prosdo.ru
добавить свой файл
1

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

(ТГПУ)


Утверждаю

Проректор по учебной работе (Декан)

________________________________

«___» _________________ 2008 года


ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ


ДПП.Ф.09

НЕОРГАНИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ


  1. Цели и задачи дисциплины:

Цель: освоение методов и техники синтеза неорганических веществ.

Задачи:

- ознакомить с теоретическими основами неорганического синтеза;

- ознакомить с основными методами разделения, концентрирования и очистки неорганических веществ;

- ознакомить с основными методами синтеза простых веществ и неорганических соединений в газовой, жидкой и твердой фазах.


2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины:

- знать правила техники безопасности при синтезе неорганических веществ;

- освоить методы синтеза неорганических веществ в газовой, жидкой и твердой фазах;

- при наличии нескольких способов получения конкретного вещества уметь выбрать наиболее оптимальный;

- уметь собрать установку для синтеза вещества;

- уметь составить материальный баланс процесса синтеза вещества, определить практический выход продукта.


3. Объем дисциплины и виды учебной работы:

Вид учебной работы

Всего часов

Семестры

5

Общая трудоемкость дисциплины


100

100

Аудиторные занятия

54

54

Лекции







Практические занятия (ПЗ)







Семинары (С)







Лабораторные работы (ЛР)

54

54

И (или) другие виды аудиторных занятий







Самостоятельная работа

46

46

Курсовой проект (работа)







Расчетно-графические работы







Реферат




*

И (или) другие виды самостоятельной работы







Вид итогового контроля (зачет, экзамен)


зачет



4.Содержание дисциплины.

4.1.Разделы дисциплины и виды занятий (Тематический план):

№ п/п

Раздел дисциплины

Л


ПЗ

(С)

ЛР

1

Техника безопасности при синтезе неорганических веществ. Важнейшие источники информации о путях синтеза неорганических и координационных соединений. Теоретические основы неорганического синтеза.







2

2

Основные методы разделения, концентрирования и очистки неорганических веществ. Химические транспортные реакции.







8

3

Реакции в газовой фазе.







4

4

Твердофазные методы синтеза.







8

5

Методы синтеза безводных неорганических соединений.







8

6


Получение простых веществ, оксидов, галогенидов, гидридов, гидроксидов, кислот, солей.







16

7

Особенности препаративных методов в химии координационных соединений.







8

Итого







54


4.2. Содержание разделов дисциплины.

4.2.1. Техника безопасности при синтезе неорганических веществ. Важнейшие источники информации о путях синтеза неорганических и координационных соединений. Теоретические основы неорганического синтеза. Применение химической термодинамики в неорганическом синтезе. Влияние различных факторов на химическое равновесие. Использование закона действующих масс в неорганическом синтезе. Влияние температуры на скорость химической реакции. Экспериментальная техника неорганического синтеза.

4.2.2. Основные методы разделения, концентрирования и очистки неорганических веществ. Химические транспортные реакции. Кристаллизация. Проведение кристаллизации. Дистилляция. Возгонка. Хроматографический и экстракционный методы очистки и разделения неорганических веществ.

4.2.3. Реакции в газовой фазе. Особенности проведения реакций в газовой фазе.

4.2.4. Твердофазные методы синтеза. Металлотермические методы синтеза металлов и неметаллов.

4.2.5. Методы синтеза безводных неорганических соединений. Обезвоживание кристаллогидратов. Проведение синтезов неорганических препаратов в органических растворителях.


4.2.6. Получение простых веществ, оксидов, галогенидов, гидридов, гидроксидов, кислот, солей. Способы получения оксидов, галогенидов, гидридов металлов и неметаллов. Способы получения гидроксидов, бескислородных и кислородсодержащих кислот и их солей.

4.2.7. Особенности препаративных методов в химии координационных соединений. Двойные соли и комплексные соединения. Константы устойчивости комплексных соединений. Получение гидроксо-, циано-ацидокомплексов, аммиакатов.


5. Лабораторный практикум:

№ п/п

№ раздела дисциплины

Наименование лабораторных работ

1

4.2.1

Знакомство с техникой безопасности при работе в химической лаборатории, с посудой и оборудованием, используемым в неорганическом синтезе.

2

4.2.2.

Очистка хлорида натрия.

Очистка хлорида калия.

Очистка перманганата калия.

Очистка соляной кислоты и аммиака.

Очистка гексацианоферрата (II) калия.

Очистка медного купороса.

3

4.2.3.

Получение аммиака.

4

4.2.4.

Получение металлической меди.

Получение металлического свинца.

5

4.2.5.

Получение безводных алюмокалиевых квасцов.

Получение алюмогидрида лития.


Получение безводного диоксида марганца.

Получение безводного хлорида марганца (II).

Получение безводного хлорида меди (II).


6

4.2.6.

Получение порошкообразной меди.

Получение металлического олова.

Получение металлического серебра.

Получение оксида меди (I).

Получение оксида ванадия (V).

Получение оксида железа (Ш).

Получение оксида олова (II).

Получение хлорида меди (I).

Получение трийодида калия.

Получение йодида калия.

Получение хлорида кальция.

Получение аммиака.

Получение борной кислоты.

Получение иодноватой кислоты.

Получение кремниевой кислоты и силикагеля.

Получение гидроксида натрия.

Получение гидроксида хрома.

Получение гидроксида кобальта (II).

Получение гидрата диоксида марганца.

Получение фосфоромолибденовой кислоты.

Получение полисульфидов натрия.

Получение тиосульфата натрия.

Получение йодида натрия.

Получение медного купороса и безводного сульфата меди.

Получение гидроксокарбоната меди.

Получение йодида свинца.

Получение манганата калия.

Получение хромокалиевых квасцов.

7

4.2.7.

Получение хлорида гексаамминкобальта (Ш).

Получение сульфата тетраамминмеди (II).

Получение нитрата гесаамминникеля (II).

Получение хлорида гексаамминникеля (II).

Получение гексанитритокобальтата (II) натрия.

Получение гексатиоцианатохромата (III) калия.

Получение тетрагидроксокупрата (II) натрия.

Получение гексагидроксохромата (III) натрия.





  1. Учебно-методическое обеспечение дисциплины.

    1. Рекомендуемая литература:

а) основная литература:

  1. Ключников, Н. Г. Неорганический синтез: учебное пособие / Н. Г. Ключников. - М. : Просвещение, 1983. - 304 с.


б) дополнительная литература:

2. Свиридов, В. В. Неорганический синтез: учебное пособие для вузов / В. В. Свиридов, Г. А. Попкович, Е. И. Василевская. - Изд. 2-е, испр. - Минск : Унiверсiтэцкае, 2000. - 223 с.


    1. Средства обеспечения освоения дисциплины.

Контролирующая программа по неорганическому синтезу (электронный вариант).


7. Материально-техническое обеспечение дисциплины:

Проведение лабораторных работ осуществляется в специализированной лаборатории «Большая химическая лаборатория».


8. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины:

8.1. Методические рекомендации преподавателю:

В курсе «Неорганический синтез» лекции не предусмотрены, в связи с этим теоретические основы неорганического синтеза, типовые методы синтеза определенных классов неорганических веществ, техника проведения неорганического синтеза (фильтрование, прокаливание, кристаллизация, перегонка, экстракция) вынесены на самостоятельную работу. Лабораторные работы подобраны таким образом, чтобы сформировать навыки синтеза различных классов неорганических веществ в газовой, жидкой и твердой фазах. Лабораторные работы выполняются по методикам, изложенным в учебном пособии, указанном в списке основной литературы, либо по методическим указаниям, разработанным преподавателями кафедры. Промежуточные срезы знаний проводятся при сдаче лабораторной работы преподавателю. В конце семестра проводится тестирование в компьютерном классе с использованием специальной программы. Задания находятся на сайте ТГПУ. Тестирование студенты могут осуществлять в свободном доступе в качестве самостоятельной подготовки. Семестр заканчивается зачетом.



8.2. Методические указания для студентов:

8.2.1. Перечень примерных контрольных вопросов и заданий для самостоятельной работы:


  1. Получение дистиллированной воды.

  2. Получение деминерализованной воды.

  3. Химические методы очистки посуды.

  4. Нагревание в атмосфере инертных газов.

  5. Нагревание газов и паров.

  6. Прокаливание.

  7. Определение температуры плавления и кипения веществ.

  8. Измельчение веществ.

  9. Смешивание твердых веществ.

  10. Фильтрование при обычном давлении.

  11. Фильтрование под вакуумом.

  12. Фильтрование при нагревании.

  13. Фильтрование при охлаждении.

  14. Отделение трудноотфильтровываемых осадков.

  15. Центрифугирование.

  16. Промывание осадков.

  17. Перегонка при атмосферном давлении.

  18. Перегонка под вакуумом.

  19. Перегонка с водяным паром.

  20. Экстрагирование твердых веществ.

  21. Экстрагирование жидкостей.

  22. Экстрагирование расплавами органических веществ.

  23. Проведение выпаривания.

  24. Проведение кристаллизации.

  25. Высушивание твердых веществ.

  26. Высушивание газов.

  27. Определение плотности веществ.

  28. Квалификация реактивов: чистый (ч.), чистый для анализа (ч.д.а.), химически чистый (х.ч.), особо чистый (ос.ч). Области их использования.


8.2.2. Примерная тематика рефератов, курсовых работ:

1. Методы синтеза гидридов р-элементов VI группы.

2. Методы синтеза гидридов р-элементов V группы.

3. Методы синтеза гидридов р-элементов IV группы.

4. Методы синтеза полихалькогенид-ионов.

5. Методы синтеза политионых кислот и их солей.

6. Получение разных модификаций элементного селена.


7. Методы синтеза рениевой кислоты.

8. Методы синтеза соединений рения (IV) и (VI)

9. Синтез соединений марганца (VI).

10.Синтез карбоксилатов меди.

11.Синтез карбоксилатов цинка.

12.Получение порошков элементов катодной дезинтеграцией электродов.

13.Получение кислородсодержащих соединений германия (II).

14.Получение кислородсодержащих соединений германия (IV).

15.Методы синтеза оксидов хрома.

16.Методы синтеза селеновой кислоты.


8.2.3. Примерный перечень вопросов к зачету:

1. Получение металлов из оксидов восстановлением водородом.

2. Получение неметаллов из оксидов восстановлением водородом.

3. Получение металлов методом цементации.


  1. Получение металлов электролизом их солей.

  2. Получение веществ с использованием в качестве восстановителя амальгам щелочных металлов.

  3. Получение хлоридов металлов.

  4. Получение хлоридов неметаллов.

  5. Получение бромидов металлов и неметаллов.

  6. Получение иодидов металлов и неметаллов.

  7. Получение сульфидов, селенидов и теллуридов металлов

  8. Получение нитридов.

  9. Получение карбидов.

  10. Получение оксидов термическим разложением веществ.

  11. Получение кислот.

  12. Получение оснований.

  13. Получение солей кислородсодержащих кислот.

  14. Получение комплексных соединений.

  15. Химические транспортные реакции, используемые для очистки веществ.

  16. Кристаллизация веществ из расплава.

  17. Хроматографический метод очистки веществ.

  18. Критерии направленности процесса. Расчет энергии Гиббса химической реакции.
  19. Расчет константы равновесия. Факторы, влияющие на смещение химического равновесия.


  20. Влияние концентрации реагирующих веществ на скорость химической реакции.

  21. Влияние температуры на скорость химической реакции.

  22. Факторы, влияющие на скорость гетерогенных химических реакций.



Программа составлена в соответствии с государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по специальности 050101.65 «Химия».


Программу составила: д.х.н., профессор, зав. кафедрой неорганической химии ___________ Ковалева С.В.


Программа учебной дисциплины утверждена на заседании кафедры неорганической химии протокол № ___ от _____________года.


Зав. кафедрой неорганической химии _____________________ Ковалева С.В.


Программа учебной дисциплины одобрена методической комиссией биолого-химического факультета ТГПУ протокол № _ от _____________ года.


Председатель методической комиссии биолого-химического факультета

________________________ И.А. Шабанова


Согласовано:

Декан БХФ _____________________ Минич А.С.