Міністерство освіти і науки України
ХАРКІВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ХАРЧУВАННЯ ТА ТОРГІВЛІ
МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ
ДО САМОСТІЙНОЇ РОБОТИ ТА КОНТРОЛЬНІ ЗАВДАННЯ
З ДИСЦИПЛІНИ «ХІМІЯ»
Модуль 1 «Загальні основи аналітичної хімії»
для студентів 1 курсу товарознавчого факультету
Харків - 2004
Рекомендовано до друку кафедрою хімії,
протокол № 2 від 22.10.2003 р.
Схвалено науково-методичною радою товарознавчого факультету
протокол № 3 від 07.11.2003 р.,
Рецензент: С.О. Самойленко, доцент, канд. техн. наук
ЗМІСТ
Вступ…………………………………………………………………………………4
1. Програма з розділу “Загальні основи аналітичної хімії”………………………5
Література…………………………………………………………………….….11
2. Приклади рішення типових задач. Питання та задачі до контрольних робіт.12
2.1. Приклади рішення типових задач з теми “Класи неорганічних сполук”….12
2.2. Питання та задачі до контрольних робіт з теми “Класи неорганічних
сполук”………………………………………………………………………...13
2.3. Приклади рішення типових задач з теми “Основні закони хімії”………….15
2.4. Питання та задачі до контрольних робіт з теми “Основні закони хімії”…..16
2.5. Приклади рішення типових задач з теми “Будова атому”………………….18
2.6. Питання та задачі до контрольних робіт з теми “Будова атому”…………..20
2.7. Приклади рішення типових задач з теми “Хімічний зв’язок”………….…..21
2.8. Питання та задачі до контрольних робіт з теми “Хімічний зв’язок”….…...21
2.9. Приклади рішення типових задач з теми “Швидкість хімічних реакцій.
Хімічна рівновага”………………………………………………………….…22
2.10. Питання та задачі до контрольних робіт з теми “Швидкість хімічних реакцій. Хімічна рівновага”…………………………………………………24
2.11. Приклади рішення типових задач з теми “Розчини та теорія електро-
літичної дисоціації”………………………………………………………….27
2.12. Питання та задачі до контрольних робіт з теми “Розчини та теорія
електролітичної дисоціації”…………………………………………...……29
2.13. Приклади рішення типових задач з теми “Рівновага у розчинах солей,
які піддаються гідролізу”….………………………………………………....34
2.14. Питання та задачі до контрольних робіт з теми “Рівновага у розчинах солей, які піддаються гідролізу ”……………….…………………………..35
2.15. Приклади рішення типових задач з теми “Рівновага у розчинах координаційних (комплексних) сполук”…………………………………..36
2.16. Питання та задачі до контрольних робіт з тем “Рівновага у розчинах
координаційних (комплексних) сполук”…………………………………..37
2.17. Приклади рішення типових задач з теми “Рівновага при перебігу
окисно-відновних реакцій (ОВР)”……………………………………….…39
2.18. Питання та задачі до контрольних робіт з теми “Рівновага при
перебігу окисно-відновних реакцій (ОВР)”…………………………….….40
2.19. Приклади рішення типових задач з теми “Систематичний аналіз
катіонів та аніонів”………………………………………………………..…43
2.20. Питання та задачі до контрольних робіт з теми “Систематичний
аналіз катіонів та аніонів”…………..………………………………………44
2.21. Приклади рішення типових задач з теми “Кількісний аналіз”……………45
2.22. Питання та задачі до контрольних робіт з теми “Кількісний аналіз”…….45
3. Варіанти контрольних робіт……………………………………………………49
ВСТУП
Дисципліна “Хімія та методи дослідження сировини та матеріалів” є першою дисципліною в хімічній підготовці студентів товарознавчого факультету. Контрольні роботи - одна з форм контролю самостійного закріплення матеріалу після відвідування лекцій та виконання лабораторних робіт.
Методичні вказівки до самостійної роботи та контрольні завдання складено відповідно до програми курсу “Хімія та методи дослідження сировини та матеріалів” (розділ “Загальні основи аналітичної хімії”) товарознавчого факультету Харківського державного університету харчування та торгівлі.
У процесі підготовки даних методичних вказівок та при складанні контрольних робіт було використано багаторічний досвід методичної роботи викладачів кафедри хімії та враховано специфіку товарознавчого факультету.
Методичні вказівки містять програму з розділу “Загальні основи аналітичної хімії”, список основної та додаткової літератури. До розділу “Загальні основи аналітичної хімії” входить 11 тем. Кожна тема починається з прикладів розв’язання типових задач з детальними поясненнями. Потім наводяться питання та задачі до контрольних робіт з певної теми. Контрольні роботи треба виконувати в окремому зошиті у відповідності з варіантом, який надано викладачем. Варіанти контрольних робіт приводяться у кінці посібника.
У посібнику використана нова номенклатура неорганічних речовин, нова термінологія для хімічних елементів і простих речовин, затверджені Держстандартом України, які відповідають міжнародним стандартам ISO та IUPAC.
1 ПРОГРАМА З РОЗДІЛУ «ЗАГАЛЬНІ ОСНОВИ АНАЛІТИЧНОЇ ХІМІЇ»
Тема 1. 1 Предмет загальної, неорганічної та аналітичної хімії. Значення дисципліни для підготовки товарознавця. Найважливіші поняття та закони загальної хімії, які потрібні для вивчення курсу
Предмет загальної, неорганічної та аналітичної хімії. Значення дисципліни для підготовки товарознавця. Зародження хімії та її розвиток.
Найважливіші поняття та закони загальної хімії, що необхідні для вивчення курсу. Атомно-молекулярне вчення. Поняття атому, молекули, молекулярної та надмолекулярної структури. Закони збереження маси, постійності складу, простих вагових та об'ємних співвідношень. Закон Авогадро. Густина пари по повітрю, по іншому газу. Кристалогідрати. Структурна формула речовини. Встановлення хімічних формул речовин.
Сучасне поняття моля та еквівалента. Закон еквівалентів. Використання закону еквівалентів в хімії.
Тема1.2 Періодичний закон та періодична система елементів
Періодичний закон, як основа для вивчення хімічних і фізичних властивостей простих і складних речовин.
Початок класифікації елементів. Роботи Деберейнера, Ньюлендса, Лотара Мейера. Періодичний закон Д.І. Менделєєва.
Періодична система Д.І. Менделєєва. Поняття про період, групу, підгрупу. Закономірності в зміні металевих властивостей по періоду та по групі. Закономірності в зміні енергії іонізації. Вторинна періодичність. Атомні та іонні радіуси. Координаційне число. Взаємозв’язок між властивостями елементу та його положенням в періодичній системі. Значення періодичної системи.
Основні класи неорганічних сполук: оксиди, основи, кислоти, солі.
Тема 1.3 Сучасні теорії будови атомів та хімічного зв’язку як основа
Вивчення хіміко-аналітичних і фізичних властивостей сировини
Тема 1.4 Швидкість та механізм хімічних реакцій
Швидкість та механізм хімічних реакцій. Гомогенні та гетерогенні реакції. Молекулярність реакції. Вплив концентрації на швидкість реакції. ЗДМ. Вплив температури на швидкість реакції.
Механізм хімічних реакцій. Прості та радикальні реакції. Ланцюгові реакції.
Елементи теорії каталізу. Принцип дії каталізаторів. Гомогенний та гетерогенний каталіз.
Тема 1.6 Рівновага у розчинах солей, які піддаються гідролізу
Гідроліз солей. Особливості гідролізу солей, утворених взаємодією сильної основи та слабкої кислоти, сильної кислоти та слабкої основи, слабкої кислоти та слабкої основи. Ступінчастий гідроліз. Розрахунок константи та ступеню гідролізу, рН розчину солей, що піддаються гідролізу.
Амфоліти. Застосування амфотерності в аналітичній хімії.
Тема 1.11 Органічні аналітичні реагенти
Органічні реагенти. Теоретичні основи взаємодії органічних реагентів і неоганічних іонів. Вплив структури молекули на властивості органічних реагентів.
Застосування органічних реагентів у хімічному аналізі для виявлення, розділення і концентрування іонів. Типи сполук іонів з органічними реагентами. Хелати.
Приклади органічних реагентів, що мають застосування в аналізі. Органічні реагенти, які застосовують для визначення катіонів.
Тема 1.12 Теорія та практика відбирання проби та її підготовка
Об'єкти аналізу. Поняття про пробу. Відбирання проби. Матеріали, що застосо-вують для виготовлення хімічної посуди.
Переведення проби у розчин: розчинення без хімічних реакцій, розкладання ре-човин за участю хімічних реакцій без зміни ступеню окиснення. Методи розкладання окисненням і відновленням.
Загальна схема переведення у розчин невідомої речовини.
Аналіз сумішей катіонів і аніонів (якісний хімічний аналіз речовини).
Тема 1.13 Методи розподілу і концентрування
Маскування. Застосування маскування в хімічному аналізі для усунення компонентів, що заважають.
Розділення та концентрування. Кількісні характеристики розділення та концентрування. Застосування розділення та концентрування в хімічному аналізі. Екстракція. Застосування екстракції для розділення та концентрування. Закон розподілу Нернста. Константа екстракції. Інші методи розділення та концентрування (фільтрація, ультрацентрифугування).
Хроматографія як метод розподілу та концентрування. Загальні відомості про хроматографічні методи аналізу. Використання іонообмінної хроматографії в якісному аналізі. Розподіл деяких катіонів методом іонного обміну. Відділення катіонів від аніонів методом іонообмінної хроматографії. Колоночна й тонкошарова хроматографія. Якісний аналіз сумішей катіонів методом паперової хроматографії.
ЛІТЕРАТУРА
Основна
1. Хомченко І.Г. Загальна хімія: Підручник: Пер. з рос.-К.: Вища шк., 1993.-424 с.; ил.
2. Левітін Є.Я., Бризицька А.М., Клюєва Р.Г.Загальна та неорганічна хімія.-Х.: Прапор, Вид-но НФАУ, 2000.
3. Основы аналитической химии. В 2 кн. Кн.1. Общие вопросы. Методы разделения. Кн.2. Методы химического анализа./Под ред. Ю.А.Золотова.-М.: Высшая школа, 2000.
4. Харитонов Ю.Я. Аналитическая химия (аналитика). В 2 кн-М.: Высшая школа, 2001.
Додаткова
5. Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия: Учеб. для химико-технол. вузов.-2-е изд., перераб. и доп.-М.: Высш. шк., 1988.-640 с.; ил.
6. Н.Л. Глинка. Общая химия.-Л.: Химия, 1986г.
7. Васильев В.П. Аналитическая химия. В 2 ч.-М.: Высшая школа, 1989.
8. Пилипенко А.Т., Пятницкий И.В. Аналитическая химия. Т 1, 2.-М.: Химия,1990.
9. Цитович И.К. Курс аналитической химии.-М.: Высшая школа, 1977.
10. Алексеев В.Н. Курс качественного полумикроанализа.-М.: Химия, 1973.
11. Крешков А.П. Основы аналитической химии. В 3 ч.-М.: Химия, 1977.
12. Бессероводородные методы качественного полумикроанализа./Под ред. Крешкова А.П.-М.: Высшая школа, 1979.
13. Л.Н. Захаров. Техника безопасности в химической лаборатории.-Л.: Химия, 1990г.
Методичні матеріали
14. Методічні вказівки для самостійної роботи над дисципліною “Хімія та методи дослідження сировини та матеріалів”. Розділ “Загальні основи аналітичної хімії” (фах 7.050301 “Товарознавство і торгівля продовольчими товарами”), 1998, 60 с.
15. Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з аналізу катіонів при їх розподілі на аналітичні групи за кислотно-лужною класифікацією, 1995 р, 65 с.
16. Методичні вказівки до самостійної роботи з якісного аналізу “Реакції катіонів I-VI аналітичних груп при аналізі їх суміші кислотно-лужним методом. Реакції при аналізі аніонів”. 1998 р., 23 с.
17.Хімія та методи дослідження сировини та матеріалів. Методичні вказівки для самостійної підготовки та виконання лабораторних робіт студентами то-варознавчого факультету, 2002 р.
ПРИКЛАДИ РІШЕННЯ ТИПОВИХ ЗАДАЧ. ПИТАННЯ ТА ЗАДАЧІ ДО КОНТРОЛЬНИХ РОБІТ
Відповідь:, , , .
Пілюгіна Інна Сергіївна
Аксьонова Олена Федорівна
Методичні вказівки до самостійної роботи та контрольні завдання
з дисципліни“Хімія” Модуль 1 “Загальні основи аналітичної хімії”
Для студентів I курсу товарознавчого факультету
Підп. до друку 18.12.2003 р. Формат 60´84 1/16 Папір газет.
Друк. офс. Обл.- вид.арк 3,0 Умов.друк.арк. 3,5
Тираж 100 прим. Зам.__14______________________
Харківська державний університет харчування і торгівлі
610051, Харків - 51, вул.Клочківська, 333
ДОД ХДУХТ. Харків-51, вул.Клочківська, 333