Основная образовательная программа (стр. 6 )

- Владение теорией и навыками практической работы в избранной области химии (в соответствии с темой магистерских диссертаций) (ПК-3);

7.Общая трудоемкость дисциплины.

3 зачетных единицы (108 академических часа).

8.Формы контроля.

Промежуточная аттестация - экзамен/зачет (2 семестр).

9.Составитель.

Кушхов Хасби Билялович

6.МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ

1.Цели и задачи освоения дисциплины

Целью изучения дисциплины является получение фундаментального образования, освоение теоретических основ методов исследования, успешно используемых при изучении электродных процессов и поверхностных явлений, а также общих приемов их практического применения.

Задачами дисциплины являются: освоение методики электрохимического эксперимента, понимание методов исследования электрохимических реакций

2. Место дисциплины в структуре ООП ВПО

Дисциплина «Методы исследования электрохимических реакций» входит в Профессиональный цикл базовой части образовательной программы направления 020100.68 (магистр химии)по профилю подготовки «Электрохимия».

Взаимосвязь дисциплины с сопутствующими дисциплинами

Дисциплина«Методы исследования электрохимических реакций» содержательно взаимосвязана с дисциплинами общенаучного и профессионального цикла «Принципы конструирования и работы электрохимической аппаратуры», «Компьютерные технологии в науке и образовании», «Высокотемпературная электрохимия», «Научно-исследовательская работа и практика».

До изучения дисциплины «Методы исследования электрохимических реакций», студенты должны получать знания по дисциплинам профессионального цикла «Электрохимическая термодинамика», «Высокотемпературная электрохимия»,Принципы конструирования и работы электрохимической аппаратуры»которые изучаются в 1-м и 2-м семестрах.

Взаимосвязь дисциплины с последующими дисциплинами.

Знания, умения и навыки, приобретенные в процессе изучения дисциплины «Методы исследования электрохимических реакций»необходимы для глубокого освоения других дисциплин профессионального цикла, а также выполнения научно-исследовательской работы.

3.Требования к уровню освоения содержания дисциплины

3.1.1. Общекультурные компетенции

- Владение современными компьютерными технологиями, применяемыми при обработке результатов научных экспериментов и сборе, обработке, хранении и передаче информации при проведении самостоятельных научных исследований (ОК-5);

- Понимание принципов работы и умение работать на современной научной аппаратуре при проведении научных исследований (ОК-6).

3.1.2. Профессиональные компетенции

В процессе изучения дисциплины Методы исследования электрохимических реакций»происходит формирование следующих профессиональных компетенций:

- Наличие представлений о наиболее актуальных направлениях исследований в современной теоретической и экспериментальной химии (Синтез и применение в наноструктурных технологиях, исследований в экстремальных условиях, химии жизненных процессов, химии и экологии и другие) (ПК-1);

- Знание основных этапов и закономерностей развития химической науки, понимание объективной необходимости возникновения новых направлений, наличие представления о системе фундаментальных химических понятий и методологических аспектов химии, форм и методов научного познания, их роли в общеобразовательной профессиональной подготовке химиков (ПК-2);

- Владение теорией и навыками практической работы в избранной области химии (в соответствии с темой магистерских диссертаций) (ПК-3);

В результате изучения дисциплины студент должен:

- Знать на высоком уровне методику электрохимического эксперимента, знать общие требования к электрохимическим ячейкам, знать классификацию электрохимических ячеек и электродов. Иметь необходимые знания по методам очистки воды, реактивов, газов, металлов и знать особенности проведения электрохимического эксперимента.

-Уметь выполнять научно-исследовательскую работу с использованием электрохимической ап­паратуры и иметь хорошее представление о конструкции и принципах работы современных потенциостатов.

- Владеть на хорошем уровне компьютерными технологиями для автоматизации электрохимических измерений и для обра­ботки данных.

4. Содержание и структура дисциплины.

Классификация электрохимических методов измерения.

Методы измерения ЭДС электрохимических цепей.

Неравновесные методы измерений.

Методы, основанные на применении импульсного тока

Метод электрохимического импеданса.

ДИСЦИПЛИНЫ И КУРСЫ ПО ВЫБОРУ СТУДЕНТА

7.ЭЛЕКТРОХИМИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВ

1. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы (ООП).

Дисциплина «Электрохимия полупроводников» относится к разделу «Дисциплины и курсы по выбору студента» профессионального (специального) цикла для изучения в 3 семестре студентами 2 года обучения по магистерской программе «Электрохимия».

Для освоения дисциплины «Электрохимия полупроводников» обучающиеся используют знания, умения, сформированные в ходе изучения дисциплин «Неорганическая и аналитическая химия», «Физическая химия», «Высокотемпературная электрохимия».

Данный курс важен для понимания отдельных электрохимических вопросов, которые имеют фундаментальное значение.

2. Место дисциплины в модульной структуре ООП

Дисциплина «Электрохимия полупроводников» является самостоятельным модулем.

3. Цель изучения дисциплины

Цель освоения дисциплины – выработать у студентов понимания взаимосвязи между зонной структурой полупроводника и процессами электронного обмена, которые протекают на его поверхности в растворах электролитов.

4. Структура дисциплины

Учебная дисциплина «Электрохимия полупроводников» состоит из введения и 8 разделов:

Введение. Предмет и задачи электрохимии полупроводников. Особенности электрохимического и фотоэлектрохимического эксперимента. Основные вопросы программы, понятия, используемые в курсе. Требования к ячейкам, электролитам, электродам и источникам излучения.

Раздел 1. Природа скачков потенциала на границах раздела фаз. Электродвижущая сила электрохимической системы и электродный потенциал. Термодинамическое описание электрохимического равновесия. Гальвани потенциал. Уравнение Нернста. Измерение электродных потенциалов. Двойной электрический слой на твердых электродах.

Раздел 2. Общая характеристика полупроводниковых материалов. Элементы зонной теории твердых тел. Валентная зона, зона проводимости, запрещенная зона. Уровень Ферми и функция Ферми. Поверхностные электронные состояния. Равновесные концентрации носителей тока в полупроводниках n - и р-типа проводимости, собственных полупроводниках. Перенос зарядов из полупроводника на частицы, адсорбированные на поверхности в растворах электролитов. Флуктуирующие уровни энергии окислителей и восстановителей в полярной среде.

Раздел 3. Область пространственного заряда (ОПЗ) в полупроводнике. Распределение скачка потенциала на гетерогранице полупроводник/электролит. Эффекты, обусловленные пространственным зарядом. Дебаевская длина экранирования (LD), ширина ОПЗ (Lsc) и потенциал плоских зон полупроводниковых электродов (Efb). Факторы, определяющие эти величины. Построение энергетической диаграммы контакта полупроводник-электролит. Закрепление энергетических зон на поверхности полупроводниковых электродов. Закрепление уровня Ферми. Электрохимическое определение Lsc, Efb и концентрации основных носителей тока. Уравнение Мотта-Шоттки. Заряжение емкости двойного электрического слоя. Эквивалентные электрические схемы для границы раздела полупроводник – раствор электролита.

Раздел 4. Фотоэлектрохимические процессы на поверхности полупроводниковых электродов. Действие света на полупроводники. Разделение фотозарядов в ОПЗ. Уравнение Гартнера. Фототок и фотопотенциал. Квантовый выход фототока. Фотополяризационные измерения. Спектральная зависимость фототока и фотопотенциала. Фотоэлектрохимическое определение типа проводимости полупроводника, потенциала плоских зон, ширины запрещенной зоны, диффузионной длины неосновных носителей тока, концентрации основных носителей тока. Спектральная сенсибилизация фотоэлектрохимических процессов. Сенсибилизация красителями в растворе. Суперсенсибилизаторы. Сенсибилизация примесями в полупроводнике. Фотоэлектрохимические процессы в полупроводниковых гетероструктурах. Фотоэлектрохимическое поведение анизотипных и изотипных гетеропереходов. Фотоэлектрохимическая микроскопия поверхности гетерогенных полупроводниковых электродов. Процессы фотоинтеркаляции и фотодеинтеркаляции.

Раздел 5. Фотокоррозия полупроводников. Кинетический и термодинамический подход при рассмотрении фотокоррозионной проблемы. Коррозионное поведение важнейших полупроводниковых электродов (оксидных, халькогенидных, AIIIBV, элементных и др.). Фотокоррозионное поведение слоистых полупроводников. Пути предотвращения фотокоррозии. Светочувствительное травление полупроводников.

Раздел 6. Фотоэлектрохимия коллоидных полупроводников и суспензий. Механизм фотоэлектрохимических процессов в микрогетерогенных системах. Электронные волновые функции в полупроводниковых кластерах. Эффекты квантования. Влияние размеров на оптические и фотоэлектрохимические свойства. Основы методов приготовления микрогетерогенных систем. Фотоэлектрохимические процессы в системе полупроводник-частицы металла.

Раздел 7. Преобразование солнечной энергии в химическую и электрическую. Классификация фотоэлектрохимических элементов для преобразования солнечной энергии. Принцип действия элементов регенеративного типа. Основные характеристики фотоэлектрохимического элемента. Фотоэлектролиз воды и его основные проблемы. Фотостимулированный электролиз воды. Фотоэлектрохимические системы с двумя полупроводниковыми электродами. Современные тенденции развития фотоэлектрохимических преобразователей солнечной энергии.

Раздел 8. Фотоэлектрохимический и электрохимический синтез полупроводников. Электроосаждение пленок и наноструктур полупроводников. Выбор потенциалов и электролитов осаждения. Получение поликристаллических и эпитаксиальных пленок. Использование подпотенциального осаждения (underpotential deposition) атомных слоев элементов (металлов и халькогенов) для электросинтеза полупроводниковых халькогенидов. Электросинтез в пористых электродах.

5. Основные образовательные технологии. В процессе изучения дисциплины используются как традиционные, так и инновационные технологии, активные и интерактивные методы и формы обучения. Так в учебном процессе используются следующие образовательные технологии: по организационным формам: лекции, практические занятия, индивидуальные занятия, контрольные работы; по преобладающим методам и приемам обучения: объяснительно-иллюстративные (объяснение, показ - демонстрация учебного материала и др.) и проблемные, поисковые (анализ конкретных ситуаций («casestudy»), решение учебных задач и др.); активные (анализ учебной и научной литературы, составление схем и др.) и интерактивные, в том числе и групповые (деловые игры, взаимное обучение в форме подготовки и обсуждения докладов и др.); информационные, компьютерные, мультимедийные (работа с источниками сайтов академических структур, научно-исследовательских организаций, электронных библиотек и др., разработка презентаций сообщений и докладов, работа с электронными обучающими программами и т. п.).

6. Требования к результатам освоения дисциплины

Изучение дисциплины позволит овладеть следующими общекультурными и профессиональными компетенциями: умением работать с компьютером на уровне пользователя и способностью применять навыки работы с компьютерами как в социальной сфере, так и в области познавательной и профессиональной деятельности (ОК-8); способностью понимать сущность и значение информации в развитии современного информационного общества, сознавать опасности и угрозы, возникающие в этом процессе, соблюдать основные требования информационной безопасности, в том числе защиты государственной тайны (ОК-9); владением основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, наличием навыков работы с компьютером, как средством управления информацией (ОК-10); способностью ориентироваться в создающихся условиях производственной деятельности и к адаптации в новых условиях (ОК-12); способностью определять и анализировать проблемы, планировать стратегию их решения (ОК-14); способностью самостоятельно применять методы и средства познания, обучения и самоконтроля для приобретения новых знаний и умений, в том числе в новых областях, непосредственно не связанных со сферой деятельности (ОК-15); пониманием роли естественных наук (химии в том числе) в выработке научного мировоззрения (ПК-2); способностью использовать в познавательной и профессиональной деятельности базовые знания в области математики и естественных наук (ПК-3); использованием основных законов естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применением методов математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ПК-4); использованием основных законов естественнонаучных дисциплин и ориентироваться в создающихся условиях производственной деятельности и к адаптации в новых условиях (ПК-6); пониманием необходимости и способностью приобретать новые знания с использованием современных научных методов и владением ими на уровне, необходимом для решения задач, имеющих естественнонаучное содержание и возникающих при выполнении профессиональных функций (ПК-7); пониманием принципов работы и умением работать на современной научной аппаратуре при проведении научных исследований (ПК-9); умением применять основные законы химии при обсуждении полученных результатов, в том числе с привлечением информационных баз данных (ПК-12); владением навыками химического эксперимента, основными синтетическими и аналитическими методами получения и исследования химических веществ и реакций (ПК-13); владением методами регистрации и обработки результатов химических экспериментов (ПК-15); пониманием необходимости безопасного обращения с химическими материалами с учетом их физических и химических свойств, способностью проводить оценку возможных рисков (ПК-16).

В результате освоения дисциплины студент должен:

знать: теоретические основы распределения скачков потенциала на гетерогранице полупроводник/электролит; эффекты, обусловленные пространственным зарядом в полупроводниковом электроде; вопросы теории, конструкции и классификации фотоэлектрохимических преобразователей (ФЭП) солнечной энергии; факторы, влияющие на эффективность работы ФЭП и особенности их практического использования;

- отличительные черты и характеристики основных представителей солнечных элементов первого, второго и третьего поколения; физико-химические методы экспериментальных исследований полупроводниковых объектов;

уметь: использовать методы электрохимии для определения основных электрофизических характеристик полупроводников (ширины запрещенной зоны, концентрации основных носителей тока, диффузионной длины электронов и дырок, потенциалов плоских зон и др.); проводить оценку фотокоррозионной стабильности полупроводниковых материалов в различных растворах и предлагать различные варианты их защиты; решать учебные и исследовательские задачи на нахождение основных характеристик фотоэлектрохимических преобразователей (ФЭП) и их зависимость от различных факторов; анализировать методики разработки и исследования ФЭП; ориентироваться в перспективах и тенденциях мирового рынка ФЭП;

владеть: навыками для изучения закономерностей процессов, протекающих в фотоэлектрохимических преобразователях солнечной энергии, фотокатализаторах, при электроосаждении и электросинтезе полупроводников, получении полупроводниковых гетероструктур, функционировании систем записи информации; методами электрохимии для физико-химической идентификации полупроводников (массивных объектов, тонких пленок и наноразмерных частиц) и определения их основных электрофизических характеристик.

7. Общая трудоемкость дисциплины.

4 зачетные единицы (144 часа).

8. Форма контроля: экзамен (3 семестр).

9. Составитель:

Виндижева Мадзера Кадировна, кандидат химических наук, доцент кафедры неорганической и физической химии.

7.1.ЭЛЕКТРОКРИСТАЛЛИЗАЦИЯ МЕТАЛЛОВ И СОЕДИНЕНИЙ ИЗ ИОННЫХ РАСПЛАВОВ

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью настоящего курса является освоение теоретических основ, а также получение экспериментальных навыков по электрокристаллизации металлов и соединений из ионных расплавов.

Изложенное выше определяет следующие задачи курса «Электрокристаллизация металлов и соединений из ионных расплавов»:

- изучение основных закономерностей электрокристаллизации металлов и соединений из ионных расплавов.

- проведение электровыделения металлов из расплавленных электролитов.

- дать магистру фундаментальные знания по механизмам электровыделения металлов и соединений из ионных расплавов.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО

Дисциплина «Электрокристаллизация металлов и соединений из ионных расплавов» входит в профессиональный цикл программы подготовки магистров по магистерской программе «Электрохимия».

Взаимосвязь дисциплины с сопутствующими дисциплинами

Дисциплина «Электрокристаллизация металлов и соединений из ионных расплавов» содержательно взаимосвязана с дисциплинами профессионального цикла «Высокотемпературная электрохимия», «Электрохимическая термодинамика», и цикла «Научно-исследовательская работа и практика».

До изучения дисциплины «Электрокристаллизация металлов и соединений из ионных расплавов», студенты должны получать знания по основным разделам электрохимии, а также других химических дисциплин, которые изучаются в 1-м и 2-м семестрах.

Взаимосвязь дисциплины с последующими дисциплинами.

Знания, умения и навыки, приобретенные в процессе изучения дисциплины «Электрокристаллизация металлов и соединений из ионных расплавов» необходимы для глубокого освоения других дисциплин профессионального цикла.

3. ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

3.1.1. Общекультурные компетенции

- Владение современными компьютерными технологиями, применяемыми при обработке результатов научных экспериментов и сборе, обработке, хранении и передаче информации при проведении самостоятельных научных исследований (ОК-5);

- Понимание принципов работы и умение работать на современной научной аппаратуре при проведении научных исследований (ОК-6).

3.1.2. Профессиональные компетенции

В процессе изучения дисциплины «Теория электролитов» происходит формирование следующих профессиональных компетенций:

- Наличие представлений о наиболее актуальных направлениях исследований в современной теоретической и экспериментальной химии (Синтез и применение в наноструктурных технологиях, исследований в экстремальных условиях, химии жизненных процессов, химии и экологии и другие) (ПК-1);

- Знание основных этапов и закономерностей развития химической науки, понимание объективной необходимости возникновения новых направлений, наличие представления о системе фундаментальных химических понятий и методологических аспектов химии, форм и методов научного познания, их роли в общеобразовательной профессиональной подготовке химиков (ПК-2);

- Владение теорией и навыками практической работы в избранной области химии (в соответствии с темой магистерских диссертаций) (ПК-3);

В процессе изучения дисциплины «Электрокристаллизация металлов и соединений из ионных расплавов» студенты должны:

· усвоить основных закономерностей электрокристаллизации металлов и соединений из ионных расплавов;

· уметь на практике проводить электровыделения металлов из расплавленных электролитов;

· практически овладеть рядом методов получения соединений из ионных расплавов.

4. СОДЕРЖАНИЕ И СТРУКТУРА ДИСЦИПЛИНЫ

Раздел 1. Основные сведения об электролизе расплавленных сред и его особенностях.

Раздел 2. Производство натрия. Получение натрия из гидроксида натрия. Теоретические основы. Технология производства. Аппаратура, используемая в производстве натрия из гидроксида натрия. Получение натрия из хлорида натрия. Технология и технологическая схема производства. Аппаратура, используемая в производстве натрия из хлорида натрия. Новые направления в технологии получения щелочных металлов

Раздел 3. Производство калия. Общие сведения. Способы получения калия Электрохимический способ получения калия. Теоретические основы получения электролизом сплава свинец-калий и вакуумной его разгонки. Технология и технологическая схема производства. Аппаратура, используемая в производстве калия.

Раздел 4. Получение тройного сплава свинец-натрий-калий. Общие сведения. Теоретические основы процесса получения электролитического тройного сплава. Технология производства. Аппаратура, используемая в производстве электролитического тройного сплава. Усовершенствование технологии процесса получения электролитического и термического тройного сплава. Системы автоматического регулирования, сигнализации и автоматического контроля в производствах натрия и калия. Вопросы техники безопасности, охраны труда и охраны окружающей среды в производствах натрия, калия и тройного сплава.

Раздел 5. Получение кальция. Общие сведения. Теоретические основы получения кальция. Технология процесса получения кальция электролизом с жидким катодом. Аппаратура, используемая в производстве кальция.

Раздел 6. Производство фтора. Общие сведения. Теоретические основы процессов получения фтора. Технология и технологическая схема производства. Контроль производства. Аппаратура, используемая в производстве фтора. Техника безопасности, охрана труда, промышленная санитария и охрана окружающей среды.

Раздел 7. Производство алюминия. Общие сведения. Теоретические основы процесса. Технология производства алюминия. Аппаратура, используемая в производстве алюминия.

Раздел 8. Производство магния. Общие сведения. Теоретические основы процесса электролиза. Технология производства магния. Аппаратура, используемая в производстве магния.

Раздел 9. Электровыделения тугоплавких металлов из ионных расплавов. Электрохимическое выделения РЗМ из ионных расплавов.

Раздел 10. Электрохимический синтез карбидов боридов и силицидов тугоплавких металлов. Электрохимический синтез карбидов боридов и силицидов РЗМ.

7. Общая трудоемкость дисциплины.

4 зачетных единицы (144 академических часа).

8. Формы контроля.

Итоговая аттестация – экзамен в конце 3 семестра

9. Составитель: к. х.н., ст. преподаватель

8.ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

1. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы (ООП).

Дисциплина включена в вариативную часть профессионального цикла по направлению подготовки 02.00.05 – Электрохимия в 3 семестре.

2. Место дисциплины в модульной структуре ООП.

Дисциплина «Электрохимический синтез неорганических соединений» является самостоятельным модулем.

3. Цель изучения дисциплины.

Цели освоения дисциплины «Электрохимический синтез неорганических соединений » следующие:

· создать научную базу в области теоретической электрохимии как основу решения прикладных вопросов технической электрохимии.

· научить магистранта использовать законы и закономерности, анализировать области их применения, представить основные положения кинетики электродных процессов.

· дать научные основы основных направлений технической электрохимии.

Задачи дисциплины –

· сформировать базовые знания и основные понятия электрохимии, представления о ее фундаментальных законах и основных методах. Обобщить и систематизировать знания, включающие термодинамику и кинетику электрохимических процессов.

· раскрыть роль электрохимических явлений в природе, сформулировать основные задачи теорий электрохимии, установить область их применимости, описать их структурные элементы и понятия;

· рассмотреть основные экспериментальные закономерности электрохимических методов синтеза, принципы построения теорий электрохимии на их основе, структуру и математическую форму основных уравнений, описывающих электрохимические явления, особенности их использования в различных условиях;

· рассмотреть основные методы экспериментального и теоретического исследования электрохимических явлений, использование электрохимических явлений в современных технологиях;

· установить область применимости моделей, применяемых в электрохимии, рассмотреть способы вычисления физико-химических величин, характеризующих явления; обеспечить овладение методологией физико-химических исследований.

4. Структура дисциплины.

Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетные единицы (144 часа). Дисциплина состоит из трех разделов. Раздел 1. Электролиз водных растворов. Раздел 2. Электролиз расплавленных сред. Раздел 3. Гидроэлектрометаллургия.

5. Основные образовательные технологии.

В учебном процессе используются следующие образовательные технологии: по организационным формам: лекции, практические занятия; по преобладающим методам и приемам обучения: проблемные, поисковые (анализ конкретных ситуаций («case study»), решение учебных задач и др.); активные (анализ учебной и научной литературы, составление схем и др.) и интерактивные, мультимедийные (работа с источниками сайтов академических структур, научно-исследовательских организаций, электронных библиотек и др., разработка презентаций сообщений и докладов, работа с электронными обучающими программами и т. п.).

6. Требования к результатам освоения дисциплины.

В результате освоения программы курса студент должен:

· знать:

· основы современной теории электрохимии и способы её применения для решения научных и практических задач в любых областях химии.

· уметь:

· теоретически понимать физико-химические основы различных методов неорганического синтеза; систематизировать знания в планировании неорганического синтеза; закреплять уже полученные и освоенные новые практические навыки при синтезе, разделении и очистке.

· самостоятельно ставить задачу электрохимического исследования в различных системах,

· выбирать оптимальные пути и методы решения подобных задач как экспериментальных, так и теоретических,

· обсуждать результаты электрохимических исследований, ориентироваться в современной литературе по электрохимии, вести научную дискуссию по вопросам электрохимии,

· демонстрировать способность и готовность проводить электрохимические расчеты с помощью известных формул и уравнений, в том числе с помощью компьютерных программ, проводить стандартные электрохимические измерения, пользоваться справочной литературой по электрохимии.

· владеть:

· основами теории фундаментальных разделов электрохимии,

· навыками химического эксперимента и работы на современной учебно-научной аппартуре,

· методами регистрации и обработки результатов электрохимических экспериментов.

· В результате освоения дисциплины частично формируются компетенции ПК-1, ПК-3, ПК-4, ПК-5, ПК-7, ПК-9, ПК-11, ПК-12, ПК-13, ПК-15, ПК-16, ПК-18, ПК-19, ПК-23

7. Общая трудоемкость дисциплины.

4 зачетных единицы (144 академических часа).

8. Формы контроля.

Итоговая аттестация – экзамен в конце 3 семестра

9. Составитель.

Автор: к. х.н., ст. преподаватель

8.1.ЭЛЕКТРОХИМИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

1. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы (ООП).

Дисциплина «Электрохимия органических соединений» входит в профессиональный цикл программы подготовки магистров по магистерской программе «Электрохимия».

2. Место дисциплины в модульной структуре ООП.

Дисциплина «Электрохимия органических соединений» является самостоятельным модулем.

3. Цель изучения дисциплины.

Цель курса «Электрохимия органических соединений» - выработать у студентов системное представление об электрохимических процессах, протекающих с участием органических веществ как в растворе, так и в твердой фазе, а также использование электрохимических подходов для решения прикладных задач с участием этих объектов.

4. Структура дисциплины.

Введение

Основные понятия. Химическое и электрохимическое окисление соединений органической природы. Превращения функциональных групп. Связь между структурой и электрохимическими свойствами. Влияние среды на электродные и сопряженные химические реакции.

Раздел 1. Практическое использование электрохимических процессов с участием органических соединений

Промышленные электрохимические процессы. Электрохимическая полимеризация. Возможности и перспективы развития электросинтеза органических соединений.

Раздел 2. Электросинтез и механизмы катодных реакций с участием органических соединений

Восстановление углеводородов. Образование анион-радикалов. Реакции анион-радикалов. Восстановление галогенсодержащих соединений. Восстановление нитросоединений. Восстановление насыщенных карбонильных соединений и их производных. Восстановление карбоновых кислот и их производных.

Раздел 3. Электросинтез и механизмы анодных реакций с участием органических соединений

Окисление углеводородов. Окисление карбоновых кислот. Окисление аминов. Окисление кислородсодержащих соединений. Окисление серосодержащих соединений.

Раздел 4. Синтез элементорганических и координационных соединений; реакции с их участием

Синтезы металлорганических соединений из алкилгалогенидов, олефинов, кетонов. Синтез координационных соединений. Электрохимические реакции с участием органических соединений: катодное осаждение металлов, анодное осаждение металлорганических соединений.

Раздел 5. Реакции анодного замещения с участием некоторых классов органических соединений

Образование связей углерод-кислород: гидроксилирование, алклксилирование, ацилоксилирование; углерод-углерод: цианирование, метоксикарбонилирование, меж­и внутримолекулярное сочетание; углерод-азот: ацетамидирование, нитрование, замещение цианат-анионом, пиридинирование.