Министерство образования и науки Российской Федерации

Министерство образования и науки Российской Федерации
ФГБОУ ВО «Тверской государственный университет»
тверждаю:
ООП
С.С. Рясенский
2015 г.
Рабочая программа дисциплины (модуля) (с аннотацией)
Химия координационных соединений
Направление подготовки
04.03.01 химия
Профиль подготовки
Аналитпчес-кая хи мня
Для студентов 4 курса (8 семестр) очной формы обучения
Уровень высшего образования
БАКАЛАВРИАТ
Составитель: Алексеев В.Г.
Тверь, 2015 г.
I. Аннотация
1. Цели и задачи дисциплины (модуля)
Целью освоения дисциплины (модуля) является:
Изучение основ химии координационных соединений как самостоятельного
раздела современной химии.
Целями освоения дисциплины являются:
изучение природы химической связи в комплексных соединениях,
изучение строения координационных соединений,
изучение свойств комплексных соединений и областей их применения.
2.Место дисциплины в структуре образовательной программы
Дисциплина «Химия координационных соединений» входит в
модуль «Дисциплины по углублению профессиональных компетенций»,
изучение дисциплины углубляет знания о координационных соединениях,
ранее полученные в ходе изучения общего курса «Неорганическая
химия», и необходимо для подготовки студентов к прохождению
преддипломной практики. Дисциплина «Химия координационных
соединений» непосредственно связана с дисциплинами «Абсорбционная
спектроскопия»,
«Математическое
моделирование
химических
равновесий», «Ионометрия».
3.Общая трудоемкость дисциплины (модуля) составляет 3 зачетных единиц,
108 часов.
4. Планируемые результаты обучения по дисциплине (модулю)
Формируемые
Требования к результатам обучения
В результате изучения дисциплины (модуля) студент
компетенции
должен:
Владеть: приемами работы с комплексными
ПК-1
способностью
соединениями в целях химического анализа
выполнять
Уметь: различать комплексные соединения, двойные
стандартные
соли и простые соединения
операции по
Знать: основные понятия химии комплексных
предлагаемым
соединений
2
методикам
ПК-2
владением базовыми
навыками
использования
современной
аппаратуры при
проведении научных
исследований
ПК-5
способностью
получать и
обрабатывать
результаты научных
экспериментов с
помощью
современных
компьютерных
технологий
ПК-8
способностью
использовать
основные
закономерности
химической науки и
фундаментальные
химические понятия
при решении
конкретных
производственных
задач
Владеть: навыками работы со спектрофотометром и
иономером
Уметь: применить спектрофотометрические и
потенциометрические методы для определения
состава и устойчивости комплексных соединений в
растворе
Знать: теоретические основы спектрофотометрических
и потенциометрических методов исследования
комплексных соединений в растворах
Владеть: навыками работы с программа расчета
химических равновесий в растворах комплексных
соединений
Уметь: рассчитать состав и устойчивость комплексных
соединений, образующихся в растворе, исходя из
потенциометрических и спектрофотометрических
данных
Знать: основы математических методов расчета
равновесий в растворах комплексных соединений
Владеть: методиками химического анализа,
основанными на использовании комплексных
соединений и реакций комплексообразования
Уметь: определить качественный и количественный
состав комплексных соединений
Знать: теоретические основы структуры и свойств
комплексных соединений
5. Образовательные технологии
Активные и интерактивные формы проведения занятий, проблемные лекции,
лекция- визуализация, лабораторные и практические занятия, коллоквиумы,
контрольные работы и тестовые задания, написание курсовых работ, выполнение
заданий для самостоятельной работы.
3
6. Форма промежуточного контроля
Проведение текущего и промежуточного контроля качества учебной работы
студента осуществляется на основании «Положения о рейтинговой системе
обучения и оценки качества учебной работы студентов ТвГУ»
7. Язык преподавания русский.
II. Структура дисциплины (модуля)
1. Структура дисциплины (модуля) для студентов очной формы обучения
Учебная программа – Всего Контактная работа (час.) Самостоятельная
наименование
(час.) Лекции Практические
работа (час.)
разделов и тем
(лабораторные)
работы
Тема 1. Основные
1
2
5
понятия химии
координационных
соединений
Тема 2. Номенклатура
1
2
7
координационных
соединений
Тема 3. Изомерия
1
2
7
координационных
соединений
Тема 4. Равновесия в
1
2
7
растворах
комплексных
соединений.
Тема 5. Химическая
1
2
7
связь в комплексных
соединениях. Теория
кристаллического
поля. Эффект ЯнаТеллера.
4
Тема 6. Спектральные
и магнитные свойства
комплексов.
Спектрохимический
ряд.
Тема 7. Типы
комплексообразовател
ей. Теория Пирсона.
Тема 8. Лиганды с
донорными атомами
кислорода
Тема 9. Лиганды с
донорными атомами
азота
Тема 10. Лиганды с
донорными атомами
серы.
Тема 11. Пикомплексы.
ИТОГО
108
1
2
7
1
2
7
1
2
7
1
2
7
1
2
7
1
2
7
11
22
75
III. Фонды оценочных средств
1. Текущий контроль успеваемости
Вопросы для самоконтроля
Основные понятия координационной теории
и их развитие.
Номенклатура координационных соединений. Полные и сокращенные
формулы координационных соединений.
Химическая связь в комплексных соединениях. Электростатическая
теория. Теория кристаллического поля лигандов. Метод МО ЛКАО.
Пространственная структура комплексного иона. Основные типы
конфигураций внутренней координационной сферы. Реакции комплексных
частиц, основные типы реакций. Лабильные и инертные комплексы. Правило
трансвлияния Черняева. Изомерия в комплексных соединениях, типы
изомерии (структурная изомерия, геометрическая и оптическая изомерия).
5
Химическая связь в комплексных соединениях переходных металлов.
Кинетика и механизм реакций комплексных частиц. Устойчивость
комплексных соединений в растворах. Константы устойчивости, факторы,
влияющие на устойчивость комплексных соединений. Синтез комплексных
соединений, основные принципы.
Виды комплексов, применяемых в аналитической химии. Дентатность
лигандов. Комплексные ионы. Внутрикомплексные соединения. Эфирные
хелаты. Ионные ассоциаты. Жидкие ионообменники. Специфические
ионообменники. Синергизм. Неорганические хелаты (гетерополикислоты).
Хелаты, хелатный эффект. Влияние на устойчивость хелатов
различных факторов. Роль центрального иона, природы донорных атомов.
Зависимость устойчивости хелатов от размера хелатного цикла и числа
циклов.
Энтропийный фактор устойчивости хелатных циклов. Энтальпийный
фактор устойчивости хелатных циклов. Макроциклический эффект по
К.Б.Яцимирскому.
Ионофоры.
Краун-эфиры,
их
номенклатура.
Закономерность и устойчивость краун-эфиров. Криптанды. Селективность
криптандов по отношению к металлам. Устойчивость криптандов.
Типовая контрольная работа
1. Назовите типы химической связи, которые могут встретиться в
комплексных соединениях.
2. Напишите химические формулы следующих комплексных соединений:
дибромотетрамминрутений(III) нитрат;
хлороакво-бис-(этилендиамин)родий(III) хлорид;
кальция диоксалатодиамминкобальтат(III);
октааммин-μ-амидо-μ-гидроксодикобальт(III) сульфат.
3. Комбинацией Со(III), NH3, NO2- и К+ можно получить семь
координационных соединений. Напишите их формулы, назовите
каждое соединение и укажите комплексы, которые могут образовывать
пространственные изомеры.
4. Назовите каждое из следующих соединений:
[Co(NH3)4(NCS)Cl]NO3;
Na2[Ni(EDTA)];
6
[Pt(en)Cl4];
NH4[Cr(NH3)2(NCS)4].
5. Хелатный эффект: вклад энтропийного фактора и вклад энтальпийного
фактора.
2. Промежуточная аттестация
Вопросы к зачету
1. Возникновение,
история
и
развитие
понятий
в
химии
металлокомплексов. Типы химической связи в комплексах.
Номенклатура комплексных соединений.
2. Первые теории строения комплексных соединений, теория
Бломстранда-Йергенсена. Теория Вернера, ее непреходящая роль во
всей дальнейшей истории координационных соединений. Метод
валентных связей.
3. Теория кристаллического поля лигандов. Магнитные и оптические
свойства комплексных соединений. Спектрохимический ряд.
4. Изомерия комплексных соединений (пространственная, оптическая),
методы синтеза изомеров комплексных соединений.
5. Типы комплексов. Дентатность лигандов. Комплексные ионы.
Внутрикомплексные соединения. Эфирные хелаты. Ионные ассоциаты.
Жидкие ионообменники. Синергизм. Неорганические хелаты
(гетерополикислоты).
6. Устойчивость хелатов. Определение констант устойчивости
комплексов. Хелатный эффект. Влияние центрального атома, природы
донорного атома и хелатных циклов. Влияние размера и числа
хелатных циклов.
IV. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
(модуля)
а) Основная литература:
1. Киселев Ю.М. Химия координационных соединений. Учебник и задачник.
Издательство: Юрайт. 2014 г. 658 стр.
7
б) Дополнительная литература:
1. Скопенко В.В., Цивадзе А.Ю., Савранский Л.И., Гарновский А.Д.
Координационная химия. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2007. 487 с.
2. Березин Б.Д., Ломова Т.Н. Реакции диссоциации комплексных соединений.
Издательство: Наука. 2007 г. 280 стр.
в) Программное обеспечение, информационные справочные системы и Интернетресурсы:
http://www.chemport.ru/
http://www.anchem.ru/
http://xumuk.ru/
http://cyberleninka.ru/
http://pharmchemlib.ucoz.ru/
http://www.iupac.org/
http://primchem.narod.ru/sites.html
V. Материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля)
Для проведения лекций используется мультимедийный проектор.
VI. Сведения об обновлении рабочей программы дисциплины (модуля)
№
п.п.
Обновленный
раздел рабочей
программы дисциплины
(модуля)
Описание внесенных изменений
1.
2.
3.
4.
8
Дата и протокол
заседания кафедры,
утвердившего изменения