Программа экзамена по направлению 04.04.01 - "Химия", магистерской программы "Химическая переработка углеводородного сырья" составлена на основе требований последнего поколения государственного образовательного стандарта к минимуму содержания и уровню подготовки бакалавра по направлению 04.04.01 - "Химия".

Программа включает основные разделы химии соответствующие уровню знаний бакалавриата, знание которых необходимо для последующего освоения дисциплин магистерской программы. В процессе экзамена, поступающие должны показать свою подготовленность к продолжению образования в магистратуре.

Перечень вопросов составлен из расчета на то, что поступающие в магистратуру имеют степень бакалавра по специальности направления 04.04.01"Химия", не связанной с переработкой природных энергоносителей.

Экзаменационные вопросы для поступающих в магистратуру охватывают все темы приведенные в программе.

СОДЕРЖАНИЕ ПРОГРАММЫ

Раздел 1. НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ.

Основы химической термодинамики, растворы, кинетика и механизм химических реакций, строение атома, химическая связь, конденсированное состояние вещества, периодический закон, химия элементов VII А - III А групп, инертные газы, общие представления о металлах, строение комплексных соединений, химия элементов I А - II А групп, химия элементов IV Б - VIII Б групп, химия элементов I Б - II Б групп, лантаноиды, актиноиды, основы химии твердого тела.

Раздел 2. АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ.

Метрологические основы химического анализа, автоматизация анализа и использование ЭВМ в аналитической химии, теория и практика пробоотбора, методы выделения, разделения и концентрирования (экстракция, хроматография, осаждение и соосаждение и др.), гравиметрический, титриметрические, кинетические, электрохимические и спектроскопические методы анализа, хроматографические методы анализа, основные объекты анализа.

Раздел 3. ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ.

Предмет органической химии, классификация реагентов и реакций, углеводороды (алканы, циклоалканы, алкены, алкадиены, алкины, арены).

Оптическая изомерия органических соединений, галогено-производные углеводородов, магний- и литийорганические соединения, гидроксилпроизводные углеводородов.

Простые эфиры, карбонильные соединения, карбоновые кислоты и их производные, нитросоединения, амины, азосоединения, гетерофункциональные и гетероциклические соединения.

Основные источники предельных углеводородов. Номенклатура предельных углеводородов; понятие изомерии. Газообразные, жидкие и твердые парафины. Основные реакции парафинов: дегидрирование, окисление, изомеризация. Механизм реакций, катализаторы. Устойчивость карбокатионов. Применение высших парафинов.

Непредельные углеводороды, их источники, методы получения и выделения. Стереоизомерия. Основные реакции непредельных углеводородов - окисление, гидратация, алкилирование. Катализаторы, механизмы реакций. Применение низших олефинов для получения альдегидов, кислот, спиртов, гликолей и мономеров для производства высокомолекулярных соединений. Современные способы получения ацетилена. Высшие олефины и циклоолефины, их получение и применение.

Ароматические углеводороды, их источники, методы получения (дегидроциклизация, дегидрирование) и выделения. Номенклатура ароматических углеводородов. Основные реакции - алкилирование, гидрирование, окисление. Влияние заместителей в ароматическом кольце на направление реакций.

Применение бензола, толуола и ксилолов. Получение фенола кумольным способом. Производство стирола. Применение фенола и стирола в нефтехимической промышленности.

Раздел 4. ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ.

Постулаты и законы химической термодинамики, термохимия, термодинамические функции и фундаментальные уравнения Гиббса; термодинамическая теория растворов; правило фаз Гиббса и его применение к гетерогенным равновесиям; химические и адсорбционные равновесия; основы линейной неравновесной термодинамики; постулаты статистической термодинамики, сумма по состояниям, вычисления термодинамических функций, статистическая термодинамика реального газа и конденсированного состояния вещества; химическая кинетика, кинетические уравнения различных типов реакций, теория кинетики; гомогенный и гетерогенный катализ, теории катализа; теория электролитов, термодинамика и кинетика электрохимических процессов.

Раздел 5. ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ.

Классификация полимеров, конфигурационная и конформационная изомерия, макромолекулы и их поведение в растворах. Методы синтеза полимеров, основные физико-механические свойства аморфных и кристаллических полимеров, химические свойства и химические превращения.

Раздел 6. ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ.

Основные понятия химической технологии. Химическое производство как сложная система, сырьевая и энергетическая база химической промышленности.

Критерии эффективности химико-технологических процессов, процессы и аппараты химических производств, гидромеханические, тепловые, массообменные и химические реакционные процессы. Устройство и назначение ректификационной колонны. Классификация химических реакторов. Оптимизация режимов работы производств с учетом термодинамики процессов, критерии эффективности производства.

Классификация химических реакторов, основы математического моделирования и оптимизация режимов их работы. Важнейшие нефтехимические и химические производства.

Сырьевая и энергетическая база нефтехимической и химической промышленности.

Литература основная

1. Неорганическая химия ред. Третьяков Ю.Д.. М. 2004 Т.1-3
2. Реутов О. А., Курц А. Л., Бутин К. П. "Органическая химия" (в 4-х томах) М.2004 Т.1
3. Аналитическая химия. Под. Ред.А.Ю.Золотов. М. 2001 Т.1-2
4. Семчиков Ю.Д., Высокомолекулярные соединения. М.2006
5. Плате Н.А., Сливинский Е.В. Основы химии и технологии мономомеров. М. 2002
6. Новые процессы органического синтеза. М.: Химия. 1989.
7. Н.Н.Лебедев. Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза. М.: Химия. 1988.
8. Гурвич Я.А. Химия и технология продуктов нефтехимического и основного органического синтеза М.: Химия 1992.
9. Адельсон С.В., Вишнякова Т.П., Паушкин Я.М. Технология нефтехимического синтеза. М.: Химия. 1985.
10. Ракитский В.М. Тенденции и перспективы развития нефтепереработки в мире. Уфа, 2006.
11. Богомолов А.И. и др., <Химия нефти и газа> (учебник для вузов), 1995
12. Леффлер У.Л., <Переработка нефти>, перевод с английского, 2005
13. Бардик Д.Д. (перевод с английского), <Нефтехимия> 2005
14. Лебедев Н.Н. Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза. М.: Химия. 1988

Литература дополнительная

1. Журнал Всес. хим. об-ва им. Д.И.Менделеева. 1989. 34. N6
2. Никитин Е.Е. Ресурсосберегающие технологии в химической промышленности. СПб: ИзПК СПбГИЭУ. 2006.
3. Черный И.Р. Производство сырья для нефтехимических синтезов. М.: Химия. 1983
4. Абросимов А.А. Экология переработки углеводородных систем. М.: Химия, 2002.
5. Технология переработки нефти. ч.1 и ч.2. под ред. Глаголевой О.Ф. и Капустина В.М. М., Химия: Колос, 2006.
6. Мановян А.К. Технология переработки природных энергоносителей. М.: Химия, 2004, ч.1. и ч.2.
7. Адельсон С.В. Процессы и аппараты нефтепереработки и нефтехимии. М 1968
8. Сугак А.В.Процессы и аппараты химической технологии. М.2005

Примеры вопросов в 2011 г.

1. Основные источники предельных углеводородов. Номенклатура предельных углеводородов; понятие изомерии. Газообразные, жидкие и твердые парафины. Основные реакции парафинов: дегидрирование, окисление, изомеризация. Механизм реакций, катализаторы. Устойчивость карбокатионов. Применение высших парафинов.
2. Непредельные углеводороды, их источники, методы получения и выделения. Стереоизомерия. Основные реакции непредельных углеводородов – окисление, гидратация, алкилирование. Катализаторы, механизмы реакций. Применение низших олефинов для получения альдегидов, кислот, спиртов, гликолей и мономеров для производства высокомолекулярных соединений. Современные способы получения ацетилена. Высшие олефины и циклоолефины, их получение и применение.
3. Ароматические углеводороды, их источники, методы получения (дегидроциклизация, дегидрирование) и выделения. Номенклатура ароматических углеводородов. Основные реакции – алкилирование, гидрирование, окисление. Влияние заместителей в ароматическом кольце на направление реакций. Применение бензола, толуола и ксилолов. Получение фенола кумольным способом. Производство стирола. Применение фенола и стирола в нефтехимической промышленности.
4. Основные понятия химической технологии. Сырьевая и энергетическая база нефтехимической и химической промышленности. Важнейшие нефтехимические и химические производства. Устройство и назначение ректификационной колонны. Классификация химических реакторов. Оптимизация режимов работы производств с учетом термодинамики процессов, критерии эффективности производства.