Аннотации рабочих программ дисциплин (стр. 10 )

Аналитическая химия, ее роль и место в системе наук, связь с практикой. Значение аналитической химии в науке, производстве, экономике и других сферах. Качественный и количественный анализ. Виды анализа: изотопный, элементный, структурно-групповой (функциональный), молекулярный, вещественный, фазовый. Макро-, микро - и ультрамикроанализ.

Основные понятия аналитической химии: аналитическая реакция, аналитический сигнал, точность, чувствительность, селективность и экспрессность аналитических определений.

Основные этапы химического анализа. Пробоотбор и пробоподготовка. Представительность пробы. Способы получения средней пробы твердых, жидких и газообразных веществ. Анализ веществ химическими методами.

Задачи и выбор метода обнаружения и идентификации химических соединений. Идентификация атомов, ионов и веществ. Перевод пробы в анализируемую форму: растворение в различных средах; спекание, сплавление, разложение под действием высоких температур. «Сухой» и «мокрый» способы проведения анализа. Микрокристаллоскопический анализ, пирохимический анализ (окрашивание пламени, возгонка, образование перлов). Капельный анализ. Анализ растиранием порошков.

Количественный химический анализ. Характеристика основных методов количественного химического анализа: гравиметрии и титриметрии. Основные типы химических реакций в количественном химическом анализе: кислотно-основные, комплексообразования, осаждения, окисления-восстановления. Гетерогенные равновесия.

Количество вещества. Химический эквивалент. Фактор эквивалентности. Способы выражения концентраций веществ: молярная, молярная концентрация эквивалента (нормальная), массовая концентрация (титр), массовая доля (процентная).

Классификация погрешностей анализа. Способы оценки правильности. Основные характеристики метода анализа: точность, прецизионность, сходимость и воспроизводимость. Статистическая обработка результатов анализов.

Общая характеристика титриметрического метода анализа. Анализируемый раствор и титрант. Соотношение эквивалентов. Точка эквивалентности. Индикаторы. Конечная точка титрования. Индикаторная ошибка. Основные расчетные формулы титриметрии.

Кислоты и основания по Бренcтеду. Ионное произведение воды. Шкала рН. Кислотность и основность, их характеристики. Зависимость величины pH от концентрации (активности) сильных и слабых кислот (оснований). Константы ионизации и значение pH многопротонных кислот. Буферные растворы. Изменение значений pH в процессе титрования сильных и слабых кислот.

Кривые титрования кислот основаниям и оснований кислотами. Скачок титрования. Факторы, влияющие на величину и положение скачка титрования. Индикаторы кислотно-основного метода. Титрование многопротонных кислот. Возможности раздельного титрования.

Окислительно-восстановительные реакции. Окислительно-восстановительный потенциал. Таблица стандартных потенциалов. Уравнение Нернста. Классификация окислительно-восстановительных методов титрования: перманганатометрия, цериметрия, иодометрия, хроматометрия и др. Изменение равновесного потенциала в ходе титрования. Кривая титрования, скачок потенциала, точка эквивалентности, ред-окс индикаторы.

Комплексоны. Комплексонаты металлов: образование, устойчивость, показатель концентрации иона металла, общие и условные константы устойчивости. Зависимость степени диссоциации комплексонатов от величины pH. Кривые комплексонометрического титрования. Металлиндикаторы. Использование комплексонометрии для решения различных задач.

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

Выпускник должен обладать следующими общекультурными компетенциями (ОК):

1.  (ОК-16) способностью выявлять естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессионально-педагогической деятельности;

2.  (ОК-17) способностью логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь на русском языке;

3.  (ОК-24) способностью критически оценивать свои достоинства и недостатки, намечать пути и выбирать средства развития достоинств и устранения недостатков.

4. В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

1) Знать:

а) основные понятия аналитической химии: аналитический сигнал; аналитический реагент (групповой, селективный, специфический); аналитическая реакция; чувствительность и избирательность аналитических определений; точность и правильность результатов анализа; нижний и верхний пределы определения (обнаружения); минимально определяемая концентрация; химические, физические и физико-химические методы анализа;

б) закономерности управления аналитическими реакциями и правила выбора условий для их проведения с заданной надежностью, точностью и чувствительностью;

в) основные аналитические методы установления качественного и количественного состава веществ и материалов, их возможности и ограничения;

г) теоретические основы аналитических методов;

д) виды, типы аналитической посуды и оборудования, используемых в химических методах анализа;

ж) правила безопасного выполнения работ в аналитической лаборатории.

2) Уметь:

а) выполнять основные аналитические операции: взвешивание, растворение навески, приготовление растворов точной концентрации, а также правильно работать с мерными колбами, пипетками, бюретками; уметь титровать, разбавлять растворы, устанавливать концентрацию титрантов и проводить соответствующие расчеты;

б) выбрать оптимальный метод анализа в зависимости от объекта и поставленной задачи, а также обосновать свой выбор;

в) экспериментально выполнить аналитическое определение;

г) провести математическую обработку результатов анализа, вычислить погрешность определения и критически оценить свои результаты, сопоставив ее с погрешностью использованного метода;

д) использовать полученные знания для решения практических (производственных) задач.

3) Владеть:

а) навыками проведения химического анализа;

б) навыками представления результатов анализа.

Дисциплина Б2.В. ОД.2 «Физическая и коллоидная химия»

Кафедра-разработчик рабочей программы Кафедра физической и коллоидной химии

1.  Цели освоения дисциплины

Целями освоения дисциплины «Физическая и коллоидная химия» являются:

а) ознакомление студентов с общими законами физико-химических процессов как теоретической основы современных технологий;

б) формирование научного мировоззрения бакалавра, владеющего знаниями в области теории химических процессов;

в) формирование знаний о дисперсных, гетерогенных системах;

г) уяснения студентами отличительных особенностей, связанных с наличием высокоразвитой поверхности у ультрамикрогетерогенных дисперсных систем;

д) ознакомление с основными поверхностными явлениями в дисперсных системах.

2. Содержание дисциплины «Физическая и коллоидная химия»

·  изучение фундаментальных основ учения о направленности и закономерностях протекания химических процессов и фазовых превращений, об экспериментальных и теоретических методах исследования, базируясь на которых становится возможным дать количественное описание процессов, сопровождающихся изменением физического состояния и химического состава в системах различной сложности;

·  изучение и усвоение методов математического описания, расчета и предсказания протекания процессов с использованием справочников, компьютерных баз и банков данных физико-химических величин;

·  термодинамическое, химическое и фазовые равновесия; кинетические аспекты установления термодинамического равновесия в гетерогенных, коллоидных системах;

·  коллоидные, гетерогенные, термодинамические системы, особенностей протекания процессов на границе раздела фаз.

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

Выпускник должен обладать следующими общекультурными компетенциями (ОК):

1.  (ОК-16) способностью выявлять естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессионально-педагогической деятельности;

2.  (ОК-17) готовностью использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессионально-педагогической деятельности;

3.  (ОК-24) способностью к когнитивной деятельности.

4. В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

1) Знать:

·  основы химической термодинамики,

·  основы методов описания химических равновесий в растворах электролитов,

·  основы химической кинетики,

·  начала термодинамики и основные уравнения химической термодинамики;

·  методы термодинамического описания химических и фазовых равновесий в многокомпонентных системах;

·  термодинамику растворов электролитов и электрохимических систем;

·  уравнения формальной кинетики и теории кинетики сложных, цепных, гетерогенных и фотохимических реакций;

·  основные теории гомогенного, гетерогенного и ферментативного катализа;

·  термодинамику поверхностных явлений;

·  адсорбцию, смачивание и капиллярные явления (адсорбция на гладких поверхностях и пористых адсорбентах, капиллярная конденсация);

·  адгезию и когезию;

·  поверхностно-активные вещества;

·  механизмы образования и строение двойного электрического слоя;

·  электрокинетические явления;

·  устойчивость дисперсных систем (седиментация в дисперсных системах, термодинамические и кинетические факторы агрегативной устойчивости);

·  мицеллообразование;

·  оптические явления в дисперсных системах.

2) Уметь:

·  использовать основные приемы обработки экспериментальных данных;

·  определять по справочным данным термодинамические характеристики химических реакций,

·  определять по справочным данным характеристики диссоциации электролитов,

·  проводить правильную оценку основных параметров микрогетерогенных систем по данным оптических, молекулярно-кинетических и электрокинетических методов анализа;

·  проводить расчет размеров и полидисперсности по размерам частиц дисперсной фазы по данным обычной и скоростной (в ультрацентрифуге) седиментации;