ПРОГРАММА

вступительного испытания по предмету «Химия»

для поступления в 2010 г. в СПбГУ

на программы бакалавриата.

Общие указания

На экзамене по химии поступающий в университет должен:

• показать знание основных теоретических положений;

• уметь применять теоретические положения химии при рассмотрении классов

неорганических и органических веществ и их соединений;

• уметь раскрывать зависимость свойств веществ от их состава и строения;

• знать свойства важнейших веществ, применяемых в промышленности и в быту;

• понимать основные научные принципы важнейших химических производств (не углубляясь в детали устройства химической аппаратуры);

• решать типовые и комбинированные задачи по основным разделам химии.

На экзамене можно пользоваться следующими таблицами: «Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева», «Растворимость оснований, кислот и солей в воде», «Электрохимический ряд стандартных электродных потенциалов».

При решении задач разрешается пользоваться калькулятором.

Письменный экзамен может содержать до десяти заданий из всех разделов программы, его продолжительность 4 часа.

Теоретические основы химии 1. Предмет и задачи химии. Явления физические и химические. Место химии среди естественных наук. Химия и экология.

2. Основы атомно-молекулярного учения. Понятие атома, элемента, вещества.

Относительная атомная и относительная молекулярная массы. Моль – единица количества вещества. Молярная масса. Стехиометрия: закон сохранения массы вещества, постоянство состава. Относительная плотность газа.

3. Химические элементы. Знаки химических элементов и химические формулы. Простое вещество, сложное вещество. Аллотропия. Валентность и степень окисления.

Составление химических формул по валентности элементов и атомных групп.

4. Строение атома. Атомное ядро. Стабильные и нестабильные ядра. Радиоактивные превращения, деление ядер и ядерный синтез.

5. Двойственная природа электрона. Строение электронных оболочек атомов. Квантовые числа. Атомные орбитали. Электронные конфигурации атомов в основном и возбужденном состояниях.

6. Открытие Д.И.Менделеевым периодического закона и создание периодической системы химических элементов. Современная формулировка периодического закона.

Строение периодической системы: большие и малые периоды, группы и подгруппы.

Зависимость свойств элементов и образуемых ими соединений от положения элемента в периодической системе.

7. Виды химической связи: ковалентная (полярная и неполярная), ионная, металлическая, водородная. Механизмы образования и примеры соединений. Модель гибридизации орбиталей. Связь электронной структуры молекул с их геометрическим строением (на примере соединений элементов второго периода).

8. Агрегатные состояния веществ. Зависимость перехода вещества из одного агрегатного состояния в другое от температуры и давления. Газы. Законы идеальных газов.

Уравнение Менделеева – Клапейрона. Закон Авогадро, молярный объем. Жидкости.

Ассоциация молекул в жидкостях. Твердые тела. Основные типы кристаллических решеток: кубические и гексагональные.

9. Классификация химических реакций: реакции соединения, разложения, замещения, обмена. Окислительно-восстановительные реакции. Определение стехиометрических коэффициентов в уравнениях окислительно-восстановительных реакций.

Электрохимический ряд напряжений металлов.

10.Тепловые эффекты химических реакций. Термохимические уравнения. Теплота (энтальпия) образования химических соединений. Закон Гесса и следствия из него.

11.Скорость химических реакций. Зависимость скорости реакции от природы и концентрации реагирующих веществ, температуры. Константа скорости химической реакции. Энергия активации. Катализ и катализаторы.

12.Обратимость химических реакций. Химическое равновесие и условия его смещения, принцип Ле Шателье. Константа равновесия, степень превращения.

13.Растворы. Растворимость веществ. Зависимость растворимости веществ от их природы, температуры и давления. Способы выражения концентрации растворов (массовая доля, процентная концентрация, молярная концентрация). Твердые растворы. Сплавы.

14.Сильные и слабые электролиты. Электролитическая диссоциация. Степень диссоциации. Ионные уравнения реакций. Свойства кислот, солей и оснований в свете теории электролитической диссоциации Аррениуса. Электролиз водных растворов и расплавов солей. Процессы, протекающие у катода и анода.

Неорганическая химия На основании периодического закона абитуриенты должны уметь давать сравнительную характеристику элементов по группам и периодам. Характеристика элемента включает электронную конфигурацию атома; возможные валентности и степени окисления элемента в соединениях; формы простых веществ и основные типы соединений, их физические и химические свойства, лабораторные и промышленные способы получения; распространенность элемента и его соединений в природе, практическое значение и области применения его соединений. При описании химических свойств должны быть отражены реакции с участием неорганических и органических соединений (кислотно-основные и окислительно-восстановительные превращения), а также качественные реакции.

1. Основные классы неорганических веществ, их названия (номенклатура), генетическая связь между ними.

2. Оксиды и пероксиды; типы оксидов. Способы получения, свойства оксидов и пероксидов.

3. Основания, способы получения, свойства. Щелочи, их получение, свойства, применение.

4. Кислоты, их классификация, общие свойства, способы получения.

5. Соли, их состав, химические свойства, способы получения. Гидролиз солей.

6. Металлы, их положение в периодической системе. Физические и химические свойства. Основные способы получения. Металлы и сплавы в технике.

7. Общая характеристика главной подгруппы I группы периодической системы химических элементов. Оксиды, пероксиды, гидроксиды и соли щелочных металлов. Калийные удобрения.

8. Общая характеристика элементов главной подгруппы II группы периодической системы химических элементов. Кальций и его соединения. Жесткость воды и способы ее устранения.

9. Общая характеристика элементов главной подгруппы III группы периодической системы химических элементов. Алюминий. Амфотерность оксида и гидроксида 10.Общая характеристика элементов главной подгруппы IV группы периодической системы химических элементов. Углерод, его аллотропные модификации. Оксиды углерода (II) и (IV). Угольная кислота и ее соли. Карбиды кальция и алюминия.

11.Кремний. Силан. Силицид магния. Оксид кремния (IV). Кремниевая кислота и ее 12.Общая характеристика элементов главной подгруппы V группы периодической системы химических элементов. Азот. Аммиак, его промышленный синтез. Соли аммония. Нитриды. Оксиды азота. Азотная и азотистая кислоты и их соли.

Азотные удобрения.

13.Фосфор, его аллотропные модификации. Фосфин, фосфиды. Оксид фосфора (V), орто-, мета- и дифосфорная кислоты и их соли. Фосфорные удобрения.

14.Общая характеристика элементов главной подгруппы VI группы периодической системы химических элементов. Кислород, его аллотропные модификации, свойства озона. Оксиды и пероксиды.

15.Вода, строение воды. Физические, химические свойства. Пероксид водорода.

Кристаллогидраты.

16.Сера. Сероводород. Сульфиды. Оксиды серы (IV) и (VI), получение, свойства.

Серная и сернистая кислоты, их свойства; соли серной и сернистой кислот.

Производство серной кислоты.

17.Водород, его взаимодействие с металлами, неметаллами, оксидами, органическими соединениями.

18.Общая характеристика элементов главной подгруппы VII группы периодической Кислородсодержащие соединения хлора.

19.Общая характеристика переходных металлов.

20.Железо, его оксиды и гидроксиды, зависимость их свойств от степени окисления железа. Химические реакции, лежащие в основе получения чугуна и стали. Роль железа и его сплавов в технике.

Характеристика каждого класса органических соединений включает особенности электронного и пространственного строения соединений данного класса, закономерности изменения физических и химических свойств в гомологическом ряду, номенклатуру, виды изомерии, основные типы химических реакций и их механизмы.

Характеристика конкретных соединений включает физические и химические свойства, лабораторные и промышленные способы получения, области применения. При описании химических свойств соединений необходимо учитывать реакции с участием как радикала, так и функциональной группы.

1. Теория химического строения органических соединений А.М.Бутлерова. Зависимость свойств веществ от их строения. Виды изомерии. Природа химической связи в молекулах органических соединений, гомо- и гетеролитические способы разрыва связей. Понятие о свободных радикалах.

2. Предельные углеводороды (алканы и циклоалканы), их электронное и пространственное строение (sp3-гибридизация). Номенклатура, изомерия.

3. Этиленовые углеводороды (алкены), их электронное и пространственное строение (sp2-гибридизация, - и -связи). Номенклатура, изомерия. Правило Марковникова.

Циклоалкены. Сопряженные диеновые углеводороды, особенности их химических свойств.

4. Ацетиленовые углеводороды (алкины), их электронное и пространственное строение (sp-гибридизация, - и -связи). Номенклатура. Кислотные свойства алкинов.

Реакция Кучерова.

5. Ароматические углеводороды (арены). Бензол, электронное и пространственное строение (sp2-гибридизация). Гомологи бензола. Понятие о взаимном влиянии атомов на примере толуола (реакции ароматической системы и углеводородного радикала).

6. Природные источники углеводородов: нефть, природный и попутный нефтяной газы, уголь. Перегонка нефти. Крекинг. Продукты, получаемые из нефти, их применение.

7. Спирты. Первичные, вторичные и третичные спирты. Номенклатура, строение, химические свойства одноатомных спиртов. Многоатомные спирты, номенклатура, особые свойства (этиленгликоль, глицерин).

8. Фенол, его строение, взаимное влияние атомов в молекуле. Химические свойства фенола, сравнение со свойствами алифатических спиртов.

9. Альдегиды и кетоны. Номенклатура, строение, физические и химические свойства.

Особенности карбонильной группы. Муравьиный и уксусный альдегиды, получение, применение.

10.Карбоновые кислоты. Номенклатура, строение, физические и химические свойства.

Взаимное влияние карбоксильной группы и углеводородного радикала. Предельные, непредельные и ароматические кислоты. Примеры кислот: муравьиная (ее особенности), уксусная, стеариновая, олеиновая, бензойная.

11.Сложные эфиры. Строение, химические свойства. Реакция этерификации. Жиры, их роль в природе, химическая переработка жиров (гидролиз, гидрирование).

12.Углеводы. Моносахариды: рибоза, дезоксирибоза, глюкоза, фруктоза. Их строение, физические и химические свойства, роль в природе. Циклические формы моносахаридов. Полисахариды: крахмал и целлюлоза. Значение углеводов в природе.

13.Амины. Алифатические и ароматические амины. Взаимное влияние атомов на примере анилина. Первичные, вторичные и третичные амины.

14.Аминокислоты и оксикислоты. Строение, химические свойства, изомерия. Примеры оксикислот: молочная, винная, салициловая. -Аминокислоты – структурные единицы белков. Пептиды. Строение, биологическая роль белков.

15.Пиррол. Пиридин. Пиримидиновые и пуриновые основания, входящие в состав нуклеиновых кислот. Представление о структуре нуклеиновых кислот.

16.Реакции высокомолекулярных соединений (ВМС): мономер, полимер, элементарное звено, степень полимеризации (поликонденсации). Примеры различных типов ВМС.

Для подготовки к экзамену рекомендуется следующая литература:

1. Хомченко Г.П. Химия для поступающих в ВУЗы, любое издание.

2. Глинка Н.Л. Общая химия, любое издание (По этому учебнику следует готовить только те разделы, которые есть в школьном курсе и в программе для поступающих в 3. Михайлов М.Л., Петрова Г.А., Семенов И.Н. Тренировочные упражнения по химии.

Пособие для поступающих в ВУЗы. Л., 1989.

4. Семенов И.Н. Пособие для поступающих в ВУЗы. Л., 1989.

5. Кузьменко Н., Еремин В., Попков В.. Химия для школьников старших классов и поступающих в ВУЗы. «Дрофа», М., 1997.

6. Семенов И.Н. Задачи по химии повышенной сложности для абитуриентов. Учебное пособие. Вып.1-4., Л., 1991.