Pytania na sprawdzian pisemny w ramach egzaminu licencjackiego.

Transkrypt

1 Pytania na sprawdzian pisemny w ramach egzaminu licencjackiego. W puli pytań o charakterze podstawowym dla egzaminu licencjackiego znajduje się 100 pytań (zagadnień) z każdej dziedziny chemii. Udział procentowy dziedzin to: Chemia organiczna 20 % (20 pytań) Chemia ogólna i nieorganiczna - 15 % (15 pytań) Chemia analityczna 15 % (15 pytań) Chemia fizyczna 20 % (20 pytań) Pozostałe dziedziny chemii (m. in. teoretyczna, krystalografia, technologia, środowisko, materiałowa) 30 % (30 pytań, po 6 pytań z każdej dziedziny) Chemia organiczna Część 1 1. Węglowodory nienasycone budowa, charakterystyczne reakcje (zapisz odpowiednie równania) 2. Podaj po dwa przykłady reakcji substytucji nukleofilowej i elektrofilowej (zapisz równania reakcji) 3. Podaj po dwa przykłady reakcji addycji nukleofilowej i elektrofilowej (zapisz równania reakcji) 4. Co to jest efekt indukcyjny i mezomerycznym? Jaki jest ich wpływ na reaktywność związków aromatycznych? 5. Węglowodory aromatyczne budowa, charakterystyczne reakcje (zapisz odpowiednie równania) 6. Aldehydy i ketony budowa, charakterystyczne reakcje, metody otrzymywania 7. Kwasy karboksylowe - budowa, charakterystyczne reakcje, metody otrzymywania. 8. Pochodne kwasów karboksylowych - budowa, charakterystyczne reakcje, metody otrzymywania 9. Które aminy mają silniejsze właściwości zasadowe: alifatyczne czy aromatyczne. Uzasadnij odpowiedź zapisując odpowiednie równania reakcji i struktury 10. Które związki mają silniejsze właściwości kwasowe: alkohole czy fenole. Uzasadnij odpowiedź zapisując odpowiednie równania reakcji i struktury Część Węglowodany struktura, właściwości i przykładowe wzory. 12. Napisz wzór D-glukozy oraz wyjaśnij na czym opiera się konwencje zapisu D- i L Tłuszcze budowa, wzór ogólny, reakcja zmydlania dla dowolnego tłuszczu. 14. Co to są mydła? Jak je się otrzymuje i na czym polegają właściwości piorące (myjące) mydła. 15. Jakie związki zaliczamy do lipidów, napisz wzory przykładowych związków 16. Napisz wzór pirymidyny i puryny oraz zaznacz zasadowe pozycje w tych związkach. 17. Napisz wzory i nazwij związki heterocykliczne o 3, 5 i 6 atomach w pierścieniu zawierające azot i/lub tlen. 18. Podaj wzór ogólny aminokwasów, napisz wzoru co najmniej trzech aminokwasów. 19. Co to jest punkt izoelektryczny aminokwasu? (Podaj definicję i zapisz odpowiednią reakcje) 20. Podaj definicje reakcji pericyklicznych.

2 Chemia Ogólna i Nieorganiczna 1. Jak zmienia się wartość energii jonizacji pierwiastków w układzie okresowym? Krótko wyjaśnij obserwowane zmiany w oparciu o teorię budowy atomów. 2. Podaj jakie znasz rodzaje wiązań chemicznych. Krótko je scharakteryzuj. 3. Podaj definicje kwasu i zasady w teorii Bronsteda-Lowry ego. Podaj po dwa przykłady kwasów i zasad Bronsteda wraz z odpowiednimi równaniami reakcji. 4. Omów zwięźle pojęcie twardości i miękkości kwasów i zasad w teorii Pearsona. Zapisz równanie przykładowej reakcji, w której może znaleźć zastosowanie ta teoria. 5. Wytłumacz pojęcie amfoteryczności na przykładzie Al(OH) 3. Zapisz w formie cząsteczkowej i jonowej równania odpowiednich reakcji z udziałem tego wodorotlenku. 6. Na podstawie teorii rezonansu wytłumacz, dlaczego wszystkie wiązania węgiel-tlen są w jonie CO 3 2- równocenne. 7. Podaj definicję hybrydyzacji. Podaj przykład hybrydyzacji (oraz związku w którym występuje) z udziałem orbitali d. 8. Uszereguj pod względem mocy tlenowe kwasy chloru. Odpowiedź krótko uzasadnij. 9. Jak zmieniają się właściwości kwasowo-zasadowe tlenków chromu w zależności od stopnia utlenienia tego metalu? 10. Jak zmieniają się właściwości redoks jonów manganianowych(vii) w zależności od środowiska (ph) reakcji? 11. Wymień czynniki wpływające na trwałość związku kompleksowego. 12. Co to jest efekt chelatowy? Jak on powstaje? 13. Co to jest szereg napięciowy (elektrochemiczny) metali? Wymień w punktach informacje które można odczytać na podstawie tego szeregu. 14. Jak zmienia się temperatura topnienia połączeń wodoru z pierwiastkami 17 grupy układu okresowego? Zwięźle wytłumacz przyczyny tych zmian. 15. Wytłumacz, dlaczego fosfor w przeciwieństwie do azotu nie występuje w postaci cząsteczek dwuatomowych (fosfor tworzy cząsteczki czteroatomowe P 4 ). Chemia Analityczna 1. Jaka jest rola ph roztworu w podziale kationów na grupy analityczne? 2. Na czym polega istotna różnica między sposobem wykrywania kationów a sposobem wykrywania anionów w klasycznej analizie jakościowej? 3. Jakie odczynniki i w jakich warunkach umożliwiają rozdzielenie kationów na poszczególne grupy analityczne? 4. Jakie reakcje wstępne stosuje się podczas wykrywania anionów w roztworze? Jakie wnioski można wyciągnąć na podstawie tych reakcji? 5. Jakie powinny być optymalne warunki do strącania osadów krystalicznych w analizie wagowej? Na czym polega strącanie z roztworów homogenicznych? Podaj przykłady. 6. Na czym polega współstrącanie osadów i w wyniku jakich procesów zachodzi? Czy jest to zjawisko korzystne w analizie wagowej? 7. Jak klasyfikuje się metody miareczkowe ze względu na typ zachodzącej reakcji, sposób miareczkowania i sposób wyznaczania punktu końcowego miareczkowania? 8. Jak przygotowuje się roztwory mianowane, jakie postępowanie nazywa się mianowaniem i jakie są sposoby nastawiania miana?

3 9. Do czego służą i jakim warunkom powinny odpowiadać substancje podstawowe (wzorcowe)? Wymień po jednej substancji podstawowej stosowanej w alkacymetrii, manganometrii, jodometrii i argentometrii. 10. Na czym polega różnica między punktem równoważnikowym a punktem końcowym miareczkowania? Co to jest skok krzywej miareczkowania? 11. Jak działają wskaźniki wizualne stosowane w metodach miareczkowych opartych na reakcjach zobojętniania? Podaj przykłady wskaźników i zasady ich doboru. 12. Jakie roztwory mianowane stosuje się jako titranty w alkacymetrii, manganometrii i jodometrii? W jaki sposób ustala się ich dokładne stężenia? 13. Na czym polega działanie wskaźników specyficznych i niespecyficznych stosowanych w redoksometrii? Podaj przykłady. 14. Co to są kompleksony i jakie mają zastosowanie w chemii analitycznej? Napisz wzór półstrukturalny kompleksonu III i zaznacz w nim atomy ligandowe. 15. Jaki układ elektrod stosuje się w alkacymetrycznym miareczkowaniu potencjometrycznym? W jaki sposób wyznacza się punkt końcowy takiego miareczkowania? Chemia fizyczna 1. Wymienić założenia teorii kinetyczno molekularnej gazów doskonałych. Jakie wielkości można wyznaczyć wykorzystując równania wyprowadzone na podstawie tej teorii? 2. Wymienić rodzaje oddziaływań międzycząsteczkowych. 3. Wymienić rodzaje polaryzacji dielektryków i podać ich definicje. 4. Wymienić wielkości fizykochemiczne, których znajomość może być pomocna w określeniu budowy cząsteczki związku chemicznego. 5. Co to jest energia, zdefiniować energię wewnętrzną układu. 6. Sformułować I zasadę termodynamiki i podać odpowiednie równania opisujące zmianę energii wewnętrznej w przemianie izotermicznej, izochorycznej, izobarycznej oraz adiabatycznej. 7. Wymienić metody obliczania ciepła reakcji chemicznej i podać odpowiednie równania. 8. Zdefiniować pojemność cieplną substancji (układu) oraz molowe ciepło przy stałej objętości i przy stałym ciśnieniu oraz podać związek pomiędzy tymi wielkościami. 9. Wyjaśnić przyczynę (maksymalnie w pięciu zdaniach) wzrostu entropii podczas topnienia, parowania i sublimacji substancji. 10. Sformułować termodynamiczne kryterium równowagi fazowej substancji czystej (układu jednoskładnikowego dwufazowego) i podać równanie ilustrujące związek pomiędzy zmianami ciśnienia i temperatury wzdłuż linii równowagi faz. 11. Wymienić koligatywne właściwości roztworów i podać odpowiednie równania. 12. Zdefiniować przewodnictwo molowe roztworów elektrolitów i podać jego zależność od stężenia roztworu. 13. Wymienić zastosowania pomiarów przewodnictwa roztworów elektrolitów. 14. Omówić kinetykę reakcji pierwszego rzędu, tzn. zdefiniować szybkość i sposób jej określenia, podać równanie kinetyczne. 15. Zdefiniować energię aktywacji reakcji. 16. Wymienić metody wyznaczania stałej dysocjacji słabych kwasów i podać odpowiednie równania.

4 17. Wymienić różnice pomiędzy gazami doskonałymi i rzeczywistymi, podać przykładowe równania opisujące zachowanie tych gazów. 18. Podać w jaki sposób można policzyć zmianę standardowej entalpii i energii wewnętrznej reakcji chemicznej, podać odpowiednie równania. 19. Zdefiniować swobodna entalpie reakcji chemicznej i podać sposób obliczenia jej zmian. 20. Zdefiniować lepkość i gęstość cieczy. Wymienić czynniki wpływające na lepkość i gęstość cieczy. Chemia teoretyczna 1. Jak objawia się dualizm falowo-korpuskularny podaj po jednym przykładzie obrazującym dualizm. 2. Zapisz relację matematyczną ilustrującą zasadę nieoznaczoności Heisenberga. Jakie konsekwencje niesie ta zasada w odniesieniu do możliwości obserwacji cząstek elementarnych. 3. Zapisz trzy własności które musi spełniać funkcja falowa w mechanice kwantowej oraz podaj jej interpretację probabilistyczną za pomocą odpowiedniej relacji matematycznej. 4. Zapisz w dowolnej postaci równanie Schrödingera i opisz składowe tego równania, czym reprezentowana jest energia kinetyczna w tym równaniu. 5. Zapisz równanie definiujące iloczyn dwóch operatorów. 6. Podaj definicję funkcji własnej operatora za pomocą odpowiedniej relacji matematycznej (opisz elementy równania). Krystalografia 1. Czym zajmuje się krystalografia? Jakie zjawisko wykorzystują współczesne metody badawcze krystalografii? Kto i kiedy zaproponował teoretyczne opisy tego zjawiska. Na jakie przełomowe odkrycia pozwoliło zastosowanie rentgenograficznych metod dyfrakcyjnych? 2. Co nazywamy przekształceniem symetrycznym? Podaj kryteria podziału przekształceń na punktowe i otwarte. Do każdego typu podaj po jednym przykładzie. 3. Co nazywamy przekształceniem izometrycznym? Podaj kryteria podziału przekształceń na I-go i II-go rodzaju. Do każdego typu podaj po jednym przykładzie 4. Podaj definicję grupy punktowej. Jaką symetrię należy przypisać cząsteczkom wody i trans-1,2-difluoroetenu? Dla cząsteczki każdego z tych związków podaj odpowiednią grupę punktową i wykonaj projekcję stereograficzną elementów symetrii tej grupy. 5. W jaki sposób dokonano podziału struktur krystalicznych ze względu na charakter oddziaływań międzyatomowych. Podaj po jednym reprezentatywnym przykładzie kryształu z każdej grupy. 6. Podaj stosowaną w krystalografii definicję wielościanu koordynacyjnego. Wskaż po jednym przykładzie wielościanów koordynacyjnych o liczbach koordynacyjnych 4, 5, 6 i 8. Chemia Środowiska 1. Sposoby pobierania próbek środowiskowych. 2. Przedyskutuj zalety i wady pozyskiwania energii w elektrowniach atomowych.

5 3. Na czym polega zjawisko ekstrakcji przykłady. 4. Na czym polega derywatyzacja chemiczna. 5. Efekt cieplarniany a globalne ocieplenie podaj działania jakie można wykonać w skali społeczeństw i jednostki, które mogą wpłynąć na niekorzystne zmiany związane z ociepleniem i zanieczyszczeniem atmosfery 6. Czy istnieją alternatywne źródła energii całkowicie bezpieczne dla środowiska, przedyskutuj czynniki jakie trzeba rozważyć aby odpowiedzieć na to pytanie. Technologia 1. Opisz kraking katalityczny: podaj definicje, surowiec wykorzystywany w procesie, równania zachodzących reakcji, katalizatory, warunki procesu. 2. Opisz proces katalitycznego reformowania benzyn (reforming): podaj definicje, surowiec, zachodzące reakcje, stosowane katalizatory, schemat instalacji. 3. Podaj kierunki wykorzystania węglowodorów C 2 i C 3 z grupy olefin, np. etylen, chlorek winylu, propylen, akrylonitryl. Napisz równana reakcji. 4. Opisz syntezę acetonu i fenolu metodą kumenową. Podaj równania i warunki reakcji. Podaj kierunki wykorzystania bisfenolu A - napisz wzory i podaj równania reakcji. 5. Opisz spektroskopowe metody pozwalające na ilościowe oznaczanie związków aromatycznych w paliwach silnikowych na przykładzie benzenu. 6. Zaproponuj metodę otrzymywania, podaj charakterystyczne cechy i typowe zastosowania smarów plastycznych. Chemia Materiałowa 1. Jakie są podstawy według których klasyfikujemy materiały, podaj przykłady takich klasyfikacji. 2. Opisz technologię otrzymywania krzemu jako podstawowego materiału dla przemysłu elektronicznego. Jakie nazwisko polskiego uczonego jest z tą technologią związane, opisz jego odkrycie i jego późniejsze zastosowanie. 3. Jakie właściwości optyczne posiadają materiały, z jakich cech fizykochemicznych one wynikają i jak je wykorzystujemy praktycznie. 4. Omów na przykładach różnice pomiędzy materiałami pochodzenia naturalnego, materiałami bioinspirowanymi i materiałami biomedycznymi. 5. Omów właściwości materiałów kompozytowych w tym nanokompozytowych. Podaj przykłady zastosowań tego typu materiałów. 6. Podaj rodzaje i właściwości nanostruktur węglowych oraz obszary ich obecnych i perspektywicznych zastosowań.