Química Fundamental y Aplicada

MINISTERIO DE EDUCACIÓN Y CIENCIA DE LA FEDERACIÓN DE RUSIA

INSTITUCION ESTATAL FEDERAL AUTÓNOMA DE EDUCACIÓN SUPERIOR PROFESIONAL

“Universidad Federal de Kazán (Privolzhsky)”

MINISTERIO DE EDUCACIÓN Y CIENCIA DE LA FEDERACIÓN DE RUSIA

INSTITUCION ESTATAL FEDERAL AUTÓNOMA DE EDUCACIÓN SUPERIOR PROFESIONAL

“Universidad Federal de Kazán (Privolzhsky)”

  APROBADO POR

Vicerrector

_____________ R.G. Minzaripov

«____»_______ 2015

RECOMENDADO POR

Decisión del Consejo Académico del Instituto Químico A.M. Butlerov de la Institución Estatal Federal Autónoma de Educación Superior Profesional “Universidad Federal de Kazán (Privolzhsky)”

16 de septiembre de 2015, acta No.1

PROGRAMA

para la prueba de admisión a

04.03.01 Química

(Bacherlor)

04.05.01 Química Fundamental y Aplicada

(Especialidad)

Introducción

El programa de química para aspirantes a ingresar al Instituto Químico A.M. Butlerov de la Universidad Federal de Kazán (Privolzhsky) consta de dos secciones. En la primera sección se presentan los conceptos teóricos básicos de química, que el aspirante debe saber para poder demostrar las propiedades químicas y físicas de las sustancias enumeradas en la segunda sección, dedicada a los elementos y sus compuestos.

En el examen, se puede hacer uso de microcalculadoras y tablas referenciales, tales como la “tabla periódica de elementos químicos”, “tabla de solubilidad de bases, ácidos y sales en agua”, “tabla de series de potenciales estándares".

Parte I. Fundamentos de la química teórica.

Objeto de la química. El lugar de la química en las ciencias naturales. Masa y energía. Conceptos básicos de química. Sustancia. Molécula. Átomo. Electrón. Ion. Elemento químico. Fórmula química. Masa atómica y molecular relativa. Mol. Masa molar.

Transformaciones químicas. Ley de conservación de masa y energía. Ley de las proporciones constantes. Estequiometría.

Estructura del átomo. Núcleo del átomo. Isótopos. Núcleos estables e inestables. Transformaciones radiactivas, fisión y fusión nuclear. Ecuación de la desintegración radiactiva. Periodo de semidesintegración.

Naturaleza dual de un electrón. Estructura de las capas electrónicas de los átomos. Números cuánticos. Orbitales atómicos. Configuraciones electrónicas de átomos en estado fundamental o excitado, el principio de Pauli, la regla de Hund.

Ley periódica de D.I. Mendeleyev y su demostración desde el punto de vista de la estructura electrónica de los átomos. Sistema periódico de elementos.

Enlace químico. Tipos de enlaces químicos: covalente, iónico, metálico, hidrógeno. Mecanismos de formación de enlaces covalentes: intercambio y donante-aceptor. La energía de enlace. Potencial de ionización, afinidad electrónica, electronegatividad. Polaridad del enlace, efecto inductivo. Enlaces múltiples. Modelo de hibridación de orbitales. Enlace de la estructura electrónica de las moléculas con su estructura geométrica (utilizando como ejemplo los compuestos de elementos del segundo período). Deslocalización de electrones en sistemas conjugados, efecto mesomérico. Concepto de orbitales moleculares.

Valencia y estado de oxidación. Fórmulas estructurales. Isomerismo. Tipos de isomería, isomería espacial y estructural.

Estados de agregación de la materia y las transiciones entre ellos, dependiendo de la temperatura y la presión. Gases. Leyes de gases. Ecuación de Cliperon-Mendeleev. Ley de Avogadro, volumen molar. Líquidos. Asociación de moléculas en líquidos. Cuerpos sólidos. Principales tipos de estructuras cristalinas: cúbicas y hexagonales.

Clasificación y nomenclatura de compuestos químicos. Sustancias individuales, mezclas, soluciones. Sustancias simples, alotropía. Metales y no metales. Sustancias complejas. Principales clases de sustancias inorgánicas: óxidos, bases, ácidos, sales. Compuestos complejos. Principales clases de sustancias orgánicas: hidrocarburos, halógeno, oxígeno y sustancias que contienen nitrógeno. Carbociclicos y heterociclos. Polímeros y macromoléculas.

Reacciones químicas y su clasificación. Tipos de ruptura de enlaces químicos. Reacciones homo y heterolíticas. Reacciones de reducción-oxidación.

Efectos térmicos de reacciones químicas. Ecuaciones termoquímicas. Entalpías de formación de compuestos químicos. La ley de Hess y sus consecuencias.

Velocidad de reacción química. Conceptos sobre mecanismos de reacciones químicas. Etapa elemental de reacción. Reacciones homogéneas y heterogéneas. Dependencia de la velocidad de las reacciones homogéneas en relación a la concentración (ley de acción de masas). Constante de velocidad de la reacción química, su dependencia en relación a la temperatura. Energía de activación.

Fenómeno de catálisis. Catalizadores. Ejemplos de procesos catalíticos. Conceptos de mecanismos de catálisis homogénea y heterogénea.

Reacciones reversibles. Equilibrio químico. Constante de equilibrio, grado de transformación. Desplazamiento del equilibrio químico bajo el efecto de la temperatura y la presión (concentración). Principio de Le Chatelier.

Sistemas dispersos. Sistemas coloidales. Soluciones. Mecanismo de formación de soluciones. Solubilidad de sustancias y su dependencia de la temperatura y naturaleza del solvente. Métodos para expresar la concentración de soluciones: porcentaje de masa, porcentaje molar, concentración molar, porcentaje de volumen. Diferencia entre las propiedades físicas de la solución y las propiedades del solvente. Soluciones sólidas. Aleaciones.

Electrolitos. Soluciones de electrolitos. Disociación electrolítica de ácidos, bases y sales. Interacciones ácido-base en soluciones. Ácidos de protones, ácidos de Lewis. Anfotericidad. Constante de disociación. Grado de disociación. Producto iónico del agua. Potencial de hidrógeno. Hidrólisis de sales. Equilibrio entre iones en solución y fase sólida. Producto de solubilidad. Formación de complejos simples en soluciones. Número de coordinación. Constante de estabilidad de complejos. Ecuaciones de reacción iónica.

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