МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ ШАКАРИМА ГОРОДА

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ
КАЗАХСТАН
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ ШАКАРИМА ГОРОДА
СЕМЕЙ
Документ СМК 3
уровня
УМКД Программа
дисциплины
«Избранные главы
аналитической
химии»
для преподавателя
УМКД
УМКД 042-18-10.1.101/012014
Редакция №1 от
11. 09. 2014 г.
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДИСЦИПЛИНЫ
«Избранные главы аналитической химии»
Для специальности 6М06000- «Химия»
ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ ДЛЯ ПРЕПОДАВАТЕЛЯ
Семей
2014
УМКД 042-18-10.1.101/01-2014
Редакция №1 от 11.09.2014
стр. 2 из 10
Предисловие
1 РАЗРАБОТАНО:
Составитель_________ «29» 08. 2014 г. Б.Х. Мусабаева, к.х.н., заведующий
кафедрой «Химия»
2 ОБСУЖДЕНО:
2.1 На заседании кафедры «Химия»
Протокол № 1 от «29» августа 2014 г.
Заведующий кафедрой______________ Б.Х. Мусабаева
2.2 На заседании учебно-методического бюро инженерно-технологического
факультета
Протокол № 1 от «05» сентября 2014 г.
Председатель_______________ С.С. Толеубекова
3 УТВЕРЖДЕНО:
Одобрено и рекомендовано к изданию на заседании Учебно-методического
совета университета
Протокол № 1 от «11» сентября 2014 г.
Председатель УМС, проректор по УМР_____________ Г.К. Искакова
4 ВВЕДЕНО ВПЕРВЫЕ
УМКД 042-18-10.1.101/01-2014
Редакция №1 от 11.09.2014
стр. 3 из 10
Содержание
1
2
3
4
5
6
7
Область применения
Нормативные ссылки
Общие положения
Содержание учебной дисциплины
Перечень тем для самостоятельной работы
студентов
Карта книгообеспеченности учебно-методической
литературой
Литература
4
4
4
5
8
8
9
УМКД 042-18-10.1.101/01-2014
Редакция №1 от 11.09.2014
стр. 4 из 10
1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Учебно-методический комплекс по дисциплине «Избранные главы
аналитической химии» предназначен для магистрантов специальности
6М060600 – «Химия». Он знакомит студентов с содержанием курса, его
актуальностью и необходимостью, политикой курса, с теми навыками и
умениями, которые магистранты приобретут в процессе обучения. Учебнометодический комплекс является основным руководством при изучении
дисциплины и предназначен для использования на кафедре химии.
2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ
Настоящий учебно-методический комплекс дисциплины «Избранные
главы аналитической химии» разработан и устанавливает порядок
организации учебного процесса по данной дисциплине в соответствии с
требованиями и рекомендациями следующих документов:
- Государственный общеобязательный стандарт высшего и послевузовского
образования. Утв. постановлением Правительства РК № 1080 от 23.08.2012
г.
-Типовой учебный план специальности 6М060600 – «Химия», 2013 г.
- СТУ 042-ГУ-4-2014 Стандарт университета «Общие требования к
разработке и оформлению учебно-методических комплексов дисциплин»;
- ДП 042-1.01-2014 Документированная процедура «Структура и содержание
учебно-методических комплексов дисциплин».
3 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
3.1 Краткое описание содержания дисциплины.
Аналитическая химия – одна из химических наук, которая относится к обще
профессиональным
дисциплинам
в
системе
образовательнопрофессиональных
программ
специальности.
Цель
преподавания
дисциплины «Избранные главы аналитической химии»: углубление
магистрантами знаний о теоретических основах аналитической химии, о
равновесиях в растворе современного состояния и тенденций развития
аналитической химии. Теоретической основой являются теории химических
процессов и реакций: кислотно-основные равновесия, равновесия при
реакциях
комплексообразовании,
окислительно-восстановительных
реакциях, равновесия при процессах осаждения.
Обучение курсу основывается на знаниях магистрантов
по
химическому качественному анализу, химическому количественному
анализу, физико-химиеским методам анализа, а также по
неорганической, органической химии.
УМКД 042-18-10.1.101/01-2014
Редакция №1 от 11.09.2014
стр. 5 из 10
3.2 Цели данного курса.
Целью курса «Избранные главы аналитической химии» является получение
магистрантами более углубленных знаний о теоретических основах
аналитической химии, приобретение ими умения делать теоретические
выводы на основе наблюдаемых явлений. Она предполагает подготовку
выпускников магистратуры к их профессиональной деятельности в научноисследовательских и производственных организациях и лабораториях
химического, экологического и другого профиля.
Прохождение курса предусматривает подготовку квалифицированного
магистра, имеющего фундаментальные теоретические знания и практические
навыки для постановки задач и их решения.
3.3. Основные задачи изучения дисциплины.
Определены квалификационными требованиями к выпускникам
магистратуры по специальности «химия»:
-знание теоретических основ дисциплины, общих химических, физических
закономерностей;
-освоение методов расчета химических равновесий;
-умение использовать графические методы описания равновесий.
3.4. В результате изучения дисциплины магистрант должен:
 Знать теоретические основы аналитической химии, физические и
химические закономерности на которых базируется химический
анализ.
 Владеть основными приемами расчета равновесий в растворах.
 Усвоить навыки построения различных диаграмм для описания
равновесий.
 Уметь составлять схемы анализа, выбрать метод анализа, комплексно
использовать методы количественного анализа для различных видов
определений. Работать с оригинальной и периодической литературой.
 Понимать сущность закономерностей и химических процессов,
положенных в основу метода анализа, методик определений.
 Иметь представления о возможностях и ограничениях использования
того или иного метода анализа, решения тех или иных практических
задач.
Обучение курсу предусматривает подготовку квалифицированного
специалиста, имеющего фундаментальные теоретические знания и
практические навыки для постановки задач и решения их.
3.5. Пререквизиты курса:
 Аналитическая химия;
 Химический количественный анализ.
 Физико-химические методы анализа
3.6. Постреквизиты курса:
Знания, полученные при изучении данного курса, необходимы будущим
специалистам-магистрам в их профессиональной деятельности при научно-
УМКД 042-18-10.1.101/01-2014
Редакция №1 от 11.09.2014
стр. 6 из 10
исследовательской работе, преподавательской работе, работе в лабораториях
различного профиля.
3.7 Выписка из учебного плана
Таблица 1.
Кур Семест К Лк
ЛБ
СПЗ
СРМ
Всего
Форма
с
р
ре (час) (час) (час) (час)
(час)
итогового
ди
контроля
ты
1
2
3
15
30
90
135
экзамен
4 СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
Таблица 2
Наименование тем и их содержание
Количе
ство
часов
МИКРОМОДУЛЬ №1 КИСЛОТНО-ОСНОВНОЕ РАВНОВЕСИЕ
Лекционные занятия
Химическое равновесие. Константа химического равновесия.
1
Виды констант равновесия: термодинамическая, концентрационная,
условная, смешанная константы. Их взаимосвязь и факторы,
влияющие на значение каждой из них.
Теории кислот и оснований.
1
Теория Аррениуса, теория Льюиса, теория Бренстеда, теория
Усановича. Преимущества и недостатки теорий. Сравнение
классических и современных представлений о кислотах и
основаниях.
Количественная теория Бренстеда.
1
Вывод уравнения Бренстеда. Константы двойного протолитического
равновесия. Константа собственной кислотности, собственной
основности. Следствия из уравнения Бренстеда. Зависимость
константы диссоциации кислоты от собственной кислотности, от
величины диэлектрической проницаемости растворителя, зарядного
типа кислоты (катионных кислот и незаряженных кислот).
Влияние растворителей на силу кислот и оснований.
1
Классификация растворителей по кислотно-основным свойствам:
протонные, апротонные растворители. Протогенные, протофильные
и амфипротонные растворители. Нивелирующее и
дифференцирующее действие растворителей на силу растворенных
кислот и оснований.
Кислотность неводных растворов.
1
Определение рН в неводных и смешанных растворителях. Шкала
рН в неводных растворителях . Стандартизация рН в неводных
растворителях. Сравнение рН в различных растворителях. Единая
шкала кислотности. Метод Гаммета для определениии кислотности.
УМКД 042-18-10.1.101/01-2014
Редакция №1 от 11.09.2014
стр. 7 из 10
Функция Гаммета для незаряженных и заряженных кислот.
Недостатки метода Гаммета.
Растворы сильных кислот.
Расчет рН для концентрированных растворов сильных кислот.
Расчет рН для средних кислот, для сильно разбавленных растворов
сильных кислот.
Растворы кислот средней силы.
Растворы кислот средней силы. Расчет рН для незаряженных и
заряженных кислот средней силы, для растворов многоосновных
кислот средней силы.
Расчет рН для растворов амфолитов.
Амфолиты, из разновидности. Особенности расчета рН в растворах
амфолитов.
Практические занятия
Составление
уравнений
материального
баланса
и
электронейтральности.
Расчеты рН для неводных растворов
Расчеты рН для растворов слабых кислот и оснований
Расчеты рН для растворов сильных кислот
Расчеты рН для растворов кислот средней силы
Расчеты рН для растворов амфолитов
Расчеты рН для растворов буферных растворов
МИКРОМОДУЛЬ №2 ГРАФИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОПИСАНИЯ
РАВНОВЕСИЙ
Лекционные занятия
Графические методы описания для кислотно-основных систем.
Графические методы описания равновесий: распределительные
диаграммы (РД), концентрационно-логарифмические диаграммы
(КЛД).Распределительные диаграммы для кислотно-основных
систем. Расчеты и построение диаграммы для одно-, двухосновных
слабых кислот. Концентрационно - логарифмические диаграммы
кислотно-основных систем, их построение и наглядность.
Способы графического анализа окислительно-восстановительных
систем.
Распределительные диаграммы для окислительновосстановительных систем, построение распределительных
диаграмм в определенном интервале потенциала. Концентрационно
- логарифмические диаграммы для окислительновосстановительных систем, характеристическая точка, построение
концентрационно – логарифмических диаграмм. Диаграмма Е -рН.
Равновесие при комплексообразовании.
Функция образование комплексных соединений. Степень
образования комплексных соединений. Расчет молекулярной доли
комплексной частицы. Кривые образования комплексных
1
1
1
2
2
2
2
4
4
2
2
1
2
УМКД 042-18-10.1.101/01-2014
Редакция №1 от 11.09.2014
стр. 8 из 10
соединений. Распределительные диаграммы для комплексных
соединений.
Процессы осаждения. Растворимость осадков.
Растворимость, собственная растворимость, произведение
растворимости. Влияние ионной силы, общего иона, рН на
растворимость. Влияние комплексообразования, гидролиза на
растворимость осадков.
Практические занятия
Графические методы для кислотно-основных систем.
Графические методы для окислительно-восстановительных систем.
Графические методы для реакций комплексообразования.
Всего лекций
Всего практических
2
4
4
4
15
30
5 ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ
МАГИСТРАНТОВ:
Задания для СРМ №1
1. Индикаторын погрешности при кислотно-основном титровании
2. Кривые кислотно-основного титрования
3. Индикаторы в кислотно-основном титровании
Задания для СРМ №2
1. Теория сильных электролитов
2. Буферные растворы, свойства и применение
Задания для СРМ №3
1. Кривые титрования в методах окисления-восстановления
2. Индикаторы, используемые при окислительно-восстановительном
титровании
Задания для СРМ №4
1. Органические реагенты, применяемые в комплексометрии, их
преимущество перед неорганическими.
2. Способы фиксирования конечной точки титрования, применяемые в
осадительном титровании.
6 КАРТА ОБЕСПЕЧЕННОСТИ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЙ
ЛИТЕРАТУРОЙ
Таблица 3
Наименование учебников,
Количество Количество
Процент
учебно-методических пособий
экземпляров магистрантов обеспечения
Аналитическая химия и физико2
1
100
химические методы анализа. В 2х т. Т.1: учебник / под ред.
А.А.Ищенко.- М.: Академия,
УМКД 042-18-10.1.101/01-2014
Редакция №1 от 11.09.2014
2010.- 352 с.
Аналитическая химия и физикохимические методы анализа. В 2х т. Т.2: учебник / под ред.
А.А.Ищенко.- М.: Академия,
2010.- 412 с.
Аналитическая химия. В 2-х т.
Т.1: [учеб. изд-е] / Г. Кристиан;
пер. с англ. В.А.Гармаша,
Н.В.Колычевой,
Г.В.Прохоровой.- М.: БИНОМ.
Лаборатория знаний, 2009.- 623 с.
Аналитическая химия. В 2-х т.
Т.2: [учеб. изд-е] / Г. Кристиан;
пер. с англ. В.А.Гармаша,
Е.Э.Григорьевой, А.В.Ивановой и
др.- М.: БИНОМ. Лаборатория
знаний, 2009.- 504 с.
Дорохова Е.Н., Прохорова Г.В.
Задачи и вопросы по
аналитической химии. – М.:
«Мир». 2001 г.
стр. 9 из 10
2
1
100
2
1
100
2
1
100
1
1
100
7 ЛИТЕРАТУРА
7.1 Основная литература:
7.1.1 Аналитическая химия и физико- химические методы анализа. В 2-х т.
Т.1: учебник / под ред. А.А.Ищенко.- М.: Академия, 2010.- 352 с.
7.1.2 Аналитическая химия и физико- химические методы анализа. В 2-х т.
Т.2: учебник / под ред. А.А.Ищенко.- М.: Академия, 2010.- 412 с.
7.1.3 Аналитическая химия. В 2-х т. Т.1: [учеб. изд-е] / Г. Кристиан; пер. с
англ. В.А.Гармаша, Н.В.Колычевой, Г.В.Прохоровой.- М.: БИНОМ.
Лаборатория знаний, 2009.- 623 с.
7.1.4.Аналитическая химия. В 2-х т. Т.2: [учеб. изд-е] / Г. Кристиан; пер. с
англ. В.А.Гармаша, Е.Э.Григорьевой, А.В.Ивановой и др.- М.: БИНОМ.
Лаборатория знаний, 2009.- 504 с.
7.1.5 Аналитическая химия. Аналитика. В 2-х книгах. Кн. 1. Общие
теоретические основы. Качественный анализ: учебник / Ю.Я. Харитонов.- 3-е
изд., стер.- М.: Высш. шк., 2005.- 615 с.
7.1.6 Аналитическая химия. Аналитика. В 2-х кн. Кн. 2. Количественный
анализ. Физико-химические методы анализа: учебник / Ю.Я. Харитонов.- 3-е
изд., испр.- М.: Высш. шк., 2005.- 559 с.
7.1.7 Аналитическая химия в 3-х томах. Т.1 Методы идентификации и
определения веществ: учебник / А.А.Белюстин и др.; под ред.Л.Н.Москвина.М.: Академия, 2008.- 576с.
УМКД 042-18-10.1.101/01-2014
Редакция №1 от 11.09.2014
стр. 10 из 10
7.1.8 Аналитическая химия в 3-х т. Т.2. Методы разделения веществ и
гибридные методы анализа: учебник / И.Г.Зенкевич и др.; под. ред. Л.Н.
Москвина.- М.: Академия, 2008.- 304с.
7.1.9 Аналитическая химия в 3-х т. Т.3 Химический анализ.: учебник /
И.Г.Зенкевич и др. под ред. Л.Н.Москвина.- М.: Академия, 2010.- 368с.
7.1.10 Дорохова Е.Н., Прохорова Г.В. Задачи и вопросы по аналитической
химии. – М.: «Мир». 2001 г.
7.2 Дополнительная литература
7.2.1 Современные методы исследования: учеб. пособие / Д.А. Мырзакожа,
А.А. Мирзаходжаев.- 2-е изд., доп.- Алматы, 2006.- 302 с.
7.2.2 Янсон Э., Путнинь Я. Теоретические основы аналитической химии. –
М.: «Высшая школа», 1980г.
7.2.3 Батлер Дж.Н. Ионное равновесие. – Л.: «Химия». 1973г.
7.2.4 Измаилов М.И. Электрохимия растворов. – М.:Химия, 1984 г.
7.2.5 Петерс Д., Хайес Дж., Хифтье Г. Химическое равновесие и измерения.
– М.: «Химия», 1978г.
7.2.6 Мейтис Л. Введение в курс химического равновесия и кинетики. – М.:
«Мир», 1984
7.2.7 Генцеди Я. Применение комплексов в аналитической химии. – М.:
«Мир», 1979.
7.2.8 Бек М., Надьпал И. Исследование комплексообразования новейшими
методами. – М.: «Мир», 1989 г.
7.2.9 Бейтс Д. Определение рН. Теория и практика. – М.: «Мир». 1984 г.