Программа вступительного экзамена по специальности для поступающих в докторантуру phd по специальности «6 d 060600 Химия»

а) Форма вступительного экзамена – письменный экзамен. Экзаменующиеся записывают свои ответы на вопросы экзаменационного билета на листах ответов, которые проверяются экзаменационной комиссией в зашифрованном виде.

• 
  находить оригинальное применение существующим знаниям, наряду с практическим пониманием того, как существующие методы исследований и анализа применяются в соответствующей науке для создания и интерпретации нового знания;
  
• 
  решать актуальные проблемы современной химии и химической технологии;
  
• 
  демонстрировать самостоятельность и оригинальный подход при решении проблем, самостоятельно планировать и решать задачи на профессиональном уровне.
  

– уметь реализовывать теоретические и/или прикладные научные исследования и разработки в области химии на высоком научном уровне, отвечающим международным требованиям;

– обладать комплексом личностных качеств, фундаментальных знаний и системных навыков, обеспечивающих высокую конкурентноспособность на мировом рынке труда, в т.ч. при трудоустройстве в специфических областях, требующих проявления глубокой ответственности, значительной самостоятельности и творческой инициативы в сложных и непредсказуемых профессиональных ситуациях.

3. Пререквизиты образовательной программы
«Современные проблемы физической химии»

«Современные технологии пепеработки органических веществ»

«Избранные главы аналитической химии»

«Современные проблемы химии и технологии полимеров»

Первое начало термодинамики. Применение первого начала термодинамики к процессам в любых системах. Прикладные аспекты закона Гесса для реальных химических процессов. Термохимия. Приближенные методы расчета теплоты образования и сгорания неорганических и органических веществ.

Связь теплоемкости с термодинамическими функциями. Виды теплоемкости. Зависимость теплоемкости от температуры. Зависимость теплового эффекта химической реакции от температуры.

Статистическое обоснование второго закона термодинамики. Энтропия. Второе начало термодинамики для обратимых и необратимых процессов. Изменение энтропии для разных процессов.

Уравнение изотермы химической реакции и константа равновесия. Уравнение изотермы и направление химической реакции. Константа равновесия и стандартная энергия Гиббса реакции. Константа равновесия и разные способы выражения состава реакционной смеси.

Влияние давления на равновесие химической реакции. Принцип смещения равновесия. Зависимость константы равновесия от температуры. Анализ уравнений изобары и изохоры реакции. Определение констант равновесия химических реакций при любых температурах с использованием абсолютных энтропий.

Основные положения статистической термодинамики. Свойства макро- и микросостояний. Термодинамическая вероятность и энтропия. Основные понятия о молекулярной сумме по состояниям.

Основной закон фазового равновесия. Уравнение Клапейрона-Клаузиуса. Однокомпонентные гетерогенные системы на примере диаграммы состояния воды. Двухкомпонентные системы с эвтектикой. Термический анализ.

Основные понятия и определени термодинамики неравновесных процессов. Открытые и закрытые системы. Возникновение энтропии в открытых системах. Применение законов неравновесной термодинамики для химических реакций.

Химическое взаимодействие как основное условие устойчивости растворов электролитов. Энергия кристаллической решетки. Модель Борна и Капустинского для вычисления энергии кристаллической решетки. Термодинамический цикл Борна-Габера. Зависимость энергии кристаллической решетки от ионного радиуса, заряда, химической природы составляющих ее ионов

Сольватация (гидратация) ионов. Модель Борна и термодинамический цикл Борна-Габера для расчета энергии сольватации. Тепловой эффект сольватации. Уравнение Борна-Бьеррума для вычисления энтальпии сольватации. Реальная и химическая энергия сольватации. Зависимость теплоты сольватации (гидратации) ионов от его свойств: ионного радиуса, заряда, химической природы.

Стандартная энтальпия образования иона в растворе. Стандартная энергия Гиббса образования иона в растворе. Стандартная энтропия образования иона в растворе. Термодинамика ионной сольватации.

Термодинамическое описание ион-ионного взаимодействия в работах Льюиса и Рендалла. Динамика развития теории сильных электролитов Дебая-Хюккеля. Уравнения Гюнтельберга, Гюггенгейма и Девиса для расчета средне-ионного коэффициента активности. Применение теории Дебая-Хюккеля к растворам слабых электролитов.

Поверхность потенциальной энергии. Теория переходного состояния. Основные постулаты теории активированного комплекса (ТАК). Основное уравнения ТАК, вывод Эйринга, Эванса и Поляни. Скорость, константа скорости реакции. Статистический и термодинамический аспект теории активированного комплекса.

Особенности кинетики обратимых, параллельных и последовательных реакций. Стационарное и квазистационарное протекание реакций. Метод стационарных концентраций Боденштейна.

Основные понятия природы цепных реакций. Основные теории кинетики цепных реакций: кинетика линейных и разветвленных цепных реакций. Фотохимические реакции, их анализ.

Основные стадии гетерогенных реакций. Закономерности внешней и внутренней диффузии. Кинетический режим протекания гетерогенной реакции. Методы определения лимитирующей стадии гетерогенной реакции.

Кинетические особенности протекания электрохимической реакции. Основное уравнение электрохимической кинетики. Диффузионный режим протекания электрохимической реакции. Кинетический режим протекания электрохимической реакции.

Поляризация, виды поляризации, причины поляризации электродов. Концентрационная поляризация, основные уравнения концентрационной (стадии массопереноса) поляризации. Электрохимическая поляризация, уравнения катодной и анодной поляризации. Уравнения Тафеля.

Удельная и молярная электрическая проводимость. Зависимость электрической проводимости сильных и слабых электролитов от концентрации. Основы теории электрической проводимости Онзагера.

Термодинамика электрохимических элементов. Уравнения Гиббса-Гельмгольца применительно к обратимым электрохимическим процессам. Классификация электродов и гальванических цепей.

В данной теме рассматриваются вопросы новых подходов к технологии переработки органических веществ с ценным комплексом свойств. Нефтехимическая отрасль промышленности – основа производства органических веществ. Перспективы развития и современное состояние нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности РК. Основные методы и технологии получения сырья для органического и нефтехимического синтеза. Интенсификация технологических процессов производства и переработки углеводородного сырья.

Органические вещества, нефти, нефтепродуктов. Высокомолекулярные соединения. Направленный синтез биологически активных веществ.

В данной теме рассматриваются вопросы химической технологии органических веществ: цели и задачи предмета. Основные направления развития химической технологии органических веществ.

В данной теме рассматриваются вопросы контактных устройств ректификационных колонн. Рассмотрение коденсированно-вакуумсоздающих систем вакуумных колонн. Трубчатые печи и теплообменно-холодильного оборудования.

В данной теме рассматриваются вопросы технологии радикально-цепного галогенирования. Технологии ионно-каталитического галогенирования. Технологии реакций фторирования. Современные технологии галогенирования углеводородов.

В данной теме рассматриваются вопросы современной технологии катализаторов изомеризации углеводородов. Новые и усовершенствованные катализаторы (КМЦУ-Б. Микроцеокар, ГМЦ, КО-9, ОГР-1). Влияние состава катализатора на переработку нефтяного углеводородного сырья и его механизм.

В данной теме рассматриваются вопросы гидрирования как метод переработки непредельных углеводородов. Гидрирование как метод переработки ароматических углеводородов.

Процесс дегидрирования углеводородов. Промышленные технологии дегидрирования легких углеводородов. Способ каталитического дегидрирования углеводородов. Производство ацетилена крекингом метана.

В данной теме рассматриваются вопросы технологии реакций окисления олефинов. Технологии окисления предельных углеводородов. Современные методы выделения продуктов окисления углеводородов.

В данной теме рассматриваются вопросы технологии О- и С-сульфатирования. Технологии сульфирования непредельных углеводородов.

Сульфирование ароматичеоких соединений. Химия и теоретические основы процесса. Продукты, получаемые сульфированием ароматических соединений. Технология процессов сульфирования. Сульфирование парафинов. Сульфохлорирование Сульфоокисление.

Тема 12. Химия и технология реакций нитрования.

В данной теме рассматриваются вопросы технологии нитрования углеводородов. Теоретические основы нитрования. Общее представление об нитровании. Кинетика процесса нитрования. Фактор нитрующей активности. Механизм нитрования ароматических углеводородов. Промышленное производство нитробензола. Общие сведения об нитробензоле.. Процесс получения нитробензола. Аппараты для проведения процесса нитрования бензола. Техника безопасности при производстве нитробензола. Экология. Разработка новых технологий нитрования.

В данной теме рассматриваются вопросы технологии гидролиза функциональных производных органических молекул. Гидролиз и щелочное дегидрохлорирование хлорпроизводных. Химия и теоретические основы гидролиза хлорпроизводных. Производство хлоролефинов и а-окисей щелочным дегидрохларированием. Производство спиртов и фенола реакциями гидролиза.

Технология этерификации карбоновых кислот. Процессы этерификации.

Современные установки АТ и АВТ. Совершенствование основных аппаратов установок АТ и АВТ. Совершенствование технологических схем атмосферной перегонки и вакуумной перегонки остатков.

В данной теме рассматриваются вопросы характеристика нефтяных остатков как сырья деструктивных процессов. Основные закономерности термолиза нефтяных остатков. Влияние качества сырья и технологических параметров на процесс термолиза нефтяных остатков.

В данной теме рассматриваются вопросы особенности технологии производства игольчатого кокса. Процессы получения пеков нефтяных пеков термоконденсацией. Процессы Юрека и Эктив.

Гидротермические процессы переработки тяжелых нефтяных остатков - гидровисбрекинг,

Гидротермические процессы переработки тяжелых нефтяных остатков – гидропиролиз,

Гидротермические процессы переработки тяжелых нефтяных остатков динакрекинг.

Гидротермические процессы переработки тяжелых нефтяных остатков - донорно-сольвентный крекинг.

Тема 19. Термоокислительные процессы переработки тяжелых нефтяных остатков и твердых топлив.

Процесс флексикокинга. Новые модификации современных и перспективных переработки тяжелых нефтяных остатков.

В данной теме рассматриваются вопросы – катализаторы вида КМЦУ-Бх , Микроцеакар, ГМЦ, КО-9, используемые для переработки нефти и нефтехимического синтеза. Влияние состава катализатора на переработку нефтяного и углеводородного сырья и его механизм.

В данной теме рассматриваются вопросы технологические и поточные системы комбинированных установок ЛК-6У, ГК-3, КТ-2, их отличие и характеристики. Технологические и поточные схемы зарубежных НПЗ и их отличительные особенности.

В данной теме рассматриваются вопросы нефтегазоносные районы Казахстана. Перспективы развития технологии получения органических веществ.

В данной теме рассматриваются вопросы низшие и высшие парафины, их свойства. Источники получения низших парафинов, их характеристика. Способы выделения низших парафинов

Тема 1. Гомогенные равновесия в реальных растворах. Константы равновесия. Термодинамический вывод константы равновесия. Кинетический вывод константы равновесия.

1. 
   Стромберг А.Г., Семченко Д.П. Физическая химия. М.: Высшая школа.-2003.-527 с.
   
2. 
   Дамаскин Б.Б., Петрий О.А., Цирлина Г.А. Электрохимия. М.: Химия, КолосС, 2008.672 с.
   
3. 
   Краснов К.С., Воробьев Н.К., Годнев И.Н. и др. Физическая химия. М.: Высшая школа. - 1995. - Т. 2. - 512 с.
   
4. 
   Антропов Л.И. Теоретическая электрохимия. М.: Высшая школа. - 1984. - 519 с.
   
5. 
   Дамаскин Б.Б., О.А. Петрий. Введение в электрохимическую кинетику. М.: Высшая школа. -1975. - 400 с.
   
6. 
   Дамаскин Б.Б., О.А. Петрий. Электрохимия. М.: Высшая школа. - 1987. - 295 с.
   
7. 
   Васильев В.П. Термодинамическая свойства растворов электролитов.- М: Высшая школа.- 1982. - 320 с.
   
8. 
   Н.Н.Лебедев Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза, 6-е изд. - М.: Химия, 2006. – 592с.
   
9. 
   С.Тимофеев, Л. А.Серафимов. Принципы технологии основного органического и нефтехимического синтеза. - 3-е изд.- М.: ВШ, 2007.-536с.
   
10. 
    В.В.Кафаров, К.Н.Дорохов, Э.М Кольцова. Системный анализ процессов химической технологии.- М.: Химия, 2003. -368с
    
11. 
    В.В.Кафаров. Принципы создания безотходных химических производств.- М.: Химия, 1996. - 288с.
    
12. 
    Р.А.Музычкина, Д.Ю.Корулькин, Ж.А.Абилов. Технология производства и анализ фитопрепаратов.- Алматы: Қазақ университеті, 2011. - 356 с.
    
13. 
    Матакова Р.Н., Наурызбаев М.К. Теоретические основы аналитической химии. Алматы: ҚазҰУ, 2006. – 120 с.
    
14. 
    Янсон Э.Ю. Теоретические основы аналитической химии М.: ВШ, 1987. - 304с.
    
15. 
    Пятницкий И.В. Теоретические основы аналитической химии. Киев: ВШ, 1978.–271 с.
    
16. 
    Золотов Ю.А. Основы аналитической химии в 2 кн. М.: Высшая школа, 2004. – 361с.
    
17. 
    Скуг Д., Уэст Д. Основы аналитической химии в 2 ч. М.: ВШ, 1982.–480 с.
    
18. 
    Золотов Ю.А. и др. Основы аналитической химии. Задачи и вопросы. М.: Высшая школа, 2002. – 412 с.
    

1. 
   Физическая химия /под ред. Никольского Б.П./ Л.: Химия. - 1987. - 880 с.
   
2. 
   Даниэльс Ф., Олберти Р. Физическая химия. М.: Мир. - 1978. - 645 с.
   
3. 
   Глазов В.М. Основы физической химии. М.: Высшая школа. - 1981. - 456 с.
   
4. 
   Эткинс П. Физическая химия. М.: Мир. -1980.- Т.1. - 580 с, - т.2 - 584 с.
   
5. 
   Товбин М.В. Физическая химия. Киев: Вища школа. - 1975. - 488 с.
   
6. 
   Прикладная электрохимия. Ред.А.А.Ротинян. 3-е изд.Л.:Химия.-1974.-536 с.
   
7. 
   Ротинян А.А., Тихонов К.И., Шошина И.А. Теоретическая электрохимия. Л.:Химия.-1981.-423 с.
   
8. 
   В.В. Скорчеллетти. Теоретическая электрохимия. Л.: Химия. -1974. - 567 с.
   
9. 
   В.С. Багоцкий. Основы электрохимии. М.: Химия. -1988. - 399 с.
   
10. 
    Гордон Дж. Органическая химия растворов электролитов.- М.:Высшая школа. – 1988.-712 с.
    
11. 
    Бакеев М. Основы теории гидратации и растворения солей. – Алматы:наука.- 1990.-55 с.
    
12. 
    Шабикова Г.Х., Сыздыкова Л.И. Современное состояние теории сольватации и растворения.-Алматы: Казак университеты.-2004.-130 с.
    
13. 
    В.С.Тимофеев. Системные закономерности в технологии основ-ного органического синтеза.- М.: МИТХТ им. М.В. Ломоносова, 2001. -107с.
    
14. 
    И.П.Мухленов. Расчеты химико-технологических процессов. М.: Химия, 2002.- 326с.
    
15. 
    И.П.Мухленов. Основы химической технологии.- М.: ВШ, 1998.- 642с.
    
16. 
    Н.Н.Лебедев, М.Н.Манаков, В.Ф.Швец. Теория химических процессов основного органического и нефтехимического синтеза. 4-е изд.- М., Химия, 2002. 376с.
    
17. 
    П.Бенедек, А.Ласло. Научные основы химической технологии.- М.: Химия, 2008. – 376 с.
    
18. 
    В.А.Аверьянов, Г.В.Сомов, Б.А. Марков. Лабораторный практи-кум по технологии основного органического и нефтехимического синтеза. – Новомосковск, 2005.– 172 с.
    
19. 
    Г.В.Одабашян, В.Ф.Швец. Лабораторный практикум по химии и технологии основного органического и нефтехимического синтеза. – М.: Химия, 1992. – 240 с.
    
20. 
    Дорохова Е.Н., Прохорова Г.В. Задачи и вопросы по аналитической химии.М.: Мир, 2001. -267 с.
    
21. 
    Васильев В.П. и др. Аналитическая химия. Сборник вопросов и задач. М.: Дрофа, 2004. – 318с.
    
22. 
    Аналитическая химия. Проблемы и подходы./Под ред. Р.Кельнер, Ж.-М.Мерме, М.Отто. Пер.с англ. В 2-х томах.- М.: Мир, 2004.