[ МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
УТВЕРЖДАЮ
Декан факультета агрохимии, почвоведения и защиты растений, доцент Лебедовский И.А.
2013г
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
дисциплины Химия неорганическая и аналитическая для бакалавров направления 110400.62 «Агрономия»подготовки профиль –Защита растений Факультет, на котором Агрохимии, почвоведения и защиты проводится обучение растений Кафедра-разработчик Неорганической и аналитической химии Дневная форма обучения Заочная форма обучения Вид учебной работы Курс, Курс, Часов / з. е. Часов / з. е.
семестр семестр Аудиторные занятия — 1, 96/2, всего лекции 1, 42/1, консультации практические занятия (семинары) лабораторные работы 1, 54/1, Самостоятельная работа — 1, 84/2, всего курсовой проект (работа) контрольные работы 1, 10/0, реферат 1, 16/0, другие виды самостоятельной работы 1, 58/1, (Выполнение инд.заданий) Вид промежуточной экзамен 1, аттестации (зачет, экзамен) Всего по дисциплине 1, 180/5, Лист согласования рабочей программы дисциплины Рабочая программа разработана на основании:
ФГОС ВПО по направлению подготовки бакалавров 110400.62 «Агрономия»
код и наименование направления подготовки утвержденного регистрационный номер 22.12.2009 дата Примерной программы учебной дисциплины Химия неорганическая и аналитическая название дисциплины утвержденной ученым советом факультетов агрохимии, почвоведения и защиты растений наименование профильного УМО и дата утверждения протокол от 25.04.11 № 3. Рабочего учебного плана, утвержденного ученым советом университета, протокол от № Разработчик:
Александрова Э.А., д.х.н., профессор кафедры неорганической и аналитической химии – ведущий преподаватель подпись дата Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры неорганической и аналитической химии протокол от 10.06.13 № Заведующая кафедрой, д.х.н., профессор Кайгородова Е. А.
Ф.И.О., ученая степень, ученое звание подпись дата Рабочая программа согласована на заседании методической комиссии факультетов агрохимии, почвоведения и защиты растений Председатель методической комиссии ф-та д.с.-х.н., профессор Терпелец В.И.
Протокол согласования рабочей программы по дисциплине «Химия неорганическая и аналитическая» для бакалавров направления подготовки 110400.62 «Агрономия» (профиль – Защита растений) со 1.Органическая химия Органической и Зав. кафедрой,д.х.н., 4. Физ.коллоидная химия Органической и 5. Агрономическая химия Агрономической химии Зав.каф. д.с-х.н. профессор, Основная цель освоения дисциплины (модуля) «Химия неорганическая и аналитическая» – заложить основы теоретических знаний основных законов, принципов, методов неорганической и аналитической химии, привить практические навыки в проведении химических анализов для грамотного решения агрохимических, технологических и экологических вопросов АПК.
Преподавание неорганической и аналитической химии в общем цикле базовых общеобразовательных дисциплин является обязательным в системе обучения современных бакалавров по направлению подготовки 110400.62 Агрономия и профилю «Защита растений». Знание основ неорганической и аналитической химии является фундаментом для дальнейшего усвоения органической химии, физической и коллоидной и специальных, профилирующих дисциплин, базирующихся на этих знаниях. Изучение химических свойств и методов анализа неорганических соединений, применяемых в качестве средств защиты растений от вредителей и болезней и борьбы с сорной растительностью, позволит будущим специалистам грамотно решать эти важные агрохимические вопросы. Глубокое понимание механизма химического и биологического действия микро- и макроудобрений, пестицидов и гербицидов позволит при их применении на практике обеспечивать экологическую безопасность окружающей среды.
Общей задачей изучения дисциплины «Неорганическая и аналитическая химия»
является реализация требований, установленных в ФГОС ВПО по направлению подготовки 110400.62 Агрономия (профиль «Защита растений») в следующих видах профессиональной деятельности: научно-исследовательская, производственнотехнологическая, организационно-управленческая.
В ходе изучения курса неорганической и аналитической химии ставятся и решаются основные задачи:
-формирование современных представлений о строении и свойствах химических веществ, целенаправленного их изменения;
- ознакомление с методами анализа объектов сельскохозяйственного назначения (природных вод, почв, средств защиты растений, удобрений и др.);
-приобретение знаний о закономерностях протекания химических процессов и путях их регулирования;
-развитие научного мышления и общетехнической эрудиции, позволяющих решать многообразные химические задачи, встречающиеся в практике бакалавраагронома по профилю «Защита растений»;
- обобщение и систематизация новой научной литературы в виде рефератов и докладов на семинарах и тематических конференциях.
Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата. Дисциплина «Химия неорганическая и аналитическая» является базовой частью математического и естественнонаучного учебного цикла Б.2. Для успешного освоения данной дисциплины необходимы знания общей химии, биологии и математики в объме школьной программы.
Знания, умения и приобретенные компетенции будут использованы при изучении следующих дисциплин и разделов ООП:
-органическая химия;
- химия физическая и коллоидная;
-агрохимия.
2.Требования к формируемым компетенциям Процесс изучения дисциплины ««Химия неорганическая и аналитическая» направлен на формирование следующих компетенций:
а) общекультурные (ОК):
-владеть культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей е достижения (ОК-1);
-уметь логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь (ОК-2);
-уметь работать с информацией из различных источников для решения профессиональных и социальных задач (ОК-6);
-владеть основными средствами получения, хранения, переработки информации, иметь навыки работы с компьютером, как средством управления информацией (ОК-13).
б) профессиональные (ПК):
общенаучные:
-обладать базовыми знаниями фундаментальных разделов химии неорганической и аналитической в объме, необходимом для освоения химической защиты растений (ПКобщепрофессиональные:
-.знать и использовать основные законы и методы химии неорганической и аналитической в профессиональной деятельности (ПК-1);
- уметь систематизировать информацию о наличии ресурсов средств защиты растений и дать рекомендации по их рациональному использованию на предприятиях АПК (ПК-21);
-проводить химический анализ образцов природных вод, почв, средств защиты растений и продуктов растениеводства по стандартным методикам (ПК-25);
-обобщать результаты опытов, осуществлять их статистическую обработку, формулировать выводы по экспериментальным данным (ПК-26).
В результате освоения дисциплины «Химия неорганическая и аналитическая»
обучающийся должен:
-основные закономерности химических процессов и пути управления ими;
-взаимосвязь между свойствами химических систем, природой веществ и их реакционной способностью.
-состав, строение и свойства веществ, используемых на предприятиях АПК;
-основные закономерности химических процессов и пути управления ими;
-взаимосвязь между свойствами, природой химических систем и их реакционной способностью;
-методы химической идентификации и анализа веществ.
-использовать фундаментальные понятия и законы классической и современной химии неорганической и аналитической в профессиональной деятельности;
-работать с учебной и научной литературой;
-грамотно ставить цель и выбирать рациональные пути е достижения;
-применять химические и физико-химические методы анализа объектов сельскохозяйственного назначения;
-использовать различные приемы оценки физико-химических величин и анализировать полученные результаты;
в).Владеть:
-химическим мышлением;
-способностью к обобщению и критическому анализу литературных и экспериментальных данных;
-навыками постановки химических экспериментов и решения задач.
г). Иметь представление:
-о современных физико-химических методах анализа веществ, используемых на предприятиях АПК;
-о химическом моделировании технологических процессов АПК;
- об инновационных информационных системах и технологиях.
3. Структура и содержание дисциплины (модуля) «Химия неорганическая и аналитическая»
Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единиц, 180 часов Все виды учебной работы проводятся на 1-ом курсе в 1-ом семестре (в течение рабочих недель), форма контроля – экзамен в том числе:
Форма контроля:
зачет Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единиц 180 часов.
Неорганическая химия как Химическое равновесие важнейших соединений фосфорные удобрения.
соединений, свойства и Основы качественного Гравиметрический анализ, Титриметрический анализ, титриметрического Кислотно-основное титрование. Теория кислотно-основных Окислительноконтроль по дисциплине восстановительное и комплексонометрическое титрование в применении к практическим задачам № темы лекции Химия как наука, е задачи и значение в решении проблем сельскохозяйственного производства, защиты растений, охраны окружающей среды, и развитии безотходных и ресурсосберегающих технологий химических производств. Основные понятия и законы химии. Основные разделы химии и методы ее изучения.
Основные понятия химии (химический элемент, атом, молекула, атомная, молекулярная, относительные массы, моль, молярная масса, эквивалент, классы неорганических соединений, химическая реакция и др.). Молярная масса эквивалента, ее расчет для различных классов химических соединений.
Основные законы химии. Закон сохранения массы и энергии М.В. Ломоносова № темы лекции (самостоятельно). Закон постоянства состава химических соединений Ж.Пруста.
Закон кратных отношений Дж.Дальтона как проявление закона перехода количества в качество (самостоятельно). Закон простых объемных отношений Ж.Л Гей-Люссака (самостоятельно). Закон А.Авогадро и следствия из него. Закон эквивалентов.
Основные исторические этапы развития учения о строении атома. Ядерная модель атома по Э. Резерфорду, основные постулаты Н. Бора, протонно-нейтронная теория Д.Д. Игнатенко и Е.Н. Гапона, квантово-механическая теория строения атома.
Представления Луи - де - Бройля о корпускулярно-волновом дуализме электронов.
Уравнение Э. Шредингера как уравнение стоячей волны и квантовые числа, необходимые для его решения. Главное (n), побочное орбитальное (l), магнитное (m) и спиновое (s) квантовые числа, их характеристика и взаимосвязь. s, p, d, f – орбитали, их конфигурация. Распределение электронов в атоме. Правило В.М.Клечковского. Способы изображения распределения электронов: 1) метод Косселя; 2) электронные формулы; 3) графические электронные схемы. Правило Периодический закон и периодическая система Д.И.Менделеева Периодический закон Д.И.Менделеева, его современная формулировка.
Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева как графическое изображение периодического закона. Периодическая система как классификация атомов по строению их электронных оболочек. Периоды и группы, главные и побочные подгруппы элементов периодической системы, их характеристика.
Физический смысл номера периода и номера группы. Основные свойства элементов электроотрицательность. Общенаучное значение периодического закона и периодической системы Д.И.Менделеева.
Условие образования химической связи, ее природа. Работы Льюиса, Гейтлера, Лондона, Слейтера, Полинга, Александрова и др. в учении о химической связи.
Виды химических связей: ковалентная, ионная, металлическая и водородная для органических соединений. Ковалентная химическая связь, ее природа и механизм образования по теории валентных связей. Способы изображения ковалентных связей, свойства ковалентных связей (длина, энергия, насыщенность, направленность). Понятие о гибридизации атомных орбиталей, и – связи.
Разновидности ковалентной связи – неполярная, полярная, донорно-акцепторная.
Ионная связь, ее природа, количественная характеристика и свойства. Металлическая связь, ее характеристика, основные типичные свойства металлов. Водородная химическая связь в органических соединениях и межмолекулярная в неорганических, ее направленность, природа и механизм, энергия водородной связи в сравнении с Теория комплексных соединений А.Вернера, ее основные положения, описывающие структуру комплексных соединений. Получение и свойства комплексных соединений, их значение и применение. Влияние комплексообразования на растворение. Важнейшее комплексообразователи и лиганды.
Энергетика и направленность химических процессов Основные термодинамические понятия и величины: термодинамическая система № темы лекции (изолированная и неизолированная, равновесная и неравновесная, термодинамические процессы - обратимый и необратимый, равновесный и неравновесный). Термодинамические функции состояния: внутренняя энергия, энтальпия, энтропия, энергия Дж.Гиббса.
Первое начало термодинамики, его значение и применение. Закон Г.И. Гесса, следствия из него, применение для расчетов тепловых эффектов химических реакций. Теплоты образования и теплоты сгорания химических веществ.
Второе начало термодинамики. Энтропия как критерий направленности процессов в изолированных системах и как мера термодинамической вероятности системы.
Энергия Гиббса как критерий направленности процессов в неизолированных Химическая кинетика и катализ, химическое равновесие Скорость химических реакций и факторы влияющие на нее. Влияние концентрации реагирующих веществ на скорость химических реакций в законе действующих масс К. Гульдберга и П. Вааге. Константа скорости химической реакции, ее физический смысл. Порядок и молекулярность химических реакций.
Зависимость скорости химической реакции от температуры. Закон Вант-Гоффа.
Уравнения Аррениуса в экспоненциальной и интегральной логарифмической формах. Энергия активации, ее физический смысл с точки зрения теории переходного активного комплекса на примере образования йодистого водорода. Влияние катализаторов на скорость химических реакций. Особенности катализаторов.
Гомогенный и гетерогенный катализ. Значение и применение катализа в сельском хозяйстве. Каталитические системы и процессы в почвах и растениях.
Химическое равновесие. Обратимость химических реакций. Состояние динамического химического равновесия, условия и признаки равновесного состояния. Константа химического равновесия, ее роль в оценке направленности химических реакций. Принцип Ле - Шателье. Смещение равновесия по принципу Ле - Шателье при изменении концентрации реагирующих веществ, температуры и Окислительно-восстановительные реакции (ОВР) как процессы переноса электронов и изменения степеней окисления элементов. Типы ОВР. Методы составления уравнений ОВР. ОВР в природе, их роль в процессах почвообразования и очищения природных вод. Экологически чистые окислители. Основы электрохимии. Равновесие в окислительновосстановительных системах на границе металл-раствор. Электродный потенциал. Ряд напряжений металлов. Уравнение Нернста. Гальванические элементы, их ЭДС. Стандартные окислительно-восстановительные потенциалы. Направление протекания ОВР.
Вода в природе и живых организмах, химический состав природных водных растворов. Классификация воды по жсткости. Физические и химические свойства воды. Вода как растворитель. Электрохимически активированная вода, е получение, основные характеристики, биологическая роль, применение. Общие сведения о растворах. Энергетика процесса растворения. Зависимость растворения от природы и свойств растворителя и растворенного вещества. Гидраты, сольваты, кристаллогидраты. Классификация растворов по агрегатному состоянию растворенного вещества и растворителя, размеру частиц растворенного вещества, концентрации его в растворителе, способности проводить электрический ток, № темы лекции подчинению закону Рауля. Идеальные и неидеальные растворы. Признаки идеальности растворов, примеры. Понятие об активности растворов. Способы выражения концентрации растворов. Характерные свойства растворов. Закон Рауля. Эбуллиоскопия и криоскопия. Осмос и осмотическое давление. Закон ВантГоффа. Роль осмотического давления в развитии растений и живых организмов. Роль водных растворов в биологических системах.
Теория электролитической диссоциации Аррениуса, ее основные положения.
Гидратация как причина диссоциации. Степень и константа диссоциации на примере диссоциации угольной кислоты. Закон разбавления Оствальда. Ионная сила раствора.
Теория сильных электролитов. Диссоциация различных классов химических соединений. Ионные уравнения реакции, их полная и краткая запись.
Диссоциация воды. Ионное произведение воды. Водородный показатель (рН), его расчет. рН почвенных растворов и пути его регулирования. Роль рН биологической среды в развитии растений и живых организмов. Экспериментальное определение рН водных растворов, роль индикаторов. Буферные смеси как регуляторы рН среды, их значение и применение. Карбонатный буфер мирового океана. Буферные системы в почвах.
Гидролиз солей, причина и следствие гидролиза, константа и степень гидролиза, зависимость ее от различных факторов. Типичные случаи гидролиза. Составление уравнений гидролиза. рН растворов гидролизующихся солей в биологии. Гидролиз органических соединений, гидролизная промышленность для выработки ценных продуктов из непищевого сырья.
Химия неметаллов. Окислительные и восстановительные свойства неметаллов.
Кислородные и водородные соединения неметаллов. Обзор основных биогенных химических элементов (кислорода, водорода, углерода, азота, серы, фосфора) и их важнейших соединений, значение их в жизнедеятельности растений и животных.
Мышьяк и мышьяксодержащие соединения. Получение арсенитов и арсенатов кальция, натрия и меди, их применение в качестве средств защиты растений.
Понятие о пестицидах, их классификация (инсектициды, гербициды и фунгициды) и применение в сельском хозяйстве. Антагонизм, синергизм и аддитивное действие токсических веществ. Явления кумуляции и адаптации.
Химия азота, фосфора и их соединений. Азот и фосфор как макроэлементы минерального питания растений. Кислородные и водородные соединения азота и фосфора, их физические и химические свойства. Аммиак, его получение и свойства.
Соли аммония, их применение в сельском хозяйстве. Азотная кислота как окислитель. Восстановление азотной кислоты различной концентрации при взаимодействии с металлами разной активности.
Азотные и фосфорные удобрения. Круговорот азота и фосфора в природе.
Общий обзор металлов. Физические (электрические, механические, оптические, температурные) и химические свойства металлов (взаимодействие с неметаллами, водой, кислотами, щелочами). I и II-А подгруппы металлов.
Щелочные и щелочноземельные элементы, их важнейшие соединения, значение и применение в сельском хозяйстве. Соли натрия, их польза и вред. Засоление почв и меры по их рассолонцеванию. Роль солей кальция в структуре почв, гипсование № темы лекции почв. Соли кальция и магния как носители жсткости воды. Постоянная и временная жсткость воды, пути водоумягчения (содово-известковый способ, ионообменная сорбция). Алюминий и его соединения, их значение и биологическая роль.
d-элементы (хром, молибден, вольфрам, марганец, железо, кобальт, никель, платина, медь, ванадий, серебро, цинк, ртуть), их общая характеристика, особенности, физиологическое значение. Тяжлые металлы, их польза и вред. Ряд токсичности металлов для различных организмов. Металлы в окислительновосстановительных реакциях. Микроэлементы, их свойства, применение в микроудобрениях, биологическая роль.
Аналитическая химия как наука и дисциплина. Основы качественного Понятия, методы, задачи, развитие аналитической химии. Современная терминология в аналитической химии. Основы качественного анализа. Требования, предъявляемые к аналитическим реакциям. Аналитическая классификация ионов.
Систематический и дробный анализы. Аналитические реакции на ионы: К+, NH4+, Mg2+, NO3–, SO42–, Cl–, PO43–, CO32.
Классификация методов количественного анализа – химические (гравиметрия, титриметрия), физические и физико-химические). Физико-химические методы анализа (ФХМА) в агрономической науке. Классификация ФХМА, особенности, области применения. Физико-химические методы исследования в агрохимии и почвоведении, их преимущества.
Особенности аналитических сигналов в гравиметрическом и титриметрическом Гравиметрия. Сущность метода гравиметрии. Требования, предъявляемые к осаждаемой и весовой формам. Условия количественного осаждения труднорастворимых веществ. Последовательность операций и приемы обработки осадков, промывание осадков, выбор промывной жидкости, декантация и фильтрование, варианты и техника этих операций. Высушивание и взвешивание осадков. Точность гравиметрических методов, факторы, влияющие на точность.
Определение влаги и сухого вещества в растительных системах.
Сущность титриметрического анализа, методы. Требования, предъявляемые к реакциям в титриметрическом анализе. Измерительная посуда. Способы выражения состава растворов и вычисление в различных методах титриметрического анализа.
Титрование. Прямое и обратное титрование, титрование заместителя. Стандартные и стандартизированные растворы. Первичные стандарты и требования, предъявляемые к ним. Фиксаналы. Вторичные (стандартизированные) растворы. Точность титриметрического анализа. Источники погрешностей.
Сущность метода. Первичные стандарты для растворов кислот и щелочей.
Стандартизация растворов кислот и щелочей. Точка нейтральности, точка эквивалентности и конечная точка титрования. Определение гидрокарбонатной щлочности воды ацидиметрическим титрованием. Теория кислотно-основных индикаторов. Построение кривых титрования сильных и слабых кислот и оснований. Роль индикаторов в методе кислотно-основного титрования. Показатель титрования индикатора. Распространенные индикаторы. Научный подбор индикаторов. Алкалиметрическое титрование при определении органической кислоты в е технических образцах.
Окислительно-восстановительное и комплексонометрическое титрование № темы лекции Окислительно-восстановительное титрование ОВТ (редоксметрия).
Методы анализа: перманганатометрия, йодометрия, дихроматометрия. Индикаторы, применяемые в окислительно-восстановительных методах: специфические и окислительно-восстановительные. Перманганатометрия. Общая характеристика метода. Приготовление и стандартизация раствора перманганата калия.
Индикаторы, применяемые в ОВТ. Перманганатометрическое определение железа в Комплексонометрическое титрование. Реакции комплексообразования и требования к ним. Комплексоны – титранты комплексонометрии.
Этилендиаминтетрауксусная кислота и ее динатриевая соль (комплексон-III, ЭДТА) как хелатометрические реагенты. Индикаторы комплексонометрического титрования. Определение общей жсткости воды методом комплексонометрического титрования.
№ темы лекции Техника безопасной работы в химических лабораториях и выполнения лабораторных работ.
Расчеты количества моль, молекул и масс химических веществ. Определение молярных масс эквивалентов различных классов неорганических соединений.
ЛР№1. Классы химических соединений, их получение и свойства (4 часа) ЛР№2. Классификация элементов по строению электронных оболочек их атомов. Строение и свойства атомов и их изменение в периодах и группах. ( ЛР№3.Научное обоснование и определение типа химических связей в соединениях. (2часа).
ЛР №4. Комплексные соединения, способы их получения, свойства (2 часа).
ЛР№5. Определение тепловых эффектов и направленности процессов с применением методов термодинамики (2 часа).
ЛР№6. Кинетика химических процессов. Расчт констант скорости химических реакций при различных температурах. Определение направления смещения химического равновесия при изменении внешних факторов. Коллоквиум №1 на тему: «Химические превращения, закономерности их протекания» (4 часа).
ЛР№7. Окислительно-восстановительные процессы в водной среде (2 часа).
ЛР№8. Приготовление растворов заданной концентрации. Расчты концентрации и свойств растворов (4 часа).
ЛР№9. Химические реакции в растворах сильных и слабых электролитов.
Расчты степени и константы диссоциации электролитов. (2 часа) ЛР№10. Экспериментальное определение водородного показателя среды, его № темы лекции расчет. Коллоквиум №2 по теме: « Водные растворы электролитов, их ЛР№ 11. Исследование гидролиза солей (2 часа).
ЛР№12. Химия биогенных элементов и их соединений (4 часа).
ЛР № 13. Химия неметаллов азота и фосфора (2 часа).
ЛР №14. Химия металлов. Тяжелые металлы, их польза и вред. Научный семинар по теме: «Химия элементов» (4 часа)..
ЛР№15. Аналитические реакции на ионы: К+, NH4+, Mg2+, NO3–, SO42–, Cl–, PO43–CO32–. Качественный анализ смеси сухих солей (2 часа).
ЛР№16. Количественный гравиметрический метод анализа. Определение ЛР№ 17.Определение гидрокарбонатной щлочности воды ацидиметрическим ЛР№.18.Комплексонометрическое определение общей жесткости воды.
Коллоквиум № 3 по теме: «Основы аналитической химии». (4 часа).
№ Образовательные Вид учебной работы (удельный вес, %) Инновационные методы обучения.
Мультимедийные разработки (базы Компьютерный тренинг (ПК тестирование) Исследовательский метод обучения, в том числе реферативная Проблемный метод обучения Индивидуальные практические задания с возможностью самоконтроля по подготовленным правильным ответам Электронные учебные пособия и разработки 5. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов.
Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины № темы лекции Проработка материалов лекций и вопросов, 1- вынесенных на самостоятельное изучение (Основные законы химии. Окислительноконспектов тем, вынесенных на восстановительные процессы. Круговорот Выполнение расчетно-практических 1-7,9- 1,5,8- Составление отчетов по лабораторным Подготовка к коллоквиумам и контрольным Сдача коллоквиума и защита 1-8, 9-12, 17- 1- 1- Подготовка рефератов и докладов по 13- учебно-исследовательской работе.
Участие в научно-исследовательской работе на внутренний и внешний 9, 13, Распространение, применение, физико-химические свойства и методы получения водорода, значение его в природе;
Физико-химические свойства кислорода, его значение в природе, технике и Общие свойства натрия, калия и других элементов IА-подгруппы, их соединения, значение натрия и калия в природе и сельском хозяйстве;
Общие свойства магния, кальция и других элементов II А-подгруппы, их соединения, значение магния и кальция в природе, технике, биологии;
Общие свойства бора, алюминия и других элементов IIIА-подгруппы, их соединения, значение алюминия в природе и технике;
Общие свойства углерода, кремния и других элементов IVА-подгруппы, их соединения, значение углерода и кремния в природе и сельском хозяйстве;
Общие свойства азота, фосфора и других элементов VА-подгруппы, их соединения, значение азота и фосфора в природе и сельском хозяйстве;
Общие свойства кислорода, серы и других элементов VIА-подгруппы, их соединения, значение серы и е соединений в природе и сельском хозяйстве;
Общие свойства элементов VIIА-подгруппы, их соединения, значение галогенов в природе и сельском хозяйстве;
Общие свойства и особенности d-металлов, их распространение в природе, значение, применение;
Экология и токсикология металлов;
Круговорот азота, серы, воды, углекислого газа в природе;
Тяжлые металлы, их польза и вред, биологическое значение;
Вода, е свойства, значение в природе и сельском хозяйстве;
Тяжлая и лгкая вода, их особенности, польза и вред, перспективы рационального применения;
Электрохимическая активация воды, механизм активации, биологическая роль и значение в технике;
Электрохимически активированная вода, е особенности, механизм действия на растения и живые организмы;
Водородный показатель водных растворов, механизм действия среды и е биологическая роль в жизнедеятельности растений;
Новые теории строения атома и химической связи, их значение в науке и практике;
Проблемы экологии в сельском хозяйстве и пути их решения;
Сточные воды, методы их очистки;
Минеральный и изотопный состав воды, влияние их на живые организмы;
Озон, его свойства и применение для обезвреживания воздуха;
Производство мышьяксодержащих ядохимикатов, их свойства и области применения;
Производство кремнефтористого натрия, состав, сорта, свойства и области применения;
Производство солей бария, состав, свойства и области применения;
Парижская зелень, состав, свойства и область использования;
Окислительно-восстановительные процессы в почвах. Определение окислительно-восстановительного потенциала в водных системах, характеристика их антиоксидантной активности;
Аналитический контроль тяжлых металлов в почве, растениях, продуктах сельского хозяйства;
Современные физико-химические методы анализа, их сравнительная характеристика, достоинства и недостатки;
Применение физико-химических методов анализа для контроля качества сельскохозяйственной продукции;
Титриметрические методы анализа, их сущность и классификация, достоинства и недостатки, применение в сельском хозяйстве;
Химические тест-методы анализа объектов окружающей среды, анализ воды, воздуха и почвы;
Атомно-абсорбционный спектральный анализ, его особенности, значение и применение;
Атомно-эмиссионный спектральный анализ, его особенности, значение и применение;
Ядерно-магнитная спектрометрия как современный физико-химический метод анализа, основы теории, аппаратура, техника и методика эксперимента, практическое значение и применение;
Рентгенофлуоресцентная спектрометрия, физико-химические принципы, типы приборов, управление анализом и определение концентраций;
Молекулярная спектроскопия, особенности изучаемых спектров, аппаратурное обеспечение. Значение и применение в сельском хозяйстве;
Электрохимические методы анализа объектов окружающей среды, их сущность и классификация, достоинства и недостатки, применение в сельском хозяйстве;
Хроматографические методы анализа объектов окружающей среды, их сущность и классификация, достоинства и недостатки, применение в сельском хозяйстве;
Масс-спектрометрические методы анализа, их сущность, достоинства и недостатки, применение в сельском хозяйстве;
Особенности пробоотбора воды, значение пробоотбора в сельскохозяйственном производстве Особенности пробоотбора почвы, значение пробоотбора в сельскохозяйственном производстве Метод обратного титрования, его применение.
Метод осадительного титрования, его применение.
Титриметрический анализ в агрохимии и почвоведении;
Методы разделения и концентрирования в анализе объектов окружающей Сущнось, значение и применение окислительно-восстановительного титрования в сельскохозяйственном анализе Метрологические характеристики в аналитической химии, их значение в Кислотно-основные и окислительно-восстановительные равновесия в химическом сельскохозяйственном анализе
НАУЧНЫЕ ТЕМЫ:
Интенсификации биологических процессов с применением электрохимически Влияние водородного показателя на рост и развитие растений;Роль электромагнитного поля в электрохимической активации воды (ЭХАВ);
Окислительно-восстановительный потенциал – критерий антиоксидантной активности водных систем.
Водно-восковая дисперсия, её получение и применение для защитных покрытий в сельскохозяйственной практике.
Перечень литературы в электронном виде, рекомендуемой для 1. Александрова Э.А., Демиденко О.А., Гергаулова Р.М. «Лабораторные и практические работы по общей и неорганической химии», Краснодар, КубГАУ, 2004. – 551с.
2. Александрова Э.А., Демиденко О.А.,«Химия металлов», Краснодар, КубГАУ, 2002.
–339с.
3. Александрова Э.А., Сидорова И.И., «Химия неметаллов» Краснодар, КубГАУ, 2003. –300с.
4. Александрова Э.А., Гайдукова Н.Г., Кошеленко Н.А., Ткаченко З.Н. Тяжелые металлы в почвах и растениях и их аналитический контроль. Краснодар, 2001г., II-е изд.
2007. –166с.
5.Александрова Э.А., Тимофеева И.Ю. «Индивидуальные задания для самостоятельной работы студентов по химии», Учебно-методическая разработка для студентов инженерных и экономического факультетов. 3-е изд., Краснодар, КГАУ, 2013 г.
6. Александрова Э.А., Гайдукова Н.Г. Аналитическая химия. Теоретические основы и лабораторный практикум. В двух книгах. Книга1. Химические методы анализа, Москва:
КолосС, 2011г. I-е изд. – 549с.
5.3.Фонд оценочных средств для текущего контроля успеваемости База данных тестовых заданий по всем темам дисциплины «Химия неорганическая и аналитическая» в оболочке АСТ для ПК передана в компьютерные классы КубГАУ.
Контрольные вопросы, задачи с решениями и индивидуальные задания по каждой теме аналитической химии имеются в электронных учебниках и учебных пособиях:
Александрова Э.А., Демиденко О.А., Гергаулова Р.М. «Лабораторные и практические работы по общей и неорганической химии», Краснодар, КубГАУ, 2004. – 551с.
Александрова Э.А., Демиденко О.А., Тимофеева И.Ю., Попов И.Б. «Индивидуальные задания для самостоятельной работы студентов по химии», Учебно-методическая разработка для студентов инженерных и экономического факультетов. - 3 -е изд., Краснодар, КГАУ, 2006 г.
Александровой Э.А., Гайдуковой Н.Г. Аналитическая химия. Теоретические основы и лабораторный практикум. В 2 книгах. Книга1. Химические методы анализа, Краснодар:
2009г. II-е изд. – 619с.
5.4.Оценочные средства для аттестации по итогам освоения дисциплины (вопросы к экзамену) по дисциплине «Химия неорганическая и аналитическая»
1.Химия как наука, ее задачи. Характерные черты химии ХХ1 века. Значение химической науки в решении проблем агрохимии, почвоведения и защиты растений. Основные экологические проблемы, связанные с применением пестицидов, гербицидов и химическим загрязнением окружающей среды.
2.Основные понятия химии (химический элемент, атом, молекула, атомная и молекулярная относительные массы, моль, молярная масса. эквивалент, классы неорганических соединений, химическая реакция и др.). Молярные массы эквивалентов, их расчет для различных классов химических соединений.
3. Основные законы химии. Закон сохранения массы и энергии М.В. Ломоносова. Закон постоянства состава химических соединений Ж.Пруста. Закон кратных отношений Дж.Дальтона как проявление закона перехода количества в качество. Закон простых объемных отношений Ж.Л Гей-Люссака. Закон А.Авогадро и следствия из него. Расчет молекулярной массы газов по их относительной плотности. Закон эквивалентов.
4.Классы химических соединений. Свойства и способы получения оксидов, оснований, кислот и солей. Превращение средних солей в кислые и основные и наоборот.
Рассмотреть на примерах.
5.Учение о строении атома. Ядерная модель атома по Э. Резерфорду, основные постулаты Н. Бора, протонно-нейтронная теория Д.Д. Игнатенко и Е.Н. Гапона, квантово-механическая теория строения атома. Представления Луи - де - Бройля о корпускулярно-волновом дуализме электронов.
6.Уравнение Э. Шредингера как уравнение стоячей волны и квантовые числа, необходимые для его решения. Главное (n), побочное орбитальное (l), магнитное (m) и спиновое (s) квантовые числа, их характеристика и взаимосвязь. s, p, d, f – орбитали, их конфигурация.
7.Распределение электронов в атоме. Правило В.М.Клечковского. Способы изображения распределения электронов: 1) метод Косселя; 2) электронные формулы; 3) графические электронные схемы. Правило Гунда.
8. Периодический закон Д.И.Менделеева, его современная формулировка. Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева как графическое изображение периодического закона. Периодическая система как классификация атомов по строению их электронных оболочек. Периоды и группы, главные и побочные подгруппы элементов периодической системы, их характеристика. Физический смысл номера периода и номера группы. Общенаучное значение периодического закона и периодической системы Д.И.Менделеева.
9. Основные свойства элементов – атомный радиус, энергия ионизации, сродство к электрону и электроотрицательность. Изменение свойств атомов химических элементов в зависимости от их положения в периодической системе Д.И.Менделеева. Рассмотреть на примерах.
10.Химическая связь Условие образования химической связи, ее природа. Работы Льюиса, Гейтлера, Лондона, Слейтера, Полинга в учении о химической связи. Виды химических связей: ковалентная, ионная, металлическая и водородная для органических соединений.
Примеры.
11. Ковалентная химическая связь, ее природа и механизм образования по теории валентных связей. Способы изображения ковалентных связей, свойства ковалентных связей (длина, энергия, насыщенность, направленность). Понятие о гибридизации атомных орби талей, и – связи. Разновидности ковалентной связи – неполярная, полярная, донорноакцепторная. Рассмотреть на примерах.
12. Ионная связь, ее природа, количественная характеристика и свойства. Металлическая связь, ее характеристика, основные типичные свойства металлов. Водородная химическая связь в органических соединениях и межмолекулярная в неорганических, ее направленность, природа и механизм, энергия водородной связи в сравнении с ковалентной.
Примеры.
13.Комплексные соединения. Теория комплексных соединений А.Вернера, ее основные положения, описывающие структуру комплексных соединений. Получение и свойства комплексных соединений, их значение и применение. Важнейшее комплексообразователи и лиганды.
14.Энергетика и направление протекания химических процессов. Основные термодинамические понятия и величины: термодинамическая система (изолированная и неизолированная, равновесная и неравновесная), термодинамические процессы ( обратимый и необратимый, равновесный и неравновесный). Термодинамические функции состояния: внутренняя энергия, энтальпия, энтропия, энергия Дж.Гиббса.
15.Первое начало термодинамики, его значение и применение. Закон Г.И. Гесса, следствия из него, применение для расчетов тепловых эффектов химических реакций. Теплоты образования и теплоты сгорания химических веществ.
16. Второе начало термодинамики. Энтропия как критерий направленности процессов в изолированных системах и как мера термодинамической вероятности системы. Энергия Гиббса как критерий направленности процесса в неизолированных системах. Условия самопроизвольного протекания химических реакций. Привести примеры расчтов.
17. Химическая кинетика и катализ. Скорость химических реакций и факторы, влияющие на нее. Влияние концентрации реагирующих веществ на скорость химических реакций в законе действующих масс К. Гульдберга и П. Вааге. Константа скорости химической реакции, ее физический смысл. Порядок и молекулярность химических реакций.
Составление кинетических уравнений для простейших химических реакций.
18.Зависимость скорости химической реакции от температуры. Закон Вант-Гоффа.
Уравнения Аррениуса. Энергия активации, ее физический смысл с точки зрения теории переходного активного комплекса на примере образования йодистого водорода. Расчты величины скорости реакции от температуры.
19. Влияние катализаторов на скорость химических реакций. Особенности катализаторов.
Гомогенный и гетерогенный катализ. Значение и применение катализа в сельском хозяйстве и промышленности.
20. Химическое равновесие. Обратимость химических реакций. Состояние динамического равновесия, условия и признаки равновесного состояния. Константа химического равновесия, ее роль в оценке направленности химических реакций. Выражения констант химического равновесия для различных обратимых реакций.
21.Смещение равновесия по принципу Ле - Шателье при изменении концентрации реаги рующих веществ, температуры и давления. Рассмотрение принципа Ле - Шателье на примере реакций.
22. Понятие о растворах, примеры. Классификация растворов по агрегатному состоянию растворенного вещества и растворителя, размеру частиц растворенного вещества, концентрации его в растворителе, способности проводить электрический ток, подчинению закону Рауля. Идеальные и неидеальные растворы. Признаки идеальности растворов, примеры. Понятие об активности растворов.
23.Различные способы выражения концентрации растворов, их взаимосвязь.
24. Характерные свойства растворов. Закон Рауля. Эбулиоскопия и криоскопия. Осмос и осмотическое давление. Закон Вант-Гоффа. Роль осмотического давления в развитии растений и живых организмов. Роль водных растворов в биологических системах.
25.Растворы электролитов. Теория электролитической диссоциации Аррениуса, ее основные положения. Гидратация как причина диссоциации. Диссоциация различных классов химических соединений.
26.Степень и константа диссоциации на примере диссоциации слабых кислот и оснований. Закон разведения Оствальда. Ионные уравнения реакций, их полная и краткая запись.
27.Диссоциация воды. Ионное произведение воды. Водородный показатель (рН), его расчет. рН почвенных растворов и пути его регулирования. Роль рН биологической среды в развитии растений и живых организмов.
28.Экспериментальное определение рН водных растворов, роль индикаторов. Буферные смеси как регуляторы рН среды, их значение и применение. Буферные системы в почвах.
29.Гидролиз солей, причина и следствие гидролиза, константа и степень гидролиза, зависимость ее от различных факторов, рН растворов гидролизующихся солей в биологии. Применение гидролиза при использовании солей алюминия и железа для очистки сточных вод.
30. Коллоидные системы Особенности коллоидного состояния системы. Классификация коллоидов по агрегатному состоянию дисперсной фазы и дисперсионной среды.
Основные особые свойства коллоидов. Белки как коллоиды. Почвенные коллоиды.
31.Методы получения коллоидов – диспергирование и конденсация. Мицелла – элементарная частица коллоидных систем. Коагуляция как проявление агрегативной неустойчивости коллоидов. Концентрационная и нейтрализационная коагуляция по Б.В.Дерягину, механизм коагуляции.
32.Понятие о поверхностно-активных веществах (ПАВ). Роль ПАВ в стабилизации коллоидов, структурно-механический барьер по П.А.Ребиндеру. Метод коагуляции, используемый при очистке сточных вод..
33. Окислительно-восстановительные реакции (ОВР) как процессы переноса электронов и изменения степеней окисления элементов. Типы ОВР. Методы составления уравнений ОВР. ОВР в природе, их роль в процессах почвообразования. Окислители и восстановители в природных водах. Роль их в процессах самоочищения водоемов.
34.Равновесие в окислительно-восстановительных системах. Направление протекания ОВР. Примеры.
35.Окислительные и восстановительные свойства нитрита калия и оксида серы (IV).
Привести уравнения соответствующих реакций.
36.Вода в природе и живых организмах, химический состав природных водных растворов.
Классификация воды по жсткости.
37. Карбонатная и общая жесткость воды. Временная и постоянная жесткость. Способы е устранения.
38. Строение молекулы воды. Аномальные физические свойства воды, их причина.
Кластеры воды.
39. Атомные характеристики и основные химические свойства биогенных элементов (кислорода, водорода, углерода, азота, серы, фосфора). Их важнейшие соединения, распространение, применение, химические свойства.
40. Общий обзор металлов. Щелочные и щелочноземельные элементы. Алюминий.
Редкоземельные элементы (РЗЭ).
41. Тяжелые металлы. Ряд токсичности металлов для различных организмов.
42. Круговороты химических элементов азота, серы, фосфора в природе.
43. Круговорот воды и углекислого газа в природе.
ТИПОВЫЕ ПРИМЕРЫ ПРАКТИЧЕСКИХ УПРАЖНЕНИЙ И ЗАДАЧ ПО НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ
44.Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения: СCO2CaCO3(+t0C)?+H2O?Ca(H2PO4)2Ca3(PO4) 45.Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения: Zn?Zn(OH)2+NaOH?ZnSO 46. Какие из указанных веществ реагируют с гидроксидом натрия:HNO3, CaO, CO2, CuSO4, Al(OH)3, P2O5 ? Напишите уравнения соответствующих реакций.
47.Исходя из положения элемента в периодической системе, дайте характеристику атомов: а) хрома; б) азота.
48. Какую низшую и высшую степень окисления проявляют углерод, фосфор, сера и йод?
Составьте формулы соединений данных элементов, отвечающих этим степеням окисления. Как изменяется их окислительная активность?
49. Напишите электронные формулы ионов: Ca2+, N3.
50.Используя справочные данные, определите изобарный тепловой эффект Н химической реакции вашего варианта. Сделайте вывод о выделении или поглощении теплоты в процессе реакции.
а). Определите изменение энтропии S0298 в ходе химической реакции, протекающей при стандартных условиях в идеальном газообразном состоянии. Объясните знак изменения S0298 в результате данной реакции.
б). Определите изменение энергии Гиббса G0298 в ходе химической реакции, используя справочные данные. По знаку изменения энергии Гиббса G0298 сделайте вывод о возможности самопроизвольного протекания.
4NH3(г)+5О2(г)6Н2О(г)+4NO(г) CO(г)+3H2(г)CH4(г)+H2O(г) 4HCl(г)+О2(г)2H2O(г)+Cl2(г) 2CO(г)+3H2(г)CH4(г)+CO2(г) 51. Представьте указанные вещества в виде комплексных соединений:
KCNAgCN, 2KCNNi(CN) 2, Co(NO3)36NH3, 2KClPtCl 52. Для каждой реакции:
а) составьте уравнение скорости прямой реакции, обратной реакции и константы равновесия;
б) определите, в какую сторону сместится химическое равновесие при увеличении концентрации первого исходного вещества, повышении температуры и увеличении давления.
1) 2CO(Г)+O2(Г)2CO2(Г) H=-556,0 кДж 2) Fe3O4(К)+CO(Г)3FeO(К)+CO2(Г) H=34,6 кДж 4) C(графит)+2N2O(Г)CO2(Г)+N2(Г) H=-558,0 кДж 53. Укажите, какие из приведенных процессов представляют собой окисление, и какие – восстановление?
2. CaCaO;
54.Методом электронного баланса подберите коэффициенты, укажите окислитель и восстановитель для следующих окислительно – восстановительных реакций:
1. Cu+HNO3Cu(NO3)2+NO+H2O;
HBr+H2SO4Br2+SO2+H2O;
KClOKClO3+KCl;
2. Na2SO3Na2S+Na2SO4;
KCl+KMnO4+H2SO4Cl2+KCl+MnSO4+H2O;
Zn+HNO3Zn(NO3)2+N2O+H2O;
3. KMnO4+KNO2+H2OKNO3+MnO2+KOH;
Br2+KOHKBr+KBrO3+H2O;
Mg+HNO3Mg(NO3)2+N2+H2O;
55. Какие свойства проявляют в окислительно – восстановительных реакциях вещества, учитывая степень окисления атома элемента, указанного в вашем задании? Дайте мотивированный ответ.
Примерные задания:
56.Вычислите массу CuSO45H2O, необходимую для приготовления 250мл 0,005н.
раствора.
57.Вычислите объем раствора серной кислоты =1,59г/см3 (68%), необходимый для приготовления 5л аккумуляторной жидкости =1,22г/см3 (30%).
58. Вычислите массу гидроксида калия, необходимую для приготовления 1л раствора =1,08г/см3 с массовой долей КОН 10%.
59.Вычислите температуру замерзания раствора антифриза, полученного при растворении 1кг этиленгликоля С2Н4(ОН)2 в 2кг воды.
60. Напишите уравнения диссоциации следующих электролитов: а) H3PO4; б) NH4OH; в) CaCl2; г) (СaOH)2SO4; д) Ca(HCO3)2.
61. Допишите уравнения реакций, составьте к ним ионные уравнения:
62. К раствору уксусной кислоты прибавили ацетат натрия. В какую сторону сместится равновесие диссоциации уксусной кислоты?
63.Вычислите равновесную концентрацию иона Н+ в растворе уксусной кислоты с концентрацией 0,1моль/л (степень диссоциации равна 0,13).
64. Напишите молекулярные и ионные уравнения реакции гидролиза солей: а) NaCN;
б) Na2CO3.
65.Почему нельзя в водном растворе получить сульфид алюминия?
66. Вычислите концентрацию гидроксид-ионов в растворе, в котором концентрация ионов водорода равна 10-2моль/л.
67. Вычислите рН раствора, в котором [ОН -] равна 10-3моль/л.
68. Как сместится равновесие реакции гидролиза соли (NH4)2CO3 при добавлении NaOH к ее раствору?
69. Получение арсенитов и арсенатов кальция, натрия и меди, их применение в качестве средств защиты растений. Понятие о пестицидах, их классификация.
1.Аналитическая химия как наука, ее задачи. Значение в решении проблем охраны окружающей среды, экологического мониторинга и контроле производства и качества продукции различных отраслей народного хозяйства.
2.Основные понятия и термины аналитической химии: химический анализ, метод анализа, методика анализа, аналитический сигнал, метрология, реагент, количество вещества, эквивалент, молярная масса эквивалентов вещества.
3.Способы выражения концентрации вещества в растворах, их взаимосвязь.
4.Определения метрологических показателей: чистота и степень чистоты вещества, основной компонент, примесь.
5.Метрологические характеристики метода анализа: избирательность, чувствительность (предел обнаружения и диапазон определяемых содержаний), точность аналитических определений, абсолютная и относительная погрешность измерения.
6.Качественный химический анализ, его задачи. Аналитические реакции и способы их выполнения.
7.Требования к аналитическим реакциям, их чувствительность и селективность.
8.Обнаружение катионов металлов дробным методом. Качественные реакции отдельных катионов: железа (III), свинца (II), никеля (II), хрома(III), кобальта(II).
9.Классификация анионов. Особенности обнаружения анионов.
10.Качественные реакции отдельных анионов: сульфат-, карбонат-, фосфат-, хлорид-, нитрат- ионов.
11.Количественный анализ и агроэкологический мониторинг. Классификация методов количественного анализа.
12. Сущность, методы, операции гравиметрического анализа. Подготовка вещества к гравиметрическому анализу.
13.Гравиметрическое определение содержания кристаллизационной воды кристаллогидратах, расчт.
14. Гравиметрическое определение влажности веществ, расчт.
15. Гравиметрическое определение сухого вещества в растительном материале, расчт.
16. Титриметрический анализ. Основные понятия титриметрии: титрование,титрант, точка эквивалентности, конечная точка титрования, степень оттитрованности.
17.Требования к реакциям в титриметрическом анализе. Общие примы титрования (прямое и обратное титрование).
18.Методы титриметрического анализа, их сущность, особенности, применение.
19.Кислотно-основное титрование. Типовые расчты в титриметрическом анализе.
20. Стандартные и стандартизированные растворы, их приготовление, применение.
21. Построение кривых титрования..Особенности кривых титрования разных по силе кислот разными по силе основаниями.
22. Индикаторы кислотно-основного титрования, механизм их действия.
23. Определение карбонатной жсткости воды методом кислотно-основного титрования.
24. Определение общей кислотности плодов и овощей.
25. Методы осадительного титрования, кривые титрования, индикаторы.
26. Комплексометрическое титрование, сущность, классификация методов.
27. Комплексонометрия, титранты и индикаторы комплексонометрического титрования.
28. Определение общей жсткости воды комплексонометрическим методом, особенности, расчт.
29.Определение кальция и магния в водной вытяжке из почвы.
30.Окислительно-восстановительное титрование, сущность, методы, индикаторы.
31.Перманганатометрическое титрование, сущность, условия проведения, титрант.
32.Определение железа (II) в растворе соли Мора методом перманганатометрии, расчты.
33 Иодометрическое титрование, сущность метода иодометрии, индикатор.
34.Значение и применение окислительно-восстановительного титрования в сельскохозяй ственном анализе.
35.Химический анализ в агроэкологическом мониторинге, его значение, рациональное применение.
36. Точность аналитических определений. Ошибки систематические и случайные.
Вычисление абсолютной и относительной погрешности.
37.Требования к реакциям в титриметрическом анализе. Приемы титрования (прямое, обратное, титрование заместителя).
38. Первичные и вторичные стандартные растворы, их приготовление и применение.
Примеры.
39. Что такое титр раствора? Вычислите титр и молярную концентрацию эквивалентов щавелевой кислоты Н2С2О4 2Н2О в растворе, полученном растворением навески массой 125,03 г в мерной колбе мкостью 1литр.
40. Рассчитайте, сколько миллилитров 2н. раствора Н2SО4 надо взять для осаждения бария из навески 0,5234г ВаСl2 2Н2О.
41.Сколько миллилитров 10%-ой соляной кислоты ( = 1,049г/cм3) требуется для растворения 0,7500г ВаСО3?
42. В 250,0 мл воды растворили 0,3180 г хлорида кальция. Рассчитайте титр и нормальную концентрацию эквивалентов хлорида кальция в полученном растворе.
43.Вычислите массовую долю (%) гигроскопической воды в хлориде натрия по следующим данным: масса бюкса 0,1282 г; масса бюкса с навеской 6,7698 г; масса бюкса с навеской после высушивания 6,7506 г.
44. Какая масса HNO3, содержится в 500 мл раствора, если титр его равен 0,009450 г/мл?
45.Какой объм концентрированного раствора H2SO4 с = 1,220г/cм3 надо взять для приготовления 2л 0,2000н. раствора?
46.Чему равны молярные массы эквивалентов H2SO4, H2SO3, Mg(OH)2 и Ba(OH)2 в реакциях полной и неполной нейтрализации?
47.Определите титр 0,1000 н. раствора H2SO4.
48.Титр раствора HCl равен 0,003500 г/мл. Вычислите молярную концентрацию раствора.
49. Определите титр 0,1200 н. раствора H2SO4.
50.На титрование 20,00 мл раствора HNO3 затрачено 15,00 мл 0,1200 н. раствора NaOH.
Вычислите концентрацию раствора HNO3.
51.Какой объем 0,1500 н. раствора NaOH пойдет на титрование: а) 21,00 мл 0,1100 н.
раствора HCl; б) 21,00 мл раствора HCl с титром 0,003810 г/мл?
52.Какова молярная концентрация эквивалентов щавелевой кислоты H2C2O4 2H2O в растворе, полученном растворением 1,7334 г ее в мерной колбе вместимостью 250 мл?
53.Какой объм 0,1115 н. раствора NаОН потребуется на титрование 10 мл 0,1250 н.
раствора НСl?
54.Какой объм НNO3 с = 1,180 г/cм3 надо взять, чтобы приготовить 300 мл раствора с концентрацией сэк = 0,1000 н.?
55. Навеску технической загрязннной соды Nа2СO3 растворили в мерной колбе мкостью 100мл. Какова массовая доля (%) Nа2СO3 во взятой навеске, если на титрование 10мл приготовленного раствора пошло 11,2 мл 0,0950н. HCl.
56. Вычислить титр и молярную концентрацию эквивалентов тетрабората натрия Nа2В4О7 10H2O в растворе, полученном растворением 2,8605 г Nа2В4О7 10H2O в колбе мкостью 100мл.
57. Какая масса (в граммах) NaOH содержалась в растворе, если на титрование его пошло 18,2 мл 0,1200н. раствора HCl?
58. Сколько миллилитров 62% -ой кислоты Н2SО4 с = 1,5200 г/cм3 следует взять для приготовления 1литра 0,1000н. раствора?
59.20,00мл раствора хлорида калия неизвестной концентрации реагирует с 23,53 мл 0,02000н. раствора нитрата серебра. Определите молярную концентрацию эквивалентов хлорида калия в его растворе.
60. Щавелевую кислоту Н2С2О4 2Н2О массой 0,3015 г растворили в 50,0мл воды. На титрование полученного раствора пошло 17,81 мл раствора гидроксида натрия.
Определите концентрацию раствора (сэк) NaOH.
6.Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины (модуля) «Химия неорганическая и аналитическая»
1. Князев Д.А., Смарыгин С.Н. «Неорганическая химия». М.: Юрайт, 2012. – 592с.
2. Александрова Э.А., Демиденко О.А., Гергаулова Р.М. «Лабораторные и практические работы по общей и неорганической химии», Краснодар, КубГАУ, 2004. – 551с.
3. Александрова Э.А., Гайдукова Н.Г. Аналитическая химия. Теоретические основы и лабораторный практикум. В двух книгах. Книга 1. Химические методы анализа – М.:
Колос, 2011. – 549с.
4. Александрова Э.А., Гайдукова Н.Г. Аналитическая химия. Теоретические основы и лабораторный практикум. В двух книгах. Книга 2. Физико-химические методы анализа – М.: Колос, 2011. – 351с.
1. Некрасов Б.В. «Основы общей химии» в 2-ух томах, издание 4, Санкт-Петербург.: Издво «Лань», 2003г.
2. Александрова Э.А., Демиденко О.А.,«Химия металлов», Краснодар, КубГАУ, 2002. – 339с.
3. Александрова Э.А., Сидорова И.И., «Химия неметаллов» Краснодар, КубГАУ, 2003.
– 300с.
4. Александрова Э.А., Гайдукова Н.Г., Кошеленко Н.А., Ткаченко З.Н. Тяжелые металлы в почвах и растениях и их аналитический контроль. Краснодар, 2001г., II-е изд. 2007. – 166с.
5. Цитович И. К. «Курс аналитической химии» М.: ВШ., 2005 г. – 496 с.
6.Александрова Э. А., Цимбал М. В. «Лабораторная работа с компьютерным моделированием кислотно-основного титриметрического анализа». Краснодар, КГАУ, 2002 г. – 43 с.
7.Гайдукова Н.Г., Сидорова И.И. «Основные понятия титриметрического анализа», Краснодар, 2008 г. – 42 с.
8.Гайдукова Н.Г., Сидорова И.И. «Кислотно-основное титрование», Краснодар, 2008г. – 53 с.
в). Программное обеспечение и Интернет-ресурсы 1. База тестов по неорганической и аналитической химии в оболочке «АСТ» в глобальной сети КубГАУ, доступ для студентов в читальном зале и компьютерных классах университета.
2. Базы данных в программе Power Point мультимедийных презентаций к лекциям по дисциплине «Химия неорганическая и аналитическая» для студентов направления подготовки 111100.62, профиль «Защита растений».
Системное программное обеспечение: Некоторые операционные системы (ОС, operating system, OS) предназначенные для управления аппаратными ресурсами компьютера и взаимодействия программных процессов с аппаратурой, между собой и с пользователем – MS DOS, PC DOS, DR DOS, Windows 95/98, Windows NT/2000, Novell Netware, Solaris, Unix, OS/2, Linux, Mac OS; Драйвер (driver) – программа для управления принтером.
Прикладное программное обеспечение:
Текстовые редакторыMS Word, MS Works;
Электронные таблицы, предназначенные для работы с большими таблицами чиселExcel; Графические редакторы Paint Adobe Photoshop ;
Средства для презентаций учебных и обзорных лекций, докладов, MS Powerpoint;
Средства электронных коммуникаций для получения доступа в Интернет,Microsoft Internet Explorer ;
Файл-менеджеры– копирование, переименование, удаление, просмотр, редактирование, осуществляют запуск других программ. Windows Commander, Far ;
Переводчики с иностранного языка "Stylus", "Prompt", "Сократ" ;
Архиваторы – упаковка файлов на устройствах хранения информации PkZip, Rar;
Антивирусы – поиск и удаление компьютерных вирусов Norton Antivirus, McAfee VShield Файлы «Microsoft Office”, “DOC”, “XLS”.
7. Материально-техническое обеспечение дисциплины «Химия неорганическая и аналитическая»
1. Специализированная лекционная аудитория (Л.А.) на 100 чел. (412 Зоо) Лабораторный стол для проведения опытов Пульт управления зашториванием окон Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева в двух вариантах Наглядное пособие «Ряд стандартных электродных потенциалов»
2. Специализированная лаборатория для подготовки лекционных опытов (СЛЛО) Шкафы для хранения приборов, наглядных пособий 2.6 Стеллажи для размещения наглядных пособий (таблиц, рисунков) Лабораторная посуда, необходимая для проведения демонстрационных опытов 3. Лаборатории по неорганической и аналитической химии (6 лабораторий) (ЛНАХ) Лабораторная мебель и техсредства в лабораториях /130, 132, 231-234, (зф) / Стол преподавателя Стул преподавателя Стол аудиторный, покрытый плиткой Стол аудиторный, двухместный, покрытый пластиком Стулья аудиторные, круглые, без спинки 3.11 Аптечка Штативы металлические для бюреток Фарфоровые ступки Набор реактивов: HCl, HNO3-, NaOH, KOH, NH4OH, KCl, NaCl, Na2CO3, NaHCO3, 4. CaCO3, NaNO2, MgCl2., NH4Cl, CaSO4, Na2SO4, NiSO4, CoCl2, CuSO4, FeCl3, NH4CNS, K4[Fe(CN)6], K3[Fe(CN)6], Na[Sb(OH)6], дефиниламин, Реактив Несслера, Cr2(SO4)3, Al2(SO4)3, молибденовая жидкость, Ca(OH)2, K2Cr2O7, соль Мора, AgNO Мультимедийное сопровождение лекций по дисциплине «Химия неорганическая и Темы мультимедийных демонстраций по разделу «Химия неорганическая»:
1..Основные законы химии; 2). Классы неорганических соединений; 3). Строение атома;
4). Периодический закон и периодическая таблица Д.И. Менделеева; 5). Типы химических связей; 6). Комплексные соединения; 7). Основы химической термодинамики; 8). Окислительно-восстановительные реакции; 9). Химическая кинетика и катализ; 10). Химическое равновесие; 11). Растворы, их свойства; 12).
Теория электролитической диссоциации; 13). Водородный показатель, буферные системы; 14.) Протолитическая теория кислот и оснований; 15). Гидролиз солей; 16).
Основы коллоидной химии; 17). Химия серы; 18).Азот и его соединения, их свойства, получение, применение; 19). Вода, её свойства, биологическая роль, применение; 20).
Металлы, их свойства; 21). Круговорот веществ в природе.
По разделу «Химия аналитическая»: 1). Основные понятия и методы аналитической химии. 2).Основы качественного анализа; 2). Метрология в аналитической химии;
3).Методы пробоотбора и пробоподготовки природных объектов; 4).Основные типы реакций и процессов в химическом анализ; 5).Гравиметрический анализ; 6).Методы титриметрического анализа; 7).Определение карбонатной щлочности воды;
8).Лабораторная посуда в химическом анализе; 9).Окислительно-восстановительное титрование (редоксметрия); 10).Комплексонометрическое титрование.
УТВЕРЖДАЮ
ческой комиссии факультетаКАЛЕНДАРНО-ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН
по дисциплине Химия неорганическая и аналитическая Неде Лек Неде Лек Неде Лек Неде Лек Неде Лек и обратное. Стандартные и стандартизи рованные растворы. Точность титриметри сопровождение.Практические занятия не предусмотрены учебным планом лабораторной работы Основные понятия и законы химии.
по строению электронных оболочек их атомов. Свойства атомов и их изменение в периодах и группах.
Химическая связь, типы, свойства, механизм образования.
4 химических связей в соединениях, научное обоснование.
способы их получения, свойства Кинетика химических процессов.
Химическое равновесие. Принцип скорости химических реакций при Определение направления смещения изменении внешних факторов.
Вода, водные растворы, их ЛР№8. Приготовление растворов заданной концентрации.
Растворы электролитов. ТЭД.
ЛР№9.Химические реакции в растворах электролитов. Расчты степени и константы диссоциации электролитов.
Водородный показатель.
ЛР№ 10.Экспериментальное определение и расчет рН.
Коллоквиум № Гидролиз солей.
ЛР№11. Исследование гидролиза элементов и их соединений ЛР№ 13. Химия неметаллов - азота и фосфора. Азотные и фосфорные удобрения. Круговорот азота и фосфора в природе.
ЛР №14. Химия металлов I и II-А подгрупп ПСЭ. Научный семинар по теме: «Химия элементов».
ЛР№15. Химия d- элементов.
Тяжелые металлы, их польза и вред ЛР№16. Аналитические реакции Качественный анализ смеси сухих ЛР№17.Количественный гравиметрический метод анализа.
Определение влажности веществ ЛР№ 19.Определение гидрокарбонатной щлочности воды ацидиметрическим титрованием.
ЛР№.20.Комплексонометрическое определение общей жесткости Коллоквиум № 3 по теме: «Основы аналитической химии».
4. Программа самостоятельной работы студентов Проработка материалов лекции № 6 Выполнение индивидуального задания индивидуального задания Подготовка к контрольной (коллоквиуму№1) Проработка материалов Проработка материалов Проработка материалов составление отчта по теме Выполнение домашнего задания по теме № их соединений».
рефератов, тестирование 5. График выполнения курсового проекта (работы) Курсовой проект не предусмотрен учебным планом
«