Рабочая программа дисциплина «аналитическая химия и физико-химические методы анализа» Специальность: 280202. 65 «Инженерная защита окружающей среды» icon

Рабочая программа дисциплина «аналитическая химия и физико-химические методы анализа» Специальность: 280202. 65 «Инженерная защита окружающей среды»


Смотрите также:
Рабочая программа дисциплина «аналитическая химия и физико-химические методы анализа»...
Рабочая программа дисциплина «Акваэкология» Специальность 280202 «Инженерная защита окружающей...
Рабочая программа дисциплина «Водопользование и акваэкология» Специальность 280202 «Инженерная...
Рабочая программа дисциплина «Введение в специальность» Специальность 280202 «Инженерная защита...
Рабочая программа дисциплина «общая и неорганическая химия» Специальность: 280202...
Рабочая программа дисциплина: «Теоретические основы защиты окружающей среды» Специальность:...
Рабочая программа дисциплина «Управление охраной окружающей среды» Специальность 280202...
Методические указания по выполнению дипломной работы Специальность 280202...
Рабочая программа Для студентов Vкурса по специальности 280202 инженерная защита...
Рабочая программа Для студентов Vкурса по специальности 280202 инженерная защита...
Программа для студентов 5 курса специальности 280202 «Инженерная защита окружающей среды»...
Рабочая программа дисциплина ен. Ф. 06 «Науки о Земле» Специальность 280202...



Загрузка...
скачать


ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ


ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТУРИЗМА И СЕРВИСА»

ФГОУВПО «РГУТиС»


ОБЩЕУНИВЕРСИТЕТСКАЯ КАФЕДРА


Кафедра «Естественнонаучные дисциплины»


УТВЕРЖДАЮ

Проректор по учебной работе,

д.э.н., профессор

________________________Новикова Н.Г.

«_____»_______________________20 __г.


РАБОЧАЯ ПРОГРАММА


Дисциплина «АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА »

Специальность: 280202.65 «Инженерная защита окружающей среды»


Москва 2009г.


Рабочая программа составлена на основании примерной программы дисциплины «Аналитическая химия»


При разработке программы в основу положен Государственный образовательный стандарт по специальности 280202.65 «Инженерная защита окружающей среды»


Рабочая программа рассмотрена и утверждена на заседании кафедры

«Естественнонаучные дисциплины»

Протокол № ________ «____»____________20 г.


Зав. кафедрой ______________________________/ д.т.н., проф. Е.А. Лукашев/


Рабочая программа рекомендована Научно-методической секцией

Общеуниверситетской кафедры

Протокол № ________ «____»_______________200_г.


Председатель

Научно-методической секции


Рабочая программа одобрена Учебно-методическим советом ФГОУВПО «РГУТиС»


Протокол № ________ «____»_______________200_г.


Ученый секретарь

Научно-методического совета Юрчикова Е.В. к.и.н, доцент


^ Рабочую программу разработали:


Преподаватели кафедры «Естественнонаучные дисциплины»


_____________________________________ / д.х.н., проф. Ханчич О.А. /

_______________________________________ /доц. Вершинина Л.И./


^

1.Цели и задачи дисциплины.


Изучение дисциплины "Аналитическая химия и физико-химические методы анализа" является составной частью общеобразовательной подготовки студентов специальности 280202.65 "Инженерная защита окружающей среды" по фундаментальным наукам естественного цикла. Знание основ аналитической химии необходимо для формирования научного мировоззрения и плодотворной деятельности технологов для скорейшего и эффективного использования достижений науки и конкурентоспособной деятельности в условиях рыночной экономики.

В соответствии с требованиями типовых программ настоящая программа по аналитической химии и физико-химическим методам анализа рассчитана на получение студентами знаний по аналитической химии и освоению современных методик анализа. Изучение теоретических вопросов программы дополнено выполнением лабораторных работ, развивающих у студентов необходимые навыки работы в химической лаборатории. На самостоятельную работу выносится проработка и углубление основных положений программы с привлечением основной, дополнительной литературы и обязательным решением задач.

В результате теоретического изучения дисциплины, студент должен узнать:

а) теоретические основы химических и физико-химических методов анализа;

б) методы определения химического состава веществ, их концентрирования, разделения и идентификации;

в) области применения различных инструментальных методов и их метрологические характеристики;

В результате практического изучения дисциплины студент должен:

а) овладеть приемами работы в лаборатории химического профиля, приобрести навыки обращения с важнейшими веществами;

б) научиться решать задачи и проводить расчеты с применением ко­личественных законов химии;

в) освоить важнейшие методики качественного и количественного анализа, а также современных методов физико-химического анализа;

г) уметь обоснованно выбрать метод анализа для решения конкретной задачи и обработать результаты анализа с использованием методов математической статистики.


^ 2. ОБЪЕМ И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ.

2.1. Распределение рабочего времени по семестрам, видам занятий и контроля


Виды занятий и

контроля

Дневная форма обучения


Заочная форма обучения

Всего часов

144

144

Лекции

34

6

Лабораторные работы

34

6

Консультации по курсу







Всего аудиторных занятий

68


12

Самостоятельная работа студента

76

132

Контрольная работа

-

5

Зачет

-

5

Экзамен

4

6



^ 2.2. Тематический план




п/п

Наименование темы

Количество часов

Дневная форма

Лекции

Лабораторные работы

Самостоятельная

работа

1

Предмет и задачи аналитической химии. Качественный анализ.

2

4

3

2

Теоретические основы методов химического анализа растворов. Кислотно-основные (протолитические) равновесия.

4

-

6

3

Равновесие в системе раствор-осадок. Реакции комплексообразования.

2

-

4

4

Методы количественного анализа. Гравиметрический анализ.

4

4

6

5

Титриметрический анализ. Методы кислотно-основного титрования.

2

4

2

6

Кривые кислотно-основного титрования. Кислотно-основные индикаторы.

2




4

7

Методы окисления-восстановления в титриметрическом анализе. Кривые окислительно-восстановительного титрования.

4

--

4

8

Перманганатометрия, иодометрия. Характеристика и особенности методов.

2

4

4

9



Методы осаждения, их классификация.

2

2

4

10

Комплексонометрическое титрование

2

2

4

11.

Математические методы обработки результатов наблюдений.

2

-

6

12.

Классические оптические методы анализа: фотоколориметрия и спектрофотоколориметрия, нефелометрия, поляриметрия и рефрактометрия.

6

6

8

13

Современные оптические методы. Методы атомной спектроскопии.

4

--

3

14.

Методы оптической молекулярной спектроскопии.

4

--

3

15.

Основы электохимических методов анализа. Электролиз. Кулонометрия, амперометрия.

2

2

3

16.

Кондуктометрический метод. Потенциометрия. Вольтамперометрия.

2

2

3

17.

Термический анализ и хромотография.


2

4

3

18.

Дифракционные методы анализа

2

--

3

19.

Другие методы физико-химического анализа.

4

--

3



^ 3. Содержание дисциплины.

3.1. Основное содержание учебной дисциплины



п/п

Наименование темы

Содержание темы


1.

Понятие об аналитической химии и химическом анализе

Предмет и задачи аналитической химии. ^ Элементный, молекулярный, фазовый анализ. Методы разделения и концентрирования веществ. Основные характеристики сравнительной оценки методов анализа. Качественный анализ


2.


Теоретические основы методов химического анализа растворов

Периодический закон и периодическая система элементов Д.И. Менделеева и их значение в аналитической химии. Зависимость химико-аналитических свойств ионов в связи с положением элементов в периодической системе.. Кислотно-основные (протолитические) равновесия. Буферные системы. Расчет концентраций ионов водорода и рН. Комплексные соединения в аналитической хиии. Гидролиз солей, его использование в анализе.


3.


Равновесие в системе раствор-осадок.

Теоретические основы осаждения малорастворимых соединений. Произведение растворимости и его использование в практике химического анализа.. Факторы, влияющие на растворимость осадков: солевой эффект, присутствие одноименных ионов. Использование осаждения для разделения и обнаружения различных соединений.


4.


^ Гравиметрический метод анализа.

Сущность гравиметрического метода анализа. Сущность анализа. Осаждаемая и гравиметрическая форма, требования к ним. Кристаллические и аморфные осадки, условия их образования. Этапы гравиметрического анализа. Аналитический фактор пересчета. Расчеты в гравиметрическом анализе.


5.


^ Титриметрический анализ.

Сущность титриметрического анализа. Способы титрования. Классификация методов анализа. Стандартизация растворов титрантов. Точка эквивалентности, способы фиксирования ее. Способы выражения концентраций растворов. Расчеты в титриметрическом анализе.


6.


^ Кислотно-основное титрование.

Характеристика методов кислотно-основного титрования. Рабочие растворы. Кислотно-основные индикаторы. Кривые титрования сильных и слабых кислот и оснований. Кислотно-основное титрование в химическом контроле технологических процессов.


7.


^ Методы окисления-восстановления в титриметрическом анализе. Перманганатометрия, иодометрия.

Классификация редоксиметрических методов. Влияние различных факторов на реакции окисления-восстановления. Направление окислительно-восстановительных реакций. Скорость окислительно-восстановительных реакций и ее зависимость от концентрации вещества, температуры реакции среды..Кривые окислительно-восстановительного титрования. Перманганатометрия и иодометрия как методы окисления-восстановления. Приготовление и хранение растворов иода, перманганата и тиосульфата. Примеры определения веществ перманганатометрическим и иодометрическим методами.


8.


^ Осадительное титрование

Характеристика методов осаждения: аргентометрия, роданометрия. Влияние различных факторов на характер кривых титрования. Адсорбционные индикаторы и механизм их действия. Типовые задачи и расчеты в методах осаждения.


9.


^ Комплексонометрическое титрование

Сущность метода. Титрующие реагенты в комплексонометрии. Комлексы ионов металлов с комплексонами: состав, структура, устойчивость. Металлохромные индикаторы. Определение содержания катионов комплексонометрически. Определение общей жесткости воды.


10.



Математические методы обработки результатов наблюдений.

Градуировка и ее роль в процессе анализа. Точность результатов анализа: воспроизводимость и правильность. Рациональные правила вычисления и статическая обработка экспериментальных данных.


11.

^ Физико-химические методы анализа. Классические оптические методы анализа: фотоколориметрия и спектрофотоколориметрия, нефелометрия, поляриметрия и рефрактометрия.

Спектральные области. Поглощение излучения. Ультрафиолетовая и видимая области. Оптическая активность веществ и поляризация. Светопропускание в скрещенных и параллельных поляроидах. Основные принципы абсорбционных методов спектрального анализа и их применение для качественного и количественного определения веществ.


12.

Современные оптические методы. Взаимодействие излучения с веществом. Методы атомной спектроскопии.

Атомно-абсорбционная спектроскопия: поглощение света света свободными атомами. Атомные и молекулярные спектры. Зависимость интенсивности спектральных линий элемента от концентрации этого элемента. Атомно-эмиссинная спектроскопия: самый популярный многоэлементный метод анализа. Рентгеновская и электронная спектроскопия.


13.

Методы оптической молекулярной спектроскопии.

Теоретические основы методов: Волновые числа и длины волн. Частота и энергия. Источники излучения. Лазеры. Приборы и техника выполнения анализа.Взаимно дополняющие методы анализа:инфракрасная спектроскопия и спектроскопия комбинационного рассеяния света.УФ-видимая спектроскопя: возбуждение валентных электронов. Флуоресцентная спектроскопия.


14.

Основы электохимических методов анализа. Электролиз. Кулонометрия. Амперометрия.

Классификация кулонометрических методов.Применение закона Фарадея в анализе. Кулонометрическое и амперометрическое титрование. Аппаратура и техника выполнения кулонометрического и амперометрического анализа.

15.

Кондуктометрический метод. Потенциометрия. Вольтамперометрия.

Теоретические основы кондуктометрического метода анализа. Изменение электропроводимости в процессе титрования. Влияние различных факторов на электропроводность. Типы реакций, используемые при кондуктометрическом титровании. Вольтамперометрия: обработка зависимостей силы тока от потенциала.


16.

Термический анализ и хромотография.



Сущность методов термического анализа. Аппаратура и техника выполнения анлиза. ^ Теоретические основы хроматографии. Классификация хроматографических методов. Сорбенты, носители, растворители, применяемые в различных методах хроматографии. Качественный и количественный анализ хроматограмм.


17.

Дифракционные методы анализа

Физические методы анализа молекулярной и надмолекулярной структуры вещества. Методы, основанные на явлениях рассеяния. Их физические принципы. Рентгеноструктурный анализ. Упругое и неупругое рассеяние света. Поляризационная оптическая дифрактометрия. Количественные оптические методы аналитического контроля.

18.

Другие методы физико-химического анализа.

Спектроскопия электронно-парамагнитного резонанса (ЭПР) и ядерного магнитного резонанса (ЭПР). Масс-спектрометрия: идентификация молекулы по ее осколкам. Радиометрические методы анализа. Кинетические методы анализа.


^ 3.2. Перечень лабораторных работ



п/п

Наименование темы занятий

Цель занятий

Время проведения

занятий (час)

1.

Техника безопасности в химической лаборатории

Знакомство с правилами работы в химической лаборатории, с техникой лабораторных работ, лабораторным оборудованием.

1

3

Качественный анализ раствора двух солей

Ознакомление с комбинированным использованием методов качественного анализа.

3

4

Определение содержания железа

Гравиметрическое определение содержания железа в соли Мора

4

5

Кислотно-основное титрование

Приготовление рабочего раствора соляной кислоты и раствора тетрабората натрия. Титриметрическое определение содержания щелочи

2

6

Определение NaOH и Na2CO3

Титриметрическон определение NaOH и Na2CO3 при их совместном присутствии. Определение карбонатной жесткости воды.

2

7

Окислительно-восстановительное титрование

Пермаганатометрия. Приготовление рабочего раствора перманганата калия и стандартного раствора оксалата. Определение содержания железа в соли Мора методом перманганатометрии.

4

8

Иодометрия

Приготовление рабочего раствора тиосульфата натрия и стандартного раствора бихромата калия. Иодометрическое определение содержания меди в сульфате меди.

4

9


Комплексонометрическое титрование

Приготовление и стандартизация раствора ЭДТА. Определение общей жесткости воды.

2

10

Анализ по светопоглощению: фотоколориметрия

На основе теоретических сведений об основных законах абсорбционной спектроскопии по экспериментальным данным определить концентрацию исследуемых ионов.


2

12

Анализ по рефрактометрии, парахору и вискозиметрии

На основе теоретических сведений по явлениям рефракции света, парахору и вискозиметрии по экспериментальным данным определить концентрацию исследуемого вещества в растворе


6

13

Спектрофотометрический метод определения концентрации солей .

На основе теоретических сведений по определению оптической плотности фотоэлектрическим методом определить концентрацию исследуемого вещества в растворе


4


^ 4. Контроль знаний и практических навыков, полученных в результате изучения курса.

4.1.Во время проведения лабораторных занятий студенты разбирают теоретический материал, используя тесты и выполняя самостоятельные работы. Кроме того предусмотрено выполнение контрольных работ в течение семестра: аудиторных –3; домашних – 3.

^ 4.2. Проведение зачета:

не предусмотрен

4.3. Проведение экзамена


Примерный перечень вопросов к экзамену по аналитической химии и физико-химическим методам анализа:

  1. Предмет и задачи аналитической химии. Классификация методов.

  2. Методы разделения и концентрирования веществ. Отбор проб.

  3. Аналитическая классификация катионов и анионов. Ее связь с периодическим законом Д.И.Менделеева.

  4. Типы реакций, применяемых в качественном анализе. Специфичность и чувствительность аналитических реакций.

  5. Закон действия масс и его значение для аналитической химии.

  6. Константы равновесия химико-аналитических реакций. Направление аналитических реакций.

  7. Растворимость веществ. Способы выражения и расчета концентраций в аналитической химии.

  8. Электролитическая диссоциация. Состояние ионов в растворах

  9. Слабые электролиты и характеристики их диссоциации.

  10. Сильные электролиты. Коэффициент активности и ионная сила раствора.

  11. Ионное произведение воды и водородный показатель. Вычисление рН в растворах.

  12. Равновесие в растворах комплексных соединений. Константа нестойкости.

  13. Амфотерность гидроксидов и ее роль в аналитической химии. Оценка рН в растворах амфотерных гидроксидов.

  14. Гидролиз солей и его роль в химическом анализе. Оценка рН растворов солей.

  15. Буферные системы и их значение в анализе. Буферная емкость растворов

  16. Закон действующих масс и гетерогенные процессы. Произведение растворимости.

  17. Влияние различных ионов на растворимость электролитов. Солевой эффект.

  18. Образование и растворение осадков и их использование в аналитической химии.

  19. Титриметрические методы анализа на основе реакций кислотно-основного (протолитического) взаимодействия. . Кислотно-основные индикаторы

  20. Эквиваленты веществ в о/в реакциях. Влияние различных факторов на эквиваленты и скорость о/в реакций

  21. Окислительно-восстановительные пары и потенциалы. Уравнение Нернста.

  22. Изменение ред-окс потенциалов в о/в реакциях. Направление и константа равновесия о/в реакций.

  23. Титриметрические методы на основе реакций окислительно-восстановительного взаимодействия. Кривые о/в титрования. Индикаторы о/в титрования.

  24. Перманганатометрия и иодометрия, их использование в контроле производства и охраны окружающей среды.

  25. Сущность титрования методами осаждения. Аргентометрия.

  26. Комплексообразование и его роль в качественном и количественном анализе. Сущность методов комплексонометрического титрования. Определение общей жесткости воды комплексонометрическим методом.

  27. Сущность и разновидности гравиметрического анализа. Вычисления в весовом анализе.

  28. Общая характеристика электрохимических методов анализа.

  29. Электрогравиметрический метод анализа (электролиз).

  30. Вольтамперометрия.

  31. Кондуктометрическое титрование. Электропроводность удельная и эквивалентная. Кривые титрования.

  32. Потенциометрическое титрование.

  33. Общая характеристика оптических методов анализа.

  34. Показатель преломления света. Рефрактометрия.

  35. Атомные и молекулярные спектры.

  36. Спектральные области. Волновые числа и длины волн.

  37. Атомно-абсорбционная и эмиссионная спектроскопия.

  38. Молекулярная оптическая спектроскопия.

  39. Инфракрасная спектроскопия и спектроскопия комбинационного рассеяния света.

  40. Оптические методы анализа: колориметрия, нефелометрия.

  41. Спектроскопия видимого и УФ-излучения.

  42. Спектофотоколориметрический и колориметрический анализы.

  43. Нефелометрический метод анализа.

  44. Аналитические методы, основанные на явлениях рассеяния.

  45. Оптическая активность веществ и поляризация света.

  46. Поляриметрический метод анализа.

  47. Анализ по светопоглощению-фотоколориметрия.

  48. Сущность полярографических методов анализа. Полярографические кривые.


^ 4.4. Курсовая работа

Не предусмотрена


4.5. Контрольная работа

Выполняют студенты заочного отделения

4.6. Реферат

Не предусмотрен

    1. Вопросы, выносимые на самостоятельную работу

Студенты выполняют контрольные задания по следующим темам:

  1. Растворимость веществ. Способы выражения концентраций растворов.

  2. Кислотно-основное равновесие. Расчет рН и рОН в растворах. Буферные системы

  3. Произведение растворимости. Дробное осаждение.

  4. Раановесие в растворах комплексных соединений, константы устойчивости и нестойкости.

  5. Кислотно- основное титрование. Кривые титрования.

  6. Окислительно-восстановительное титрование. Расчет результатов анализа.

  7. Титрование по методу осаждения.

  8. Комлексонометрия.

  9. Гравиметрический анализ. Условия образования и растворения осадков.



5.ЛИТЕРАТУРА

5.1. Основная

1. Харитонов Ю.А. Аналитическая химия. Книги 1,2; М . Высшая школа, 2003.

2. Васильев В.П. Аналитическая химия. Сборник вопросов, упражнений и задач. М., Дрофа. 2003.

3. Васильев В.П. Курс аналитической химии. М. Химия. 1989.

5.2. Дополнительная

1..Воскресенский А.Г. Сборник задач и упражнений по аналитической химии. М. Просвещение. 1985. М. Просвещение. 1985.

2. Физико-химические методы анализа. Практическое руководство. (Под редакцией Алесковского В.Б. ) Л. Химия. 1988.

3. Коренман Я.И. Практикум по аналитической химии, книги 1-3, М.: Колосс. 2005.

4. .Вершинина Л.И. Аналитическая химия. Учебное пособие . ГАСБУ. М. 1998.

5. Отто М. Современные методы аналитической химии. Том 1. Пер. с немецкого под ред. А.В.Гармаша. М.: Техносфера. 2003.

5.3.Справочная

1. Лурье М.Ю. Справочник по аналитической химии. М. Химия. 1989.

2. Рабинович В.А., Хавин В.Я. Краткий химический справочник. Л. Химия. 1991.

5.4. Электронные и интернет ресурсы.

http://www. himik.ru


Учебно- демонстрационные средства

1. Таблица химических элементов Д.И. Менделеева.

2. Таблица стандартных электродных потенциалов.

3. Таблица растворимости солей и оснований.

4. Классификация катионов по кислотно-щелочному методу.

5. Константы нестойкости некоторых комплексных ионов.

6. ПР некоторых труднорастворимых в воде соединений.




Скачать 242,81 Kb.
оставить комментарий
Дата30.09.2011
Размер242,81 Kb.
ТипРабочая программа, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Загрузка...
Документы

Рейтинг@Mail.ru
наверх