Подготовка к экзамену по Химии

Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова, Педиатрия, Санкт-Петербург

53 вопроса билетов с разобранными ответами, карточки и тесты по каждому.

Темы и вопросы раздела

Химическая термодинамика. — 5 вопросов

• 1. Предмет изучения термодинамики. Термодинамические параметры. Термодинамические системы.
• 2. Первый закон термодинамики. Тепловой эффект в изобарном и изохорном процессах. Экзо- и эндотермические процессы. Закон Гесса. Расчет теплового эффекта реакции с помощью следствий закона Гесса.
• 3. Второй закон термодинамики. Энтропийный фактор устойчивости систем. Изменение энтропии при фазовых переходах и в биохимических реакциях.
• 4. Сопряженные реакции. Понятие ведущей и ведомой реакции.
• 5. Определение направления протекания химических и биохимических процессов. Применение свободной энергии Гиббса для определения направления самопроизвольного протекания химических процессов. Учет энтальпийного и энтропийного факторов. Связь изобарно-изотермического потенциала с константой равновесия. Определить знак изменения энтропии в реакции окисления аланина: 2 H2N-CH-COOH(раствор) + 7 O2(газ) → 5 CO2(газ) + CO(NH2)2(раствор) + 5 H2O(ж) (СН3 группа при CH) ΔНр-ции = 1253 кДж/моль. Возможно ли самопроизвольное протекание прямого процесса? При каких температурах следует вести процесс? Каким фактором контролируется возможность протекания процесса?

Кинетика. — 7 вопросов

• 1. Скорость химической реакции. Факторы, влияющие на скорость химической реакции.
• 2. Константа скорости химической реакции и константа химического равновесия, их физический смысл. Факторы, влияющие на константу скорости химической реакции и константу химического равновесия. Связь константы равновесия со стандартным изменением свободной энергии Гиббса.
• 3. Влияние концентрации реагентов на скорость химической реакции. Закон действующих масс Гульдберга и Вааге для равновесных гомогенных и гетерогенных систем.
• 4. Влияние температуры на скорость химической реакции. Уравнение Аррениуса. 2CO(г) + O2(г) ⇄ 2CO2(г) ΔH < 0 При увеличении температуры в данной системе как изменяется скорости прямой и обратной реакций, константы скоростей прямой и обратной реакций, константа равновесия, и в какую сторону сместится равновесие?
• 5. Катализ и катализаторы. Энергия активации. Энергетическая диаграмма химической реакции без катализатора и с введением катализатора. Понятие о биокатализаторах. Как изменятся скорости прямой и обратной реакций, константы скоростей прямой и обратной реакций и константа равновесия при введении катализатора, снижающего энергию активации?
• 6. Обратимые реакции. Смещение равновесия. Принцип Ле-Шателье. 2NO2(г) ⇄ 2NO(г) + O2(г)
• 7. Порядок и молекулярность химических реакций. В каких случаях порядок и молекулярность совпадают?

Растворы. — 8 вопросов

• 1. Физико-химические свойства воды. Ионное произведение воды. Значение ионного произведения воды при 25 °С. Логарифмическая форма ионного произведения воды. Водородный и гидроксильный показатели. Чему равна концентрация водородных ионов в крови (pH = 7,4)?
• 2. Понятие раствора. Классификация растворов. Термодинамика процесса растворения.
• 3. Закон Генри. Связь равновесной концентрации угольной кислоты в плазме крови с парциальным давлением углекислого газа.
• 4. Закон Рауля и следствия из него. Над раствором какого вещества: хлорида натрия - NaCl - или мочевины - CO(NH2)2 - давление насыщенного пара воды будет наименьшим?
• 5. Слабые электролиты. Константа и степень диссоциации, изотонический коэффициент. Факторы, влияющие на константу и степень диссоциации. Как изменится степень диссоциации уксусной кислоты при добавлении в раствор: а) ацетата натрия; б) соляной кислоты; в) воды?
• 6. Закон разбавления Оствальда. Расчёт pH растворов слабой кислоты и слабого основания. Во сколько раз изменится степень диссоциации уксусной кислоты при разбавлении раствора в 4 раза?
• 7. Коллигативные свойства растворов. Диффузия и осмос. Осмотическое давление растворов электролитов и неэлектролитов. Закон Вант-Гоффа. Учет изотонического коэффициента. В каком из эквимолярных растворов осмотическое давление минимально при одинаковой температуре: а) р-ре ацетата натрия; б) р-ре этановой к-ты; в) р-ре этанола?
• 8. Понятие гемолиза эритроцитов, плазмолиза и лизиса клеток. Какой раствор будет иметь наименьшее осмотическое давление при одинаковой температуре: а) 10 % раствор сахарозы; б) 10 % раствор глюкозы? Раствор какого вещества: уксусной кислоты или мочевины — является гипертоническим по отношению к другому, если молярные концентрации растворов одинаковы?

Буферные системы — 3 вопроса

• 1. Буферные растворы кислотного и основного типа. Механизм действия, расчет pH, способы получения. Определите pH раствора аммиака, нейтрализованного на 50 % (pKₐ = 4,75).
• 2. Буферная ёмкость. Понятие максимальной буферной ёмкости. Принцип выбора слабых кислот и оснований для приготовления буферных растворов, обладающих максимальной буферной ёмкостью при заданном pH.
• 3. Бикарбонатная и фосфатная буферные системы организма. Механизм действия на примере бикарбонатной буферной системы. В каком соотношении находятся концентрации компонентов этих систем при физиологическом значении pH? pK(H2CO3) = 6,1 pK(H2PO4-) = 6,8. а) Соли < Кислоты; б) Соли = Кислоты; в) Соли > Кислоты.

Комплексные соединения. — 2 вопроса

• 1. Основные положения координационной теории Вернера. Понятия: комплексообразователь, лиганд, внутренняя и внешняя сферы комплекса, координационное число, дентатность.
• 2. Диссоциация комплексов в водных растворах. Константа нестойкости. Сравнение устойчивости комплексных частиц по величинам констант нестойкости.

Электрохимия — 6 вопросов

• 1. Электропроводность жидких сред и тканей организма. Зависимость удельной электропроводности от концентрации электролитов. В каком из растворов выше значение удельной электропроводности: 0,1 н HCl или 0,1 н CH3COOH?
• 2. Механизм возникновения равновесного потенциала на металле, погруженном в раствор собственной соли. Уравнение Нернста. Зависимость значения равновесного потенциала от различных факторов. Как можно увеличить потенциал медного электрода? Cu | CuSO4 0,01 н E°Cu = 0,34 В.
• 3. Окислительно-восстановительный электрод. Водородный электрод. Водородная шкала потенциалов.
• 4. Потенциалы окислительно-восстановительных биологических систем. Определение окислителя, восстановителя и направления протекания биологических процессов. Какая из двух систем является акцептором водородных ионов E°флуорат/сукцинат = -0,03 В; E°ацетальдегид/этанол = -0,2 В?
• 5. Окислительно-восстановительные реакции, протекающие в гальваническом элементе Даниеля-Якоби. Электродвижущая сила (ЭДС). Определение изменения изобарно-изотермического потенциала и константы равновесия для окислительно-восстановительных реакций, протекающих в гальванических элементах.
• 6. Потенциометрический метод анализа. Электроды для определения концентрации ионов водорода. Определить кислотность желудочного сока, если ЭДС элемента, составленного из насыщенного каломельного электрода и водородного электрода, опущенного в желудочный сок, равна 0,421 В. Как будет изменяться ЭДС этого элемента при разбавлении желудочного сока водой? Екал = 0,244 В.

Коллоидная химия — 10 вопросов

• 1. Поверхностная энергия. Поверхностная активность и поверхностно-активные вещества (ПАВ). Правило Дюкло-Траубе. Какое соединение обладает большей поверхностной активностью: а) бутановая кислота; б) октановая кислота?
• 2. Адсорбция и абсорбция. Термодинамические причины адсорбции. Физическая адсорбция и хемосорбция. Какой процесс лежит в основе образования холестериновой бляшки на стенке кровеносного сосуда?
• 3. Селективный характер адсорбции из растворов. Влияние природы адсорбента и адсорбтива на адсорбцию. Факторы, влияющие на адсорбцию ионов. Правила Панета-Фаянса.
• 4. Основные принципы хроматографии. Иониты, их применение для разделения белков. Какой белок будет адсорбироваться, если через колонку с анионитом пропустить фосфатный буферный раствор с pH = 5,9, в котором растворены белки: фибриноген (pI = 5,4) и гистон (pI = 8,5)?
• 5. Устойчивость коллоидных систем. Чем обусловлена устойчивость коллоидных частиц золя фосфата алюминия, полученного по реакции: AlCl3 + Na3PO4 → AlPO4(избыток) + 3NaCl
• 6. Электрохимический потенциал и электрофорез. К какому электроду будут двигаться при электрофорезе коллоидные частицы золя, полученного в результате реакции: 4FeCl3 + 3K4[Fe(CN)6] → Fe4[Fe(CN)6]3(избыток) + 12KCl Укажите составные части мицеллы и заряд гранулы.
• 7. Механизм процесса коагуляции гидрофобного золя. Какой ион будет вызывать коагуляцию золя, частицы которого имеют положительный заряд: а) Al3+; б) SO42-?
• 8. Правило Шульце-Гарди. Какой электролит имеет наименьший порог коагуляции для золя, частицы которого заряжены положительно: а) AlCl3; б) CuSO4; в) K3PO4.
• 9. Классификация эмульсий. Правило выбора эмульгатора. Какой эмульгатор необходимо выбрать для приготовления эмульсии обратного типа: водорастворимый – поливиниловый спирт или гидрофобный – графит?
• 10. Прямые и обратные эмульсии. Какие эмульсии целесообразно использовать для приготовления лекарственных мазей, если известно, что кожа не проницаема для воды?

Растворы ВМС — 4 вопроса

• 1. Сходство и различие физико-химических свойств растворов высокомолекулярных соединений (ВМС) и свойств истинных и коллоидных растворов. Специфические свойства растворов ВМС.
• 2. Термодинамическая устойчивость водных растворов полиамидов. Влияние pH среды, температуры и присутствия электролита на процессы набухания, высолаживания и гелеобразования белков.
• 3. Особенности процесса растворения высокомолекулярных соединений (ВМС). Ограниченное и неограниченное набухание. Зависимость степени набухания белка от pH среды.
• 4. Структура и физико-химические свойства гелей. Понятие синерезиса. Зависимость скорости синерезиса от различных факторов.

Особенности строения молекул органических соединений — 5 вопросов

• 1. Классификация и номенклатура органических соединений.
• 2. Пространственное строение молекул. Химическое строение, конфигурация, конформация. Энергетическая характеристика конформаций ациклических молекул и шестичленных циклов.
• 3. Сопряжение как фактор устойчивости молекул. Энергия сопряжения. Типы сопряжения. Типы сопряженных систем.
• 4. Ароматические системы. Критерии ароматичности. Реакции электрофильного замещения. Влияние характера заместителя на протекание реакций SE. Сравнение реакционной способности ароматических гетероциклов.
• 5. Таутомерия. Кето-енольная и лактим-лактамная таутомерия на примере барбитуровой кислоты и азотистых оснований.

Органические кислоты и основания — 3 вопроса

• 1. Протолитическая теория кислот и оснований Брёнстеда-Лоури. Факторы, влияющие на силу кислот и оснований. Сравнительная характеристика кислотных свойств спиртов, фенолов, карбоновых кислот.
• 2. Органические основания. Характеристика кислотно-основных свойств пиридина и пиррола.
• 3. Амфотерные соединения. Реакции, подтверждающие кислотные и основные свойства.