Государственный экзамен по направлению подготовки 04.03.01 Химия

Министерство образования и науки Российской Федерации

ФГБОУ ВО «Северо-Осетинский государственный университет

имени Коста Левановича Хетагурова»

Факультет химии, биологии и биотехнологии

Государственный экзамен по направлению подготовки 04.03.01 Химия

Билет №1

1. Метод валентных связей, его основные положения и недостатки.

2. Водород. Физические и химические свойства водорода. Водород как восстановитель в молекулярной форме и в атомарном состоянии. Взаимодействие водорода с металлами и неметаллами. Гидриды: ионные, ковалентные, полимерные, нестехиометрические.

3. Окислительно-восстановительные реакции в аналитической химии.

4. Принципы номенклатуры органических соединений: а) историческая и тривиальная, б) рациональная, в) женевская и ИЮПАК.

Декан факультета химии, биологии и биотехнологии Ф.А. Агаева

Зав. кафедрой общей и неорганической химии Л.М. Кубалова

Зав. кафедрой органической химии В.Т. Абаев

2015-16 уч. г.

Билет 2

1. Метод молекулярных орбиталей, его основные положения. Гомо- и гетеронуклеарные двухядерные молекулы.

2. Пероксид водорода. Строение молекулы. Термическая устойчивость и окислительно-восстановительные свойства. Промышленные и лабораторные методы получения. Применение.

3. Свойства и типы комплексных соединений, применяемых в аналитической химии.

4. Алкены, алкины. Классификация и номенклатура. Синтезы на основе ацетилена и алкенов. Реакция Фаворского, Реппе. Алкадиены. Реакция Дильса-Альдера.

Билет 3

1. Фазовые равновесия в одно- и многокомпонентных системах. Правила фаз и уравнения Клапейрона-Клаузиуса, их использование для описания фазовых равновесий в равновесных системах.

2. Общие химические свойства металлов. Электрохимический ряд напряжений. Отношение металлов к воде, кислотам, щелочам, и растворам солей. Химическая и электрохимическая коррозия металлов. Способы защиты от коррозии.

3. Протолитическая теория, её использование в аналитической химии.

4. Понятие об оптической изомерии. Асимметрический центр. Антиподы. Диастериомеры.

Билет 4

1. Второй закон термодинамики, его аналитические выражения. Энтропия, использование энтропии в химии.

2. Соединения щелочных металлов с кислородом. Особенности химической связи в оксидах, пероксидах, надпероксидах и озонидах. Сравнительная устойчивость. Отношение к воде и оксиду углерода (IV). Окислительно-восстановительные свойства. Получение и применение.

3. Аналитический сигнал. Правильность и воспроизводимость анализа. Систематические и случайные погрешности анализа. Обработка результатов измерений.

4. Алициклические соединения. Номенклатура. Строение и свойства. Конформационный анализ (кресло, ванна). Теория напряжения Байера и её современное понимание.

Билет 5

1. Энергии Гельмгольца и Гиббса, методы их определения. Применение этих функций в химии. Уравнение Гиббса-Гельмгольца.

2. Гидроксиды s-элементов II группы. Природа химической связи и кристаллическая структура гидроксидов s-элементов II группы. Сравнение термической устойчивости, растворимости в воде и силы основания в ряду Be(OH)₂- Ba(OH)₂. Амфотерность гидроксида бериллия.

3. Потенциометрия. Потенциометрическое титрование.

4. Реакции нуклеофильного замещения в ароматическом и гетероциклическом рядах.

Билет 6

1. Химический потенциал, его связь с концентрациями и активностями компонентов. Применение в теории фазовых и химических равновесий.

2. Физические свойства меди, серебра и золота (температура плавления, твердость, плотность и механическая прочность). Химическая активность при обычной и повышенной температурах. Отношение к металлам, неметаллам, воде, кислотам и щелочам. Растворение золота в царской водке.

3. Теория и практика пробоотбора и пробоподготовки.

4. Спирты. Кислотно-основные свойства спиртов. Строение, способы получения и свойства одноатомных спиртов.

Билет 7

1. Термодинамика химического равновесия. Закон действующих масс. Формы выражения константы равновесия. Методы определения константы равновесия.

2. Оксиды и гидроксиды цинка (II) и кадмия (II). Оксиды ртути (I, II). Принципы получения. Структурные особенности. Кислотно-основные свойства. Отношение к воде, кислотам и щелочам.

3. Методы выделения, разделения и концентрирования в аналитической химии.

4. Одноатомные предельные спирты. Дегидратация спиртов. Механизм реакции, правило Зайцева-Вагнера. Дегидрирование и окисление спиртов.

Билет 8

1. Скорость химических реакций. Уравнения кинетики необратимых реакций первого и второго порядков. Кинетика последовательных реакций первого порядка. Метод стационарных концентраций и его использование в химической кинетике.

2. Соединения р-элементов III А группы с водородом. Строение молекул бороводородов. Полимерное строение гидридов Al, Ga, In, Tl. Принципы получения и химические свойства (отношение к воде, щелочам, горение).

3. Методы обнаружения и идентификации в аналитической химии.

4. Карбонильные соединения. Строение карбонильной группы, спектры карбонильных соединений. Реакции нуклеофильного присоединения (НСN, RМgХ, RLi, Н2О, RОН, амины и др.).

Билет 9

1. Зависимость скорости реакции от температуры. Уравнение Аррениуса. Теории активных соударений и переходного состояния.

2. Природа связи в комплексных соединениях. Метод валентных связей. Теория кристаллического поля.

3. Молекулярно-абсорбционные методы. Определение концентрации веществ методом фотометрии. Основной закон светопоглощения.

4. Карбоновые кислоты. Спектральные свойства кислот. Классификация. Строение и свойства СООН-группы. Производные карбоновых кислот (галогенангидриды, ангидриды, амиды, сложные эфиры).

Билет 10

1. Расчеты тепловых эффектов химических реакций. Стандартные тепловые эффекты. Законы Гесса и Кирхгоффа.

2. Оксид углерода (II). Химическая связь в молекуле с позиций теорий ВС и МО. Промышленные и лабораторные методы получения. Восстановительные свойства. Реакции присоединения. Карбонилы металлов.

3. Реакции осаждения в аналитической химии. Равновесие в системе осадок-раствор. Произведение растворимости. Растворимость. Факторы, влияющие на растворимость.

4. Дикарбонильные соединения (диальдегиды, дикетоны). Синтез и свойства. Синтезы гетероциклических соединений с участием дикарбонильных соединений.

Билет 11

1. Электродные процессы. Гальванический элемент, электролиз. Электрохимическая обратимость

2. Угольная кислота и её соли. Строение молекулы и карбонат-иона. Свойства угольной кислоты. Карбонаты, гидро- и гидроксокарбонаты. Особенности их получения и термическая устойчивость. Применение солей угольной кислоты.

3. Применение хроматографии в химическом анализе.

4. Дикарбоновые кислоты. Синтез и свойства. Синтезы на основе малоновой кислоты и её эфира. Адипиновая кислота. Искусственное волокно.

Билет 12

1. Стандартные термодинамические функции, их нахождение.

2. Нахождение хрома, молибдена и вольфрама в земной коре. Важнейшие природные соединения. Принципы промышленного получения металлов. Применение металлов в свободном состоянии и в виде сплавов.

3. Гравиметрические методы анализа в аналитической химии.

4. Амины. Получение. Основность аминов. Свойства. Отличительные свойства первичных, вторичных, третичных алифатических и ароматических аминов.

Билет 13

1. Равновесие жидкость-пар в бинарных системах. Законы Гиббса-Коновалова. Разделение жидких систем путем перегонки.

2. Галогеноводороды. Устойчивость молекул. Характер химической связи. Ассоциация молекул HF. Фтороводород как сильный ионизирующий растворитель. Физические свойства HHal: изменение температур плавления и кипения в ряду HF-HI. Химические свойства галогеноводородов: реакционная способность, кислотные свойства. Восстановительная активность в ряду HF-HI.

3. Осадительное титрование.

4. Свойства аминов (ациклических, ароматических, гетероциклических). Аминогруппа как ориентант I рода. Сульфамидные препараты.

Билет 14

1. Стадийность электрохимических реакций. Кинетические закономерности электрохимических реакций.

2. Галогениды Ti, Zr, Hf (IV) и Ti (II, III). Методы получения, особенности строения и свойств. Применение галогенидов. Оксогалогениды. Галогенокомплексы.

3. Вольтамперометрия и ее применение в аналитической химии.

4. Ароматические диазосоединения. Свойства диазосоединений. Реакции, идущие с выделением и без выделения азота. Синтез красителей.

Билет 15

1. Электродвижущая сила и электродные потенциалы. Уравнения Нернста для их выражения. Двойной электрический слой и основные модельные представления о его структуре.

2. Соли кислородсодержащих кислот галогенов. Структура и сравнительная устойчивость солей и кислот. Применение гипохлоритов, хлоритов, хлоратов и перхлоратов. Окислительные, горючие и взрывчатые смеси на основе хлората и перхлората калия.

3. Кислотно-основное титрование.

4. Пятичленные гетероциклические соединения с одним гетероатомом. Строение, ароматичность, способы получения, химические свойства. Пирролидин.

Билет 16

1. Адсорбционные равновесия. Уравнение изотермы адсорбции Генри и Ленгмюра. Адсорбционная формула Гиббса и её применение.

2. Соединения р-элементов V группы с водородом состава ЭН3. Термодинамическая характеристика реакции синтеза аммиака. Жидкий аммиак как растворитель. Растворение аммиака в воде. Соли аммония, особенности их термической диссоциации. Амминокомплексы.

3. Комплексометрическое титрование.

4. Фенолы. Спектральные свойства фенолов. ОН-группа как ориентант I рода (галогенирование, сульфирование, нитрование, азосочетание, ацилирование фенола). Фенолформальдегидные смолы.

Билет 17

1. Основные свойства растворов электролитов. Теория Дебая-Гюккеля. Уравнения для коэффициентов активности в первом приближении теории Дебая-Гюккеля.

2. Оксиды азота (I,II,III,IV,V). Строение молекул. Принципы получения. Термодинамическая характеристика реакции синтеза оксида азота (II) из простых веществ. Кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства оксидов азота. Токсичность. Влияние на окружающую среду.

3. Окислительно-восстановительное титрование: иодометрия. Рабочий раствор, условия его стандартизации, применение.

4. Теория ориентации в бензольном кольце, содержащем два заместителя. Примеры согласованной и несогласованной ориентации.

Билет 18

1. Термодинамика растворов. Летучесть, активность, коэффициенты летучести и активности, их экспериментальное определение.

2. Азотистая и азотная кислоты. Строение молекул кислот и анионов кислот. Кислотные и окислительные свойства кислот и их солей. Токсичность нитритов и нитратов. Взаимодействие азотной кислоты с металлами и неметаллами. Царская водка. Получение и применение азотной кислоты.

3. Перманганатометрический метод анализа: рабочий раствор, стандартизация его. Применение метода.

4. Классификация углеводородов. Альдозы и кетозы. Строение глюкозы и её свойства.

Билет 19

1. Окислительно-восстановительные реакции. Методы составления уравнений окислительно-восстановительных реакций.

2. Кислородсодержащие кислоты фосфора, их строение. Фосфорноватистая кислота и гипофосфаты. Фосфористая кислота и фосфиты. Мета- и ортофосфорная кислоты и их соли. Полифосфорные кислоты и полифосфаты. Основность, кислотные и окислительно-восстановительные свойства фосфорсодержащих кислот.

3. Дихроматометрический метод анализа: рабочий раствор, стандартизация и применение метода.

4. Ароматические моно-, дикарбоновые кислоты. Фталевый ангидрид. Свойства. Лавсан.

Билет 20

1. Уравнения изотермы, изобары, изохоры реакции.

2. Химическая связь в молекуле О₂ с позиций теорий ВС и МО. Изменение химических свойств в ряду О - Ро. Окислительно-восстановительные свойства простых веществ р-элементов VI группы, отношение к металлам и неметаллам, воде, кислотам и щелочам.

3. Нефелометрия и турбодиметрия, их использование в аналитической химии.

4. Реакции электрофильного замещения в бензольном ядре (галоидирование, сульфирование, нитрование, реакция Фриделя-Крафтса). Общие закономерности и механизм этих реакций.