Строение вещества в конденсированном состоянии
Твердое, жидкое, газообразное и плазменное состояние вещества. Водородная связь, силы межмолекулярного взаимодействия. Металлическая связь.
Строение твердого тела. Амфорные и кристаллические вещества. Кристаллическая решетка.
Координационное число. Классификация кристаллов по характеру химической связи в них. Атомная, ионная, молекулярная и металлическая решетки. Зависимость свойств кристаллических веществ от типа химической связи.
Основные закономерности протекания химических реакций
Энергетика химических реакций
Химическая термодинамика. Термодинамическая система. Свойства системы: внутренняя энергия, энтальпия, энтропия, энергия Гиббса. Теплота, работа. Тепловой эффект реакции. Теплота образования. Закон Гесса и следствия из него вытекающие. Стандартное состояние. Самопроизвольные процессы, критерии их протекания. Энергия Гиббса и энергия Гельмгольца и их изменение при химических процессах.
Химическая кинетика и равновесие
Скорость химических реакций. Гомогенные и гетерогенные системы. Факторы, влияющие на скорость химической реакции (концентрация, температура). Константа скорости. Энергия активизации и энтропия активации. Химическое равновесие. Константа химического равновесия. Связь термодинамической константы равновесия со стандартным изменением энергии Гиббса. Принцип Ле Шателье. Катализ. Катализаторы.
Растворы
Растворы. Растворитель. Растворенное вещество. Классификация растворов. Способы выражения концентрации растворов.
Разбавленные растворы неэлектролитов. Осмотическое давление. Уравнение Вант-Гоффа.
Давление насыщенного пара над раствором; закон Рауля. Температура кипения и кристаллизации. Криоскопия и эбуллиоскопия. Идеальные растворы.
Теория электролитической диссоциации. Сильные и слабые электролиты. Степень диссоциации и ее связь с изотоническим коэффициентом. Диссоциация слабых и сильных электролитов. Закон разбавления Оствальда. Факторы, влияющие на константу диссоциации.
Ионные реакции и равновесия. Произведение растворимости. Электролитическая диссоциация воды. Водородный показатель. Гидролиз солей.
Электрохимические процессы
Электрохимические процессы. Электрод. Электродные потенциалы металлов (равновесные, неравновесные, стандартные). Ряд напряжений (активностей) металлов. Уравнение Нернста.
Гальванический элемент. Анодные и катодные процессы. ЭДС гальванического элемента. Концентрационный гальванический элемент. Водородный электрод. Измерение стандартных электродных потенциалов.
Кинетика электродных процессов. Поляризация и перенапряжение. Концентрационная и электрохимическая поляризация. Первичные гальванические элементы. Топливные элементы.
Электролиз. Электролиз расплавов и водных растворов. Растворимые и нерастворимые аноды. Практическое применение электролиза: получение и рафинирование металлов, нанесение гальванических покрытий. Получение водорода, кислорода и других продуктов.
Аккумуляторы.
Окислительно-восстановительные реакции (ОВР). Степень окисления. Окислитель. Восстановитель. Окисление. Восстановление. Методы уравнивания ОВР. ЭДС и константа равновесия ОВР.
Коррозия металлов. Основные виды коррозии. Химическая и электрохимическая коррозия. Коррозия с водородной и кислородной деполяризацией. Способы защиты металлов от коррозии. Выбор коррозионно-стойких материалов. Изоляция металлов от агрессивной среды; защитные покрытия. Электрохимические методы защиты (протекторная и катодная защиты). Изменение свойств коррозионной среды: ингибиторы коррозии.
Специальные разделы химии.
Химия металлов
Зависимости свойств металлов от их положения в периодической системе Д.И.Менделеева.
Интерметаллические соединения и твердые растворы металлов. Основные методы получения металлов. Свойства р-элементов и их соединений. Свойства переходных металлов d-элементов IV –VII групп. Химия элементов семейства железа, их сплавы и химические соединения. Химия платиновых металлов. Химия металлов подгруппы меди и цинка.