Реферат: 1. Введение - Refy.ru - Сайт рефератов, докладов, сочинений, дипломных и курсовых работ

1. Введение

Остальные рефераты » 1. Введение

Аналитическая химия

направление «Химия»


Кафедра неорганической химии

Факультет физико-математических и естественных наук

Обязательный курс


Объем учебной нагрузки: 140 час. – лекции, 263 час. – лабораторные работы.


Содержание курса


Тема 1. Введение.

Предмет аналитической химии, её структура. Виды анализа. Классификация методов анализа. Основные этапы развития аналитической химии. Современное состояние и тенденции развития аналитической химии. Аналитические признаки веществ и аналитические реакции. Характеристика чувствительности аналитических реакций. Метрологические основы химического анализа. Классификация погрешностей анализа. Правильность и воспроизводимость результатов анализа. Математико-статистическая обработка результатов анализа. Пробоотбор и пробоподготовка.


Тема 2. Методы разделения и концентрирования. Осаждение и экстракция.

Выбор методов разделения и концентрирования; сочетание их с методами определения; гибридные методы. Основные количественные характеристики методов разделения и концентрирования.

Применение неорганических и органических реагентов для осаждения. Теоретические основы экстракции. Закон распределения. Классификация экстракционных процессов. Типы экстракционных систем. Условия экстракции неорганических и органических соединений. Реэкстракция. Разделение элементов методом экстракции.


Тема 3. Теоретические основы аналитической химии.

Некоторые положения теории растворов электролитов. Сильные и слабые электролиты. Общие и равновесные концентрации и активность ионов в растворе. Вычисление рН водных растворов сильных кислот, сильных оснований и их смесей.

Применение закона действующих масс в аналитической химии. Основные типы аналитических реакций. Термодинамические, концентрационные и условные константы химического равновесия. Вычисление констант равновесия различных типов аналитических реакций.

Гетерогенные равновесия в системе осадок - насыщенный раствор малорастворимого электролита и их роль в аналитической химии. Способы выражения растворимости малорастворимых соединений. Термодинамическое, концентрационное и условное произведение растворимости малорастворимого сильного электролита. Условие образования и растворения осадков малорастворимых сильных электролитов. Дробное осаждение и дробное растворение осадков. Перевод одних малорастворимых электролитов в другие. Влияние индифферентных сильных электролитов и электролитов с одноимённым ионом на растворимость малорастворимых сильных электролитов.

Кислотно-основные равновесия и их роль в аналитической химии. Протолитическая теория кислот и оснований. Протолитические равновесия в водных растворах слабых кислот, оснований и солей. Константы кислотности и основности. Вычисление значений рН водных растворов слабых кислот, слабых оснований, амфолитов и солей. Буферные системы. Буферная ёмкость. Вычисление значений рН буферных растворов; Использование буферных систем в анализе.

Окислительно-восстановительные равновесия и их роль в аналитической химии. Стандартные, реальные и формальные редокс-потенциалы. Вычисление редокс-потенциалов систем, включающих слабые электролиты, малорастворимые соединения, комплексные ионы, ионы водорода и гидроксогруппы. Потенциал окислительно-восстановительной реакции. Направление и глубина протекания окислительно-восстановительной реакции.

Координационные соединения и их роль в аналитической химии. Типы координационных соединений, применяемых в аналитической химии. Равновесия в растворах координационных_соединений. Ступенчатые и общие константы образования комплексных ионов. Влияние различных факторов на процессы комплексообразования и устойчивость комплексных ионов в растворах. Вычисление равновесных концентраций комплексных ионов в водных растворах координационных соединений.

Применение органических реагентов в аналитической химии. Реакции, основанные на образовании координационных соединений металлов, и их использование в качественном и количественном анализе. Использование органических соединений в качестве индикаторов в титриметрических методах количественного анализа.


Тема 4. Качественный химический анализ.

Классификация методов качественного анализа (дробный и систематический, макро-, полумикро-, микро-, ультрамикроанализ). Аналитические реакции и реагенты, используемые в качественном анализе (специфические, селективные, групповые).Кислотно-основная классификация катионов по группам. Систематический анализ катионов по кислотно-основному методу. Аналитические реакции катионов различных аналитических групп. Качественный анализ анионов. Аналитическая классификация анионов по группам. Методы анализа смесей анионов различных аналитических групп. Качественный анализ солей и сплавов.


Тема 5. Гравиметрический анализ.

Основные понятия и классификация методов гравиметрического анализа (метод осаждения, метод отгонки, метод выделения, термогравиметрический и электрогравиметрический анализ). Основные этапы гравиметрического определения по методу осаждения. Осаждаемая и гравиметрическая формы; требования, предъявляемые к этим формам. Понятие о механизме образования осадков. Условия образования кристаллических и аморфных осадков. Гравиметрическое определение сульфатов, никеля и железа методом осаждения, свинца и меди электрогравиметрическим методом.


Тема 6. Титриметрический анализ.

Основные понятия и классификация методов титриметрического анализа. Основные этапы титриметрического определения. Расчеты в титриметрии.

Кислотно-основное титрование. Индикаторы. Выбор индикаторов. Погрешности кислотно-основного титрования. Кривые титрования в кислотно-основном методе. Построение и анализ. Окислительно-восстановительное титрование. Индикаторы. Индикаторные погрешности. Построение кривых окислительно-восстановительного титрования и их анализ. Методы окислительно-восстановительного титрования. Перманганатометрия. Иодометрия. Иодиметрия. Броматометрия. Бромометрия. Дихроматометрия. Методы осадительного титрования. Классификация методов. Виды осадительного титрования. Индикаторы в методе осаждения. Кривые осадительного титрования (расчет, построение, анализ). Погрешности осадительного титрования. Классификация методов комплексиметрического титрования. Комплексонометрическое титрование. Индикаторы в методе комплексонометрии. Кривые титрования (расчет, построение, анализ). Влияние различных факторов на скачок титрования.

Тема 7. Спектральные методы анализа.

Методы атомного спектрального анализа. Атомно-адсорбционная спектроскопия. Атомно-эмиссионная спектроскопия. Методы молекулярного спектрального анализа. Фотометрические методы анализа. Колориметрия, фотоэлектроколориметрия, спектрофотометрия. Применение в аналитической химии. Флуориметрия.


Тема 8. Электрохимические методы.

Ионометрия. Ионоселективные электроды. Применение. Методы потенциометрического титрования. Кривые потенциометрического титрования. Применение потенциометрии в количественном анализе. Полярография (вольтамперометрия). Общие понятия, принципы метода. Качественный и количественный полярографический анализ. Методы количественного анализа, условия проведения. Амперометрическое титрование. Сущность метода; кривые амперометрического титрования. Биамперометрическое титрование. Кулонометрический анализ. Прямая кулонометрия и кулонометрическое титрование.

Хроматографические методы анализа. Экстракционные методы в количественном анализе.


Перечень лабораторных работ

Качественный анализ

1. Правила работы и техника безопасности в аналитической лаборатории. Аналитические реакции. Кислотно-основная классификация катионов.

2. Аналитические реакции катионов I аналитической группы.

3. Анализ смеси катионов I аналитической группы.

4. Аналитические реакции катионов II аналитической группы.

5. Аналитические реакции катионов III аналитической группы.

6. Анализ смеси катионов I – III аналитических групп.

7. Аналитические реакции катионов IV аналитической группы.

8. Аналитические реакции катионов V аналитической группы.

9. Аналитические реакции катионов VI аналитической группы.

10. Применение экстракции для обнаружения и разделения катионов VI аналитической группы.

11. Анализ смеси катионов IV – VI аналитических групп.

12. Аналитические реакции анионов I аналитической группы.

13. Аналитические реакции анионов II аналитической группы.

14. Аналитические реакции анионов III аналитической группы.

15. Анализ смеси анионов I-III аналитических групп.

16. Качественный анализ сухой соли.

17. Качественный анализ смеси солей.

Гравиметрический анализ

1. Определение массы серной кислоты в растворе.

2. Гравиметрическое определение никеля.

3. Электрогравиметрическое определение меди и свинца в латуни.

4. Гравиметрический анализ соли.

Титриметрический анализ

1. Калибровка мерной посуды.

2. Приготовление раствора хлороводородной кислоты. Стандартизация раствора хлороводородной кислоты. Определение временной жесткости воды.

3. Определение массы щелочи и карбоната натрия при их совместном присутствии.

4. Приготовление и стандартизация раствора перманганата калия. Определение массы железа(II) в растворе.

5. Приготовление и стандартизация раствора тиосульфата натрия.

6. Определение массы ионов меди(II) в растворе.

7. Определение массы ионов свинца(II) в растворе.

8. Приготовление раствора иода из фиксанала. Определение массы сульфид- и тиосульфат-ионов в растворе при их совместном присутствии.

9. Приготовление стандартного раствора бромата калия. Броматометрическое определение сурьмы(III).

10. Приготовление стандартного раствора NH4CNS. Стандартизация раствора нитрата серебра. Определение бромид-ионов по методу Фольгарда.

11. Приготовление и стандартизация раствора ЭДТА. Определение кобальта(II) с мурексидом.

12. Определение общей жесткости воды.

13. Определение массы кальция и магния при их совместном присутствии.

Инструментальные методы анализа

1. Определение ионов алюминия, аммония, фтора, нитрат-ионов или ионов меди ионоселективными электродами.

2. Потенциометрическое титрование фосфорной кислоты.

3. Определение хлороводородной и уксусной кислот при их совместном присутствии.

4. Потенциометрическое определение железа(III) дихроматом калия после его восстановления в редукторе.

5. Потенциометрическое определение хлорид- и иодид-ионов при их совместном присутствии.

6. Потенциометрическое определение железа(III) титрованием раствора комплексоном III.

7. Определение содержания сульфата натрия.

8. Фотоэлектроколориметрическое определение титана.

9. Определение смеси меди(II) и железа(III) методом ионообменной хроматографии с фотометрическим окончанием.

10. Дифференциальное фотоэлектроколориметрическое определение массы меди(II) в растворе.

11. Качественное полярографическое определение меди, кадмия, никеля, цинка или марганца.


Темы контрольных работ

1. Чувствительность аналитических реакций.

2. Растворы сильных электролитов. Расчет рН растворов сильных кислот и оснований.

3. Гетерогенное равновесие в системе осадок – насыщенный раствор малорастворимого сильного электролита.

4. Протолитическое равновесие в водных растворах слабых кислот, слабых оснований и солей.

5. Протолитическое равновесие в буферных системах.

6. Равновесия в окислительно-восстановительных системах.

7. Равновесия в растворах комплексных соединений.

8. Гравиметрический анализ.

9. Приготовление растворов точной концентрации в титриметрическом анализе.

10. Кислотно-основное титрование.

11. Окислительно-восстановительное титрование.

12. Осадительное и комплексонометрическое титрование.

13. Потенциометрия.

14. Оптические методы анализа.

Темы тестов

1. Аналитические реакции катионов I – Ш аналитических групп.

2. Аналитические реакции катионов IV-VI аналитических групп.

3. Аналитические реакции анионов I аналитической группы.

4. Аналитические реакции анионов II-III аналитических групп.

5. Гравиметрический анализ.

6. Кислотно-основное титрование.

7. Окислительно-восстановительное титрование.

8. Осадительное и комплексонометрическое титрование.

9. Потенциометрические методы анализа.

10. Оптические методы анализа

Темы коллоквиумов

1. Титриметрический анализ.

2.Электрохимические методы анализа, методы разделения.

Тематика курсовых работ

Качественное и количественное определение состава вещества.


Программа составлена

Линько И.В.,к.х.н.,доц.,

Рудницкой О.В., к.х.н., доц.,

кафедра неорганической химии,

факультет физико-математических

и естественных наук.


Балльно-рейтинговая система контроля успеваемости

студентов 2 курса специальности «Химия»

курс«Аналитическая химия»

I семестр 2009-2010 уч.года


Баллы за семестр Автоматическая оценка Баллы за итоговый контроль знаний (экзамен) Общая сумма баллов Итоговая оценка
Итоговая оценка Дополнительные баллы
78-80 5* По 5 баллов за каждый свыше 76*** 0-20** 86-100 5
69-77 4* нет

0-20**

0-20**

86-97

69-85

5

4

51-68 3* нет

0-20**

0-20**

0-20**

86-88

69-85

51-68

5

4

3

41-50 нет нет

0-20

0-20

0-20

69-70

51-68

41-50

4*

3*

2

< 41 2 нет нет нет 2

*ставится зачет, если он предусмотрен учебным планом;

**студент имеет право не проходить итоговый контроль знаний (экзамен);

***дополнительные баллы начисляются автоматически, если студент не проходит итоговый контроль: за 78 баллов, набранных в семестре, начисляется дополнительно 10 баллов (общая сумма баллов – 88); за 79 баллов – 15 баллов (общая сумма 94); за 80 баллов – 20 баллов (общая сумма 100)


Вид работы

Количество работ



Сумма баллов


Коэффициент пересчета

Общая сумма баллов с учетом коэффициента пересчета

Лабораторные работы

(выполнение, отчет, защита)

19 136 0,294 40*
Контрольные работы и тесты 8 контр.работ, 4 теста 100 0,400 40**
Итого за семестр


80
Итоговая аттесттация
20 1 20

Итого 100 баллов

* студент должен выполнить все лабораторные работы и набрать не менее 20 баллов за семестр;

** студент должен набрать не менее 12 баллов за семестр.

Балльно-рейтинговая система контроля успеваемости

студентов 2 курса специальности «Химия»

курс«Аналитическая химия»

II семестр 2009-2010 уч.года


Баллы за семестр Автоматическая оценка Баллы за итоговый контроль знаний (экзамен) Общая сумма баллов Итоговая оценка
Итоговая оценка Дополнительные баллы
78-80 5* По 5 баллов за каждый свыше 76*** 0-20** 86-100 5
69-77 4* нет

0-20**

0-20**

86-97

69-85

5

4

51-68 3* нет

0-20**

0-20**

0-20**

86-88

69-85

51-68

5

4

3

41-50 нет нет

0-20

0-20

0-20

69-70

51-68

41-50

4*

3*

2

< 41 2 нет нет нет 2

*ставится зачет, если он предусмотрен учебным планом;

**студент имеет право не проходить итоговый контроль знаний (экзамен);

***дополнительные баллы начисляются автоматически, если студент не проходит итоговый контроль: за 78 баллов, набранных в семестре, начисляется дополнительно 10 баллов (общая сумма баллов – 88); за 79 баллов – 15 баллов (общая сумма 94); за 80 баллов – 20 баллов (общая сумма 100)


Вид работы

Количество работ



Сумма баллов


Коэффициент пересчета

Общая сумма баллов с учетом коэффициента пересчета

Лабораторные работы

(выполнение, отчет, защита)

21 148 0,270 40*
Контрольные работы и тесты

6 контр.работ, 4 теста

4 дом.заданий

120 0,333 40**
Итого за семестр


80
Итоговая аттесттация
20 1 20

Итого 100 баллов

* студент должен выполнить все лабораторные работы и набрать не менее 20 баллов за семестр;

** студент должен набрать не менее 12 баллов за семестр.