- •Учебно-методический комплекс учебной дисциплины
- •Содержание
- •Пояснительная записка
- •Цели и задачи освоения дисциплины
- •Место дисциплины в структуре ооп
- •Требования к результатом освоения дисциплины
- •Объем дисциплины и виды учебной работы
- •Примерный тематический план дисциплины
- •Содержание блока «общая и неорганическая химия» и интерактивное сопровождение дисциплины (2 семестр)
- •Содержание блока «аналитическая химия» и интерактивное сопровождение дисциплины (3 семестр)
- •Методические рекомендации по организации изучения дисциплины Методические рекомендации преподавателю
- •Методические рекомендации бакалавру
- •Примерный перечень вопросов к зачету блок «общая и неорганическая химия », 2 семестр
- •Примерный перечень вопросов к экзамену блок «аналитическая химия », 3 семестр
- •Примерный перечень тем рефератов блок «общая и неорганическая химия», 2 семестр
- •Блок «аналитическая химия », 3 семестр
- •Примерный перечень индивидуальных заданий
- •Блок «общая и неорганическая химия», 2 семестр
- •Примерные вопросы для тестирования
- •Блок «аналитическая химия», 3 семестр
- •Критерии оценивания знаний бакалавров по дисциплине
- •Формирование балльно-рейтинговой оценки работы бакалавра
- •2 Семестр
- •Формирование балльно-рейтинговой оценки работы бакалавра
- •Критерии выставления зачёта (2 семестр)
- •Критерии оценивания знаний бакалавров на экзамене (3 семестр)
- •Критерии оценивания работы бакалавра по дисциплине «Химия»
- •Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
- •Основная литература
- •Дополнительная литература
- •Основная литература
- •Дополнительная литература
- •Обеспеченность учебно-методической документацией по дисциплине «Химия»
- •Возможность доступа бакалавров к электронным фондам учебно-методической документации
- •Лист согласования рабочей программы учебной дисциплины «Химия»
- •4. Учебно-методические материалы к дисциплине
- •Лекция № 2 Атомно-молекулярное учение. Основные понятия и законы химии (2 часа).
- •1. Реакции соединения
- •2. Реакции разложения
- •3. Реакции замещения
- •4. Реакции обмена.
- •5. Реакции переноса
- •1. Протолитические реакции
- •2. Окислительно-восстановительные реакции
- •3. Лиганднообменные реакции
- •Лекция № 3 Строение атома и периодический закон. Химическая связь и строение вещества (2 часа).
- •Квантово-механическая модель строения атома
- •Орбитали
- •Периодический закон
- •Валентность элементов и Периодическая система
- •Валентность элементов в ковалентных соединениях
- •Химическая связь
- •Классификация химических связей
- •Электроотрицательность элементов
- •Метод валентных связей
- •Межмолекулярное взаимодействие
- •Химическая связь
- •Метод молекулярных орбиталей
- •Геометрическая форма молекул
- •Аморфные вещества
- •Кристаллические вещества
- •Типы кристаллических решеток
- •Изоморфизм и полиморфизм
- •Лекция № 4 Закономерности химических процессов (2 часа).
- •Влияние концентрации реагентов на скорость химической реакции
- •Лекция № 5 Элементы главных подгрупп ( s- и p-элементы) (2 часа). Общая характеристика неметаллов
- •Лекция № 6 Элементы побочных подгрупп ( d- и f-элементы) (2 часа).
- •Основная литература
- •Дополнительная литература
- •Лекция № 2 Химический анализ. Классификация методов анализа (2 часа).
- •Основная литература
- •Дополнительная литература
- •Лекция № 3 Теоретические основы аналитической химии (2 часа). Цели:
- •Формирование знаний о приемах анализа веществ
- •Основная литература
- •Дополнительная литература
- •Формирование знаний о приемах качественного анализа веществ
- •Овладение процессом творчества (поиск идей, рефлексия, моделирование) (ок-28).
- •Основная литература
- •Дополнительная литература
- •Лекция №5 Характерные и специфические реакции. Деление ионов на аналитические группы. Кислотно-основная классификация. Систематический и дробный ход анализа (2 часа).
- •Основная литература
- •Дополнительная литература
- •Аналитическая кислотно -основная классификация ионов
- •Лекция № 6 Количественный анализ (3 часа).
- •Основная литература
- •Дополнительная литература
- •Лекция № 7. Физико-химические методы анализа (3 часа).
- •Основная литература
- •Дополнительная литература
- •Лекция № 8 Современные физико-химические методы анализа (2 часа).
- •Основная литература
- •Дополнительная литература
- •Химическая посуда и обращение с нею
- •Получение и исследование свойств щелочей
- •Получение кислот
- •Получение кислой соли
- •Вопросы и задачи
- •Определение эквивалентной массы металла
- •Определение молярной массы углекислого газа
- •Содержание
- •Требования к умениям бакалавров Знать
- •Практическое занятие № 6 Энергетика и направленность химических процессов. Скорость химических реакций. Химическое равновесие. Катализ ( 1 час). Цели
- •Содержание
- •Требования к умениям бакалавров Знать
- •Практическое занятие № 7 Растворы. Свойства растворов. Электролитическая диссоциация ( 1 час). Цели
- •Содержание
- •Требования к умениям бакалавров Знать
- •Гидролиз
- •Содержание
- •Требования к умениям бакалавров Знать
- •Окислительно-восстановительные реакции
- •Вопросы и задачи
- •Практическое занятие № 9 Изучение свойств неметаллов (3 часа). Цели
- •Содержание
- •Требования к умениям бакалавров Знать
- •Окислительные и восстановительные свойства серы
- •Сероводород и его свойства
- •Получение сульфидов и изучение их растворимости
- •Практическое занятие № 10 Изучение свойств металлов( 3 часа). Цели
- •Содержание
- •Требования к умениям бакалавров Знать
- •Взаимодействие железа с разбавленной и концентрированной соляной кислотой
- •Взаимодействие цинка с водой и раствором аммиака
- •В присутствии аммиака и сульфида натрия
- •Пассивация железа в концентрированной серной и азотной кислотах
- •Взаимодействие металлов со щелочами
- •Взаимодействие металлов с растворами солей
- •Основная литература
- •Дополнительная литература
- •Требования к умениям бакалавров Знать
- •Образование и диссоциация соединений с комплексным катионом
- •Образование и диссоциация соединений с комплексным анионом
- •Различие между простыми и комплексными ионами железа (lll)
- •Прочность и разрушение комплексных ионов
- •Диссоциация двойной соли
- •Влияние концентрации раствора на комплексообразование
- •Гидратная изомерия аквакомплексов
- •11. Рассчитать термодинамическую вероятность следующей реакции и объяснить ее направленность:
- •Основная литература
- •Дополнительная литература
- •Зависимость растворимости осадков труднорастворимых электролитов от величины их произведения растворимости
- •Нахождение рН растворов
- •Контрольные вопросы и задачи
- •Основная литература
- •Дополнительная литература
- •Анализ анионов
- •Контрольные вопросы и задачи
- •Основная литература
- •Дополнительная литература
- •Требования к умениям бакалавров Знать
- •Основная литература
- •Дополнительная литература
- •Требования к умениям бакалавров Знать
- •Фотоколориметрическое определение железа
- •Определение содержания железа в анализируемом растворе.
- •11. Особенности кулонометрии и рамки ее использования
- •Основная литература
- •Дополнительная литература
- •5 Глоссарий
- •6 Фонды оценочных средств (примеры решения задач по основным темам курса, задачи и вопросы для самостоятельного решения) Основные классы неорганических соединений. Получение кислот, оснований и солей.
- •Основные химические понятия. Газовые законы. Решение расчетных задач: а) вывод формул по данным анализа; б) расчеты по химическим формулам и уравнениям.
- •При 170с и давлении 1,040105 Па масса 0,62410-3 м3 газа равна 1,5610-3 кг. Определите молекулярную массу газа.
- •Квантово-механическая модель атома водорода. Квантовые числа как параметры, определяющие состояние электрона в атоме. Физический смысл квантовых чисел. Спиновое квантовое число
- •Vводы - ?
- •Реакции окисления-восстановления. Классификация окислительно-восстановительных реакций. Электронная теория окисления. Правила составления уравнений овр. Роль среды в протекании овр.
- •Изучение свойств металлов Изучение свойств неметаллов
- •Контрольная работа общая и неорганическая химия
- •Примеры решения задач по аналитической химии
- •Количественный анализ.
- •7. Методические рекомендации по организации процесса изучения дисциплины Методические рекомендации преподавателю
- •Методические рекомендации бакалавру
- •Блок «общая и неорганическая химия», 2 семестр
- •Блок «аналитическая химия », 3 семестр
- •8. Материально-техническое оснащение дисциплины
- •9. Перечень учебно-методических публикаций по дисциплине, изданных сотрудниками кафедры
Основная литература
1. Кельнер Р. и др. Аналитическая химия. Проблемы и подходы: в 2 т. Т.1 - М.: Мир: АСТ, 2004. - 608 с. (Библиотека УлГПУ)
2. Кельнер Р. и др. Аналитическая химия. Проблемы и подходы: в 2 т. Т.2 - М.: Мир: АСТ, 2004. - 728 с. (Библиотека УлГПУ)
3. Гильманшина С.И. Основы аналитической химии: курс лекций. - СПб.: Питер, 2006. - 221 с. (Библиотека УлГПУ).
4. Валова (Копылова) В.Д., Абесадзе Л.Т. Физико-химические методы анализа: практикум. – М.: Дашков и К, 2010 г. 224 с. (Электронный ресурс.- Режим доступа: http://www.knigafund.ru/books/59737).
Дополнительная литература
1. Иванова М.А., Белоглазкина М.В., Богомолова И.В., Федоренко Е.В. Аналитическая химия и физико-химические методы анализа: учебное пособие. М.: РИОР, 2006. – 289 с. (Электронный ресурс.- Режим доступа: http://www.knigafund.ru/books/28647/read).
2. Цитович И.К. Курс аналитической химии: учебник. - СПб. : Лань, 2004. - 495 с. (Библиотека УлГПУ)
3. Основы аналитической химии: В 2 кн.: [учеб. для вузов]. Кн. 2: Методы аналитического анализа / под ред. А.Ю. Золотова. - М.: Высшая школа, 2000. – 493 с. (Библиотека УлГПУ)
4. Основы аналитической химии: В 2 кн.: [учеб. для вузов]. Кн. 1: Общие вопросы. Методы разделения. - М.: Высшая школа 2000- 351с. (Библиотека УлГПУ)
5. Золотов Ю.А. Основы аналитической химии. Задачи и вопросы: учеб. пособие для ун-тов и вузов / под ред. А.Ю. Золотова. - М.: Высшая школа, 2004. – 411 с. (Библиотека УлГПУ)
Титриметрический метод анализа основан на точном измерении объема реагента, затрачиваемого на реакцию с определяемыми ионами.
Виды титрометрического метода анализа:
кислотно-основное
окислительно-восстановительное
комплексо-метрическое
осадительное.
По способу титрования: прямое, обратное, заместительное.
В ходе анализа требуется точно заметить момент наступления эквивалента, или зафиксировать точку экивалентности.
1 индикаторный- в реакц.смесь + индикатор, которые в точке экв.меняют цвет.
2 безиндикаторный- если титрант окрашен, то добавляют или его избыток, и появляется неисчезающее окрашивание раствора.
В титр.методе реакции должны: протекать быстро, количественно, должна существовать возможность фиксировать точку эквивалентности, должны отсутствовать побочные реакции.
Кислотно-основное титрование, сущность метода, виды, оласть применения. Построение кривых титрования.
Относятся методы, в основе которых лежит реакция нейтрализации.
Н++ОН-→Н2О
Различают: Ацидиометрию- определение оснований, титруя их кислотами.
Алкалиметрия- щелочами.
Метод используется для определения сильных и слабых кислот и оснований, солей подвергающихся гидролизу.
Характеристикой аствора, изменяющегося в ходе кислотно-основноготитрования является рН среды.
Кривая, показывающая изменение рН раствора, изменяющаяся в зависимости от раствора прибавленного титранта называется кривой кислотно-основного титрования. В основе метода лежит скачок рН.
Кислотно-основные индикаторы. Ионно-хромофорная теория индикаторов.
Для фиксирования точки экв-ти в р-р + спец.вещество индикатор.
К индикаторам основного-кисл.титрования предъявляют след.требования.
окраска индикатора должно быть интенсивной.
окраска индикатора при близких значениях рН должно сильно различаться.
изменение окраски должно происходить в узком интервале рН.
изменение окраски должно быть обратимым.
Титрование представляет собой слабые органические кислоты или основания, у которых неонизированные молекулы и ионы имеют различную окраску.
Изменение окраски индикатора происходит не при всяком изменении рН, а лишь внутри определенного интервала значений рН, который называется интервалом перехода индикатора.
Середина этого интервала при которой заканчивается титрование с данным индикатором показатель титрования.
Фенолфталеин 9,0 рН
Лакмус 7,0 рН
Метил.красн. 5,5 рН
Метил.оранж. 4,0 рН.
Показатель титрования должен находиться в области скачка на кривой титрования
Экстракция – процесс избирательного растворения отдельных компонентов смеси веществ в каком-либо растворителе.
Примеры окислительно-восстановительного титрования: перманганатометрия. Возможности метода, особенности фиксирования точки эквивалентности.
Для определения многих неорганических и органических веществ используют перманганат калия.
прямой метод титрования- реакциях происходит в сильно кислом растворе.
косвенное- ионы осаждают в виде оксалатов, затем титруют перманганатом связанную с Ме щавелевую кислоту или ее избыток, введенный в раствор при осаждении.
Многие органические вещества так же окисляются перманганатом, но реакция обычно протекает медленно и использют косвенное титрование.
При титр-ии перм. Обычно не используют индикаторы, т.к окраска и так достаточно выражена для установления точки эквивалентности.
Преимущества метода:
исходные стандартные растворы окрашены в малиновый цвет, поэтому точку эквивалентности можно определить по цвету-прямым методом, или по бесцветной окраске-косвенным методом.
титрование можно осуществлять в кислой или щелочной среде.
Недостатки:
исходный реагент перманганат калия трудно получить в чистом виде.
некоторые реакции протекают при высокой температуре.
стандартные растворы перманганата калия не очень устойчивы.
Примеры окислительно-восстановительного титрования: иодометрия. Возможности метода, особенности фиксирования точки экв-ти.
иодометрия-метод анализа, при котором о количестве определяемого вещества судят по количеству поглощенного или выделенного иода.
Окислитель-иод, который всупает в реацию с восстановителями.
J2+2e↔2J-
Определение методом проводят как прямым, так и обратным титрованием. Количество выделившегося иода определяют титрованием его раствором тиосульфата натрия.
Индикатор крахмал.
Комплексонометрическое титрование, комплексометрическое титование, построение кривых титрования, фиксирование точки экв-ти.
комплексонометрическое титрование основано на реакциях комплексообразования
В качестве титрантов используют растворы комплексонатов (этилен, тетроуксусная к-та и ее соли).
комплексон 2
Осн.характеристикой раствора является концентрация ионов Ме в нем.
Кривая титрования строится в координатах.
Для фиксирования точки эквивалнтности используются металоиндикаторы, которые являютсяорганическими красителями, образованными ионами Ме. Окрашенные комплексные соединения менее прочны, чем комплексы Ме с комплексоном.
Комплексоны не являеится специфическими реагентами, поэтому увеличить селективность их действия, т.е определить ионы в присутствии других, можно лишь с изменением рН раствора.
