Программа подготовки к вступительному экзамену в доктарантуру для специальности 6D060600 -химия Алматы, 2015

Утверждаю Директор института Естествознания и географии ____________________Х.Н.Жанбеков «_____» _____________2015 г.

Алматы, 2015

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 № ___

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.

1. 
   Второй закон термодинамики
   
2. 
   Изменение энтропии при обратимых и необратимых процессах
   
3. 
   Энергия Гиббса смеси идеальных газов
   
4. 
   Статическая физика и статистическая термодинамика
   
5. 
   Статический характер второго закона термодинамики
   
6. 
   Понятие о сольватации
   
7. 
   Основные направления в развитии теории растворов
   
8. 
   Термодинамические условия оборудования растворов
   
9. 
   Теплоты растворения и разбавления
   
10. 
    Термодинамические свойства идеальных жидких растворов
    
11. 
    Неидеальные растворы
    
12. 
    Предельно разбавленные, регулярные и атермальные растворы
    
13. 
    Активность. Коэффициент активности. Стандартные состояние.
    
14. 
    Современное состояние теории Дебая –Хюккеля
    
15. 
    Влияние ионной силы раствора на скорость химических реакции
    
16. 
    Ионная ассоциация в растворах электролитов.
    
17. 
    Условия фазового равновесия. Правила фаз Гиббса
    
18. 
    Применение правила фаз Гиббса к однокомпонентным системам.
    
19. 
    Применение правила фаз Гиббса к двухкомпонентным системам
    
20. 
    Применение правила фаз Гиббса к трехкомпонентным системам
    
21. 
    Специфика растовров электролитов
    
22. 
    Электролитическая диссоциация в растворе
    
23. 
    Основные понятия электростатической теории силь ных электролитов Дебая и Хюккеля
    
24. 
    Основные понятия теории ассоциации ионов
    
25. 
    Полиэлетролиты
    

1. 
   Физическая химия: Учебник для химических специальностей вузов (под ред. Стромберга А.Г., Семченко Д.П.) М.: Высшая школа, 1999 г. 151 с.
   
2. 
   Физическая химия. В 2 книгах. (Учебник) Под ред. Краснова К.С. М.: Высшая школа, 2001 г.155 с.
   
3. 
   Краткий курс физической химии. Учебное пособие. Бокштейн К., Л.: Химия, 2002 г.175 с.
   

1. 
   Физическая химия. Под ред. Никольского Б.П. Л.: Химия.-1987.-880 с.
   
2. 
   Физическая химия. Даниельс Ф., Олберти Р. М.: Мир. -1987.-645 с.
   
3. 
   Практические работы по физической химии: Учебное пособие для ВУЗов, 2002 (под ред. Мищенко К.П., Равдель А.А., Пономарева А.М.) 225 с.
   
4. 
   Физическая и коллоидная химия.. Белик В.В., Киенская К.И. Гриф МО РФ, 2006г. 205 с.
   

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.

1. 
   Структура и реакционная способность органических соединений
   
2. 
   Методы органического синтеза и применение полифункциональных соединений предельного и непредельного рядов.
   
3. 
   Методы органического синтеза и применение полифункциональных соединений ароматического ряда
   
4. 
   Методы органического синтеза и применение полифункциональных соединений гетероциклического ряда
   
5. 
   Методы органического синтеза и применение полифункциональных соединений элементоорганического ряда.
   
6. 
   Стереохимия органических молекул
   
7. 
   Регио- и стерео селективность
   
8. 
   Получение хирального центра и перенос хиральности
   
9. 
   Эффективные способы управления гомолитических реакциях нуклеофильного, электрофильного и радикального характера
   
10. 
    Эффективные способы управления гетеролитических реакциях нуклеофильного, электрофильного и радикального характера
    
11. 
    Современные проблемы прикладной органической химии.
    
12. 
    Взаимные превращения функциональных групп
    
13. 
    Влияние конфермаций на реакционноспособность молекул
    
14. 
    Межфазный катализ, как способ получения макроциклов
    
15. 
    Применение перегруппировок, а также изоляций и таутомерных явлений при соединении полифункциональных и полициклических молекул.
    
16. 
    Нанотехнологии синтеза органических молекул
    
17. 
    Фуллерены и наноструктуры
    
18. 
    Этапы развития химии электроорганических соединений
    
19. 
    Современные проблемы в химии электроорганических соединений
    
20. 
    Направлений синтеза некоторых органических соединений на подложках
    
21. 
    Компьютерный прогноз химических свойств молекл
    
22. 
    Компьютерный прогноз биологический активных молекул
    
23. 
    Компьютерный прогноз электрохимических свойств молекул
    
24. 
    Практические значение взаимосвязи структура-биологическая активность
    
25. 
    Построение циклов и молекулярный дизайн.
    

1. 
   Аграномов А.Е. Избранные главы органической химии. М.: 1990. 270 c.
   
2. 
   Петров А.А., БальянХ.В., Трощенко А.Т. Органическая химия. Алматы. 1991. 437 с.
   
3. 
   Терней А. Современная органическая химия. I, II T. М.: 1981. 370 c.
   
4. 
   Матье Ж., Панико Р. Курс теоретических основ органической химии. М.: 1975.556 .
   
5. 
   Рэмсден Э.Н. Начало современной химии. Л. Х. 1989. 784 с.
   

1. 
   Татевский В.М. Строение молекул. М.: 1977. 511 с.
   
2. 
   Абланова Е.Х. Химиялық байланыс және зат құрылысы. Алматы. 2000. 290 б.
   
3. 
   Артеменко А.И. Органическая химия. М.: ВШ. 1987. 312 с.
   
4. 
   Лабораторные работы по органической химии, под редакцией Гинзбурга О.Ф. М.: ВШ. 1982. 275 c.
   

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.

Расчетные особенности влияния побочных процессов протонизации, гидролиза и комплексообразования на растворимость осадков в условиях гетерогенного равновесия.

1. 
   Значение и основные этапы развития аналитической химии.
   
2. 
   Методы аналитической химии
   
3. 
   Сущность титриметрического анализа
   
4. 
   Расчеты в титриметрическом анализе. Кривые титрования.
   
5. 
   Реакции комплексообразования.
   
6. 
   Кривые титрования при комплексометрическом титровании.
   
7. 
   Теоретические основы окислительно-восстановительного метода анализа.
   
8. 
   Ванадометрия
   
9. 
   Иодометрия
   
10. 
    Хроматометрия
    
11. 
    Перманганатометрия
    
12. 
    Меркуриметрия
    
13. 
    Факторы влияние на проникновение реакции окисления и восстановления
    
14. 
    Скорость и механизм реакции окисления и восстановления
    
15. 
    Графический анализ кислотно-основных процессов в целях определение условий и направления анализа.
    
16. 
    Графический анализ комплексообразующих процессов в целях определение условий и направления анализа.
    
17. 
    Графический анализ окислительно-восстановительных процессов в целях определение условий и направления анализа.
    
18. 
    Буферные расстворы. Буферная емкость.
    
19. 
    Практическое применение методов кислотно-основного титрования
    
20. 
    Практическое применение методов комплексометрического титрования
    
21. 
    Практические применение окислительно-восстановительных методов анализа
    
22. 
    Гомогенное равновесие
    
23. 
    Ионная сила растворов.
    
24. 
    Равновесие в растворах координационных соединений
    
25. 
    Растворение малорастворимых соединений
    
26. 
    Термодинамическое равновесия простых и сопряженных химических реакции.
    

1. 
   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.
   
2. 
   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.
   
3. 
   Васильев В.П. Аналитическая химия. В 2 кн.: Кн. 2: Физико-химические методы анализа: Учеб. пособие для студ. вузов.- М.: Дрофа, 2005, 384 с.
   
4. 
   Соколовский А.Е., Радион Е.В. Физико-химические методы анализа. – Минск: Белорусский гос.университет, 2007, 124 с.
   
5. 
   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.
   
6. 
   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.
   

1. 
   Васильев В.П. и др. Аналитическая химия. Сборник вопросов и задач. М.: Дрофа, 2004. – 318 с.
   
2. 
   Золотов Ю.А., Иванов В.М., Амелин В.Г. Химические тест-методы анализа – М.: Едиториал УРСС, 2002.- 304 с.
   
3. 
   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.
   
4. 
   Попечителев Е.П., Старцева О.Н. Аналитические исследования в медицине, биологии и экологии.- М.: высшая школа, 2003.- 279 с.
   
5. 
   Сидоренко В.М. Молекулярная спектроскопия биологических сред.- М.: высшая школа, 2004.- 191 с.