Лабораторна робота 1 (6 год) (2 заняття). Якісне визначення катіонів 1-2 аналітичних груп в їх суміші

Форма № Н - 3.03

Затверджено наказом МОН України

від “___” ___________ 20 __ р. №___

Львівський національний університет імені Івана Франка

Кафедра аналітичної хімії

“ЗАТВЕРДЖУЮ”

Проректор з науково-педагогічної та виховної роботи З.І. Мамчур

___________________________

“______”_______________2010 р.

РОБОЧА ПРОГРАМА НАВЧАЛЬНОЇ ДИСЦИПЛІНИ

АНАЛІТИЧНА ХІМІЯ

напряму підготовки: 6.040102 “Біологія”

для спеціальності: –

спеціалізації: –

інституту, факультет, відділення: біологічнй факультет

Кредитно-модульна система

організації навчального процесу

Львів – 2010

Аналітична хімія

Робоча програма навчальної дисципліни для студентів

за напрямом підготовки 6.040102 “Біологія”, 2010. – 20 с.

Розробники:Коркуна О.Я., к.х.н., доцент кафедри аналітичної хімії;

Стельмахович Б.М., к.х.н., доцент кафедри аналітичної хімії;

Робоча програма затверджена на засіданні кафедри аналітичної хімії

Протокол № 98 від “17” травня 2010 р.

Завідувач кафедрою, проф. ________________________ Я.М. Каличак

“17 травня 2010 р

Схвалено методичною комісією хімічного факультету

Протокол № 49 від “7” червня 2010 р.

Голова методичної комісії, проф. ______________________ М.Д. Обушак

“7” червня 2010 р

Схвалено Вченою радою хімічного факультету

Протокол № 14 від “16” червня 2010 р.

Декан хімічного факультету, проф. ______________________Я.М. Каличак

“17” червня 2010 р

Ó Коркуна О.Я., Стельмахович Б.М. 2010

Опис навчальної дисципліни

Найменування показників	Галузь знань, напрям підготовки, освітньо-кваліфікаційний рівень	Характеристика навчальної дисципліни
Кількість кредитів – 5	Галузь знань 0401. Природничі науки	денна форма навчання
Нормативна
Модулів – 1	Напрям 6.040102 – Біологія	Рік підготовки: 1-й
Змістових модулів – 3	Семестр: 2-й
Загальна кількість годин: 270	Спеціальність Біологія	Лекції: 32 год
Лабораторні роботи: 48 год
Тижневих годин: аудиторних – 5 самосійна робота– 11,9	Освітньо-кваліфікаційний рівень – бакалавр	Самостійна робота: 190 год
Вид контролю: залік
Співвідношення кількості годин аудиторних занять до самостійної роботи становить: 5:12

Метою і завданням навчальної дисципліни "Аналітична хімія" є ознайомлення з теорією і практикою аналізу.

Предмет навчальної дисципліни "Аналітична хімія" включає методи кількісного та якісного аналізу.

Вимоги до знань та вмінь.

Студент повинен знати:

- правила техніки роботи в аналітичній лабораторії;

- основи якісного аналізу;

- основи титриметричного аналізу;

- основи гравіметричного аналізу;

- основи спектральних методів аналізу;

- основи електрохімічних методів аналізу;

- статистичну обробку результатів аналізу.

Студент повинен вміти:

- визначати якісний склад речовин;

- визначати компоненти титриметричним методом;

- визначати компоненти фізико-хімічними методами;

- проводити статистичну обробку результатів аналізу;

- розв’язувати розрахункові задачі з курсу аналітичної хімії.

Місце в структурно-логічній схемі спеціальності.Нормативна навчальна дисципліна "Аналітична хімія" є складовою циклу професійної підготовки фахівців освітньо-кваліфікаційного рівня "бакалавр", є базовою для вивчення таких спеціальних дисциплін як Біохімія, Імунологія, Фізіологія та біохімія рослин, Фізіологія людини і тварин.

Система контролю знань та умови складання заліку.Навчальна дисципліна "Аналітична хімія" оцінюється за модульно-рейтинговою системою. Вона складається з 3 змістовних модулів.

Результати навчальної діяльності студентів оцінюються за 100-бальною шкалою.

Модульний контроль включає 3 змістові модулі а в сумі підсумковий модуль (залік), за які студент може отримати 15 – 30 балів за перший та другий модуль, 20-40 балів за третій модуль.

Загалом за семестр: 2 колоквіуми, одна модульна контрольна робота, 2 домашні завдання, 7 лабораторних робіт.

Змістовий модуль 1

Максимальна кількість балів – 30. Передбачається проведення зі студентами 2лабораторних занять, написання 1 колоквіуму на тему «Хімічна рівновага в гомогенній системі», написання домашнього завдання (розрахункові задачі).

Виконання кожної лабораторної роботи оцінюється в 6 балів,

написання колокувіуму – 12 балів,

домашнє завдання – 6.

Оцінка за лабораторну роботу включає в себе:

- оцінку за теоретичну підготовку (усне або письмове опитування): 0 – 3 бали (0 – незадовільно, 1 – задовільно, 2 – добре, 3 – відмінно);

- оформлення протоколу: 0 – 1 бали (0 – незадовільно, 1 – охайно, хімізм, методика і результати);

- виконання навчальної задачі: 0 – 2балів (0 – невірно (не виконано), 1 – вірно, здано з 2 спроби, 5 – вірно, здано з І спроби).

Розрахунок максимальної кількості балів за змістовий модуль 1:

12 (колоквіум) + 12 (лабораторні роботи) + 6 (самостійна робота) = 30 балів.

Змістовий модуль 2

Максимальна кількість балів – 30. Передбачається проведення зі студентами 2 лабораторних занять, написання 1 колоквіуму з теми «Рівновага в гетерогенній системі. Гравіметрія» та написання домашнього завдання (розрахункові задачі).

Виконання кожної лабораторної роботи – 6 балів,

написання колокувіуму – 12 балів,

домашнє завдання – 6.

Оцінка за лабораторну роботу включає в себе:

- оцінку за теоретичну підготовку (усне або письмове опитування): 0 – 3 бали (0 – незадовільно, 1 – задовільно, 2 – добре, 3 – відмінно);

- оформлення протоколу: 0 – 1 бали (0 – незадовільно, 1– охайно, хімізм, методика і результати);

- виконання навчальної задачі: 0 – 2 бали (0 – невірно (не виконано), 1 – результат з помилкою, трохи більшою за допустиму, 2 – результат з допустимою помилкою);

Розрахунок максимальної кількості балів за змістовий модуль 2:

12 (колоквіум) + 12 (лабораторні роботи) + 6 (самостійна робота) = 30 балів.

Змістовий модуль 3

Максимальна кількість балів – 40. Передбачається проведення зі студентами 3 лабораторних занять, написання 1 модульної контрольної роботи з теми «Титриметричні методи аналізу Фізико-хімічні методи аналізу».

Виконання кожної лабораторної роботи – 6 балів,

написання модульної контрольної роботи – 22 балів,

Оцінка за лабораторну роботу (див. модуль 2).

Розрахунок максимальної кількості балів за змістовий модуль 3:

22 (модульна контрольна робота) + 18 (лабораторні роботи) = 40 балів.

Теми лабораторних занять

№ з/п	Назва теми	К-сть год
	Якісне визначення катіонів 1-2 аналітичних груп в їх суміші
	Аналіз невідомої речовини
	Прото­літометрія. Визначення кислоти та здійснення метрологічної обробки результатів
	Комплексонометричне визначення металів або твердості води
	Перманганатометричне визначення заліза
	Фотометричне визначення Fe iз сульфосаліциловою кислотою
	Потенціометричне визначення рН

Самостійна робота

№ з/п	Назва теми	К-сть год
	Якісний аналіз. Класифікація катіонів згідно кислотно-основної та сульфідної схеми. Написання реакцій катіонів з груповими, загальними і вибірковими реагентами, які не виконуються під час лабораторних робіт
	Розв’язок теоретичних задач на суміш катіонів
	Написання реакцій аніонів з груповими, загальними і вибірковими реагентами, які не виконуються під час лабораторних робіт
	Розв’язок теоретичних задач на суміш аніонів
	Реакції на функціональні групи органічних сполук
	Пробовідбір і пробопідготовка об’єктів навколишнього середовища.
	Розв’язання задач на способи вираження концентрації речовини у розчині.
	Стан речовини в ідеальних та реальних системах
	Графічний опис рівноваг (розподільча і концентраційно-логарифмічна рівновага) в розчині
	Рівняння матеріального балансу всіх форм речовини у розчині
	Розрахунок мольної частки речовини у розчині
	Розв’язування задач на обчислення рН водних розчинів
	Особливості утворення колоїдно-дисперсних систем та їх використання в хімічному аналізі
	Розв’язання задач на знаходження добутку розчинності та розчинності осадів при дії різних чинників.
	Розв’язання задач з гравіметрії.
	Гравіметричного визначення: визначення води, феруму, кальцію, магнію, алюмінію, галогенів, фосфору, сульфуру
	Вимоги до метрологічної оцінки залежно від об’єкта і мети аналізу
	Розв’язання задач на статистичну обробку результатів аналізу
	Розв’язок задач на характеристики чутливості реакції
	Методи окремих наважок та піпетування в титритметрії
	Розв’язання задач за результатами титрування.
	Протолітометричне титрування в неводних середовищах
	Методи окислювально-відновного титрування. Біхроматометрія (титрант, індикатор, рівняння реакцій, перехід забарвлення, особливості визначення)
	Внутрішньо-комплексні сполуки та їх властивості. Основні фактори, що впливають на кількість лігандів (природа центрального іона, дентатність ліганду, просторові фактори тощо)
	Основні органічні реагенти, що застосовуються в аналізі: 8-оксихінолін, диметілгліоксим, дитизон
	Комплексонометричне визначення іонів металів. Переваги методу. Індикатори
	Розв’язання задач за результатами комплексонометричного титрування
	Спектрофотометричне визначення металів та неметалів.
	Нефелометрія і турбідиметрія. Закони Релея
	Рівноважні і нерівноважні електрохімічні системи. Електрохімічний ланцюг
	Кулонометрія, електрогравіметрія та кондуктометрія
	Хроматограма, параметри для якісного і кількісного аналізу.
	Всього

НАВЧАЛЬНО-ТЕМАТИЧНИЙ ПЛАН ЛЕКЦІЙ, лабораторних і ПРАКТИЧНИХ ЗАНЯТЬ

№ теми	Назва теми	Кількість годин
Лек	Лаб	Пр	Сам. роб.
ЗМІСТОВИЙ Модуль 1. «Хімічна рівновага в гомогенній системі»
	Вступ. Предмет аналітичної хімії
	Підготовка проби та вибір методу аналізу
	Рівновага в гомогенній системі
Колоквіум 1
ЗМІСТОВИЙ Модуль 2. «Рівновага в гетерогенній системі. Гравіметрія»
	Рівновага між твердою фазою і розчином.
	Кінетика утворення осаду. Гравіметричний аналіз
	Метрологічні основи аналітичної хімії
Колоквіум 2
ЗМІСТОВИЙ Модуль 3. «Титриметричні методи аналізу Фізико-хімічні методи аналізу»
	Титриметричний аналіз
	Протолітометрія (кислотно-основне титрування)
9	Окисно-відновне титрування.
10	Комплексні сполуки в аналітичній хімії.
11	Титрування за методом осадження.
12	Фізико-хімічні методи аналізу. Оптичні методи аналізу
13	Електрохімічні методи аналізу
14	Методи розділення. Екстракція. Хроматографія
Модульна контрольна робота 3
Всього

Загальний обсяг 270год.

Лекції– 32год.

Лабораторні– 48 год.

Самостійна робота- 190 год.

ЗМІСТОВИЙ Модуль 1. «Хімічна рівновага в гомогенній системі»

ТЕМА 1. Вступ. Предмет аналітичної хімії (1 год)

ТЕМА 2. Підготовка проби та вибір методу аналізу (1 год)

Лекція №1. Предмет аналітичної хімії. Методи аналізу. Аналітичні реакції. Підготовка проби до аналізу. Критерії вибору методу аналізу

Предмет аналітичної хімії. Якісний та кількісний аналіз неорганічних та органічних речовин. Роль аналітичної хімії у розвитку інших природничих наук. Сучасний стан аналітичної хімії. Вимоги, що ставляться до аналізу – чутливість, селективність, точність і експресивність.

Хімічні, фізико-хімічні і фізичні методи аналізу. Макро-, напівмікро-, мікро- і ультрамікроаналіз. Прямі і непрямі методи аналізу. Абсолютні та відносні методи аналізу. Характеристика методів і приклади їх застосування в аналізі хімічних і біологічних об’єктів.

Характеристика аналітичних реакцій: чутливість і вибірковість (селективність). Способи підвищення чутливості і вибірковості реакцій. Методи виявлення та ідентифікації. Порційний та систематичний аналіз. Застосування реакцій утворення осадів, забарвлення сполук, виділення газів. Мікрокристалоскопічний, пірохімічний аналіз. Крапельний аналіз.

Основні вимоги до проби в аналізі. Відбір проб гомогенного та гетерогенного характеру. Способи одержання середньої проби твердих, рідких та газоподібних речовин. Первинна обробка і зберігання проби. Основні способи переведення проб у форму потрібну для аналізу – розчинення, сплавляння, спікання, розклад під тиском, розклад за допомогою ВЧ розряду. Особливості підготовки аналізу зразків, які містять органічні речовини.

Вибір методу аналізу. Підходи до вибору методу – формування завдання, одержання інформації про склад досліджуваного об’єкта. Вимоги до методу і методики. Коротка характеристика природних і штучних об’єктів як об’єктів аналізу. Об’єкти довкілля – повітря, природні і стічні води, грунти, донні відкладення, біологічні об’єкти і об’єкти медицини. Завдання аналізу і санітарно-гігієнічний контроль.

Лабораторна робота 1 (6 год) (2 заняття). Якісне визначення катіонів 1-2 аналітичних груп в їх суміші

1. Правила техніки безпеки в аналітичній лабораторії.

2. Класифікація неорганічних катіонів за аміачно-фосфатною схемою.

3. Аналітичні властивості катіонів І групи: Na⁺, K⁺, NH₄⁺.