KBO 1 (7 класс)
Физические и химические процессы.
Простые и сложные вещества.
Гетерогенные и гомогенные смеси.
Способы разделения смесей (седиментация, флотация, просеивание, экстракция, магнитная сепарация, декантация, центрифугирование, дистилляция, фильтрование, сорбция).
Периодический закон Д. И. Менделеева и периодическая таблица элементов.
Строение атома. Субатомные частицы. Ионы.
Типы радиоактивного излучения.
Нуклонное число и нуклиды.
Изотопы стабильны и радиоактивны.
KBO 2 (7 класс)
Количество вещества, моль.
Расчеты с использованием устойчивой Авогадро.
Массовые частицы элементов в соединениях.
Степень окисления. Валентность химических элементов.
Химические формулы. Название веществ. Относительная атомная масса. Молекулярная масса.
Определение химической формулы вещества по данным о его количественном элементном составе.
Типы химических реакции
Расчеты по уравнениям химических реакций.
KBO 3 (7 класс)
Расчеты по уравнениям реакций, если реагенты содержат примеси.
Расчеты по уравнениям параллельных реакций.
Расчеты по уравнениям последовательных реакций.
Мольный объем идеального газа. Закон Дальтона. Закон объемных отношений, закон Гей-Люссака, уравнение Менделеева-Клапейрона.
Расчеты состава газовых смесей, в которых происходят химические реакции.
KBO Final (7 класс)
Растворы.
Растворимость
Количественный состав смесей (массовые, мольные, объемные доли, молярная концентрация).
Основные классы неорганических соединений и генетическая связь между ними.
KBO 1 (8 класс)
Типы радиоактивного излучения.
Нуклонное число и нуклиды.
Изотопы стабильны и радиоактивны.
Радиоактивный распад химических элементов.
Ядерные реакции и период полураспада. Дефект массы.
Биологическое действие радиоактивного излучения.
Расчеты по уравнениям химических реакций.
Расчеты по уравнениям реакций, если реагенты содержат примеси.
Расчеты по уравнениям параллельных реакций.
Расчеты по уравнениям последовательных реакций.
Мольный объем идеального газа. Закон Дальтона. Закон объемных отношений, закон Гей-Люссака, уравнение Менделеева-Клапейрона. Плотность газа, относительная плотность
Расчеты состава газовых смесей, в которых происходят химические реакции.
KBO 2 (8 класс)
Периодический закон Д. И. Менделеева и периодическая таблица элементов.
Зависимость свойств элементов от их расположения в периодической таблице.
Размеры атомов и ионов. Энергии ионизации, сродство к электрону, электроотрицательности.
Строение электронной оболочки атома.
Энергетические уровни и подуровни, последовательность их заполнения электронами.
Принцип минимальной энергии. Правило Клечковского, принцип Паули, правило Хунда.
Химическая связь, его характеристики. Ковалентный и ионный типы связи.
Орбитали и их гибридизация. Пространственное строение молекул и ионов.
Модель Гиллеспи.
Строение вещества в конденсированном состоянии.
Кристаллические решетки-молекулярные, атомные, ионные, металлические.
Координационное число, элементарная ячейка. Зависимость свойств веществ от типов кристаллических решеток.
Основные классы неорганических соединений и генетическая связь между ними.
Представление о координационных соединениях, кристаллогидратах.
KBO 3 (8 класс)
Химия элементов первого, второго и третьего периодов. Химия водорода, углерода, азота, кислорода, щелочных и щелочноземельных металлов, галогенов, халькогенам, типичных представителей переходных элементов.
Физические и химические свойства воды. Водородная связь.
Степень окисления. Окислительно-восстановительные реакции. МЭБ.Метод полуреакции.
Пластинка
Электролиз, Закон Фарадея, растворы-расплавы
Растворы. Растворимость
KBO Final (8 класс)
Химическая посуда. Основные операции химического синтеза и анализа.
Основы аналитической химии. Гравиметрия.
Качественный анализ катионов и анионов в растворах.
KBO 1 (9 класс)
Степень окисления. Окислители, восстановители. Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций.
Понятие об энергетике химических реакций. Закон сохранения энергии. Преобразование энергии во время химических реакций.
Внутренняя энергия и тепловой эффект, энтальпия. Экзо-и эндотермические реакции. Термохимические уравнения. Закон Гесса. Теплоты образования и горения веществ, последствия из закона Гесса.
Расчеты по термохимическим уравнениям. Тепловой эффект растворения.
Начальные понятия химической кинетики. Скорость химической реакции.
Зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ.
Закон действующих масс, понятие о порядке реакции.
Зависимость скорости реакции от температуры, правило Вант-Гоффа.
Общие сведения о катализе.
Первоначальные понятия о химическом равновесии. Обратимые (равновесные) и необратимые (неравновесные, спонтанные) процессы.
Константы равновесия (Ка, Кр, КХ, Кс) и связь между ними.
Расчеты равновесного состава.
Основы термодинамики. Стандартные состояния.
Энтальпия, энтропия, энергия Гиббса. Принцип Ле Шателье.
Связь константы равновесия со стандартной энергией Гиббса реакции.
Закон Генри. Решение расчетных задач, связанных с растворимостью веществ и составом растворов.
Закон Рауля. Криоскопия, эбулиоскопия. Осмос.
Определение молекулярной массы растворимых веществ.
Химия элементов.(s,p элементы)
KBO 2 (9 класс)
Электролитическая диссоциация кислот, щелочей, солей.
Электролиты и неэлектролиты.
Механизмы диссоциации веществ с ионной и полярной ковалентной связями.
Химические свойства кислот, оснований, амфотерных соединений, солей в свете представлений об электролитической диссоциации.
Ионные реакции в растворах. Ионные уравнения реакций.
Понятие о ступенчатой диссоциации.
Степень диссоциации. Сильные и слабые электролиты. Гидролиз.
Константа равновесия, выраженная через молярные концентрации (Кс).
Ионное произведение воды.
Константы диссоциации кислот и протонирования оснований. рН раствора.
Определение рН раствора с помощью индикаторов.
Буферные растворы.
Комплексообразование в растворах.
Константы равновесия реакций комплексообразования.
Произведение растворимости.
Расчеты равновесий в растворах.
Теории кислот и основ Бренстеда-Лоури и Льюиса.
Начала электрохимии. Электрохимические процессы.
Понятие об электродном потенциале. Гальванический элемент.
Запись Схемы гальванического элемента.
Определение рН раствора электрометрическим методом.
Электролиз. Законы Фарадея. Электрохимический эквивалент вещества. Расчеты на основе использования законов Фарадея.
Взаимодействие света с веществом.
Химия элементов.(d элементы)
KBO 3 (9 класс)
Строение органических соединений.
Основные типы связей в органических соединениях; s-и p-связи.
Полярность связей.
Индуктивное и мезомерное взаимное влияние атомов и групп атомов в молекулах органических соединений.
Изомерия. Типы изомерии органических соединений.
Понятие о конфигурации и конформации.
Хиральность. Типы хиральности органических соединений.
Энантиомеры и диастереомеры.
Понятие об оптической активности органических соединений.
Номенклатура органических соединений, в том числе цис-, транс-(Z-, E-) и оптических изомеров (R,S-номенклатура).
Основные классы органических соединений и понятие о функциональных группах.
KBO Final (9 класс)
Основы титриметрического анализа.
Оборудование для осуществления титриметрического анализа.
Кислотно-основное титрование.
Выбор индикатора для установки конечной точки титрования.
Прямое и обратное титрование.
Значимые цифры, погрешности при аналитических определениях и их оценка.
Перенос погрешностей при косвенных измерениях.
Построение графиков.
KBO 1 (10-11 класс)
Теория химической связи. Основы квантово-химического описания химической связи.
Резонанс и резонансные структуры.
Делокализация электронов, химическая связь в полиенах и ароматических соединениях.
Использование методов валентных схем и молекулярных орбиталей для описания электронного строения.
Кислоты и основы Льюиса. Жесткие и мягкие кислоты и основы за Пирсоном.
Основы термодинамики. Система и ее состояния. Термодинамические компоненты системы.
Внутренняя энергия системы. Теплота и работа.
Энтальпия, энтропия, энергия Гиббса. Изохорный, изотермический, изобарный, адиабатический процессы.
Критерии спонтанного течения процессов.
Термодинамика фазовых переходов.
Уравнение Клапейрона-Клаузиуса.
Фазовые диаграммы состояния. Правило фаз Гиббса, условия равновесия между фазами.
Изотерма химической реакции Вант-Гоффа. Зависимость констант равновесия от температуры.
Распределение вещества между двумя жидкими фазами, которые не смешиваются.
Константа и коэффициент распределения. Экстракция. Равновесия в экстракционных системах.
Поверхностные явления и наноситеми. Влияние размеров частиц на особенности их химических свойств и реакционную способность. Коллоидные растворы. Поверхностно активные вещества. Мицеллы и мицеллообразования.
Физическая и химическая адсорбция. Адсорбционное равновесие. Изотерма Ленгмюра.
Наночастицы, наноструктуры, наноматериалы. Средства стабилизации наночастиц и их ассоциатов.
Электрохимия.
Термодинамические параметры химической реакции, происходящей в гальваническом элементе.
Работа гальванического элемента.
Классификация электродов (i И II рода, газовые, окислительно-восстановительные) и электрохимических цепей (химические, концентрационные).
Зависимость электродвижущей силы и потенциалов электродов от концентрации (активности) потенциалопределяющих ионов, уравнения Нернста.
Алканы, алкены, алкины и спряженные диены. Методы синтеза и химические свойства. .
Галогенпроизводные неароматичних углеводородов. Строение галогенпроизводных углеводородов; полярность связи карбон – галоген. Получение, химические свойства галогенпроизводных углеводородов. Применение галогенпроизводных углеводородов.
Циклоалкани. Неароматические полициклические и каркасные углеводороды. Методы синтеза и химические свойства.
Механизмы органических реакций. Реакции замещения. Образование и стабильность карбокатионов. Нуклеофильном замещении у насыщенного атома углерода. Механизмы SN1 и SN2. Электрофильное присоединение к кратной связи. Электрофильное присоединение к сопряженным диенам. Механизм нуклеофильного присоединения к кратной связи.
Радикалы и их реакции. Методы образования свободных радикалов. Пространственное строение и стабильность радикалов.
Реакции, контролируемые симметрией. Реакции циклоприсоединения. Реакция Дильса-Альдера. Реакции 1,3-биполярного присоединения. Сигматропная перегруппировка.
KBO 2 (10-11 класс)
Химическая кинетика. Механизм реакции, простые и сложные реакции.
Кинетические кривые, кинетические уравнения.
Порядок реакции и методы его определения.
Константа скорости реакции, период полупревращения.
Молекулярность элементарных реакций и ее связь с порядком реакции.
Интегрирование кинетических уравнений для реакций различных порядков.
Сложные реакции. Параллельные реакции. Последовательные реакции. Обратимые реакции.
Анализ механизмов реакций с использованием квазистационарного приближения.
Понятие об энергетическом барьере, активированном комплексе, энергии активации.
Зависимость скорости реакции от наличия катализатора и от площади поверхности соприкосновения реагирующих веществ.
Понятие о цепных реакциях.
Катализ. Катализаторы и ингибиторы.
Теория промежуточных соединений.
Ферменты, их состав и механизм действия. Кинетические схемы и механизмы ферментативных реакций.
Многосубстратные реакции.
Влияние температуры и рН на скорость ферментативной реакции.
Индукторы и ингибиторы; инактивация ферментов. Использование иммобилизованных ферментов.
Ароматические углеводороды (арены). Понятие ароматичности и антиароматичности. Небензоидные ароматические системы. Номенклатура ароматических углеводородов. Химические свойства аренов. Нуклеофильное и электрофильное замещение в ароматических соединениях. Добыча и применение ароматических углеводородов. Взаимопревращения насыщенных, ненасыщенных и ароматических углеводородов. Галогенпроизводные аренов.
Представление о высокомолекулярных органических соединениях. Понятие мономера и элементарного звена полимера. Добыча полимеров методом полимеризации.
Монофункциональные производные алканов: спирты, Амины, тиолы. Строение, синтез и химические свойства.
Фенолы. Взаимное влияние атомов в молекуле фенола и связанные с этим его химические свойства. Кислотность фенолов. Извлечения фенолов.
Альдегиды и кетоны. Номенклатура альдегидов и кетонов, строение их молекул. Химические свойства альдегидов и кетонов. Синтез и применение альдегидов и кетонов.
Карбоновые кислоты и их производные. Номенклатура карбоновых кислот, строение их молекул; карбоксильная группа. Химические свойства карбоновых кислот. Муравьиная, уксусная, стеариновая, бензойная, щавелевая, янтарная и лимонная кислоты. Синтез и применение карбоновых кислот. Аспирин.
Производные карбоновых кислот: ангидриды, хлорангидриды, эстеры и амиды, их добыча и химические свойства. Соли карбоновых кислот. Мыла и моющие средства.
Нитрогенсодержащие органические соединения. Нитроалканы и нитроарены, их химические свойства и применение. Оксимы, гидразоны, нитрилы, гидроксамовые кислоты, азиды и гидразиды.
KBO 3 (10-11 класс)
Сульфосодержащие органические соединения.
Тиолы и меркаптаны, их химические свойства и добыча.
Алкил - и арилсульфокислоты и их эфиры. Химические свойства и добыча.
Гетероциклические соединения. Распространенность гетероциклических соединений в природе, их применение.
Ароматические пяти-и шестичленные гетероциклы с одним гетероатомом. Их синтез и химические свойства. Сравнение их электронного строения и химических свойств с бензолом.
Макроциклы: порфирины, краун-этеры, криптанды, карцеранды, каликсарены, катенаны, ротоксаны и др. Принципы темплатного синтеза.
Синтетические и природные красители, их основные классы и применения.
Индиго, метилоранж, флуоресцеин, флавонолы и халконы. Цианиновые красители. Принципы зависимости цвета органического соединения от его строения.
Цианэтилирование. Реакция Михаэля. Реакции по карбонильной группе.
Примеры присоединения к карбонильной группе спиртов, тиолов, циановодорода, HSO3 -, гидрид-иона.
Реакция Мейервейна-Пондорфа. Реакция Канницаро.
Ацилоиновая конденсация.
Примеры реакций присоединения-отщепление. Реакции с производными аммиака. Гидролиз эфиров. Присоединение нуклеофилов с углеродным центром.
Взаимодействие с металлоорганическими соединениями. Присоединение ацетилид-ионов.
Альдольная конденсация. Реакция Перкина. Реакция Кневенагеля и Штоббе.
Сложноэфирная конденсация Кляйзена.
Бензоиновая конденсация. Бензиловая перегруппировка. Реакция Виттига. Стереоселективность реакций присоединения к карбонильной группе.
Реакции элиминации и их механизмы. Стереохимия процессов элиминации.
Правила Зайцева и Гофмана. Стабильность, структура и перегруппировка карбокатионов. Секстетные перегруппировки. Реакции карбанионов. Таутомерная преобразования. Реакции присоединения и элиминации: карбоксилирование и декарбоксилирование. Примеры реакций замещения: дейтеро-водородный обмен, реакция Раймера-Тимана.
Реакции окисления.
Основные классы природных органических соединений. Аминокислоты, пептиды, белки, состав их молекул. Структуры двадцати природных аминокислот. Распространенность В природе.
Хроматография и электрофорез аминокислот. Взаимосвязь строения молекул с физическими свойствами.
Химические свойства аминокислот. Синтез L-аминокислот и пептидов. Анализ аминокислотной последовательности в пептидах. Структурные уровни организации белковых молекул. Денатурация и ренатурация белков. Методы выделения белков. Метаболизм белков. Четыре пути превращения аминокислот в живых организмах. Практическое применение аминокислот, пептидов и белков. Аспартам. Желатин. Роль АТФ в механизмах действия ферментов.
Углеводы. Распространенность В природе и применение. Основные принципы процесса фотосинтеза углеводов, стадии темновая и световая.
Пути превращения углеводов в организме в молочную кислоту и этанол. АТФ-баланс.
Моносахариды, олигосахариды, полисахариды. α - D- и β-D-глюкопиранозы. Фруктоза. Три типа проекций моносахаридов: Фишера, Хеуорта и современный тип. Дисахариды: мальтоза, целобіоза, лактоза и сахароза, состав их молекул.
Крахмал и целлюлоза.
Нуклеиновые кислоты. ДНК, РНК и их составляющие. Рибоза и дезоксирибоза. Пиримидиновые и пуриновые основы. Комплиментарность оснований и строение молекулы ДНК.
Строение и состав хромосомы. Репликация ДНК, транскрипция генов, механизм синтеза белка. Мутации генов. Генная инженерия.
Жиры и липиды. Триглицериды, фосфолипиды, гликолипиды. Глицеро-и сфинголипиды. Химический синтез и биосинтез липидов. Метаболизм липидов. Липосомы и липопротеины. Строение клеточной мембраны. Транспорт веществ через мембрану.
Витамины А-Е, Р и их роль в жизнедеятельности организмов. Стероиды: половые гормоны, желчные кислоты, преднизолон. Терпены: камфора, ментол, валидол. Составляющие парфюм. Антибиотики: пенициллины, тетрациклины. Алкалоиды групп хинина, кофеина и никотина. Их практическое использование. Простагландины и их практическое значение. Инсектициды и гербициды. Репелленты и аттрактанты. Регуляторы роста растений.
Высокомолекулярные соединения. Синтетические, природные и искусственные полимеры. Полимеризация и поликонденсация – основные методы синтеза полимеров. Регулярные и нерегулярные полимеры. Типичные представители полимеров разных классов. Синтетические волокна. Проблемы утилизации отработанных полимерных материалов и отходов.
Промышленное производство органических соединений. Природные источники органического сырья. Нефть, ее состав, переработка и применение нефтепродуктов. Горюче-смазочные материалы. Природный и попутный нефтяной газы, их состав, переработка и применение продуктов переработки. Синтез-газ. Уголь и его химическое использования. Кокс.
Растительное сырье в химических производствах. Биотехнологии в производстве химических веществ. Биосинтезы этанола, сахарозы, фруктозы и пенициллина.
KBO Final (10-11 класс)
Физические и физико-химические методы исследования и анализа:
Электрохимические методы анализа: потенциометрия, кондуктометрия, амперометрия.
Оптические методы анализа.
Принципы и виды хроматографии.
Инфракрасная спектроскопия, интерпретация ИК-спектров.
Спектроскопия магнитного резонанса. Понятие об ЭПР-спектрах. ЯМР-спектроскопия: причины возникновения сигнала, интенсивность и химический сдвиг, тонкая структура ЯМР-спектров; спин-спиновое взаимодействие (константы спин-спинового взаимодействия и мультиплетность сигнала).
Масс-спектрометрия (принцип метода, молекулярные ионы, фрагментация).
Рентгеноструктурный анализ. Закон Брэгга.
Принципы функционирования химических производств. Химическая и металлургическая промышленность. Производство серной, фосфорной, азотной кислот, щелочей, содовых продуктов, металлов, удобрений. Основные понятия и принципы „зеленой химии”.
Окислительно-восстановительное, комплексометрия, осаждающее и рН-метрическое титрование. Закон Ламберта-Бера. Спектрофотометрический анализ.
Строение, изомерия и электронные свойства координационных соединений. Понятие о скорости замещения лигандов. Транс-эффект. Понятие о металлокомплексном катализе. Темплатный синтез.
Качественный элементный анализ. Реакции на функциональные группы. Определение температуры плавления. Использование тонкослойной хроматографии, выбор элюентов.