| Закреплена за кафедрой | Кафедра физической и неорганической химии |
|---|---|
| Направление подготовки | 04.04.01. Химия |
| Профиль | Квантовые технологии, компьютерный наноинжиниринг, физикохимия и экспертиза материалов |
| Форма обучения | Очная |
| Общая трудоемкость | 3 ЗЕТ |
| Учебный план | 04_04_01_Химия_Квант-2023 |
|
|
||||||||||||
Распределение часов по семестрам
| Курс (семестр) | 1 (2) | Итого | ||
|---|---|---|---|---|
| Недель | 22,5 | |||
| Вид занятий | УП | РПД | УП | РПД |
| Лекции | 8 | 8 | 8 | 8 |
| Лабораторные | 16 | 16 | 16 | 16 |
| Практические | 8 | 8 | 8 | 8 |
| Сам. работа | 76 | 76 | 76 | 76 |
| Итого | 108 | 108 | 108 | 108 |
Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году
Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2023-2024 учебном году на заседании
кафедры
Кафедра физической и неорганической химии
Протокол от 30.06.2023 г. №
Заведующий кафедрой Безносюк Сергей Александрович
| 1.1. | Освоить теоретические основы аналитической химии, научиться применять полученные знания для решения конкретных аналитических задач с применением современного аналитического оборудования |
|---|
| Цикл (раздел) ООП: Б1.О.02 |
| ОПК-1 | Способен выполнять комплексные экспериментальные и расчетно-теоретические исследования в избранной области химии или смежных наук с использованием современных приборов, программного обеспечения и баз данных профессионального назначения |
| ОПК-1.1 | Знает теоретические основы избранной области химии и смежных наук |
| ОПК-1.2 | Умеет использовать современное оборудование, программное обеспечение и базы данных профессионального назначения для решения экспериментальных задач в избранной области химии и смежных наук |
| ОПК-1.3 | Владеет навыками использования расчетно-теоретических методов и профессиональных базданных при решении профессиональных задач в избранной области химии и смежных наук |
| В результате освоения дисциплины обучающийся должен | |
| 3.1. | Знать: |
|---|---|
| 3.1.1. | Знает теоретические основы избранной области химии и смежных наук |
| 3.2. | Уметь: |
| 3.2.1. | Умеет использовать современное оборудование, программное обеспечение и базы данных профессионального назначения для решения экспериментальных задач в избранной области химии и смежных наук |
| 3.3. | Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть): |
| 3.3.1. | Владеет навыками использования расчетно-теоретических методов и профессиональных баз данных при решении профессиональных задач в избранной области химии и смежных наук |
| Код занятия | Наименование разделов и тем | Вид занятия | Семестр | Часов | Компетенции | Литература |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Раздел 1. Предмет, цели и задачи аналитической химии | ||||||
| 1.1. | Предмет, цели и задачи аналитической химии | Лекции | 2 | 2 | ОПК-1.1 | |
| 1.2. | предмет, цели и задачи аналитической химии | Сам. работа | 2 | 8 | ОПК-1.1 | |
| Раздел 2. Равновесия в гомогенных и гетерогенных системах | ||||||
| 2.1. | Расчет концентраций растворов | Практические | 2 | 2 | ОПК-1.3 | Л1.1, Л1.2, Л1.3 |
| 2.2. | Расчет концентраций растворов | Сам. работа | 2 | 6 | ОПК-1.3 | |
| 2.3. | Расчет рН растворов электролитов | Практические | 2 | 2 | ОПК-1.3 | |
| 2.4. | Расчет рН растворов электролитов | Сам. работа | 2 | 6 | ОПК-1.3 | |
| 2.5. | Термодинамическое равновесие в растворах труднорастворимых соединений | Практические | 2 | 2 | ОПК-1.3 | |
| 2.6. | Термодинамическое равновесие в растворах труднорастворимых соединений | Сам. работа | 2 | 6 | ОПК-1.3 | |
| 2.7. | Равновесие в окислительно-восстановительных процессах | Практические | 2 | 2 | ОПК-1.3 | |
| 2.8. | Равновесие в окислительно-восстановительных процессах | Сам. работа | 2 | 4 | ОПК-1.3 | |
| Раздел 3. Электрохимические методы анализа | ||||||
| 3.1. | Кондуктометрия и кулонометрия | Лекции | 2 | 2 | ОПК-1.1 | |
| 3.2. | Кондуктометрия и кулонометрия | Сам. работа | 2 | 8 | ОПК-1.1 | |
| 3.3. | Потенциометрия | Лекции | 2 | 2 | ОПК-1.1 | |
| 3.4. | Потенциометрия | Сам. работа | 2 | 8 | ОПК-1.1 | |
| 3.5. | Вольтамперометрия | Лекции | 2 | 2 | ОПК-1.1 | |
| 3.6. | Вольтамперометрия | Сам. работа | 2 | 8 | ОПК-1.1 | |
| 3.7. | Подготовка к лаб. работе "Кондуктометрическое кислотно-основное титрование | Сам. работа | 2 | 2 | ОПК-1.2 | |
| 3.8. | Кондуктометрическое кислотно-основное титрование | Лабораторные | 2 | 4 | ОПК-1.2 | |
| 3.9. | Подготовка к лаб. работе "Определение хлорид-ионов методом прямой кондуктометрии" | Сам. работа | 2 | 4 | ОПК-1.2 | |
| 3.10. | Определение хлорид-ионов методом прямой кондуктометрии | Лабораторные | 2 | 4 | ОПК-1.2 | |
| 3.11. | Подготовка к лаб. работе "Потенциометрическое кислотно-основное титрование" | Сам. работа | 2 | 0 | ОПК-1.2 | |
| 3.12. | Потенциометрическое кислотно-основное титрование | Лабораторные | 2 | 4 | ОПК-1.2 | |
| 3.13. | Подготовка к лаб. работе "Потенциометрическое титрование с ионселективным электродом" | Сам. работа | 2 | 4 | ОПК-1.2 | |
| 3.14. | Потенциометрическое титрование с ионселективным электродом | Лабораторные | 2 | 4 | ОПК-1.2 | |
| 3.15. | Подготовка к зачету | Сам. работа | 2 | 12 | ОПК-1.1, ОПК-1.2, ОПК-1.3 | |
| 5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины |
| Оценочные материалы для текущего контроля по разделами темам дисциплины в полном объеме размещены в онлайн курсе на образовательном портале "Цифровой университет АлтГУ" https://portal.edu.asu.ru/course/view.php?id=1752 ОЦЕНКА СФОРМИРОВАННОСТИ КОМПЕТЕНЦИИ ОПК-1 Способен выполнять комплексные экспериментальные и расчетно-теоретические исследования в избранной области химии или смежных наук с использованием современных приборов, программного обеспечения и баз данных профессионального назначения. ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ ЗАКРЫТОГО ТИПА 1. Величина рН 1⋅10-4 М раствора HCl равна: 1) 4; 2) 2; 3) 10; 4) 7. Ответ: 1 2. Для того чтобы получить 500 мл раствора гидроксида натрия с рН 12, необходимо взять NaOH массой (мг 1) 200; 2) 400; 3) 500; 4) 1200. Ответ: 1 3. Величина рН максимальна в 0,1 М растворе: 1) серной кислоты; 2) сероводорода; 3) ацетата калия; 4) фосфата натрия. Ответ: 3 4. Кислотно-основный буферный раствор образуется при смешивании 100 мл 0,1 М CH3COOH и 100 мл: 1) 0,2 М KOH; 2) 0,05 М NaOH; 3) 0,1 М HCOOH; 4) 0,1 М HCl. Ответ: 2 5. Равновесная концентрация ацетат-ионов в растворе в 10 раз больше равновесной концентрации молекул уксусной кислоты. Укажите величину рН такого раствора: 1) 3,76; 2) 4,76; 3) 5,76; 4) 10,0. Ответ: 3 6. Равновесная концентрация ионов металла будет наименьшей в насыщенном водном растворе вещества (в скобках приведены значения ПР соответствующих солей): 1) CuS (6,3⋅10-36); 2) MnS (2,5⋅10-10); 3) HgS (1,6⋅10-52); 4) PbS (2,5⋅10-27). Ответ: 3 7. Величина электродного потенциала водородного электрода, измеренного относительно стандартного водородного электрода, будет самой отрицательной в 0,1 М растворе: 1) HCl; 2) NaOH; 3) NH3 4) CH3COOH. Ответ: 2 8. Самую малую величину произведения растворимости имеет: 1) AgBrO3 (AgBrO3↓ + e = Ag↓ + BrO3 – ; E0 = +0,55 В); 2) AgCNO (AgCNO↓ + e = Ag↓ + CNO– ; E0 = +0,41 В); 3) AgCN (AgCN↓ + e = Ag↓ + CN– ; E0 = -0,04 В); 4) AgCl (AgCl↓ + e = Ag↓ + Cl– ; E0 = +0,222 В). Ответ: 4 9. При повышении рН от 0 до 2,0 величина электродного потенциала для восстановления перманганат-ионов до марганца (II) (активности всех веществ, кроме H+ , равны 1): 1) не изменяется; 2) уменьшается в 2 раза; 3) увеличивается на 0,19 В; 4) уменьшается на 0,19 В. Ответ: 4 10. Укажите верное утверждение, относящееся к хлоридсеребряному электроду: 1) потенциал зависит от активности хлорид-ионов; 2) используется в качестве индикаторного электрода при кислотно-основном потенциометрическом титровании; 3) относится к активным металлическим электродам первого рода. Ответ: 1 11. Прямо пропорционально зависит от концентрации вещества в растворе (в области малых и средних концентраций): 1) сопротивление раствора; 2) эквивалентная электропроводность; 3) удельная электропроводность; Ответ: 3 12. Конечной точке титрования на первой производной кривой потенциометрического титрования слабой кислоты раствором щелочи соответствует точка: 1) перегиба; 2) максимума; 3) разрыва; 4) минимума. Ответ: 2 13. Перемещение определяемого вещества к индикаторному электроду в процессе вольтамперометрического определения должно происходить путём: 1) конвекции; 2) миграции; 3) миграции и конвекции; 4) диффузии. Ответ:1 14. Идентификацию и количественное определение веществ в вольтамперометрии проводят, соответственно, по величинам: 1) потенциала полуволны и диффузионного тока; 2) диффузионного тока и потенциала полуволны; 3) остаточного тока и максимального тока; 4) потенциала индикаторного электрода и ЭДС гальванического элемента. Ответ: 1 15. Перечислите индикаторные электроды, используемые в вольтамперометрических методах анализа (в том числе и в полярографии): а) ртутный капающий; б) ртутный плёночный; в) каломельный; г) вращающийся графитовый. 1) а, б, в, г; 138 2) а, б, г; 3) а, б, в; 4) б, в, г. Ответ: 2 ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ ОТКРЫТОГО ТИПА 1Аналитическая химия – это наука о ... Ответ: принципах и методах определения химического состава вещества и его структуры. 2. Химический анализ– это Ответ: совокупность действий, которые имеют своей целью получение информации о химическом составе объекта. 3. Задача качественного анализа – Ответ: обнаружение отдельных компонентов (элементов, ионов, соединений) анализируемого образца и идентификация соединений. 4. Задача количественного анализа – Ответ: определение количеств (концентрации или массы компонентов). 5. Задачи аналитической химии Ответ: · Развитие теории химических и физико-химических методов анализа, научное обоснование, разработка методов и приёмов исследования, в том числе и автоматических · Разработка методов разделения веществ и методов концентрирования микропримесей · Совершенствование методов анализа природных веществ, технических материалов · Контроль в процессе проведения исследовательских работ в области химии, промышленности и техники · Химико-аналитический контроль в ходе химико-технологических процессов, поддерживая оптимальный уровень · Создание методов автоматического контроля технологических процессов. 6. Методы аналитической химии - Ответ: . методы разделения и концентрирования · методы определения · гибридные методы 7. Молярная концентрация раствора - это Ответ: число моль растворенного вещества в единице объема раствора 8. Титр - это Ответ: концентрация раствора, выраженная количеством (в граммах) растворённого вещества в 1 мл раствора или количеством какого-либо вещества, реагирующего с 1 мл данного раствора. 9. Произведе́ние раствори́мости (ПР, Ksp) — Ответ: произведение концентраций ионов малорастворимого электролита в его насыщенном растворе при постоянных температуре и давлении. 10. Буферная система - это Ответ: равновесная система, поддерживающая постоянство рН при добавлении небольшого количества кислоты или основания, разбавлении водой 11. Электрохимические методы анализа - это Ответ: совокупность методов качественного и количественного анализа, основанных на электрохимических явлениях, происходящих в исследуемой среде или на границе раздела фаз и связанных с изменением структуры, химического состава или концентрации анализируемого вещества. 12. Кондуктометрия - Ответ: совокупность электрохимических методов анализа, основанных на измерении электропроводности жидких электролитов, которая пропорциональна их концентрации. 13. В потенциометрическом методе анализа хлоридсеребряный электрод выполняет функцию ... Ответ: электрода сравнения. 14. Кулонометрия основана на применении закона ... Ответ: Фарадея 15. В классической полярографии индикаторным электродом служит ... Ответ: ртутный капающий электрод. КРИТЕРИИ ОЦЕНИВАНИЯ: Каждое задание оценивается 1 баллом. Оценивание КИМ в целом: Для зачета: «зачтено» – верно выполнено более 50% заданий; «не зачтено» – верно выполнено 50% и менее 50% заданий. |
| 5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.) |
| 5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации |
| 6.1. Рекомендуемая литература | ||||
| 6.1.1. Основная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л1.1 | Вершинин В.И., Власова И.В., Никифорова И.А. | Аналитическая химия: учебник | М.: Академия, 2011 | |
| Л1.2 | В. П. Васильев, Л. А. Кочергина, Т. Д. Орлова | Аналитическая химия: сб. вопросов, упражнений и задач | М.: Дрофа, 2006 | |
| Л1.3 | В. П. Васильев, Р. П. Морозова, Л. А. Кочергина; под ред. В. П. Васильева. | Аналитическая химия : лабораторный практикум / В. П. Васильев, Р. П. Морозова, Л. А. Кочергина; под ред. В. П. Васильева. - 2-е изд., перераб. и доп.. - М. : Дрофа, 2004. - 416 с.: лабораторный практикум | М. : Дрофа,, 2004. | |
| 6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет" | ||||
| Название | Эл. адрес | |||
| Э1 | Теоретические основы аналитической химии https://portal.edu.asu.ru/course/view.php?id=11863 | portal.edu.asu.ru | ||
| 6.3. Перечень программного обеспечения | ||||
| • Microsoft Office 2010 (Office 2010 Professional, № 4065231 от 08.12.2010), (бессрочно) • Microsoft Windows 7 (Windows 7 Professional, № 61834699 от 22.04.2013), (бессрочно) • Chrome (http://www.chromium.org/chromium-os/licenses), (бессрочно) • 7-Zip (http://www.7-zip.org/license.txt), (бессрочно) • Adobe Reader (http://wwwimages.adode.com/content/dam/Adode/en/legan/servicetou/Acrobat_com_Additional_TOU-en_US-20140618_1200.pdf), (бессрочно) • ASTRA LINUX SPECIAL EDITION (http://astalinux.ru/products/astra-linux-special-edition/), (бессрочно) • Libre Office (http://ru.libreoffice.org/), (бессрочно) • Веб-браузер Сhromium (http://www.chromium.org/Home), (бессрочно) • Антивирус Касперский (http://www.kaspersky.ru/), (до 23 июня 2024) | ||||
| 6.4. Перечень информационных справочных систем | ||||
| http://www.lib.asu.ru электронные ресурсы научной библиотеке АлтГУ http://www.rsl.ru РГБ Российская государственная библиотека http://ben.irex.ru БЕН Библиотека естественных наук http://www.gpntb.ru ГПНТБ Государственная публичная научно-техническая библиотека http://ban.pu.ru БАН Библиотека Академии наук http://www.nlr.ru РНБ Российская национальная библиотека http://www.elibrary.ru Научная электронная библиотека РФФИ http://www.chem.msu.su Электронная библиотека на сервере химфака МГУ http://www.lib.msu.su Библиотека МГУ http://www.kge.msu.ru Библиотека химической литературы | ||||
| Изучение данного курса предполагает высокий уровень подготовки студента в процессе прошлого изучения курсов физики и высшей математики, а также неорганической и органической химии. При изучении курса работа студента делится на четыре блока: 1. Лекционное изучение предмета; 2. Выполнение лабораторных работ; 3. Семинарские занятия 4. Самостоятельная работа. Лекционный курс состоит из 8 часов. Преподаватель дает на лекциях основной, базовый материал курса, являющийся главным по значению для магистранта и, возможно, представляющий наибольшую трудность для самостоятельного изучения. Безусловно, посещение магистрантом лекций по курсу является одной из его основных задач, исходя из вклада лекционного курса в общий курс. Но наиболее важной считается работа на семинарских и лабораторных занятиях, сдача коллоквиумов к ним, из которых и складывается итоговая оценка. Для плодотворной работы на семинарских и лабораторных занятиях и получения хороших результатов магистранту необходимо провести самостоятельную подготовку. Самостоятельная работа должна занимать главное по важности место в изучении курса. Продуктивное изучение рассматриваемых на лабораторных и семинарских занятиях вопросов должно быть обеспечено всеми необходимыми средствами, предоставляемыми магистранту преподавателем. В эти необходимые к подготовке средства входит: часть лекционного курса по данному вопросу, список основной и дополнительной литературы, список методических указаний к курсу, список электронных ресурсов, а также указание направлений предыдущего изучения различных курсов, которое могло бы быть полезно для наиболее полной подготовки к семинару. Для допуска к зачету необходимо выполнить 4 лабораторные работы, сдать отчеты к ним, а также решить 4 расчетные задачи, представленных в ЭУМК «Теоретические основы аналитической химии» в соответствии с вариантом, указанным преподавателем. При подготовке к семинарским занятиям необходимо воспользоваться материалами учебной литературы, конспектами лекций, а также ЭУМК «теоретические основы аналитической химии», включающим теоретический материал и видеолекции. В ЭУМК приведены темы и вопросы семинарский занятий. Вопросы по подготовке к семинарскому занятию, решению задач могут быть заданы на форуме указанного ЭУМК. Студент также должен выполнить тестовые задания по всем темам курса. Тестовые задания размещены в ЭУМК. Необходимо набрать не менее 70% баллов. Итоговая аттестация осуществляется в виде итогового теста. |