Pytania na sprawdzian pisemny w ramach egzaminu licencjackiego.

Transkrypt

1 Pytania na sprawdzian pisemny w ramach egzaminu licencjackiego. W puli pytao o charakterze podstawowym dla egzaminu licencjackiego znajduje się 100 pytao (zagadnieo) z każdej dziedziny chemii. Liczba pytao z poszczególnych dziedzin to: Chemia organiczna 20 pytao (losowane 2 pytania) Chemia ogólna, nieorganiczna i analityczna -30 pytao (losowane 3 pytania) Chemia fizyczna 20 pytao (losowane 2 pytania) Chemia teoretyczna, krystalografia, technologia, chemia środowiska, chemia materiałowa 30 pytao, po 6 pytao z każdej dziedziny (losowane 3 pytania) Chemia organiczna Częśd 1 1. Narysuj pełny wzór strukturalny i opisz (maksymalnie w pięciu zdaniach) budowę cząsteczki propenu. Zapisz cztery równania reakcji, którym ulega ten związek. 2. Zapisz dwa równania reakcji substytucji nukleofilowej oraz dwa równania reakcji substytucji elektrofilowej. 3. Zapisz dwa równania reakcji addycji nukleofilowej oraz dwa równania reakcji addycji elektrofilowej. 4. Opisz wpływ efektów indukcyjnego i mezomerycznego na reaktywnośd chlorobenzenu i nitrobenzenu w reakcjach elektrofilowego podstawienia aromatycznego. 5. Omów (maksymalnie w pięciu zdaniach) budowę cząsteczki benzenu i zapisz cztery równania reakcji, którym ulega ten związek. 6. Omów (maksymalnie w pięciu zdaniach) budowę cząsteczki acetonu (propanonu) i propanalu. Porównaj ich reaktywnośd. Zapisz po jednym równaniu ilustrującym jednoetapową metodę otrzymywania każdego z tych związków. 7. Omów (maksymalnie w pięciu zdaniach) budowę cząsteczki kwasu octowego (etanowego). Zapisz trzy równania reakcji jakim ulega ten związek i jeden schemat jednoetapowej metody otrzymywania tej substancji. 8. Omów (maksymalnie w pięciu zdaniach) budowę cząsteczki octanu etylu (etanianu etylu). Zapisz dwa równania reakcji jakim ulega ten związek oraz mechanizm reakcji estryfikacji. 9. Który związek ma silniejsze właściwości zasadowe anilina czy cykloheksyloamina? Odpowiedź uzasadnij odwołując się do budowy cząsteczek wolnej aminy i formy sprotonowanej (wzory). 10. Który ze związków ma silniejsze właściwości kwasowe fenol czy cykloheksanol? Odpowiedź uzasadnij odwołując się do budowy cząsteczek tych związków i ich form anionowych (wzory). Częśd Zapisz nazwy i wzory strukturalne dla jednej aldoheksozy i jednej ketohekszoy. 12. Napisz wzór strukturalny D-glukozy oraz wyjaśnij na czym opiera się konwencja zapisu D- i L Napisz wzór ogólny cząsteczki tłuszczu i zapisz równanie reakcji jego zmydlania. 14. Podaj definicję mydła. Zapisz równanie reakcji jednoetapowej metody otrzymywania dowolnego mydła. Wyjaśnij dlaczego mydła mają właściwości piorące. 15. Jakie związki zaliczamy do lipidów? Napisz trzy wzory przykładowych związków wraz z ich przypisaniem do odpowiedniej grupy lipidów. 16. Napisz wzór strukturalny pirymidyny i puryny oraz zaznacz w tych związkach pozycje zasadowe.

2 17. Napisz wzory związków heterocyklicznych o 3, 5 i 6 atomach w pierścieniu zawierające azot i/lub tlen i/lub siarkę. Zapisz ich nazwy. 18. Zapisz wzór ogólny aminokwasów. Napisz wzory trzech aminokwasów oraz nazwij je. 19. Podaj definicję punktu izoelektrycznego aminokwasu wraz z zapisem odpowiednich równao reakcji. 20. Podaj definicję reakcji pericyklicznych oraz podaj ich podział. Chemia Ogólna i Nieorganiczna 1. Jak zmienia się wartośd energii jonizacji pierwiastków w układzie okresowym (w okresach oraz w grupach wraz ze wzrostem liczby atomowej)? Krótko wyjaśnij obserwowane zmiany w oparciu o teorię budowy atomów. 2. Scharakteryzuj trzy podstawowe rodzaje wiązao chemicznych. Podaj jaka zależnośd występuje, dla każdego z wymienionych wiązao, pomiędzy jego rodzajem a elektroujemnością. 3. Podaj definicje kwasu i zasady według teorii Bronsteda-Lowry ego. Zapisz dwa wzory indywiduów chemicznych, które mogą pełnid rolę kwasów oraz dwa wzory indywiduów chemicznych, które mogą pełnid rolę zasady według teorii Bronsteda-Lowry ego. Zapisz odpowiednie równania reakcji. 4. Omów zwięźle pojęcie twardości i miękkości kwasów i zasad w teorii Pearsona. Zapisz i krótko omów równania dwóch przykładowych reakcji, w których może znaleźd zastosowanie ta teoria. 5. Wytłumacz pojęcie amfoteryczności na przykładzie wodorotlenku glinu. Zapisz w formie cząsteczkowej i jonowej równania odpowiednich reakcji potwierdzające właściwości amfoteryczne tego wodorotlenku. 6. Na podstawie teorii rezonansu wytłumacz, dlaczego wszystkie wiązania atom węgla atom tlenu są w jonie węglanowym równocenne. 7. Podaj definicję hybrydyzacji. Podaj przykład typu hybrydyzacji z udziałem orbitali d oraz wzór związku w którym występuje hybrydyzacja tego typu. 8. Uszereguj pod względem mocy tlenowe kwasy chloru. Odpowiedź uzasadnij. 9. Jak zmieniają się właściwości kwasowo-zasadowe tlenków chromu w zależności od stopnia utlenienia tego pierwiastka? Odpowiedź poprzyj odpowiednimi równaniami reakcji. 10. Jak zmieniają się właściwości redoks jonów manganianowych(vii) w zależności od środowiska (ph) reakcji? Odpowiedź poprzyj odpowiednimi równaniami reakcji. 11. Wymieo w punktach pięd czynników wpływających na trwałośd związku kompleksowego ze względu na zmianę właściwości ligandu. 12. Co to jest efekt chelatowy? Podaj dwa sposoby tłumaczenia przyczyn powstawania tego efektu. 13. Co to jest szereg napięciowy (elektrochemiczny) metali? Wymieo w punktach cztery informacje które można odczytad na podstawie tego szeregu. 14. Jak zmienia się temperatura topnienia połączeo wodoru z pierwiastkami 17 grupy układu okresowego? Zwięźle wytłumacz przyczyny tych zmian. 15. Wytłumacz, dlaczego fosfor w przeciwieostwie 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 3. Podaj nazwy odczynników umożliwiających rozdzielenie kationów na poszczególne grupy analityczne? Podaj warunki stosowania tych odczynników. 4. Jakie reakcje wstępne stosuje się podczas wykrywania anionów w roztworze? Jakie wnioski można wyciągnąd na podstawie przebiegu tych reakcji? 5. Jakie powinny byd optymalne warunki do strącania osadów krystalicznych w analizie wagowej? Na czym polega strącanie z roztworów homogenicznych? Podaj dwa przykłady. 6. Na czym polega współstrącanie osadów i w wyniku jakich procesów zachodzi? Czy jest to zjawisko korzystne w analizie wagowej? Odpowiedź uzasadnij. 7. Jak klasyfikuje się metody miareczkowe ze względu na typ zachodzącej reakcji, sposób miareczkowania i sposób wyznaczania punktu koocowego miareczkowania? Podaj po jednym przykładzie każdego typu metody miareczkowej. 8. Opisz przygotowanie roztworów mianowanych. Jakie postępowanie nazywa się mianowaniem i jakie są sposoby nastawiania miana? 9. Do czego służą substancje podstawowe (wzorcowe)? Jakie kryteria powinna spełniad substancja, aby można było nazwad ją substancją podstawową (wzorcem).napisz po jednym wzorze substancji podstawowej stosowanej w alkacymetrii, manganometrii, jodometrii i argentometrii. 10. Na czym polega różnica między punktem równoważnikowym a punktem koocowym miareczkowania? Co to jest skok krzywej miareczkowania? 11. Opisz mechanizm działania wskaźników wizualnych stosowanych w metodach miareczkowych opartych na reakcjach zobojętniania? Podaj nazwy przykładowych wskaźników. Wymieo reguły ich doboru do określania punktu koocowego miareczkowania. 12. Podaj nazwy substancji chemicznych, których roztwory mianowane stosuje się jako titranty w alkacymetrii, manganometrii i jodometrii? Opisz sposób ustala się ich dokładnego stężenia. 13. Opisz działanie wskaźników specyficznych i niespecyficznych stosowanych w redoksometrii? Podaj dwie nazwy wskaźników specyficznych i dwie nazwy niespecyficznych. 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? Opisz sposób wyznaczania punktu koocowego takiego miareczkowania? Chemia fizyczna 1. Wymieo założenia teorii kinetyczno molekularnej gazów doskonałych. Jakie wielkości można wyznaczyd wykorzystując równania wyprowadzone na podstawie tej teorii? 2. Wymieo nazwy rodzajów oddziaływao międzycząsteczkowych. 3. Wymieo rodzaje polaryzacji dielektryków i podaj ich definicje. 4. Wymieo wielkości fizykochemiczne, których znajomośd może byd pomocna w określeniu budowy cząsteczki związku chemicznego. 5. Napisz definicję energii oraz energii wewnętrznej układu. 6. Sformułuj I zasadę termodynamiki dla układu zamkniętego. Napisz odpowiednie zależności matematyczne opisujące zmianę energii wewnętrznej w przemianie izotermicznej, izochorycznej, izobarycznej i adiabatycznej oraz opisz symbole występujące w tych zależnościach.

4 7. Wymieo metody obliczania ciepła reakcji chemicznej. Podaj odpowiednie zależności matematyczne pozwalające na obliczenie ciepła reakcji chemicznej oraz opisz symbole występujące w tych zależnościach. 8. Zdefiniuj pojemnośd cieplną substancji (układu) oraz molowe ciepło przy stałej objętości i przy stałym ciśnieniu. Napisz zależnośd matematyczną pomiędzy tymi wielkościami oraz opisz symbole występujące w tej zależności. 9. Wyjaśnij przyczynę (maksymalnie w pięciu zdaniach) wzrostu entropii podczas topnienia, parowania i sublimacji substancji. 10. Sformułuj termodynamiczne kryterium równowagi fazowej substancji czystej (układu jednoskładnikowego dwufazowego) i podaj zależnośd matematyczną ilustrującą związek pomiędzy zmianami ciśnienia i temperatury wzdłuż linii równowagi faz oraz opisz symbole występujące w tej zależności. 11. Wymieo właściwości koligatywne roztworów i podaj odpowiednie zależności matematyczne oraz opisz symbole występujące w tych zależnościach. 12. Zdefiniuj przewodnictwo molowe roztworów elektrolitów i podaj jego zależnośd matematyczną od stężenia roztworu oraz opisz symbole występujące w tej zależności. 13. Wymieo zastosowania pomiarów przewodnictwa roztworów elektrolitów. 14. Zdefiniuj szybkośd reakcji pierwszego rzędu. Opisz metody jej wyznaczania. Napisz równanie kinetyczne reakcji pierwszego rzędu i opisz symbole występujące w tym równaniu. 15. Zdefiniuj energię aktywacji reakcji. 16. Wymieo metody wyznaczania stałej dysocjacji słabych kwasów. Napisz odpowiednie zależności matematyczne i opisz symbole występujące w tych zależnościach. 17. Wymieo różnice pomiędzy gazami doskonałymi i rzeczywistymi. Napisz przykładowe zależności matematyczne opisujące zachowanie tych gazów i opisz symbole występujące w tych zależnościach. 18. Opisz sposób policzenia zmiany standardowej entalpii i energii wewnętrznej reakcji chemicznej. Napisz odpowiednie zależności matematyczne i opisz symbole występujące w tych zależnościach. 19. Zdefiniuj swobodną entalpię reakcji chemicznej. Opisz sposoby obliczenia zmian swobodnej entalpii reakcji chemicznej, przedstaw odpowiednie zależności matematyczne i opisz symbole występujące w tych zależnościach. 20. Zdefiniuj lepkośd i gęstośd cieczy. Wymieo czynniki wpływające na lepkośd i gęstośd cieczy. Chemia teoretyczna 1. Opisz model atomu wodoru Bohra i porównaj go z korpuskularnym modelem atomu Daltona. 2. Opisz dualizm falowo-korpuskularny oraz jak on się objawia podaj po jednym przykładzie obrazującym własności falowe oraz korpuskularne. 3. Zapisz relację matematyczną ilustrującą zasadę nieoznaczoności Heisenberga. Wyjaśnij znaczenie symboli użytych w zapisanej relacji. Wymieo konsekwencje, jakie niesie ta zasada w odniesieniu do możliwości obserwacji cząstek elementarnych. 4. Zapisz w dowolnej postaci równanie Schrödingera i opisz składowe tego równania. Podaj nazwę obiektu matematycznego, przy pomocy którego reprezentowana jest energia kinetyczna w tym równaniu. 5. Scharakteryzuj liczby kwantowe występujące w opisie atomu wodoru. 6. Podaj definicję orbitalu. Wymieo geometryczne własności orbitali wodorowych typu p i d.

5 Krystalografia 1. Czym zajmuje się krystalografia? Nazwij zjawisko, jakie wykorzystują współczesne metody badawcze krystalografii? Kto i kiedy zaproponował teoretyczne opisy tego zjawiska. Które z przełomowych odkryd pozwoliło na zastosowanie rentgenograficznych metod dyfrakcyjnych? 2. Podaj definicję przekształcenia symetrycznego? Podaj kryterium podziału przekształceo na punktowe i otwarte. Do każdego typu podaj po jednym przykładzie. 3. Podaj definicję przekształcenia izometrycznego? Podaj kryterium podziału przekształceo na I-go i II-go rodzaju. Do każdego typu podaj po jednym przykładzie. 4. Podaj definicję grupy punktowej. Jaką symetrię można przypisad 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. Podaj podział struktur krystalicznych ze względu na charakter oddziaływao 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. Omów smog klasyczny i fotochemiczny. Wymieo co najmniej trzy warunki i przyczyny sprzyjające powstawaniu epizodów wymienionych rodzajów smogu. 2. Wymieo i opisz co najmniej trzy rodzaje i czynniki wpływające na przebieg procesu bioremediacji gleb. 3. Wymieo co najmniej cztery wskaźniki jakości wody. Omów zasadę oznaczania chemicznego zapotrzebowania tlenu i podaj równania zachodzących reakcji. 4. Na czym polega proces ekstrakcji - wymieo i scharakteryzuj trzy przykłady. 5. Na czym polega derywatyzacja chemiczna, omów na wybranym przykładzie. 6. Podaj definicję próbki reprezentatywnej, omów na przykładzie próbki wodnej pobieranej z jeziora. Technologia 1. Napisz definicję krakingu katalitycznego. Wymieo surowiec wykorzystywany w tym procesie. Napisz równania zachodzących reakcji. Wymieo wykorzystywane katalizatory. Wymieo warunki procesu. 2. Napisz definicję procesu katalitycznego reformowania benzyn (reforming). Wymieo stosowany surowiec. Zapisz równania zachodzących reakcji, Wymieo stosowane katalizatory. Opisz schemat instalacji. 3. Podaj kierunki wykorzystania węglowodorów C2 i C3 z grupy olefin, np. etylen, chlorek winylu, propylen, akrylonitryl. Napisz równana reakcji. 4. Opisz syntezę acetonu i fenolu metodą kumenową. Napisz równania i warunki zachodzących reakcji. Podaj kierunki wykorzystania bisfenolu A - napisz wzory i odpowiednie równania reakcji. 5. Opisz spektroskopowe metody pozwalające na ilościowe oznaczanie benzenu w paliwach silnikowych. 6. Zaproponuj metodę otrzymywania smarów plastycznych. Wymieo ich charakterystyczne cechy i typowe zastosowania.

6 Chemia Materiałowa 1. Wymieo kryteria klasyfikacji materiałów., Wymieo 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. Wymieo właściwości optyczne materiałów. Wymieo cechy fizykochemiczne, z których one wynikają. Wymieo praktyczne zastosowanie. 4. Wymieo różnice pomiędzy materiałami pochodzenia naturalnego, materiałami bioinspirowanymi i materiałami biomedycznymi. Odpowiedź poprzyj odpowiednimi przykładami. 5. Wymieo właściwości materiałów kompozytowych w tym nanokompozytowych. Wymieo przykłady zastosowao tego typu materiałów. 6. Wymieo rodzaje i właściwości nanostruktur węglowych oraz obszary ich obecnych i perspektywicznych zastosowao.