За 4 семестр (Количественный анализ)

1. Гравиметрические методы. Сущность. Осаждаемая и гравиметрическая формы. Примеры практического применения.

Титриметрические методы. Способы установления конечной точки титрования.

Кислотно-основное титрование. Кривые титрования. Кислотно-основные индикаторы. Погрешности метода кислотно-основного титрования. Титрование смесей кислот и оснований. Титрование в неводных средах.

Комппексонометрическое титрование. Преимущества аминополикарбоновых кислот перед другими органическими титрантами. Металлохромные индикаторы, требования к ним. Способы титрования (прямой, обратный, заместительный, косвенный). Практическое применение комплексонометрического титрования (определение ионов кальция, магния, железа).

Окислительно-восстановительное титрование. Факторы, влияющие на величину скачка потенциала, способы обнаружения конечной точки титрования. Перманганатометрическое, бихроматометрическое, иодометрическое титрование. Первичные и вторичные стандарты. Индикаторы. Примеры практического применения.

Кинетические методы. Принцип методов. Индикаторные реакции. Метрологические характеристики некаталитических и каталитических методов.

Электрохимические методы. Природа аналитического сигнала. Классификация методов. Электрохимическая ячейка. Индикаторные электроды и электроды сравнения.

Потенциометрия. Равновесный потенциал. Способы измерения потенциала. Прямая потенциометрия. Индикаторные электроды. Классификация ионоселективных электродов. Характеристики ионоселек-тивных электродов: электродная функция, коэффициент селективности, время отклика. Способы определения коэффициента селективности. Способы прямых потенциометрических измерений. Практическое применение ионометрии: определение рН, pF, pNO₃.

Потенциометрическое титрование. Общая характеристика метода. Способы нахождения конечной точки титрования. Индикаторные электроды в кислотно-основном, окислительно-восстановительном и осадительном титровании.

Кулонометрия. Законы Фарадея. Прямая кулонометрия. Условия потенциометрических измерений: достижение 100%-ного выхода по току; измерение количества электричества; определение конца электрохимической реакции.

Кулонометрическое титрование. Примеры определения электроактивных и электронеактивных веществ. Электрогенерированные кулоно-метрические титранты. Условия титрования: обеспечение 100%-ного выхода по току; измерение количества электричества; определение конца химической реакции. Преимущества перед другими титриметрическими методами.

Вольтамперометрия. Основы метода. Особенности

электрохимической ячейки. Теоретические основы классической полярографии. Характеристики полярограммы. Потенциал полуволны. Диффузионный ток. Уравнение Ильковича. Практическое применение полярографии. Качественный анализ. Полярографический спектр. Количественный анализ. Способы определения концентрации вещества. Возможности и ограничения метода.Современные разновидности полярографии. Способы улучшения соотношения фарадеевский/емкостный ток. Возможности и ограничения осциллографической, импульсной и переменнотоковой полярографии. Суть метода инверсионной вольтамперометрии.

Амперометрическое титрование. Выбор условий амперометричес-кого титрования. Виды кривых титрования. Примеры практического применения.

Спектроскопические методы. Важнейшие характеристики спектральных линий (положение, интенсивность, ширина). Атомные и молекулярные спектры. Взаимосвязь основных характеристик спектральных линий с природой и количеством вещества (качественный и количественный анализ).

Атомно-эмиссионные методы. Источники возбуждения и атомизации. Физико-химические процессы в плазме. Качественный и количественный анализ. Области применения, метрологические характеристики методов.

Атомно-абсорбционный метод, Основные принципы. Использование пламени для атомизации вещества. Физико-химические процессы в пламенах. Непламенные методы атомизации. Селективность и чувствительность метода. Примеры практического применения.

Спектрофотометрическип метод. Основной закон поглощения электромагнитного излучения. Молярный коэффициент поглощения. Применение метода для определения концентрации веществ. Чувствительность и селективность метода. Выбор оптимальных условий проведения фотометрических реакций. Интервал определяемых оптических плотностей. Метод дифференциальной спектрофотометрии, его возможности и преимущества. Спектрофотометрические методы изучения равновесий в растворах. Определение констант кислотной диссоциации органических соединений.

Люминесцентный метод. Основные закономерности молекулярной люминесценции. Закон Вавилова. Закон Стокса-Ломмеля. Правило зеркальной симметрии спектров поглощения и люминесценции (правило Левшина). Тушение люминесценции. Классификация люминесценции. Чувствительность и селективность метода.

Материалы, устанавливающие содержание и порядок проведения промежуточных и итоговых аттестаций по дисциплине «Строение вещества»

За 4 семестр

Примерный перечень вопросов к экзамену

1. Место и роль курса «Строение вещества» в современной теоретической и экспериментальной химии.

2. Содержание понятий “строение вещества” и “структура вещества”. Различные аспекты термина “строение молекул”: топологический, геометрический, электронный и др.

3. Классическая теория строения молекул. Физический аспект классической теории. Химический аспект классической теории.

4. Квантовая механика в приложении к химическим частицам. Связь между строением и свойствами систем в квантовой механике.

1. Молекула. Электронные, колебательные и вращательные состояния молекул. Разделение электронного и ядерного движений. Адиабатическое приближение.
2. Равновесная ядерная конфигурация. Поверхность потенциальной энергии.
3. Уравнение Шредингера для молекул. Квантово-механическое описание химической связи.
4. Построение приближенных решений одноэлектронного волнового уравнения на основе вариационного метода в одноэлектронном приближении.
5. Метод молекулярных орбиталей (МО). Представление молекулярных орбиталей (МО) в виде линейной комбинации атомных орбиталей (ЛКАО).
6. Задача о молекулярном ионе водорода. Описание химической связи в молекуле водорода в теории МО ЛКАО и теории валентных связей (ВС) – сравнение обоих подходов.
7. Электронное строение и свойства гомоядерных и гетероядерных двухатомных молекул. Связывающие и разрыхляющие орбитали. s- и p-орбитали. Несвязывающие орбитали.
8. Диаграммы МО для двухатомных молекул. Распределение электронной плотности в двухатомных молекулах. Полярность химической связи.
9. Длина и прочность химической связи. Квантово-механическое описание строения многоатомных молекул.
10. Понятие равновесной геометрической конфигурации молекул. Структурная формула и граф молекулы.
11. Интерпретация направленности химических связей. Гибридизация и гибридные орбитали.
12. Величины, определяющие геометрическую конфигурацию молекулы: межъядерные расстояния, валентные углы, двугранные и торсионные углы.
13. Теория отталкивания электронных пар валентной оболочки (ОЭПВО). Связь гибридизации АО с валентными углами.
14. Внутреннее вращение. Конформации молекул.
15. Изомерия, ее виды.
16. Методы исследования геометрической конфигурации молекул.
17. Элементы и операции симметрии ядерной конфигурации молекулы. Точечные группы симметрии.
18. Электрический дипольный момент многоатомных молекул. Полярные и неполярные вещества.
19. Дипольный момент и симметрия молекул. Парциальные дипольные моменты связей и структурных групп.
20. Деформация молекул во внешнем электрическом поле. Индуцированный дипольный момент и поляризуемость молекулы.
21. Связь молекулярных постоянных – дипольного момента и поляризуемости – с макроскопическими характеристиками веществ: диэлектрической проницаемостью и показателем преломления.
22. Магнитные свойства молекул. Магнитная проницаемость и магнитная восприимчивость вещества.
23. Диамагнитные и парамагнитные вещества. Магнитные моменты ядер и электронов. g-Фактор. Состояния ядер и электронов в магнитном поле.
24. Магнитные свойства вещества и их связь со строением молекул. Уравнение Ван-Флека.
25. Методы экспериментального измерения магнитной восприимчивости.
26. Магнитно-резонансные методы исследования строения молекул.
27. Спектроскопия как один из важнейших подходов к исследованию молекулярной структуры.
28. Вращательные состояния молекул. Вращение и вращательные состояния двухатомной молекулы как жесткого ротатора. Вращательные спектры двухатомных молекул и информация, получаемая на их основе.
29. Колебательные состояния молекул. Колебания двухатомных молекул в приближении гармонического осциллятора.
30. ИК-спектры и спектры комбинационного рассеяния. Правила отбора и симметрия колебаний. Информация, получаемая из колебательных спектров.
31. Электронные состояния и электронные спектры молекул. Классификация электронных переходов.
32. Связь электронных спектров поглощения со строением молекул. Информация, получаемая из электронных спектров.
33. Приближенное описание межмолекулярных сил как суммы ориентационных, индукционных и дисперсионных взаимодействий. Влияние межмолекулярных взаимодействий на свойства веществ.
34. Молекулярные комплексы. Кластеры атомов и молекул. Ван-дер-ваальсовы молекулы. Ионно-молекулярное взаимодействие.
35. Водородная связь.
36. Агрегатное состояние вещества. Фазовая диаграмма.
37. Строение жидкостей и аморфных веществ. Мгновенная и колебательно-усреднённая структура жидкости. Специфика аморфного состояния.
38. Структура простых жидкостей. Растворы неэлектролитов. Вода и водные растворы.
39. Строение мезофаз. Жидкие кристаллы, их типы, значение и применение.
40. Строение кристаллов. Кристаллическая решетка и кристаллическая структура.
41. Симметрия кристаллов. Кристаллографические точечные группы симметрии, типы решеток, понятие о пространственных группах симметрии кристаллов.
42. Атомные, ионные, молекулярные и другие типы кристаллов. Цепочечные, слоистые и каркасные структуры.
43. Особенности строения поверхности кристаллов и жидкостей. Структура границы раздела конденсированных фаз.
44. Молекулы и кластеры на поверхности. Структура адсорбционных слоев.

Для поступающих на 4 КУРС

Дата добавления: 2014-11-08; просмотров: 457; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!