Практикум по АХ-2003,часть1. Практикум по аналитической химии в 2 ч. Учебное пособие. Ч. Омск Омский госуниверситет, 1998. 176 с
 Скачать 1.29 Mb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РФ ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ В.И. Вершинин, Т.В. Антонова, С.В. Усова П Р А К Т И К У М ПО АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ Часть 1 У ч е б н о е п о с о б и е Издание ОмГУ Омск 1998 УДК 543.42 В.И. Вершинин, Т.В. Антонова, С.В. Усова. Практикум по аналитической химии: В 2 ч.: Учебное пособие. Ч. 1. Омск: Омский госуниверситет, 1998. 176 с. Пособие включает описания лабораторных работ по курсу аналитической химии (раздел «Химические методы анализа») и методические рекомендации по их выполнению. Приведены теоретические сведения, необходимые для самостоятельной работы студентов, подготовки к практическим занятиям и семинарам. Даны примеры расчета химических равновесий, используемых в анализе, а также расчетные задачи, в том числе нетрадиционные. В приложения входит справочный материал (константы равновесий, статистические таблицы и т.п.). Пособие соответствует государственному стандарту специальности 011000 и типовой программе курса. Перечень лабораторных работ и практических занятий составлен на основе учебного плана ОмГУ для студентов-химиков дневной формы обучения. Печатается в соответствии с решением Ученого Совета химического факультета ОмГУ от 24.02.98. ISBN 5-7779-0120-4 © Омский госуниверситет, 1998 1. Введение для преподавателейЛабораторный практикум по аналитической химии выполняется всеми студентами специальности 011000 - Химия, а также (в меньшем объеме) студентами некоторых других специальностей. Как правило, в университетах этот предмет изучают студенты второго курса в течение двух семестров. Так, в ОмГУ студенты-химики очной формы обучения еженедельно в течение двух четырехчасовых занятий выполняют лабораторные работы, решают расчетные задачи, участвуют в семинарах и других формах учебного процесса. Для них необходима постоянно обновляемая методическая литература. Однако в отличие от «классических» учебников [1-3], которые сохранили методическую ценность, но уже не соответствуют современному уровню аналитической химии как науки, новейшие учебники по этой дисциплине (например, [4-7]) не содержат описаний лабораторных работ и методических указаний к ним. Специальные пособия к лабораторному практикуму издавались в нашей стране лишь отдельными вузами, причем давно и малыми тиражами. Опыт преподавания аналитической химии показал, что значительно удобнее использовать единое пособие вместо десятка несогласованных между собой задачников, практикумов, справочников и т.п. Кроме описания лабораторных работ, контрольных вопросов к ним, методических рекомендаций по выполнению работ и оформлению отчетов, в данной книге содержатся расчетные задачи и примеры решений. Приведены справочные таблицы, дополняющие известный справочник Ю.Ю.Лурье [8]. Предлагаем некоторые теоретические сведения, которые, на наш взгляд, необходимы для подготовки к практическим (расчетным) занятиям, но недостаточно четко изложены в наиболее распространенных отечественных учебниках по аналитической химии. Однако настоящее пособие не охватывает всей программы университетского курса аналитической химии и не может заменить учебник или конспект лекций. В частности, в нем нами не рассмотрен расчет кривых титрования, поскольку этот материал подробно освещен в учебниках, а также в недавно вышедшем пособии [9]. В практикуме приведены примеры расчета некоторых равновесий с помощью компьютерных программ, созданных в ОмГУ [10] и успешно используемых в ряде вузов; они могут быть переданы заинтересованным кафедрам. В пособие не включены учебный план практикума и вопросы к коллоквиумам, поскольку они специфичны для каждого вуза. Соответствующие материалы для студентов ОмГУ изданы в 1997 г. [11]. Первая часть пособия, посвященная химическим методам анализа, должна использоваться в осеннем семестре, вторая часть будет посвящена инструментальным методам анализа, разделению и концентрированию микропримесей, методам идентификации веществ - т.е. материалу весеннего семестра. Все материалы переработаны в 1997-1998 гг. в соответствии с требованиями государственного стандарта и нового учебного плана ОмГУ, а также с учетом наших исследований по методике преподавания химических дисциплин в вузах. Отбирая и перерабатывая известные лабораторные работы для этого практикума и составляя новые работы, мы руководствовались следующим: а) принципиальные основы и химизм метода должны быть достаточно просты и очевидны, а необязательные частности нежелательны (отвлекают студента). Поэтому в качестве объектов анализа во всех работах предлагаются модельные растворы и сухие смеси солей, но не реальные материалы природного или технического происхождения, анализ которых потребовал бы длительной и многостадийной пробоподготовки. Такие материалы, с нашей точки зрения, должны стать учебными объектами в ходе изучения будущим аналитиком соответствующих спецкурсов и выполнения спецпрактикумов; б) принципы и возможности методов анализа можно демонстрировать на ограниченном числе объектов определения. Сопоставление точности (трудоемкости, длительности, селективности и т.п.) методик особенно наглядно при сопоставлении различных методик определения одного вещества. Поэтому мы часто предлагаем студентам определять одни и те же компоненты в нескольких лабораторных работах (например, железо в работах по гравиметрии, комплексонометрии, перманганатометрии, хроматометрии и спектрофотометрии); в) появление в заводских и других лабораториях сложных и полностью автоматизированных аналитических приборов зачастую приводит к падению требовательности при формировании системы специфических умений и навыков (например, взвешивания, фильтрования, титрования, оценивания погрешностей и т.п.). Мы не согласны с этим, и наша позиция отражена в отборе классических методик, на которых студент может наилучшим образом освоить технику работы в лаборатории. За исключением компьютеров, практикум не рассчитан на использование автоматизированных приборов1, которые для начинающего являются лишь «черными ящиками»; г) лабораторный практикум и расчетные занятия должны ставить перед студентом проблемные ситуации (например, выбор условий анализа), из которых он может самостоятельно выйти только с помощью ранее усвоенных теоретических знаний, тем самым закрепляя и проверяя их. Поэтому при описании лабораторных работ в ряде случаев сознательно не указывается, с каким индикатором провести титрование или на какой длине волны строить градуировочный график, а предлагается сделать выбор самому (вплоть до самостоятельной разработки методики) и обосновать его в отчете. Выбор реагентов или условий анализа на основании известных теоретических положений и справочных данных является основным содержанием нетрадиционных расчетных задач, приведенных в настоящем пособии. Принципы конструирования таких задач и рекомендации по использованию их в учебном процессе по аналитической химии рассмотрены нами ранее [12]. Аналогичный подход к отбору содержания и формулировкам задач по общей химии использован О.С. Зайцевым [13]. Естественно, наша позиция по отбору объектов анализа для студенческого практикума, объектов определения и методик анализа разделяется не всеми специалистами в данной области и не может считаться единственно правильной. Надеемся, что учебное пособие будет полезно не только студентам ОмГУ, но и преподавателям и студентам других вузов. Будем рады получить их замечания и предложения, направленные на улучшение этой книги и методики преподавания аналитической химии в целом. Сделать это можно с помощью электронной почты: e-mail vershin@univer.omsk.su. В подготовке рукописи к изданию большое значение имела техническая помощь ряда сотрудников и студентов ОмГУ. Авторы благодарны специалистам различных вузов за ценные советы, в том числе кандидатам наук Э.М. Анфингеру, И.В. Власовой, И.А. Никифоровой, И.И. Медведовской, Е.А. Петрук. Выражаем глубокую признательность рецензенту - зав.кафедрой аналитической химии Воронежской государственной технологической академии, заслуженному деятелю науки и техники РФ, докт. хим. наук, проф. Я.И. Коренману за сделанные рекомендации и замечания. |