Элементы V А группы: азот, фосфор, мышьяк, сурьма, висмут

Общая характеристика элементов: электронная конфигурация, размер атомов, энергия ионизации и сродство к электрону, электроотрицательность атомов. Закономерности в изменении координационного числа, прочности одинарных (Э-Э) и двойных (Э=Э) связей, стабильности соединений с характерными степенями окисления. Специфические свойства азота. МО и свойства N₂, N₂⁺. Строение белого и черного фосфора, мышьяка, сурьмы и висмута. Закономерности в изменении физических и химических свойств простых веществ. Методы связывания молекулярного азота путем оксида азота, аммиака, нитрогенильных комплексных соединений. Особенности строения (валентные углы Н-Э-Н, длина связи Э-Н, дипольный момент), закономерности в изменении физических и химических свойств водородных соединений ЭН₃ (температура фазовых переходов, термическая устойчивость, кислотно-основные и восстановительные свойства). Получение, сопоставление строения и свойств азотистой (НNO₂) и азотной (НNО₃) кислот: устойчивость, кислотные и окислительно-восстановительные свойства водных растворов. Окислительные свойства НNО₃. Зависимость состава продуктов взаимодействия НNО₃ + М от концентрации азотной кислоты и природы металла. Гипоазотистая кислота (НON)₂: строение, кислотные и восстановительные свойства.

Строение оксидов фосфора (III) и (V). Сравнение взаимодействия с водой белого фосфора, галогенов, серы. Особенности строения. Закономерности в изменении кислотно-основных, окислительно-восстановительных свойств и термической устойчивости кислот Н₃РO₂, Н₃РО₄, Н₃Р0₄. Взаимодействие фосфорного ангидрида (V) с водой. Конденсированные фосфаты. Орто-, пиро- мета-, полиметафосфаты. Взаимодействие растворимых солей Н₃РO₄, Н₃РО₃, Н₃PO₂ с АgNО₃.

Элементы IV А группы: углерод, кремний, германий,

Олово, свинец

Электронная конфигурация, размер атома, энергия ионизации и сродство к электрону, электроотрицательность. Закономерности в изменении прочности (рp-рp, рp-dp) Э-Э, Э-Н, Э-Г (Г-галоген) и Э-O связей. Особенности катенации в ряду С-Si-Gе-Sn-Рb. Характерные степени окисления и координационные числа. Особенности углерода. Типы структур и особенности химической связи в твердых простых веществах. Алмаз, графит, карбин, фуллерены (С₆₀, С₇₀ и т.д.) — полиморфные формы углерода. Закономерности изменения физических и химических свойств простых веществ: взаимодействие с разбавленными и концентрированными растворами НСl, НМО₃, Н₂SO₄, NаОН, металлами, неметаллами. Соединение включения. Различие в реакционной способности углеводородов и силанов, хлоридов углерода (ССl₄) и кремния (SiCl₄). СО и СO₂: получение, сопоставление строения (МО ЛКАО, МВС), физических (энергия диссоциации, дипольный момент, температура фазовых переходов) и химических (взаимодействие с Н₂O, металлами, окислительно-восстановительные свойства, СО и СO₂ как лиганды) свойств. Сопоставление строения и свойств НСООН и Н₂СО₃. Термическая устойчивость карбонатов. Сопоставление строения и свойств СO₂ и Н₂СО₃, карбонатов и силикатов. Основные типы структур силикатов.

Элементы III А группы: бор, алюминий, галлий, индий, таллий

Электронная конфигурация. Радиус и энергия ионизации атома бора. Характерные степени окисления и координационные числа. Кристаллическая структура, физические и химические свойства бора.

Получение, физические и химические свойства простых веществ. Закономерности в строении и свойствах (термическая устойчивость, кислотно-основные и окислительно-восстановительные) соединений элементов в степени окисления +3: оксиды, гидроксиды, галогениды. Комплексные соединения алюминия. Гидрид алюминия и алюмогидриды щелочных металлов. Изменение устойчивости соединений элементов в низких степенях окисления в подгруппе, а также горизонтальном ряду: Тl-Рb-Вi. Сопоставление строения и свойств однотипных соединений Тl(I) и Rb(I), Al(III), Sс(III), Gа(III) и Zn(II). Применение алюми­ния, галлия, индия, таллия и их соединений.

Элементы VI Б группы: хром, молибден, вольфрам

Сопоставление электронных конфигураций, величин радиусов, энергии ионизации, характерных степеней окисления, координационных чисел атомов элементов VI Б и VI А групп. Сравнение химических и физических свойств простых веществ. Их получение и применение.

Элементы VII Б группы: марганец, технеций, рений

Сравнительная характеристика электронных конфигураций, величин радиусов, энергии ионизации, характерных степеней окисления и координационных чисел атомов элементов VIIA и VII Б групп. Физические и химические свойства, получение и применение простых веществ. Диаграмма ВЭ-СО. Сопоставление свойств соединений марганца с различными степенями окисления.

Элементы VIII Б группы

Элементы триады железа: железо, кобальт, никель. Сравнение электронной конфигурации, величин радиусов, энергии ионизации, характерных степеней окисления и координационных чисел элементов подгрупп железа и платиновых металлов. Получение, свойства простых веществ. Ферромагнетизм.

 

Современные проблемы аналитической химии

Тенденции развития аналитической химии в XXI веке

Основные направления развития аналитических методов. Неразрушающий контроль. Анализ в полевых условиях. Создание многоканальных сенсорных систем. Развитие физических методов анализа.

Масштаб и уровень исследований по аналитической химии в разных странах мира

Состояние исследований в области разработки новых методов анализа и аналитических приборов в разных странах мира.

 

Особенности анализа сложных объектов

Особенности анализа сложных многокомпонентных объектов: объектов животного и растительного происхождения, пищевых продуктов, лекарственных препаратов, горных пород, полимерных материалов.

Рентгеноспектральный флуоресцентный анализ

Первичное и вторичное рентгеновское излучение. Источники рентгеновского излучения. Эмиссионные и абсорбционные спектры. Закон Мозли. Монохроматическое рентгеновское излучение. Рентгеноспектральный флуоресцентный анализ (РСФА). Устройство спектрометров. Источники излучения, анализаторы, детекторы. Подготовка проб. Приборы с волновой и энергетической дисперсией. Электронно-зондовый микроанализ. Применение РСФА для анализа состава горных пород, сплавов металлов, нефти и нефтепродуктов, для контроля загрязнения окружающей среды.

 

Высокоэффективная жидкостная хроматография

Теоретические основы метода хроматографии. Особенности метода ВЭЖХ. Подвижная и неподвижная фаза в ВЭЖХ. Отличие ВЭЖХ от классической жидкостной хроматографии. Области применения метода. Конструкция приборов. Типы колонок.

Масс-спектрометрия

Ионизация атомов и молекул. Методы ионизации. Типы ионов. Сущность метода масс-спектрометрии. Принципиальная схема масс-спектрометра. Магнитные и динамические масс-спектрометры. Спектрометр ион-циклотронного резонанса. Хромато-масс-спектрометрия. Применение метода масс-спектрометрии для исследования органических и неорганических соединений. Идентификация и установление строения веществ. Определение потенциалов ионизации молекул. Масс-спектрометрия в термодинамических исследованиях и химической кинетике.

 

Атомно-абсорбционный анализ

Атомные спектры поглощения. Атомная абсорбционная спектроскопия. Методы атомизации: в пламени, нагревание электрическим током. Конструкция приборов. Компенсация помех. Сравнение атомных эмиссионных и абсорбционных методов.

 

Список литературы

а) основная литература:

1.Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия: учебное пособие для студентов химико-техн. специальностей вузов / Н.С. Ахметов. – М.: Высшая школа, 2009.-742 с.

2.Угай Я.А. Общая и неорганическая химия.- М.: Высш. шк .,2000.-526 с.

3.Третьяков Ю.Д.Неорганическая химия. Химия элементов: Учебник в 2 томах/Ю.Д. Третьяков, Л.И. Мартыненко, А.Н. Григорьев. А.Ю. Цивадзе – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Академкнига, 2007, – 537 с.

4.Неорганическая химия: в 3 т: учебник для студентов высших учебных эаведений / А.А. Дроздов, В.П. Зломанов. Г.Н. Мазо. Ф.М. Спиридонов, - 2-е изд. испр. – М.: Академия, 2008.- 352 с.

5..Неорганическая химия: учебник для студентов вузов, обучающихся по направлению «Химия» и специальности «Химия»: в 3 т.:/А.А. Дроздов и др:, под ред. Ю.Д. Третьякова; 2-е изд., испр. – М.: Академия, 2008. – 399 с.

6.Золотов Ю.А., Вершинин В.И. История и методология аналитической химии. Учебное пособие для студентов, обучающихся по специальности 020101.65 «Химия». - М.: Academia, 2008. - 461 с.

7.Васильев В.П. Аналитическая химия. Учебник для студентов вузов, обучающихся по химико-технологическим специальностям. Кн. 2. Физико-химические методы анализа. – М.: Дрофа, 2009. – 382 с.

8.Васильев В.П., Кочергина Л.А., Орлова Т.Д. Аналитическая химия. Сборник вопросов и задач. Учебное пособие для студентов вузов, обучающихся по направлениям подготовки дипломированных специалистов химико-технологического профиля. – М.: Дрофа, 2006. – 414 с.

9.Васильев В.П., Морозова Р.П., Кочергина Л.А. Аналитическая химия. Лабораторный практикум. Учебное пособие для студентов вузов, обучающихся по направлениям подготовки дипломированных специалистов химико-технологического профиля.– М.: Дрофа, 2006. – 318 с.

 

б) дополнительная литература:

 

1.Киселев Юрий Михайлович.Химия координационных соединений: учебное пособие для студентов вузов, обучающихся по специальности 020101.65 (011000) "Химия" / Киселев, Юрий Михайлович ; Ю. М. Киселев, Н. А. Добрынина. - Москва: Академия, 2007. – 343с.

2.Координационная химия: учебное пособие для студентов, обучающихся по специальности 020101.65 - "Химия" / В. В. Скопенко и др.. - Москва : Академкнига, 2007. - 487 с.

3.Стрельцов Е.А.Неорганическая химия: пособие для студентов химического ф-та / Е.А. Стрельцова, Е.И. Василевская – Минск: Белорусский гос. университет, 2009. – 97с.

4.Глинка Н.Л.Общая химия: учебное пособие для студентов нехимических специальностей вузов / Н.Л. Глинка – 18-е изд., перераб. и доп. – М.: Юрайт, 2011.898 с.

5.Андреева Г.И., Никольский В.М., Щербакова Т.А. Основные законы и понятия химии. Учебно- методическое пособие.Тверь: Изд-во Твер. гос ун-та, 2005.-55 с.

6.Комплексные соединения. Учебно-методическое пособие. Тверь: Изд-во Твер. гос ун-та, 2001.-40 с.

7.Растворы электролитов. Часть 2. Учебно-методические материалы для студентов 1 курса. Тверь: Изд-во Твер. гос ун-та, 2006.-43 с.

8.Растворы. Методические указания для выполнения лабораторных работ по курсу «Неорганическая химия». Тверь: Изд-во Твер. гос ун-та, 1993.-37 с.

9.Растворы электролитов. Часть 3, 4. Методические указания к лабораторным работам по химическим дисциплинам блока Е Н. Тверь: Изд-во Твер. гос ун-та, 2001.-37 с.

10.Направления окислительно-восстановительных реакций. Учебно-методические материалы для студентов 1 курса. Тверь: Изд-во Твер. гос ун-та, 2008.-57 с.

11.Количественный анализ. Метод титриметрического анализа. Учебно-методические материалы для студентов 1 курса. Тверь: Изд-во Твер. гос ун-та, 2011.-32 с. Основы аналитической химии. Том 2. Методы химического анализа / под ред. Ю.А. Золотова. 2-е изд. М.: Высшая школа, 2010. 407 с.

12.Основы аналитической химии. Практическое руководство / под ред. Ю.А. Золотова. - М.: Высшая школа, 2001. - 463 с.

13.Основы аналитической химии. Задачи и вопросы / Под ред. Ю.А. Золотова. - М.: Высшая школа, 2002. - 412 с.

14.Вилков Л.В., Пентин Ю.А. Физические методы исследования в химии. - М.: Мир, 2004. - 287 с.

15.Юинг Г. Инструментальные методы химического анализа. - М.: Мир, 1989.

16.Жарский И.М., Новиков Г.И. Физические методы исследования в неорганической химии. - М.: Высшая школа, 1988.

17.Драго Р. Физические методы в химии. - М.: Мир, 1981.

18.Практикум по физико-химическим методам анализа. - М.: Химия, 1987.

19.Физико-химические методы анализа / Под ред. В.Б. Алесковского. - Л.: Химия, 1988.

 

 

Примерный перечень вопросов для подготовки к итоговому междисциплинарному экзамену