Вопросы к Коллоквиуму № 2

1. Агрегатные состояния и их характеристика. Гетерогенные системы. Понятие фазы, компонента, степени свободы. Правило фаз Гиббса. Условия равновесия между фазами.

2. Однокомпонентные системы. Диаграммы состояния воды. Фазовые переходы первого рода. Уравнение Клайперона-Клаузиса.

3. Термодинамика растворов. Идеальные и неидеальные растворы. Закон Рауля и закон Генри.

4. Коллигативные свойства растворов. Криоскопия и эбуллиоскопия.

5. Осмотические явления. Уравнение Вант-Гоффа, его термодинамический вывод. Биологической значение осмотического давления. Метод активностей.

6. Стандартные состояния. Термодинамическая классификация растворов. Парциальные мольные величины. Уравнение Гиббса-Дюгема. Равновесие жидкость-пар. Правила Гиббса-Коновалова.

7. Электролиты и неэлектролиты. Коллигативные свойства электролитов. Изотонический коэффициент, его связь со степенью диссоциации. Основные положения теории электролитической диссоциации Аррениуса. Степень диссоциации электролитов. Константа диссоциации слабого электролита. Закон разведения Оствальда.

8. Растворы сильных электролитов. Основные положения теории сильных электролитов (теория Дебая-Гюккеля). Понятие средней активности и среднего коэффициентами активности; их связь с активностью и коэффициентами активности отдельных ионов Ионная сила растворов. Ионная атмосфера и ассоциация ионов. Уравнения для коэффициента активности в первом, втором и третьем приближении теории Дебая-Гюккеля.

9. Электропроводность растворов электролитов. Удельная электропроводность и её зависимость от концентрации. Эквивалентная электропроводность. Числа переноса ионов. Законы Фарадея. Связь электропроводности со скоростями движения ионов. Подвижность ионов. Закон Кольрауша. Аномальная подвижность ионов водорода и гидроксид-ионов.

10. Электродные процессы. Общая характеристика электрохимических процессов. Понятие электродного потенциала. Водородная шкала электродных потенциалов. Стандартные электродные потенциалы некоторых электродов в водных растворах. Электрохимический ряд напряжений.

11. Электрохимические цепи (гальванические элементы): химические и концентрационные. Измерение ЭДС. Электроды сравнения. Электрохимический метод измерения рН. Электроды для измерения рН: водородный, стеклянный.

12. Формула Нернста для ЭДС и электродных потенциалов. Термодинамика гальванического уравнения Гиббса-Гельмгольца. Направленность электрохимических процессов.

Вопросы к Коллоквиуму № 3

1. Предмет и задачи химической кинетики. Механизмы химических реакций. Несоответствие механизмов химических реакций и их стехиометрических уравнений. Скорость химических реакций. Гомогенные и гетерогенные реакции. Простые и сложные реакции. Элементарные стадии. Основной постулат химической кинетики (закон действующих масс). Порядок и молекулярность реакций.

2. Простые химические реакции. Кинетика необратимых гомогенных реакций первого, второго и более высоких порядков. Определение константы скорости, порядка реакции и вида кинетического уравнения. Важность использования кинетических уравнений формальной кинетики для исследования биологических процессов на примере фармакокинетики. Константа элиминации и время полувыведения в фармакокинетике.

3. Влияние температуры на скорость химической реакции. Правило Вант-Гоффа. Уравнение Аррениуса. Энергия активации. Определение ее из экспериментальных данных.

4. Последовательные реакции. Анализ кинетических кривых последовательных реакций 1-го порядка. Метод стационарных концентраций Боденштейна. Применение метода для вывода кинетических уравнений.

5. Обратимые реакции как частный случай последовательных реакций. Кинетическое уравнение обратимой реакции 1-го порядка. Кинетическое определение константы равновесия химической реакции. Квазиравновесные приближения.

6. Параллельные (конкурирующие) реакции 1-го порядка. Анализ кинетических кривых для двух параллельных реакций 1-го порядка.

7. Сопряженные реакции (последовательно-конкурирующие реакции) как пример смешанных классов сложных реакций.

8. Представление о теориях химической кинетики. Элементы кинетической теории газов.

9. Теория активных столкновений. Физический смысл предэкспоненциального множителя в уравнении Аррениуса в рамках теории активных столкновений. Применение теории к биомолекулярным реакциям. Понятие о стерическом множителе.

10. Теория активированного комплекса (теория переходного состояния или абсолютных скоростей реакций). Основные положения и основное уравнение теории активированного комплекса. Сравнение теории активных столкновений и теории активированного комплекса для бимолекулярных реакций.

11. Понятие о цепных и фотохимических реакциях. Цепные реакции. Элементарные процессы возникновения, продолжения, разветвления и обрыва цепей. Неразветвленные и разветвленные цепные реакции. Ингибиторы цепных реакций.

12. Фотохимические реакции. Элементарные фотохимические процессы. Закон фотохимической эквивалентности Эйнштейна. Квантовый выход. Сенсибилизированные реакции. Хемилюминесценция. Биолюминесценция. Значение фотохимических и радиационно-химических реакций в природе.

13. Основные понятия катализа. Гомогенный и гетерогенный катализ. Катализаторы. Особенности ферментативного катализа.

14. Ферментативная кинетика. Уравнение Михаэлиса. Конкурентное и неконкурентное ингибирование.