1. Цели и задачи дисциплины, ее место в системе подготовки аспиранта, требования к уровню освоения содержания дисциплины
1.1. Цели и задачи изучения дисциплины

Цель изучения дисциплины – формирование у аспирантов углубленных профессиональных знаний о важнейших свойствах, особенностях и сферах применения редких и рассеянных элементов.

Задачи дисциплины:

– добиться усвоения аспирантами теоретических основ химии и технологии редких и рассеянных элементов, привить им практические навыки, связанные с получением, разделением и очисткой данных элементов;

1.2. Требования к уровню подготовки аспиранта, завершившего изучение данной дисциплины

Аспиранты, завершившие изучение данной дисциплины, должны:

• 
  иметь представление: о химических и физических свойствах редких и рассеянных элементов, истории их открытия и сферах применения;
  
• 
  знать: основные методы анализа и разделения редких и рассеянных элементов а также, технику безопасности при работе с данными элементами;
  
• 
  уметь: качественно и количественно определять концентрацию редких и рассеянных элементов в смесях и растворах различными методами, прогнозировать продукты реакции при взаимодействии соединений, включающих данные элементы.
  

1.3.Связь с предшествующими дисциплинами

Курс предполагает наличие у аспирантов знаний по курсу химии и химической технологии в объеме программы высшего профессионального образования.

1.4.Связь с последующими дисциплинами

Знания и навыки, полученные аспирантами при изучении данного курса, необходимы при подготовке и написании диссертации по специальности 02.00.01 – Неорганическая химия.

2. Содержание дисциплины

2.1. Объем дисциплины и виды учебной работы (в часах и зачетных единицах)

Форма обучения (вид отчетности)

1-3 годы аспирантуры; вид отчетности – экзамен кандидатского минимума.

Вид учебной работы	Объем часов / зачетных единиц
Трудоемкость изучения дисциплины	72 / 2
Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего)	34 / 0,944
в том числе:
лекции	34 / 0,944
семинары	0
практические занятия	0
Самостоятельная работа аспиранта (всего)	38 / 1,056
в том числе:
Подготовка к практическим занятиям	0
Подготовка реферата	0
Подготовка эссе	0
Изучение тем, вынесенных на самостоятельную проработку	38 / 1,056

2.2. Разделы дисциплины и виды занятий

№ п/п	Название раздела дисциплины	Объем часов / зачетных единиц
		лекции	семинары	практические занятия	самостоятельная работа
1	Методы обнаружения лития	3	0	0	2
2	Методы анализа рубидия и цезия	3	0	0	2
3	Методы анализа бериллия	3	0	0	2
4	Методы анализа галлия	3	0	0	2
5	Методы анализа индия	3	0	0	3
6	Методы анализа таллия	3	0	0	2
7	Методы анализа скандия	3	0	0	3
8	Методы анализа редкоземельных элементов	3	0	0	2
9	Методы анализа германия	3	0	0	2
10	Методы анализа титана	3	0	0	3
11	Методы анализа циркония и гафния	3	0	0	2
12	Методы анализа ванадия	3	0	0	2
13	Методы анализа ниобия и тантала	3	0	0	2
14	Методы анализа селена и теллура	2	0	0	3
15	Методы анализа молибдена	2	0	0	2
16	Методы анализа вольфрама	2	0	0	2
17	Методы анализа рения	2	0	0	2
	Итого:	34	0	0	38

2.3. Лекционный курс
Тема 1. Методы обнаружения лития

Литий. Химия лития. Физические и химические свойства. Соединения с кислородом: оксид и гидроксид лития. Соли кислородсодержащих кислот: сульфат, нитрат, фосфат, карбонат лития. Силикаты лития. Соли кислородных кислот галогенов. Соединения с галогенами. Соединения с серой, азотом, фосфором, углеродом, кремнием, водородом. Комплексные соединения.[1-3]

Тема 2. Методы анализа рубидия и цезия

Рубидий и цезий. Химия рубидия и цезия. Физические и химические свойства. Соединения с кислородом: оксиды, пероксиды, озониды, гидроксиды. Соли кислородных кислот: сульфаты, нитрат, фосфаты, гидрофосфаты и дигидрофосфаты, карбонаты, соли кислородных кислот галогенов, хроматы, дихроматы, перманганаты, перренаты. [1-3]

Тема 3. Методы анализа бериллия

Бериллий. Химия бериллия. Металлический бериллий. Оксид бериллия. Гидроксид бериллия. Бериллаты. Соли кислородсодержащих кислот. Сульфат, нитрат, фосфат, карбонат бериллия. Соли органических кислот. Комплексные соединения. Соединения с галогенами. Металлорганические соединения. Соединения с серой, углеродом, водородом. Важнейшие области применения бериллия. [1-3]

Тема 4. Методы анализа галлия

Галлий. Методы анализа галлия. Электронная структура. Физические и химические свойства. Соединения с кислородом: оксид и гидроксид галлия. Галлаты. Соли кислородсодержащих кислот: сульфаты, молибдаты, вольфраматы, нитраты, фосфаты, арсенаты, карбонаты, силикаты. Соли органических кислот. Халькогениды: сульфиды, селениды, теллуриды. Галогениды. Роданиды и ферроцианиды. [1-3]

Тема 5. Методы анализа индия

Индий. Химия индия. Электронное строение. Физические и химические свойства. Соединения с кислородом. Оксиды и гидроксиды. Индаты. Соли кислородсодержащих кислот: сульфаты, сульфиты, хроматы, молибдаты, вольфраматы, нитраты, фосфаты, арсенаты, арсениты, карбонаты, силикаты. Соли органических кислот. Галогениды. Цианиды и роданиды. Взаимодействие с металлами. Комплексные соединения. Органические соединения. [1-3]

Тема 6. Методы анализа таллия

Таллий. Химия таллия. История открытия элемента. Физические и химические свойства. Соединения с кислородом. Оксиды и гидроксиды таллия (I) и таллия (III). Таллаты. Соли кислоросодержащих кислот. Сульфаты. Тиосульфат. Хромат и бихромат. Нитраты. Фосфаты. Арсенаты и арсениты. Карбонат. Силикаты. Соли органических кислот. Галогениды. Цианиды и фоданиды. Халькогениды. Нитрид таллия (I). Гидриды. Фосфид. Взаимодействие с металлами. Комплексные соединения. Органические соединения. [1-3]

Тема 7. Методы анализа скандия

Скандий. Химия скандия. Физические и химические свойства скандия. Соединения с кислородом. Оксид и гидроксид скандия. Соли кислородсодержащих кислот. Сульфат скандия. Основной тиосульфат скандия. Нитрат скандия. Карбонат скандия. Фосфаты скандия.

Хроматы скандия. Молибдат и вольфрамат скандия. Роданиды. Соли органических кислот. Ацетилацетат скандия. Оксалат скандия. Соединения с галогенами. Соединения с серой, селеном, азотом, углеродом, кремнием, водородом. [1-3]

Тема 8. Методы анализа редкоземельных элементов

Иттрий, лантан и лантаноиды. Химия иттрия, лантана и лантаноидов. Электронные конфигурации атомов иттрия, лантана и лантаноидов (РЗЭ). Краткая история открытий и распространения в природе лантана и лантаноидов. Физические и химические свойства иттрия и лантаноидов. Соединения с кислородом. Оксиды. Гидроксиды. Соли кислородсодержащих кислот. [1-3]

Тема 9. Методы анализа германия

Германий. Химия германия. Физические и химические свойства. Соединения с кислородом. Оксиды. Гидроксиды. Германиевые кислоты. Германаты. Соли кислородсодержащих кислот германия. Халькогениды. Галогениды германия. Гидриды. Соединения с азотом, фосфором, мышьяком и сурьмой. Соединения с металлами (германиды). Комплексные соединения. Органические соединения. [1-3]

Тема 10. Методы анализа титана

Титан. Химия титана. Оксиды. Гидроксиды. Титанаты. Пероксиды. Соли кислородсодержащих кислот. Сульфаты. Нитраты. Фосфаты. Соединения с галогенами. Гидриды. Карбиды. Силиниды. Нитриды. Сплавы титана с металлами. Органические соединения. Комплексные соединения. [1-3]

Тема 11. Методы анализа циркония и гафния

Цирконий и гафний. Химия циркония и гафния. Соединение с кислородом. Оксиды. Гидроксиды. Цирконаты и гафнаты. Соли кислородных кислот. Сульфаты. Карбонаты. Фосфаты. Нитраты. Перхлораты. Соединения с галогенами. Гидриды. Бориды. Карбиды. Силициды. Нитриды. Сплавы с металлами. Органические соединения. Комплексные соединения.[1-3]

Тема 12. Методы анализа ванадия

Ванадий. Химия ванадия. Физические и химические свойства. Соединения с кислдородом: оксиды, ванадаты, метаванадаты, перванадаты, ортованадаты. Соединения с галогенами: фториды, хлориды, оксихлориды, иодиты. Соединения с серой, нитриды, гетерополисоединения ванадия, органические и комплексные соединения. [1-3]

Тема 13. Методы анализа ниобия и тантала

Ниобий и тантал. Химия ниобия и тантала. Ниобий. Физические и химические свойства. Соединения с кислородом: оксиды. Ниобаты. Надниобиевая кислота НNbO4 и перниобаты. Перекисные соединения. Соединения с галогенами: фториды, фторониобаты и оксифторониобаты, хлориды и оксохлориды, бромиды, иодиды. Сульфиды. Нитриды. Карбиды. Силициды. Бериды. Органические и комплексные соединения. [1-3]

Тема 14. Методы анализа селена и теллура

Селен и теллур. Химия селена и теллура. Изотопный состав. Аллотропия: аморфный (красный) селен, стекловидный (черный) селен, красный моноклинный селен, серый гексагональный селен, жидкий селен. Теллур. Химические свойства. Соединения с кислородом. Оксиды селена и теллура (IV), оксиды (VII), селенистые и теллуристые кислоты. Селеновая кислота. Селениты и теллуриты. Селенаты и теллураты. Галогениды: соединения с фтором, хлором, бромом, иодом. Цианиды и роданиды. Селеноводород и теллуроводород. Нитриды. Соединения с углеродом, кремнием, бором, серой. Соединения селена с теллуром. Селениды и теллуриды металлов. Комплексные соединения. Селен и теллурорганические соединения. [1-3]

Тема 15. Методы анализа молибдена

Молибден. Химия молибдена. Физические и химические свойства. Соединение с кислородом. Соединения с галогенами, серой, селеном, теллуром, азотом, фосфором, мышьяком, углеродом, кремнием, бором. Взаимодействие с металлами. Комплексные соединения.[1-3]

Тема 16. Методы анализа вольфрама

Вольфрам. Химия вольфрама. Физические и химические свойства. Соединения с кислородом: оксид вольфрама (VI), метавольфрамовая кислота, оксид вольфрама (IV), вольфрамовая синь, вольфраматы (вольфраматы аммония, щелочных и щелочноземельных металлов). Вольфрамовые бронзы. Соединения вольфрама с галогенами: фториды, хлориды, бромиды. Соединения с серой, селеном, теллуром, азотом, фосфором, мышьяком, углеродом, кремнием, бором, водородом. Взаимодействие с металлами. Комплексные соединения вольфрама. [1-3]

Тема 17. Методы анализа рения

Рений. Химия рения. Физические и химические свойства. Соединения с кислородом. Оксиды рения VII, VI, V, IV, III, рениевая и ренистая кислоты. Соли рениевых кислот: перренаты калия и аммония. Халькогениды рения: сульфид рения (VII) и сульфид рения (IV), селениды, теллуриды. Галогениды рения. Карбид рения. Карбонил рения. Комплексные соединения. Органические соединения. Взаимодействия с металлами. [1-3]

2.4. Практические (семинарские) занятия – не предусмотрены.
3. Организация текущего и промежуточного контроля знаний
3.1. Контрольные работы – не предусмотрены.
3.2. Список вопросов для промежуточного тестирования – не предусмотрен.
3.3. Самостоятельная работа

Изучение учебного материала, перенесенного с аудиторных занятий на самостоятельную проработку.

Выявление информационных ресурсов в научных библиотеках и сети Internet по следующим направлениям:

• 
  Аналитическая химия рассеянных элементов. Металлы и их оксиды. Гидроксиды. Соли кислородсодержащих кислот. Сульфат, нитрат, фосфат, карбонат. Соли органических кислот. Комплексные соединения. Соединения с галогенами. Металлорганические соединения. Соединения с серой, углеродом, водородом. Важнейшие области применения бериллия.
  
• 
  Технология получения соединений редких элементов. Минералы, руды и месторождения. Обогащение руд. Переработка концентратов с помощью фторирующих агентов. Сульфатный метод переработки концентратов. Прочие методы, применяемые в технологии.
  
• 
  Технология получения важнейших соединений. Металлотермические методы. Электролитическое производство. Методы очистки: вакуумная плавка, очистка с помощью транспортных реакций. Производство компактного металла. Техника безопасности в производстве.
  

Конспектирование и реферирование первоисточников и научно-исследовательской литературы по тематическим блокам.
3.3.1. Поддержка самостоятельной работы:

Список литературы и источников для обязательного прочтения.

Полнотекстовые базы данных и ресурсы, доступ к которым

обеспечен из сети КузГТУ

Электронная библиотека диссертаций Российской государственной библиотеки http://diss.rsl.ru

Электронно-библиотечная система (ЭБС ) IQLIB (представлены научные и учебные издания по различным отраслям знаний) http://www.iqlib.ru/
Зарубежные электронные научные информационные ресурсы
Журналы Американского химического общества (ACS)

http://pubs.acs.org/

Журналы компании Thieme

http://www.thieme-connect.com/ejournals

Научные журналы издательства Taylor & Francis

http://www.informaworld.com

Журналы издательства Nature Publishing Group

http://www.nature.com

Журналы Оксфордского университета

http:// www.oxfordjournals.org

Патентные базы данных компании Questel

http://www.orbit.com/

Научная электронная библиотека (elibrary)

Включает журналы издательств: Kluwer , Springer, Royal Society of Chemistry, Institute of Physics, World Scientific, Emerald, Zentralblatt MATH Academic Press, European Mathematical Information Service, Cambridge STM Journals и др.

http://elibrary.ru/

Кристаллографическая и кристаллохимическая База данных для минералов и их структурных аналогов «Минкрист»

http://database.iem.ac.ru/mincryst/rus/index.php

«Единое окно». Доступ к образовательным ресурсам. Представлены учебно-методические материалы, разработанные и накопленные в системе федеральных образовательных порталов, а также изданные в университетах, ВУЗах и школах России.

http://window.edu.ru/

Полнотекстовая БД Theses Canada Portal. Содержит полные тексты диссертаций и авторефератов всех научных направлений с начала 1998 до 31 августа 2002 года на английском и французском языках.

http://www.collectionscanada.gc.ca/thesescanada/index-e.html

3.3.2. Тематика рефератов – не предусмотрены.

Итоговый контроль проводится в виде экзамена кандидатского минимума.
4. Технические средства обучения и контроля, использование ЭВМ
Программы пакета Microsoft Offiсe;

Сайт научной библиотеки КузГТУ, с доступом к электронному каталогу и полнотекстовым базам данных – URL: http://elib.kuzstu.ru/

Учебно-методические издания

Материалы конференций

Авторефераты диссертаций, защищенные в КузГТУ
5.Активные методы обучения (деловые игры, научные проекты)

не предусмотрены.

6. Материальное обеспечение дисциплины

• 
  Компьютерные классы, оснащенные компьютерами класса Pentium 4 с выходом в Интернет и локальную сеть КузГТУ, а также принтеры, сканеры и ксероксы.
  
• 
  Научно-исследовательские лаборатории, оснащённые химико-аналитическим оборудованием, приборы и установки для физико-химического анализа.
  
• 
  Мультимедийная техника для подготовки и представления научных материалов, сопровождения публичных выступлений.
  

7. Литература

7.1. Основная

1	Неорганическая химия: в 3 т / Под ред. Ю. Д. Третьякова. Т. 3: Химия переходных элементов. Кн. 1 / [А. А. Дроздов, В. П. Зломанов, Г. Н. Мазо, Ф. М. Спиридонов]. – М. : Академия, 2007. – 352 с.
2	Корольков Д. В. Основы теоретической химии /Д. В. Корольков, Г. А. Скоробогатов – М. : Академия, 2004. – 352 с.
3	Гринвуд, Н. Химия элементов: в 2 т. / Н. Гринвуд, А. Эрншо. – М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008. Т. 1. – 607 с., Т. 2. – 670 с.

7.2. Дополнительная

4	Химическая технология неорганических веществ: в 2 кн. Книга 1: учеб. пособие для вузов / под ред. Т. Г. Ахметова. – М. : Высш. шк., 2002. – 688 с.
5	Ахметов, Н. С. Общая и неорганическая химия / Н. С. Ахметов. – М.: Высш. шк., 2005. – 743 с.
6	Химия элементов: в 2 т. / Н. Гринвуд, А. Эрншо. – М.: Бином. Лаборатория знаний, 2008. Т.1. – 607 с. Т.2 – 670 с.

7	Лидин, Р. А. Неорганическая химия в реакциях. Справочник / Р. А. Лидин, В. А. Молочко, Л. Л. Андреева. – М. : Дрофа, 2007. – 637 с.
8	Общая и неорганическая химия / под ред. А. Ф. Воробьева: в 2 т. Т.2. Химические свойства неорганических веществ. – М. : ИЦК: Академкнига, 2006. – 544 с.

ДОПОЛНЕНИЯ И ИЗМЕНЕНИЯ В РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЕ

за ___________/___________ учебный год

В рабочую программу курса ОД.А.04, «Методы исследования неорганических веществ» «Дисциплины по выбору» основной образовательной программы подготовки аспиранта по отрасли Химические науки, специальность 02.00.01 – Неорганическая химия, вносятся следующие дополнения и изменения: