Перечень экзаменационных вопросов к экзамену по химии неметаллов для студентов 1 курса химического факультета в 2015-2016 уч. году, 1 семестр

Химические свойства конкретного элемента или группы элемента предлагается обсуждать по единому плану.

1. Положение в периодической системе, распространенность и формы нахождения в природе. Специфика элемента и его соединений.

2. Электронная оболочка атома, потенциалы ионизации, сродство к электрону, электроотрицательность, характерные степени окисления.

3. Простые вещества: формы существования и физические свойства, характер и энергия связи, фазовые превращения, реакционная способность.

4. Взаймодействие с элементами, рассмотренными ранее: условия протекания реакций, их термодинамические и кинетические характеристики. Продукты. Электронное строение и пространственная структура получаемых соединений, их кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства, реакционная способность.

5. Взаимодействие простых веществ и соединений с водой и их состояние в водных растворах. Характерные кислотно-основные и окислительно-восстановительные превращения в растворах.

6. Комплексные соединения.

1. Водород в природе. Изотопы водорода. Валентные возможности атома и характерные степени окисления. Молекула Н₂. Получение водорода. Физические и химические свойства простого вещества. Растворение водорода в металлах. Атомарный водород, его получение и реакционная способность. Ковалентные соединения водорода. Ионы Н⁺ и Н^-, их взаимодействие с водой. Водородная связь, причины ее образования, способ описания.

2. Положение в периодической системе. Кислород в природе. Изотопы кислорода. Валентные возможности атома и характерные степени окисления. Молекула О₂. Парамагнетизм кислорода. Получение кислорода. Физические и химические свойства простого вещества. Аллотропия кислорода, озон. Озон в атмосфере.

3. Взаимодействие кислорода с водородом. Механизм реакции водорода с кислородом. Соединения кислорода с водородом, гидроксил, вода, пероксид водорода. Термическое и фотохимическое разложение воды. Получение и свойства пероксида водорода. Н2О2 как окислитель и как восстановитель. Применение пероксида водорода.

4. Состояния кислорода в его соединениях. Оксиды и их классификация. Пероксиды и пероксидная группировка. Ионы О^2-, О₂^2-, О_2-, О_3-. Супероксиды, озониды, их взаимодействие с водой.

5. Общая характеристика подгруппы галогенов. Строение электронных оболочек атомов, потенциалы ионизации, сродство к электрону, электроотрицательности атомов и характерные степени окисления. Простые вещества, характеристики молекул Hal₂.

6. Соединения с водородом. Энергетические характеристики, характер связи и электронное строение молекул HHal. Методы получения и физические свойства галогеноводородов. Кислотные и окислительно-восстановительные свойства, реакционная способность. Галогенидные ионы и их состояние в водных растворах. Галогениды металлов.

7. Оксиды и оксокислоты. Общая характеристика оксидов: строение молекул, характер и энергия связи. Термодинамические характеристики образования. Получение и химические свойства оксидов. Устойчивость оксидов. Особенности соединений фтора и йода с кислородом. Реакции оксидов с водой. Оксокислоты галогенов: строение молекул, химические свойства, методы получения. Термодинамическая неустойчивость большинства оксокислот. Особенности хлорной и йодной кислот.

8. Соединения галогенов друг с другом. Интергалогениды. Формы существования и строение молекул. Трехцентровые электронно-избыточные связи в молекулах интергалогенидов. Химические свойства и методы получения. Взаимодействие с водой.

9. Окислительно-восстановительные реакции галогенов и их соединений в водных растворах. Взаимодействие простых веществ с водой, кислыми и щелочными растворами. Окислительно-восстановительные свойства соединений.

10. Общая характеристика подгруппы халькогенов. Строение электронных оболочек атомов, потенциалы ионизации, сродство к электрону. Валентные возможности атомов и характерные степени окисления. Простые вещества, цепочечные структуры, характеристики молекул Х₂.

11. Соединения с водородом. Энергетические характеристики, характер связи и строение молекул Н₂Х. Сульфаны. Методы получения и основные химические свойства халькогеноводородов. Халькогенидные ионы и их состояние в водных растворах. Халькогениды металлов.

12. Оксиды и оксокислоты. Общая характеристика оксидов: строение молекул, характер связи, энергетика. Получение и химические свойства оксидов ХО₂ и ХО₃. Кислоты Н₂ХО₃ и Н₂ХО₄: строение молекул, химические свойства, методы получения. Особенности селеновой и теллуровой кислот. Оксокислоты серы: причины их многообразия, классификация, строение и химические свойства.

13. Галогениды. Формы существования и строение молекул. Методы получения и химические свойства. Уникальная инертность SF₆. взаимодействие галогенидов с водой. Оксогалогениды.

14. Окислительно-восстановительные реакции халькогенов и их соединений в водных растворах. Взаимодействие простых веществ с водой, кислыми и щелочными растворами. Окислительно-восстановительные свойства соединений.

15. Общая характеристика подгруппы азота. Строение электронных оболочек атомов, потенциалы ионизации, сродство к электрону. Простые вещества, аллотропия. Особенности азота. Особенности фосфора. Методы получения, свойства.

16. Соединения с водородом. Характер связи, энергетические характеристики и строение молекул ХН₃. Соли аммония и фосфония. Аммиакаты. Амиды, имиды, нитриды. Фосфиды. Соединения Х₂Н₄, их строение и свойства. Гидроксиламин. Азотистоводородная кислота и азиды.

17. Галогениды. Общая характеристика, формы и строение молекул. Галогениды азота.

17. Оксиды и оксокислоты азота. Общая характеристика оксидов. Формы существования, строение и энергетика молекул. Методы получения оксидов азота. Оксокислоты азота – азотноватистая, азотистая и азотная кислоты, их строение, свойства и методы получения, нитриты и нитраты. Термическое разложение нитратов. Восстановление нитратного иона в различных средах.

18. Оксиды фосфора и других элементов группы: Х₄О₆ и Х₄О₁₀, их получения, строение и свойства. Особенности взаимодействия Р₄О₆ и Р₄О₁₀ с водой. Оксокислоты фосфора и его аналогов. Строение и свойства кислот фосфора.

19. Три- и пентагалогениды фосфора и его аналогов. Методы получения и химические свойства. Взаимодействие галогенидов с оксидами. Оксогалогениды.

20. Сульфиды. Формы и строение молекул. Получения и химические свойства. Тиокислоты.

21. Общая характеристика элементов подгруппы мышьяка Склонность элементов подгруппы мышьяка к образованию химической связи с серой Природные соединения, способы получения. Физические и химические свойства мышьяка, сурьмы и висмута Валентные состояния мышьяка сурьмы, висмута.

22. Важнейшие соединения мышьяка (III) и (V), их оксиды, мышьяковая и мышьяковистая кислоты, арсената и арсениты. Сульфиды и тиосоли мышьяка (III) и (V). Проявление амфотерных свойств соединениями мышьяка Сравнение окислительно-восстановительных и кислотно-основных свойств соединений мышьяка (V) и (III).

23. Соединения сурьмы оксиды (V) и (III), сурьмяная и сурьмянистая кислоты. Антимонаты и антимониты. Сопоставление окислительно-восстановительных и кислотно-основных свойств сурьмы (V) и (III).

24. Соединения висмута (III) – оксид и гидроксид, оксосоли, сульфид. Соединения висмута (V) – висмутаты, их получение и свойства сильнейших окислителей.

25. Общая характеристика группы углерода. Особенности строения электронных оболочек атомов, потенциалы ионизации, сродство к электрону. Простые вещества, аллотропия. Алмаз, графит, карбины, фуллерены. Соединения графита.

26. Метан и углеводороды. Карбиды металлов. Сероуглерод и другие соединения с серой.

27. Оксиды углерода, энергетика, строение молекул и свойства. Оксокислоты углерода. Карбонаты. Галогениды и оксогалогениды углерода.

28. Соединения с азотом: циан, дициан, синильная кислота. Циановая и изоциановая кислоты. Тиоциановая кислота.

29. Соединения элементов подгруппы кремния с водородом. Характер связи, энергетика и строение молекул ХН₄. Методы получения и химические свойства. Силициды. Кремнийорганические соединения.

30. Оксиды и гидроксопроизводные. Общая характеристика оксидов ХО и ХО₂. Кварц и его модификации. Изменение свойств оксидов ХО и ХО₂ в ряду Si - Pb.

31. Кремниевые кислоты и силикаты. Оксо- и гидроксоионы аналогов кремния.

32. Галогениды. Общая характеристика, форма и строение мо­лекул. Ди- и тетрагалогениды, их устойчивость, методы получения и хи­мические свойства. Взаимодействие с водой. Оксогалогениды.

33. Комплексные соединения. Гексафторкремниевая кислота. Молекулярные комплексы (аддукты) тетрафторида кремния. Галогенокомплексы кремния и его аналогов.

34. Окислительно-восстановительные реакции в растворах. Взаи­модействие простых веществ с водой. Окислительно-восстановительные свойства соединений.

35. Общая характеристика подгруппы бора. Строение электронных оболочек атомов, потенциалы ионизации, сродство к электрону. Простыевещества. Получение бора, его физические и химические свойства. Использование бора в ядерной технике.

36. Соединения бора с металлами и неметаллами, карбид бора – конкурент алмаза. Нитрид бора.

37. Соединения с водородом. Боран и диборан. Формы и строение молекул. трехцентровые электронно-дефицитные связи в молекулах боранов. Боразол – аналог бензола.

38. Галогениды. Общая характеристика, формы существования и строение молекул. Димеризация тригалогенидов. Моногалогениды. Методы получения галогенидов, характерные свойства. Гидролиз галогенидов. Неорганические полимеры на основе соединений бора. Тетрафтороборная кислота, ее соли.

39. Кислородные соединения бора. Оксид бора (III). Борные кислоты, их соли. Получение, строение буры, ее гидролиз. Переработка буры в борную кислоту.