Утвърждавам: р е к т о р: декан

включена като задължителна в учебния план на

за образователно-квалификационна степен “Бакалавър”

Утвърдена на заседание на КС на катедра ” обща химия”,

протокол № 289, от 28.01.2005 г.

П л о в д и в, 2005 г.

У Ч Е Б Н А П Р О Г Р А М А

Дисциплината химия е един от фундаментите на общобиологическите науки, в това число и на селскостопанските. Тя служи като теоретична основа на много от въпросите, които са свързани с обектите на специалните дисциплини, като агрохимия, биохимия, физиология, почвознание, микробиология и др.

В курса по аналитична химия се изясняват някои важни свойства и прояви на материята, като строеж и състояние на веществата в природата, механизъм и кинетика на взаимодействията между тях, видове химични превръщания, особености на състоянията разтвор, колоид и др. Целта е да се подпомогнат студентите при по-задълбоченото и всестранно разбиране на процесите и явленията в природата, и по-специално в системата почва - растителен и животински организъм - околна среда.

От химичните елементи и съединения са застъпени преди всичко онези, които играят важна роля в растителния и животински организъм, в почвата, в състава на торове, растително-защитните препарати и други химични средства в селското стопанство.

В практическите занятия студентите се запознават с принципите и техниката на най-важните методи за определяне на качествения и количествен състав на веществата.

В частта посветена на ИМА наред с класическите методи, достъпни за всяка агрохимична лаборатория, са застъпени и почти всички модерни методи за анализ, навлизащи бързо в селското стопанство - газова хроматография, атомно-абсорбционен анализ, спектрални методи, покриващи инфрачервената, видимата и ултравиолетовата области и др.

Въведение в химията. Основни понятия - материя, вещество, енергия. Атомно-молекулна теория.

Модел на Ръдерфорд. Представи на Бор и Зомерфелд - квантови числа. Съвременни представи за строежа на атома - квантово-механичен модел. Строеж на атомната обвивка.

Връзка между периодичната система и строежа на атома. Изменение на свойствата на химичните елементи по периодичната система. Валентност и степен на окисление.

Йонна връзка - насоченост, наситеност и енергия на йонна връзка. Йонни кристали.

Метод на валентните връзки. Хибридизация на атомните орбитали. Донорно-акцепторна връзка. Делокализирана π-връзка. Метод на молекулните орбитали. Полярност и кратност на ковалентната връзка.

Теория на Вернер - основни понятия, номенклатура на комплексните съединения. Метод на валентните връзки, изомерия. Теория на кристалното поле. Стабилитетна константа и фактори, от които зависи. Приложение на комплексните съединения и значение за селското стопанство.

Вандерваалсово взаимодействие. Водородна връзка.

Реакции на присъединяване и заместване. Окислително-редукционни процеси. Изравняване на химичните уравнения. Енергетични промени при химичните процеси, термохимия.

Проблемът за скоростта на реакциите и значението му. Фактори, влияещи върху скоростта на химичните реакции. Влияние на концентрацията. Влияние на температурата. Същност и особености на химичното равновесие. Влияние на условията върху равновесието. Катализа.

Основни понятия за видовете и значението на дисперсните системи - разтвори, колоиди, груби дисперсии.

Разтвори - физикохимична същност на разтварянето. Наситеният разтвор като равновесна система. Разтворимост и фактори, от които зависи. Изразяване на концентрацията на разтворите. Общи свойства на разтворите - дифузия и осмоза.

Подтема 5.2. Разтвори на електролити

Механизъм и характеристика на електролитната дисоциация. Факатори, влияещи върху степента наа електролитната дисоциация. Силни електролити. Хидролиза.

Електролитна дисоциация на хидроксидите във връзка с относителната полярност на връзките между елементите.

Киселинност на разтворите - активна, потенциална и тотална. Изразяване на активната киселинност чрез рН. Киселинността като параметър при протичане на жизнените процеси. Буферност. Проблемът за запазване на киселинността при природни обекти. Буферни смеси.

Подтема 5.4. Сорбционни процеси.

Адсорбция. Изотерма на Ленгмюир. Адсорбция из разтвори. Селективна адсорбция. Йонообменна адсорбция.

Получаване, свойства и строеж на колоидите. Устойчивост и коагулация. Коагулация на хидрофобни золи - правило на Шулце-Харди. Коагулация на хидрофилни золи - изсолване, коацервация, защитно действие. Почвени колоиди. Значение на колоидното състояние за жизнените процеси и явления в почвата.

Количество и форми на разпространение на химичните елементи. Основни видове природни съединения.

Основни методи за получаване - електролиза, дестилация, генераторни, пирометалургични и др. методи.

Общ преглед на строежа и свойствата на елементите във връзка с периодичната система.

Водород и кислород. По-важни съединения.

Вода, свойства и пречистване. Екологични проблеми.

Основни валентни състояния и видове съединения на азота. Амоняк и амониеви соли. Видове азотни оксиди, азотна киселина и нитрати. Азотни торове.

Фосфор. Оксиди и киселини на фосфора. Фосфорни торове.

Силиций. Силициев оксид, силициеви киселини и най-важни силикати.

Сяра. Водородни и кислородни съединения на сярата - сулфиди, сулфити, сулфати. Сярна киселина.

Хлор. Основни валентни състояния и видове съединения на хлора. Солна киселина, хлориди, хлорна вар, хлорати.

Най-важни съединения на алкалните и алкалоземните метали.

Валентни състояния и най-важни съединения на медта, желязото и мангана.

Преглед на значението и приложението на химичните елементи и неорганичните съединения в селското стопанство. Биологична роля, участие в състава на торове, микроторове, растително-защитни препарати, екологични проблеми.

Класификация на методите по природата на аналитичния сигнал. Взаимодействие на електромагнитното лъчение с веществата. Природа на електромагнитното лъчение. Енергетични преходи в атомите и молекулите. Атомни спектри. Атомни спектри на емисия и абсорбция и тяхното използване в анализа. Молекулни спектри - характер и видове.

Фотометрия, УВ и ИЧ спектрофотометрия.

Същност на метода. Апаратура. Плазмен факел. Система пулверизатор-горелка. Полихроматорна система. Монохроматорна система. Пречения при ICP и начини за отстраняването им.

Видове грешки. Калибровка. чувствителност и граница на откриване.

Газова хроматография. Същност на метода. Апаратура. Видове детектори. Интерпретация на резултатите от газовата хроматография.

Принцип на метода. рН-метър - принципно устройство. Йон-селективни електроди

1. При провеждане на лекциите се използват различни средства за онагледяване: табла, схеми и модели. При провеждане на лабораторните упражнения студентите се запознават с принципите и техниката на по-важните методи за изолиране, пречистване, синтетично получаване и определяне свойствата на органичните съединения.

2. Заверка по дисциплината се дава въз основа на присъствие.

3. Изпитът е писмен с устно оформяне на оценката.

1. Строеж на атома. Модел на Ръдерфорд. Представи на Бор и Зомерфелд - квантови числа. Съвременни представи за строежа на атома - квантово-механичен модел. Строеж на атомната обвивка.

2. Периодичен закон и периодична система. Връзка между периодичната система и строежа на атома. Изменение на свойствата на химичните елементи по периодичната система. Валентност и степен на окисление.

II. ПРИРОДА НА ХИМИЧНАТА ВРЪЗКА

1. Йонна връзка. Йонна връзка - насоченост, наситеност и енергия на йонна връзка. Йонни кристали.

2. Ковалентна връзка. Метод на валентните връзки. Хибридизация на атомните орбитали. Донорно-акцепторна връзка. Делокализирана p-връзка. Метод на молекулните орбитали. Полярност и кратност на ковалентната връзка.

3. Химична връзка при комплексните съединения. Теория на Вернер - основни понятия, номенклатура на комплексните съединения. Метод на валентните връзки, изомерия. Теория на кристалното поле. Стабилитетна константа и фактори, от които зависи. Приложение на комплексните съединения и значение за селското стопанство.

4. Природа на химичната връзка в кондензирани системаВандерваалсово взаимодействие. Водородна връзка.

III. ХИМИЧНИ ПРОЦЕСИ

1. Видове химични реакции. Окислително-редукционни процеси. Изравняване на химичните реакции. Енергетични промени при химичните процеси, термохимия.

2. Скорост на химичните реакции и химично равновесие. Фактори, влияещи върху скоростта на химичните реакции. Влияние на концентрацията. Влияние на температурата. Същност и особености на химичното равновесие. Влияние на условията върху равновесието. Сорбционни процеси. Катализа.

IV. РАЗТВОРИ И СУСПЕНЗИИ

1. Дисперсни системи и същност на разтварянето. Основни понятия за видове и значението на дисперсните системи - разтвори, колоиди, груби дисперсии. Разтвори - физикохимична същност на разтварянето. Произведение на разтворимост. Наситеният разтвор като равновесна система. Разтворимост и фактори, от които зависи. Изразяване на концентрацията на разтворитеОбщи свойства на разтворите - дифузия и осмоза.

.2. Разтвори на електролити. Механизъм и характеристика на електролитната дисоциация. Фактори, влияещи върху степента на електролитната дисоциация. Силни електролити. Хидролиза.

3. Киселинност на разтворите. Електролитна дисоциация на хидроксидите във връзка с относителната полярност на връзките между елементите. Киселинност на разтворите - активна, потенциална и тотална. Изразяване на активната киселинност чрез рН. Киселинността като параметър при протичане на жизнените процеси. Неутрализация и хидролиза.

Буферност. Проблемът за запазване на киселинността при природни обекти. Буферни смеси.

4. Колоидни разтвори. Получаване, свойства и строеж на колоидите. Устойчивост и коагулация. Коагулация на хидрофобни золи - правило на Шулце-Харди. Коагулация на хидрофилни золи - изсолване, коацервация, защитно действие. Почвени колоиди. Значение на колоидното състояние за жизнените процеси и явления в почвата.

V. ХИМИЧНИ ЕЛЕМЕНТИ И СЪЕДИНЕНИЯ С ОСНОВНО ЗНАЧЕНИЕ ЗА СЕЛСКОТО СТОПАНСТВО

Изучават се следните елементи: неметали - азот, фосфор, силиций, сяра, хлор, кислород, водород; метали - натрий, калий, калций и магнезий; преходни метали - мед, желязо и манган. Разпространение, получаване и свойства. Химични съединения. Значение за селското стопанство.

ЛИТЕРАТУРА

А. Основна

2. Попов Т., П. Станчева, Т. Симеонова, Неорганична с физична и колоидна химия, Изд. “Наука и изкуство”, София, 1984.

3. Попов Т., П. Станчева, Т. Симеонова, Обща химия, Академично издателство на ВСИ, Пловдив, 1996.

4. Симеонова Т., В. Кръстев, Л. Попова, Ръководство за лабораторни упражнения по обща и аналитична химия, Изд. “Наука и изкуство”, София, 1982.

5. 
   Иванов Кр., Ст. Кръстев, М. Камбурова, П. Личева, Ръководство по аналитична химия, Пловдив, 1994.
   

1. Иванов Кр., Ст. Кръстев, М. Камбурова, П. Личева, Курс по аналитична химия, II изд., Пловдив, 1999.