Обзор свойств элементов и их соединений.

1. Какие важнейшие соединения неметаллов вы знаете? Рассмотрите зависимость их свойств от положения элемента в периодической таблице Д. И. Менделеева (характерные степени окисления, кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства).

2. Охарактеризуйте возможные валентности и степени окисления
атомов p-элементов VII группы.

3. Как изменяются устойчивость высших степеней окисления галогенов в соединениях в ряду Cl-At? В чем заключается вторичная периодичность в изменении свойств галогенов в этом ряду?

4. Как и почему изменяется термическая устойчивость молекул, сила кислот и восстановительная активность в ряду галогеноводородов? Чем принципиально отличается по свойствам плавиковая кислота от остальных галогеноводородных кислот?

5. Охарактеризуйте возможные валентности и степени окисления
атомов p-элементов VI группы на примерах кислорода и серы. Как изменяется устойчивость соединений элементов в высших степенях окисления по ряду сера - полоний? Как проявляется вторичная периодичность в этом ряду?

6. Обшая характеристика элементов V- группы. Азот, фосфор и их соединения. Простые вещества, аллотропия. Особенности строения молекул азота и фосфора.

7. Соединения с водородом. Характер связи, энергетические характеристики и строение молекул ХН_3. Методы получения и основные свойства соединений ХНз. Соли аммония и фосфония. Аммиакаты. Амиды, имиды, нитриды. Фосфиды. Соединения Х₂Н₄, их строение и свойства. Гидроксиламин, азотистоводородная кислота и азиды.

8. Оксиды азота: методы получения, свойства. Оксокислоты азота - азотноватистая, азотистая и азотная киcлоты, их строение, свойства и методы получения, нитриты и нитраты.

9. Оксиды фосфора. Кислородсодержащие кислоты фосфора, их свойства, особенности строения.

10. Дайте общую характеристику р-элементов IV группы (особенности строения электронных оболочек атомов, потенциалы ионизации, сродство к электрону). Особенности строения простых веществ. Алмаз, графит, карбины, фуллерены.

11. Неорганическая химия углерода. Водородные соединения. Метан и углеводороды. Карбиды металлов. Оксиды углерода, строение молекул и свойства. Оксокислоты углерода. Карбонаты. Галогениды.

12. Соединения элементов подгруппы кремния с водородом. Характер связи и строение молекул ХН₄. Методы получения и химические свойства. Оксиды и гидроксопроизводные.

13. Кремниевые кислоты и силикаты. Оксо- и гидроксоионы аналогов кремния. Соли олова и свинца, их растворимость и гидролиз. Галогениды, обшая характеристика, форма и строение молекул.

14. Общая характеристика элементов III группы (Al, Ga, In, Tl) Строение атомов, возможные степени окисления в соединениях. Простые вещества: физические и химические свойства.

80. Щелочные и щелочно-земельные металлы. Строение электронных оболочек атомов, потенциалы ионизации, сродство к электрону. Простые вещества, восстановительные свойства.

81. Взаимодействие щелочных и щелочно-земельных металлов с водой. Водородные соединения элементов I и II групп. Ионные гидриды.

82. Кислородные соединения щелочных металлов. Устойчивость, химические свойства оксидов.

83. Гидроксиды щелочных и щелочноземельных металлов. Щелочи. Особенности гидроксида бериллия.

84. Соли щелочных металлов, их растворимость.

85. Свойства переходных металлов, d-элементы IV-VII групп. Особенности строения атомов d- и f-элементов. Орбитальные радиусы, энергии ионизации, сродство к электрону. Многообразие степеней окисления. Отличия от элементов главных подгрупп.

86. Сходство и различия элементов первого, второго и третьего переходных рядов. Повышенное сходство элементов - электронных аналогов второго и третьего рядов.

Вопросы для подготовки к экзамену

1. Квантово-механическая модель атома, строение электронных оболочек.

2. Периодическая система Д.И. Менделеева. Изменение свойств элементов и их соединений в зависимости от структуры электронных оболочек.

3. Типы химических связей (ковалентная, ионная). Свойства веществ с различными типами связей.

4. Основные понятия термодинамики. Внутренняя энергия, теплота и работа. Первое начало термодинамики.

5. Понятие об энтропии. Второе начало термодинамики.

6. Энергия Гиббса–Гельмгольца. Направленность химических процессов. Особенности термодинамики биохимических процессов. Понятие о гомеостазе.

7. Термодинамическое равновесие, критерии самопроизвольного протекания химических процессов.

8. Химическое равновесие, смещение химического равновесия.

9. Скорость химических реакций. Зависимость скорости реакции от концентрации. Катализ. Ферментативный катализ и его особенности.

10. Зависимость скорости реакции от температуры. Энергия активации. Уравнение Аррениуса.

11. Коллигативные свойства растворов: диффузия, осмос, давление насыщенного пара над раствором. Роль осмоса и осмотического давления в биологических системах.

12. Основные положения теории сильных электролитов. Активность, коэффициент активности, ионная сила раствора.

13. Равновесие в растворах слабых электролитов.

14. Протолитическая теория кислот и оснований.

15. Электролитическая диссоциация воды. Ионное произведение воды. Физико-химические основы водно-электролитного баланса в организме.

16. Общая, активная и потенциальная кислотность растворов. Протолитический баланс.

17. Гидролиз солей.

18. Буферные растворы. Буферные системы организмов, их взаимодействие, явления ацидоза и алкалоза. Карбонатная буферная система.

19. Реакции осаждения. Произведение растворимости. Высаливание. Гетерогенные равновесия в живых системах.

20. Основные понятия и факторы, влияющие на протекание окислительно-восстановительных реакций.

21. Электродный потенциал. Ряд стандартных электродных потенциалов.

22. Расчет электродного потенциала при нестандартных условиях. Уравнение Нернста.

23. Оценка направления и полноты протекания окислительно-восстановительных реакций. Особенности биохимических окислительно-восстановительных процессов в организмах.

24. Окислиткельно-восстановительные реакции в природе.

25. Электролиз.

26. Электрохимические источники энергии.

27. Коррозия как электрохимический процесс. Защита металлов от коррозии.

28. Комплексные соединения. Номенклатура. Изомерия. Двойные соли.

29. Химическая связь в комплексных соединениях. Образование комплексных соединений с позиций метода ВС. Биологическая роль комплексных соединений.

30. Классификация и распространенность химических элементов в организме и окружающей среде. Роль элементов-органогенов и их соединений в растительном и животном мире. Макро- и микроэлементы.

31. Водород. Соединения водорода с металлами и неметаллами. Вода. Структура и свойства воды.

32. Пероксид водорода, окислительно-восстановительные свойства. Окислительные свойства озона.

33. Общая характеристика элементов VII-А группы.

34. Получение галогенов, галогеноводородов, галогеноводородные кислоты. Биохимическая роль галогенов.

35. Общая характеристика VI-А группы.

36. Сернистая кислота, её окислительно-восстановительные свойства.

37. Окислительная активность серной кислоты.

38. Сульфиды. Растворимость сульфидов в воде и кислотах.

39. Общая характеристика элементов V-А группы.

40. Строение и причины относительной инертности молекулы азота.

41. Энергетика получения и свойства оксидов азота.

42. Азотная кислота. Окислительные свойства, азотной кислоты.

43. Аммиак, строение молекулы, получение, равновесие в водном растворе.

44. Фосфорсодержащие кислоты (классификация, свойства).

45. Общая характеристика элементов IV-А группы.

46. Оксиды углерода. Строение молекул, свойства, получение.

47. Кислородные соединения кремния. Биологическая роль р-элементов IV-А группы.

48. Общая характеристика элементов II-А группы.

49. Оксиды, пероксиды, гидроксиды щелочных металлов. Биогенная роль натрия и калия.

50. Химия d-элементов и их соединений. Подгруппа меди: оксиды, гидроксиды, соли. Железо: оксиды и гидроксиды, соли, гидролиз солей. Биогенная роль железа. Хроматы и дихроматы. Соединения хрома (III): оксид, гидроксид.

Устойчивость соединений различных степеней окисления марганца. Оксиды, гидроксиды марганца, манганаты, перманганаты.

51. Биологическая роль химических элементов и их соединения.

Типы задач.

Химическая термодинамика

1. Расчет стандартной энтальпии реакции по стандартным энтальпиям образования веществ.
2. Расчет стандартной энтальпии реакции по стандартным энтальпиям сгорания веществ.
3. Расчет стандартной энергии Гиббса реакции по величинам стандартной энтальпии и стандартной энтропии реакции. Анализ энтропийного и энтальпийного факторов.
4. Расчет температуры равновероятного протекания прямого и обратного процессов.
5. Расчет константы равновесия по изменению стандартной энергии Гиббса реакции.