Учебно- методический комплекс дисциплины «Методы исследования веществ и материалов» Разработчик: Шапкин Н. П

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ (РПУД)

Форма подготовки - очная

1. 
   сформировать базовые знания и представления о фундаментальных законах и основных методах исследования физико-химических свойств и структуры веществ.
   
2. 
   Обобщить и систематизировать знания, включающие фундаментальные законы, лежащие в основе физико-химического анализа.
   
3. 
   сформулировать основные задачи физико-химического анализа, установить область и границы применимости различных методов;
   
4. 
   рассмотреть основные экспериментальные закономерности, структуру и математическую форму основных уравнений, лежащих в основе физико-химического анализа, особенности их использования в различных методах;
   
5. 
   рассмотреть основные приемы и методы экспериментального и теоретического исследования физико-химических свойств, использование этих методов в современных технологиях;
   
6. 
   установить область применимости моделей, применяемых физико-химических
   
7. 
   исследованиях, рассмотреть способы вычисления физико-химических величин, характеризующих явления; обеспечить овладение методологией физико-химических исследований.
   

1. 
   Структура и содержание теоретической частИ курса
   

1. 
   Симметрия молекул. Элементы симметрии. Точечные группы.
   
2. 
   Строение атома и происхождение атомных спектров.
   
3. 
   Строение молекул и происхождение молекулярных спектров.
   
4. 
   Молекулярные орбитали и аспекты симметрии.
   
5. 
   Спектроскопия. Общее введение. Электромагнитный спектр.
   
6. 
   Критерии, помогающие отнесению линий. Интенсивность электронных переходов.
   
7. 
   Правила отбора. Переходы с переносом заряда.
   
8. 
   Влияние растворителя на спектры.
   
9. 
   Хромофорные группы. Применение.
   
10. 
    Колебательная спектроскопия. Поглощение излучения молекулярными колебаниями – правила отбора.
    
11. 
    Силовая постоянная. Закон Гука. Колебания многоатомных молекул. Правило 3N6 (5).
    
12. 
    Эффекты, вызывающие появление полос поглощения. Концепция групповых колебаний
    
13. 
    Спектроскопия комбинационного рассеяния. Правила отбора.
    
14. 
    Спектроскопия резонансного комбинационного рассеяния. Соотношение между прочностью связи и сдвигом частоты в ИКспектрах.
    
15. 
    Аппаратура для ИК спектроскопии, приготовление образцов.
    
16. 
    Аппаратура для спектроскопии КР.
    
17. 
    Сравнение методов ИК и КР, их преимущества и недостатки.
    
18. 
    Общие сведения об экспериментальных методах позитронной спектроскопии.
    
19. 
    Сечение процессов аннигиляции, 2фотонная, 3фотонная аннигиляция.
    
20. 
    Состояние атома позитрония. Влияние магнитного поля (эффект Зеемана).
    
21. 
    Измерение времени жизни позитронов в веществе. Временной спектр.
    
22. 
    Методы определения вероятности 3аннигиляции позитрона
    
23. 
    Мессбауэровская или резонансная спектроскопия. Эффект Мессбауэра на атомах.
    
24. 
    Химический сдвиг и расщепление резонансной линии. Влияние симметрии окружения на химический сдвиг и расщепление.
    
25. 
    Примеры спектров веществ.
    
26. 
    Рентгенофазовый и рентгеноструктурный анализ.
    
27. 
    Дифракция рентгеновского монохроматографического излучения.
    
28. 
    Формула Лауэ для расчета размера частиц и межпакетного расстояния в аморфных веществах.
    
29. 
    Уравнение Брэгга-Вульфа. Расчет межслоевых расстояний в кристаллических веществах. В качестве примера – структура NaCl.
    
30. 
    Рентгено-электронная спектроскопия.
    
31. 
    Фотоэлектронная спектроскопия. Общие положения.
    
32. 
    Отнесение полос в РФЭспектрах.
    
33. 
    Протонный магнитный резонанс. Принцип получения резонансного сигнала на ядре. Сдвиг по отношению к эталону. Обозначение шкалы.
    
34. 
    Спин-спиновое взаимодействие. Расщепление сигналов в постоянном магнитном поле на ядрах углерода, фосфора, кремния. Примеры.
    
35. 
    Основы дериватографического анализа. Схема термических весов.
    
36. 
    Кинетический спектр термодеструкции, модель Фримена-Кэррола.
    
37. 
    Приближенные методы расчета энергии активации.
    
38. 
    Качественные методы определения температуры термодеструкции. Полуколичественные методы определения температуры разложения.
    
39. 
    Метод Райха и Леви. Возможные применения при исследовании элементоорганических и металлорганических соединений.
    
40. 
    Определение молекулярной массы мономера и полимера. Средневесовой, среднечисловой, средневязкостный молекулярный вес.
    
41. 
    Определение величины полидисперсности.
    
42. 
    Молекулярно-массовое распределение в полимере. Основы гелевой хроматографии полимеров.
    
43. 
    Методы экспериментального получения хроматографических спектров
    
44. 
    Источники погрешностей при измерении параметров удерживания, влияющие на точность идентификации.
    
45. 
    Уравнение динамики сорбции. Определение нулевого объема, рабочего объема колонки
    
46. 
    Параметры колонки. Величина эффективности теоретической тарелки (ВЭТТ).
    
47. 
    Метод Глюкауфа. Теоретические аспекты гелевой хроматографии.
    
48. 
    Модель Пората. Возможность применения при исследовании элементоорганических полимеров.
    
49. 
    Химия поверхности пористых и непористых носителей. Методы модификации поверхности твердых тел.
    
50. 
    Молекулярные наслаивания. Якорные группировки.
    
51. 
    Расчет степени модификации поверхности. Примеры практического использования.
    

1. 
   Пентин Ю.А. Физические методы исследования в химии: Учебник / Ю.А. Пентин, Л.В. Вилков - М.: Мир,АСТ, 2003 - 683с.
   
2. 
   Ельяшевич М.А. Атомная и молекулярная спектроскопия. Атомная спектроскопия / М.А. Ельяшевич; предисл. Л.А. Грибова - М.: КД "Либроком", 2009 - 415 с.
   
3. 
   Ельяшевич М.А. Атомная и молекулярная спектроскопия. Молекулярная спектроскопия / М.А. Ельяшевич; предисл. Л.А. Грибова - М.: КД "Либроком", 2009 - 527 с.
   

1. 
   Реутов, В. А. Требования к оформлению письменных работ, выполняемых студентами Института химии и прикладной экологии ДВГУ / В. А. Реутов. – Владивосток : Изд-во Дальневост. ун-та, 2010. – 59 с.
   
2. 
   Шапкин, Н. П. Практикум по химии элементоорганических соединений. Учебное пособие / Н. П. Шапкин, А. А. Капустина, И. В. Свистунова, В. В. Баженов. - Владивосток : Изд-во Дальневост. ун-та, 2009. – 57 с
   
3. 
   Джонатан В. Стид, Джерри Л. Этвуд. Супрамолекулярная химия. Издательство: Академкнига, ISBN: 978-5-94628-305-2 (том 1), 978-5-94628-307-6 (том 2); 482 (том 1), 418 (том 2)
   
4. 
   Краткий справочник физико-химических величин / Под ред. А.А. Равделя и А.М. Пономаревой - СПб: Иван Федоров, 2003 - 240с ISBN 5-8194-0071-2.
   
5. 
   Егорочкин А.Н., Воронков М.Г. / Электронное строение органических соединений кремния, германия и олова // Новосибирск. Из-во СОРАН. 2000. 563 с.
   

1. 
   Черкасов В.К., Курский Ю.А., Кожанов К.А., Бубнов М.П., Куропатов В.А. Методы ЭПР и ЯМР в органической и элементоорганической химии. Электронное учебное пособие. - Нижний Новгород: Нижегородский госуниверситет, 2010. - 53 с http://window.edu.ru/resource/052/74052
   
2. 
   Вязьмин С.Ю.,Рябухин Д.С.,Васильев А.В. Электронная спектроскопия органических соединений: учебное пособие. Спб.: СПбГЛТА. 2011г.-43с. http://www.edu.ru/resource/055/77055
   
3. 
   Каратаева Ф.Н., Клочков В.В. Спектроскопия ЯМР в органической химии.Ч. 1. Общая теория ЯМР. Химические сдвиги 1Нб 13С. Казань: Изд-во Казанск. федер. ун-та, 2012.- 96 с. http://window.edu.ru/resource/068/78068