Программа вступительных экзаменов по химии в 2004г. (МГУ)

Программа по химии для поступающих в Московский государственный университет состоит из двух разделов. В первом разделе представлены основные теоретические понятия химии, которыми должен владеть абитуриент с тем, чтобы уметь обосновывать химические и физические свойства веществ, перечисленных во втором разделе, посвященном элементам и их соединениям.
Экзаменационный билет может содержать до 10заданий с дифференцированной оценкой, охватывающих все разделы программы для поступающих. Примеры экзаменационных заданий последних лет помещены в сборниках[3,8] (см.список рекомендуемой литературы в конце программы). На экзамене можно пользоваться микрокалькуляторами и справочными таблицами, такими как Периодическая система химических элементов», «Растворимость оснований, кислот и солей в воде», «Ряд стандартных электродных потенциалов».
Часть I. Основы теоретической химии
Предмет химии. Место химии в естествознании. Масса и энергия. Основные понятия химии. Вещество. Молекула. Атом. Электрон. Ион. Химический элемент. Химическая формула. Относительная атомная и молекулярная масса. Моль. Молярная масса.
Химические превращения. Закон сохранения массы и энергии. Закон постоянства состава. Стехиометрия.
Строение атома. Атомное ядро. Изотопы. Стабильные и нестабильные ядра. Радиоактивные превращения, деление ядер и ядерный синтез. Уравнение радиоактивного распада. Период полураспада.
Двойственная природа электрона. Строение электронных оболочек атомов. Квантовые числа. Атомные орбитали. Электронные конфигурации атомов в основном и возбужденном состояниях, принцип Паули, правило Хунда.
Периодический закон Д.И.Менделеева и его обоснование с точки зрения электронного строения атомов. Периодическая система элементов.
Химическая связь. Типы химических связей ковалентная, ионная, металлическая, водородная. Механизмы образования ковалентной связи обменный и донорно-акцепторный. Энергия связи. Потенциал ионизации, сродство к электрону, электроотрицательность. Полярность связи, индуктивный эффект. Кратные связи. Модель гибридизации орбиталей. Связь электронной структуры молекул с их геометрическим строением (на примере соединений элементов 2-го периода). Делокализация электронов в сопряженных системах, мезомерный эффект. Понятие о молекулярных орбиталях.
Валентность и степень окисления. Структурные формулы. Изомерия. Виды изомерии, структурная и пространственная изомерия.
Агрегатные состояния вещества и переходы между ними в зависимости от температуры и давления. Газы. Газовые законы. Уравнение Клайперона-Менделеева. Закон Авогадро, молярный объем. Жидкости. Ассоциация молекул в жидкостях. Твердые тела. Основные типы кристаллических решеток кубические и гексагональные.
Классификация и номенклатура химических веществ. Индивидуальные вещества, смеси, растворы. Простые вещества, аллотропия. Металлы и неметаллы. Сложные вещества. Основные классы неорганических веществ оксиды, основания, кислоты, соли. Комплексные соединения. Основные классы органических веществ углеводороды, галоген-, кислород- и азотосодержащие вещества. Карбо- и гетероциклы. Полимеры и макромолекулы.
Химические реакции и их классификация. Типы разрыва химических связей. Гомо- и гетеролитические реакции. Окислительно-восстановительные реакции.
Тепловые эффекты химических реакций. Термохимические уравнения. Теплота образования химических соединений. Закон Гесса и его следствия.
Скорость химической реакции. Представление о механизмах химических реакций. Элементарная стадия реакции. Гомогенные и гетерогенные реакции. Зависимость скорости гомогенных реакций от концентрации (закон действующих масс). Константа скорости химической реакции, ее зависимость от температуры. Энергия активации.
Явление катализа. Катализаторы. Примеры каталитических процессов. Представление о механизмах гомогенного и гетерогенного катализа.
Обратимые реакции. Химическое равновесие. Константа равновесия, степень превращения. Смещение химического равновесия под действием температуры и давления (концентрации). Принцип ЛеШателье.
Дисперсные системы. Коллоидные системы. Растворы. Механизм образования растворов. Растворимость веществ и ее зависимость от температуры и природы растворителя. Способы выражения концентрации растворов массовая доля, мольная доля, молярная концентрация, объемная доля. Отличие физических свойств раствора от свойств растворителя. Твердые растворы. Сплавы.
Электролиты. Растворы электролитов. Электролитическая диссоциация кислот, оснований и солей. Кислотно-основные взаимодействия в растворах. Протонные кислоты, кислоты Льюиса. Амфотерность. Константа диссоциации. Степень диссоциации. Ионное произведение воды. Водородный показатель. Гидролиз солей. Равновесие между ионами в растворе и твердой фазой. Произведение растворимости. Образование простейших комплексов в растворах. Координационное число. Константа устойчивости комплексов. Ионные уравнения реакций.
Окислительно-восстановительные реакции в растворах. Определение стехиометрических коэффициентов в уравнениях окислительно-восстановительных реакций. Стандартные потенциалы окислительно-восстановительных реакций. Ряд стандартных электродных потенциалов. Электролиз растворов и расплавов. Законы электролиза Фарадея.
Часть II. Элементы и их соединения.
Неорганическая химия
Абитуриенты должны на основании Периодического закона давать сравнительную характеристику элементов в группах и периодах. Характеристика элементов включает электронные конфигурации 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 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.
Водород. Изотопы водорода. Соединения водорода с металлами и неметаллами. Вода. Пероксид водорода.
Галогены. Галогеноводороды. Галогениды. Кислородсодержащие соединения хлора.
Кислород. Оксиды и пероксиды. Озон.
Сера. Сероводород, сульфиды, полисульфиды. Оксиды серы(IV) и(VI). Сернистая и серная кислоты и их соли. Эфиры серной кислоты. Тиосульфат натрия.
Азот. Аммиак, соли аммония, амиды металлов, нитриды. Оксиды азота. Азотистая и азотная кислоты и их соли. Эфиры азотной кислоты.
Фосфор. Фосфин, фосфиды. Окисды фосфора(III) и(V). Галогениды фосфора. Орто-, мета- и дифосфорная кислоты. Ортофосфаты. Эфиры фосфорной кислоты.
Углерод. Изотопы углерода. Простейшие углеводороды метан, этилен, ацетилен. Карбиды кальция, алюминия и железа. Оксиды углерода(II) и(IV). Карбонилы переходных металлов. Угольная кислота и ее соли.
Кремний. Силан. Силицид магния. Оксид кремния(IV). Кремнивые кислоты, силикаты.
Бор. Трифторид бора. Орто- и тетраборная кислоты. Тетраборат натрия.
Благородные газы. Примеры соединений криптона и ксенона.
Щелочные металлы. Оксиды, пероксиды, гидроксиды и соли щелочных металлов.
Щелочноземельные металлы, бериллий, магний их оксиды, гидроксиды и соли. Представление о магнийорганических соединениях (реактив Гриньяра).
Алюминий. Оксид, гидроксид и соли алюминия. Комплексные соединения алюминия. Представления об алюмосиликатах.
Медь, серебро. Оксиды меди(I) и(II), оксид серебра(I). Гидрооксид меди(II). Соли серебра и меди. Комплексные соединения серебра и меди.
Цинк, ртуть. Оксиды цинка и ртути. Гидроксид цинка и его соли.
Хром. Оксиды хрома(II), (III) и(VI). Гидрооксиды и соли хрома(II) и(III). Хроматы и дихроматы(VI). Комплексные соединения хрома(III).
Марганец. Оксиды марганца(II) и(IV). Гидрооксид и соли марганца(II). Манганат и перманганат калия.
Железо, кобальт, никель. Оксиды железа(II), (II)-(III) и(III). Гидроксиды и соли железа(II) и(III). Ферраты(III) и(VI). Комплексные соединения железа. Соли и комплексные соединения кобальта(II) и никеля(II).
Органическая химия
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 необходимо учитывать реакции с участием как радикала, так и функциональной группы.
Структурная теория как основа органической химии. Углеродный скелет. Функциональная группа. Гомологические ряды. Изомерия структурная и пространственная. Представление об оптической изомерии. Взаимное влияние атомов в молекуле. Классификация органических реакций по механизму и заряду активных частиц.
Алканы и циклоалканы. Конформеры.
Алкены и циклоалкены. Сопряженные диены.
Алкины. Кислотные свойства алкинов.
Ароматические углеводороды (арены). Бензол и его гомологи. Стирол. Реакции ароматической системы и углеводородного радикала. Ориентирующее действие заместителей в бензольном кольце (ориентанты I и II рода). Понятие о конденсированных ароматических углеводородах.
Галогенопроизводные углеводородов алкил-, арил-, и винилгалогениды. Реакции замещения и отщепления.
Спирты простые и многоатомные. Первичные, вторичные и третичные спирты. Фенолы. Простые эфиры.
Карбонильные соединения альдегиды и кетоны. Предельные, непредельные и ароматические альдегиды. Понятие о кето-енольной таутомерии.
Карбоновые кислоты. Предельные, непредельные и ароматические кислоты. Моно- и дикарбоновые кислоты. Производные карбоновых кислот соли, ангидриды, галогенангидриды, сложные эфиры, амиды. Жиры.
Нитросоединения нитрометан, нитробензол.
Амины. Алифатические и ароматические амины. Первичные, вторичные и третичные амины. Основность аминов. Четвертичные аммониевые соли и основания.
Галогензамещенные кислоты. Оксикислоты молочная, винная и салициловая кислоты. Аминокислоты глицин, аланин, цистеин, серин, фенилаланин, тирозин, лизин, глутаминовая кислота. Пептиды. Представление о структуре белков.
Углеводы. Моносахариды рибоза, дезоксирибоза, глюкоза, фруктоза. Циклические формы моносахаридов. Понятие о пространственных изомерах углеводов. Дисахариды целлобиоза, мальтоза, сахароза. Полисахариды крахмал, целлюлоза.
Пиррол. Пиридин. Пиримидиновые и пуриновые основания, входящие в состав нуклеиновых кислот. Представление о структуре нуклеиновых кислот.
Реакции полимеризации и поликонденсации. Отдельные типы высокомолекулярных соединений полиэтилен, полипропилен, полистирол, поливинилхлорид, политетрафторэтилен, каучуки, сополимеры, фенол-формальдегидные смолы, искусственные и синтетические волокна.
Рекомендуемая литература
Кузьменко Н.Е., Еремин В.В., Попков В.А. Начала химии. Современный курс для поступающих в вузы. — М. Экзамен, 1998-2002.
Кузьменко Н.Е., Еремин В.В., Попков В.А. Химия для школьников старших классов и поступающих в вузы.- М. Дрофа, 1995-2000; Мир и образование, 2002.
Кузьменко Н.Е., Еремин В.В. 2500задач по химии для школьников и абитуриентов.- М. Мир и образование, 2002.
Рудзитис Г.Е., Фельдман Ф.Г. Химия Учеб. для 8-11-хкл. сред.шк.- М. Просвещение, 1996-1998.
Химия Справочные материалы/ Под ред. Ю.Д.Третьякова.- М. Астрель, 2002.
Еремина Е.А., Рыжова О.Н. Краткий справочник по химии для школьников.- М. Мир и образование, 2002.
Химия. Большой справочник для школьников и поступающих вВУЗы.- М. Дрофа, 1999-2001.
Кузьменко Н.Е., Еремин В.В., Чуранов С.С. Сборник конкурсных задач по химии. — М. Экзамен, 2001, 2002.
Фримантл М. Химия в действии. В2-хч.- М. Мир, 1991, 1998.
Еремин В.В., Дроздов А.А., Кузьменко Н.Е., Лунин В.В. Учебник по химии для 8 класса общеобразовательных школ.- М. Мир и образование, 2003.
Список литературы
Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http //www.teenclub.ru/

«