Программные вопросы по общей и неорганической химии для изучения и экзамена

(для студентов 1-го курса фармацевтического факультета дневного и заочного обучения)

1. Общая химия

1. Поглощение и выделение энергии при химических превращениях. Внутренняя энергия и энтальпия. Тепловой эффект реакции Н⁰.

2. Закон Гесса и его применение для расчетов тепловых эффектов реакций с использованием стандартных тепловых эффектов образования веществ.

3. Энтропия как мера неупорядоченности системы. Уравнение Больцмана.

4. Энергия Гиббса как критерий самопроизвольного протекания процесса и термодинамическая устойчивость химических соединений.

5. Обратимые и необратимые по направлению химические реакции. Качественная характеристика состояния химического равновесия и его отличие от кинетически заторможенного состояния системы.

6. Закон химического равновесия (закон действующих масс) и его сущность.

7. Константа равновесия и ее связь со стандартным изменением энергии Гиббса процесса. Определение направления протекания реакции по константе равновесия в зависимости от соотношения концентрации реагентов.

8. Определение смещения химического равновесия при изменении условий на основании принципа Ле-Шателье.

9. Средняя и мгновенная скорость химической реакции. Зависимость скорости химической реакции от концентрации реагирующих веществ.

10. Простые и сложные реакции. Факторы, влияющие на скорость химических реакций в гомогенных и гетерогенных системах.

11. Зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ. Константа скорости реакции.

12. Зависимость скорости химической реакции от температуры. Уравнение Аррениуса. Энергия активации химической реакции.

13. Энергия активации каталитической реакции и сущность действия катализатора. Понятие о ферментативном катализе в биологических системах.

14. Учение о растворах. Основные определения: раствор, растворитель, растворимость. Растворы газообразных, жидких и твердых веществ.

15. Вода как один из наиболее распространенных растворителей в биосфере и химической технологии. Роль водных растворов в жизнедеятельности организмов.

16. Процесс растворения как физико-химическое явление. Термодинамика процесса растворения.

17. Растворимость газов в жидкостях и ее зависимость от температуры и давления. Законы Генри, Генри-Дальтона. Влияние физико-химических свойств газа и растворителя. Зависимость растворимости газа от концентрации электролита в растворе (закон Сеченова).

18. Понижение давления насыщенного пара растворителя над раствором (закон Рауля), повышение температуры кипения и повышение температуры замерзания (кристаллизации) растворов.

19. Осмос. Осмотическое давление растворов неэлектролитов и электролитов. Закон Вант-Гоффа. Изотонический коэффициент. Гипо-, изо- и гипертонические растворы. Роль осмоса и осмотического давления в биологических системах. Плазмолиз, Гемолиз, Тургор.

20. Состояние ионов в водных растворах. Гидратация. Аквакомплексы. Растворы слабых электролитов. Применение закона действующих масс к ионизации слабых электролитов. Константа ионизации.

21. Закон разбавления Оствальда. Ступенчатый характер ионизации слабых электролитов. Смещение равновесия в растворах слабых электролитов.

22. Представления о теории сильных электролитов. Ионная сила растворов, коэффициент активности и активность ионов сильных электролитов в растворах.

23. Равновесие между раствором и осадком малорастворимого электролита. Константа растворимости (произведение растворимости ). Условия растворения и осаждения осадков.

24. Ионизация воды. Ионное произведение воды. Водородный показатель -рН; рН растворов сильных и слабых кислот и оснований.

25. Теории кислот и оснований (Аррениуса, Льюиса, Бренстеда и Лоури). Основные понятия: кислота, основание, протолитическая реакция, кислотно-основные пары. Константа кислотности (Ка) и основности (Кв).

26. Процессы ионизации, нейтрализации, гидролиза с точки зрения различных теорий кислот и оснований.

27. Гидролиз катионов, анионов и совместный гидролиз. рН растворов гидролизующихся солей. Степень и константа гидролиза солей. Смещение равновесия процесса гидролиза.

28. Амфотерные электролиты (амфолиты). Растворение амфотерных гидроксидов в сильных кислотах и основаниях.

29. Роль ионных, в том числе кислотно-основных, взаимодействий при метаболизме лекарств, в анализе лекарственных препаратов, при приготовлении лекарственных смесей. Химическая несовместимость лекарственных веществ.

30. Электронная теория окислительно-восстановительных реакций. Сопряженные пары окислитель-восстановитель. Влияние рН среды на направление реакций окисления-восстановления и характер образующихся продуктов. Роль ОВ процессов в метаболизме. Примеры.

31. Окислительно-восстановительные свойства элементов и их соединений в зависимости от положения элементов в ПСЭ и степени окисления элементов в соединениях. ОВ двойственность. Примеры.

32. Окислительно-восстановительные потенциалы полуреакций (электродные потенциалы). Определение направления протекания ОВ реакций по разности стандартных потенциалов. Примеры.

33. Квантовый характер поглощения и излучения энергии атомами (Планк). Корпускулярно-волновой дуализм микрочастиц. Уравнение де-Бройля. Волновые свойства частиц и принцип неопределенности.

34. Характер движения электронов в атоме. Электронное облако. Волновая функция и представление об уравнении Шредингера.

35. Энергетические уровни электрона в атоме. Главное квантовое число. Орбитальное квантовое число. Форма S-, p-, d- орбиталей атома. Энергетические подуровни электронов в атомах. Порядок возрастания энергии подуровней.

36. Магнитное квантовое число и пространственная ориентация р- и d- орбиталей. Спиновое квантовое число.

37. Принцип Паули. Принцип наименьшей энергии. Правило Гунда. Электронные формулы и электронно-структурные схемы атомов. Основное, возбужденное и ионизированное состояние атомов.

38. Структура периодической системы элементов: периоды, группы, семейства,s-, p-, d-, f- классификация элементов (блоки). Длиннопериодный и короткопериодный варианты системы.

39. Периодический характер изменения свойств атомов элементов: радиус, энергия ионизации, энергия сродства к электрону, относительная электроотрицательность. Периодический характер изменения свойств простых веществ, оксидов и водородных соединений элементов.

40.Экспериментальные характеристики химических связей: энергия, длина, направленность, полярность. Экспериментальная кривая потенциальной энергии молекулы водорода (по Гейтлеру-Лондону).

41. Метод валентных связей. Двухэлектронная химическая связь на примере молекулы водорода. Обменный и донорно-акцепторный механизм образования связи. Кратность связи. Сигма и пи-связи и их образование при перекрывании s-, p-, d-орбиталей.

42. Пространственное строение молекул. Направленность ковалентной связи. Длины связей и валентные углы. Гибридизация атомных орбиталей.

43. Полярность ковалентной связи. Применение относительных электроотрицательностей атомов для приближенной оценки полярности связи. Эффективные заряды атомов в молекулах. Полярные и неполярные молекулы.

44. Метод молекулярных орбиталей (ММО). Связывающие, разрыхляющие ММО. Заполнение МО электронами в молекулах, образованных атомами и ионами 1-го и 2-го периодов ПСЭ. Кратность связи в ММО.

45. Межмолекулярные взаимодействия и их природа. Энергия межмолекулярного взаимодействия. Ориентационное, индукционное и дисперсионное взаимодействие.

46. Водородная связь и ее природа. Разновидности водородных связей. Биологическая роль водородной связи.

47. Современное содержание понятия «комплексные соединения». Структура комплексных соединений (КС), характеристика каждой составной части КС.

48. Природа химических связей в комплексных соединениях (метод валентных связей). Способность атомов различных элементов к образованию комплексных соединений. Понятие о жестких и мягких кислотах и основаниях в комплексных соединениях.

49. Образование и диссоциация комплексных соединений в растворах. Константы образования константы устойчивости и константы нестойкости.

50. Классификация и номенклатура комплексных соединений. Катионные и анионные комплексы. Комплексные кислоты, основания, соли. Карбонилы металлов. Хелатные и макроциклические комплексные соединения.

51. Биологическая роль комплексных соединений. Металлоферменты. Понятие о строении их активных центров. Применение комплексных соединений в медицине и фармации.