Методическое пособие для студентов IV курса химического факультета специальностей «неорганическая химия»
Скачать 5.88 Kb.
|
Государственное учреждение высшего профессионального образования ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Химический факультет Кафедра неорганической химии Неорганический синтез веществ и материалов Методическое пособие для студентов IV курса химического факультета специальностей «неорганическая химия» и «неорганическое материаловедение» Томск 2010 Целью курса «Неорганический синтез веществ и материалов» является усвоение основных принципов синтеза неорганических соединений различных классов и приобретение практических навыков получения химических соединений и материалов на их основе с заданными свойствами. Задача курса состоит в освоении и определении возможностей проведения синтеза с использованием термодинамических, кинетических и структурных принципов протекания реакций, с использованием периодического закона и периодической системы химических элементов как методологической основы неорганического синтеза. Студент-химик должен иметь представление о современных методах синтеза неорганических соединений и материалов на их основе, включая новые необычные их формы; о современных банках термодинамических данных, таких как ИВТАНТЕРМО и JANAF и возможности их использования. Студент должен знать основные термодинамические и кинетические закономерности получения неорганических соединений и материалов, уметь: 1) прогнозировать возможность протекания реакции с образованием нужного продукта; 2) проводить термодинамический анализ процесса, в том числе решать вопрос о термодинамической устойчивости синтезируемого вещества; 3) проводить кинетический анализ с целью получения максимального выхода продукта; 4) правильно выбирать метод синтеза, планировать и проводить реакцию «по прописи»; 5) собирать экспериментальную установку; 6) проводить необходимые стехиометрические расчеты и обрабатывать результаты с привлечением современных компьютерных и других программ; 7) хорошо знать технику лабораторных работ и правила техники безопасности при проведении химического эксперимента. Курс предназначен для студентов химического факультета специальностей «неорганическая химия» и «химическое материаловедение». I Программа курса 1.1. Термодинамические принципы синтеза Факторы, определяющие возможность протекания химических процессов в открытой системе. Критерии самопроизвольности процесса: энергия Гельмгольца, энергия Гиббса. Термодинамический прогноз возможности реализации синтеза в гомогенной среде. Использование термодинамических циклов в синтезе. Использование банков термодинамических данных: ИВТАНТЕРМО, JАNАF. Компьютерное планирование синтеза. 1.2. Кинетические и структурные принципы синтеза Кинетические особенности гомогенного синтеза в газовой фазе. Цепные реакции, их механизм (на примере синтеза хлороводорода). Фотохимические реакции. Законы фотохимии. Основные стадии фотохимической реакции. Понятие квантового выхода реакции. Реакции в электрических разрядах: их особенности, применение для синтеза термодинамически нестабильных соединений (озона, оксидов, гидридов, в т.ч. полимерных, нитридов, др.). Гетерогенно-каталитические реакции в газовой фазе. Влияние добавок на активность катализатора. Основные стадии процесса синтеза с участием твердого катализатора. Отравление, старение, вынос катализатора (на примере синтеза аммиака). Кинетические особенности гомогенного синтеза в жидкой фазе. Влияние природы растворителя на скорость и на механизм реакций (на примере реакции разложения азотного ангидрида). Сольватация и ионизация растворителем. Изменение скорости реакции синтеза в результате сольволиза (на примере реакции окисления урана(IV) до урана(VI)) и солевого эффекта (на примере восстановления персульфат-иона или разложения пероксида водорода). Синтез из расплавов, применение диаграмм плавкости бинарных систем. Синтез неорганических соединений в твердой фазе. Механизм и кинетические особенности топохимических реакций (на примере синтеза алюмомагниевой шпинели). Стационарное и нестационарное состояния диффузионного потока. Законы Фика. Кинетические особенности синтеза при фазовых переходах: а) твердое тело – газ (на примере реакции хлорирования оксидов металлов); б) жидкость – газ; в) жидкость – твердое тело (на примере получения безводных нитратов). 1.3. Физико-химические основы очистки синтезируемых соединений Кристаллизация, перекристаллизация, дробная кристаллизация. Зонная плавка. Ионный обмен. Экстракция. Методы, основанные на различии скоростей реакции. Метод транспортных реакций. 1.4. Периодический закон и система как методологическая основа неорганического синтеза Синтез веществ по аналогии; метод проб и ошибок. Роль периодической системы в синтезе на примере синтеза гидридов по группам и по периодам. Роль периодической системы в предсказании и объяснении свойств веществ. 1.5. Современные методы синтеза неорганических материалов Особенности синтеза неорганических материалов. Фундаментальные физико-химические принципы получения материалов с заданными свойствами. – Получение особо чистых металлов и материалов на их основе – Синтез материалов методом СВС. Принципы, преимущества и недостатки метода – Синтез материалов методом плазмохимии – Синтез материалов из необычных сред – Высокотемпературные методы синтеза материалов – Синтез материалов ударным сжатием – Синтез тонкопленочных материалов – Синтез ультрадисперсных материалов – Синтез стеклообразных и керамических материалов – Методы синтеза наноматериалов |
Похожие:
 | Учебно-методическое пособие к практическим занятиям по акушерству и гинекологии для студентов 6 курса лечебного факультета Учебно-методическое пособие представлено кафедрой акушерства и гинекологии сгма в помощь студентам 6 курса лечебного факультета при... | | Учебно-методическое пособие по аспекту «Устная речь» для студентов III курса факультета английского языка Данное учебно-методическое пособие предназначено для студентов III курса английского отделения факультета иностранных языков и предназначено... |
| Учебно-методическое пособие по дисциплине «пропедевтика внутренних болезней» Учебно-методическое пособие предназначено для студентов 3 курса медико-профилактического факультета кгму | | Методическое пособие по международному праву для специалистов Методическое пособие предназначено для студентов отделения регионоведения факультета истории, социологии и международных отношений.... |
| Методическое пособие для подготовки курсовых работ по дисциплине «Управления качеством» Методическое пособие предназначено для студентов технологического факультета очной и заочной формы обучения | | Учебно-методическое пособие по изучению дисциплины «Менеджмент» для студентов экономических специальностей разных форм обучения Учебно-методическое пособие предназначено для студентов экономических специальностей разных форм обучения. В данном пособии изложены... |
| Учебно-методическое пособие «Медицинская психология и психотерапия» для практических занятий для студентов 3 курса медико-диагностического факультета Гомельского государственного медицинского университета, врач-психотерапевт высшей квалификационной категории, кандидат медицинских... | | Решебник по приготовительному отделу ткачетва методическое пособие для студентов специальностей 260703 «Проектирование текстильных изделий» и260704 «Технология текстильных изделий» всех форм обучения Методическое пособие предназначено для студентов всех форм обучения, специализирующихся в области текстиля, а также может быть рекомендовано... |
| Учебно-методическое пособие infotech hardware москва 2009 Предисловие Данное Учебное пособие предназначено для студентов первого курса, изучающих английский язык в области информационных технологий по теме... | | Методическое пособие для очного и заочного отделений в 2 частях Методика экономических исследований: методическое пособие для самостоятельной работы студентов факультета экономики, финансов и коммерции.... |