Рабочая программа дисциплины Химия. Модуль «Аналитическая химия»

Проректор по учебно-методической работе

Специалист

1. 
   Цели освоения дисциплины:
   

2. 
   Место дисциплины в структуре ООП специалитета.
   

3. 
   Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения модуля.
   

• 
  основные законы и методы аналитической химии, условия их применения и основные метрологические характеристики методов;
  
• 
  основные принципы работы современного оборудования и уметь им пользоваться;
  
• 
  основы использования информационных технологий в аналитической химии.
  

• 
  - обоснованно выбрать соответствующий метод анализа в зависимости от поставленной задачи;
  
• 
  производить пробоотбор различных материалов в соответствии с нормативной документацией;
  
• 
  грамотно представлять результаты анализа;
  
• 
  производить различные химико-аналитические операции;
  

• 
  навыками работы по анализу биологических объектов, освоить современные приемы пробоотбора и пробоподготовки биологических материалов;
  
• 
  современными компьютерными приемами обработки аналитического сигнала.
  

• 
  выполнение лабораторных работ;
  
• 
  выполнение отчетов к лабораторным работам;
  
• 
  защита лабораторных работ;
  
• 
  подготовка и участие в ролевых играх;
  
• 
  участие в дискуссиях; подготовка презентаций и их представление
  

1. 
   Предмет аналитической химии, ее структура, цели и задачи, место в системе других наук, связь с практикой.
   
2. 
   Основные проблемы аналитической химии: снижение предела обнаружения повышение точности и избирательности, обеспечение экспрессности и их значение в анализе биологических объектов.
   
3. 
   Аналитическая химия, химический анализ, аналитическая служба.
   
4. 
   Классификация методов анализа: химические. Физические и биологические. Макро-, микро- и полумикрометоды в анализе биологических объектов.
   
5. 
   Основные характеристики методов анализа: точность, правильность, сходимость, воспроизводимость, коэффициенты чувствительности, пределы обнаружения, нижняя и верхняя границы определяемых содержаний. Способы повышения точности.
   
6. 
   Классификация погрешностей химического анализа: систематические, случайные, промахи; абсолютные, относительные.
   
7. 
   Способы оценки правильности.
   
8. 
   Статистическая обработка данных химического анализа.
   
9. 
   Основные типы реакций, используемых в аналитической химии: кислотно-основные, осаждения-растворения, окисления-восстановления, комплексообразования.
   
10. 
    Активность и концентрация. Ионная сила растворов. Понятие о конкурирующих реакциях. Коэффициент конкурирующей реакции.
    
11. 
    Закон действующих масс для равновесных систем. Константы равновесия: термодинамическая, реальная, условная, их взаимосвязь.
    
12. 
    Теория кислот и оснований Бренстеда – Лоури.
    
13. 
    Участие растворителя в химической реакции переноса протона.
    
14. 
    Автопротолиз амфипротонных растворителей.
    
15. 
    Влияние природы растворителя на силу протолитов. Нивелирующее и дифференцирующее действие растворителей.
    
16. 
    Вычисление рН в растворах различных протолитов: кислот, оснований, солей, буферных растворов и других системах.
    
17. 
    Задачи количественных определений в биологии. Методы анализа. Способы выражения результатов анализа биологических объектов.
    
18. 
    Основные стадии химического анализа. Планирование эксперимента, выбор метода анализа, составление алгоритма анализа.
    
19. 
    Отбор проб различных видов биологических объектов, их представительность и размер.
    
20. 
    Подготовка биологического образца к анализу. Методы разложение биологических объектов: сухие и мокрые (методы Кьельдаля, Дениже, Дюма). 21. Сплавление и его использование при анализе биологических объектов. Анализ без разложение образца.
    
21. 
    Методы обнаружения и идентификации. Аналитические реагенты и реакции. Дробный и систематический ход анализа. Способы проведения реакций идентификации.
    
22. 
    Классические химические методы анализа.
    
23. 
    Гравиметрический метод анализа: сущность, классификация, метрологические характеристики, преимущества и недостатки, источники погрешностей.
    
24. 
    Титриметрический метод анализа: общая характеристика, метрологические параметры. Применение в анализе биологических объектов. 26. Классификация титриметрических методов по способу проведения определения (прямое, обратное, косвенное, непрерывное, в неводных средах) и по типу химических реакций (кислотно-основное, комплексонометрическое, осадительное, редокс-титрование).
    
25. 
    Построение кривых титрования, скачок титрования, точка стехиометричности и конца титрования.
    
26. 
    Способы фиксирования точки конца титрования. Индикаторы и механизмы их действия в различных методах
    
27. 
    Примеры конкретных методов титриметрического анализа: кислотно-основной, комплексонометрия, перманганатометрия, иодометрия.
    
28. 
    Общая характеристика инструментальных методов анализа. Классификация методов, их использование в анализе биологических объектов.
    
29. 
    Электромагнитный спектр и особенности взаимодействия атомов и молекул с ММИ. Атомные и молекулярные спектры, их характеристики. Количественные характеристики поглощения света веществом: оптическая плотность, пропускание, коэффициент светопропускания.
    
30. 
    Молекулярная абсорбционная спектроскопия (спектрофотометрия). Сущность метода.
    
31. 
    Основной закон поглощения, условия его выполнения, причины отклонения.
    
32. 
    Выбор фотометрических реакций и условий измерения поглощения света: длины волны, раствора сравнения, толщины поглощающего слоя.
    
33. 
    Способы определения концентраций по величине аналитического сигнала: методы градуировочного графика, сравнения, добавок, дифференциальный метод.
    
34. 
    Электрохимические методы анализа. Классификация методов, основные метрологические характеристики и использование в анализе биологических объектов.
    
35. 
    Потенциометрический метод анализа. Сущность метода. Классификация подметодов.
    
36. 
    Индикаторные, электроды сравнения и ионселективные электроды в потенциометрии. Стеклянный электрод. Ферментные электроды.
    
37. 
    Прямая потенциометрия и потенциметрическое титрование. Преимущества, недостатки, использование в анализе биологических объектов.
    
38. 
    Вольтамперометрия. Сущность метода, метрологические характеристики, примеры применения для анализа биологических объектов. Современные методы вольтамперометрии.
    
39. 
    Основные методы разделения и концентрирования, их роль в анализе биологических объектов. Количественные характеристики: коэффициент разделения, степень извлечения, коэффициент и константа распределения.
    
40. 
    Экстракция. Теоретические основы метода. Закон распределения. Классификация экстракционных процессов. Типы экстракционных систем.
    
41. 
    Хроматографические методы разделения, концентрирования и определения. Сущность метода. Классификация хроматографических методов. Способы получения и основные параметры хроматограмм. Аналитическая и препаративная хроматография. Понятие о газовой, газо-жидкостной, ионообменной, высокоэффективной жидкостной и гель-хроматографии.
    
42. 
    Перспективы развития методов анализа биологических объектов.
    
43. 
    Статистическая обработка результатов химического анализа на компьютерах.
    
44. 
    Базы данных в аналитической химии.
    
45. 
    Компьютеризация химического анализа
    

1. 
   Основы аналитической химии. Под редакцией Ю.А. Золотова. Учебник для вузов. В 2 кн. / Т.А. Большова, Г.Д. Брыкина, А.В. Гармаш и др. – 1-е изд. 2001.; 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк.,2002. ; 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк.,2003. ; 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк.,2004.
   
2. 
   Аналитическая химия. Васильев В.П. Учебник в 2 кн.- М.: Дрофа, 2004 г.; 2006 г.; 2007 г.
   

1. 
   Основы аналитической химии. Вершинин В.И., Власова И.В., Никифорова И.А. Уч. пособие. Омск: Изд. ОмСГ, 2007 г.
   
2. 
   Чернова Р.К., Кулапина Е.Г., Козлова Л.М., Белолипцева Г.М. Практикум по аналитической химии. Учебное пособие для студентов биологического факультета. СГУ. Саратов. 2006 г.
   

1. 
   Предмет и задачи аналитической химии. Химический анализ.
   
2. 
   Электрохимические методы анализа. Общая характеристика.
   

1. 
   Основные понятия и приемы аналитической химии: аналитическая реакция, аналитический реагент, аналитический сигнал; способы проведения реакций идентификации.
   
2. 
   Потенциометрия. Электроды потенциометрии: индикаторные и индифферентные, их назначение. Прямая потенциометрия и потенциометрическое титрование.
   

1. 
   Химическое равновесие. Идеальные и реальные системы.
   
2. 
   Основные условия измерения оптической плотности: выбор рабочей длины волны; раствора сравнения; толщины поглощающего слоя.
   

1. 
   Закон действия масс и его использование в аналитической химии.
   
2. 
   Физико-химические методы анализа. Классификация методов.
   

1. 
   Активность, ионная сила раствора, коэффициент активности.
   
2. 
   Основной закон Бугера – Ламберта – Бера. Характеристика величин, входящих в него.
   

1. 
   Термодинамическая, концентрационная и условная константы равновесия, их взаимосвязь.
   
2. 
   Спектрофотометрический метод анализа: основа метода, количественные характеристики поглощения света веществом, их взаимосвязь.
   

1. 
   Современное представление о природе кислот и оснований. Основные положения теории Бренстеда – Лоури.
   

2. 
   Методы редокс-титрования. Перманганатометрия.
   

1. 
   Современное развитие теории Бренстеда – Лоури: представление о роли растворителя в протолитических реакциях.
   

2. 
   Направление окислительно-восстановительных реакций.