Титульный лист рабочей учебной программы |
| Форма Ф СО ПГУ 7.18.3/33 |
Министерство образования и науки Республики Казахстан
Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова
Кафедра химии и химических технологий
Рабочая учебная программа
дисциплины «Химия координационных соединений»
для магистрантов специальности 6М060600 - Химия
Павлодар
Лист утверждения рабочей учебной программе дисциплины, разработанной на основании каталога элективных дисциплин специальности |
| Форма Ф СО ПГУ 7.18.3/34 |
УТВЕРЖДАЮ Проректор по УР _________ _ (подпись) «___»_____________20__г. |
Составитель: доцент, к. х.н. _________
(подпись)
Кафедра _Химии и химических технологий
(наименование кафедры)
Рабочая учебная программа
по дисциплине Химия координационных соединений_________________
(полное наименование дисциплины по рабочему учебному плану)
для магистрантов специальности___6М060600 - Химия__________________
(шифр и полное наименование специальности)
Рабочая программа разработана на основании рабочего учебного плана и каталога элективных дисциплин специальности 6М060600 - Химия, утвержденного «___»____________20__г. Протокол № _____.
Рекомендована на заседании кафедры «___» ________ 20___г.
Протокол №___
Заведующий кафедрой _______ «___»___________20___г.
Одобрена учебно-методическим советом факультета химических технологий и естествознания «___» ____________ 20___г. Протокол № ___
Председатель УМС_____________ «___»___________20___г.
СОГЛАСОВАНО
Декан факультета_________________ «___»___________20___г.
Одобрено ОПиМО
Начальник ОПиМО_____________ «___» ___________20___г.
Одобрена учебно - методическим советом университета «___»___________20___г. Протокол №___
1 Цели и задачи дисциплины.
Цель дисциплины - помочь будущему специалисту глубже понять сущность изучаемых им явлений и процессов, с которыми ему придется встретиться на производстве и научно – исследовательской работе.
Задачи дисциплины - рассмотрение основных понятий химии координационных соединений; изучение представителей отдельных классов координационных соединений, их номенклатуры, параметров химического связывания в молекулах, их геометрической конфигурации, видов изомерии; ознакомление с основными физико-химическими методами исследования строения и свойств координационных соединений, методиками их синтеза, очистки и идентификации; освоение и углубление знаний по термодинамическому и кинетическому описанию реакций комплексных частиц; формирование представлений об использовании координационных соединений в различных областях человеческой жизни.
В результате изучения данной дисциплины студенты должны:
иметь представление: об основных понятиях химии координационных соединений, их номенклатуре, изомерии, особенностях комплексообразования в различных агрегатных состояниях, физико-химических методах исследования строения и свойств координационных соединений, методиках их синтеза, очистки и идентификации, теориях химической связи в координационных соединениях; о возможностях применения термодинамического и кинетического подходов к описанию реакций комплексных частиц; об использовании координационных соединений в различных областях человеческой жизни.
уметь: систематизировать и обобщать знания, полученные при изучении лекций и других учебно-научных источников информации; свободно и грамотно излагать теоретический материал по основным вопросам химии координационных соединений, проводить дискуссии; использовать современные физико-химические подходы, приемы и методы для изучения особенностей протекания реакций комплексных частиц; использовать полученные знания для постановки, проведения и интерпретации результатов экспериментальной работы; использовать полученные знания для изучения других дисциплин химического блока.
2 Пререквизиты
Для освоения данной дисциплины необходимы знания, умения и навыки приобретенные при изучении следующих дисциплин: «Теоретические основы неорганической химии», «Неорганическая химия», «Органическая химия», «Аналитическая химия», «Физическая химия» и др.
3 Постреквезиты
Тематический план дисциплины |
| Форма Ф СО ПГУ 7.18.2/10 |
3 Содержание дисциплины
3.1 ТЕМАТИЧЕСКИЙ План ДИСЦИПЛИНЫ | ||||
Для магистрантов специальности 6М060600 «Химия» | ||||
№ п/п | Наименование тем | Количество часов | ||
Лекц. | Лаб. | СРМ | ||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
1 | Введение | 2 | ||
2 | История координационной химии. | 5 | - | 1 |
3 | Типы координационных соединений. | 8 | 4 | 5 |
4 | Значение координационной связи в химической теории. | 5 | 4 | 18 |
5 | Природа сил комплексообразования. | 5 | 4 | 18 |
Поляризационные представления в химии комплексных соединений. | 5 | 3 | 18 | |
Всего: | 30 | 15 | 180 |
3.2 Содержание лекционного курса
Введение
Координационная химия. Неорганические соединения. Органические соединения. Металлоорганические соединения. Межмолекулярные соединения.
Тема 1. История координационной химии.
Первые сведения о комплексах. Теория Бломстрандта – Йоргенсена. Координационная теория Вернера. Ее основные положения. Понятие комплексного соединения. Типы комплексов. Корреляция между классификацией по природе химической связи и классификацией химических соединений. Некоторые определения координационного соединения. Первая классификация соединений, включающая понятие комплекс. Классификация комплексных соединений Вернера. Определение комплекса и П. Пфейфера. Определение комплексного соединения Ф. Файглем. Определение комплекса Н. Сиджвиком. Определение комплексного соединения Бассоло и Пирсона. Определение . Определение комплекса по Яцимирскому и Бейлару.
Тема 2. Типы координационных соединений.
Характерные особенности координационных соединений. Координационное число металла-комплексообразователя. Внутренняя координационная сфера. Лабильность комплексов. Комплексы из d и f элементов. Магнитные свойства комплексов. Разнообразие лигандов, образующих комплексы. Полидентантные лиганды. Классификация лигандов. Вернеровские комплексы. Примеры комплексных соединений. Комплексы с краун-эфирами. Клатраты. Комплексы со свободными радикалами. π-комплексы металлов. Органические π-комплексы. Карбонилы металлов. Металлоцены (сэндвичевые соединения).
Тема 3. Значение координационной связи в химической теории.
Общие проблемы химической связи. Стереохимия. Теория катализа. Взаимное влияние атомов в молекуле. Теория цветности химических соединений. Биохимия. Теория циклообразования. Практическое применение координационных соединений. Аналитические реагенты. Металлургическая промышленность. Ионообменные смолы. Электролитическое осаждение металлов. Катализаторы органического синтеза. Рабочие материалы в лазерной технике. Соединения со специальными свойствами. Природные соединения. Лекарственные препараты. Материалы с особыми свойствами. Красители. Стабилизаторы полимеров. Термо - и светостабилизаторы.
Тема 4. Природа сил комплесообразования.
О природе сил комплексообразования. Подход Косселя. Подход Льюиса. Теория гетерополярной связи. Электростатическое представление в координационной химии. Энергия комплексного иона. Критерий Ламберта (критическое отношение радиусов). Ион-дипольное взаимодействие.
Тема 5. Поляризационные представления в химии комплексных соединений.
Поляризация ионов. Недостатки электростатической модели. Виды поляризации. Ориентационная поляризация. Работы Фаянса. Поляризуемость и рефракция комплексных ионов. Координативные и ионные рефракции. Поляризующее действие ионов. Количественная трактовка поляризационных представлений. Виды энергии в комплексе. Применение поляризационных представлений для трактовки свойств комплексных соединений.
Темы материалов не вошедшие в содержания аудиторных занятий. (Проработка дополнительного материала.)
Тема 6. Обзорный анализ комплексообразующих свойств элементов 1 –8 групп Периодической системы.
Значения координационных чисел, характерные лиганды, устойчивости и геометрия комплексов, наиболее адекватные модели строения комплексов. Щелочные и щелочно-земельные металлы как комплексообразователи. Типы образуемых комплексов и их устойчивость. Координационные соединения p-элементов. Особенности комплексообразования редкоземельных элементов (РЗЭ). Закономерности изменения устойчивости и строения координационных соединений в ряду РЗЭ, роль "лантаноидного" сжатия.
Тема 7. Лиганды
Общая классификация лигандов. Лиганды молекулярных комплексов: атомы, ионы, дигомо-, полигомо - и гетероядерные неорганические молекулы, органические соединения. Амбидентатность лигандов. Хелатные лиганды, понятие о хелатном и полихелатном эффектах. Макроциклические лиганды, их классификация по Яцимирскому. Макроциклический эффект. Лиганды комплексов с многоцентровыми координационными связями. Лиганды ди - и полиядерных комплексов. Молекулы растворителей как лиганды сольватокомплексов. Донорная сила растворителей.
Тема 8 Изомерия координационных соединений
Типы изомерии координационных соединений: гидратная, ионизационная, координационная (в т. ч. координационная полимерия), структурная, изомерия связи, геометрическая, оптическая и конформационная. Влияние типа изомерии координационного соединения на его физико-химические свойства.
3.3 СОДЕРЖАНИЕ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ | |||
№ п/п | Наименование тем | Виды работ | Лит-ра |
1 | 2 | 3 | 4 |
1 | Тема 2.Технология глинозема. | Технология получения глинозема. | [3] с.19-31. |
2 | Тема 3. Вяжущие материалы. | Электротермическая технология получения электрокорунда. | [7] с.53-95. |
3 | Определения марки цемента по ГОСТ 310-76, ГОСТ 310,4-81. | [7] с.111-195. | |
4 | Расчет сырьевой смеси для производства портландцементного клинкера. | [7] с.202-234. | |
5 | Тема 4. Керамические изделия. | Определение связующей способности глин. | [10] с.102-154. |
6 | Определение пластичности глинистого сырья. | [10] с.202-234. | |
7 | Определение воздушной и огневой усадки керамики. | [10] с.342-414. | |
8 | Тема 5. Стекло, ситаллы и стеклокристаллические материалы. | Определение химической устойчивости стекол. | [11] с.112-194. |
9 | Определение коэффициента термического расширения стекла. | [11] с.242-314. | |
10 | Расчет состава сырьевой смеси на персональном компьютере. | [11] с.324-417. |
3.4 СОДЕРЖАНИЕ СРМ ДЛЯ магистрантов
№ п/п | Вид СРМ | Форма отчетности | Вид контроля | Объем в часах |
1 | Подготовка к лекционным занятиям | Участие на занятии | 5 | |
2 | Подготовка к лабораторным работам | Заготовка таблиц, знание оборудования и материалов, которые необходимы для выполнения данной работы | Допуск к ЛР | 7 |
3 | Подготовка к практическим работам | Конспект в рабочей тетради | Участие на занятии | 18 |
4 | Изучение материала, не вошедшего в содержание аудиторных занятий | Конспект в рабочей тетради | Коллоквиум | 15 |
5 | Выполнение домашних заданий | Рабочая тетрадь | 20 | |
6 | Подготовка к контрольным мероприятиям | РК1, РК2 | 10 | |
Всего | 180 |
3.4 СОДЕРЖАНИЕ СРМ ДЛЯ магистрантов | ||||
№ | Вид СРМ | Форма отчетности | Вид контроля | Объем в часах |
1 | Подготовка к лекционным занятиям | Журнал учебных достижений | Участие на занятии | 50 |
2 | Подготовка к лабораторным занятиям | Ответы на семинарских занятиях | Устный опрос | 50 |
3 | Изучение дополнительного материала не вошедшего в содержание аудиторных занятий | Конспект | Устный опрос | 30 |
4 | Подготовка к контрольным мероприятиям | Журнал учебных достижений | РК 1, РК 2 | 50 |
Всего | 180 |
Выписка из рабочего учебного плана |
| Форма Ф СО ПГУ 7.18.1/10 |
Выписка из рабочего учебного плана специальности 6М060600 «Химия»
Наименование дисциплины: «Химия координационных соединений»
Форма обучения | Трудоемкость дисциплины | Формы контроля по семестрам | Семестр | Объем работы студентов по семестрам | ||||||||||||
кредитов | академических часов | кредитов | аудиторных занятий (ак. часов) | СРМ (ак. часов) | ||||||||||||
всего | ауд | СРМ | экз. | зач. | КП | КР | всего | лек | лаб. | практ. | всего | СРСП | ||||
очная на базе ОСО | 2 | 90 | 30 | 60 | 6 | 6 | 6 | 2 | 30 | 22,5 | 7,5 | - | 60 | 30 |
Литература
Основная литература
, , . Химия координационных соединений. М., Высшая школа, 1990, 432 с.
. Химия координационных соединений. М., Высшая школа, 1985, 455 с.
, . Химия координационных соединений. М., Высшая школа, 1975, 208 с.
. Введение в химию комплексных соединений. М., Химия, 1966, изд. 3, 681 с.
, . Химия комплексных соединений. М., Высшая школа, 1966, 388 с.
. Общая и неорганическая химия. М., Высшая школа, 1997, 527 с.
. Общая и неорганическая химия. М., Высшая школа, 1981, 680 с.
, . Общая и неорганическая химия. М., Химия 1981, 632 с.
Дополнительная литература
. Практикум по неорганическому синтезу. М., Высшая школа, 1977, 168 с.
. Практикум по неорганическому синтезу. М., Просвещение, 1979, 270 с.
Практикум по неорганической химии под ред. , М., МГУ, 1976,с. 296.
Практикум по неорганической химии под ред. . М., МГУ, 1994, 319 с.
, и др. Руководство по неорганическому синтезу. М., Химия, 1997, 320 с.
. Лабораторные работы по химии комплексных соединений. Харьков, ХГУ, 1964, 203 с.
, , . Лабораторные и семинарские занятия по неорганической химии. М., Высшая школа, 1988, 303 с.
Практикум по общей и неорганической химии под ред. . М., Высшая школа, 1969, 238 с.
, , . Задачи по неорганической химии. М., Высшая школа, 1990, 319 с.
, , . Неорганическая химия в вопросах. М., Химия, 1991, 252 с.
, , . Сборник задач и упражнений по общей химии. М., Высшая школа, 1991, 288 c.
. Исследовательский практикум по общей химии. М., МГУ, 1994, 480 с.
. Общая химия. Состояние веществ и химические реакции. М., Химия, 1990, 352 с.
