Министерство образования и науки Республики КазахстанПавлодарский государственный университет им. С. Торайгырова Кафедра Химии и химических технологии программа дисциплины для студентов (Sillabus) дисциплина Неорганическая /Аналитическая химия для студентов специальности 5В080100-Агрономия Павлодар
УТВЕРЖДАЮ Декан факультета ХТиЕ __________ «___»______ 201_г. Составитель: ст преподаватель__________ Кафедра Химии и химических технологии ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ ДЛЯ СТУДЕНТОВ дисциплина Неорганическая /Аналитическая химия для студентов специальности 5В080100-Агрономия Программа разработана на основании рабочей учебной программы, утвержденной «____» _________201 _г. Рекомендована на заседании кафедры от « » _______ 201_г. Протокол №_ И. о. заведующий кафедрой : _________ Одобрена методическим советом факультета ХТиЕ «___» ________201__ г. Протокол № __ Председатель УМС ___________ 1. Паспорт учебной дисциплины Наименование дисциплины Неорганическая /Аналитическая химия Количество кредитов и сроки изучения Всего –3 кредита Курс: 2 Семестр: 2 Всего аудиторных занятий – Количество кредитов и сроки изучения Всего – 3 кредита Курс: 1 Семестр: 2 Всего аудиторных занятий – 45часов Лекции - 30 часов Практические /семинарские занятия – 15 час СРО – 90 часов в том числе СРОП – 22,5 часов Общая трудоемкость - 135 часов 2. Сведения о преподавателях и контактная информация Ф. И.О.: Оралтаева Алмагуль Слямбековна Должность: старший преподаватель кафедры химии и химических технологий. Кафедра «Химия и химические технологии», аудитория А-511, телефон: 8(7132)673651, Е-mail: *****@***ru *****@***ru Пререквизиты Для освоения данной дисциплины необходимы знания, умения и навыки, приобретённые при изучении следующих дисциплин: физика; математика; химия (школьный курс). Постреквизиты Знания, умения и навыки, полученные при изучении дисциплины необходимы для освоения следующих дисциплин: Агрохимия; Органическая и коллоидная химия; Защита сельскохозяйственных культур от вредителей и болезней в растениеводстве; Технология возделывания зерновых культур. 2. Предмет, цели и задачи Предмет дисциплины. Неорганическая и аналитическая химия - наука о принципах и методах определения химического состава вещества и его структуры. Включает качественный и количественный анализы. Задача качественного анализа - обнаружения отдельных компонентов (элементов, ионов, соединений) анализируемого образца и идентификация соединений. Задача количественного анализа - определение количеств (концентраций или массы) компонентов. Большое значение имеют классические методы анализа: титриметрические и гравиметрические, повсеместно применяемые в химико-аналитических лабораториях предприятий химического и нехимического профиля, поэтому навыки, полученные студентом на лабораторных занятиях представляют большую методическую ценность. уметь с помощью аналитических методов провести химический анализ на любой стадии химико - технологического процесса, теоретически обосновывать методы анализа, придумывать средства химического анализа, создавать методики анализа, аналитические реактивы и стандартные образцы, испытывать их, находить им рациональное применение. Цель преподавания дисциплины - дать теоретические сведения по основам неорганической и аналитической химии; - ознакомить студентов с количественными определениями веществ; наиболее часто встречающимися в практической работе заводских и научно-исследовательских лабораторий; -ознакомить студентов с возможностью осуществления при помощи аналитических методов контроля сырья и готовой продукции химической и смежных с нею видов промышленностей; -освоение студентами достижений современной химической науки и овладение способами применения химической науки и овладение способами применения химических законов в профессиональной деятельности. Задачи изучения дисциплины - изучение основных понятий и законов, строения веществ, закономерностей протекания химических процессов, реакций в растворах, электрохимических процессов, специальных разделов. 3. Требования к знаниям, умениям, навыкам и компетенциям В результате изучения дисциплины студент должен знать: - основные законы химии; - строение атомов и молекул; - основные закономерности протекания химических процессов; - теоретические основы титриметрических методов анализа; - теоретические основы гравиметрических методов анализа; - количественные и качественные характеристики растворов; - скорость химических реакций и химическое равновесие; - окислительно-восстановительные процессы; - о защите окружающей среды и роли неорганических веществ в загрязнении воздушного и водного бассейнов; уметь: - проводить различные лабораторные опыты; - производить расчеты по формулам и уравнениям, расчеты для приготовления растворов различной концентрации; - на основе изученных теорий законов, понятий и фактов уметь объяснить результаты опытов; - студент должен уметь с помощью аналитических методов провести химический анализ на любой стадии химико - технологического процесса, теоретически обосновывать методы анализа, создавать методики анализа, аналитические реактивы и стандартные образцы, испытывать их, находить им рациональное применение; - делать химические анализы - с помощью изученных методов провести титриметрические и гравиметрические анализы в лабораториях химических и др. предприятий; - делать теоретические выводы на основе наблюдаемых явлений; - правильно выбрать метод анализа, условия проведения его с учетом преимуществ и недостатков этого метода; - приобрести навыки работы на приборах. 4. Тематический план изучения дисциплины. Распределение академических часов по видам занятий
5. Список литературы Основная 1. Васильев химия. - М.: Высшая школа,2003 2. Глинка и упражнения по общей химии. - М.: 2003. 3. , Смарыгина химия. - М.: Высшая школа, 2002 . 4. Глинка химия./ Под ред. .-28-е изд., перераб. И дон. - М.: Интеграл-Пресс, 2002.-728с. 5. Цитович. аналитической химии. - М.: Высшая школа, 2004. Дополнительная литература 6. Общая химия. / Под ред. . – Минск: Университет, 2003г. 7. , Фролова по общей и неорганической химии – М.: Дрофа, 2002г.Пререквизиты Содержание теоретического курса Содержание лекционных занятий Тема 1. Основные понятия и законы химии Фундаментальные теории и законы. Атомно-молекулярная теория. Закон сохранения массы веществ и энергии. Закон постоянства состава вещества. Закон Авогадро. Закон эквивалентов. Строение вещества. Строение атома. Ядро (протоны, нейтроны), электроны, их заряды и масса. Квантовый характер излучения и поглощения энергии. Уравнение Планка. Атомные спектры как характеристика энергетических уровней. Понятие о квантовой механике. Корпускулярно-волновая природа электрона. Уравнение де Бройля. Квантово-механическое объяснение строение атома. Характеристика энергетического состояния электрона квантовыми числами. Атомные орбитали. Многоэлектронные атомы. Принцип Паули, правило Гунда. Правило Кличковского. Атомный радиус, потенциал ионизации. Сродство к электрону. Понятие об электроотрицательности. Строение ядра атома. Элементарные частицы и ядерные реакции. Изотопы. Изобары. Искусственная радиоактивность. Учение о периодичности. Периодическая система элементов и электронное строение атома. Периодический закон как основа развития неорганической химии, его философское значение, физический смысл порядкового номера элементов. Современная формулировка периодического закона. Периодическая система элементов и её связь со строением атома. Структура периодической системы: периоды и подгруппы. s-, p-, d-, f - элементы. Типические элементы. Переходные металлы. Химическая связь и строение молекул. Качественные характеристики химической связи: длина связи энергия связи, валентные углы. Изменение этих характеристик в рядах сходных веществ. Ковалентная связь. Основные положения метода валентных связей (ВС). Свойства ковалентной связи: направленность, насыщаемость. Сигма и пи – связи. Типы гибридизации атомных орбиталей и структура молекул. Полярная и неполярная ковалентная связь. Ионная связь как крайний случай поляризации ковалентной связи. Металлическая связь. Межмолекулярное взаимодействие. Силы Ван-дер-Ваальса. Донорно-акцепторное взаимодействие. Водородная связь. Тема 2. Закономерности протекания химических процессов. Энергетика химических процессов. Элементы химической термодинамики. Внутренняя энергия и энтальпия. Экзо - и эндотермические реакции. термохимические уравнения. Закон Гесса и следствия из него. Энтальпия образования химических соединений. Стандартные энтропии, изменение энтропии при химических процессах. Понятие обэнергии Гиббса. Энтальпийный и энтропийный факторы процессов. Изменение энергии Гиббса при химических процессах. Стандартные энергии Гиббса. Направление химических реакций. Химическая кинетика. Химическое равновесие. Химические реакции в гомогенных и гетерогенных системах. Факторы, влияющие на скорость реакции. закон действия масс, константа скорости реакции. молекулярность и порядок реакции. энергия активации. Зависимость скорости реакции от температуры. Правило Вант-Гоффа. Гомогенный и гетерогенный катализ. Ферментативный катализ. Обратимые и необратимые процессы. Химическое равновесие в гомогенных и гетерогенных системах, константа равновесия. Связь константы равновесия с изменением энергии Гиббса в процессе. Смещение химического равновесия. Принцип Ле-Шателье и его значение в химии. Влияние температуры, давления концентрации реагентов на равновесие. Применение законов равновесия к живым организмам. Тема 3. Растворы. Типы и классификация растворов. Законы идеальных растворов. Физико-химический характер процесса растворения. Растворимость. Факторы, влияющие на растворимость: природа растворителя и растворенного вещества, температура и давление. Термодинамика процесса растворения. Понятие о произведении растворимости малорастворимого в воде электролита. Условия, пути растворения и выпадения осадка. Способы выражения количественного состава растворов и их взаимные пересчеты. Значение водных растворов в пищевой технологии. Растворы электролитов и электролитическая диссоциация. Количественные характеристики процесса электролитической диссоциации: степень диссоциации и константа диссоциации. Теории и механизмы процесса электролитической диссоциации (Аррениус, Дебай-Гюккель, Менделеев, Каблуков и т. д.). Активная и аналитическая концентрации, коэффициент активности и ионная сила электролитов. Факторы, влияющие на глубину процесса электролитической диссоциации. Электролитическая диссоциация различных классов неорганических соединений. Ионные реакции, их направленность. Ионное произведение воды. Водородный и гидроксильный показатели, их значения в различных водных средах. Степень и константа гидролиза. Факторы, влияющие на глубину гидролиза. Гидролиз солей. Механизм реакций гидролиза солей, шкала значений рН водных растворов различных типов гидролизующихся солей. Обратимый и необратимый гидролиз. Тема 4. Электрохимические процессы Основные понятия об окислительно-восстановительных реакциях (ОВР): окислитель, восстановитель, окисление, восстановление, электронный баланс. Типичные окислители и восстановители. Факторы, влияющие на глубину ОВР. Уравнивание ОВР: метод электронного баланса и ионно - электроный метод. Типы ОВР. Масса эквивалента окислителя и восстановителя. Определение и классификация электрохимических процессов. Термодинамика электродных процессов. Понятие об электродных потенциалах. Гальванические элементы. ЭДС и ее измерение. Стандартный водородный электрод и водородная шкала потенциалов. Уравнение Нернста. Потенциалы металлических и окислительно-восстановительных электродов. Электролиз. Законы Фарадея. Выход по току. Электролиз с нерастворимыми и растворимыми анодами. Практическое применение электролиза. Основные виды коррозии. Химическая коррозия. Электрохимическая коррозия. Методы защиты от коррозии: легирование, электрохимическая защита, защитные покрытия. Изменения свойств коррозионной среды. Ингибиторы коррозии. Тема 6. Качественный химический анализ Требования, предъявляемые к аналитическим реакциям. Условия, характеризующие протекания реакции (константа равновесия). Общая и равновесная концентрация. Типы реакции, применяемые в аналитической химии. Концентрирование, выделение, разделение веществ методами хроматографии, экстракции и осаждения. Исследование качественного состава вещества и идентификация состава неизвестного вещества. Макро-, полумикро-, микро - и ультрамикроанализ. Особенности качественных аналитических реакций. Дробный и системный ход анализа. Качественный анализ растворов электролитов для определения ионов. Аналитическая классификация ионов. Групповой реагент. Техника выполнения полумикроанализа. Капельные и микрокристаллические реакции. сульфидный метод классификации катионов. Открытие катионов 1-3 групп. Основные реакции катионов натрия, калия, аммония, магния, кальция, бария, алюминия, железа, марганца, меди, кобальта. Общий анализ смеси катионов. Дробный метод открытия катионов. Системный ход анализа. Открытие анионов. Групповой реагент 1 – 2 группы. Основные качественные реакции анионов сульфатов, силикатов, карбонатов, фосфатов, хлоридов, нитратов нитритов. Системный анализ состава катионов и анионов сухого вещества. Тема 7. Количественный анализ. Гравиметрический анализ. Сущность метода. Условия осаждения осадка и взвешивания. Количество малорастворимого вещества для перевода его в осадок. Точность гравиметрического анализа. Аналитические весы. Расчеты в гравиметрическом анализе. Титриметрический метод. Классификация титриметрического метода анализа. Титрование. Эквивалентная точка и конечная точка титрования. Стандарты и стандартные растворы. Точность титриметрического анализа. Расчеты тириметрического анализа. Метод кислотно-основного титрования. Кривые титрования. Теория индикаторов. Редоксиметрия. Методы окислительно-восстановительного титрования. Перманганатометрия. Иодометрия. Методы комплексонометрического титрования. Содержание практических занятий Неорганическая химия 1. Решение задач на темы: количество вещества; моль; молярная масса, молярный объем; эквивалент, относительная плотность газов. Выполнение заданий на стехиометрические и газовые законы химии. Основные классы химических соединений; способы получения, химические свойства. 2. Решение задач на темы: теплота, работа, внутренняя энергия, энтальпия, энтропия системы. 3. Выполнение заданий на закон действующих масс; правило Вант-Гоффа; принцип Ле-Шателье. 4. Определение количества растворенного вещества, молярная концентрация, молярная концентрация эквивалента. 5. Выполнение заданий на тему: окислительно-восстановительные реакции; метод ионно-электронного баланса. Гидролиз солей. Электролиз. Аналитическая химия
Тема 1 Понятия об аналитической химии, химическом анализе. Задачи химического анализа. 2.с.5-17; 6.с.7-16; 17.с.15-34; Тема 2 Равновесия аналитически важных систем. Буферные растворы. 2.с.82-124; 9.с.43-83; Тема 3 Органические аналитические реагенты (Орг. АР) 6.с.160-173; Тема 4 Методы количественного анализа. Классификация методов. Выбор метода анализа. Основные этапы анализа. 6.с.60-79; Тема 5 Титриметрические методы анализа. 2.с.68-81; 6.с.116-200; 7.с.31-41; 8.с.222-230; 9.с.129-171; 17.с.35-72; 5.1 Метод нейтрализации. 2.с.125-165; 6.с.116-136; 7.с.42-60; 8.с.231-241; 9.с.135-147; 17.с.74-114; 5.2 Методы окислительно-восстановительного титрования. 2.с.207-224; 6.с.174-187; 7.с.83-96; 8.с.252-265; 9.с.156-165; 17.с.164-223; 5.3 Методы комплексонометрии 2.с.166-183; 6.с.137-156; 7.с.61-82; 8.с.242-250; 9.с.148-155; 17.с.224-239;253-262; 19.с.209-257; 5.4 Методы осадительного титрования 2.с.274-280; 6.с.188-203; 7.с.83-101; 9.с.166-171; 17.с.242-253; Тема 6 Гравиметрические методы анализа. 2.с.281-309; 7.с.8-30;8.с.199-221; 9.с.114-128; 17.с.265-306; Тема 7 Физико-химические методы анализа, характеристика, особенности и преимущества. 3.с.4-9; 17.с.308-313; Тема 8 Электрохимические методы анализа 3.с.160-245; 8.с.294-345; 7.с.121-133; 9.с.209-251; 17.с.327-342; Тема 9 Оптические методы анализа 3.с.50-90; 98-110; 7.с.199-359; 8.с.439-454; 9.с.305-371; 17.с.344-351; Тема 10 Хроматографические методы анализа 3.с.292-341; 6.с.260-350; 9.с.188-208; Тема 11 Анализ конкретных объектов 3.с. 357-364; 7.с.455-489; 8.с.172-184; График выполнения и сдачи заданий по дисциплине
11. Критерии оценки знаний обучающихсяИзучение дисциплины заканчивается экзаменом в форме тестирования, который охватывает весь пройденный материал. Обязательным условием для допуска к экзамену является выполнение всех предусмотренных заданий в программе. Каждое задание оценивается 0-100 баллов. Рейтинг допуска выводится из среднеарифметического всех выполненных заданий на текущих занятиях (посещение лекции, домашние задания, задания по СРО, задания по практике и другие, рубежный контроль). К итоговому контролю (ИК) по дисциплине допускаются студенты, выполнившие все требования рабочей учебной программы (выполнение и сдача всех лабораторных работ, работ и заданий по СРС) и набравшие рейтинг допуска (не менее 50 баллов). Уровень учебных достижений студентов по каждой дисциплине (в И = РД*0,6 + ИК*0,4 Весовые доли ежегодно утверждаются ученым советом университета и должны быть для РД не более 0,6, а для ИК не менее 0,3. Итоговая оценка по дисциплине подсчитывается только в том случае, Экзамен проводится в комбинированной форме: тестирование (30 вопросов) + устный ответ (2 вопроса в билете). Максимальный балл за тестирование – 60, за устный ответ – 40. Учебные достижения, то есть Знания, умения, навыки и компетенции студентов по дисциплине оцениваются по многобалльной буквенной системе адекватной ее цифровому эквиваленту и традиционной шкале оценок:
12. Требования преподавателя, политика и процедуры Необходимо активно учавствовать в учебном процессе, т. е. без опозданий посещать все занятия, серьёзно готовиться к лабораторным работам, своевременно и качественно выполнять контрольные задания. В этом случае вы наберёте максимальный балл. Любые нарушения графика выполнения и сдачи заданий по дисциплине, правил поведения на занятиях и опоздания будут наказываться. Подготовка к каждому лабораторному занятию обязательна. Вы не будете допущены к выполнению лабораторной работы без готового конспекта и пока не изложите порядок её проведения. К лабораторной работе можно приступать только при наличии халата. Если Вы не выполните лабораторную работу в отведённое время, то получите 0 баллов. За некачественное оформление отчёта по лабораторным работам или несвоевременную его выполнение и защиту максимальный балл может быть снижен в два раза. Работы следует сдавать в указанные сроки. Крайний срок сдачи всех заданий – за 3 дня до начала экзаменационной сессии. В случае несвоевременной сдачи домашних заданий, опозданий, пропусков, неадекватного поведения в аудитории применяются штрафные санкции. Если Вы отсутствовали на занятии или контрольном мероприятии по уважительной причине, Вам предоставляется возможность отработать его по индивидуальному заданию и во время консультаций, указанных преподавателем. Этика студента должна соответствовать правилам внутреннего распорядка университета: не входить в аудиторию в верхней одежде, не разговаривать во время занятий, не читать газеты, отключить сотовый телефон, исключить нецензурную брань в учебных комнатах. Нарушения правил поведения на занятиях наказуемы. Дважды в течение учебного семестра (в середине и в конце) проводится рубежный контроль знаний студента (РК1, РК2). РК проводится письменно в тестовой форме, оценивается по 100-бальной шкале. К рубежному контролю по дисциплине допускаются студенты, имеющие баллы по ТУ. Если студент имеет менее 50 баллов в любой контрольной точке, текущая успеваемость не подсчитывается. 5. Список литературы Основная 1. Васильев химия. - М.: Высшая школа,2003 2. Глинка и упражнения по общей химии. - М.: 2003. 3. , Смарыгина химия. - М.: Высшая школа, 2002 . 4. Глинка химия./ Под ред. .-28-е изд., перераб. И дон. - М.: Интеграл-Пресс, 2002.-728с. 5. Цитович. аналитической химии. - М.: Высшая школа, 2004. Дополнительная литература 6. Общая химия. / Под ред. . – Минск: Университет, 2003г. 7. , Фролова по общей и неорганической химии – М.: Дрофа, 2002г.Пререквизиты |
Программа дисциплины для студентов (Sillabus)
НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?
