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+.