Zagadnienia do egzaminu inżynierskiego dla kierunku Technologia Chemiczna
Chemia ogólna
- Omów budowę jądra atomowego i strukturę elektronową atomu.
- Wymień i krótko scharakteryzuj rodzaje wiązań chemicznych. Opisz budowę elektronową i tworzenie wiązań cząsteczek dwu i więcej atomowych.
- Przedstaw różne możliwości określania zawartości składnika w mieszaninie (ułamki: masowy, objętościowy, molowy, udziały procentowe: masowy, objętościowy, stężenie molowe, zawartość śladowa). Podaj stosowne wzory lub sposób ich obliczania.
- Wyjaśnij na czym polega okresowość właściwości fizycznych i chemicznych pierwiastków chemicznych.
- Omów teorie kwasów i zasad w chemii.
- Omów podstawowe właściwości stanów skupienia materii.
- Opisz stan równowagi chemicznej (prawo działania mas Guldberga, Waagego) i wpływ czynników zewnętrznych na równowagę reakcji (reguła przekory Le Chateliera i Brauna).
- Wyjaśnij co to jest szereg napięciowy metali i jego znaczenie w ocenie aktywności metali.
- Określ pojęcie i sens entalpii swobodnej Gibbsa oraz jej wykorzystanie do oceny samorzutności procesów chemicznych w warunkach izotermiczno‐izobarycznych.
- Zdefiniuj pojęcie utleniacza i reduktora. Omów reakcje utleniania i redukcji na przykładach reakcji syntezy, rozkładu i wymiany.
Technologia nieorganiczna
- Napisz reakcje przemysłowego otrzymywania kwasu siarkowego(VI) biorąc, jako substraty, siarkę, tlen i wodę.
- Porównaj hybrydyzację atomów węgla i właściwości fizykochemiczne grafitu i diamentu.
- Dlaczego w warunkach normalnych woda jest cieczą, a siarkowodór gazem?
- Jakie są najważniejsze typy tlenków litowców? Podaj reprezentatywne przykłady (wzory i nazwy).
- Co to jest twardość wody i jak można ją usunąć?
- Właściwości kwasowo-zasadowe tlenku i dwutlenku węgla, występowanie w charakterze liganda.
- Napisz reakcje ilustrujące charakter amfoteryczny Al2O3; podaj nazwy indywiduów.
- Pierwiastki bloku d. Jak zmieniają się ze stopniem utlenienia: właściwości kwasowo-zasadowe, właściwości redoks, charakter wiązań w związkach.
- Rafinacja elektrolityczna miedzi. Co dzieje się z pierwiastkami leżącymi w szeregu napięciowym poniżej i powyżej miedzi?
- Zasada oczyszczania metali metodą van Arkela; przykład zastosowania.
Technologia organiczna
- Omów rolę węgla i gazu ziemnego jako surowców energetycznych i chemicznych
- Omów rolę ropy naftowej jako surowca energetycznego i chemicznego
- Wymień składniki występujące w typowych węglowodorowych gazach ziemnych oraz omów główne metody oczyszczania gazu
- Wymień i krótko omów procesy rafineryjne w których produkuje się wysokooktanowe komponenty benzyn
- W których prosach przemysłu organicznego istotną rolę odgrywa odwracalność głównej reakcji? Jakie rozwiązania muszą być z tego powodu stosowane?
- Wymień najważniejsze procesy uwodornienia i odwodornienia realizowane w przemyśle organicznym. Omów krótko jeden z wybranych procesów
- Czym różnią się katalizatory stosowane w procesach alkilowania związków aromatycznych i w jaki sposób ich właściwości wpływają na warunki prowadzenia procesu w skali przemysłowej?
- W jaki sposób można sklasyfikować procesy utleniania zachodzące w fazie ciekłej? Wymień odpowiednie przykłady procesów i różnych sposobów klasyfikacji
- Jakie charakterystyczne rozwiązania techniczne stosuje się w przemysłowych procesach sulfonowania? Jakie są jego zalety i ograniczenia?
- Jakie związki nitrowe i w jaki sposób otrzymuje się na skalę przemysłową i do czego się je wykorzystuje?
Technologia polimerów
- Omów charakterystyczne cechy podstawowych polireakcji (polimeryzacja łańcuchowa, polikondensacja i poliaddycja), podaj różnice między nimi. Podaj przykłady polimerów otrzymywanych z użyciem tych polireakcji w przemyśle.
- Omów mechanizm polimeryzacji wolnorodnikowej oraz sposoby inicjowania tej reakcji.
- Omów metody prowadzenia polimeryzacji łańcuchowej w przemyśle. Podaj wady i zalety każdej z metod oraz podaj przykłady polimerów otrzymywanych tymi metodami.
- Omów metody otrzymywania polietylenu i polipropylenu i wskaż od czego zależą właściwości PE i PP dostępnych na rynku.
- Omów rodzaje kopolimerów i podaj od czego zależy ich budowa. Podaj przykłady kopolimerów otrzymywanych w skali przemysłowej i omów ich właściwości.
- Omów mechanizm reakcji polikondensacji. Wskaż jakie monomery mogą ulegać tej reakcji i podaj rodzaje polikondensacji w zależności od stosowanych monomerów.
- Podziel polimery w zależności od ich właściwości fizycznych i technologicznych w czasie przetwarzania. Podaj przykłady polimerów z każdej grupy.
- Podaj przykłady polimerów termoplastycznych otrzymywanych w wyniku reakcji polikondensacji i omów ich właściwości.
- Podaj przykłady żywic polimerowych otrzymywanych przez polikondensację, pokaż z jakich monomerów powstają i w jaki sposób ulegają utwardzeniu (rodzaj reakcji, dodatek utwardzaczy, utwardzanie termiczne, chemiczne itd.)
- Omów sposoby utylizacji poużytkowych tworzyw sztucznych i rodzaje recyklingu. Wskaż jakie rodzaje recyklingu można zastosować do podstawowych polimerów wielko tonażowych (PE, PP, PVC, PS, PET)
Podstawy technologii chemicznej
- Omów fazy rozwoju metody technologicznej. Zdefiniuj schemat blokowy i technologiczny. Omów co zawiera projekt procesowy. Omów jakie są etapy powiększania skali procesu. Omów podstawowe wskaźniki ilościowe charakteryzujące procesy chemiczne.
- Omów zasady technologiczne: zasada najlepszego wykorzystania różnic potencjałów, energii, surowców, aparatury, zasada umiaru technologicznego.
- Wyjaśnij, jak definiuje się szybkość procesów technologicznych. Przedstaw równanie kinetyczne. Wyjaśnij wpływ podstawowych parametrów i czynników na szybkość reakcji. Omów podstawy równowagi chemicznej.
- Zdefiniuj pojęcie „katalizator”, omów jego rolę w procesach chemicznych. Omów główne typy katalizatorów i przedstaw ich podstawowe cechy. Omów jakie są różnice pomiędzy katalizą homo- i heterogeniczną.
- Opisz podstawowe parametry opisujące powietrze wilgotne. Omów wykres Molliera i opisz jakie dane są na nim zawarte
- Scharakteryzuj przemiany charakterystyczne gazów doskonałych.
- Scharakteryzuj przemiany gazów rzeczywistych. Opisz proces przemysłowego skraplania powietrza.
- Scharakteryzuj reaktory zbiornikowe
- Scharakteryzuj reaktory rurowe oraz aparaty absorpcyjne
- Scharakteryzuj reaktory kontaktowe
Inżynieria i aparatura chemiczna
- Omówić mechanizmy transportu ciepła. Podstawowe prawa wykorzystywane do ich opisu.
- Omówić sposób projektowanie wymienników ciepła, obliczanie powierzchni wymiany ciepła i głównych wymiarów, wskazówki projektowe.
- Sposób wyznaczanie współczynnika przenikania ciepła.
- Omówić reżimy przepływu płynu i ich charakterystykę. Omówić kryterium oceny charakteru przepływu.
- Omówić mechanizmy transportu masy.
- Omówić równanie Bernoulliego dla cieczy idealnej i rzeczywistej
- Omówić równanie ciągłości strugi.
- Omówić współpracę pomp w układach szeregowych i równoległych z przedstawieniem ich na wykresach prezentujących zależność wysokości podnoszenia od wydatku pompy.
- Wymienić i omówić sposoby intensyfikacji wymiany ciepła w wymiennikach
- Wyjaśnić różnicę pomiędzy teoretycznym i rzeczywistym bilansem masy i ciepła przy bilansowaniu operacji jednostkowych