ВОПРОСЫ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ЗАЧЕТУ ПО КУРСУ "ОБЩАЯ ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ФИЗИКА"
для студентов 2-го курса (4-й семестр) физического факультета МГУ

ОБЩАЯ ЧАСТЬ. Предмет химии. Названия химических соединений: систематические, тривиальные, коммерческие.
Литература: Дж.Э. Бенкс. Названия органических соединений.

1. СТЕРЕОХИМИЯ И МОЛЕКУЛЯРНАЯ СТРУКТУРА. Геометрическая изомерия. Таутомеры. Оптическая изомерия. Правило Кана-Ингольда-Прелога. (R,S)-Номенклатура. Диастереомерия. (D,L)-Номенклатура для углеводов и аминокислот. Конформации ациклических и циклических алканов. Конформации и изомеры углеводов – на примере глюкозы. Примеры стереоспецифичности физиологической активности. Асимметрический синтез. Структура белковых молекул: первичная, вторичная, третичная и четвертичная.

Моделирование молекулярной структуры и свойств. Молекулярная механика. Химические аспекты квантовомеханических методов: метод Хартри-Фока-Рутана и учет корреляции электронов. Наборы базисных функций. Методы функционала плотности. Полуэмпирические методы для расчета основных и возбужденных состояний молекул.

Литература:
В.М. Потапов. Стереохимия. М.: 1988.
гл. 1. Основные положения стереохимии
гл. 2, п. 5. Асимметрический синтез
гл. 4. Стереохимия алканов и их производных. пп. 4.1.1, 4.1.2, 4.2.1
гл. 5. Стереохимия циклоалканов и их производных. пп. 5.1, 5.2, 5.3 (до стр.213), 5.4, 5.5
гл. 11. Стереохимия природных соединений. п. 11.2 (Углеводы – только моносахариды),
п. 11.5 (Специфичность биохимических процессов)
Дж. Робертс, М. Касерио. Основы органической химии, т.2. М: 1978.
гл. 18. Углеводы. п. 18-7
В.М. Степанов. Молекулярная биология. Структура и функции белков. М: 1996.
гл. 4. Первичная структура белка. п. 4.1
гл. 5. Вторичная структура. пп. 5.1-5.7
гл. 6. Третичная структура белка. пп. 6.1-6.3, 6.7, 6.8
гл. 7. Четвертичная структура белка. пп. 6.1
п. 4.3 Метод молекулярных орбиталей
В.И. Минкин, Б.Я. Симкин, Р.М. Миняев. Теория строения молекул. Ростов-на Дону, 1997.
п. 4.4 Электронная корреляция
п. 7.2 Неэмпирические методы
п. 7.3 Полуэмпирические методы
п. 7.5 ,-приближение

Дополнительная литература:
Химическая энциклопедия. Статьи "Изомерия", "Конформационный анализ", "Молекулярная механика", "Молекулярных орбиталей методы", "Полуэмпирические методы", "Моносахариды", "Белки (строение белковых молекул)"

2. КООРДИНАЦИОННЫЕ СОЕДИНЕНИЯ. Модели химической связи в комплексах переходных и непереходных элементов. Лиганды. Строение и изомерия. Магнитные и спектральные свойства комплексов переходных металлов. Устойчивость координационных соединений. Хелаты и хелатный эффект. Комплексоны. Макроциклические лиганды: краун-эфиры, криптанды. Макроциклический эффект: энтальпийный и энтропийный вклады. Комплексы с ?-акцепторными лигандами. ?-Комплексы. Соединения со связью металл-металл. Кластеры. Реакционная способность. Типы реакций комплексных соединений. Лабильные и инертные координационные соединения. Взаимное влияние лигандов. Темплатный синтез. Роль комплексных соединений в катализе. Комплексные соединения в биологических системах.

Литература:
Ю.Н. Кукушкин. Химия координационных соединений. М.: 1985.
гл. 1, п. 1.5 Номенклатура комплексных соединений
гл. 2. Типы комплексных соединений.
п. 2.1 Внутренние координационные соединения
п. 2.2 Комплексонаты
п. 2.3 Комплексы с макроциклическими лигандами
п. 2.5 Комплексы со связью металл-металл
п. 2.6 -Комплексы
гл. 3. Изомерия комплексных соединений.
гл. 5, п. 5.2 Хелатный эффект
гл. 6. Химическая связь в координационных соединениях.
п. 6.2 Теория валентной связи
п. 6.5 Теория кристаллического поля
гл. 8, п. 8.3.1 Экспериментальное обоснование и качественное изучение явления трансвлияния
п. 8.3.3 Количественные характеристики трансвлияния (до стр. 197)
гл. 9, п. 9.2 Лабильные и инертные координационные соединения
гл. 10, п. 10.2 Факторы, влияющие на кислотные свойства координационных соединений
гл. 13, п. 13.16 Реакции на матрице, или темплатный синтез

Дополнительная литература:

1. Химическая энциклопедия. Статьи "Координационные соединения", "Кристаллического поля теория", "Молекулярных орбиталей методы", "Лигандов взаимное влияние", "Хелаты", "Металлорганические соединения", "Комплексоны", "Краун-эфиры", "Криптанды" ,"Кластеры", "Матричный синтез"
2. К. Дей, Д. Селбин. Теоретическая неорганическая химия. М.: 1976
гл. 10. Химия координационных соединений I.
гл. 11. Химия координационных соединений II.
3. Ф. Коттон, Дж. Уилкинсон. Основы неорганической химии. М.: 1979.
гл. 6. Координационная химия.
гл. 23. Введение в химию переходных элементов, теория поля лигандов.
гл. 28. Комплексы -акцепторных лигандов.
гл. 29. Металлорганические соединения.
гл. 31. Металлы в биологических системах.

3. КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯ. Поверхностная энергия. Формулировка основных законов термодинамики с учетом поверхностной энергии. Поверхностно-активные вещества (ПАВ), строение молекул ПАВ, механизм их действия. Явление избирательного смачивания. Модификация свойств поверхности. Основные типы дисперсных систем. Лиофильные и лиофобные системы. Различие свойств коллоидных и истинных растворов. Причины устойчивости дисперсных систем. Двойной электрический слой. Седиментация, коагуляция. Коллоидные системы в технологии. Пленки Ленгмюра-Блоджет. Мицеллообразование. Коллоидные системы в биологии.

Литература:
Е.Д. Щукин, А.В. Перцов, Е.А. Амелина. Коллоидная химия. М.: 1992.
I.1. Некоторые соотношения термодинамики поверхности разрыва в однокомпонентной системе.
II.1. Основы термодинамики адсорбции.
II.3. Классификация ПАВ и современный ассортимент синтетических ПАВ.
III.1. Граница раздела между конденсированными фазами в двухкомпонентных системах.
III.2. Адсорбция на границах раздела конденсированных фаз.
III.3. Смачивание и растекание.
III.4. Применение ПАВ для управления процессами смачивания и избирательного смачивания.
IV.1. Основы термодинамики дисперсных систем.
IV.5. Конденсационное образование дисперсных систем.
V.3. Седиментация в дисперсных системах.
VI.1. Рассеяние света малыми частицами.
VI.2. Оптические свойства дисперсных систем при увеличении размера частиц.
VII.2. Основы теории двийного электрического слоя.
VII.4. Электрические свойства дисперсных систем.
VII.6. Влияние электролитов на строение двойного электрического слоя и электрокинетические явления.
VIII.1. Условия образования и термодинамическая стабильность лиофильных коллоидных систем.
VIII.3. Мицеллообразование в растворах ПАВ.
VIII.4. Солюбилизация в растворах мицеллообразующих ПАВ.
IX.3. Факторы стабилизации дисперсных систем.
IX.4. Электростатическая составляющая расклинивающего давления.
IX.5. Структурно-механический барьер.
X.3. Эмульсии и эмульсионные пленки.
X.4. Суспензии и золи.
X.5. Коагуляция гидрофобных золей электролитами.
X.6. Моющее действие. Микрокапсулирование.

Дополнительная литература:

Химическая энциклопедия. Статьи "Дисперсные системы", "Коллоидная химия", "Поверхностные явления", "Поверхностная активность", "Поверхностная энергия", "Поверхностно-активные вещества", "Мономолекулярный слой", "Золи", "Двойной электрический слой", "Гели"

4. РАСТВОРЫ. Структура воды. Истинные растворы неэлектролитов. Законы Рауля, Генри и Вант-Гофа. Эбулио- и криоскопия. Осмос. Растворы электролитов. Электролитическая диссоциация. Константа и степень диссоциации. Сольватация ионов. Ионная сила раствора. Активность и коэффициент активности. Электропроводность. Подвижность ионов. Ионное произведение воды, водородный показатель. Гидролиз солей. Буферные растворы. Произведение растворимости. Теории кислот и оснований Аррениуса, Бренстеда-Лоури, Льюиса. Жесткие и мягкие кислоты и основания Льюиса (теория Пирсона). Электродные потенциалы, равновесие на границе металл-раствор. Неводные растворы. Классификация растворителей, шкалы полярности. Сольватохромия – теоретический и эмпирический подходы. Ионные жидкости. Экстракция и хроматография. Сверхкритические жидкости как растворители.

Литература:
Е.М. Соколовская, Г.Д. Вовченко, Л.С. Гузей. Общая химия. М.:1980.  
гл. 7. Растворы.
гл. 11. Электрохимические процессы. пп. 1, 2, 3
К. Дей, Д. Селбин. Теоретическая неорганическая химия. М.: 1976
гл. 9. Кислоты и основания.
гл. 12. Неводные растворы.
Ю.В. Филиппов, М.П. Попович. Физическая химия. М.: 1980.
гл. XIII, п. 1. Скачки потенциалов на границах фаз.
п. 3. Типы электродов.
п. 8. Электродные процессы.
В.А. Киреев. Курс физической химии. М.: 1975
п. 133. Третий компонент в двухслойной жидкой системе. Закон распределения.
п. 136. Экстракция из растворов.
п. 175. Адсорбция на поверхности твердых тел.
п. 177. Природа адсорбционных явлений.
п. 178. Хроматографическая адсорбция.

Дополнительная литература:

1. Химическая энциклопедия. Статьи "Растворители", "Растворы", "Растворы неэлектролитов", "Растворы электролитов", "Растворимость", "Произведение активностей", "Кислоты и основания", "Электродный потенциал", "Электродные процессы", "Экстракция жидкостная", "Экстракция сверхкритическая", "Хроматография"
2. В.А. Киреев. Курс физической химии. М.: 1975
гл. V. Жидкости, п. 73 Вода
гл. IX. Растворы. пп. 108, 110, 111, 113-115, 118-120, 122-125, 130
гл. XIV. Растворы электролитов. пп. 180-191

5. ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА. Простые и сложные реакции. Скорость химической реакции, закон действия масс. Простые и сложные реакции. Порядок и молекулярность реакции. Кинетические уравнения. Реакции молекулярные, радикальные, ионные. Понятие о переходном и промежуточном состоянии. Энергия активации. Моделирование переходных состояний. Катализ и его разновидности (кислотно-основной, гетерогенный, ферментативный, автокатализ и т.д., примеры). Промоторы. Ингибирование реакций. Примеры механизмов органических и неорганических реакций. Фотохимические и цепные реакции. Примеры влияния растворителя на реакционную способность и механизмы реакций.

Литература:
В.И. Горшков, И.А. Кузнецов. Основы физической химии. М.: 1993. 
гл. 6. Кинетика химических реакций.
Ю.В. Филиппов, М.П. Попович. Физическая химия. М.: 1980.
гл. XIV. Катализ.

Дополнительная литература:

Химическая энциклопедия. Статьи "Кинетика химическая", "Кинетическое уравнение", "Механизм реакции", "Активированного комплекса теория", "Катализ", "Ингибиторы", "Фотохимические реакции", "Цепные реакции", "Автокатализ"

6. ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ. Полимеризация и поликонденсация. Молекулярно-массовое распределение. Химическая и технологическая классификация полимерных материалов. Координационные полимеры. Жидкие кристаллы. Стереорегулярные полимеры. Трехмерные полимеры. Ориентированные полимеры, волокна и пленки. Физические и химические свойства полимеров. Электропроводящие полимеры. Фазовые диаграммы полимерных материалов. Растворы полимеров, их свойства. Химическая модификация полимеров. Деструкция полимеров. Стабилизация полимеров. Применение полимеров. Природные полимеры: полисахариды, белки, нуклеиновые кислоты.

Литература:
А.А. Стрепихеев, В.А. Деревицкая. Основы химии высокомолекулярных соединений. М.: 1976.
гл. V. Цепная полимеризация.
гл. VI. Поликонденсация.
гл. VII. Превращение циклов в линейные полимеры.
гл. XI. Реакции функциональных групп полимеров.
гл. XII. Деструкция полимеров.
А.М. Шур. Высокомолекулярные соединения. М.: 1981.
гл. I. Общие сведения о высокомолекулярных соединениях.
гл. IX. Наиболее важные синтетичекие и природные полимеры.
гл. X. Физико-механические свойства полимеров. Фазовое состояние полимеров.
гл. XI. Растворы высокомолекулярных соединений.
гл. XIII. Электрические свойства полимеров.

Дополнительная литература:

Химическая энциклопедия. Статьи "Высокомолекулярные соединения", "Полимеризация", "Поликонденсация", "Координационные полимеры", "Стереорегулярные полимеры", "Ориентированное состояние", "Стеклообразное состояние полимеров","Растворы полимеров", "Деструкция полимеров", "Сетчатые полимеры", "Белки", "Нуклеиновые кислоты", "Полисахариды"

Н.А. Платэ, В.П. Шибаев. Гребнеобразные полимеры и жидкие кристаллы. М.:1980

7. ТЕОРИЯ ВОЗНИКНОВЕНИЯ СТРУКТУР В ХИМИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ, НАХОДЯЩИХСЯ ВДАЛИ ОТ СОСТОЯНИЯ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ. Термодинамические переменные. Функции состояния. Второе начало термодинамики. Диссипативные системы. Неравновесные системы вблизи состояния термодинамического равновесия – линейная неравновесная термодинамика. Неравновесные системы в нелинейной области. Диссипативные структуры. Множественные стационарные состояния. Временные и постранственные структуры. 1-я и 2-я модели Шлёгля, модель Лотка-Вольтерра. Кинетика реакции Белоусова-Жаботинского в системе с перемешиванием.