Приложение Содержание курса «Химия (аналитическая)» для студентов геологического факультета

(По рекомендациям Совета по химии УМО университета РФ)

Программа составлена в соответствии с требованиями ГОС ВПО по специальности и направлению «Геология» и «Гидрогеология». Все темы дисциплины разбиты на разделы, охватывающий логически завершенный материал.

Содержание теоретического курса раскрывается в логической последовательности изучения разделов и тем. Каждый раздел и тема имеют свое название (нумерация тем внутри разделов – сквозная).

Раздел 1. Теоретические основы аналитической химии

Тема 1. Предмет аналитической химии. Качественный и количественный анализ. Методы аналитической химии. Аналитические реакции, реагенты, чувствительность. Значение аналитической химии для геологии и народного хозяйства. Краткий очерк развития аналитической химии.

Теоретические основы развития аналитической химии. Скорость химической реакции. Химическое равновесие в гомогенных системах. Закон действия масс. Протолитическая теория кислот и оснований. Роль растворителя в кислотно-основном взаимодействии.

Степень электролитической диссоциации. Сильные и слабые электролиты. Константа диссоциации слабого электролита. Ионная сила раствора. Активность, коэффициент активности. Диссоциация воды. Водородный и гидроксильный показатели (рН и рОН).

Гидролиз солей, константа гидролиза. Действие одноименных ионов. Буферные растворы. Буферная емкость. Равновесие между жидкой и твердой фазами. Произведение растворимости. Условия образования осадков.

Тема 2. Качественный анализ

Основные принципы качественного анализа. Аналитический сигнал. Аналитические химические реакции. Специфические и избирательные (селективные) реакции и реагенты. Аналитические реагенты, их маркировка. Характеристики реакций, используемых для обнаружения веществ (предел обнаружения и чувствительность). Способы повышения селективности аналитических реакций. Дробный и систематический ход анализа. Кислотно-щелочная схема анализа катионов. Основные аналитические реакции катионов серебра, кальция, бария, железа (II), железа (III), магния, меди, хрома, калия, натрия, аммония. Характерные реакции и дробный метод анализа анионов (Cl^-, CO₃^2-, SO₄^2-, PO₄^3-, NO₃^-).

Тема 3. Количественный анализ

Методы количественного анализа: химические (гравиметрические и титриметрические) и физико-химические. Выражение результатов анализа. Измерение аналитического сигнала.

Титриметрический анализ. Классификация методов. Требования к реакциям, используемым в титриметрии. Способы выражения концентрации растворов. Расчеты в титриметрическом методе анализа. Методы обнаружения конечной точки титрования. Основные принципы метода. Индикаторы. Интервал перехода окраски.

Комплексонометрическое титрование. Сущность метода. Прямое и обратное титрование. Примеры. Металлохромные индикаторы.

Методы окислительно-восстановительного титрования. Окислительно-восстановительная пара. Окислительно-восстановительная полуреакция. Уравнение Нернста. Особенности реакций, используемых в окислительно-восстановительном титровании. Способы фиксирования точки эквивалентности.

Гравиметрический анализ, область его применения, достоинства и недостатки. Методы осаждения и методы отгонки. Примеры. Осаждаемая и гравиметрическая формы. Требования к ним. Образование осадков и их свойства. Условия осаждения кристаллических и аморфных осадков. Расчет количества осадителя.

Физико-химические методы анализа и их использование в аналитической химии. Оптические (эмиссионный спектральный анализ, фотометрия пламени, люминесцентный анализ, спектрофотометрия, фотометрия и др.); электрохимические (потенциометрия, полярография, кондуктометрия, электрогравиметрия); хроматографические и радиометрические методы анализа.