Химия для вступительных экзаменов на сестринские программы: тренировочные вопросы с объяснениями

1Атомы, ионы и изотопы

Атом имеет ядро из протонов (+) и нейтронов (без заряда), вокруг которого находятся электроны (−) почти без массы.

• Атомный номер = число протонов. Он определяет элемент.
• Массовое число = протоны + нейтроны.
• У нейтрального атома электронов столько же, сколько протонов.
• У изотопов одинаковое число протонов, но разное число нейтронов (углерод-12, углерод-14).
• У ионов электроны добавлены (отрицательные анионы, Cl⁻) или потеряны (положительные катионы, Na⁺).

2Периодическая таблица и химические связи

Элементы упорядочены по атомному номеру. У групп (столбцов) одинаковое число валентных электронов и сходные свойства; периоды — это строки. Группа 1 — щелочные металлы, группа 17 — галогены, группа 18 — благородные газы (заполненные оболочки, не реагируют).

Металлы находятся слева: блестящие, электропроводные, они отдают электроны. Неметаллы находятся справа и принимают электроны или делят их. В периоде атомы уменьшаются и становятся более электроотрицательными; фтор — самый электроотрицательный элемент.

• Ионная связь: металл отдаёт электроны неметаллу (NaCl). Высокие температуры плавления; проводит ток в растворе.
• Ковалентная связь: неметаллы делят электронные пары (H₂O, CO₂). Неравное деление делает её полярной.
• Водородные связи: притяжение между молекулами, например воды; они объясняют высокую температуру кипения воды.

В формулах ионных соединений заряды уравновешиваются: Ca²⁺ + 2 Cl⁻ → CaCl₂; 2 Al³⁺ + 3 O²⁻ → Al₂O₃.

3Агрегатные состояния вещества и газы

У твёрдых тел фиксированы форма и объём; у жидкостей фиксирован объём, но не форма; газы заполняют свой сосуд. Температура измеряет среднюю кинетическую энергию частиц.

Фазовые переходы: плавление, замерзание, испарение, конденсация, сублимация (твёрдое тело → газ) и десублимация (газ → твёрдое тело). Во время фазового перехода температура остаётся постоянной.

Газовые законы (температуры в кельвинах):

4Растворы, кислоты и основания

Раствор — это растворённое вещество, растворённое в растворителе. Вода полярна и растворяет ионные и полярные вещества; масло (неполярное) с ней не смешивается: «подобное растворяется в подобном».

Шкала pH идёт от 0 до 14: ниже 7 — кислая среда, 7 — нейтральная, выше 7 — щелочная. Каждая единица — это множитель 10, поэтому при pH 3 ионов H⁺ в 100 раз больше, чем при pH 5.

Кислота + основание → соль + вода (нейтрализация). Сильные кислоты ионизируются полностью (HCl); слабые — лишь частично (уксусная кислота). Буфер противостоит изменению pH; бикарбонатный буфер удерживает pH крови около 7,4.

5Реакции и стехиометрия

Уравнивайте уравнение, меняя коэффициенты, но никогда не индексы, пока число атомов каждого элемента не станет одинаковым с обеих сторон.

• Синтез: A + B → AB. Разложение: AB → A + B.
• Одинарное замещение: A + BC → AC + B. Двойное замещение: AB + CD → AD + CB.
• Горение: топливо + O₂ → CO₂ + H₂O. Нейтрализация: кислота + основание → соль + вода.

Один моль — это 6,02 × 10²³ частиц. Молярная масса — сумма атомных масс (H₂O = 18 g/mol). Путь такой: масса → моли → мольное отношение → моли → масса.

Окисление — потеря электронов, восстановление — их приобретение (мнемоника OIL RIG). Катализаторы ускоряют реакции, не расходуясь; нагрев, концентрация и площадь поверхности тоже повышают скорость.

6Как выглядят экзаменационные задачи

• Лёгкий уровень (ключевые термины и факты): субатомные частицы, группы периодической таблицы, типы связей, агрегатные состояния, шкала pH, типы реакций.
• Средний уровень (применение понятий): нейтроны по массовому числу, формулы ионных соединений, поведение газов, молярность и разбавление, уравнивание простых уравнений, молярная масса.
• Сложный уровень (случаи и анализ): уравнивание уравнений горения, переход от граммов к граммам, лимитирующие реагенты, pH и [H⁺], средняя атомная масса, расчёты по газовым законам и буферы.

Записывайте единицы измерения на каждом шаге; они показывают, нужно умножать или делить.