Користувач:Albedo/Хемія
Загальна та неорганічна хімія
1. Фізичні й хімічні процеси. Класифікація речовин. Прості і складні речовини. Гетерогенні й гомогенні суміші, розчини. Тверді розчини, стопи, інтерметаліди, амальгами. Рідкі розчини. Способи розділення сумішей (седиментація флотація, просіювання, екстракція, магнітна сепарація, декантація, центрифугування, дистиляція, фільтрування, сорбція, хроматографія). Кількісний склад сумішей (масові, молярні, об'ємні частки).
2. Будова атома. субатомні частинки. Типи радіоактивного випромінювання. Ядерні реакції. Дефект маси.
3. Іони. Ступінь окиснення. Окисники, відновники. Написання рівнянь окисно-відновних реакцій.
4. Кількість речовини. Розрахунки з використанням сталої Авогадро. Масові частки елементів у сполуках. Визначення хімічної формули речовини за даними про його кількісний елементний склад. Розрахунки за рівняннями хімічних реакцій. Розрахунки за рівняннями реакцій, якщо реагенти містять домішки. Розрахунки за рівняннями паралельних реакцій. Розрахунки за рівняннями послідовних реакцій.
5. Молярний об'єм ідеального газу. Закон Дальтона. Закон об'ємних відношень, закон Гей-Люссака, рівняння Менделєєва-Клапейрона. Розрахунки складу газових сумішей, в яких відбуваються хімічні реакції.
6. Термохімія. Закон Гесса. Теплоти утворення та горіння речовин, наслідки із закону Гесса. Розрахунки за термохімічними рівняннями. Тепловий ефект розчинення.
7. Розчини. Способи вираження концентрації розчину. Змішування розчинів. Розчинність газів та твердих речовин. Закон Генрі. Дисоціація солей, кислот, основ у водних розчинах. Іонні реакції у розчинах.
8. Основні класи неорганічних сполук та генетичний зв'язок між ними. Уявлення про координаційні сполуки, кристалогідрати.
9. Хімія елементів першого, другого та третього періодів. Хімія гідрогену, карбону, нітрогену, оксигену, лужних та лужноземельних металів, галогенів, халькогенів, типових представників перехідних елементів.
10. Хімічний посуд. Основні операції хімічного синтезу та аналізу.
11. Основи аналітичної хімії. Гравіметрія. Якісний аналіз катіонів і аніонів у розчинах.
Загальна, неорганічна, фізична та аналітична хімія
1. Періодичний закон і періодична система елементів Д.І. Мендєлєєва. Залежність властивостей елементів від їх розташування в періодичній таблиці. Залежність властивостей елементів від електронної будови атомів. Розміри атомів та іонів. Енергії іонізації, спорідненість до електрона, електронегативність. Взаємодія світла з речовиною.
2. Хімічний зв'язок, його характеристики Ковалентний та іонний типи зв'язку. Гібридизація. Геометрична будова молекул та іонів. Модель Гіллеспі. Будова речовини у конденсованому стані.
3. Електролітична дисоціація. Ступінь дисоціації. Слабкі та сильні електроліти. рН розчину. Гідроліз. Комплексоутворення у розчинах. Розрахунки іонних рівноваг у розчинах. Теорії кислот та основ Бренстеда-Лоурі та Льюїса. Електроліз.
4. Молярна маса еквівалентів. Розрахунки із застосуванням закону еквівалентних відношень.
5. Хімія металів. Хімія неметалів.
6. Принципи функціонування хімічних виробництв. Масштабність виробництва. Екологічні проблеми хімічних виробництв. Хімічна та металургійна промисловість. Виробництво сірчаної, фосфорної, азотної кислот, лугів, содових продуктів, металів, добрив.
7. Об'ємний аналіз.
1. Хімічний зв'язок. Іонний та ковалентний зв'язки. Основи квантово-хімічного опису хімічного зв'язку. Резонанс та резонансні структури. Делокалізація електронів, молекулярні орбіталі, хімічний зв'язок у полієнах та ароматичних сполуках. Електронна й просторова будова та властивості координаційних сполук. Класифікація, номенклатура, ізомерія, забарвлення й магнітні властивості комплексів. Використання методів ВС та МО для опису електронної будови.
2. Основи термодинаміки. Система та її стани. Термодинамічні компоненти системи. Внутрішня енергія системи. Теплота та робота. Ізохорний та ізобарний процеси, ентальпія, ентропія, енергія Гіббса. Оборотні (рівноважні) та необоротні (нерівноважні, спонтанні) процеси. Критерії самочинного перебігу спонтанних процесів. Термодинаміка фазових переходів. Рівняння Клапейрона–Клаузіуса. Фазові діаграми стану. Правило фаз Гіббса, умови рівноваги між фазами. Константа рівноваги та способи її вираження: через парціальні тиски (Кр), через концентрації (Кс), через мольні частки (Кх). Стандартна константа рівноваги (К0). Розрахунки рівноважного складу. Методи визначення молекулярних мас: кріоскопія, ебуліоскопія, осмометрія, ефузія.
3. Електрохімія. Гальванічні елементи, термодинамічні параметри хімічної реакції, що відбувається в гальванічному елементі. Класифікація електродів (І та ІІ роду, газові, окисно-відновні) та електрохімічних кіл (хімічні, концентраційні). Залежність електрорушійної сили та потенціалів електродів від концентрації (активності) потенціаловизначаюих іонів, рівняння Нернста . Закони електролізу.
4. Основи хімічної кінетики. Механізм реакції, прості та складні реакції. Швидкість реакції, кінетичні криві, кінетичні рівняння. Порядок реакції та методи його визначення. Константа швидкості реакції, період напівперетворення. Молекулярність елементарних реакцій та її зв'язок із порядком реакції. Інтегрування кінетичних рівнянь для реакцій різних порядків. Складні реакції. Паралельні реакції. Послідовні реакції. Метод стаціонарного стану. Оборотні реакції. Теорія Арреніуса. Залежність константи швидкості від температури, енергія активації. Розрахунки енергії активації. Теорія перехідного стану. Основи гомогенного й гетерогенного каталізу.
Кінетичні схеми і механізми ферментативних реакцій. Багатосубстратні реакції. Вплив температури і рН на швидкість ферментативної реакції. Індуктори й інгібітори; інактивація ферментів. Використання ферментативних реакцій у біотехнології. Основні біотехнологічні виробництва. Промислове використання іммобілізованих ферментів.
5. Обчислення рН буферних розчинів. Електрохімічні методи аналізу: потенціометрія, кондуктометрія, амперметрія. Оптичні методи аналізу. Принципи хроматографії органічних сполук. Типи носіїв у хроматографії. Тонкошарова хроматографія.
6. Інфрачервона спектроскопія, інтерпретація ІЧ-спектрів з використанням таблиць частот груп. Спектроскопія магнітного резонансу: поняття про ЕПР-спектри; ЯМР-спектроскопія: причини виникнення сигналу, інтенсивність та хімічний зсув, тонка структура ЯМР-спектрів; спін-спінова взаємодія (константи спін-спінової взаємодії та мультиплетність сигналу). Мас-спектрометрія. Магнетизм.
1. Будова органічних сполук. Основні типи зв'язків в органічних сполуках; s— та p-зв'язки. Взаємодія валентних електронів (кон'югація). Полярність зв'язків. Індуктивний та мезомерний взаємний вплив атомів та груп атомів у молекулах органічних сполук.
2. Ізомерія. Типи ізомерії органічних сполук. Поняття про конфігурацію та конформацію. Хіральність. Типи хіральності органічних сполук. Енантіомери й діастереомери. Поняття про оптичну активність органічних сполук. Номенклатура органічних сполук, в тому числі цис-, транс- та оптичних ізомерів (R,S-номенклатура).
3. Вуглеводні. Насичені вуглеводні (алкани). Гомологічний ряд та ізомерія алканів. Властивості алканів. Поняття про вільні радикали. Добування та застосування алканів. Циклоалкани. Стереохімія циклоалканів С3-С7. Поліциклічні насичені вуглеводні — декалін і адамантан, їх стереохімія та хімічні властивості. Ненасичені вуглеводні. Етилен та його гомологи (алкени). Фізичні та хімічні властивості, електронна будова етиленових вуглеводнів. Утворення та стабільність карбокатіонів. Дієнові вуглеводні та полієни. Бутадієн, ізопрен, аллен. Взаємодія електронів p-зв'язків у дієнах (кон'югація), зміщення електронної густини в кон'югованих системах атомів, вплив на хімічні властивості дієнів. 1,2- та 1,4-приєднання електрофілів. Ацетилен та його гомологи (алкіни). Електронна будова і хімічні властивості алкінів. Ароматичні вуглеводні (арени). Бензол та його гомологи. Поняття ароматичності та антиароматичності. Небензоїдні ароматичні системи. Номенклатура ароматичних вуглеводнів. Хімічні властивості аренів. Добування та застосування ароматичних вуглеводнів. Взаємоперетворення насичених, ненасичених та ароматичних вуглеводнів.
4. Галогенопохідні вуглеводнів. Будова галогенопохідних вуглеводнів; полярність зв'язку карбон — галоген. Добування, хімічні властивості галогенопохідних вуглеводнів. Нуклеофільне заміщення при sp3-гібридизованому атомі карбону. Застосування галогенопохідних вуглеводнів у побуті та в органічних синтезах. Отримання та застосування металоорганічних сполук. Галогенопохідні як забруднювачі навколишнього середовища.
5. Спирти та феноли. Гомологічний ряд і номенклатура спиртів. Водневі зв'язки у спиртах. Синтез, хімічні властивості й застосування спиртів. Багатоатомні спирти. Етери, їх отримання. Феноли. Взаємний вплив атомів у молекулі фенолу і пов'язані з цим його хімічні властивості. Кислотність фенолів. Добування фенолів. Поширення в природі спиртів та фенолів.
6. Альдегіди та кетони. Поширеність альдегідів та кетонів у природі. Номенклатура альдегідів та кетонів, будова їх молекул. Хімічні властивості альдегідів та кетонів. Синтез і застосування альдегідів і кетонів.
7. Карбонові кислоти та їх похідні. Номенклатура карбонових кислот, будова їх молекул; карбоксильна група. Хімічні властивості карбонових кислот. Мурашина, оцтова, стеаринова, бензойна, щавлева, янтарна та лимонна кислоти. Синтез і застосування карбонових кислот. Аспірин. Похідні карбонових кислот: ангідриди, хлорангідриди, естери та аміди, їх отримання і хімічні властивості. Солі карбонових кислот. Поняття про поверхнево активні речовини. Міцели. Мила та мийні засоби.
8. Нітрогеновмісні органічні сполуки. Аміни, поширеність у природі, номенклатура. Будова молекул амінів. Метиламін, триетиламін та анілін. Хімічні властивості амінів: реакції з кислотами (зіставлення з аміаком) та ангідридами кислот, галогеналканами. Четвертинні амонійні солі. Синтез та застосування амінів. Нітроалкани та нітроарени, їх хімічні властивості та застосування. Оксими, гідразони, нітрили, гідроксамові кислоти, азиди та гідразиди.
9. Сульфуровмісні органічні сполуки. Тіоли і меркаптани, їх хімічні властивості й добування. Алкіл- і арилсульфокислоти та їх естери. Хімічні властивості й добування.
10. Гетероциклічні сполуки. Поширеність гетероциклічних сполук у природі, їх застосування. Ароматичні п'яти- та шестичленні гетероцикли з одним гетероатомом. Їх синтез та хімічні властивості. Порівняння їх електронної будови і хімічних властивостей з бензолом.
11. Макроцикли: порфірини, краун-етери, криптанди, карцеранди, каліксарени, катенани, ротоксани тощо. Принципи темплатного синтезу.
12. Синтетичні та природні барвники, їх основні класи та застосування. Індиго, метилоранж, флуоресцеїн, флавоноли й халкони. Ціанінові барвники. Принципи залежності кольору органічної сполуки від її будови.
13. Механізми органічних реакцій. Реакції заміщення. Нуклеофільне заміщення біля насиченого атома вуглецю. Механізми SN1 та SN2. Механізми нуклеофiльного заміщення в ароматичних сполуках. Електрофiльне заміщення в ароматичних сполуках. Механізми реакцій приєднання. Електрофiльне приєднання до кратного зв'язку. Електрофiльне приєднання до спряжених дiєнiв. Механізм нуклеофiльного приєднання до кратного зв'язку. Цiанетилювання. Реакція Міхаеля. Реакції по карбонільній групі. Приклади приєднання до карбонільної групи спиртів, тіолів, ціановодню, HSO3, гiдрид-iону. Реакція Мейeрвейна-Понндорфа. Реакція Каннiцаро. Ацилоїнова конденсація. Приклади реакцій приєднання-відщеплення. Реакції з похідними амiаку. Гiдроліз естерів. Приєднання нуклеофiлiв із вуглецевим центром. Взаємодія з металоорганічними сполуками. Приєднання ацетилiд-iонiв. Альдольна конденсація. Приєднання нiтроалканiв. Реакція Перкiна. Реакція Кневенагеля та Штоббе. Естерна конденсація Клайзена. Бензоїнова конденсація. Бензилове перегрупування. Реакція Вiттiга. Стереоселективність реакцій приєднання до карбонiльної групи. Реакції елiмiнації та їх механізми. Стереохiмiя процесів елiмiнації. Правила Зайцева та Гофмана. Стабільність, структура й перегрупування карбокатiонiв. Секстетнi перегрупування. Реакції карбанiонiв. Таутомернi перетворення. Реакції приєднання та елiмiнації: карбоксилювання і декарбоксилювання. Приклади реакцій замiщення: дейтеро-водневий обмін, реакція Раймера-Тiмана. Реакції окиснення. Радикали та iх реакції. Методи утворення вiльних радикалiв. Просторова будова й стабільність радикалiв. Приклади реакцій. Реакції, що контролюються симетрiєю. Реакції циклоприєднання. Реакція Дiльса-Альдера. Реакції 1,3-бiполярного приєднання. Сигматропнi перегрупування.
14. Основні класи природних органічних сполук. Амінокислоти, пептиди, білки, склад їх молекул. Структура 20-ти природних амінокислот. Поширеність у природі. Хроматографія та електрофорез амінокислот. Взаємозв'язок будови молекул із фізичними властивостями. Хімічні властивості амінокислот. Синтез L-амінокислот та пептидів. Аналіз амінокислотної послідовності в пептидах. Структурні рівні організації білкових молекул. Денатурація і ренатурація білків. Методи виділення білків. Метаболізм білків. Чотири шляхи перетворення амінокислот у живих організмах. Практичне застосування амінокислот, пептидів та білків. Аспартам. Желатин. Ферменти, їх склад і механізм дії. Кінетика ферментативних реакцій. Роль АТФ у механізмах дії ферментів.
Вуглеводи. Поширеність у природі та застосування. Основні принципи процесу фотосинтезу вуглеводів, стадії темнова та світлова. Шляхи перетворення вуглеводів в організмі до молочної кислоти та етанолу. АТФ-баланс. Моносахариди, олігосахариди, полісахариди. a-D- і b-D-Глюкопіранози. Фруктоза. Три типи проекцій моносахаридів: Фішера, Хеуорта і сучасний тип. Дисахариди: мальтоза, целобіоза, лактоза й сахароза, склад їх молекул. Крохмаль і целюлоза.
Нуклеїнові кислоти. ДНК, РНК та їх складові. Рибоза та дезоксирибоза. Піримідинові та пуринові основи. Компліментарність основ і будова молекули ДНК. Будова й склад хромосоми. Реплікація ДНК, транскрипція генів, механізм синтезу білка. Мутації генів. Генна інженерія.
Жири та ліпіди. Тригліцериди, фосфоліпіди, гліколіпіди. Гліцеро- та сфінголіпіди. Хімічний синтез і біосинтез ліпідів. Метаболізм ліпідів. Ліпосоми й ліпопротеїни. Будова клітинної мембрани. Транспорт речовин через мембрану.
Вітаміни А-Е, Р та їх роль у життєдіяльності організмів. Стероїди: статеві гормони, жовчні кислоти, преднізолон. Терпени: камфора, ментол, валідол. Складові парфум. Антибіотики: пеніциліни, тетрацикліни. Алкалоїди груп хініну, кофеїну та нікотину. Їх практичне використання. Простагландини і їх практичне значення. Інсектициди та гербіциди. Репеленти й аттрактанти. Регулятори росту рослин.
15. Високомолекулярні сполуки (полімери). Поняття мономера та полімеру. Елементарна ланка полімеру. Природні та штучні полімери. Полімеризація і поліконденсація — основні методи отримання полімерів. Регулярні та нерегулярні полімери. Типові представники полімерів різних класів. Синтетичні волокна. Синтетичні, природні та штучні полімери. Проблеми утилізації відпрацьованих полімерних матеріалів та відходів.
16. Промислове виробництво органічних сполук. Природні джерела органічної сировини. Нафта, її склад, переробка та застосування нафтопродуктів. Процеси переробки нафтопродуктів: перегонка, крекінг та риформінг. Паливно-мастильні матеріали. Природний та супутній нафтовий гази, їх склад, переробка та застосування продуктів переробки. Синтез-газ. Вугілля та його хімічне використання. Кокс.
Рослинна сировина в хімічних виробництвах. Біотехнології у виробництві хімічних сполук. Біосинтези етанолу, сахарози, фруктози та пеніциліну.