WWW.INFO.Z-PDF.RU
БИБЛИОТЕКА  БЕСПЛАТНЫХ  МАТЕРИАЛОВ - Интернет документы
 

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «МУРМАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ ...»

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО РЫБОЛОВСТВУ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«МУРМАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по учебной работе

_____________ Б.Ф.Петров«___» _______________2016 год

ПРОГРАММА

Вступительных испытаний в аспирантуру по образовательным программам высшего образования – программам подготовки научно-педагогических кадров в аспирантуре.

Направление: 04.06.01 «Химические науки»

Направленность (профиль): Физическая химия

Кафедра-разработчик: кафедра химии

Лист согласования

1. Разработчик кафедра химии

2. Программа вступительных испытаний рассмотрена и одобрена на заседании кафедры_химии__ протокол №_____ от ________.

Заведующий кафедрой____Деркач С.Р.____________________

__________________ ____________________ ____________

дата подпись

Программа вступительных испытаний

Основы химической термодинамики.

Основные термодинамические понятия и определения (термодинамическая система, типы систем, термодинамические параметры, функции состояния и процессы). Понятие о термодинамическом равновесии. Равновесные (обратимые) и неравновесные процессы. Квазистатический процесс. Уравнения состояния идеального газа и газа Ван-дер-Ваальса.

Первый закон термодинамики. Внутренняя энергия и её свойства. Теплоемкость. Работа расширения идеального газа при различных процессах. Энтальпия. Зависимость энтальпии от температуры. Термохимия. Закон Гесса и следствия из него. Расчет тепловых эффектов химических процессов. Калориметрия.

Зависимость теплового эффекта химического процесса от температуры. Закон Кирхгофа

Второй закон термодинамики. Энтропия. Изменение энтропии в необратимых процессах. Изменение энтропии как критерий самопроизвольности и равновесия процесса в изолированной системе. Термодинамические расчеты изменения энтропии в различных обратимых процессах. Энтропия и термодинамическая вероятность системы. Термодинамические потенциалы. Критерии направления самопроизвольного процесса и равновесия. Характеристические функции. Связь максимальной полезной работы с тепловым эффектом процесса. Уравнение Гиббса-Гельмгольца.

Химический потенциал идеального и реального газа, фугитивность и активность. Постулат Планка. Абсолютная энтропия. Многокомпонентные системы и системы с переменной массой. Условия равновесия и самопроизвольного протекания процессов в многокомпонентных системах.

Фазовые равновесия

Основные понятия и определения (гомогенная и гетерогенная системы, компонент, независимый компонент, степень свободы). Правило фаз Гиббса. Фазовые переходы первого рода. Уравнение Клаузиуса – Клапейрона. Его вывод и применение к фазовым равновесиям в однокомпонентных системах. Диаграммы состояния воды и углекислого газа. Вид диаграммы состояния бинарной системы на примере системы «хлорид натрия – вода».

Химические и адсорбционные равновесия.

Условия химического равновесия. Изотерма Вант-Гоффа.

Изменение энергии Гиббса при химической реакции. Химическое сродство. Стандартная энергия Гиббса химической реакции. Константа равновесия. Различные виды констант равновесия и связь между ними.

Химические равновесия в растворах. Константы равновесия при различном выборе стандартных состояний для участников реакции. Химическое равновесие в разбавленном растворе. Влияние инертного растворителя.

Гетерогенные химические равновесия с образованием и без образования твердых растворов.

Зависимость констант равновесия от температуры и давления. Уравнение изобары реакции.

Третий закон термодинамики. Постулат Нернста. Постулат Планка. Таблицы термодинамических величин.

Явления адсорбции. Адсорбент. Адсорбат. Полная и избыточная адсорбции. Мономолекулярная и полимолекулярная адсорбция. Определение адсорбции по Гиббсу. Адсорбция из растворов и газовой фазы. Изотермы адсорбции. Уравнение Ленгмюра, его термодинамический вывод и условия применимости. Уравнение Генри. Константа адсорбционного равновесия. Полимолекулярная адсорбция, ее описание методом Брунауэра - Эмета – Теллера (БЭТ). Использование уравнения БЭТ для определения поверхности адсорбентов.

Химическая кинетика

Химическая кинетика - наука о скоростях и механизмах химических реакций. Основные понятия химической кинетики. Скорость химической реакции в закрытой и открытой системах. Кинетический закон действия масс и область его применимости: реакции в газовой фазе и растворах, твердофазные реакции. Порядок реакции. Кинетические кривые. Молекулярность элементарных актов реакций. Зависимость константы скорости от температуры. Уравнение Аррениуса. Необратимые реакции первого порядка. Время полупревращения и среднее время жизни исходных молекул. Необратимые реакции второго порядка. Автокатализ. Определение констант скорости из опытных данных. Методы определения порядка реакции. Сложные реакции. Принцип независимости элементарных стадий. Обратимые реакции первого порядка. Скорость и сродство химической реакции. Параллельные реакции. Последовательные реакции на примере двух необратимых реакций первого порядка. Кинетический анализ процессов, протекающих через образование промежуточных продуктов. Метод квазистационарности Боденштейна и область его применимости. Квазиравновесие. Уравнение Михаэлиса - Ментэн.

Цепные реакции. Элементарные процессы возникновения, продолжения, разветвления и обрыва цепей. Реакции в растворах. Роль диффузии. Уравнение Смолуховского. Фотохимические реакции. Элементарные фотохимические процессы.

Катализ.

Основные понятия катализа. Гомогенный и гетерогенный катализ. Ферментативный катализ. Нанесенные катализаторы. Молекулярно-селективные катализаторы. Активность и селективность катализаторов. Нанокатализаторы. Примеры механизмов каталитических процессов. Гомогенный катализ. Кислотно-основной катализ. Классификация реакций кислотно-основного типа. Кинетика и механизм реакций специфического кислотного катализа. Кинетика и механизм реакций общего кислотного катализа. Специфический и общий основной катализ. Гетерогенный катализ. Определение скорости гетерогенной каталитической реакции. Макрокинетика. Роль диффузии в кинетике гетерогенных реакций.

Растворы неэлектролитов Общая характеристика растворов. Растворимость газов в жидкостях. Закон Генри. Давление насыщенного пара над растворами. Закон Рауля. Идеальные, реальные и предельно разбавленные растворы. Состав пара над идеальным раствором из двух жидкостей. Коллигативные свойства растворов. Осмос и осмотическое давление. Уравнение Вант-Гоффа. Понятия о парциальных мольных величинах и методах их определения. Уравнение Гиббса – Дюгема.

Растворы электролитов

Изотонический коэффициент. Теория электролитической диссоциации Аррениуса. Константа диссоциации слабого электролита. Применение метода активностей к растворам электролитов. Основные понятия электростатической теории сильных электролитов Дебая и Гюккеля. Ионная сила раствора. Зависимость растворимости аминокислот и белков от ионной силы раствора. Полиэлектролиты. Удельная и молярная электропроводность растворов электролитов. Закон Кольрауша. Связь электропроводности с абсолютными скоростями движения ионов.

Электрохимия.

Химический и электрохимический способы осуществления окислительно-восстановительных реакций. Электрохимическая цепь и ее компоненты. Понятие электрохимического потенциала. Скачки потенциала на границах раздела фаз в электрохимической системе. Строение двойного электрического слоя на границе раздела «металл-раствор электролита». Модельные представления о структуре двойного слоя. Теория Гуи - Чапмена - Грэма; сходство и различия этой теории с теорией ионной атмосферы Дебая - Гюккеля.

Контактный и диффузионный потенциал. Гальванические элементы. Обратимые и необратимые гальванические элементы. Термодинамика гальванического элемента. Общее выражение для ЭДС гальванического элемента и потенциала отдельного электрода. Стандартный потенциал электрода. Водородная шкала стандартных потенциалов. Измерение ЭДС гальванических цепей. Применение метода ЭДС для определения коэффициентов активности и pH растворов.

Вопросы к вступительным испытаниям

1. Основные термодинамические понятия и определения (термодинамическая система, типы систем, термодинамические параметры, функции состояния и процессы). Понятие о термодинамическом равновесии. Равновесные (обратимые) и неравновесные процессы.

2. Первый закон термодинамики. Внутренняя энергия и её свойства. Теплоемкость. Работа расширения идеального газа при различных процессах. Энтальпия. Зависимость энтальпии от температуры. 3. 3. Термохимия. Закон Гесса и следствия из него.

4. Зависимость теплового эффекта химического процесса от температуры. Закон Кирхгофа.

5. Второй закон термодинамики. Энтропия. Изменение энтропии в необратимых процессах. Изменение энтропии как критерий самопроизвольности и равновесия процесса в изолированной системе.

6. Химический потенциал идеального и реального газа, фугитивность и активность. Постулат Планка.

7. Гомогенная и гетерогенная система, компонент, независимый компонент, степень свободы. Правило фаз Гиббса. Фазовые переходы первого рода. Уравнение Клаузиуса – Клапейрона. Диаграмма состояния воды. Вид диаграммы состояния бинарной системы на примере системы «хлорид натрия – вода».

9. Условия химического равновесия. Изотерма Вант-Гоффа.

10. Изменение энергии Гиббса при химической реакции. Химическое сродство. Стандартная

энергия Гиббса химической реакции.

11. Константа равновесия. Различные виды констант равновесия и связь между ними.

12. Химические равновесия в растворах. Константы равновесия при различном выборе стандартных состояний для участников реакции. Химическое равновесие в разбавленном растворе. Влияние инертного растворителя.

13. Гетерогенные химические равновесия с образованием и без образования твердых растворов.

14. Зависимость констант равновесия от температуры и давления. Уравнение изобары реакции.

15. Третий закон термодинамики. Постулат Нернста. Постулат Планка. Таблицы термодинамических величин.

16. Явления адсорбции. Адсорбент. Адсорбат. Полная и избыточная адсорбции. Мономолекулярная и полимолекулярная адсорбция. Определение адсорбции по Гиббсу.

17. Адсорбция из растворов и газовой фазы. Изотермы адсорбции. Уравнение Ленгмюра, его

термодинамический вывод и условия применимости. Уравнение Генри. Константа адсорбционного равновесия.

18. Полимолекулярная адсорбция, ее описание методом Брунауэра - Эмета – Теллера (БЭТ). Использование уравнения БЭТ для определения поверхности адсорбентов.

19. Общая характеристика растворов. Растворимость газов в жидкостях. Закон Генри. Давление насыщенного пара над растворами. Закон Рауля.

20. Идеальные, реальные и предельно разбавленные растворы. Состав пара над идеальным раствором из двух жидкостей.

21. Коллигативные свойства растворов. Осмос и осмотическое давление. Уравнение Вант-Гоффа. Понятия о парциальных мольных величинах и методах их определения. Уравнение Гиббса – Дюгема.

22. Изотонический коэффициент. Теория электролитической диссоциации Аррениуса. Константа диссоциации слабого электролита.

23. Основные понятия электростатической теории сильных электролитов Дебая и Гюккеля. Ионная сила раствора.

24. Зависимость растворимости аминокислот и белков от ионной силы раствора. Полиэлектролиты.

25. Удельная и молярная электропроводность растворов электролитов. Закон Кольрауша.

26.Химический и электрохимический способы осуществления окислительно-восстановительных реакций. Электрохимическая цепь и ее компоненты.

27. Понятие электрохимического потенциала. Скачки потенциала на границах раздела фаз в электрохимической системе.

28. Строение двойного электрического слоя на границе раздела «металл-раствор электролита». Модельные представления о структуре двойного слоя.Теория Гуи - Чапмена - Грэма; сходство и различия этой теории с теорией ионнойатмосферы Дебая - Гюккеля.

29. Гальванические элементы. Общее выражение для ЭДС гальванического элемента и потенциала отдельного электрода. Стандартный потенциал электрода. Водородная шкала стандартных потенциалов.

30. Измерение ЭДС гальванических цепей. Применение метода ЭДС для определения коэффициентов активности и pH растворов.

Рекомендуемая литература

Воронько, Н. Г. Химическая термодинамика / Н. Г. Воронько. – Мурманск : Изд-во МГТУ, 2011. – 180 с.

Пригожин, И. Современная термодинамика. От тепловых двигателей до диссипативных структур / И. Пригожин, Д. Кондепуди. – М. : Мир, 2009. – 461 с.

Пригожин, И. Химическая термодинамика / И. Пригожин, Р. Дефэй. – 2-е изд. – М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010. – 533 с.

Эткинс, П. Де Паула Дж. Физическая химия. В 3-х ч. Ч.1: Равновесная термодинамика/ Пер. с англ. И.А. Успенской, В.А. Иванова. / П. Эткинс, Дж де Паула. М.: Мир, 2007.- 494 с.

Пентин, Ю.А., Вилков Л.В. Физические методы исследования в химии. / Ю.А. Пентин, Л.В. Вилков. -М.:Мир. 2009. – 683 с.

Лидин, Р.А. Справочник по общей и неорганической химии. 2-е изд. испра. и доп./ Р.А.. лидин. - М.: КолосС. 2008.-350 с.

Похожие работы:

«Министерство образования Саратовской области государственное Бюджетное профессиональное образовательное учреждениеСАРАТОВСКОЙ ОБЛАСТИ СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ "Озинский лицей строительных технолог...»

«Лекция 6.ЛОГИСТИКА ЗАПАСОВ План Причины создания товарно-материальных запасов. Определение оптимального размера запасов. Основные системы управления запасами на предприятиях. Контроль состояния за...»

«Государственное бюджетное УТВЕРЖДАЮ: профессиональное образовательное учреждение Директор "Сахалинский политехнический центр № 4" ГБПОУ СахПЦ № 4 _ Л.А. Зубко "_" _20_ г.ПОЛОЖЕНИЕ ОБ УЧЕБНОЙ ЧАСТИ1. Общие положения1.1. Настоящее Положение об учебной части (далее – Положение) Государс...»

«Михаэль МутКраткое резюме Дата рождения: 1957 Образование: в 1982 году окончил Киевский институт инженеров гражданской авиации (н.в. Национальный авиационный университет) по специальности "инженер-электрик по авиационному электрон...»

«ПОСТ-РЕЛИЗ о проведении дней открытых дверей в МБОУ ДО "ГЦД(Ю)ТТ города Кемерово". Согласно информационному письму департамента образования № 4724/07 от 13. 08. 2014 г. с 10 по 20 сентября в Городском центре детского (юношеского) технического творчества города Кемерово были пров...»

«ЛОТ №2 № п/п Наименование Литера Инв. № 1 Сооружение силосного склада сырья, лит.Е, назначение – складское, общ. пл. 137,5 кв.м 62-62-12/430/2005-271 2 Сооружение – оборотное водоснабжение с градирней ГРД-50, назначение – коммуникационное, протяженностью 200,0 м 62...»

«Краевое Государственное Бюджетное Профессиональное Образовательное Учреждение"КАМЕНСКИЙ АГРАРНЫЙ ТЕХНИКУМ" "Рассмотрено" на заседании предметной (цикловой) комиссии технических дисциплин Протокол № 6 от "30" августа 2016 г. Председатель ЦК_ О. Г. Гончаров "Утверждаю" Директор Каменского аграрного техникума Г. И....»

«Проект ОБЗОР правоприменительной практики контрольно-надзорной деятельности министерства строительства Новосибирской области за период с 07.11.2016 по 29.05.2017 г.Обзор правоприменительной пра...»

«Услуги ТСЖ в отношении обще-домового имущества ул. Пушкина дом12 2013-2015 г. Наименование услуги Периодичность Стоимость кв.м. (руб.) Техническое обслуживание и текущий ремон...»

«ИНФОРМАЦИЯ О КВАЛИФИКАЦИИ И ОПЫТЕ РАБОТЫ ЧЛЕНА СОВЕТА ДИРЕКТОРОВ ООО КБ "НОВОПОКРОВСКИЙ" Фамилия, имя, отчество: Демьянов Алексей Геннадьевич Наименование занимаемой должности: Председатель Совета директоро...»









 
2018 www.info.z-pdf.ru - «Библиотека бесплатных материалов - интернет документы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 2-3 рабочих дней удалим его.