| Закреплена за отделением | Отделение природопользования, сервиса и туризма |
|---|---|
| Направление подготовки | 20.02.01. специальность Рациональное использование природохозяйственных комплексов |
| Форма обучения | Очная |
| Учебный план | 20_02_01_РИПК_1_2017 |
|
|
||||||||||||||
Распределение часов по семестрам
| Курс (семестр) | 2 (3) | 2 (4) | Итого | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Недель | 96 | 96 | ||||
| Вид занятий | УП | РПД | УП | РПД | УП | РПД |
| Лекции | 54 | 58 | 60 | 36 | 114 | 94 |
| Практические | 32 | 20 | 32 | 56 | 64 | 76 |
| Сам. работа | 40 | 32 | 50 | 60 | 90 | 92 |
| Консультации | 4 | 4 | 6 | 6 | 10 | 10 |
| Итого | 130 | 114 | 148 | 158 | 278 | 272 |
| 1.1. | Сочетание дальнейшего развития общехимической подготовки студента с обучением наиболее важным химическим и физико-химическим методам анализа и возможностям их применения для решения конкретных практических задач, связанных с вопросами охраны окружающей среды. |
|---|
| Цикл (раздел) ППСЗ: ОП |
| ОК 1 | Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес. |
| ОК 2 | Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы решения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество. |
| ОК 3 | Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность. |
| ОК 4 | Осуществлять поиск и использование информации,необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития. |
| ОК 8 | Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации. |
| ОК 9 | Ориентироваться в условиях частой смены технологий в профессиональной деятельности. |
| ПК 1.1 | Проводить мониторинг окружающей природной среды. |
| ПК 1.2 | Организовывать работу функционального подразделения по наблюдению за загрязнением окружающей природной среды. |
| ПК 1.3 | Организовывать деятельность по очистке и реабилитации загрязненных территорий. |
| ПК 1.4 | Проводить мероприятия по очистке и реабилитации загрязненных территорий. |
| ПК 2.1 | Осуществлять мониторинг и контроль входных и выходных потоков для технологических процессов в организациях. |
| ПК 2.2 | Контролировать и обеспечивать эффективность использования малоотходных технологий в организациях. |
| ПК 3.3 | Реализовывать технологические процессы по переработке, утилизации и захоронению твердых и жидких отходов. |
| ПК 3.4 | Проводить мероприятия по очистке и реабилитации полигонов. |
| В результате освоения дисциплины обучающийся должен | |
| 3.1. | Знать: |
|---|---|
| 3.1.1. | теоретические основы аналитической химии; разделение и основные реакции, используемые для качественного химического анализа; основные виды реакций, используемых в количественном анализе; причинно-следственную связь между физическими свойствами и химическим составом систем; принципиальное устройство приборов, предназначенных для проведения физико-химических методов анализа; правила техники безопасности при выполнении лабораторных работ. |
| 3.2. | Уметь: |
| 3.2.1. | выбрать метод анализа, исходя из особенностей анализируемой пробы; выполнять эксперимент и оформлять результаты эксперимента; проводить расчеты, используя основные правила и законы аналитической химии. |
| 3.3. | Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть): |
| 3.3.1. | овладения теоретическими основами аналитических методов; овладения методологией выбора оптимального метода анализа и исследования материалов с целью получения информации о химическом и фазовом составе вещества; овладения приёмами и навыками аналитических экспериментов; освоения типовой аппаратуры, применяемой в аналитических лабораториях. |
| Код занятия | Наименование разделов и тем | Вид занятия | Семестр | Часов | Компетенции | Литература |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Раздел 1. Введение | ||||||
| 1.1. | Аналитическая химия и химический анализ. Предмет «Аналитической химии», и ее задачи. Основные понятия; метод анализа вещества, методика анализа. Требования, предъявляемые к анализу веществ. Основные разделы современной аналитической химии. Связь аналитической химии с другими дисциплинами. Объекты аналитического анализа. Правила безопасной работы в лаборатории. | Лекции | 3 | 4 | ||
| Раздел 2. Общие теоретические вопросы аналитической химии | ||||||
| 2.1. | Объекты анализа. Подготовка образца к анализу. Проба. Средняя проба. Отбор средней пробы жидкости, твердого тела (однородного и неоднородного вещества). Подготовка пробы к анализу.Основные стадии проведения анализа. Методы пробоотбора. Методы разложения пробы. Масса пробы. Растворение пробы (в воде, водных растворах кислот, в других растворителях), обработка пробы насыщенными растворами соды, поташа или ее сплавление с этими солями. | Лекции | 3 | 6 | ||
| 2.2. | Метрологические аспекты аналитической химии. Оценка достоверности аналитических данных. Источники погрешностей анализа. Типы ошибок в анализе: систематические и случайные. Основные понятия математической обработки результатов анализа: среднее значение, правильность, точность, доверительная вероятность, доверительный интервал, сходимость, воспроизводимость. Расчет стандартного отклонения, доверительного интервала. Статистическая обработка и представление результатов количественного анализа, правила округления. | Лекции | 3 | 4 | Л1.2, Л2.1 | |
| 2.3. | Теоретические основы аналитической химии. Применение некоторых положений теории растворов электролитов и закона действующих масс в аналитической химии. Термодинамика и кинетика химических реакций и процессов. Химическое равновесие в реальных системах, термодинамика и кинетика химических реакций и процессов. Сильные и слабые электролиты. Концентрация ионов в растворе; способы выражения концентрации. Активность электролитов, ионов; коэффициент активности. Ионная сила раствора; влияние ионной силы раствора на коэффициенты активности ионов. рН водных растворов электролитов. Применение закона действующих масс в аналитической химии. Основные типы равновесий, применяемых в аналитической химии. Константа химического равновесия (истинная термодинамическая, концентрационная. | Лекции | 3 | 6 | Л1.1 | |
| 2.4. | Кислотно-основные равновесия и их роль в аналитической химии. Протолитические равновесия . Понятие о протолитической теории кислот и оснований. Протолитические равновесия в воде. Характеристика силы слабых кислот и основания. Константы кислотности и основности, их показатели. Гидролиз. Константа и степень гидролиза. Вычисление значений рН растворов. Буферные системы (растворы); значения рН буферных растворов, буферная емкость, буферное действие. Решение задач на расчет рН растворов. | Лекции | 3 | 4 | ||
| 2.5. | Проработка лекционного материала, решение задач на рН | Сам. работа | 3 | 2 | ||
| 2.6. | Равновесия комплексообразования и их роль в аналитической химии. Общая характеристика комплексных (координационных) соединений. Равновесия в растворах комплексных соединений. Константы устойчивости и нестойкости (неустойчивости) комплексных соединений (полные (общие), ступенчатые, концентрационные, истинные термодинамические). Понятие о побочных реакциях и об активной доле лигандов. Условные константы устойчивости и нестойкости (неустойчивости) комплексных соединений. Влияние различных факторов на комплексообразование в растворах (рН среды, концентраций реагентов, добавок посторонних ионов, образующих малорастворимые соединения с ионом металла-комплексообразователя, ионной силы раствора, температуры). | Лекции | 3 | 4 | ||
| 2.7. | Применение органических реагентов в аналитической химии. Реакции, основанные на образовании комплексных соединений. Функционально-аналитические группы в лигандах. Критерии применения внутрикомплексных соединений в аналитической химии (малая растворимость. наличие характерной интенсивной окраски, высокая устойчивость). Примеры использования хелатных комплексных соединений в химическом анализе. Типичные циклообраэующие органические лиганды (дитиэон, диметилглиоксим, 1-нитрозо-2-нафтол и др.) Реакции без участия комплексных соединений. Образование окрашенных соединений с обнаруживаемыми ионами (открываемыми веществами). Образование органических соединений, обладающих специфическими свойствами (запах, окрашивание пламени горелки и др.). Использование органических соединений в качестве индикаторов. | Лекции | 3 | 2 | ||
| 2.8. | Окислительно-восстановительные равновесия и их роль в аналитической химии. Окислительно-восстановительные системы. Окислительно-восстано-вительные электроды. Потенциалы окислительно-восстановительных электродов (реальные, стандартные, формальные); условные (относительные) окислительно-восстановительные потенциалы. Потенциал реакции (электродвижущая сила - ЭДС реакции). Направление протекания окислительно-восстановительной реакции. Влияние концентраций реагентов, рН среды, температуры, присутствия индифферентных ионов на значения окислительно-восстановительных реакций. Глубина протекания окислительно-восстановительных реакций. | Лекции | 3 | 4 | ||
| 2.9. | Проработка лекционного материала, решение задач | Сам. работа | 3 | 4 | ||
| 2.10. | Гетерогенные равновесия в системе осадок - насыщенный раствор малорастворимого электролита и их роль в аналитической химии. Способы выражения растворимости малорастворимых электролитов. Произведение растворимости (произведение активности) малорастворимого электролита. Условие образования осадков малорастворимых электролитов. Влияние добавок посторонних электролитов на растворимость малорастворимых электролитов (влияние добавок электролитов с одноименным ионом, влияние добавок постороннего (индеферентного) электролита). Влияние различных факторов на полноту осаждения осадков и их растворение. | Лекции | 3 | 4 | ||
| 2.11. | Проработка лекционного материала, решение задач | Сам. работа | 3 | 4 | ||
| 2.12. | Методы разделения и концентрирования веществ в аналитической химии. Специфичность, избирательность, селективность реакции. Маскирование, осаждение, экстракция, сорбция, разделение и концентрирование. Некоторые основные понятия (разделение, концентрирование, коэффициент (фактор) концентрирования). Классификация методов разделения и концентрирования (методы испарения, озоление, осаждение, соосаждение, кристаллизация, экстракция, избирательная адсорбция, электрохимические и хроматографические методы). | Лекции | 3 | 2 | ||
| 2.13. | Применение экстракционных методов в аналитической химии. Жидкостная экстракция, принцип метода. Некоторые основные понятия жидкостной экстракции: экстрагент, экстракционный реагент, экстракт, реэкстракция. реэкстрагент, реэкстракт. Экстракционное равновесие. Закон распределения Нернста-Шилова. Константа распределения. Коэффициент распределения. Степень извлечения. Фактор разделения двух веществ, условия разделения двух веществ. Влияние различных факторов на процессы экстракции: объема экстрагента и числа экстракций, рН среды и др. Классификация экстракционных систем, используемых в химическом анализе: неионизированные соединения (молекулярные вещества, хелатные соединения, комплексы металлов со смешанной координационной сферой, включающей неорганический лиганд и нейтральный экстракционный реагент) и ионные ассоциаты (металлсодержащее кислоты и их соли, минеральные кислоты, координационно-несольватированные ионные ассоциаты, гетерополисоединения, экстрагируемые кислородсодержащими растворителями, прочие ионные ассоциаты). | Лекции | 3 | 8 | ||
| 2.14. | Подготовка к контрольной работе | Сам. работа | 3 | 4 | ||
| 2.15. | Контрольная работа по Разделу 1. | Практические | 3 | 4 | ||
| Раздел 3. Качественный анализ | ||||||
| 3.1. | Методы качественного анализа. Качественный химический анализ. Классификация методов качественного анализа (дробный и систематический; макро-, полумикро-, микро-, ультромикроанализ). Аналитические реакции и реагенты, используемые в качественном анализе (специфические, селективные, групповые). | Лекции | 3 | 2 | ||
| 3.2. | Качественный анализ катионов. Аналитическая классификация катионов по группам (сульфидная или сероводородная, аммиачно-фосфатная, кислотно-основная). Ограниченность любой классификации катионов. Кислотно-основная классификация катионов по группам. Аналитические реакции катионов различных аналитических групп. Характеристика катионов I группы. Характеристика катионов II-III группы. Групповой реактив. Характеристика катионов IV группы. Комплексные ионы. | Лекции | 3 | 4 | ||
| 3.3. | Качественные реакции катионов I, II группы. Анализ смеси | Практические | 3 | 4 | ||
| 3.4. | Подготовка к лабораторной работе, изучить теоретическое и экспериментальное содержание выполняемой работы, подготовка лабораторного журнала | Сам. работа | 3 | 4 | ||
| 3.5. | Качественные реакции катионов III, IV группы. Анализ смеси | Практические | 3 | 4 | ||
| 3.6. | Подготовка к лабораторной работе, изучить теоретическое и экспериментальное содержание выполняемой работы, подготовка лабораторного журнала | Сам. работа | 3 | 4 | ||
| 3.7. | Качественный анализ анионов. Общая характеристика анионов. Аналитическая классификация анионов (по способности к образованию малорастворимых соединений по окислительно-восстановительным свойствам). Ограниченность любой классификации анионов. Аналитические реакции анионов различных аналитических групп. Анионы окислители, восстановители, индифферентные. Предварительные испытания на присутствие анионов-окислителей и восстановителей. Групповые реактивы на анионы и условия их применения: хлорид бария, нитрат серебра. Методы анализа смесей анионов различных групп. Анализ смесей катионов и анионов. Применение физических и физико-химических методов для идентификации веществ в качественном анализе. | Лекции | 3 | 4 | ||
| 3.8. | Подготовка к лабораторной работе, изучить теоретическое и экспериментальное содержание выполняемой работы, подготовка лабораторного журнала. | Сам. работа | 3 | 4 | ||
| 3.9. | Качественные реакции анионов. Анализ смеси | Практические | 3 | 4 | ||
| 3.10. | Подготовка к контрольной работе | Сам. работа | 3 | 6 | ||
| 3.11. | Контрольная работа по Разделу 2 «Анализ соли, растворимой в воде» | Практические | 3 | 4 | ||
| 3.12. | Консультации | 3 | 4 | |||
| Раздел 4. Количественный анализ | ||||||
| 4.1. | Классификация методов количественного анализа. Математическая обработка результатов. Классификация методов количественного анализа (химические, физико-химические, биологические). Требования, предъявляемые к реакциям в количественном анализе. Источники погрешностей анализа. Систематическая погрешность, процентная систематическая погрешность. Источники систематических погрешностей (методические, инструментальные, индивидуальные). Оценка правильностей результатов анализа (использование стандартных образцов, анализ исследуемого объекта другими методами, метод добавок и метод удвоения). Случайные погрешности. Некоторые понятия математической статистики и их использование в количественном химическом анализе. Случайная величина, варианта, генеральная совокупность, интеграл погрешностей, выборка (выборочная совокупность), распределение Стьюдента. Статистическая обработка и представление результатов количественного анализа. Расчет метрологических параметров. Среднее значение определяемой величины, случайные отклонения, дисперсия, дисперсия среднего, стандартное отклонение среднего, относительное стандартное отклонение, доверительный интервал, ширина доверительного интервала, доверительная вероятность, коэффициент нормированных отклонений (коэффициент Стьюдента). Исключение грубых промахов. Представление результатов количественного анализа | Лекции | 4 | 4 | ||
| 4.2. | Тема: Химические титриметрические методы анализа Содержание учебного материала: Титриметрический анализ (титриметрия). Основные понятия (аликвота, титрант, титрование, точка эквивалентности, конечная точка титрования, индикатор, кривая титрования, степень оттитрованности, уровень титрования). Требования, предъявляемые к реакциям в титриметрии. Реактивы, применяемые в титриметрическом анализе, стандартные вещества, титранты. Типовые расчеты в титриметрическом анализе (молярная концентрация, молярная концентрация эквивалента, титр, титриметрический фактор пересчета (титр по определяемому веществу), поправочный коэффициент). Классификация методов титриметрического анализа: кислотно-основное, окислительно-восстановительное, осадительное, комплексонометрическое титрование. Виды титрования, применяемые в титриметрическом анализе - прямое, обратное, косвенное. Методы установления конечной точки титрования - визуальные, инструментальные. | Лекции | 4 | 4 | ||
| 4.3. | Кислотно-основное титрование. Сущность метода. Основные реакции и титранты метода. Индикаторы метода кислотно-основного титрования. Требования, предъявляемые к индикаторам. Кривые кислотно-основного титрования. Типы кислотно-основного титрования - ацидиметрия, алкалиметрия. Интервал изменения окраски индикатора. Примеры типичных индикаторов кислотно-основного титрования. Рабочие растворы и установочные вещества. Фиксирование точки эквивалентности. Приготовление разбавленных растворов из концентрированных. Стандартизация рабочих растворов кислот, щелочей. Расчеты в титриметрии. Сущность метода. Основные реакции и титранты метода. Типы кислотно-основного титрования - ацидиметрия, алкалиметрия. | Лекции | 4 | 2 | ||
| 4.4. | подготовка к лабораторной работе, изучить теоретическое и экспериментальное содержание выполняемой работы, подготовка лабораторного журнала | Сам. работа | 4 | 4 | ||
| 4.5. | Определение содержания серной кислоты методом кислотно-основного титрования | Практические | 4 | 4 | ||
| 4.6. | Тема: Окислительно-восстановительное титрование Содержание учебного материала: Сущность метода. Классификация редокс-методов. Условия проведения окислительно-восстановительного титрования. Требования, предъявляемые к реакциям. Виды окислительно-восстановительного титрования (прямое, обратное, заместительное) и расчеты результатов титрования. Индикаторы окислительно-восстановительного титрования. Классификация индикаторов. Кривые окислительно-восстановительного титрования. Перманганатометрия. Окислительно-восстановительный потенциал. Направление, скорость, особенности ОВР. Рабочие растворы и установочные вещества метода. Окислительные свойства раствора КMnO4 в различных средах. | Лекции | 4 | 2 | ||
| 4.7. | подготовка к лабораторной работе, изучить теоретическое и экспериментальное содержание выполняемой работы, подготовка лабораторного журнала | Сам. работа | 4 | 4 | ||
| 4.8. | Определение пероксида водорода методом окислительно-восстановительного титрования | Практические | 4 | 4 | ||
| 4.9. | Тема: Комплексонометрическое титрование Содержание учебного материала: Комплексонометрическое титрование, способы. Индикаторы комплексонометрии (металлохромные индикаторы), механизм действия. Применение метода. Понятие о комплексонатах металлов. Равновесия в водных растворах ЭДТА. Состав и устойчивость комплексонатов металлов. Сущность метода комплексонометрического титрования. Кривые титрования. Титрант метода, его приготовление, стандартизация. Виды (приемы) комплексонометрического титрования - прямое, обратное, заместительное. Ошибки метода, их происхождение, расчет, устранение. Применение комплексонометрии. | Лекции | 4 | 2 | ||
| 4.10. | подготовка к лабораторной работе, изучить теоретическое и экспериментальное содержание выполняемой работы, подготовка лабораторного журнала | Сам. работа | 4 | 4 | ||
| 4.11. | Определение общей жесткости воды методом комплексонометрического титрования | Практические | 4 | 4 | ||
| 4.12. | Гравиметрический анализ. Основные понятия гравиметрического анализа. Основные этапы гравиметрического определения. Осаждаемая и гравиметрическая формы; требования, предъявляемые к осадителю, промывной жидкости. Понятие о теории образования осадков. Условия образования кристаллических и аморфных осадков. Примеры гравиметрических определений. | Лекции | 4 | 2 | ||
| 4.13. | проработка лекционного материала, решение задач | Сам. работа | 4 | 2 | ||
| 4.14. | подготовка к лабораторной работе, изучить теоретическое и экспериментальное содержание выполняемой работы, подготовка лабораторного журнала | Сам. работа | 4 | 4 | ||
| 4.15. | Определение содержания кристаллизационной воды в хлориде бария методом гравиметрии | Практические | 4 | 8 | ||
| 4.16. | подготовка к лабораторной работе, изучить теоретическое и экспериментальное содержание выполняемой работы, подготовка лабораторного журнала | Сам. работа | 4 | 4 | ||
| 4.17. | Определение содержания сульфат-ионов методом гравиметрии | Практические | 4 | 8 | ||
| 4.18. | подготовка к контрольной работе | Сам. работа | 4 | 6 | ||
| 4.19. | Контрольная работа по Разделу 3 | Практические | 4 | 2 | ||
| Раздел 5. Инструментальные (физико-химические) методы анализа | ||||||
| 5.1. | Оптические методы анализа. Общая характеристика инструментальных (физико-химических методов анализа), их классификация, достоинства и недостатки. Общий принцип оптического метода. Классификация оптических методов анализа (по изучаемым объектам, по характеру взаимодействия электромагнитного излучения с веществом, по используемой области электромагнитного спектра, по природе энергетических переходов). Молекулярный спектральный анализ в ультрафиолетовой и видимой области спектра. Сущность метода. Основные законы светопоглощения: закон Бугера-Ламберта, закон Бера, объединенный закон светопоглощения Бугера-Ламберта-Бера. Оптическая плотность (А) и светопропускание (Т), связь между ними. Коэффициент поглощения (к) и коэффициент погашения - молярный (Е) и удельный. Аддитивность оптической плотности, приведенная оптическая плотность. Принципиальная схема получения спектра поглощения. Понятие о происхождении электронных спектров поглощения органических и неорганических соединений. | Лекции | 4 | 6 | ||
| 5.2. | подготовка к лабораторной работе, изучить теоретическое и экспериментальное содержание выполняемой работы, подготовка лабораторного журнала | Сам. работа | 4 | 4 | ||
| 5.3. | Фотометрическое определение содержания хрома (VI) | Практические | 4 | 4 | ||
| 5.4. | подготовка к лабораторной работе, изучить теоретическое и экспериментальное содержание выполняемой работы, подготовка лабораторного журнала | Сам. работа | 4 | 4 | ||
| 5.5. | Фотометрическое определение содержания железа (III) | Практические | 4 | 4 | ||
| 5.6. | Методы абсорбционного анализа. Колориметрия, фотоэлектроколориметрия, спектрофотометрия - сущность метода, достоинства и недостатки, их применение. Атомная и молекулярная спектроскопия. Люминесцентный анализ. Сущность метода. Флуоресцентный анализ. Природа флуоресценции. Нефелометрия и турбидиметрия. Инфракрасная спектроскопия (ИКС). ИКС и ее особенности по сравнению с другими фотометрическими методами. Использование характеристический частот в ИКС для идентификации и количественного определения органических соединений. Источники и приемники ИК излучения. | Лекции | 4 | 4 | ||
| 5.7. | подготовка к лабораторной работе, изучить теоретическое и экспериментальное содержание выполняемой работы, подготовка лабораторного журнала | Сам. работа | 4 | 4 | ||
| 5.8. | Определение сульфат-иона турбидимерическим методом | Практические | 4 | 4 | ||
| 5.9. | Электрохимические методы анализа. Общие понятия. Классификация электрохимических методов анализа. Кондуктометрический анализ (кондуктометрия). Принцип метода, основные понятия. Связь концентрации растворов электролитов с их электрической проводимостью. Прямая кондуктометрия. Определение концентрации анализируемого вещества по данным измерения электропроводности (расчетный метод, метод градуировочного графика). Кондуктометрическое титрование. Применение кондуктометрического титрования. Потенциометрический анализ (потенциометрия). Принцип метода. Определение концентрации анализируемого вещества в прямой потенциометрии (метод градуировочного графика, метод стандартных добавок). Применение прямой потенциометрии. Потенциометрическое титрование. Сущность метода. Применение потенциометрического титрования. Вольтамперометрические методы. Полярографический анализ (полярография). Общие понятия, принцип метода. Количественный полярографический анализ; определение концентрации анализируемого вещества (метод градуировочного графика, метод добавок, метод стандартных растворов). Условия проведения полярографического анализа. Применение полярографии. Амперометрическое титрование. Сущность метода. Условия проведения амперометрического титрования. Кривые амперометрического титрования. Применение амперометрического титрования. Кулонометрический анализ. Принципы метода. Прямая кулонометрия. Применение прямой кулонометрии. Кулонометрическое титрование. Сущность метода. Условия проведения кулонометрического титрования. Индикация точки эквивалентности. Применение кулонометрического титрования. | Лекции | 4 | 6 | ||
| 5.10. | подготовка к лабораторной работе, изучить теоретическое и экспериментальное содержание выполняемой работы, подготовка лабораторного журнала | Сам. работа | 4 | 4 | ||
| 5.11. | Градуировка стеклянного ионоселективного электрода и измерение рН прямым потенциометрическим методом | Практические | 4 | 4 | ||
| 5.12. | подготовка к лабораторной работе, изучить теоретическое и экспериментальное содержание выполняемой работы, подготовка лабораторного журнала | Сам. работа | 4 | 4 | ||
| 5.13. | Прямое потенциометрическое определение концентрации ионов водорода и рН раствора | Практические | 4 | 4 | ||
| 5.14. | Подготовка к лабораторной работе, изучить теоретическое и экспериментальное содержание выполняемой работы, подготовка лабораторного журнала | Сам. работа | 4 | 4 | ||
| 5.15. | Кулонометрическое определение концентрации хлорид-ионов в растворе | Практические | 4 | 4 | ||
| 5.16. | Хроматографические методы анализа. Хроматография. Принцип хроматографического разделения. Классификация хроматографических методов анализа. Принципиальная схема газового хроматографа. Хроматографические параметры. Ионообменная хроматография. Сущность метода. Иониты. Ионооб-менное равновесие. Методы ионообменной хроматографии. Применение ионообменной хроматографии. Газовая (газожидкостная и газо-адсорбционная) хроматография. Сущность метода. Понятие о теории метода. Параметры удерживания. Параметры разделения (степень разделения, коэффициент разделения, число-теоретических тарелок). Влияние температуры на разделение. Практика метода, особенности проведения хроматографирования. Методы количественной обработки хроматографии (абсолютной калибровки, внутренней нормализации, внутреннего стандарта). Понятие о комбинированных методах: хромато-масс-спектрометрия, хроматоспектрометрия. Жидкостная хроматография: высокоэффективная жидкостная хроматография. Сущность метода. | Лекции | 4 | 4 | ||
| 5.17. | Проработка лекционного материала | Сам. работа | 4 | 2 | ||
| 5.18. | Подготовка к контрольной работе | Сам. работа | 4 | 6 | ||
| 5.19. | Контрольная работа по Разделу 4 | Практические | 4 | 2 | ||
| 5.20. | Консультации | 4 | 6 | |||
| 5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины |
| 1. Аналитическая химия и химический анализ. Задачи аналитической. Основные разделы современной аналитической химии. Классификация. Основные понятия химического анализа. 2. Аналитические признаки веществ и аналитические реакции. Классификация и характеристика аналитических реакций. Чувствительность, специфичность и селективность. Способы увеличения чувствительности и понижения предела обнаружения веществ. Методы обнаружения веществ. Мешающее влияние ионов. 3. Понятие пробы. Виды проб. Отбор средней пробы жидкости, твердого тела и газообразной массы пробы. Подготовка образца к анализу. 4. Сильные и слабые электролиты. Концентрация ионов в растворе. Активность электролитов и ионов. Ионная сила растворов электролитов. 5. Применение закона действующих масс в аналитической химии. Основные типы равновесий, применяемых в анализе. Константы равновесий для различного типа реакций. 6. Протолитическое равновесие. Протолитическая теория кислот и оснований. рН водных растворов. Константа кислотности и основности. 7. Протолитическое равновесие в буферных растворах. Значение рН в буферных растворах. Буферная ёмкость, буферное действие. 8. Протолитическое равновесие в водных растворах солей. Степень и константа гидролиза. Расчёт рН в растворах гидролиза солей. 9. Протолитическое равновесие в неводных растворах. Классификация растворителей. Константа автопротолиза. Сила кислот и оснований в неводных растворах. Применение неводных растворителей в анализе. 10. Окислительно-восстановительные системы. Типы окислительно-восстановительных электродов и их потенциалов. 11. Потенциал реакции. (ЭДС. реакции). Направление протекания окислительно-восстановительных реакций. Влияние различных факторов на направление протекания окислительно-восстановительных реакций. 12. Вывод константы равновесия окислительно-восстановительной реакции. Использование окислительно-восстановительных реакций в аналитической химии. 13. Гетерогенные равновесные системы. Растворимость и произведение растворимости, взаимосвязь между ними. Условия образования осадков. 14. Влияние различных факторов на растворимость осадков (температура, природа растворителя, солевого эффекта, рН, присутствия комплексообразователей, окислителей и восстановителей). Использование гетерогенных равновесных систем в аналитической химии. 15. Осадки, их свойства. Зависимость их структуры от различных факторов: растворимости, концентрации, рН среды, температуры, скорости осаждения. 16. Общая характеристика комплексных систем. Равновесия в растворах комплексных соединений. Константа устойчивости и нестойкости. 17. Способность металлов и лигандов к комплексообразованию. Комплексы металлов с органическими лигандами. Устойчивость хелатных соединений. Важнейшие органические комплексообразующие реагенты, применяемые в анализе. 18. Влияние различных факторов на комплексообразование в растворах (рН, концентрация реагентов, добавки посторонних ионов, ионная сила, температура). Маскирующие комплексообразователи (тиомочевина, гидроксиламин, лимонная и щавелевая кислота и др.) Роль маскирующих комплексообразователей в анализе. 19. Количественный анализ. Классификация методов. Требования, предъявляемые к реакциям в количественном анализе. 20. Источники погрешностей анализа. Правильность и воспроизводимость результатов количественного анализа. Классификация погрешностей. Систематическая погрешность, случайная погрешность. Оценка правильности результатов анализа. (Использование стандартных образцов). 21. Некоторые понятия математической статистики и их использование в количественном анализе. Случайная величина, генеральная совокупность, выборка, распределение Стьюдента. 22. Статистическая обработка и представление результатов количественного анализа. Среднее значение определяемой величины, случайные отклонения, дисперсия, доверительный интервал. 23. Сущность титриметрического метода анализа. Классификация методов. 24. Требования к реакциям в титриметрических методах анализа. 25. Приготовление и стандартизация растворов. Титранты, рабочие растворы. 26. Способы титрования: прямое, обратное, заместительное. Сущность, примеры. 27. Кислотно-оснóвное титрование. Сущность данного метода. Реакции, используемые в данном методе, требования к ним. 28. Точка эквивалентности в титровании, ее фиксация с помощью индикаторов. 29. Индикаторные ошибки. Теории кислотно-оснóвных индикаторов, зона и точка перехода окраски индикаторов. 30. Кривые кислотно-оснóвного титрования, их расчёт и построение. (Три типа кривых: тирование сильной кислоты сильным основанием, титрование слабой кислоты сильным основанием, титрование слабого основания сильной кислотой). 31. Окислительно-восстановительное титрование. Сущность, классификация. Основные требования к реакциям. 32. Индикаторы в окислительно-восстановительном титровании. Интервал перехода окраски. Механизм их действия. 33. Расчёт и построение кривых окислительно-восстановительного титрования. 34. Перманганатометрúя. Сущность метода. Приготовление и стандартизация титрантов. Реакции перманганата в различных средах (рН). 35. Расчеты навесок, концентраций и титра растворов в титриметрических методах анализа. 36. Гравиметрический метод анализа. Сущность. Ход определения. Расчёт массы анализируемой пробы, Расчёт объема осадителя. Преимущества и недостатки. Применение. 37. Понятие о комплеконометрическом методе титрования. Сущность, требования к реакциям. Комплексоны, состав, свойства, механизм их действия. 38. Приготовление титрантов в комплексономéтрии. 39. Методы разделения и концентрирования веществ. Классификация и краткая характеристика этих методов (испарение, озоление, осаждение, соосаждение, кристаллизация, экстракция, адсорбция, хроматогрáфия). 40. Теория экстракционных методов. Экстракционное равновесие. Закон распределения Нернста-Шилова. Константа распределения. Коэффициент распределения. 41. Влияние различных факторов на процессы экстракции (объем экстрагента, число экстракций, рН среды). Классификация экстракционных систем, используемых в аналитической практике. Условия экстракции органических и неорганических систем. 42. Хроматогрáфия. Сущность метода. Классификация хроматографических методов анализа. Адсорбционная и осадочная хроматография. 43. Сущность тонкослойной и бумажной хроматографии. Материалы и растворители. 44. Ионообменная хроматогрáфия. Сущность метода. Иониты. Ионообменное равновесие. Методы ионоообменной хроматогрáфии. 45. Газовая и газожидкостная хроматогрáфия. Сущность метода. Классификация. Понятие о теории метода. Параметры удерживания и параметры разделения. Влияние температуры на разделение. 46. Методы количественной обработки хроматограмм (абсолютная калибровка, внутренний стандарт). Понятие о жúдкостной хроматогрáфии. Сущность метода. Высокоэффективная жúдкостная хроматография. 47. Качественный химический анализ. Классификация методов (дробный, систематический анализ). Основные понятия в качественном анализе. Аналитические эффекты. Аналитическая классификация катионов (сульфидная, аммиачно-фосфатная, кислотно-основная). Преимущества и недостатки любой классификации. 48. Аналитическая классификация анионов. Основные аналитические реакции анионов различных групп 49. Применение физических и физико-химических методов для идентификации веществ в качественном анализе. 50. I и II аналитическая группа катионов. Групповые реагенты. Характерные реакции на ионы: Na+, K+, NH4+ ,Ag+ ,Hg22+, Pb2+. 51. III и IV аналитическая группа катионов. Групповые реагенты. Характерные реакции на катионы: Ca2+, Ba2+, Al3+ ,Cr3+, Zn2+ ,Sn(II), Sn(IV). 52. Анализ смесей катионов I – III аналитических групп. 53. V и VI аналитическая группа катионов. Групповые реагенты. Характерные реакции на катионы: Mg2+, Mn2+, Fe2+, Fe3+, Bi3+, Co2+,Ni2+, Cu2+, Mg2+. 54. Инструментальные методы анализа. Классификация, преимущества по сравнению с титриметрическими и другими методами анализа. 55. Оптические методы. Классификация. Сущность. Закон светопоглощения Бугера – Ламберта – Бера. 56. Методы колоримéтрии и фотоколориметрии. Сущность методов. Достоинства и недостатки. Применение в фармацевтическом анализе. 57. Количественный фотометрический анализ. Сущность метода. Условия проведения анализа (выбор фотометрической реакции, длины волны, концентрации раствора, длины кюветы). 58. Экстракционно-фотометрический анализ. Сущность метода. Условия проведения. Применение метода. 59. Люминесцентный анализ. Сущность метода. Классификация различных видов люминесценции, применение в аналитической химии. 60. Определение концентрации анализируемого вещества: Метод градуировочного графика, метод одного стандарта, метод добавки стандарта. Методы определения концентраций нескольких веществ при их совместном присутствии. 61. Потенциометрический метод анализа. Определение концентрации анализируемого вещества в прямой потенциомéтрúи (метод градуировочного графика, метод стандартных добавок). 62. Сущность потенциометрического титрования. Типы потенциометрического титрования. Электроды, применяемые при различных типах потенциометрических титрований. 63. Построение и анализ кривых потенциометрического титрования. Интегральные и дифференциальные кривые, метод второй производной, метод Грана. Применение потенциометрии и потенциометрического титрования в фармации. 64. Кондуктометрический анализ. Принцип метода. Прямая кондуктомéтрия, факторы, влияющие на эквивалентную электропроводность электролитов. Применение в фармации. 65. Кондуктометрическое титрование. Сущность метода. Типы кривых кондуктометри-ческого титрования, их анализ. Применение кондуктометрического титрования. 66. Кулонометрический анализ. Принцип метода. Прямая кулономéтрия. Способы определения количества электричества, прошедшего через раствор. Применение метода. 67. Кулонометрическое титрование. Сущность метода. Условия проведения. Индикация точки эквивалентности, применение метода. 68. Полярографический анализ. Общие понятия. Принцип метода. Полярографические кривые. Потенциал полуволны. Связь диффузионного тока с концентрацией. 69. Количественный полярографический анализ: определение концентрации анализируемого вещества методом градуировочного графика, методом добавок, методом стандартных растворов. Применение полярогрáфии. 70. Турбидиметрия и нефелометрия. 71. Масс-спектроскопические методы. 72. Термические методы (термогравиметрия, термический анализ, термотитриметрия). 73. Инфракрасная спектроскопия и ее особенности по сравнению с другими фотометрическими методами. |
| 5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.) |
| 5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации |
| Закреплен в приложении |
| 6.1. Рекомендуемая литература | ||||
| 6.1.1. Основная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л1.1 | под ред. Ю. А. Золотова | Основы аналитической химии : учеб. для вузов: в 2 т. | М. : Академия. , 2010 | |
| Л1.2 | цццццццццццццццццццццц | ййййййййййййййййй: учебник для СПО | кккккккккккккккккк, 2018 | www.biblio-online.ru/book/EDB86F07-3374-40AD-BAA1-BC7C15082BBC |
| 6.1.2. Дополнительная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л2.1 | Дорохова Е.Н., Прохорова Г.В. | Задачи и вопросы по аналитической химии: | М.: Изд-во Моск. ун-та, 1984 | |
| 6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет" | ||||
| Название | Эл. адрес | |||
| Э1 | Информационно-справочные и поисковые системы Rambler, Yandex, Google | |||
| Э2 | Сайт ХФ АлтГУ | www.chem.asu.ru | ||
| Э3 | Каталог образовательных интернет ресурсов | www.edu.ru | ||
| Э4 | Химические ресурсы | http://www.ximicat.com; http://www.chemnet.ru; http://www.xumuk.ru; http://www.Himhelp.ru. | ||
| 6.3. Перечень программного обеспечения | ||||
| 6.4. Перечень информационных справочных систем | ||||
| Реализация учебной дисциплины требует наличия химико-аналитической лаборатории. Оборудование лаборатории и рабочих мест лаборатории: Вытяжные шкафы, лабораторные мойки, столы лабораторные химические, химические приборы и посуда, весовая комната, аналитические весы, химические реактивы, необходимые для выполнения лабораторных работ, средства индивидуальной защиты, аптечка, огнетушитель, ящик с песком, асбестовое одеяло. |