Аналитическая химия и физико-химические методы

МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Майкопский государственный технологический университет»
Факультет
Кафедра
аграрных технологий
химии, физики и физико-химических методов исследования___
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по учебной работе
____________Л.И.Задорожная
«_____»__________ 201____г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
по дисциплине В.2.3 Аналитическая химия и физико-химические методы анализа______
по специальности 280705.65 Пожарная безопасность
Квалификация (степень)
выпускника
Специалист
Майкоп
Рабочая программа составлена на основе ФГОС ВПО и учебного плана МГТУ по
специальности 280705.65 Пожарная безопасность ______________________________
Составитель рабочей программы:
кандидат химических наук, доцент
(должность, ученое звание, степень)
(подпись)
Попова А.А.
(Ф.И.О.)
Рабочая программа утверждена на заседании кафедры
химии, физики и физико-химических методов исследования____
(наименование кафедры)
Заведующий кафедрой
«___»________200__г.
(подпись)
Одобрено учебно-методической комиссией
экологического факультета
(где осуществляется обучение)
Попова А.А.
(Ф.И.О.)
«___»_________20__г.
Председатель
учебно-методического
совета специальности
(где осуществляется обучение)
(подпись)
Кулова Д.Д.
(Ф.И.О.)
(подпись)
Сухоруких Ю.И.
(Ф.И.О.)
Декан факультета
(где осуществляется обучение)
«___»_________20__г.
СОГЛАСОВАНО:
Начальник УМУ
«___»_________20__г.
(подпись)
Гук Г.А.
(Ф.И.О.)
(подпись)
Кулова Д.Д.
(Ф.И.О.)
Зав. выпускающей кафедрой
по специальности
1. Цели и задачи освоения дисциплины
Целью освоения дисциплины «Аналитическая химия и физико-химические
методы анализа» является формирование базовых, системных и информационных
компетенций будущего специалиста в прикладной и смежной с основной отраслью
народного хозяйства.
Для реализации данной цели необходимо решить следующие задачи:
- ознакомить с теоретическими основами дисциплины;
- обучить базовым умениям организации лабораторных и производственных
исследований;
- выработать навыки простейших химических расчетов.
2. Место дисциплины в структуре ООП специалитета
Дисциплина «Аналитическая химия и физико-химические методы анализа» входит
в перечень курсов вариативной части математического и естественнонаучного цикла
ООП. Она имеет логические и содержательно-методические связи с дисциплинами:
химия, высшая математика, физика, информатика, экология, теория горения и взрыва, а
также с дисциплинами профессионального цикла (метрология, стандартизация и
сертификация, безопасность жизнедеятельности), сопутствующие связи с дисциплинами
вариативной части профессионального цикла.
Аналитическая химия позволяет раскрыть зависимость свойств веществ от
состава и строения, обусловленность применения веществ их свойствами, материальное
единство неорганических и органических веществ, обусловленность превращений
веществ действием законов природы, переход количественных изменений в
качественные и разрешение противоречий. Велика роль аналитической химии в
создании новых материалов, способствующих экономии сырья и энергии. Расчетные и
практические задачи позволяют студентам применить теоретические знания на
практике, углубить процесс понимания явлений, закономерностей, влияния различных
факторов на них.
Для профессиональной деятельности выпускников по направлению “Пожарная
безопасность” необходимы навыки качественного, количественного и физикохимического анализа. Специалист по направлению “Пожарная безопасность” использует
методы, основанные на химических реакциях (химические методы) или на измерении
физических параметров, связанных со свойствами определяемого вещества (физикохимические методы анализа) для проведения научно-исследовательской деятельности и
практической работе.
3. Компетенции
дисциплины
обучающегося,
формируемые
в
результате
освоения
В результате освоения дисциплины студент должен:
знать: теоретические основы методов исследования химического состава веществ
и их практического использования, основные понятия и законы аналитической химии;
характерные свойства и классификацию веществ; их качественный и количественный
анализ; классификацию физико-химических методов анализа; приемы работы по
исследованию различных веществ (ОК-6, ОК-8, ОК-9, ОК-14, ПК-12, ПК-14, ПСК-10,
ПСК-16);
уметь: обращаться с химической посудой и реактивами; проводить несложный
химический эксперимент; решать задачи теоретического и практического содержания
(ОК-9, ОК-14, ПК-7, ПК -8, ПСК-9, ПСК-20);
владеть: навыками качественного и количественного анализа неорганических
ионов, а также расчетными формулами для выражения результатов анализа (ОК-3, ОК-4,
ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПСК-1, ПСК-8).
4. Объем дисциплины и виды учебной работы. Общая трудоемкость дисциплины.
4.1. Объем дисциплины и виды учебной работы по очной форме обучения. Общая
трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетные единицы (72 часа).
Вид учебной работы
Аудиторные занятия (всего)
В том числе:
Лекции (Л)
Практические занятия (ПЗ)
Семинары (С)
Лабораторные работы (ЛР)
Самостоятельная работа студентов (СРС) (всего)
В том числе:
Курсовой проект (работа)
Расчетно-графические работы
Реферат
Другие виды СРС (если предусматриваются,
приводится перечень видов СРС)
1. Составление письменного отчета
2. Выполнение расчетных заданий
3. Поиск и анализ информации
Форма промежуточной аттестации:
зачет
Общая трудоемкость
Семестры
Всего
часов/з.е.
36/1,0
4
36/1,0
18/0,5
18/0,5
36/1,0
18/0,5
18/0.5
36/1,0
4/0,11
4/0,11
10/0,28
22/0,61
-
10/0,28
22/0,61
-
72/2,0
72/2,0
4.2. Объем дисциплины и виды учебной работы по заочной форме обучения.
Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетные единицы (72 часа).
Вид учебной работы
Всего
часов/з.е.
8/0,22
Аудиторные занятия (всего)
В том числе:
Лекции (Л)
4/0,11
Практические занятия (ПЗ)
Семинары (С)
Лабораторные работы (ЛР)
4/0,11
Самостоятельная работа студентов (СРС) (всего) 64/1,78
В том числе:
Курсовой проект (работа)
Расчетно-графические работы
Реферат
8/0,222
Другие виды СРС (если предусматриваются,
приводится перечень видов СРС)
1. Составление письменного отчета
40/1,111
2. Выполнение расчетных заданий
16/0,444
3. Поиск и анализ информации
Форма промежуточной аттестации:
Семестры
4
8/0,22
4/0,11
4/0,11
64/1,78
8/0,22
40/1,11
16/0,444
зачет
Общая трудоемкость
72/2,0
72/2,0
5. Структура и содержание дисциплины
5.1. Структура дисциплины для очной формы обучения
Виды учебной работы,
включая
самостоятельную и
№
Неделя
трудоемкость (в часах)
Раздел дисциплины
п/п
семестра
1. Раздел 1. Понятие о
химическом анализе
2. Раздел
2.
Качественный анализ
неорганических ионов
3. Раздел 3. Кислотноосновное равновесие
4. Раздел 4. Равновесие в
растворах
гидролизующихся
солей
5. Раздел 5. Понятие о
количественном
анализе
6. Раздел 6. Весовые
методы
7. Раздел 7. Объемные
методы
8. Раздел 8. Физикохимические методы
9. Промежуточная
аттестация
ИТОГО:
1-2
Формы текущего
контроля
успеваемости
(по неделям семестра)
Форма
промежуточной
Л
С/ПЗ ЛР СРС
аттестации
(по семестрам)
2/
2/
2/
Устный отчет,
0,056
0,056 0,056
обсуждение
3-4
2/
0,056
2/
2/
0,056 0,056
Тестирование
5-6
2/
0,056
2/
6/
0,056 0,167
Обсуждение отчетов
2/
0,056
2/
6/
0,056 0,167
7-8
9-10
2/
0,056
11-12
2/
0,056
2/
2/
0,056 0,056
Тестирование,
обсуждение отчетов
2/
0,056
4/
0,111
6/
6/
0,167 0,167
2/
6/
0,056 0,167
Тестирование,
обсуждение отчетов
Собеседование
13-14
15-17
-
6/
0,167
Собеседование
18
Устный отчет
Зачет
18/
0,50
-
18/
0,50
36/
1,0
№
п/п
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
5.2. Структура дисциплины для заочной формы обучения
Виды учебной работы,
Формы текущего
включая самостоятельную
контроля
и трудоемкость (в часах)
успеваемости
(по неделям семестра)
Неделя
Раздел дисциплины
семестра
Форма
промежуточной
Л
С/ПЗ ЛР
СРС
аттестации
(по семестрам)
Раздел 1. Понятие о
1-2
8/
Устный отчет,
химическом анализе
0,222
обсуждение
Раздел
2.
2/
2/
3-4
8/
Качественный анализ
0,055
0,055
Тестирование
0,222
неорганических ионов
Раздел 3. Кислотно5-6
8/
Обсуждение отчетов
основное равновесие
0,222
Раздел 4. Равновесие в
7-8
Собеседование
растворах
8/
гидролизующихся
0,222
солей
Раздел 5. Понятие о
9-10
8/
количественном
Устный отчет
0,222
анализе
Раздел 6. Весовые 11-12
8/
Тестирование,
методы
0,222 обсуждение отчетов
Раздел 7. Объемные
2/
2/
8/
13-14
Тестирование,
методы
0,055
0,055 0,222
обсуждение отчетов
8. Раздел 8. Физикохимические методы
9. Промежуточная
аттестация
ИТОГО:
15-17
8/0,222
18
Собеседование
Зачет
4/
0,11
-
4/
0,11
64/
1,78
5.3. Содержание разделов дисциплины «Аналитическая химия и физико-химические методы анализа»,
образовательные технологии
Лекционный курс
Наименование
темы
дисциплины
Раздел Понятие о
1. химическом
анализе
№
п/п
Трудоемкость
Формируемые
Результаты освоения
Образовательные
(часы / зач. ед.)
Содержание
компетенции
(знать, уметь, владеть)
технологии
ОФО
ЗФО
2/0,055
Структура
и
ОК-4;
Знать:
теоретические Информативная
методологические аспекты
ОК-6;
основы
методов
лекция,
аналитической химии; ее
ОК-8;
исследования химического тренировочные
место в системе наук, связь с
ОК-9;
состава веществ и их
задания
практикой.
Значение
ОК-14;
практического
аналитической химии в
ПК-2;
использования,
основные
развитии естествознания и
ПК-3;
понятия
и
законы
техники.
Исторические
ПК-10;
аналитической
химии;
периоды
развития.
ПК-12;
приемы
работы
по
Современное состояние и
ПК-14,
исследованию
различных
тенденции
развития
ПСК-10,
веществ.
аналитической химии.
ПСК-16,
Уметь:
решать
задачи
Задачи и выбор метода
ПСК-20
теоретического
и
обнаружения
и
практического содержания.
идентификации
атомов,
Владеть:
расчетными
ионов
и
химических
формулами для выражения
соединений.
Дробный и
результатов анализа.
систематический анализ.
Основные характеристики
метода
анализа:
правильность
и
воспроизводимость,
коэффициент
чувствительности,
предел
обнаружения, нижняя и
верхняя
границы
определяемых
Раздел Качественный
2. анализ
неорганических
ионов
2/0,055
Раздел Кислотно3. основное
равновесие
2/0,055
концентраций.
2/0,055 Химические
методы
анализа.
Понятие
о
групповых и специфических
реактивах
и
реакциях.
Анализ
катионов.
Классификации
катионов:
сульфидная,
кислотноосновная,
аммиачнофосфатная. Классификация
анионов. Анализ сухого
вещества.
Физические
и
физикохимические
методы
качественного анализа.
Современные представления
о кислотах и основаниях.
Теория
Бренстеда-Лоури.
Равновесие
в
системе
кислота-сопряженное
основание,
влияние
растворителя. Кислотные и
основные
свойства
растворителей.
Влияние
природы растворителя на
силу кислоты и основания.
Кислотно-основное
равновесие
в
многокомпонентных
системах.
ОК-4;
ОК-6;
ОК-8;
ОК-9;
ОК-14;
ПК-2;
ПК-3;
ПК-10;
ПК-12;
ПК-14,
ПСК-10,
ПСК-16,
ПСК-20
ОК-4;
ОК-6;
ОК-8;
ОК-9;
ОК-14;
ПК-2;
ПК-3;
ПК-10;
ПК-12;
ПК-14,
ПСК-10,
ПСК-16,
ПСК-20
Знать:
теоретические Информативная
основы
качественного
лекция,
анализа,
групповые тренировочные
реактивы и специфические
задания
реакции;
классификации
катионов и анионов; анализ
сухого вещества.
Уметь:
обращаться
с
химической
посудой
и
реактивами;
проводить
несложный
химический
эксперимент; решать задачи
теоретического
и
практического содержания.
Владеть:
навыками
качественного
анализа
неорганических ионов.
Знать:
теоретические Информативная
основы кислотно-основных
лекция,
равновесий;
важнейшие лабораторный
теории; кислотно-основные
практикум
равновесия
в
многокомпонентных
системах.
Уметь: описывать химизм
кислотно-основных
равновесий
различных
систем, вычислять
pH
буферных
систем;
проводить
несложный
химический
эксперимент;
решать
задачи
Раздел Равновесие
в 2/0,055
4.
растворах
гидролизующихся
солей
Буферные растворы и их
свойства. Буферная емкость.
Вычисление pH растворов
незаряженных и заряженных
кислот
и
оснований,
многоосновных кислот и
оснований, смесей кислот и
оснований.
Гидролиз
солей.
Типы
гидролизующихся
солей.
Механизм гидролитического
расщепления.
Способы
усиления
и
подавления
гидролиза.
Степень
и
константы гидролиза.
теоретического
и
практического содержания.
Владеть:
навыками
качественного определения
кислот
и
оснований;
расчетов теоретического и
практического содержания.
ОК-4;
ОК-6;
ОК-8;
ОК-9;
ОК-14;
ПК-2;
ПК-3;
ПК-10;
ПК-12;
ПК-14,
ПСК-10,
ПСК-16,
ПСК-20
Знать:
теоретические Информативная
основы гидролиза солей
лекция,
различного типа; способы лабораторный
усиления и подавления
практикум
гидролиза.
Уметь: составлять химизм
процессов
гидролиза;
обращаться с химической
посудой
и
реактивами;
проводить
несложный
химический
эксперимент;
решать
задачи
теоретического
и
практического содержания.
Владеть:
навыками
управления
процессами
гидролиза солей различного
типа
и
использование
реакций
гидролиза
в
качественном
анализе
неорганических веществ, а
также
расчетными
формулами для выражения
результатов анализа.
Раздел Понятие
о 2/0,055
5. количественном
анализе
Понятие о количественном
анализе.
Цель и задачи
количественного
анализа.
Классификация
методов
количественного
анализа.
Статистическая обработка
результатов количественных
определений.
Теория
ошибок.
Понятие
о
значащих цифрах. Роль
количественного анализа в
проведении аналитических
исследований.
ОК-4;
ОК-6;
ОК-8;
ОК-9;
ОК-14;
ПК-2;
ПК-3;
ПК-10;
ПК-12;
ПК-14,
ПСК-10,
ПСК-16,
ПСК-20
Раздел Весовые методы
6.
Гравиметрический
метод
анализа. Основные законы и
понятия, лежащие в основе
гравиметрического метода
анализа.
Сущность
гравиметрического анализа,
преимущества и недостатки
ОК-4;
ОК-6;
ОК-8;
ОК-9;
ОК-14;
ПК-2;
ПК-3;
2/0,055
Знать:
теоретические Информативная
основы
методов
лекция,
количественного анализа и тренировочные
их
практического
задания
использования,
классификацию
физикохимических
методов
анализа; приемы работы по
исследованию
различных
веществ
Уметь:
обращаться
с
химической
посудой
и
реактивами;
проводить
несложный
химический
эксперимент; решать задачи
теоретического
и
практического содержания;
проводить статистическую
обработку
результатов
анализа.
Владеть:
навыками
количественного
анализа
неорганических ионов, а
также
расчетными
формулами для выражения
результатов анализа
Знать:
теоретические Информативная
основы весового анализа и
лекция,
его
практическое лабораторный
использование,
приемы
практикум
работы по исследованию
веществ этим методом.
Уметь:
обращаться
с
Раздел Объемные
7. методы
2/0,055
метода. Основные этапы и
операции
в
гравиметрическом анализе.
Осаждаемая
и
гравиметрическая
форма
определяемого
вещества,
требования предъявляемые к
ним. Изменения состава
осадка при высушивании и
прокаливании,
гравиметрический фактор.
Расчет
навесок
определяемого вещества и
осадителя.
Явление
соосаждения. Применение
органических осадителей.
Аналитические
весы.
Чувствительность
весов.
Факторы, влияющие на
точность
взвешивания.
Техника взвешивания.
2/0,055 Основные
понятия.
Эквивалент, молярная масса
эквивалента.
Способы
выражения
концентрации
растворов.
Титрование.
Приемы титрования: прямое
и
косвенное.
Точка
эквивалентности.
Методы
определения эквивалентной
точки
титрования
в
различных
методах.
Титриметрический анализ.
ПК-10;
ПК-12;
ПК-14,
ПСК-10,
ПСК-16,
ПСК-20
химической
посудой
и
реактивами;
проводить
несложный
химический
эксперимент; решать задачи
теоретического
и
практического содержания
по результатам весового
анализа.
Владеть:
навыками
гравиметрического анализа
неорганических ионов, а
также
расчетными
формулами для выражения
результатов анализа.
ОК-4;
ОК-6;
ОК-8;
ОК-9;
ОК-14;
ПК-2;
ПК-3;
ПК-10;
ПК-12;
ПК-14,
ПСК-10,
ПСК-16,
Знать:
теоретические Информативная
основы титриметрических
лекция,
методов и их практическое тренировочные
использование,
основные
задания
понятия
и
законы
объемного
анализа;
характерные
свойства
анализируемых
веществ;
классификацию
методов
объемного анализа приемы
работы по исследованию
различных
веществ
и
Основные законы, лежащие
в основе титриметрического
анализа.
Требования
к
реакциям
в
титриметрическом анализе.
Классификация
методов
титриметрического анализа.
Ацидометрия,
алкалиметрия. Стандарты и
титранты
кислотноосновного
титрования.
Кислотно-основные
индикаторы.
Примеры
практического применения
(титрование
кислот,
оснований, смесей кислот и
смесей оснований).
Комплексонометрическое
титрование.
Понятие
о
комплексонах.
Способы
комлексонометрического
титрования:
прямое,
косвенное.
Примеры
практического применения
методов
комплексонометрического
титрования.
Окислительновосстановительное
титрование. Классификация
методов
окислительновосстановительного
титрования
по
типу
ПСК-20
расчетные формулы.
Уметь:
обращаться
с
химической
посудой
и
реактивами;
проводить
несложный
химический
эксперимент; решать задачи
теоретического
и
практического содержания.
Владеть:
навыками
объемного количественного
анализа
неорганических
ионов
и
расчетными
формулами для выражения
результатов анализа.
Раздел Физико8. химические
методы
4/0,111
титранта. Требования к
веществам и реакциям в
окислительновосстановительном
титровании.
Индикаторы:
окислительновосстановительные,
специфические,
необратимые.
Примеры
практического применения
методов
окислительновосстановительного
титрования.
Общая
характеристика
инструментальных методов.
Прямые
и
косвенные
методы.
Преимущества
инструментальных методов.
Классификация
инструментальных методов.
Спектральные
методы
анализа.
Молекулярные
спектры
поглощения.
Электронные,
колебательные
и
вращательные
спектры.
Спектры веществ в УФ- и
видимой областях. Закон
Бугера-Ламберта-Бера.
Светопоглощение
и
светопропускание.
Молярный
и
удельный
коэффициенты поглощения.
ОК-4;
ОК-6;
ОК-8;
ОК-9;
ОК-14;
ПК-2;
ПК-3;
ПК-10;
ПК-12;
ПК-14,
ПСК-10,
ПСК-16,
ПСК-20
Знать:
теоретические Информативная
основы физико-химических
лекция,
методов
исследования тренировочные
химического
состава
задания
веществ и их практическое
использование,
основные
понятия
и
законы
инструментальных методов
анализа;
характерные
свойства
анализируемых
веществ;
классификацию
физико-химических методов
анализа; приемы работы по
исследованию
различных
веществ.
Уметь:
обращаться
с
химической
посудой
и
реактивами;
проводить
несложный
химический
эксперимент
с
Фотоколориметрия
и
спектрофотометрия.
Способы
определения
концентрации
растворов.
Фотометрическое
титрование.
Связь
аналитического сигнала с
концентрацией
определяемого соединения.
Аппаратура. Практическое
применение.
Электрохимические методы
анализа. Электрохимические
ячейки.
Индикаторный
электрод
и
электрод
сравнения.
Поляризационные кривые и
их
использование
в
различных
электрохимических методах.
Хроматографические
методы
анализа.
Определение
хроматографии. Понятие о
подвижной и неподвижной
фазах.
Классификация
методов по агрегатному
состоянию подвижной и
неподвижной
фаз,
по
механизму разделения, по
технике
выполнения.
Способы
получения
хроматограмм
использованием физических
приборов; решать задачи
теоретического
и
практического содержания.
Владеть:
навыками
количественного
анализа
неорганических
ионов
физико-химическими
методами,
а
также
расчетными формулами для
выражения
результатов
анализа.
(фронтальный,
вытеснительный,
элюентный).
Основные
параметры хроматограммы.
Основное
уравнение
хроматографии.
Селективность
и
эффективность
хроматографического
разделения. Качественный и
количественный
хроматографический анализ.
Области применения.
Итого
18/0,5
4/0,11
5.4. Практические и семинарские занятия, их наименование, содержание и
объем в часах
№
№ раздела
Объем в часах /
Наименование практических и
п/п
дисциплины
трудоемкость в з.е.
семинарских занятий
ОФО
ЗФО
5.5. Лабораторные занятия, их наименование и объем в часах
№
№ раздела
п/
Наименование лабораторных работ
дисциплины
п
1. Раздел 1. Понятие о
Качественный анализ
химическом анализе Вводное.
Инструктаж
по
ТБ.
Определение
чувствительности
аналитических
реакций.
Решение
типовых задач.
Анализ катионов 1-3 аналитических
групп
(кислотно-основная
классификация). Константа и степень
диссоциации. Типовые расчеты.
2. Раздел
2. Систематический анализ смеси катионов
Качественный
1-3 аналитических групп (кислотноанализ
основная классификация). Расчет pH и
неорганических
pOH сильных и слабых электролитов.
ионов
Практическая задача по определению
неизвестного катиона 1-3 аналитических
групп. Сдача теоретического блока 1.
3. Раздел 3. Кислотно- Анализ катионов 4-6 аналитических
основное
групп
(кислотно-основная
равновесие
классификация). Расчет pH буферных
растворов.
Практическая задача по определению
неизвестного катиона 1-6 аналитических
групп. Сдача теоретического блока 2.
4. Раздел
4. Анализ анионов. Расчет степени и
Равновесие
в констант гидролиза.
растворах
Практическая задача по определению
гидролизующихся неизвестного
аниона.
Сдача
солей
теоретического блока 3.
Объем в часах /
трудоемкость в з.е.
ОФО
ЗФО
2/0,056
2/0,056
2/0,056
2/0,056
2/0,056
Количественный анализ
5. Раздел 5. Понятие о
количественном
анализе
Раздел 6. Весовые
методы
6. Раздел 7. Объемные
методы
Гравиметрический анализ. Определение
содержания бария в хлориде бария.
Типовые расчеты в гравиметрии.
2/0,056
Кислотно-основное
титрование.
Ацидиметрия. Определение карбонатной
жесткости воды. Типовые расчеты в
2/0,056
2/0,056
титриметрии.
блока 4.
Сдача
теоретического
7. Раздел 7. Объемные Комплексонометрическое титрование.
методы
Трилонометрия. Определение общей
жесткости
воды.
Расчет
кривых
титрования.
8. Раздел 7. Объемные Окислительно-восстановительные
методы
методы анализа. Перманганатометрия.
Определение содержания железа в соли
Мора. Расчеты эквивалентов в редоксметодах.
9. Раздел 8. Физико- Физико-химические методы анализа.
химические методы Фотоколориметрия. Определение меди в
растворе сульфата меди. Статистическая
обработка результатов анализа.
Итого
2/0,056
2/0,056
2/0,056
18/0,5
4/0,11
5.6. Примерная тематика курсовых проектов (работ)
Курсовой проект (работа) учебным планом не предусмотрены.
5.7. Самостоятельная работа студентов
Содержание и объем самостоятельной работы студентов
№
п/п
Разделы и темы
рабочей программы
самостоятельного
изучения
1. Раздел 1. Понятие
химическом анализе
Перечень домашних
заданий и других
вопросов для
самостоятельного
изучения
Сроки
выполнения
о Методы осаждения и 1 неделя
соосаждения. Применение
неорганических
и
органических реагентов
для осаждения.
Устный отчет.
2. Раздел 2. Качественный Химические
методы 2-3 неделя
анализ неорганических анализа. Групповые и
ионов
специфические реактивы
и реакции. Физические и
физико-химические
методы
качественного
анализа.
Реферат.
Объем в часах /
трудоемкость в
з.е.
ОФО
ЗФО
2/0,056
8/0,222
2/0,056
8/0,222
3. Раздел 3.
основное
равновесие
4-6 неделя
6/0,166
8/0,222
4.
7-8 неделя
6/0,167
8/0,222
9-10 неделя
6/0,167
8/0,222
11 неделя
2/0,056
8/0,222
12-13 неделя 6/0,166
8/0,222
5.
6.
7.
8.
Кислотно- Поведение электролитов
и
неэлектролитов
в
растворах. Теория ДебаяХюккеля.
Описание
сложных
равновесий.
Общая и равновесная
концентрации. Буферные
растворы и их свойства.
Отчет.
Раздел 4. Равновесие в Гидролиз солей. Способы
растворах
усиления и подавления
гидролизующихся солей гидролиза.
Письменный отчет.
Раздел 5. Понятие о Статистическая обработка
количественном анализе результатов
количественных
определений.
Расчетное задание.
Раздел
6.
Весовые Сущность
методы
гравиметрического
анализа.
Гравиметрический
фактор.
Расчетное задание.
Раздел 7. Объемные Законы, лежащие в основе
методы
титриметрического
анализа. Классификация
методов
титриметрического
анализа.
Осадительное титрование.
Классификация методов
осадительного
титрования.
Отчет.
Раздел
8.
Физико- Общая
характеристика
химические методы
инструментальных
методов.
Спектральные
методы
анализа.
Устный отчет.
Итого
14 неделя
6/0,166
8/0,222
36/1,0
64/1,78
6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной
аттестации по итогам освоения
6.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля
1. Предмет, задачи и значение аналитической химии для технологических процессов.
2. Взаимосвязь аналитической химии с другими естественными науками.
3. Методы анализа, "мокрый" и "сухой" способы выполнения аналитических реакций.
4. Периодический закон Д.И.Менделеева. Закон действия масс. Их применение в
аналитической химии.
5. Теория растворов и ионные реакции в растворах.
6. Равновесие в гомогенной системе. Степень диссоциации (ионизации). Сила
электролитов.
7. Растворы сильных электролитов. Активность ионов. Коэффициент активности.
8. Ионизация воды. Водородный и гидроксидный показатели. Ионное произведение
воды.
9. Расчет рН растворов сильных кислот и оснований.
10. Расчет рН растворов слабых кислот и оснований.
11. Буферные растворы. Буферная емкость. Расчет рН кислых и основных буферных
смесей.
12. Равновесия в растворах солей. Типы гидролизующихся солей. Механизм
гидролитического расщепления.
13. Химическое равновесие в гетерогенных системах. Произведение растворимости и
его связь с растворимостью осадков.
14. Малорастворимые электролиты. Влияние одноименных ионов на растворимость.
Солевой эффект.
15 Условия образования и растворения осадков.
16. Комплексные соединения в аналитической химии, их классификация и
особенности строения.
17. Окислительно-восстановительные процессы. Влияние концентрации, рН среды и
температуры на окислительно-восстановительный потенциал.
18. Методы качественного химического анализа. Особенности полумикроанализа.
19. Чувствительность аналитических реакций.
20. Систематический и дробный методы анализа.
21. Аналитические классификации катионов.
22. Аналитическая группа. Групповые и специфические реактивы.
23. Анализ катионов I-III аналитических групп.
24. Систематическая схема разделения смеси катионов I-III аналитических групп.
25. Открытие катионов IV-VI аналитических групп.
26. Анализ смеси I-VI аналитических групп катионов.
27. Классификация анионов, их разделение и анализ.
28. Анализ смеси анионов I-III аналитических групп.
29. Анализ сухого вещества.
30. Маскирование мешающих ионов.
31. Физико-химические методы определения качественного состава вещества.
6.2. Контрольные вопросы и задания для проведения промежуточной
аттестации
Примерный перечень вопросов к зачету по дисциплине
«Аналитическая химия и физико-химические методы анализа»
1. Предмет, задачи и значение аналитической химии для технологических процессов.
2. Взаимосвязь аналитической химии с другими естественными науками.
3. Роль отечественных ученых в развитии теории химического анализа.
4. Периодический закон Д.И.Менделеева. Закон действия масс. Их применение в
аналитической химии.
5. Современная теория растворов и ионные реакции в растворах.
6. Поведение электролитов в растворах. Степень диссоциации (ионизации). Сила
электролитов.
7. Растворы сильных электролитов. Активность ионов. Коэффициент активности.
8. Расчет pH растворов сильных кислот и оснований.
9. Ионизация воды. Водородный и гидроксидный показатели. Ионное произведение
воды.
10. Расчет pH растворов слабых кислот и оснований.
11. Буферные растворы. Буферная емкость. Расчет pH кислых и основных буферных
смесей.
12. Равновесия в растворах солей. Типы гидролизующихся солей. Механизм
гидролитического расщепления.
13. Химическое равновесие в гетерогенных системах. Произведение растворимости и
его связь с растворимостью осадков.
14. Малорастворимые электролиты. Влияние одноименных ионов на растворимость
осадков. Солевой эффект.
15. Условия образования и растворения осадков.
16. Комплексные соединения в аналитической химии, их классификация и
особенности строения. Применение в химическом анализе.
17. Окислительно-восстановительные процессы. Влияние концентрации, pH среды и
температуры на окислительно-восстановительный потенциал. Применение в химическом
анализе.
18. Методы качественного химического анализа, «мокрый» и «сухой» способы
выполнения аналитических реакций. Особенности полумикроанализа.
19. Основные характеристики аналитических реакций:
чувствительность,
специфичность и селективность.
20. Систематический и дробный методы анализа. Примеры.
21. Аналитические классификации катионов.
22. Аналитическая группа. Групповые и специфические реактивы.
23. Анализ катионов I – III аналитических групп (кислотно-основная классификация).
24. Систематическая схема разделения смеси катионов I–III аналитических групп.
25. Разделение и открытие катионов IV-VI аналитических групп.
27. Классификация анионов, их разделение и качественные реакции.
28. Анализ смеси анионов I-III аналитических групп.
29. Анализ сухого вещества.
30. Маскирование и удаление мешающих ионов. Примеры.
31. Физико-химические методы определения качественного состава вещества.
32. Цель и задача количественного анализа.
33. Классификация методов количественного анализа.
34. Статистическая обработка результатов количественных определений. Теория
ошибок.
35. Методы весового анализа.
36. Теоретические основы гравиметрии. Процесс осаждения. Механизм образования
твердой фазы.
37. Факторы, влияющие на характер осадка.
38. Условия осаждения кристаллических осадков.
39. Условия выпадения аморфных осадков.
40. Явление соосаждения. Его сущность и влияние на точность весовых определений.
Причины соосаждения.
41. Зависимость полноты осаждения от количества осадителя и концентрации H+ ионов.
42. Титриметрические методы анализа. Их сущность и классификация.
43. Методы прямого и обратного титрования в количественном анализе.
44. Точка эквивалентности и способы ее фиксирования.
45. Вычисления навески и титра в объемном анализе.
46. Кривые кислотно-основного титрования. Расчет, построение и анализ.
47. Методы нейтрализации. Ацидиметрия. Применение метода в производственной
деятельности.
48. Комплексонометрическое титрование. Способы титрования. Понятие о
комплексонах.
49. Трилонометрия. Механизм действия металл-индикаторов. Применение
трилонометрического титрования для определения общей жесткости воды, используемой
в производственном процессе.
50. Окислительно-восстановительные методы анализа. Их сущность и виды.
Особенности расчета эквивалентов окислителей и восстановителей.
51. Перманганатометрия. Стадийность реакции, лежащей в основе метода.
Фиксирование эквивалентной точки титрования.
52. Применение метода перманганатометрии для количественного определения
восстановителей.
53. Иодометрия. Сущность метода и его особенности. Иодометрическое определение
меди.
54. Физико-химические методы, их классификация.
55. Теоретические основы электрохимических методов анализа. Законы Фарадея.
Закон Ома. Уравнение Нернста.
56. Оптические методы анализа. Закон Бугера-Ламберта-Бера.
57.
Фотоэлектроколориметрическое определение Fe(III) в технологических
процессах.
58. Методы количественного хроматографического анализа. Их классификация.
Теоретические основы хроматографии.
59. Количественное определение солей в растворе методом ионообменной
хроматографии.
7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
а) основная литература
1. ЭБС «Znanium.com». Жебентяев А. И. Аналитическая химия. Химические методы
анализа: учеб. пособие/ А.И. Жебентяев, А.К. Жерносек, И.Е. Талуть. - М.: ИНФРА-М;
Мн.: Новое знание, 2011. - 542 с. - Режим доступа: http://znanium.com/
2. Хаханина, Т.И. Аналитическая химия : учебное пособие для бакалавров / Т.И.
Хаханина, Н.Г. Никитина. - Москва : Юрайт, 2012. - 278 с.
б) дополнительная литература
1. Васильев В.П. Аналитическая химия. В 2 кн., Кн. 1, Титриметрические и
гравиметрический методы анализа: учебник для студентов вузов / В.П. Васильев. - М.:
Дрофа, 2004. - 368 с.
2. Васильев В.П. Аналитическая химия. В 2 кн., Кн. 2, Физико-химические методы
анализа: учебник для студентов вузов / В.П. Васильев. - М.: Дрофа, 2003. - 384 с.
3. Попова А.А. Аналитическая химия. Практикум по качественному анализу: учебнометодическое пособие/А.А.Попова - Майкоп: Изд-ль А.А.Григоренко, 2010. – 122 с.
4. Попова А.А. Аналитическая химия. Программа и контрольные задания для
студентов заочной формы обучения: учебно-методическое пособие/А.А.Попова - Майкоп:
Изд-ль А.А.Григоренко, 2010. – 57 с.
в) программное обеспечение и Интернет-ресурсы
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Материально-техническое обеспечение дисциплины включает:
1) библиотечный фонд ФГБОУ ВПО «МГТУ»;
2) мультимедийное оборудование для чтения лекций-презентаций.
Дополнения и изменения в рабочей программе
за ________/________ учебный год
В рабочую программу
(наименование дисциплины)
для специальности
(номер специальности)
вносятся следующие дополнения и изменения:
Дополнения и изменения внес
(должность, Ф.И.О., подпись)
Рабочая программа пересмотрена и одобрена на заседании кафедры
_
(наименование кафедры)
«____»___________________200_г.
Заведующий кафедрой __________________
(подпись)
_____________
(Ф.И.О.)