МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИРЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

государственный университетимени Шакаримагорода Семей

Документ СМК 3 уровня

УП КВ

042-18-10.1.34/01-2016

УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА компонента по выбору

Редакция № 1 от 8.09.2016 г.

УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА

компонента по выбору

«Неорганическая и аналитическая химия»

«5В070100 –Биотехнология»

Кафедра	химии и химических технологий
Курс	1
Количество кредитов	5
Всего часов	225
Лекций	45
Лабораторные занятия	30
СРО	150
Экзамен	2 семестр

Семей 2016

Предисловие

1 РАЗРАБОТАНО

Составитель

, магистр химии ___________ «__29___» ___06___2016 г.

2 ОБСУЖДЕНО

2.1 На заседании кафедры «Химии и химических технологий»

Протокол от «__29___» ___06___2016года, № 14.

Заведующий кафедрой ______________

2.2 На заседании учебно-методического бюро инженерно-технологического факультета

Протокол от «__24___» ___08___2016года, № 5/1.

Председатель ______________

3 УТВЕРЖДЕНО

Одобрено и рекомендовано к изданию на заседании Учебно-методического совета университета

Протокол от «__8___» ___09___2016года, № 1.

Председатель УМС, проректор по учебно-методической работе

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

______________

ВВЕДЕНО ВПЕРВЫЕ

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА 4

ВВЕДЕНИЕ 5

1 ОСНОВНЫЕ РАЗДЕЛЫ ДИСЦИПЛИНЫ 6

2 ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ ЛАБОРАТОРНЫХ ЗАНЯТИЙ 7

3 ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ ОБУЧАЮЩЕГОСЯ 8

4 ЛИТЕРАТУРА И ИНТЕРНЕТ-РЕСУРСЫ 8

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Учебная программа компонента по выбору «Неорганическая и аналитическая химия» разработана для дисциплины каталога элективных дисциплин цикла базовых дисциплин, является документом, который определяет содержание, объем и порядок изучения дисциплины, включает перечень основных знаний, умений, навыков и компетенций, необходимых для освоения дисциплины, рекомендуемую литературу.

Цель дисциплины

Ознакомление обучающихся с современными представлениями о строении веществ, с основными теориями химических процессов, со свойствами каталитических и комплексных систем, а также со свойствами элементов, изучение основных положений теории строения органических веществ; основных классов органических соединений; зависимости свойств органических соединений от их строения; закономерностей и механизмов органических реакций, также дать студентам научную и практическую подготовку по основам аналитической химии.

Задачи дисциплины

Теоретическая и практическая подготовка обучающихся в области проведения химических экспериментов, формирование у обучающихся знаний, навыков и умения использовать опыт теоретического, экспериментального исследования и безопасной работы с химическими веществами способствующие его профессиональной деятельности, формирование творческого мышления, мировоззренческого и научного кругозора, владение различными методами химического анализа, сформировать четкие представления по аналитической химии как область научных знаний, определить связь с другими науками и ее практическую значимость, дать студентам навыки работы в аналитической лаборатории, ознакомить их с современными методами химического анализа пищевых продуктов, а также с элементами контроля процессов обработки пищи.

Компетенции (результаты обучения)

В результате изучения дисциплины обучающийся должен:

Знать

неорганической химии

технику безопасности

Уметь

рассчитывать энергетические характеристики химических процессов, прогнозировать направление и глубину их протекания, рассчитывать равновесные концентрации веществ по известным исходным концентрациям и константе равновесия; рассчитывать количества компонентов растворов заданной концентрации и приготовлять растворы определенной концентрации; прогнозировать свойства и взаимодействие химических элементов и их соединений и решать соответствующие этим превращениям количественные задачи; применять теоретические знания и практические навыки для решения прикладных задач;

Иметь навыки

практической работы

приготовление растворов, отбор проб, взятие навески, работа на аналитических приборах.

Быть компетентным в области общей, неорганической и аналитической химии

ВВЕДЕНИЕ

Предметом курса «Неорганическая и аналитическая химия» является изучение основных законов химии и химического строения вещества, закономерности протекания химических процессов, особенности протекания химических реакций в растворах, энергетика химических процессов, электрохимические и окислительно-восстановительные процессы, свойства химических веществ, строение вещества и периодический закон в котором рассматриваются с позиции квантовой механики, строение атома и теории химической связи, а также периодическая система . Учение о скорости химических реакций с элементами химической термодинамики, растворы, ионные равновесия в растворах электролитов, свойства элементов и их соединений.

Аналитическая химия является одной из базовых учебных дисциплин, которые изучают студенты cпециальности биотехнология, потому что она является фундаментом для получения специальных знаний. Методы аналитической химии используются абсолютно во всех областях науки, технологии и жизнь − ни один материал, лекарства, продукты питания не могут быть выпущены без данных химического анализа, характеристики их качества и пригодности для тех или иных целей. Все технологические процессы сопровождаются контрольными параметрами их прохождения. Любое медицинское вмешательство, экологический контроль недопустимы без проведения химического анализа.

Предметом изучения дисциплины является овладение теорией и практикой методов химического (титриметрического и гравиметрического) и физико-химического анализа.

1 ОСНОВНЫЕ РАЗДЕЛЫ ДИСЦИПЛИНЫ

№	Модуль. Тема
1	2
Модуль 1. Атомно-молекулярное учение
1	2
1	1.1 Краткая история развития химии; 1.2 Основные понятия и законы химии (Химический эквивалент, закон эквивалентов. Закон Авогадро, его следствия. Закон сохранения массы веществ, закон постоянства состава) 1.3 Основные газовые законы.
Модуль 2. Строение атома и периодический закон
2	2.1 Строение атома. Строение атома водорода по модели Бора. Квантовые числа. 2.2 Принцип Паули, правило Хунда, правило Клечковского. 2.3 Периодический закон . электроотрицательность, потенциал ионизации, атомные и ионные радиусы.
Модуль 3. Закономерности протекания химических реакций
3	3.1 Энергетика гомогенных и гетерогенных химических процессов. Энергетические эффекты химических реакций и энтальпия. Термохимические законы. Энтальпия. Термохимические расчеты. Энтропия. Энергия Гиббса и ее изменение в химических процессах.; 3.2 Химическая кинетика и равновесие. Скорость химических реакций. Гомогенные и гетерогенные системы. Зависимость скорости гомогенных реакций от различных факторов. Закон действия масс. Уравнение Аррениуса. Свойства химического равновесия. Основные факторы, влияющие на смещение равновесия. Принцип Ле-Шателье. Константа равновесия.
4	4.1 Растворы, способы выражения концентрации растворов. Осмос, осмотическое давление. Давление пара идеальных растворов. Замерзание и кипение растворов; 4.2 Электролиты, диссоциация электролитов. Сильные и слабые электролиты. Водородные показатель. Амфотерные электролиты; 4.3 Гидролиз солей. Степень и константа гидролиза. Буферные растворы. Кислотные и основные индикаторы. рН индикаторы.;
5	5.1 Окислительно-восстановительные реакции: составление уравнений химических реакций методом электронного баланса и полуреакции. Роль среды в образовании конечных продуктов ОВР; 5.2 Электрохимические процессы. Понятие об электродных потенциалах. Электродвижущая сила и ее измерение. Стандартный водородный потенциал и ряд напряжений металлов. Гальванический элемент. Электродные и окислительно-восстановительные потенциалы. Уравнение Нернста. 5.3 Электролиз, законы электролиза. Коррозия металлов и способы защиты металлов от коррозии.
6	6.1 Химическая связь. Ковалентная связь, ее свойства. Метод валентных связей. Метод молекулярных орбиталей. Ионная связь. Металлическая связь. Донорно-акцепторный механизм связи. 6.2 Комплексные соединения. Строение, классификация, номенклатура. Химическая связь в комплексных соединениях. Основные типы и номенклатура комплексных соединений. Пространственное строение и изомерия комплексных соединений Устойчивость комплексных соединений. Константа нестойкости.
7	7.1 Общие свойства металлов и неметаллов; 7.2 s, p - элементы 7.3 d - элементы
Аналитическая химия Модуль 1. Динамическое равновесие в гомогенной и гетерогенной средах
1	2
1	1.1 Введение в аналитическую химию. Расчеты в аналитической химии: взятие навески, подготовка образцов к анализу, измерение массы, обработка результатов эксперимента (случайные и систематические ошибки) сходимость и повторяемость резуль.
2	1.2 Динамическое равновесие в гомогенной среде. Диссоциация воды. Водородный показатель, буферные растворы. 1.3 Динамическое равновесие в гетерогенной среде. Произведение растворимости. Расчеты ПР.
Модуль 2. Методы количественного анализа
3	2.1 Гравиметрические методы анализа. 2.2 Титриметрия (объемный) анализ. Стандартные растворы, титр. Методы титрования: прямое, обратное титрование. Расчеты в титриметрии. 2.3 Кислотно-основное титрование. Теория кислотно основных индикаторов. Кривые титрования 2.4 Комплексонометрия. Комплексоны, кривые титрования. 2.5 Окислительно-восстановительное (редокс) титрование, редокс индикаторы. Перманганатометрия, иодометрия. Окислительно-восстановительные потенциалы.
Модуль 3.Методы Физико-химического анализа
4	3.1 Потенциометрия. Потенциометрическое титрование. 3.2 Вольтамперометрия. Амперометрия. Амперометрическое титрование. 3.3 Кондуктометрия. Кондуктометрическое титрование. 3.3 Фотометрия. 3.4 Хроматография

2 ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ ЛАБОРАТОРНЫХ ЗАНЯТИЙ

Общая и неорганическая химия

Определение эквивалентной массы металла Классы неорганических соединений Тепловые эффекты химических реакций Химическая кинетика Химическое равновесие Электролитическая диссоциация Ионные реакции электролитов Гидролиз солей Окислительно-восстановительные реакции Расчет ЭДС гальванического элемента Электролиз. Коррозия металлов Комплексные соединения

Аналитическая химия

Аналитические весы. Приготовление растворов. Определение бария в хлориде бария. Определение количества соляной кислоты в растворе методом нейтрализации Определение количества щелочи в растворе методом нейтрализации Определение кислотности молока и хлеба Определение количества железа в растворе методом перманганатометрии Комплексонометрическое титрование. Определение жесткости воды Определение содержания уксусной кислоты методом потенциометрического титрования Определение содержания фосфорной кислоты методом потенциометрического титрования Фотометрическое определение железа (ІІІ) в воде Определение концентрации никеля(ІІ) осадочной хроматографией

3 ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ ОБУЧАЮЩЕГОСЯ

Классы неорганических соединений Модели строения атомов. Квантовые числа. Расчеты тепловых эффектов химических реакций. Закон Гесса. Способы выражения концентрации растворов. Окислительно - восстановительные реакции. S-,p-элементы. D-элементы. Буферные растворы. Расчет рН буферных растворов. Применение кислотно-основного титрования в биотехнологии. Применение окислительно-восстановительного титрования в биотехнологии. Применение методов потенциометрии и кондуктометрии в биотехнологии. Применение хроматографических методов в биотехнологии.

4 ЛИТЕРАТУРА И ИНТЕРНЕТ-РЕСУРСЫ

4.1 Основная литература по общей и неорганической химии

4.1.1 Бірімжанов Б. Жалпы химия: оқулық. Алматы: Ана тілі. 2002 – 638 б.

4.1.2 алпы және анарганикалық химия. Оқулық. Алматы. Санат,2005 – 560б.

4.1.3 , Бейорганикалық химия. Алматы. ЖШС РПБК «Дәуір»,2008. – 544 б.

4.1.4 Нұрахметов Н. Н., Ташенов Ә.К. Бейметалдар химиясы. – Алматы: ЖШС РПБК «Дәуір», 2011. – 430 б.

4.1.5 еорганическая химия. В 2-х т. М.: Мир, 2009- 679 с. и 486 с.

4.1.6 Общая и неорганическая химия. М.: Высш. шк. 2001 – 518 с. и 2005 – 527 с.

4.1.7 , Жалпы және бейорганикалық химия курстары бойынша есептер мен жаттығулар. Астана, Фолиант. - 2015. – 344 б.

4.1.8 , , Бейорганикалық химиядан зертханалық жұмыстар, Семей, 2007- 80 б.

4.2 Дополнительная литература по общей и неорганической химии

4.2.1 Неорганическая химия. Биогенные и абиогенные элементы / подред М.: Лань,2009 – 313 с.

4.2.2 Неорганическая химия. М.: Высш. шк.,2001. – 332 с.

4.2.3 Неорганическая химия. М.:Высш. шк.,1986. – 464 с.

Бишімбаева Г.Қ. Жалпы химия. Алматы: Бастау, 2007 – 136 с.

4.3 Основная литература по аналитической химии

4.3.1 Коренман, по аналитической химии. Анализ пищевых продуктов. Учеб. пособие для вузов. Кн.4. Хромотографические методы анализа/ .- 2-е изд., перераб. и доп.- М.: Колос С, 2005.- 295 с.- (Учеб. и учеб. пособия для студентов вузов).

4.3.2 Аналитическая химия. Физико - химические методы анализа: Электронный учебник / , , и др.- CD-R.- Семей, 2007.

4.3.3 Аналитическая химия и физико - химические методы анализа. В 2-х т. Т.1: учебник / под ред. .- М.: Академия, 2010.- 352 с.- (Высш. проф. образование. Химические технологии)., Т.2 , 2010 – 412 c.

4.3.4 Количественный анализ. М.: Химия, 1972 – 495 с.

4.3.5 , , Химические методы анализа. М.: Высш. шк.,1989 – 448 ..

4.3.6 Аналитическая химия. Т.1. М.: Высш. шк., 1989.- 384 с.

4.3.7 Аналитическая химия. Т.2. М.: Высш. шк., 1989.- 358 с.

4.3.8 , , Аналитикалық химиядан зертханалық жұмыстар, 2009 – 80 б.

4.3.9 Әдістемелік нұсқау. Тест сұрақтары. – 2007 ж.

4.3.10 налитическая химия. Т.1. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2009 – 622 с.

4.3.11 налитическая химия. Т.2. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2009 – 504 с.

4.3.12 Құлажанов Қ.С. Аналитикалық химия. Оқулық. – Алматы: Білім, Алматы технологиялық университеті. - 2004- 354 б.

4.4 Дополнительная литература по аналитической химии

4.4.1 Основыаналитической химии. Т. 1,2. М.: Химия, 1977 г.

4.4.2 Аналитикалық химияның метрологиялық аспектілері мен стандарттау мәселелері. Алматы: КазНУ – 2004 -170 б.

4.4.3 Аналитикалық химияның негіздері. Алматы: КазНУ, 2002 – 339 б.

4.4.4 Нұрахметов қ химия. Алматы: Алматы технологиялық университеті. – 2004 – 356 б.

4.5 Интернет-ресурсы

4.5.1 Координационная химия d - и f-элементов с полидентатными лигандами: синтез, строение и свойства: автореферат дис. доктора химических наук: 02.00.01. – 31 с. [Электрон. ресурс]. – 2014. – URL: https://dvs. rsl. ru.

4.5.2 Химия координационных соединений/ Учебник и задачник для бакалавриата и магистратуры М.: Издательство Юрайт, 2014. - 657 с. [Электрон. ресурс]. – 2014. – URL: https://biblio-online. ru

4.5.3 , «Неорганическая химия» http://www. chem. /rus/chair/spitsyn. html

4.5.4 Основные понятия и законы химии http://web. bashnet. ru/bgau/distedu/chemist/Chemist. htm

Учебная программа компонента по выбору «Неорганическая и аналитическая химия» «5В070100 —Биотехнология»