44 с.

3. Васильченко Л.М., Сеницкая Г.Б., Халикова А.В., Яковлев В.М., Сотова Н.В. Методические указания для выполнения учебно-исследовательской работы по химии. – Самара: СамГУПС, 2009. – 30 с.

4. Васильченко Л.М., Сеницкая Г.Б., Халикова А.В., Яковлев В.М., Сотова Н.В. Методические указания для выполнения лабораторных работ по количественному анализу химических соединений для студентов всех специальностей очной формы обучения. – Самара: СамГУПС, 2009. – 31 с.

5. Васильченко Л.М., Сеницкая Г.Б., Халикова А.В., Яковлев В.М., Сотова Н.В. Химия. Лабораторные работы и методические указания к выполнению для студентов всех специальностей очной формы обучения. – Самара: СамГУПС, 2009. – 35 с.

6. Васильченко Л.М., Сеницкая Г.Б., Халикова А.В., Яковлев В.М., Сотова Н.В. Химия. Лабораторные работы и методические указания к выполнению для студентов всех специальностей заочной формы обучения. – Самара: СамГУПС, 2009. – 35 с.

7. Васильченко Л.М., Сотова Н.В. Окислительно-восстановительные процессы. Методические указания к выполнению лабораторной работы по химии для студентов всех специальностей и форм обучения. – Самара: СамГУПС, 2008. – 15 с.

8. Васильченко Л.М, Сотова Н.В., Яковлев В.М. Основные классы неорганических соединений. Методические указания к выполнению лабораторной работы по химии для студентов всех специальностей и форм обучения. – Самара: СамГУПС, 2007. – 20 с.

9. Васильченко Л.М., Сотова Н.В. Тестовые задания по дисциплине «Химия» для студентов транспортных вузов всех специальностей. – Самара: СамГУПС, 2009. – 62 с.

10. Васильченко Л.М., Сеницкая Г.Б., Халикова А.В., Яковлев В.М., Сотова Н.В. Методическое пособие на тему «Инструментальные методы анализа» по дисциплинам «Химия» и «Коррозия металлов и средства защиты от нее». - Самара: СамГУПС, 2010. – 10 с.

11. Васильченко Л.М., Сеницкая Г.Б., Халикова А.В., Сотова Н.В. Коррозия металлов и средства защиты от нее. Методические указания к выполнению лабораторных работ для студентов всех специальностей дневной и заочной форм обучения. Часть I. - Самара: СамГУПС, ноябрь 2010. – 29 с.

12. Васильченко Л.М., Сеницкая Г.Б., Халикова А.В., Сотова Н.В. Коррозия металлов и средства защиты от нее. Методические указания к выполнению лабораторных работ для студентов всех специальностей дневной и заочной форм обучения. Часть II. - Самара:СамГУПС, ноябрь 2010. – 33 с.

13. Васильченко Л.М., Сеницкая Г.Б., Халикова А.В., Яковлев В.М., Сотова Н.В. Химия. Тестовые задания для студентов всех специальностей очной и заочной форм обучения. Часть II. - Самара: СамГУПС, ноябрь 2010. – 30 с.

14. Васильченко Л.М., Сеницкая Г.Б., Халикова А.В., Сотова Н.В. Коррозия металлов и средства защиты от нее. Контрольные задания для студентов транспортных специальностей. - Самара: СамГУПС, ноябрь 2010. – 25 с.

15. Васильченко Л.М., Кажанова Т.В., Сотова Н.В. Методические указания к выполнению лабораторных работ по химии для студентов 1 курса всех специальностей и форм обучения. – Самара-Оренбург, СамГУПС, январь 2011 – 77 с.

16. Васильченко Л.М., Кажанова Т.В. Методические указания к выполнению лабораторной и учебно-исследовательской работы по химии для студентов 1 курса всех специальностей и форм обучения. – Самара-Оренбург: СамГУПС, апрель 2011 – 16 с.

Дополнительная литература

1. Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. Учебник для вузов. – М.: Высш. шк., издат. центр «Академия», 2001. – 743 с.

2. Горбунов А.И., Гуров А.А., Филиппов Г.Г., Шаповал В.Н. Теоретические основы общей химии: Учебник для студентов технических университетов и вузов. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003. – 720 с.

3. Степин Б. Д. Демонстрационные опыты по общей и неорганической химии. – М.: Владос, 2004. – 335 с.

4. Колпакова Н. А. Сборник задач по электрохимии. – М.: Высш. шк., 2003.- 142 с.