МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
КАЗАХСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ АБАЯ
|
Утверждаю
Директор института
Естествознания и географии
____________________Х.Н.Жанбеков
«_____» _____________2015 г.
|
ПРОГРАММА ПОДГОТОВКИ К ВСТУПИТЕЛЬНОМУ ЭКЗАМЕНУ
В ДОКТАРАНТУРУ
для специальности 6D060600 –Химия
Алматы, 2015
Составители: Академик НАН РК Бектуров Е.А.
д.п.н., профессор Шокыбаев Ж.А.
д.п.н., профессор Ахметов Н.К.
д.х.н., профессор Мейирова Г.
Обсуждена на заседании кафедры «Химии» ИЕиГ, КазНПУ им.Абая
«__» ________2015 г., протокол №
Заведующий кафедрой:
д.п.н., профессор . ______________ Н.К.Ахметов
Зам.директор по учебной работе
ИЕиГ _____________ З.Д.Абдыкадырова
Программа рекомендована Советом института естествознания и географии «___» ____________2015 г., протокол № ___
Современные проблемы физической химии
Элементы статистической термодинамики. Статистический характер второго закона термодинамики. Изменение энтропии при обратимых и необратимых процессах. Основные понятия статистической термодинамики: фазовое пространство, термодинамическая вероятность. Теорема Лиувиля, эргоидная гипотеза. Статистика Больцмана. Связь между энтропией и термодинамической вероятностью. Основные постулаты статистической термодинамики и статистические выражения для основных термодинамических функций.
Расчет термодинамических функций идеальных газов. Расчет константы равновесия методом статистической термодинамики. Термодинамические потенциалы, характеристические функции и уравнения, описывающие состояние химического равновесия. Сумма по состояниям. Связь суммы по состояниям с термодинамическими функциями. Суммы по состояниям различных форм движения: поступательная, электронная, вращательная, колебательная. Составляющие внутренней энергии, теплоемкости и энтропии, обусловленные колебательным движением.
Современное воззрение на механизм образования растворов электролитов. Химическое взаимодействие как основное условие устойчивости растворов электролитов. Стандартная энтальпия образования иона в растворе. Стандартная энергия Гиббса образования иона в растворе. Стандартная энтропия образования иона в растворе.
Сольватация (гидратация) ионов. Модель Борна и термодинамический цикл Борна-Габера для расчета энергии сольватации. Термодинамика ионной сольватации. Тепловой эффект сольватации. Уравнение Борна-Бьеррума для вычисления энергии сольватации. Реальная химическая энергия сольватации. Зависимость теплоты сольватации (гидратации) ионов от его свойств: ионного радиуса, заряда, химической природы.
Термохимические эффекты в растворах электролитов. Модель Борна, Габера, Капустинского для расчета энергии кристаллической решетки и энергии гидратации ионов. Современное развитие теории Дебая-Гюккеля. Влияние сольватации ионов на коэффициент активности. Влияние ионной силы раствора на скорость химической реакции. Средне-ионные коэффициенты активности электролитов и влияние различных факторов на их значения. Энергия взаимодействия иона с ионной атмосферой, радиус ионной атмосферы. Ионная ассоциация в растворах электролитов. Равновесия процессов кислотно-основного взаимодействия и комплексообразования в растворах электролитов. Применение теории Дебая-Гюккеля для растворов слабых электролитов.
Методы решения равновесия на основе уравнения закона действующих масс. Методы расчета функций состояния на основе закона Гесса. Полиэлектролиты. Применение теории сильных электролитов для полиэлектролитов.
Вопросы к экзамену
-
Второй закон термодинамики
-
Изменение энтропии при обратимых и необратимых процессах
-
Энергия Гиббса смеси идеальных газов
-
Статическая физика и статистическая термодинамика
-
Статический характер второго закона термодинамики
-
Понятие о сольватации
-
Основные направления в развитии теории растворов
-
Термодинамические условия оборудования растворов
-
Теплоты растворения и разбавления
-
Термодинамические свойства идеальных жидких растворов
-
Неидеальные растворы
-
Предельно разбавленные, регулярные и атермальные растворы
-
Активность. Коэффициент активности. Стандартные состояние.
-
Современное состояние теории Дебая –Хюккеля
-
Влияние ионной силы раствора на скорость химических реакции
-
Ионная ассоциация в растворах электролитов.
-
Условия фазового равновесия. Правила фаз Гиббса
-
Применение правила фаз Гиббса к однокомпонентным системам.
-
Применение правила фаз Гиббса к двухкомпонентным системам
-
Применение правила фаз Гиббса к трехкомпонентным системам
-
Специфика растовров электролитов
-
Электролитическая диссоциация в растворе
-
Основные понятия электростатической теории силь ных электролитов Дебая и Хюккеля
-
Основные понятия теории ассоциации ионов
-
Полиэлетролиты
Литература
Основная:
-
Физическая химия: Учебник для химических специальностей вузов (под ред. Стромберга А.Г., Семченко Д.П.) М.: Высшая школа, 1999 г. 151 с.
-
Физическая химия. В 2 книгах. (Учебник) Под ред. Краснова К.С. М.: Высшая школа, 2001 г.155 с.
-
Краткий курс физической химии. Учебное пособие. Бокштейн К., Л.: Химия, 2002 г.175 с.
Дополнительная:
-
Физическая химия. Под ред. Никольского Б.П. Л.: Химия.-1987.-880 с.
-
Физическая химия. Даниельс Ф., Олберти Р. М.: Мир. -1987.-645 с.
-
Практические работы по физической химии: Учебное пособие для ВУЗов, 2002 (под ред. Мищенко К.П., Равдель А.А., Пономарева А.М.) 225 с.
-
Физическая и коллоидная химия.. Белик В.В., Киенская К.И. Гриф МО РФ, 2006г. 205 с.
Современные проблемы органической химии
Структура и реакционная способность органических соединений. Методы органического синтеза и применение полифункциональных соединений предельного, непредельного, а также ароматического, гетероциклического и элементоорганического рядов. Практика применения регио- и стерео-селективности. Получение хирального центра и перенос хиральности. Применение современных физических методов в конформационном анализе.
Эффективные способы управления в гетеролитических и гомолитических реакциях нуклеофильного, электрофильного и радикального характера. Органические ионы и факторы, определяющие их стабильность. Защита и регенерация функциональных групп.
Межфазный катализ, как способ получения макроциклов и краун-эфиров. Гетеросинтетический анализ. Синтоны – доноры и акцепторы. Синтетические эквиваленты. Применение перегруппировок, а также изомеризации и таутомерных явлений при создании полифункциональных и полициклических молекул. Электроциклические реакции и реакции циклоприсоединения. Катетены, фуллерены и наноструктуры.
Этапы развития химии и практического применения элементоорганических соединений, металлокомплексов. Их каталитическая активность. Область практического применения и перспектива.
Комбинаторная химия органических соединений. Направленный синтез некоторых органических соединении иммобилизацией на подложках. Компьютерный прогноз химической, биологической активности и электрохимических свойств молекул. Некоторые закономерности зависимости биологической активности от строения в ряду азот-, сера- и кислородсодержащих циклов.
Вопросы к экзамену
-
Структура и реакционная способность органических соединений
-
Методы органического синтеза и применение полифункциональных соединений предельного и непредельного рядов.
-
Методы органического синтеза и применение полифункциональных соединений ароматического ряда
-
Методы органического синтеза и применение полифункциональных соединений гетероциклического ряда
-
Методы органического синтеза и применение полифункциональных соединений элементоорганического ряда.
-
Стереохимия органических молекул
-
Регио- и стерео селективность
-
Получение хирального центра и перенос хиральности
-
Эффективные способы управления гомолитических реакциях нуклеофильного, электрофильного и радикального характера
-
Эффективные способы управления гетеролитических реакциях нуклеофильного, электрофильного и радикального характера
-
Современные проблемы прикладной органической химии.
-
Взаимные превращения функциональных групп
-
Влияние конфермаций на реакционноспособность молекул
-
Межфазный катализ, как способ получения макроциклов
-
Применение перегруппировок, а также изоляций и таутомерных явлений при соединении полифункциональных и полициклических молекул.
-
Нанотехнологии синтеза органических молекул
-
Фуллерены и наноструктуры
-
Этапы развития химии электроорганических соединений
-
Современные проблемы в химии электроорганических соединений
-
Направлений синтеза некоторых органических соединений на подложках
-
Компьютерный прогноз химических свойств молекл
-
Компьютерный прогноз биологический активных молекул
-
Компьютерный прогноз электрохимических свойств молекул
-
Практические значение взаимосвязи структура-биологическая активность
-
Построение циклов и молекулярный дизайн.
Литература
Основная:
-
Аграномов А.Е. Избранные главы органической химии. М.: 1990. 270 c.
-
Петров А.А., БальянХ.В., Трощенко А.Т. Органическая химия. Алматы. 1991. 437 с.
-
Терней А. Современная органическая химия. I, II T. М.: 1981. 370 c.
-
Матье Ж., Панико Р. Курс теоретических основ органической химии. М.: 1975.556 .
-
Рэмсден Э.Н. Начало современной химии. Л. Х. 1989. 784 с.
Дополнительная:
-
Татевский В.М. Строение молекул. М.: 1977. 511 с.
-
Абланова Е.Х. Химиялық байланыс және зат құрылысы. Алматы. 2000. 290 б.
-
Артеменко А.И. Органическая химия. М.: ВШ. 1987. 312 с.
-
Лабораторные работы по органической химии, под редакцией Гинзбурга О.Ф. М.: ВШ. 1982. 275 c.
Избранные главы аналитической химии
Термодинамика равновесия простых и сопряженных химических реакций. Произведение растворимости и изменение стандартной энергии Гиббса при осаждении. Стандартные термодинамические свойства веществ и химическое сродство.
Влияние побочных реакций протонизации, комплексообразования и осаждения на скорость основных аналитических реакций в реальных растворах. Протолитическая теория кислот и оснований Бренстеда – Лоури.
Анализ уравнения Бренстеда: первое, второе и третье следствия, определяющие силу кислот (оснований) в зависимости от компонентного состава раствора. Факторы и процессы, определяющие кислотность сильных, слабых кислот (оснований) и кислот средней силы (оснований) в условиях их крайнего концентрирования и разбавления.
Гомогенное равновесие. Активность и коэффициент активности. Ионная сила раствора. Реакции комплексообразования. Основные характеристики. Равновесие в растворах координационных соединений. Устойчивость комплексных соединений. Реакции комплексообразования. Основные характеристики. Равновесие в растворах координационных соединений. Скорость реакции комплексообразования в растворе. Кривые титрования при комплексометрическом титровании.
Графический анализ кислотно-основных, комплексообразующих и окислительно-восстановительных процессов в целях определения условий и направления анализа.
Ванадометрия. Титрант, индикатор ванадометрии. Меркуриметрия как один из видов комплексометрического титрования. Индикаторы применяемые при данном виде титрования.
Расчетные особенности влияния побочных процессов протонизации, гидролиза и комплексообразования на растворимость осадков в условиях гетерогенного равновесия.
Сущность титриметрического анализа, кривые титрования. Электронная теория Льюиса. Теория Усановича. Равновесие в водных растворах кислот и оснований. Кислотно-основные индикаторы. Кривые титрования смеси кислот и смеси оснований. Буферные растворы. Буферная емкость. Практическое применение методов кислотно-основного титрования.
Скорость и механизм реакций окисления – восстановления. Константы равновесия окислительно-восстановительных реакций. Теоретические основы окислительно-восстановительных методов анализа: перманганатометрии, иодометрии, хроматометрии. Рабочие растворы. Индикаторы. Практическое применение. Влияние ионной силы растворов и температуры на протекание реакций окисления и восстановления.
Вопросы к экзамену
-
Значение и основные этапы развития аналитической химии.
-
Методы аналитической химии
-
Сущность титриметрического анализа
-
Расчеты в титриметрическом анализе. Кривые титрования.
-
Реакции комплексообразования.
-
Кривые титрования при комплексометрическом титровании.
-
Теоретические основы окислительно-восстановительного метода анализа.
-
Ванадометрия
-
Иодометрия
-
Хроматометрия
-
Перманганатометрия
-
Меркуриметрия
-
Факторы влияние на проникновение реакции окисления и восстановления
-
Скорость и механизм реакции окисления и восстановления
-
Графический анализ кислотно-основных процессов в целях определение условий и направления анализа.
-
Графический анализ комплексообразующих процессов в целях определение условий и направления анализа.
-
Графический анализ окислительно-восстановительных процессов в целях определение условий и направления анализа.
-
Буферные расстворы. Буферная емкость.
-
Практическое применение методов кислотно-основного титрования
-
Практическое применение методов комплексометрического титрования
-
Практические применение окислительно-восстановительных методов анализа
-
Гомогенное равновесие
-
Ионная сила растворов.
-
Равновесие в растворах координационных соединений
-
Растворение малорастворимых соединений
-
Термодинамическое равновесия простых и сопряженных химических реакции.
Литература
Основная:
-
Основы аналитической химии. В 2 кн.: Кн. 1. Общие вопросы. Методы разделения: Учеб. для вузов./ Ю.А.Золотов, Е.Н.Дорохова, В.И.Фадеева и др. Под ред. Ю.А. Золотова.- М.: Высшая школа, 2002, 357 с.
-
Основы аналитической химии. В 2 кн.: Кн.2. Методы химического анализа: Учеб. для вузов./ Ю.А.Золотов, Е.Н.Дорохова, В.И.Фадеева и др. Под ред. Ю.А. Золотова.- М.: Высшая школа, 2002, 494 с.
-
Васильев В.П. Аналитическая химия. В 2 кн.: Кн. 2: Физико-химические методы анализа: Учеб. пособие для студ. вузов.- М.: Дрофа, 2005, 384 с.
-
Соколовский А.Е., Радион Е.В. Физико-химические методы анализа. – Минск: Белорусский гос.университет, 2007, 124 с.
-
Баев А.К., Свирко Л.К., Копылович М.Н. Физико-химические методы анализа. : Учеб. пособие для студ. вузов.- Минск.: Минский гос.экономич.ун-т, 2005, 66 с.
-
Лебедева М.И. Лабораторный практикум по физико-химическим методам анализа /М.И.Лебедева, Б.И.Исаева и др. Тамбов: Изд. Тамб. Гос.ун-та, 2002, 75 с.
Дополнительная:
-
Васильев В.П. и др. Аналитическая химия. Сборник вопросов и задач. М.: Дрофа, 2004. – 318 с.
-
Золотов Ю.А., Иванов В.М., Амелин В.Г. Химические тест-методы анализа – М.: Едиториал УРСС, 2002.- 304 с.
-
Васильев В.П. Аналитическая химия. Сборник вопросов, упражнений и задач: пособие для вузов / В.П.Васильев, Л.А.Кочергина, Т.Д.Орлова; Под ред. В.П.Васильева.- 2-е изд., перераб. И доп.- М.: Дрофа, 2003. – 320 с.
-
Попечителев Е.П., Старцева О.Н. Аналитические исследования в медицине, биологии и экологии.- М.: высшая школа, 2003.- 279 с.
-
Сидоренко В.М. Молекулярная спектроскопия биологических сред.- М.: высшая школа, 2004.- 191 с.
Достарыңызбен бөлісу: |