Макрокинетика

АЛМАТЫ 2014

МАЗМҰНЫ

1. Мамандық бойынша түсу емтиханының мақсаттары мен міндеттері. Ең жоғарғы академиялық стандарттарға сәйкес бәсекеге қабілетті, білім беруші ортада стимулдеуші, Қазақстанның және басқа елдердің химия, соның ішінде нанотехнология мен наноматериалдар аумағындағы ең үздік оқушыларына қызықты мамандарды дайындау.

Оқуға түсу емтиханының формасы – жазбаша емтихан. Емтихан тапсырушылар емтихан билеттеріндегі сұрақтарға жауаптарын жауап парақтарына жазады және оларды емтихан комиссиясы шифрланған түрде тексереді.

2. Магистратураға түсуші тұлғалардың даярлық деңгейлеріне қойылатын талаптар. «6М074000 – Нанотехнологиялар мен наноматериалдар» мамандығы бойынша магистратураға түсуші білу керек: бейорганикалық химия, органикалық химия, химиялық физика негіздері, жаңа көміртекқұрамды материалдар туралы, нанотехнологияда қолданылатын физикалық зерттеу әдістері, пән терминологиясын білуі және фактілермен жұмыс істей білуі қажет.

3. Емтихан тақырыптарының тізімі

«Химиялық физика» пәні

1. Химиядағы элементар процестер.

Соқтығысулар теориясы. Соқтығысулар кезіндегі энергия алмасу. Активті аралық өнімдер. Бос радикалдар мен атомдар. Бос радикалдардың құрылымы мен алынуы.

Карбендер.

Карбендерді алу әдістері. Карбендердің химиялық реакциялары. Гомолиздік және гетеролиздік реакциялар.

3. Жоғары энергиялар химиясы

Фотохимия. Фотофизикалық процестер. Фотохимиялық реакциялардың түрлері. Фотохимиялық реакциялар кинетикасы.

4. Радиациялық химия.

Иондаушы сәуле түрлері мен көздері, сандық сипаттамалары. Радиациялық-химиялық реакциялар. Газдардағы біріншілік және радиациялық химиялық реакциялар.

Плазмохимия.

Электр разрядының типтері. Плазмохимиялық реакциялар. Плазмада химиялық активті бөлшектердің түзілуі.

Тізбекті реакциялар кинетикасы.

Тізбекті реакциялар және олардың сатылары. Тізбектің пайда болуы. Тізбектердің жалғасуы. Тізбектердің үзілуі. Тізбектердің тармақталуы. Тізбекті реакцияның жылдамдығы.

Жану мен жарылыс негіздері.

Жарылыстық реакциялардың ерекшеліктері. Н.Н. Семеновтың жылулық жарылыс теориясы. Жалындардың түрлері. Жалынның таралуы. Детонация.

Макрокинетика

Тербелмелі химиялық реакциялар. Суық жалындар. Көмірсутектер жанғанда күйенің түзілуі. Фуллерендердің жану режимінде түзілуі. Қоршаған ортаның азот оксидтерімен ластануы. Азот оксидтерінің түзілу механизмдері.

9. Өздігінен таралатын жоғары температуралық синтез (ӨЖС).

ӨЖС процестерінің негізгі түсініктері. ӨЖС процестерінің сипаттамалары. ӨЖС жүйелерінің жану реакцияларының механизмдері мен макрокинетикасы. Танталдың көміртекті қоспада жануының заңдылықтары.

10. Күйе түзілу.

Көмірсутектер жанғанда күйенің түзілуі. Метанның төмен температуралы жану кезінде күйенің түзілуі. Күйе түзілу механизмі. Фуллерендердің жану режимінде түзілуі.

«Физикалық зерттеу әдістері» пәні

1. Физикалық зерттеу әдістерінің жалпы сипаттамалары

Атомдар мен молекулалардың физикалық қасиеттері. Физикалық қасиеттерді анықтау әдістері. Әдістің физикалық теориясы. Тура және кері есептер. Есептің корректілігі жөнінде түсінік. Әдістердің жалпы сипаттамасы мен жіктелуі. Сәуленің затпен әрекеттесу. Жұту, шығару, шашырату. Спектроскопиялық және дифракциялық әдістер. Әртүрлі әдістердің энергетикалық сипаттамалары. Сезімталдық және ажырату қабілеті. Әдістің сипаттаушы уақыты.

2. Эмиссиялық спектроскопия

Атомды-эмиссиялық спектроскопия. Энергия деңгейлерінің жалпы сипаттамалары. Ауысулардың ықтималдықтары және спектрлердегі интенсивтіктер. Таңдап алу ережелері. Эмиссиялық анализде қолданылатын аспаптардың блок-сызбасы. Аспаптардың негізгі элементтерінің сипаттамалары.

3. Комбинациялық шашыратудың айналмалы спектрлері

Комбинациялық шашыратудың айналмалы спектрінің жиіліктері үшін теңдеулер.Тәжірибенің сызбасы. Лазерді пайдалану. Спектрді алу шарттары. Таңдап алу ережелері. Сызықтық молекулалар жағдайы. Полюссіз молекулалардың геометриялық параметрлерін анықтау. Әдістің шектері.

4. Тербелмелі спектроскопия әдістері

ИҚ және КШ-спектроскопия әдістерінің мүмкіндіктері, оларды химияда қолдану. Көп атомды молекулалардың тербелу спектрлерін квантты-механикалық бейнелеу әдісі.

Энергия деңгейлері, олардың жіктелуі. Фундаменталдық, обертондық және құрама жиіліктер, «ыстық» жолақтар. Тербелу спектрлері жолақтарының интенсивтігі. Таңдап алу ережелері және ИҚ-жұту мен КШ-спектрлерінің интенсивтіктері.

Молекулалардың симметриясын есепке алу. Молекуланың нормальды тербелістерін тәжірибелік мәліметтер бойынша анализдеу. ИҚ және КШ-спектрлерді салыстыру және молекуланың симметриясы жөнінде қорытынды жасау. ИҚ және КШ-спектроскопияның техникасы мен әдістемесі.

5. ИҚ-спектроскопияның аппаратурасы мен техникасы.

Қосымша құралдар, үлгілерді дайындау. НПВО әдісі. Алыс ИҚ-облысы техникасының ерекшеліктері. КШ-спектроскопияның аппаратурасы, лазерлік қоздырғыштардың артықшылықтары. ИҚ және КШ-спектроскопия әдістерін салыстыру, олардың құндылықтары мен кемшіліктері.

6. Электронды спектроскопия әдістері

Энергия деңгейлері, олардың жіктелуі. Тербелу спектрлері жолақтарының интенсивтігі. Таңдап алу ережелері және ИҚ-жұту мен КШ-спектрлерінің интенсивтіктері. Көрінетін және УК-облыстарда қолданылатын абсорбциялық спектроскопияның техникасы мен әдістемесі. Электрондық спектроскопия әдісін қамтитын жиілік облысының бөліктері және оның аппаратурасы. Зерттелетін үлгілер. Әдістің сезімталдығы, оның құндылықтары мен кемшіліктері.

7. Магнитті резонансты әдістер. ЭПР әдісі

Электрондық парамагниттік (спиндік) резонанс және ядролық магниттік резонанс құбылыстарының физикалық негіздері. Ядролар мен электрондардың спиндері мен магниттік моменттері. g-фактор және оның мәні. g-фактордың анизотропиясы.Спин-орбиталь байланысы. Спиндік күйлерді тұрақты магниттік өрісте азғындықтан босату. ЭПР шарты. Энергия деңгейлерінің электрондармен толықтырылуы, қанығуы, релаксациялық процестер және сигналдың ені. Мультиплетті компоненттер саны, қарқындылықтардың таралуы. ЭПР-спектросетрінің блок-сызбанұсқасы, талдау әдістерінің ерекшеліктері. ЭПР әдісінің химиядағы қосымшасы.

8. ЯМР әдісі мен шарты

ЯМР шарты. Релаксация процестері. ЯМР спектрлердегі химиялық ығысу және спин-спиндық бөліну. Асажіңішке құрылым. Салыстырмалы химиялық ығысу, оны анықтау және химияда пайдалану. Импульсті әдістер. Құрылымдық анализ. Комплекс түзілу процестерін зерттеу. ЯМР әдісін басқа әдістермен салыстыру, оның құндылықтары мен кемшіліктері.

9. Газдық хроматография әдісі

Хроматографиялық процестердің физика-химиялық негіздері. Хроматография әдістерінің жіктелуі. Хроматографиялық шыңның параметрлері. Газдық хроматографияның нұсқалары. Хроматографтың блок-сызбасы. Температураның хроматография процесіне ықпалы. Температураны жоспар бойынша өзгерту әдістерін пайдалану. Детекторлар түрлері. Хроматографиялық талдаудың сандық және сапалық әдістері.

10. Масс-спектрометрия әдісі

Масс-спектрометрияны басқа физикалық зерттеу әдістермен салыстыру. Аспаптардың жіктелуі. Масс-спектрометрдің жұмыс істеу принципі, негізгі сипаттамалары. Масс-анализаторлардың түрлері: ұшу-уақыттық, радиожиіліктік, квадрупольдік, ион-циклотрон резонанстық және т.б. Масс-анализаторлы масс-спектрометрдің негізгі теңдеуі. Қос фокустау. Масс-спектрометрге үлгі енгізу әдістері.

11. Активті бөлшектерді тіркеу әдістері

Плазманың лазерлі диагностикасын қолдану. Әдістің дәлділігі мен сезімталдылығы. Фемтохимия. Ауыспалы күйдің динамикасы.