Аналитическая химия

Сипаттама: Заттар мен материалдарды химиялық талдаудың теориялық негіздерін, химиялық элементтер мен олардың қосылыстарын сәйкестендіру, табу, бөлу және анықтау әдістерін, сондай-ақ заттардың химиялық құрамын белгілеу әдістерін зерттейді. Сапалық және сандық химиялық талдаулардың негізгі ұғымдары, ерітінділер құрамын білдіру және ерітінділерді дайындау тәсілдері, талдау нәтижелерін есептеу формулалары; титриметриялық талдау әдістерінің теориясы: бейтараптандыру, редоксиметрия, комплексонометрия, тұндыру, гравиметрия, талдаудың физика-химиялық әдістері оқытылады.

Кредиттер саны: 5

Компонент: Таңдау бойынша компонент

Цикл: Базалық пәндер

Мақсат

• Пәнді оқытудың мақсаты - заттарды талдаудың заманауи әдістерін меңгеру және оларды нақты есептерді шешу үшін қолдану.

Міндет

• Пәннің міндеттері: 1. Теория саласында - химиялық процестер теориясын дамыту, алгоритмдер мен есептеу техникасын қолдана отырып, термодинамикалық және кванттық-химиялық түсініктер негізінде күрделі химиялық жүйелерді есептеу. 2. Әдістемелік аспектіде-автоматтандыруды аналитикалық бақылауға олардың өзгеруінсіз тәуелділікті белгілейтін принципті жаңа әдістер мен әдістемелер негізінде енгізу (мысалы, физика-химиялық талдау, лазерлік, электрондық, жартылай өткізгіш техника). 3. Қолданбалы аспектіде: анықтау шегін арттыру (ерекше таза заттарды алу); талдаудың дәлдігін арттыру; жоғары талғамды талдау әдістерін құру; талдаудың экспресс әдістерін, ультрамикроанализді, бұзбайтын және қашықтықтан талдау әдістерін әзірлеу.

Оқыту нәтижесі: білу және түсіну

• - талдаудың сапалық, сандық және физикалық-химиялық әдістерінің теориялық негіздерін білу.

Оқыту нәтижесі: білім мен ұғымды қолдану

• - Аналитикалық химияның теориялық концепциялары мен нақты материалын шығармашылық талдай білу; -арнайы анықтамалық және ғылыми-техникалық әдебиеттерді қолдана білу, зертханалық, курстық жұмыстарға дайындық және рефераттар жазу; - химиялық талдау жүргізу үшін Қарапайым қондырғыларды жинау; - техникалық қауіпсіздік ережелерін сақтай отырып химиялық талдау жүргізу.

Оқыту нәтижесі: талқылай білуді қалыптастыру

• - стандартты емес шешімдер қабылдай алады; - ғылыми эксперименттердің нәтижелерін өңдеу және дербес ғылыми зерттеулерді жүргізу кезінде ақпаратты жинау, өңдеу, сақтау және беру кезінде қолданылатын заманауи компьютерлік технологияларды меңгерген; - жұмыс принциптерін түсінеді және ғылыми зерттеулер жүргізу кезінде қазіргі заманғы ғылыми аппаратурада жұмыс істей алады; - заманауи теориялық және эксперименттік химиядағы зерттеулердің өзекті бағыттары туралы түсінік бар; - практикалық жұмыс теориясы мен дағдыларын меңгерген; - ұсынылған тақырып бойынша зерттеу бағытын таңдау мақсатында ғылыми әдебиеттерді талдай алады; - алынған нәтижелерді талдауға, қажетті қорытындылар жасауға және ұсыныстарды тұжырымдауға қабілетті; - зерттеулерде алынған нәтижелерді есеп түрінде ұсына алады.

Оқыту нәтижесі: коммуникативтік қабілеттіліктер

• - химиялық талдау нәтижелерін сауатты түсіндіруді және ресімдеуді білу; - жаңа бағыттарды сәтті дамыта білу; - тәжірибелік міндеттерді өз бетінше шешу; - қазіргі заманғы талдау әдістерінің теориялық негіздерін терең меңгеру. - талдаудың әртүрлі әдістерін салыстыра білу, - талдаудың қажетті әдістерін таңдау және талдау қателігін бағалау.

Оқыту нәтижесі: Оқу дағдылары немесе сабаққа қабілеттілігі

• - студенттер элементтерді бөлу және анықтаудың түрлі әдістерін қолдануда практикалық дағдыларды меңгеруі тиіс. - Химиялық эксперимент техникасының негізгі дағдыларын меңгеру: Тұндыру, сүзу, жуу, қыздыру, өлшеу, белгілі концентрациялы ерітінділерді дайындау, титрлеу; - титрлеудің соңғы нүктесін орнатудың негізгі әдістерін меңгеру (индикаторлық, Потенциометриялық, амперометриялық); - рН ерітінділерін қазіргі заманғы әдістермен анықтай білу; - талдаудың фотоколориметриялық әдісімен танысу.

Дәріс сабақтарының тақырыптары

• 1 тақырып аналитикалық химия пәні, оның мақсаттары мен міндеттері, даму кезеңдері. Талдау түрлері: изотоптық, элементтік, молекулалық, фазалық. Заттардың сапалық және сандық талдауы. Талдаудың химиялық, физика-химиялық және физикалық әдістері. Деструктивті және құрылымдық емес әдістер. Қазіргі жағдайы және даму үрдістері.
• Тақырып 2 талдау әдістері. Табу әдістері. Есептер және табу әдісін таңдау. Сапалық талдау түрлері: атомдарды, иондарды, молекулалар мен заттарды идентификациялау. Бейорганикалық заттардың сапалық талдауы. Катиондар мен аниондарды талдау. Талдаудың бөлшек және жүйелі барысы. Аналитикалық реакциялардың сипаттамасы: сезімталдық, таңдау және ерекшелігі. Ашылатын минимум. Анықтау шегі. Реакциялардың іріктелуін (селективтілігін) арттыру тәсілдері. Катиондарды жүйелі сапалық талдау сұлбалары. Микрокристаллоскопиялық талдау. Тамшылатып талдау. Аниондарды талдау, топтық реактивтер және аниондарды ашудың ерекше реакциялары. Белгісіз заттың сапалық талдауы. Бөлу, бөлу және шоғырландыру әдістері. Бөлудің негізгі әдістері, оларды таңдау және бағалау. Салыстырмалы мөлшерді бөлу және кіші мөлшерді үлкен мөлшерден бөлу. Тұндыру. Тұндыру әдісімен бөлу. Гидроқышқылдардың, хлоридтердің, сульфаттардың, сульфидтердің, карбонаттар мен фосфаттардың Тұндыру және ерігіштігі шарттары. РН әртүрлі мәндерін анықтау, кешенді қосылыстар мен тотығу-тотықсыздану реакцияларын пайдалану арқылы бөлу тәсілдері. Экстракция. Экстракция әдісімен бөлу. Экстракция және реэкстракция шарттары. Экстракция әдісімен бөлу үшін пайдаланылатын негізгі реагенттер. Органикалық еріткіштерді таңдау, су фазасының рН өзгерту, бүркемелеу жолымен селективті бөлу.
• 3 тақырып аналитикалық анықтамалардың әдіснамалық аспектісі. Сынаманың Өкілділігі. Орташа сынаманы іріктеу. Дұрыс және ойнату. Қателіктердің жіктелуі: жүйелі және кездейсоқ қателіктер. Талдаудың жекелеген әдістерінің жүйелі қателіктері, оларды анықтау және жою. Стандартты үлгілерді пайдалану. Кездейсоқ қателіктер, промахтар. Талдау нәтижелерін статистикалық өңдеу. Орташа, дисперсия, стандартты ауытқу,сенімді ықтималдық, Стьюдент коэффициенті, сенімді интервал.
• Тақырып 4 гомогенді жүйедегі химиялық тепе-теңдік. Массаның әрекет ету заңы. Электролиттік диссоциация теориясының негізгі ережелері. Идеалды және нақты ерітінділер.
• 5 тақырып белсенділік және БЕЛСЕНДІЛІК коэффициенті. Жалпы (аналитикалық) және тепе-теңдік концентрациясы. Термодинамикалық және концентрациялық тепе-теңдік тұрақтылары. Әлсіз электролиттердің иондану дәрежелері мен тұрақтылары арасындағы өзара байланыс. Оствальд араластыру Заңы.
• Тақырып 6 қышқылдар мен негіздер туралы заманауи түсінік. Льюис Теориясы. Брендтер Теориясы-Лоури. Қышқыл-негізгі жұптасқан бу. Автопротолиз константасы.
• Тақырып 7 буферлік ерітінділер. Судың иондық туындысы және сутегі көрсеткіші. Қышқыл, сілті және негіз ерітінділерінде рН есептеу. Буферлік ерітінділердің рН есептеу.
• Тақырып 8 химиялық талдаудағы комплекс түзілу. Негізгі ұғымдар. Кешенді қосылыстардың жіктелуі. Кешенді қосылыстардың диссоциациясы. Комплекс түзілу процестерін есептеу.
• 9 тақырып тотығу-қалпына келтіру тепе-теңдігі. Электродтар. Аналитикалық химияда тотығу-қалпына келтіру реакцияларын қолдану. Тепе-тең тотығу-қалпына келтіру, стационарлық, стандартты, формальды (нақты) әлеует. Гальваникалық Элементтер. Тепе-тең тотығу-тотықсыздануға әсер ететін факторлар. Тотығу-тотықсыздану реакцияларының тепе-теңдік константалары. Аналитикалық Химиядағы гетерогенді тепе-теңдік.
• 10-тақырып жауын-шашынның пайда болу жағдайлары. Ерігіштік туындысы. Аз еритін қосылыстардың ерігіштігі. Бір аттас иондардың жауын-шашынның ерігіштігіне әсері. Тұз әсері. Бөлшек тұндыру. Жауын-шашын бетінің қасиеттері. Жауын-шашынның ластануы. Шөгудің әртүрлі түрлерінің жіктелуі.
• Тақырып 11 тұздардың гидролизі және оның түрлері. Тұздардың гидролиздеу процесінің сандық сипаттамалары. Тұздардың гидролизінің үш түрі үшін оларды есептеу үшін формулаларды шығару. Су ерітінділерінде амфотерды гидроксидтердің тәртібі. Амфотерды гидроксидтердің иондану константасы.
• Тақырып 12 аниондардың жіктелуі. Топтың жалпы сипаттамалары. Топтық реагенттер. Аниондар тотықтырғыштар және аниондар қалпына келтіргіштер. Иондар бірге болғанда ашу. Құрғақ затты талдау.
• Тақырып 13 Сандық талдаудың пәні мен міндеттері. Сандық талдау әдістерінің жіктелуі. Гравиметриялық (таразылық) талдау. Аналитикалық таразылар.
• Тақырып 14 талдау әдістерінің жіктелуі. Аз еритін қосылыстарды тұндырудың теориялық негіздері. Шөгетін және таразы формалары. Кристалды және аморфты. Жауын-шашынның ластануына әкелетін процестер. Талдаудың артықшылықтары мен кемшіліктері. Гравиметриялық талдаудағы жұмыс және есептеу техникасы.
• Тақырып 15 титриметриялық (Көлемді) талдау. Титриметриялық талдаудың мәні. Титрлеу тәсілдері: тура, кері, алмастыру бойынша титриметриялық талдау әдістерінің жіктелуі ерітінділердің концентрациясын білдіру тәсілдері. Титриметриялық талдаудағы есептер.

Негізгі әдебиет

• Основная литература 1 Васильев В.П. Аналитическая химия. В 2 кн.: учебник для вузов / В. П. Васильев. - 5-е изд. стереотип. - М.: Дрофа, 2005-(Высшее образование). Кн. 1 : Титриметрические и гравиметрический методы анализа. - 2005. - 367 с. 2 Васильев В.П. Аналитическая химия. В 2 кн.: учебник для вузов / В. П. Васильев. - 4-е изд. стереотип. - М.: Дрофа, 2004-(Высшее образование). Кн. 2: Физико-химические методы анализа. - 2004. - 383с. 3 Саенко О.Е. Аналитическая химия: учебник для сред. спец. учеб. заведений / О. Е. Саенко. - Ростов н/Д: Феникс, 2009. - 310 с. 4 Келина Н.Ю. Аналитическая химия в таблицах и схемах: учеб. пособие / Н. Ю. Келина, Н. В. Безручко. - Ростов н/Д: Феникс, 2008. - 375 с. 5 Глубков Ю. М. Аналитическая химия: учебник / Ю. М. Глубков [и др.] ; под ред. А. А. Ищенко. - 2-е изд., стереотип. - М.: Академия, 2006. - 317 с.

Қосымша әдебиеттер

• Дополнительная литература 6 Васильев В.П. Аналитическая химия. В 2-томах.. -М.: Высш. шк., 1989. –704с. 7 Золотов Ю.А. Основы аналитической химии. –М.: Высш. шк., 1999.1-2-3 томы 8 Логинов Н.Я., Воскресенский А.Г., Солодкин И.С. Аналитическая химия. –М.: Просвещение, 1979. –480 с 9 Алексеев В.Н. Курс качественного химического полумикроанализа. М.: Химия, 1973 10 Алексеев В.Н. Количественный анализ. М.: Химия, 1972 11 Юинг Г. Инструментальные методы химического анализа. –М.: МИР, 1989. –608с.Пер.с англ. 12 Ушакова Н.Н., Николаева Г.Р., Моросанова С.А. Пособие по аналитической химии. –М.: МГУ, 1981. –152с. 13 Пилипенко А.Т., Пятницкий И.В. Аналитическая химия. В 2-томах. –М.: Химия, 1990. –846с. 14 Мечковский С.А. Аналитическая химия. – Минск: Изд-во БГУ, 1975. –400с. 15 Москвин Л.Н., Царицына Л.Г. Методы разделения и концентрирования в аналитической химии. Л.: Химия, 1991 16 Пономарев В.Д. Аналитическая химия. I-II т., М.: Высшая школа, 1982 17 Крешков А.П. Основы аналитической химии. Т. I-II, М.: Химия, 1970 18 Скуг Д. , Уэст Д. Основы аналитической химии. М., т. 1,2, 1979 19 Пятницкая И.В. Теоретические основы аналитической химии: Теория главных типов химических реакций. Киев, 1978, 271 с. 20 Золотов Ю.А. Очерки аналитической химии. М., 1977, 238 с. 21 Посыпайко В.И., Козырева Н.А., Логачева Ю.П. Химические методы анализа. –М.: Высш.шк., 1989. –448с. 22 Толстоусов В.Н., Эфрос С.М. Задачник по количественному анализу. - М.:Высшая школа, 1986. 23 Ярославцев А.А. Сборник задач и упражнений по аналитической химии. -М.: Высшая школа, 1979. 24 Логинов Н.Я., Сборник задач и упражнений по аналитической химии. -М.: Высшая школа, 1979. 25 Воскресенский А.Г Сборник задач и упражнений по аналитической химии. -М.: Высшая школа, 1979. 26 Дорохова Г.Н., Сборник задач и упражнений по аналитической химии. -М.: 2004 27 Васильев Сборник задач и упражнений по аналитической химии. -М.: 2003 28 Ю.Лурье Справочник по аналитической химии. - М.: Химия, 1989. 29 Ляликов С, Физико-химические методы анализа. - М.: Химия, 1974.Ю.Алесковский В.Б. Физико-химические методы. - Л.: Химия, 1988. 30 Барковский В.Ф. и др. Основы физико-химических методов. - М.: Высшая школа, 1989. 31 Дорохова Г.Н., Прохорова Г.В. Аналитическая химия. Физико-химические методы анализа, М.: Высшая школа, 1991.