Analytical Chemistry 1 057268chem.spbu.ru/files/edu/Annotazii_kursov_1_semestr.pdf · 2019. 9. 16. · Название дисцип-лины Аналитическая химия

Название дисцип-лины

Аналитическая химия 1 Analytical Chemistry 1

Вид дисциплины по выбору Уровень дисциплины Общенаучная Семестр 1

Курс изучения 1 Количество кредитов 4

057268

Код дисциплины

ФИО, должность, степень

Ермаков Сергей Сергеевич, проф., д.х.н.

Входные требования

Освоение настоящей учебной дисциплины предусматривает владение обучающимися основами аналитической химии в объеме образовательных стандартов по направлению «Химия».

Химические методы анализа, основы электрохимических, физических (АЭС, ААС, РФА,) методов анализа. Аналитическая спектрофотометрия.

1. Основы аналитической химии. / под ред. Ю.А. Золотова. Т.1-2. М. 2010. 2. Аналитическая химия. / под ред Л.Н.Москвина. Т.1-3. М.: Академия, 2008. 3. Ищенко А.А. Аналитическая химия и физико-химические методы анализа. Т.1-2. М.: Академия, 2010. 4. Кельнер Р. и др. Аналитическая химия. Проблемы и подходы.Т.1-2. / Пер. с англ., под ред. Ю.А. Золотова. М.: Мир, 2004. 5. Харитонов Ю.Я. Аналитическая химия. Т.1-3. М.: Высшая школа. 2003. 6. Отто М. Современные методы аналитической химии. Т.1-2. / Пер. с нем. и под ред. А.В. Гармаша. М.: Техносфера, 2003.

Методы оценивания Экзамен

Устно-письменно

Язык русский

Лекции, семинары.

Рекомендуем

аялитература

Содерж

ание

дисци

плин

ы

Цель учебных занятий по этой дисциплине – освоение студентами основных разделов аналитической химии. В задачи учебных занятий входит закрепление основ и получение представлений о тенденциях развития основных химических, физико-химических и физических методов анализа.

Методы

обучения

Цель

дисцип

лины


Биоорганическая химия 1 Bioorganic Chemistry 1



046926



Попова Елена Александровна, доцент, к.х.н. Popova Elena Aleksandrovna, associate professor, PhD

Входные требования Знание основ органической химии, физической органической химии

Рассматриваются общие закономерности строения, химический и биохимический синтез, свойства и механизмы химических превращений важнейших биологически активных органических соединений, участвующих в процессах жизнедеятельности. Обсуждается взаимосвязь между строением, химическими свойствами и функциями природных органических соединений, являющихся метаболитами и структурными компонентами биологических макромолекул и биорегуляторами. Основное внимание уделено аминокислотам, пептидам, белкам, основам ферментативного катализа, углеводам и липидам.

1. Ю.А. Овчинников. Биоорганическая химия. 1987, «Просвещение». 2. Биоорганическая химия: учебное пособие / Е. И. Сорочинская, С. И. Чуркина ; С.-Петербургский гос. ун-т. - СПб. : Изд-во СПбГУ, 2011. - 279 с. 3. Биоорганическая химия: биологически важные классы соединений: учеб. пособие / Е. И. Сорочинская ; С.-Петербургский гос. ун-т. - СПб. : Изд-во СПбГУ, 1998. - 150 с. 4. Д. Нельсон, М. Кокс. Основы биохимии Ленинджера. 1-3 том, 2015, М.: «Бином».




лекции, семинары

Реко

мен

дуем

аяли

тера

тура

Соде

ржан

ие д

исци

плин

ы

Формирование у студентов системных знаний в области биоорганической химии.

Мет

оды

обуч

ения

Цел

ь

дисц

ипли

ны


Высокомолекулярные соединения 1 Basics of Polymer Science 1



051028



Билибин Александр Юрьевич, профессор, доктор химических наук


Основные положения физической, коллоидной и органической химии, а также основами физики и математики; уметь пользоваться научной литературой, в том числе, англоязычной.

"Высокомолекулярные соединения 1" является вводным курсом в большой образовательный комплекс магистерских курсов, посвященных высокомолекулярным соединениям. В нем рассматриваются некоторые исторические аспекты взаимодействия человека с миром полимерных материалов, специфика полимерного состояния вещества по сравнению с веществами низко-молекулярными, особенности строения и поведения макромолекул, обеспечивающие полимерам ключевую роль в создании абсолютного большинства современных материалов, а также ключевые положения синтеза полимеров и их химических превращений.

1. Кулезнев В.Н., Шершнев В.А Химия и физика полимеров (1е или 2е издание) М.: КОЛОСС, 2007 2. Тагер А.А. Физикохимия полимеров. 4-е издание, М., Научный мир, 2007, 576 3. Аскадский А.А., Хохлов А.Р. Введение в физико-химию полимеров. М.: Научный мир,.2009г. 4. Гросберг А.Ю., Хохлов А.Р. Полимеры и биополимеры с точки зрения физики, пер. с англ. Издательский дом Интеллект 2010 5. Киреев В.В. Высокомолекулярные соединения М., Высшая школа, 1992


Устно


Лекции, семинары

Рекомендуемая

литература

Содержание

дисциплины

Освоение обучающимися базовых знаний в области физики и химии полимеров

Методы

обучения

Цель



Коллоидная химия 1 Colloid Chemistry 1



046826



Ермакова Людмила Эдуардовна, профессор, доктор химических наук Ermakova Ludmila Eduardovna, Professor, Doctor of Science


Для успешного освоения курса студенты должны быть знакомы с теоретическими основами неорганической химии, физической химии и термодинамики

1. Коллоидное состояние вещества. Классификация, получение и очистка коллоидных систем. 2. Молекулярно-кинетические и оптические свойства дисперсных систем. Броуновское движение. Осмос. Диффузия. Седиментаци-онно-диффузионное равновесие. Оптические свойства коллоидных систем. 3. Основы термодинамического описа-ния поверхностных явлений в дисперсных системах. Метод избыточных величин Гиббса и метод слоя конечной толщины. Свободная поверхностная энергия. Смачивание, краевой угол. Работы когезии и адгезии. Капиллярное давление. Изменение уровня жидкости в капиллярах. Химический потенциал и давление пара у искривленных поверхностей. 4. Адсорбция на границе раздела жидкость – газ и пленки нерастворимых веществ. Уравнение адсорбции Гиббса. Поверхностно-активные вещества и их ориентация в поверхностном слое. Уравнение состояния поверхностного слоя разбавленных растворов. Поверхностное давление. Типы поверхностных пленок. 5. Адсорб-ция на поверхности твердых тел. Теории Ленгмюра, Поляни и капиллярной конденсации. Теория многослойной адсорбции БЭТ. Развитие теоретических представлений о механизмах адсорбционных процессов. 6. Двойной электрический слой и электроповерхностные явления. Теории двойного электрического слоя. Электрокинети-ческие явления. 7. Устойчивость дисперсных систем. Кинетика быстрой коагуляции. Теория устойчивости гидро-фобных коллоидов ДЛФО. Расклинивающее давление и его составляющие. Адсорбционно-сольватный барьер.

1. Фридрихсберг Д.А. Курс коллоидной химии. СПб,: Лань, 2010. 2. Щукин Е.Д., Перцов А.В., Амелина Е.А. Коллоидная химия. М., Высшая школа, 2007. 3. Русанов А.И. Лекции по термодинамике поверхности. СПб Лань 2013. (Электронный экземпляр https://proxy.library.spbu.ru:2290/book/6602?category_pk=3863#book_name). 4. Жуков А.Н., Электроповерхностные явления в дисперсных и капиллярных системах, СПб., изд. СПбГУ, 2012. 5. Сумм Б.Д. Основы коллоидной химии. М. «Академия». 2006. 6. Воюцкий С.С. Курс коллоидной химии. Москва: Химия, 1964, 574 с.


Устно


Лекции и семинарские занятия, дискуссии, анализ реальных ситуаций профессиональной деятельности





Получение обучаемыми фундаментальных представлений о свойствах вещества, находящегося в коллоидном (дисперсном) состоянии, а также выработка практических навыков применения этих знаний.

Методы

обучения

Цель



Коллоидная химия 2 Colloid Chemistry 2



046844



Миляева Ольга Юрьевна, старший преподаватель, к.х.н. Milyaeva Olga Yurievna, Senior Lecturer, PhD


Для успешного освоения курса студенты должны быть знакомы с основами математического анализа, математической физики, статистической термодинамики, физической химии.

Тема 1. Молекулярно-кинетические свойства дисперсных систем. Тема 2. Поверхностное натяжение как характеристика межфазной границы. Тензоры натяжения, давления и деформации. Тема 3. Термодинамика поверхностных явлений в системах с искривленной межфазной границей. Тема 4. Когезия и адгезия. Смачивание. Основы термодинамики толстых и тонких пленок. Расклинивающее давление. Тема. 5. Основы теории адсорбции. Тема 6. Электроповерхностные явления в дисперсных системах.

1. Фридрихсберг Д.А. Курс коллоидной химии. СПб,: Лань, 2010. 2. Щукин Е.Д., Перцов А.В., Амелина Е.А. Коллоидная химия. М., Высшая школа, 2007. 3. Русанов А.И. Лекции по термодинамике поверхности. СПб Лань 2013. 4. Жуков А.Н., Электроповерхностные явления в дисперсных и капиллярных системах, СПб., изд. СПбГУ, 2012. 5. Сумм Б.Д. Основы коллоидной химии. М. «Академия». 2006. 6. Воюцкий С.С. Курс коллоидной химии. Москва: Химия, 1964, 574 с.




групповые проблемные работы; дискуссии; анализ реальных ситуаций профессиональной деятельности. кейс-метод, метод проектов.





Цели и задачи курса – углубление фундаментальных знаний о свойствах вещества, находящегося в коллоидном (дисперсном) состоянии, получение основных представлений об особенностях поведения наносистем, а также выработка практических навыков применения этих знаний.

Методы

обучения

Цель



Неорганическая химия 1 Inorganic Chemistry 1



046827



Севастьянова Татьяна Николаевна, доцент, к.х.н.. Sevastianova T.N. ass.prof. PhD


В рамках бакалавров - курсы общей, неорганической, органической, физической химии и химической термодинамики, аналитической химии, иметь базовую математическую подготовку

I. 1.Задачи и методы современной неорганической химии. 2. Периодический закон и периодическая система элементов. Проблемы строения атомов и молекул. II. Химия s-элементов. 1.Водород и его важнейшие соединения. Проблемы водородной энергетики. Вода. Водные растворы. Кислотно-основные равновесия в водных растворах. рН растворов сильных и слабых электролитов. 2. Щелочные металлы и их соединения. Ионные кристаллы. Расчет энергии кристаллической решетки. Гидролиз солей. 3.Щелочно-земельные металлы и их соединения. Термическая устойчивость карбонатов, пероксидов щелочных и щелочно-земельных металлов. Термодинамические основы описания химических равновесий. Растворимость карбонатов. ПР. 4. Фазовые равновесия. Диаграммы состояния систем как базис решения технологических проблем синтеза веществ и материалов. III. Химия p-элементов. 1.Проблемы химической связи и строения гидридов, оксидов, галогенидов элементов 13-17 групп. 2. Кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства этих соединений. 3. Соединения инертных газов. IV. Основные закономерности в химии соединений элементов главных подгрупп. Явления кайносимметрии, вторичной периодичности. Прогнозирование свойств соединений на основании учения о периодичности.

1. Неорганическая химия (в 3х томах) / Под ред. Ю.Д. Третьякова. Том 1. М. «Академия», 2012. 240 с. Т.2. 2011 – 368 с. 2. Гринвуд Н., Эрншо А. «Химия элементов» т.1. Москва: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008. 3. А.В. Суворов, А. Б. Никольский. Общая и неорганическая химия, М.Юрайт, 2016. Т.1 292 с., Т.2 315 с. 4. Л.С. Лилич, М. К. Хрипун. Растворы как химические системы. СПб : Изд-во СПбГУ, 2010, 234 с. 5. Общая химия. Программа семинарских занятий. Вопросы и задачи для самостоятельной работы студентов. СПбГУ. 2013 год. .




Лекции, семинары, доклады, дискуссии, контрольные работы, коллоквиумы.



Содерж

ание

дисци

плин

ы

Цель курса – освоение современной химии s- и p-элементов, обобщение базовых теоретических представлений общей химии о закономерностях протекания химических процессов, о строении вещества, о роли и причинах периодичности в изменении свойств элементов и их соединений

Методы

обучения

Цель

дисцип

лины


Неорганическая химия 2 Inorganic Chemistry 2



046828



Никольский Алексей Борисович, профессор, д.х.н.


Должны быть освоены курсы общей и неорганической химии, органической химии, физической химии и химической термодинамики, аналитической химии, иметься базовая математическая подготовка.

В данный курс входят следующие темы: Роль d- и f-элементов в современном мире Строение атомов d- и f-элементов. Элементы координационной химии. Металлоцентры и лиганды. Природа связей металл-лиганд. Основные типы реакций комплексных соединений. Методы исследования состава и строения координационных соединений. Химия 3d-элементов. Свойства простых веществ. Важнейшие соединения, их синтез и свойства. Химия 4d- и 5d-элементов. Методы добычи и очистки металлов на примере платиновых металлов. Металлокомплексный катализ. Химия f-элементов. Специфика строения атомов и химии лантаноидов и актиноидов. Радиоактивность и ядерные реакции. Получение новых элементов. В результате освоения курса обучающиеся получают базовые знания о специфике строения атомов d- и f-элементов и фактическому материалу по их химии и практическому использованию, об основах спектральных и дифракционных методов изучения строения веществ, важнейших каталитических реакциях с участием металлокомплексов.

1. Суворов А.В., Никольский А.Б., Общая химия. СПб: Химиздат, 2007, 5-е изд. 624 с. 2. Шрайвер Д., Эткинс П. Неорганическая химия, в 2-х т. Москва: Мир, 2004. 3. А.Б.Никольский (ред.). Физические методы исследования неорганических соединений. Москва: Academia, 2006. 444с. 4. Коттон Ф., Уилкинсон Дж. Современная неорганическая химия (в трех томах). М. Мир, 1969. Т. 1. 223 с. Т. 2. 449 с. Т. 3 592 с. 5. Третьяков Ю.Д. (ред.). Неорганическая химия (в трех томах). М: Издательский центр «Академия», 2007. Т. 1. 240 с. Т. 2. 368 с. Т. 3 352 с.


Устно





Содерж

ание

дисци

плин

ы

Ознакомление магистров с химией d- и f-элементов: строением и свойствами их «простых» и комплексных соединений и их ролью в современном мире, а также с современными методами их экспериментального и теоретического изучения.

Методы

обучения

Цель

дисцип

лины


Общая и неравновесная термодинамика 1 General and Nonequilibrium Thermodynamics 1



046820



Тойкка Александр Матвеевич, профессор, заведующий кафедрой химической термодинамики и кинетики, д.х.н.


Для успешного освоения курса студенты должны быть знакомы с основами общей химии, физики, элементами математического анализа.

В результате освоения курса обучающиеся получают умения и навыки: - практические методы термодинамики, применение соотношений взаимности, условий устойчивости, фундаментальных уравнений для решения конкретных физико-химических задач; - построение и анализ диаграмм состояния простых систем, различных типов фазовых равновесий; - владение основами термодинамической теории фазовых переходов, фазовые переходы первого и второго рода; - умение решать основные задачи, связанные с анализом термодинамических свойств и их изменением, анализом устойчивости физико-химических систем; - содержание курса является первой частью курса «Общая и неравновесная термодинамика», необходимо для освоения второй части, включающей основы неравновесной термодинамики как термодинамики реальных процессов.

1. Термодинамика: учебник / И. П. Базаров. - 5-е изд., стереотип. - СПб. ; М. ; Краснодар : Лань, 2010. - 377 с. 2. Химическая термодинамика: пер. с англ. / И. Пригожин, Р. Дефэй; ред. В. А. Михайлов. - 2-е изд. - М. : Бином. Лаборатория знаний, 2010. - 511 с. 3. Современная термодинамика. От тепловых двигателей до диссипативных структур : пер. с англ. / И. Пригожин, Д. Кондепуди; пер. Ю. А. Данилов, В. Б. Белый ; ред. пер. Е. П. Агеев. - М. : Мир, 2002. - 462 с. 4. Химическая термодинамика. / Мюнстер А. - 3-е изд. - М.: УРСС, 2010. - 295 с.


Устно







Цель курса - освоение студентами фундаментальных знаний в области термодинамики и выработка практических навыков термодинамических методов исследования веществ, многокомпонентных систем и материалов.

Методы

обучения

Цель



Общая и неравновесная термодинамика 2 General and Nonequilibrium Thermodynamics 2



046829



Тойкка Мария Александровна, доцент, кандидат химических наук


Для успешного освоения курса студенты должны быть знакомы с основами общей химии, физики, элементами математического анализа, должны владеть основами общей термодинамики.

1) Неравновесная термодинамика и ее место в системе естественных наук. Реальные процессы, возможность их термодинамического описания. Значение неравновесной термодинамики для формирования естественнонаучного мировоззрения. Прерывные, непрерывные и однородные системы. 2) Аппарат неравновесной термодинамики, элементы теории (механики) сплошной среды, понятия и определения. Тензор давлений, идеальная невязкая среда. Баланс потенциальной энергии, баланс кинетической энергии центра масс. Закон сохранения полной энергии. 3) Принцип локального равновесия, предпосылки, ограничения. Баланс и производство энтропии. Обобщенная теорема Карно - Клаузиуса. Потоки и силы. 4) Уравнения линейной неравновесной термодинамики. Линейные законы, экспериментальное обоснование, примеры. Ограничения на кинетические коэффициенты, вытекающие из второй части второго начала. Различные формы линейных законов. Принцип Кюри, изотропные и анизотропные системы, следствия принципа. Соотношения взаимности Онзагера. 5)Теплопроводность в анизотропных кристаллах. Прерывные системы, термомеханический эффект, термомолекулярная разность давлений. Теорема о минимуме производства энтропии: механическое равновесие, теплообмен и общий случай. 6) Об й О П1. Пригожин И. Введение в термодинамику необратимых процессов (пер. с англ. Михайлова В.В.; под ред. Акулова Н.С.). М.: НИЦ "Регулярная и хаотическая динамика", 2001. 2. Пригожин И., Дефэй Р. Химическая термодинамика. М.: изд-во Бином, 2010. 3. Пригожин И., Кондепуди Д. Современная термодинамика. От тепловых двигателей до диссипативных структур. М.: Мир, 2002. 4. Николис Г., Пригожин И. Самоорганизация в неравновесных системах. М.: Мир, 1979. 5. Гленсдорф П., Пригожин И. Термодинамическая теория структуры, устойчивости и флуктуации. М.: Мир, 1973. 280 с. 6 И П Б Т И 4 М В 1991




Дискуссии; технология «Мозговой штурм»; анализ реальных ситуаций профессиональной деятельности.





Цель курса - освоение студентами фундаментальных знаний в области неравновесной термодинамики и выработка практических навыков исследования реальных неравновесных процессов. Задачи курса - изложение основных положений неравновесной термодинамики, применение для исследования процессов в индивидуальных веществах и многокомпонентных

Методы

обучения

Цель



Органическая химия 1 Organic Chemistry 1



051031



Ростовский Николай Витальевич, доцент, кандидат химических наук Nikolai V. Rosotvskii, associate professor, PhD


Курс органической химии из школьного курса химии или курс "Органическая химия", читаемый в бакалавриате.

Классификация и номенклатура органических соединений. Основы органической стереохимии. Типы изомерии органических соединений. Классификация, типы механизмов и селективность органических реакций. Характеристики химической связи в органических соединениях, её типы и методы описания. Индуктивный и мезомерный эффекты заместителей. Строение, методы синтеза и химические свойства алкенов, алкинов, алкадиенов. Электрофильное, нуклеофильное и радикальное присоединение. Строение, методы синтеза и химические свойства аренов. Электрофильное и нуклеофильное замещение в аренах, реакции восстановления и окисления. Строение, методы синтеза и химические свойства галогеналканов. Магний- и литийорганические соединения в органическом синтезе. Строение, методы синтеза и химические свойства альдегидов и кетонов. Реакции нуклеофильного присоединения по карбонильной группе. Кето-енольная таутомерия. Реакции енолов, енолятов и их аналогов. Реакции окисления и восстановления альдегидов и кетонов. Карбоновые кислоты и их производные. Строение, методы синтеза и химические свойства галогенангидридов, ангидридов, кетенов, сложных эфиров, амидов, нитрилов и ортоэфиров карбоновых кислот.

Органическая химия: в 4-х ч. / О. А. Реутов, А. Л. Курц, К. П. Бутин; Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова. - М.: Бином. Лаборатория знаний, 2004. Органическая химия: ч. 1,2 / Ю. С. Шабаров. - М.: Химия, 2002. Механизмы реакций в органической химии: пер. с англ. / П. Сайкс. - 4-е изд. - М.: Химия, 1991. - 448 с. Стереохимия: учебное пособие для студентов хим. спец. ун-тов / В. М. Потапов. - 2-е изд., перераб. - М.: Химия, 1988. - 464 с. Органическая химия / З. Гауптман, Ю. Грефе, Х. Ремане; ред. В. М. Потапов. - М.: Химия, 1979. - 832 с.


Устно


Групповые проблемные работы; лекции и дискуссии; анализ реальных ситуаций профессиональной деятельности



Содерж

ание

дисци

плин

ы

Цель курса – более глубокое освоение студентами основных разделов органической химии.

Методы

обучения

Цель

дисцип

лины


Органический синтез Organic Synthesis



005458



Хлебников Александр Феодосиевич, доктор химических наук, профессорKhlebnikov Alexander F., DSc in Chemistry, professor


Знание фундаментальных разделов органической химии; номенклатуры органических соединений, стереохимии, важнейших органических реакций и их механизмов

Значение и цели органического синтеза. Органические реакции и синтетические методы. Основные идеи и понятия ретросинтетического анализа. Принципы трансформаций функциональных групп. Защитные группы. Ретросинтетические трансформации разъединения остова молекулы. Ретросинтетический анализ и конструирование ациклических фрагментов молекул и модификация циклических фрагментов без изменения природы и размера цикла. Бифункциональные трансформации разъединения. Ретросинтетический анализ и синтез карбоциклов. Ретросинтетический анализ и синтез гетероциклических соединений. Основные элементы стратегии и тактики органического синтеза. Важнейшие методы органического синтеза и современные подходы к выбору наиболее оптимального пути синтеза сложных органических соединений. Освоение навыков практического планирования синтезов органических соединений различного строения.

Основы современного органического синтеза: учебное пособие для студентов вузов, обучающихся по специальности ВПО 020101.65 - Химия /В. А. Смит, А. Д. Дильман. - 3-е изд. - М. : Бином. Лаборатория знаний, 2014. - 750 с. Практикум по органическому синтезу: учебное пособие /Р. Р. Костиков [и др.] ; Санкт-Петербургский государственный университет. - СПб. : Изд-во СПбГУ, 2009. - 515 с.







Содерж

ание

дисци

плин

ы

Освоение студентами фундаментальных знаний по методам органического синтеза, планированию синтезов органических соединений заданного строения и выработка практических навыков применения полученных знаний.

Методы

обучения

Цель

дисцип

лины


Радиохимия 1 Radiochemistry 1



051030



Пучкова Елена Виталиевна, к. х. н., ст. преподаватель


Для успешного освоения курса студенты должны быть знакомы с основами физики, неорганической химии, химической термодинамики и кинетики.

Студенты получают базовые знания о строении материи на ядерном уровне, причинах радиоактивности, химических последствиях радиоактивного распада; знакомятся с основами кинетики естественных ядерных превращений, получают представления о концепции радиоактивного равновесия; получают представление об устройстве и принципах работы различных типов детекторов, предназначенных для регистрации ионизирующего излучения; получают базовые знания о ядерных реакциях, их механизмах, основных характеристиках и знакомятся с современными методами синтеза искусственных элементов; приобретают навыки решения задач, касающихся некоторых разделов ядерной химии и радиохимии.

1. Г. Фридлендер, Дж. Кеннеди, Дж. Миллер. Ядерная химия и радиохимия. М., Мир, 1967. 2. Радиоактивные индикаторы в химии. Проведение эксперимента и обработка результатов: учебное пособие для студентов университетов, обучающихся по специальности "Химия"/ В. Б. Лукьянов [и др.]. - М. : Высшая школа, 1977. 3. Радиоактивные индикаторы в химии. Основы метода : учебное пособие для студентов химических специальностей университетов / В. Б. Лукьянов [и др.]. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 1985.


Устно



Реко

мен

дуем

аяли

тера

тура

Соде

ржан

ие д

исци

плин

ы

Ознакомление студентов с основами радиохимии и ядерной химии, современными задачами в этих областях знаний, а также методами решения задач.

Метод

ы

обуч

ения

Цел

ь

дисц

ипли

ны


Радиохимия 2 / Radiochemistry 2 (Физические основы радиохимии / Physical basis of radiochemistry)



051113



Еремин Вячеслав Валентинович, старший преподаватель, кандидат химических наук Eremin Vyacheslav Valentinovich, Senior Lecturer, Candidate of Chemical Sciences


Для успешного освоения курса слушатели должны владеть основами классической и квантовой физики, а также обладать минимумом знаний об атомном ядре и различных видах радиоактивного распада

В лекционной части курса и на семинарских занятиях будут обсуждаться базовые представления о субатомном уровне строения вещества, как в историческом аспекте, так и с современных позиций. Содержание курса входит в необходимый минимум профессиональных знаний выпускников кафедры радиохимии по магистерской программе. Успешное прохождение курса позволит магистрантам получить необходимые знания из области субатомной физики. Это послужит хорошей основой в освоении ими других специальных дисциплин, например, курса "Атомная отрасль: основные процессы и ядерные технологии", запланированного на 3-й семестр. Приобретенные знания помогут им в работе над магистерской диссертацией и в дальнейшей самостоятельной научной деятельности.

1. Алиев Р.А., Калмыков С.Н. Радиоактивность. - СПб.: «Лань», 2013. - 302 с. Алиев Р.А., Калмыков С.Н. Радиоактивность. - СПб.: «Лань», 2013. - 302 с. (электронная версия, https://proxy.library.spbu.ru:2290/reader/book/4973/#1) 2. Валантэн Л. Субатомная физика: ядра и частицы в 2 т.; пер. с фр. - т.1: Элементарный подход. - М.: «Мир», 1986. - 272 с. 3. Ишханов Б.С., Капитонов И.М., Юдин Н.П. Частицы и атомные ядра: Учебник. - М.: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2013. - 584 с.


Устно


Проведение занятий по курсу включает: - аудиторные занятия (в форме чтения лекций, проведения семинарских занятий); - самостоятельную работу (в том числе, под руководством преподавателя)

Реко

мен

дуем

аяли

тера

тура

Соде

ржан

ие д

исци

плин

ы

Цель курса - освоение магистрантами основ фундаментальных знаний в области физики микромира. Задачи курса - систематическое изложение на современном уровне основных положений и законов, определяющих структуру и поведение субатомных частиц, включая сюда и атомные ядра

Мет

оды

обуч

ения

Цел

ь

дисц

ипли

ны


Теория химических реакций - 1 Chemical reactions theory - 1



046927



Порсев Виталий Вениаминович, доцент, к.х.н Vitaly V. Porsev , Associate professor, PhD


Для успешного освоения дисциплины студенты должны прослушать курс Квантовой химии, предусмотренный учебным планом бакалавриата СПбГУ.

Разделение электронного и ядерного движения. Адиабатическое приближение Потенциальные поверхности. Аналитические производные в методе HF. Колебательная задача в гармоническом приближении. Гессиан, экстремальные точки на ППЭ и методы их нахождения. Внутренняя координата реакции и методы ее расчета. Теория активированного комплекса. Квантовохимические расчеты путей реакции и активационных барьеров. Расчет констант равновесия и скоростей реакций с использованием методов квантовохимических расчетов.

1. B.O.Roos (ed.), Lecture Notes in Quantum Chemistry, Springer-Verlag, Berlin-Heidelberg, Germany, 1992, 421р. 2. A.Szabo, N.S.Ostlund, Modern Quantum Chemistry, Dover Publications Inc., Mineola, New York, USA, 1996, 466р. 3. В.И.Барановский, Квантовая механика и квантовая химия, Академия, Москва, 2008, 384стр. 4. М.Ф.Степанов, Квантовая механика и квантовая химия, Мир, Изд-во МГУ, Москва, 2001, 519стр. 5. Г.Эйринг, Дж.Уолтер, Дж.Кимбалл, Квантовая химия, Государственное издательство иностранной литературы, Москва, 1948, 527стр.


Устно


Дискуссии. Анализ реальных ситуаций профессиональной деятельности.

Реко

мен

дуем

аяли

тера

тура

Соде

ржан

ие д

исци

плин

ы

Цель курса – освоение студентами основ современной квантовохимической теории химических реакций, для практического применения этих знаний при чтении литературы, интерпретации экспериментальных данных и проведении теоретических исследований.

Мет

оды

обуч

ения

Цел

ь

дисц

ипли

ны


Физическая химия - 1 Physical Chemistry -1



046831



Киприанов Андрей Алексеевич, ст.преп., кхн Kiprianov Andrey, senior teacher, PhD Викторов Алексей Исмаилович, проф., дхн


базовые курсы "Общая химия", "Общая физика", "Высшая математика", "Общая Термодинамика"

Cовременная роль физической химии в науке. Основные положения феноменологической термодинамики. Основные положения статистической термодинамики. Межмолекулярные взаимодействия. Однокомпонентные флюидные системы. Агрегатные состояния вещества: Газы, Жидкости, Твердые тела. Идеальный газ. Молекулярная структура макроскопической системы. Термическое уравнение состояния. Термодинамика растворов. Идеальный и бесконечно разбавленный раствор. Химический потенциал и активность. Фазовые равновесия и диаграммы состояния. Химическое равновесие. Современные модели растворов. Растворы электролитов. Теория Дебая Хюккеля. Перенос электрического заряда в растворах электролитов. Системы Гитторфа и Фика. Числа переноса ионов, подвижность иона в растворе электролита. Закон Ома для раствора электролита, удельная и эквивалентная электропроводности, законы Кольрауша. Электрофоретический и релаксационный эффекты. Эффекты Вина и Дебая-Фалькенгагена. Диффузия по Стоксу и по Эйрингу, «аномальная» подвижность ионов водорода и гидроксила в водных растворах. Гальванические элементы. Электрохимический потенциал. Электроды 1-го рода, 2-го рода, 3-го рода, окислительно-восстановительные, водородный газовый электрод. Ионоселективные электроды. Мембранный межфазный и диффузионный электрический потенциал: физика возникновения и математическое описание. Уравнение Никольского.

1. Б.П.Никольский и др., 1987, Физическая химия, Химия, Ленинград 2. Н.А.Смирнова, 1982, Методы статистической термодинамики в физической химии, Высшая школа, Москва 3. И.Пригожин, Р.Дефэй, 2010, Химическая термодинамика, ISBN: 978-5-9963-0201-7, Бином 4. А.И. Русанов. 2013, Лекции по термодинамике поверхностей. Лань. 5. K.N. Mikhelson, Ion-selective Electrodes (Lecture Notes in Chemistry, Vol. 81) Springer, Heidelberg-New York-Dordrecht-London, 2013


Устно


лекции, семинары, дискуссии, опросы



Содерж

ание

дисци

плин

ы

Освоение обучаемым фундаментальных знаний в области физической химии и выработка практических навыков применения этих знаний. Содержание курса входит в необходимый минимум профессиональных знаний выпускников - бакалавров по направлению "Химия"

Методы

обучения

Цель

дисцип

лины


Физическая химия - 2 Physical Chemistry - 2



046830



Викторов Алексей Исмаилович, проф., дхн Victorov Alexey, Prof., Dr.Sci. Курапова Ольга Юрьевна, доц., кхн. Власов Андрей Юрьевич, доц., кхн


Физическая химия 1, Статистическая термодинамика, Общая термодинамика, Общая физика, Высшая математика

Основные положения феноменологической и статистической термодинамики, введение в теорию межмолекулярных взаимодействий. Газы, Жидкости, Твердые тела. Вклад межмолекулярных взаимодействий в термодинамические функции. Термическое уравнение состояния и фугитивность. Связь фугитивности с конфигурационным интегралом. Реальный газ: вириальное уравнение состояния. Функции Майера. Расчет второго вириального коэффициента для системы твердых сфер. Свободный и исключенный объем. Структура реального газа, жидкости и кристаллического тела. Корреляции. Условная вероятность и локальная плотность. Радиальная функция распределения, методы ее нахождения. Потенциал средней силы и парный потенциал. Структура флюида твердых сфер, роль сил отталкивания. Связь радиальной функции распределения с конфигурационной энергией и давлением (теорема о вириале). Флуктуации плотности и теорема об изотермической сжимаемости. Термодинамика растворов. Методы молекулярно-термодинамического моделирования флюидных систем. Химическое равновесие. Диэлектрические свойства флюидных систем. Растворы электролитов. Современные методы описания растворов электролитов, основанные на теории интегральных уравнений – среднесферическое и гиперцепное приближения. Корреляция флуктуаций в ионных атмосферах и притяжение сильно заряженных частиц.

1. Б.П.Никольский и др., 1987, Физическая химия, Химия, Ленинград 2. Н.А.Смирнова, 1982, Методы статистической термодинамики в физической химии, Высшая школа, Москва 3. И.Пригожин, Р.Дефэй, 2010, Химическая термодинамика, ISBN: 978-5-9963-0201-7, Бином 4. А.И.Русанов. 2013, Лекции по термодинамике поверхностей. Лань. 5. Израелашвили Дж. Межмолекулярные и поверхностные силы. М.: Научный мир, 2011. – 456 с.


Устно


лекции, семинары, опросы, дискуссии, коллективный разбор домашних заданий



Содерж

ание

дисци

плин

ы

понимание связи молекулярной природы и макроскопического поведения системы, ознакомление с современными методами описания структуры и физико-химических свойств системы

Методы

обучения

Цель

дисцип

лины


Химия твердого тела 1 Solid State Chemistry 1



046812



Мельникова Наталия Анатольевна, с.н.с., к.х.н. Melnikova Natalia Anatolyevna, Senior Researcher, Ph.D Глумов Олег Владимирович, доцент, к.х.н. Glumov Oleg Vladimirovich, Associated Professor, Ph.D


Для успешного освоения курса студенты должны быть знакомы с курсами общей и неорганической химии, иметь базовую подготовку по физике и математике.

1. Введение. Классификация твердых веществ. 2. Строение твердых веществ. Строение кристаллических твердых веществ. Структура аморфных твердых тел. Изоморфизм. Твердые растворы замещения, внедрения и вычитания. Нестехиометричные соединения. Стеклообразное состояние вещества. 3. Химическая связь и электронное строение твердых веществ. Типы химической связи в твердом теле. Зонная структура кристаллов. 4. Реальная структура кристаллов. Типы дефектов. Подвижность точечных дефектов. Диффузия и самодиффузия в твердых телах. Коэффициент диффузии, энергия активации диффузии. 5. Фазовые переходы в твердых веществах. 6. Химические реакции твердых тел. Термодинамические оценки возможности прохождения химических реакций с участием твердых тел. Общие закономерности скорости гетерогенных химических процессов с участием твердых тел. Классификация химических гетерогенных процессов с участием твердых фаз. 7. Методы синтеза твердых веществ. Термодинамические основы синтеза твердых веществ. Твердофазный синтез. Методы интенсификации твердофазных процессов. Выращивание монокристаллов. Получение твердых веществ в виде тонких слоев и пленок.

1. Вест А. Химия твердого тела. Теория и приложения : в 2-х т. М. : Мир, 1988. Ч. 1. 558 с., Ч. 2. 336 с. 2. Третьяков Ю. Д., Путляев В.И. Введение в химию твердофазных материалов. М.: Наука. 2006. 3. Иванов-Шиц А.К., Мурин И.В. Ионика твердого тела : в 2-х т. Т.1. СПб. : Изд-во СПбГУ, 2000. 616 с. 4. Елисеев А.А., Лукашин А.В. Функциональные наноматериалы. М.:Фиматлит, 2010. 5. Материаловедение полупроводников и диэлектриков / Горелик С.С., Дашсвский М.Я. - М. : МИСиС, 2003. 6. Физикохимия керамических, композиционных и наноматериалов: учеб. пособие / Э.М. Никифорова, Р.Г. Еромасов, А.Ф. Шиманский - Красноярск : СФУ, 2016. 7. Немилов С.В. Научные основы материаловедения стекол / — СПб.: Издательство "Лань", 2018. 360 с.


Устно


Лекции, дискуссии по докладам

Реко

мен

дуем

аяли

тера

тура

Соде

ржан

ие д

исци

плин

ы

Цель курса – освоение студентами основополагающих знаний в области химии твердого тела и выработка практических навыков применения этих знаний.

Метод

ы

обуч

ения

Цел

ь

дисц

ипли

ны


Электрохимия 1 Electrochemistry 1



046821



Кондратьев Вениамин Владимирович, д..х.н., профессор, Kondratiev Veniamin, D.Sc., professor


Успешное освоение курса предполагает знание студентами основ химической термодинамики, химической кинетики и катализа, а также навыков выполнения практических работ в области физической химии

Термодинамика границ раздела электрод-раствор электролита. Уравнение адсорбции Гиббса, идеально поляризуемые и неполяризуемые электроды, термодинамика идеально поляризуемого электрода, уравнение Липпмана и его анализ. Двойной электрический слой и адсорбция на электродах: Модели строения двойного электрического слоя Гельмгольца, Гуи-Чапмена, Штерна, Грэма. Теория Гуи-Чапмена и соотношение между общим скачком потенциала на границе металл - раствор и потенциалом внешней плоскости Гельмгольца в отсутствие специфической адсорбции. Методы изучения двойного электрического слоя и адсорбции на электродах.Кинетика электродных процессов: Законы Фарадея и плотность тока как мера скорости электродного процесса. Отдельные стадии электродного процесса и их влияние на его результирующую скорость; массоперенос, электрохимические и химические стадии. Обратимые и сугубо необратимые электродные реакции. Теория конвективной диффузии Левича, ее сходство и различие с теорией Нернста. Правило Бренстеда о линейной связи энергий активации с обобщенным тепловым эффектом реакции и коэффициенты переноса. Теория замедленного разряда Фрумкина с учетом и без учета строения двойного электрического слоя. Многоэлектронные электродные реакции. Смешанная кинетика электродных процессов, лимитируемых как стадиями лимитируемых как стадиями переноса, так и собственно электродной реакцией. Химические источники тока, сопряженные электрохимические реакции и их частный случай саморастворения металлов в кислотах как пример коррозии металлов.

1. Дамаскин Б. Б., Петрий О. А. Введение в электрохимическую кинетику. М.: Высшая школа, 1975. - 416 с. 2. Дамаскин Б. Б., Петрий О. А., Цирлина Г. А. Электрохимия. М.: Химия, 2008. - 672 с. 3. Шольц Ф. Электроаналитические методы. Теория и практика. - М., Бином, 2006. - 328 с. 4. Хенце Г. Полярография и вольтамперометрия. - М., Бином, 2014. - 326 с. 5. Миомандр Ф., Садки С. Электрохимия. М., Техносфера, 2008. – 360 с. 6. В.В.Малев, В.В.Кондратьев, А.М.Тимонов Полимер-модифицированные электроды. Санкт-Петербург: 2012, 346 С.


Устно





Содерж

ание

дисци

плин

ы

Цель курса - познакомить студентов с основными теоретическими представлениями о строении двойного электрического слоя, адсорбции на электродах, кинетике электродных процессов, а также с методами изучения равновесий и скоростей электродных процессов в электрохимических системах.

Методы

обучения

Цель

дисцип

лины


Актуальные направления химической термодинамики и кинетики Topical areas of chemical thermodynamics and kinetics

Вид дисциплины по выбору Уровень дисциплины Профессиональная Семестр 1


054354



Родионов Иван Алексеевич, доцент, к.х.н. Трофимова Майя Александровна, доцент, к.х.н. Силюков Олег Игоревич, ст. преп., к.х.н.


Математический анализ, общая химия, химическая термодинамика и кинетика

Модуль №1 «Основы теории критического состояния» Классификация и описание фазовых переходов. Уравнение Клаузиуса-Клапейрона. Уравнения Эренфеста. критическая точка расслоения растворов, критическая точка равновесия жидкость-пар, λ-точка, точка Кюри, критическая точка перехода в сверхпроводящее состояние. Модуль №2 «Кинетика реакций в растворах» Строение жидкостей и растворов. Свойства растворителей – физические, термодинамические, кислотно-основные. Принципы классификации растворителей. Теория переходного состояния для реакций в растворах. Влияние среды на скорость реакций. Ион-ионные и ион-дипольные реакции. Корреляционные соотношения. Модуль №3 «Термодинамика и кинетика фотокаталитических процессов» Термодинамические характеристики света. Электронное строение полупроводникового фотокатализатора. Неравновесные носители заряда, Квазиуровни Ферми. Скорость фотокаталитической реакции. Модуль №4 «Кинетика и механизмы твердофазных реакций» Понятие о механизме твердофазной реакции. Кинетические модели твердофазных реакций. Планирование кинетического исследования и интерпретация полученных результатов.

1. Фишер М. Природа критического состояния. ‒ М.: Мир, 1968. ‒ 221 с. 2. Сторонкин А. В. Термодинамика гетерогенных систем. Ч. 1-2. ‒ Л.: Издательство Ленинградского университета, 1967. ‒ 447 с. 3. Эмануэль Н.М., Кнорре Д.Г. Курс химической кинетики. 3-е изд., перераб. и доп. // М.: Высшая школа, 1974. - 400 с. 4. Родионов И. А. Термодинамические основы гетерогенного фотокатализа // СПб.: Любавич, 2017. - 118 с. 5. Третьяков Ю.Д., Путляев В.И. Введение в химию твердофазных материалов. М.: изд-во МГУ: Наука, 2006.


Устно


Лекции, семинары, дискуссии



Содерж

ание


Формирование у студентов фундаментальных знаний в области теории критического состояния, кинетики реакций в растворах, твердофазных реакций и фотокаталитических процессов.

Методы

обучения

Цель



Биохимия Biochemistry



049459



Шаройко Владимир Владимирович, ведущий научный сотрудник, д.б.н., Sharoyko Vladimir, leading scientist, DSc


[046926] Биоорганическая химия 1, [051028] Высокомолекулярные соединения 1, [051031] Органическая химия 1.

Формирование представлений об основных химических компонентах клетки, молекулярных основах биокатализа, метаболизма, современном состоянии вопросов взаимосвязи структуры и свойств важнейших типов биомолекул с их биологической функцией, а также ознакомление студентов с молекулярными аспектами физиологии человека. В результате освоения курса студенты получат знания об особенностях структуры биомолекул (аминокислоты, пептиды, белки), сахаров, нуклеозидов, нуклеиновых кислот, жирных кислот, витаминов и микроэлементов; биокатализе, метаболизме, биополимерах и наследственности, молекулярных аспектах физиологии человека, химических аспектах происхождения жизни.

Нельсон Д., Кокс М. Основы биохимии Ленинджера. Т.1-3 М.: Мир, 2017.


Устно


Лекции, семинары.

Реко

мен

дуем

аяли

тера

тура

Соде

ржан

ие д

исци

плин

ы

Формирование системных знаний о молекулярных механизмах функционирования биологических систем и развитие профессиональных научно-исследовательских навыков по использованию современных биологических и химических знаний.

Метод

ы

обуч

ения

Цел

ь

дисц

ипли

ны


Биоэлектрохимия Bioelectrochemistry



051047



Малев Валерий Вениаминович, д.х.н., профессор Valery V. Malev, Dr.Sci, professor


Знание студентами основ электрохимической кинетики, химической термодинамики и кинетики, электрохимических методов.

Различные типы мембран и значимость процессов транспорта вещества через мембраны. Ионообменный, простой солевой и мицеллярный механизмы экстракции, комплексоны и ионоселективные электроды. Ионный транспорт через “толстые” мембраны. Метод составных мембран, его использование для изучения сопряжения ионного транспорта с потоками комплексона в мембране. Тонкие мембраны: Мембраны живых клеток, искусственные липидные (бислойные) мембраны. Электрическая и механическая модели тонкой мембраны. Механизмы и теория транспорта ионов через тонкие мембраны: Активный и пассивный транспорт в биологических мембранах. Ионный транспорт, индуцированный комплексонами. Схемы ионного транспорта через тонкие мембраны: прямое прохождение жирорастворимых ионов, “большая и малая карусели”, эстафетный транспорт и ионные каналы. Ионные каналы биологических мембран, их роль в нервном возбуждении. Теории нервного возбуждения и сокращения мышц Ходжкина и Хаксли. “Открытое” и “закрытое” состояния ионных каналов и их “потенциалочувствительность”. Моделирование ионных каналов в искусственных мембранах с помощью каналоформеров (грамицидин А и сирингомицин Е). Феномен “одиночного ионного канала”, его трактовка и возможности изучения электрохимическими методами. Электрический пробой тонких мембран, его описание и значимость в процессах слияния-деления клеток и трансмембранного транспорта, методы изучения.

Предоставляется электронный конспект лекций

Методы оценивания Зачет

Устно





Содерж

ание

дисци

плин

ы

Ознакомление с основными представлениями биоэлектрохимии, закономерностями переноса ионов через различные мембранные системы и методами электрохимии биологических мембран.

Методы

обучения

Цель

дисцип

лины


Введение в хемометрику Introduction to Chemometrics



046841



Кирсанов Дмитрий Олегович, профессор, д.х.н. Kirsanov Dmitry, professor, DSc


Курс базируется на знаниях, полученных обучающимися при изучении курсов аналитической химии и высшей математики.

Матричное представление данных. Метод главных компонент. Методы многомерной классификации, метод ближайших соседей, метод SIMCA. Регрессионные методы. Множественная линейная регрессия. Метод регрессии по главным компонентам. Метод проекций на латентные структуры.

Математическая обработка результатов химического анализа / А.К.Чарыков. - Ленинград: Химия, 1984 Ким Эсбенсен. Анализ многомерных данных. Издательство Алтайского Государственного Университета. Барнаул 2003.




Анализ реальных ситуаций профессиональной деятельности, кейс-метод, метод проектов





Освоение обучающимися знаний в области современных методов обработки многомерных химических данных.

Методы

обучения

Цель



Взаимодействие лазерного излучения с веществом: фундаментальные аспекты и применение в химии Laser-Matter interaction: Fundamental aspects and Applications in Chemistry



041450



Маньшина Алина Анвяровна, профессор, д.х.н. Manshina Alina, professor, Dr. Sci.


Для успешного освоения курса студенты должны быть знакомы с материалами общих курсов химии, читаемых институте химии.

Особенности воздействия лазерного излучения на вещество. Термохимические и фотохимические режимы лазерного воздействия. Селективность лазерного воздействия. Лазерное управление процессами в твердом теле. Характеристики лазерного излучения: монохроматичность, когерентность, направленность, длительность, интенсивность. Скорость света, методы определения скорости света. Энергетические параметры лазерного излучения. Люминесценция. Оптические материалы, легированные ионами редкоземельных элементов. Особенности влияния матрицы на уровни РЗЭ. Теория Джадда-Офельта. Стоксова и анти-Стоксова люминесценция, механизмы возбуждения люминесценции. Процессы переноса энергии возбуждения в люминесцирующих системах, квантовый выход люминесценции. Люминесцентные среды. Рэлеевское рассеяние света, рассеяние в мутных средах, комбинационное рассеяние света.

1.Бутиков, Е.И. Физика: Электродинамика и оптика [Электронный ресурс] : учебник / Е.И. Бутиков, А.С. Кондратьев. — Электрон. дан. — Москва : Физматлит, 2008. — 336 с. 2. Вейко, В.П. Взаимодействие лазерного излучения с веществом (силовая оптика) [Электронный ресурс] : учебное пособие / В.П. Вейко, М.Н. Либенсон, Г.Г. Червяков, Е.Б. Яковлев ; под ред. Конова В.И.. — Электрон. дан. — Москва : Физматлит, 2008. — 312 с.


Устно


Лекции, семинары, доклады обучающихся на прикладные темы, работа в лаборатории для наглядной демонстрации оптических процессов.





Освоение фундаментальных знаний, лежащих в основе лазерной химии и лазерного материаловедения, и изучение явлений, лежащих в основе взаимодействия лазерного излучения с веществом и выработка практических навыков использования этих знаний.

Методы

обучения

Цель



Высокотемпературная химия неорганических и координационных соединений 1 High temperature chemistry of inorganic and coordinational compounds 1



051051



Севастьянова Татьяна Николаевна, доцент, к.х.н. Sevastianova T.N. ass.prof. PhD


Cтуденты должны быть знакомы с основами неорганической химии, физической химии как теоретического фундамента современной химии, владеть основами химической термодинамики, теории фазовых равнове

I. Технологические и теоретические проблемы ВТХНС. Роль высокотемпературных реакций в металлургии, химии силикатов, синтезе полупроводников, получении особочистых веществ. Термодинамика газофазных реакций; энергия связи; Р-Т-Х- диаграммы; структура газообразных молекул. II. Основы термодинамического описания реакций с участием газовой фазы. Экспериментальные методы определения ΔHo и ΔSo газофазных реакций. Оценочные методы расчета энтальпий и энтропий испарения и э образования. III. Современные представления о газовой фазе при высоких температурах как сложной физико-химической системе. Переход вещества в пар как химическое превращение. Плеядный подход. Полимеризация в парах. IV. Особенности поведения различных классов неорганических соединений при повышенных температурах. Гидриды. Оксиды. Гидроксиды. Галогениды. Комплексные соединения в парах. Транспортные реакции. CVD - процессы.

1. Третьяков Ю.Д. Неорганическая химия. В 3 томах. Т.1 Физико-химические основы неорганической химии. М. ИЦ «Академия». 2008. – 240 с. 2. Физические методы исследования неорганических веществ: учеб.пособие для студ. высш. Учебн. Заведений/ под ред. А.Б.Никольского. М. "Академия", 2006. - 448 с. 3.Физические методы исследования неорганических соединений. /Учебное пособие. Изд-во СПбГУ . 2005 г. 4.. В.Г.Сыркин. CVD -метод. Химическое парофазное осаждение. М: Наука. 2000 - 496 с. 5. Гринвуд Н.Н., Эрншо А. Химия элементов. 2015 Т.1 – 607 с. Т.2 – 670с. 6. Суворов А.В. Термодинамическая химия парообразного состояния. Л.: Химия. 1970 г.




Лекции, семинары, доклады, дискуссии, обсуждение современной актуальной литературы - журнальные публикации, диссертации.



Содерж

ание


Цель курса – освоение обучаемым представлений о поведении различных классов неорганических соединений при повышенных температурах, о роли высокотемпературных процессов в современных технологиях.

Методы

обучения

Цель



Каталитические реакции: гомогенный и гетерогенный катализ Catalytic Reactions: Homogeneous and Heterogeneous Catalysis



051032



Родионов Иван Алексеевич, доцент, к.х.н.


Математический анализ, общая физика, химическая термодинамика и кинетика

В курсе обсуждаются общие кинетические закономерности, свойственные гомогенным и гетерогенным каталитическим реакциям: зависимость концентраций реагентов и продуктов от времени, зависимость скорости реакции от температуры и природы реагентов. Рассматривается кислотно-основный, окислительно-восстановительный, ферментативный катализ, автокатализ и фотокатализ. Курс включает в себя такие теоретические разделы как корреляционные соотношения Бренстеда, теория Маркуса, схема Ленгмюра-Хиншельвуда, уравнение Михаэлиса-Ментен, а также общекинетические представления о методе квазистационарных концентраций, методе фазовых траекторий и теории переходного состояния.

1. Первухин О.К., Панов М.Ю., Рахимов В.А. Основы химической кинетики и катализа // СПБГУ. 2012. 2. Байрамов В.М. Основы химической кинетики и катализа// М.: «Академия», 2003. 3. Крылов О.В.. Гетерогенный катализ. М.: «Академия», 2004. 4. Физическая химия. под ред. Б.П. Никольского. Химия. Л., 1987, с. 757-773. 5. Г.М. Панченков, В.П. Лебедев. Химическая кинетика и катализ. Химия, М., 1985. 6. Н.М. Эмануэль, Д.Г. Кнорре. Курс химической кинетики. Высшая школа, М., 1984.


Устно


Лекции, дискуссии



Содерж

ание


Освоение обучаемыми современных знаний в области гомогенного и гетерогенного катализа, кинетических и термодинамических подходов к описанию указанных процессов

Методы

обучения

Цель



Кинетические методы исследования органических реакций Kinetic Methods in Organic Chemistry



005471



Болотин Дмитрий Сергеевич, доцент, к.х.н.


Студенты должны быть знакомы с основами феноменологической кинетики и катализа, с теоретическими основами органической химии, с физическими и физико-химическими методами изучения реакций.

Феноменологическое описание кинетического процесса. Основные кинетические характеристики реагирующей системы, их физический смысл. Механизм реакции, его связь с кинетическими параметрами процесса. Основные правила и принципы, используемые при интерпретации кинетических данных и диагностике механизмов реакций. Экспериментальное изучение кинетики процесса. Изменение физико-химических, спектральных и других свойств системы в ходе превращения, выбор способов мониторинга динамики процесса, сравнение кинетических характеристик, полученных различными методами. Варьирование макроскопических параметров реагирующей системы. Методы изучения быстрых реакций (струевые, релаксационные, спектральные). Молекулярность, общий и частный порядок реакции. Связь кинетики и механизма реакции. Зависимость "строение–реакционная способность" как важнейший атрибут и инструмент для исследования механизмов реакций. Выбор модельных соединений и целенаправленное варьирование их строения. Связь между зависимостью ''строение - реакционная способность” и структурой переходного состояния.

И. Чоркендорф, Х. Наймантсведрайт. Современный катализ и химическая кинетика. Интеллект. 2010. Б. Романовский. Основы катализа. Учебное пособие. БИНОМ. 2015. Бокач Н.А., Боярский В.П., Мильцов С.А. Теоретические основы органической химии. Справочные таблицы. СПб.: Изд-во ВВМ, 2016.


Устно


Проведение лекций с совместным со студентами обсуждением модельных задач и решением задач, встречающихся в практической синтетической химии.





Обучение студентов основным принципам и приемам, применяемым при использовании кинетических методов и получаемых на их основе зависимостей «строение–реакционная способность» для изучения механизмов органических реакций.

Методы

обучения

Цель



Кристаллохимия и основы рентгеновской дифракции Crystal Chemistry and Fundamentals of X-ray diffration



046843



Королев Дмитрий Александрович, доцент, к.х.н. Korolev Dmitry Alexandrovich, Associate Professor, PhD


Для успешного освоения курса обучающиеся должны быть знакомы с основами общей и неорганической химии.

Классификация операций и элементов симметрии. Теоремы о взаимодействии закрытых элементов симметрии. Точечные группы симметрии. Симметрия кристаллического многогранника, символы Германа – Могена. 47 простых форм кристаллов. Теоретическая кристаллохимия. Симметрия кристаллического пространства. Трансляционные группы. Типы решеток Бравэ. Пространственные группы симметрии. Теоремы о взаимодействии открытых и закрытых элементов симметрии. Правильные системы точек, символы Уайкова.Теория плотнейших упаковок в кристаллохимии. Основные типы химической связи в кристаллах (ионная, ковалентная полярная/неполярная, металлическая, водородная, ван-дер-ваальсова). Специфические взаимодействия в кристаллах – агостические взаимодействия, π-π – стэкинг, металлофильные взаимодействия. Системы атомных и ионных радиусов. Основные структурные типы химических соединений. Основные категории кристаллохимии: полиморфизм, изоморфизм, морфотропия и политипизм. Изоморфное замещение атомов и ионов в кристаллах. Эмпирические правила изоморфизма. Морфотропия. Полиморфизм. Политипизм. Основы рентгеновской дифракции. Взаимодействие рентгеновского излучения с веществом. Источники рентгеновского излучения, его спектр, фотоэлектронное поглощение. Селективно поглощающие фильтры, монохроматор. Дифракция на трехмерной решетке. Уравнения Вульфа-Брэгга и Лауэ. Качественный и количественный фазовый анализ. Программный пакет для обработки дифрактограмм PDXL, базы данных PDF и ICSD, работа с ними.

Ю.К. Егоров-Тисменко, Кристаллография и кристаллохимия, издательство «Книжный дом университет», Москва, 2005. Урусов В. С., Еремин Н. Н. Кристаллохимия. Краткий курс. М.: Изд. МГУ, 2010. International Tables for X-ray crystallography, 2006, Vol. A. Уэллс А.Ф. Структурная неорганическая химия. Т.1-3. М.:Мир.1987 Бокий Г.В. Кристаллохимия. Изд. «Наука» М.1971 Б.К. Вайнштейн, Cовременная кристаллография, Т.1, 4, Изд. "Наука", Москва, 1979. М.П. Шаскольская, Кристаллография, Изд. "Высшая школа", Москва, 1975.


Устно


В силу специфики курса имеет место быть смешанное лекционно-семинарское чтение материала и активно-интерактивное взаимодействие с обучающимися в течение всего семестра - групповые обсуждения проблемных вопросов и в обязательном порядке дискуссии, без чего невозможно необходимое усвоение предмета кристаллохимии.



Содерж

ание


Цель курса - освоение обучающимися фундаментальных знаний в области кристаллохимии и рентгенографии. Задачи курса - изложение основных теоретических положений кристаллохимии с поcледующим применением их при изучении структуры вещества в курсе «Метод рентгеновской дифракции в химии»

Методы

обучения

Цель



Литиевые источники тока Lithium Power Sources



044955



Левин Олег Владиславович, доцент, д.х.н. Oleg V. Levin, associate prof., Dr. Sci.


Успешное освоение курса предполагает знание основ химической термодинамики и химической кинетики, химии твердого тела, и наличие навыков применения электрохимических методов

Основные свойства литий-ионных аккумуляторов и их материалов. Катоды из слоистых оксидов металлов. Роль электронных свойств в электрохимическом поведении интеркаляционных соединений Катоды из оксидов со структурой типа шпинели. Катоды с включением полианионов. Другие катодные материалы. Анодные материалы: Обзор анодных материалов и композитов. Карбоноценовые и графитовые аноды. Граница раздела графит-электролит в литий-ионных аккумуляторах. Нитридные и силицидные аноды. Сплавы и интерметаллические аноды. Проблемы литиевых металлических анодов. Электролиты: Жидкие электролиты ― теоретические и практические аспекты. Полимерные электролиты. Стеклообразные и керамические электролиты. Виды батарей и их применение : Литий-ионные батареи для электромобилей, гибридных автомобилей и промышленного применения. Литиевые батареи, применяющиеся в медицине. Аккумуляторы для товаров массового потребления.

Козадеров, О.А. Современные химические источники тока [Электронный ресурс] : учебное пособие / О.А. Козадеров, А.В. Введенский. — Электрон. дан. — Санкт-Петербург : Лань, 2018. — 132 с. Дамаскин, Б.Б. Электрохимия [Электронный ресурс] : учебное пособие / Б.Б. Дамаскин, О.А. Петрий, Г.А. Цирлина. — Электрон. дан. — Санкт-Петербург : Лань, 2015. — 672 с. Julien, Christian. Lithium Batteries: Science and Technology. Cham: Springer International Publishing : Imprint: Springer, 2016


Устно







Цель курса - познакомить обучающихся с основными материалами, использующихся в литиевых источниках тока, способами их получения и исследования.

Методы

обучения

Цель



Математическая обработка результатов физико-химических измерений Mathematical Reduction of Physico-Chemical Data



051041



Власов Андрей Юрьевич, доцент, к.х.н.


студенты должны быть знакомы с основными представлениями и дискурсом теории вероятностей

Основные вопросы мат.статистики в применении к физико-химическому эксперименту. Точечные и интервальные оценки мат.ожидания и дисперсии. Лемма Фишера. Интервальные оценки параметров распределения. Доверительный интервал единичного измерения для заданного и неизвестного законов распределения. Доверительные интервалы для функции случайной переменной. Статистические гипотезы. Метод наименьших квадратов.

1.Боровков А. А. Математическая статистика Издательство "Лань" ISBN: 978-5-8114-1013-2 2010 4-е изд., стер. 704 страниц 2. R.J. Larsen, M.L.Marx, An Introduction to Mathematical Statistics and Its Applications, 5th Edition, Pearson, London, 2011 3. N.L. Draper, Applied Regression Analysis, 3rd Edition, Wiley, 2011 4. John A. Rice, Mathematical statistics and data analysis, 3rd Edition, Cengage Learning, 2012



Язык английский

Лекции, практические занятия



Содерж

ание


Цель курса – расширение системной парадигмы и навыков приложения аппарата математической статистики и теории вероятностей к анализу экспериментальных данных со специальным акцентом на физико-химических методологиях, совершенствованию алгоритмов применения названных методов.

Методы

обучения

Цель



Методы анализа и представления научных результатов Methods of Analysis and Representation of Scientific Results



051034



Маньшина Алина Анвяровна, профессор, д.х.н. Manshina Alina, professor, Dr. Sci.


Для успешного освоения курса студенты должны знать английский язык на уровне, достаточном для чтения научных текстов, владеть компьютером на базовом уровне

Представление результатов в виде научного доклада. Типы научных докладов. Тезисы научного доклада. Устный доклад. Общие принципы построения доклада. Создание компьютерной презентации. Стендовый доклад. Некоторые рекомендации по подготовке к докладу и поведению во время выступления. Принципы выбора конференций для участия. Представление результатов в виде научной статьи. Принципы выбора журнала для публикации. Наукометрические показатели журналов. Особенности публикации в журналах различных издательств. Структура научной статьи, виды научных статей. Способы подачи научного материала в публикациях. Отчет о научно-исследовательской работе/ВКР, правила оформления, структурные элементы. Особенности написания реферата, введения, заключения. Подготовка заявки на гранты, конкурс проектов и т.п. Виды конкурсов (субсидии, стипендии, гранты и т.п.). Конкурсная документация, основные элементы заявки, процедура экспертизы.

Базы данных и информационные порталы Scopus, Web of Science, Science direct, a также электронные научные журналы http://www.library.spbu.ru/


Балльно-рейтинговая


деловые, ролевые игры; моделирование ситуаций, групповые проблемные работы; дискуссии;

Реко

мен

дуем

аяли

тера

тура

Соде

ржан

ие д

исци

плин

ы

Формирование у студентов навыков обработки и представления результатов, необходимых для научно-исследовательской деятельности и написания квалификационной работы

Метод

ы

обуч

ения

Цел

ь

дисц

ипли

ны


Методы получения промышленных полимеров Methods of Industrial Polymer Synthesis



005916



Фетин Петр Александрович, младший научный сотрудник, кандидат химических наук.


Курсу высокомолекулярных соединений, физико-механики полимеров, органической химии, химической термодинамики и кинетики, физической и коллоидной химии

В курсе излагаются закономерности получения промышленных полимеров, основные катализаторы и инициаторы, способы проведения процессов полимеризации, поликонденсации в производственных условиях. Приводятся технологические схемы процессов. Обсуждаются свойства эластомеров, пластических масс,волокнообразующих и пленкообразующих полимеров. Перечисляются возможные области применения конкретных промышленных полимеров и полимерных материалов на их основе.

1. Оудиан Дж. Основы химии полимеров. "Мир", м., 1974. 2. Николаев А.Ф. Технология пластических масс. Л.,"Химия", 1977 3. Семчиков Ю.Д.. Высокомолекулярные соединения М.: Академия 2003. 4. Усачева Т.С. Общая химическая технология полимеров. Иваново, 2006 5. Шагов В.С., Домнина Н.С. Полимеры: получение, свойства, применение. Учебное пособие .- 2 изд., СПб.; ЛЕМА, 2018.- 203 с.


Устно





Содерж

ание

дисци

плин

ы

Освоение обучаемыми прикладных знаний в области получения промышленных полимеров и выработка у обучаемого практических навыков применения этих знаний.

Методы

обучения

Цель

дисцип

лины


Методы расчета и оценки термодинамических характеристик химических соединений Methods of Computation and Estimation of Thermodynamic Characteristics



051049



Тимошкин Алексей Юрьевич, профессор, к.х.н.


Для успешного освоения курса обучающиеся должны быть знакомы с курсом общей химии, неорганической химии, курсом физической химии и курсом квантовой химии в объеме бакалавриата.

Разделы курса: эмпирические оценки термодинамических характеристик, квантово-химические методы расчета термодинамических характеристик. 1. Эмпирические методы оценки термодинамических характеристик. Методы расчета и оценки энтальпий и энтропий фазовых переходов (сублимация, плавление, испарение). 2 Квантово-химические методы расчета термодинамических характеристик. Метод расчета, базисный набор. Способы задания геометрии молекулы. Оптимизация геометрии. Расчет теплового эффекта реакции. Поверхность потенциальной энергии. Минимумы и седловые точки. Влияние используемого расчетного метода и базисного набора на величину стандартной энтальпии и энтропии реакции. Полуэмпирические методы. Ab initio методы. Методы функционала плотности. Дисперсионная поправка. Ошибка суперпозиции базисных наборов и ее учет. Метод противовеса (уравновешивающей функции), его недостатки. Расчет стандартной энтальпии образования соединения. Методы расчета через энтальпии атомизации, энтальпии реакций. Специальные методы расчета энтальпии образования соединения: Gn, Wn, BAC, CBS. Комбинированные QM-MM методы.

1. Бутырская Е.В. Компьютерная химия: основы теории и работа с программами Gaussian и GaussView. М. Солон-пресс, 2011, 218 с. 2. Физические методы исследования неорганических веществ. под ред. А.Б.Никольского. (Главы 12, 13) М. Академия, 2007. 3. Gaussian manual. (Доступен через Internet: www.gaussian.com). 4. Foresman J.B., Frish A.E. Exploring Chemistry with Electronic Structure Methods. Gaussian, Inc. 1995. 5. Сизова О.В., Панин А.И. Неэмпирические расчеты молекул. СПб, 2004. 6. Кларк Т. Компьютерная химия. М. Мир, 1990.


Устно


лекции, семинары, практические работы с задействованием Вычислительного ресурсного центра Научного парка СПбГУ



Содерж

ание


Цель курса – освоение обучаемым практических методов оценки и расчета термодинамических характеристик неорганических и координационных соединений.

Методы

обучения

Цель



Метрология химического анализа Metrology of Chemical Analysis



038504



Родинков Олег Васильевич, профессор, доктор химических наук Rodinkov Oleg Vasilevich, Full Professor, Doctor of Chemical Sciences


Освоение настоящей учебной дисциплины предусматривает знания студентами высшей математики и аналитической химии в рамках ООП ВО бакалавриата или специалитета по направлению «Химия».

1.Химический анализ как метрологическая процедура. Основные положения законодательной метрологии в сфере химического анализа: федеральные законы о единстве измерений и техническом регулировании. 2. Основные понятия и принципы теоретической метрологии. Физические величины, единицы физических величин. Сущность измерения, классификация измерений. Результат измерения и его основные характеристики. Сущность и классификация погрешностей измерения. 3. Случайная погрешность. Функции распределения случайных величин, параметры распределения и их свойства. Доверительный интервал и доверительная вероятность. Генеральная и выборочная совокупность. Нормальное и распределение Стьюдента. Логнормальное и равномерное распределения. Определение вида распределения. Обнаружение промахов, неравенство Чебышева. Предел обнаружения. 4. Систематические погрешности их классификация. Систематические погрешности метода и средств измерений в химическом анализе. Стандартные образцы состава, аттестованные смеси. Систематическая погрешность приготовления растворов. Способы оценки значимости систематической погрешности. 5. Форма представления результатов измерений и правила их округления. 6. Методические аспекты разработки методик. Неопределеенность и её роль в метрологии химического анализа.

1. Дворкин В.И. Метрология и обеспечение качества химического анализа. М.: Изд-во МИТХТ. 2014. 424 с. 2. Родинков О.В., Бокач Н.А., Булатов А.В. «Основы метрологии физико-химических измерений и химического анализа». Спб. «ВВМ». 2010. 3. Чарыков А.К. Математическая обработка результатов химического анализа. Л.:»Химия. 1984. 170 с. 4. Дёрфель К. Статистика в аналитической химии. М.: «Мир». 1994. 268 с.


Устно


Лекционный курс настоящей дисциплины дополнен семинарскими занятиями, направленными на закрепление навыков решения метрологических задач. Предусмотрено выполнение домашних заданий по решению задач на вычисление случайных и систематических погрешностей химического анализа и физико-химических измерений.



Содерж

ание


Дисциплина ставит своей целью изложение основных принципов законодательной и практической метрологии, включая основные термины и определения, базовые постулаты метрологии, классификацию измерений и их погрешностей, алгоритмы обработки однократных и многократных измерений.

Методы

обучения

Цель



Молекулярная теория растворов Molecular Theory of Solutions



051079



Викторов Алексей Исмаилович, проф., дхн Victorov Alexey, Prof., Dr.Sci. Готлиб Игорь Юльевич, доц., кхн Власов Андрей Юрьевич, доц., кхн


Высшая математика, Общая термодинамика, Физическая химия, Статистическая термодинамика, Общая физика

Виды межмолекулярных взаимодействий. Модельные потенциалы. Конфигурационный интеграл. Термическое уравнение состояния. Структура калорического уравнения состояния. УС идеального газа. Свободный объем. Структура раствора, молекулярные функции распределения и их связь с термодинамикой: калорическое и термическое уравнения состояния, выраженные через парную функцию распределения. Источники получения молекулярных функций распределения: эксперимент, численное моделирование, интегральные уравнения. Потенциал средней силы. Статсумма БКА и флуктуация числа частиц. Функции распределения для открытой системы, их нормировка, связь с флуктуациями. Теорема об изотермической сжимаемости. Критическая точка и поведение радиальной функции распределения в околокритической области. Полная и прямая корреляционная функции. Уравнение Орнштайна – Цернике. Приближения Перкуса – Йевика, гиперцепное, средне-сферическое, случайной фазы. Строгие теоретические результаты, полученные для системы твердых сфер. Уравнение Карнахана-Старлинга. Успехи теории возмущений – уравнения состояния семейства SAFT . Функционал плотности. Функциональная производная. Функционал поля, плотности. Условие равновесия. Иерархии молекулярных функций распределения

1. Израелашвили Дж. Межмолекулярные и поверхностные силы. М.: Научный мир, 2011. – 456 с. 2. Каплан И.Г. Межмолекулярных взаимодействия. Физическая интерпретация, компьютерные расчеты и модельные потенциалы. М.: Бином. 2012.– 394 с. 3. Соколова Е.П., Смирнова Н.А. Межмолекулярные взаимодействия. Основные понятия. Учебное пособие для университетов. Санкт-Петербург. Изд-во Санкт-Петербургского университета. BBM, 2008, 225 с. 4. А.И.Русанов. 2013, Лекции по термодинамике поверхностей. Лань. 5. А.И.Викторов,А.Ю.Власов. Уравнения состояния ассоциированных флюидов. Учебное пособие. СПбГУ, 2003


Устно


лекции, семинары, дискуссии





Получение фундаментальных знаний в области статистической термодинамики, понимание связи молекулярной природы и макроскопического поведения системы, выработка навыков применения методов статистической термодинамики при решении задач физической химии

Методы

обучения

Цель



Молекулярные наномашины Molecular nanomachines



044958



Лариса Борисовна Гулина, с.н.с., к.х.н. Larisa B. Gulina, senior researcher, Ph.D.


Для успешного освоения курса обучающийся должен иметь базовую подготовку по физике, химии, биологии.

Конструирование и производство наномашин является одним из перспективных направлений развития нанотехнологии. В процессе освоения курса студенты знакомятся с механизмами действия молекулярных машин в живой природе, принципами работы наномеханических устройств, современным состоянием науки в области создания наномашин; формируют навыки самостоятельного изучения современной литературы в этой области и использования полученных знаний для моделирования и создания новых функциональных наносистем. В результате освоения курса Вы будет знакомы с принципами действия и механизмами функционирования наномашин, их разновидностями, проблемами создания и перспективами использования. Полученные знания пригодятся при создании новых перспективных материалов, разработке улучшенных методик химического синтеза, конструировании функциональных наноустройств, моделировании процессов наномеханики.

1. Медведев Д.А., Попов А.А. Молекулярные машины Эрика Дрекслера // 2008 Философские науки, 1, C. 117-126 (электронный экземпляр https://proxy.library.spbu.ru:2975/item.asp?id=9942120) 2. Kim, K.; Guo, J.; Xu, X.; Fan, D. L., Recent Progress on Man-Made Inorganic Nanomachines. Small 2015, 11 (33), 4037-4057. (электронный вариант https://proxy.library.spbu.ru:2413/doi/abs/10.1002/smll.201500407) 3. Курамшин А.И. Молекулярные машины // Химия и жизнь, 2016, № 11 (электронный экземпляр https://www.hij.ru/read/issues/2016/november/6252 )


Устно


Лекции, семинары, дискуссии, критический анализ научных публикаций по тематике дисциплины.

Рекомен

дуем

аяли

тера

тура

Соде

ржание

дисци

плин

ы

Ознакомление обучающихся с основными принципами действия молекулярных машин, их моделирования, а также проблемами и перспективами создания наномашин на современном этапе развития науки.

Метод

ы

обучен

ияЦель

дисцип

лины


Неорганические материалы и физико-химическая идеология их создания Inorganic materials and Physico-chemical approachs of Its Creation



051036



Бобрышева Наталья Петровна, доцент, к.х.н. Bobrysheva Natalia, Associate professor, PhD


Рекомендуется знать основные понятия неорганической химии и химии твердого тела, электронного строения молекул и кристаллов.

В курсе излагаются основные положения и законы неорганической химии применительно к конденсированному состоянию вещества и к процессам синтеза твердофазных материалов, проводится обучение применению этих законов при решении конкретных задач химии твердого тела. Обсуждаются возможные пути создания принципиально новых неорганических материалов и совершенствование уже существующих в связи с потребностями общества. Полученные знания можно применить при научной и практической работе в области материаловедения и химии твердого тела; при разработке новых материалов; при планировании научных исследований и проектов. Цель курса – освоение студентами фундаментальных понятий химии твердого тела и неорганической химии, знакомство с современными направлениями исследований в области получения неорганических материалов с заданными свойствами. Задачи курса – изложение основных положений и законов неорганической химии применительно к конденсированному состоянию вещества и к процессам твердофазного синтеза, обучение применению этих законов по окончании курса при решении конкретных задач химического материаловедения, умение прогнозировать прохождение химических реакций в твердом теле для получения оксидных материалов с необходимым набором физико-химических свойств.

1. Р.А. Андриевский, А.В. Рагуля. Наноструктурные материалы. - М.: Academia, 2005. - 179 с. 2. Пул Ч., Оуэнс Ф. Нанотехнологии . М.:Техносфера, 2010. 336 с. 3. Елисеев А.А., Лукашин А.В. Функциональные наноматериалы. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2010. - 456 с. 4. А.В. Кнотько, И.А. Пресняков, Ю.Д. Третьяков. Химия твердого тела. М.: Издательский центр "Академия", 2006. 5. А.В. Суворов, А.Б Никольский, «Общая химия», 4-е изд., СПб: Химиздат, 2000. 623 с.


Устно


Лекции и семинары в стандартной форме. Семинары включают отработку навыков самостоятельного выбора неорганических соединений для проведения синтеза материала с заданными свойствами, а также умения работать с современной научной литературой.



Содерж

ание

дисци

плин

ы

Результатом освоения курса является наличие представлений об источниках возникновения физико-химических свойств неорганических материалов.

Методы

обучения

Цель

дисцип

лины


Оптические методы исследования поверхности и наночастиц Optical Methods of Surface and Nanoparticles Investigation



051040



к.х.н. доцент Соловьева Елена Викторовна Ph.D. assistant professor Solovyeva Elena Viktorovna


Cтуденты должны быть знакомы с дисциплинами «Физическая химия», «Введение в спектроскопию», «Спектральные методы в химии»

1. Ведение в физическую химию поверхности. Терминология: адсорбция, физиосорбция, хемосорбция, адатом. 2. Поверхностные избытки, поверхностная энергия, изотерма адсорбции Гиббса. 3. Поверхности твёрдых тел, их структура и химическая природа. Дальнодействующие силы. Поверхность раздела. 4. Современные методы исследования структуры (нанорельефа) поверхности Сканирующая туннельная и атомно-силовая микроскопия. 5. Определение размера наночастиц на основе статического рассеяния света. Методы определения размера наночастиц на основе динамического рассеяния света. 6. Применение электронной спектроскопии для изучения поверхности, наночастиц и адсорбатов. 7. УПКР как метод исследования поверхности и состояния адсорбата. TERS (усиление КР на острие) как модификация метода УПКР. 8. Применение ИК спектроскопии для исследования состояния поверхности, адсорбированных молекул и механизмов реакций на поверхности. 9. Спектроскопия зеркального отражения, нарушенного полного внутреннего отражения, диффузного отражения. 10. Способы интерпретации спектральных данных от поверхности. Декомпозиция контура, Фурье-деконволюция двумерная спектроскопия, факторный анализ, хемометрика.

Суздалев И. П. Нанотехнология: физико-химия нанокластеров, наноструктур и наноматериалов. М.: КомКнига, 2006. 592 с Л.А. Грибов. Колебания молекул.М., Изд-во Книжный дом «Либроком», 2009, 544 с. Principles of surface-enhanced Raman spectroscopy and related plasmonic effects. Eric C. Le Ru, Pablo G. Etchegoin Volume ISBN: 978-0-444-52779-0. First edition 2009, Copyright © 2009 Elsevier doi:10.1016/B978-0-444-52779-0.00003-9 Адамсон А. Физическая химия поверхностей. М:, Мир, 1979. 568 с. Дерягин Б.В., Чураев Н.В., Муллер В.М. Поверхностные силы. М.: Наука, 1985. 398 с.




лекции; семинары; лабораторные работы; дискуссии;



Содерж

ание

дисци

плин

ы

Цель курса – ознакомление с основами теории физической химии поверхности и современными оптическими методами исследования поверхности, адсорбционных явлений, систем с регулярным нанорельефом и наночастицами.

Методы

обучения

Цель

дисцип

лины


Основы науки о биоматериалах The introduction into biomaterials science



038514



Коржиков-Влах Виктор Александрович, доцент, к.х.н.


Основные понятия органической и неорганической химии, а также общей биологии. Чтение литературы на английском языке (желательно, но не обязательно) .

В содержание курса входит: (1) изложение актуальности применения биоматериалов и описание типов их применения; (2) изложение процессов, происходящих при взаимодействии организма человека с различными материалами; (3) изложение основных понятий биоматериаловедения: биосовместимость, биодеградируемость, имплантация и т.п.; (4) изложение основных положений и требований, применяемых при разработке новых биоматериалов для различных областей медицины; (5) описание химических законов и методов, связанных с синтезом, регулированием свойств и применением биоматериалов различных типов. Курс состоит из лекций, разбитых тематически на четыре группы, в зависимости от того на какой вопрос отвечает предоставляемый преподавателем материал: 1 – какие материалы используют для создания биоматериалов?; 2 – как организм взаимодействует с различными материалами?; 3 – как развивается область использования биоматериалов в качестве «запасных частей» для организма?; 4 – как используются биоматериалы в фармацевтике? В начале курса описывается актуальность использования биоматериалов. В завершении курса предоставляется информация об особенностях применения биоматериалов в реальной клинической практике.

1. Хенч, Лэрри Л.. Биоматериалы, искусственные органы и инжиниринг тканей : пер. с англ. / Л. Хенч, Д. Джонс ; пер. Ю. Л. Цвирко ; ред. пер. А. А. Лушникова. - М. : Техносфера, 2007. - 304 с. : ил., табл. эл. опт. диск (CD-ROM). - (Мир биологии и медицины ; 05). - Пер. изд. : Biomaterials, artificial organs and tissue engineering / Larry L. Hench, Julian R. Jones. - 2005. - ISBN 978-5-94836-107-9. (в библиотеке 1 экз.) (электронный экземпляр: https://proxy.library.spbu.ru:2290/book/73020#book_name)


Письменно


В основном пассивный словесный и наглядный объяснительно-иллюстративный метод. Для развития навыка применения полученных знаний на поздних стадиях обучения применяются интерактивные методы, включающие проблемную и поисково-познавательную деятельность обучающихся.

Рекомен

дуем

аяли

тера

тура

Соде

ржание

дисци

плин

ы

Освоение студентами общих знаний о применении химического материаловедения в биологии и медицине.

Метод

ы

обучен

ияЦель

дисцип

лины


Основы химии и физики полимеров Basics of Polymer Science



044890



Гойхман Михаил Яковлевич, профессор, доктор химических наук Зорин Иван Михайлович, доцент, доктор химических наук Власов Петр Сергеевич, м.н.с


Общий курс физики, химии высокомолекулярных соединений, физической и коллоидной химии, органической химии, химической термодинамики, кинетики, катализа

Модуль 1. Основы синтеза полимеров. Термодинамические аспекты синтеза полимеров. Радикальная полимеризация: мономеры и инициаторы, реакции роста и обрыва цепи, кинетика радикальной полимеризации, реакции передачи цепи. Радикальная сополимеризация. Уравнение состава сополимера. Методы расчета констант сополимеризации. Ионная полимеризация: активные центры, катализаторы, влияние растворителя и температуры. "Живущая" полимеризация. Кинетика процесса. Координационно-ионная полимеризация. Стереорегулирование в процессе полимеризации. Ступенчатая полимеризация. Типы поликонденсационных процессов. Кинетика поликонденсации. Модуль 2. Физико-химия полимеров. Гибкость полимерных молекул, конформационная статистика полимерных цепей. Агрегатные, фазовые и релаксационные (физические) состояния полимеров. Кристаллическое и аморфное состояние полимеров. Многокомпонентные полимерные системы. Пластификация. Смеси полимеров, их практическое значение. Модуль 3. Полимерное материаловедение. Основы полимерного материаловедения. Деформационно-прочностные характеристики материалов и изделий из них. Типы полимерных материалов для изготовления изделий различного назначения. Понятие о полимерных композитах. Способы переработки полимерных материалов в изделия.

1. Тагер А.А. Физикохимия полимеров. 4-е издание, М., Научный мир, 2007, 576 с 2. Гуль В.Е., Кулезнев В.Н. Структура и механические свойства полимеров. М. “Лабиринт” 1994. 3. Билибин А. Ю. Функциональные свойства полимеров, Изд-во СПб Университета, СПб, 1998; 4. Кленин В.И., Федусенко И.В. Высокомолекулярные соединения. М., Лань, 2013, 512с. 5. Производство изделий из полимерных материалов / под ред. Крыжановского В.К. СПб.: Профессия, 2004. 6. Киреев. В.В. Высокомолекулярные соединения. М. Высшая школа. 1992. 7. Рамбиди Н.Г. Структура полимеров - от молекул до наноансамблей- Долгопрудный : Интеллект, 2009. – 263 с. 8. Полимерные композиционные материалы / под. ред. Берлина А. А., СПб.: Профессия, 2008


Устно



Рекомен

дуем

аяли

тера

тура

Соде

ржание

дисци

плин

ы

Освоение обучаемым фундаментальных знаний в области получения синтетических полимеров и материалов на их основе; выработка у обучаемого практических навыков применения этих знаний; освоение обучаемым фундаментальных знаний о физических свойствах полимеров.

Метод

ы

обучен

ияЦель

дисцип

лины


Применение модельных подходов к расчету параметров электрохимических систем Application of Model Approaches to Calculation of Parameters of Electrochemical Systems



051046



Иванов Владимир Дмитриевич, старший преподаватель, к.х.н.


Для успешного освоения курса студенты должны знать основные вопросы химической термодинамики, физической химии и электрохимии.

1. Экспериментальные методы изучения ДЭС. Адсорбционный метод. Метод электрокапиллярных кривых. Переменнотоковый метод. Методы обработки экспериментальных данных. 2. Классические теории строения ДЭС. Модели Гельмгольца, Гуи – Чапмена, Штерна, Грема. 3. Методы расчета параметров, характеризующих ДЭС, на основе модельных представлений. Метод Грема - Парсонса. Метод Гурвица – Парсонса. Изотермы адсорбции. 4. Особенности строения ДЭС на границе с неводным растворителем или расплавом. Протонные и апротонные растворители, их влияние на сольватацию ионов и свойства ДЭС. Особенности расчета параметров ДЭС. ДЭС в расплавах солей. 5. Особенности строения ДЭС на твердых металлах. ДЭС на жидких электродах, отличных от ртути: галлий, галламы. ДЭС на твердых электродах: особенности строения и адсорбции. 6. Современные модели строения ДЭС. Модель твердых сфер. Модель Гонзалеса – Санса. Модель Амокрейна – Бадиали. Модель Фрумкина – Дамаскина – Емца.

1. Дамаскин Б.Б., Петрий О.А., Цирлина Г.А. Электрохимия. М.: Химия, 2001 (и последующие года издания). Электронная версия (2015): ЭБС "Лань" https://proxy.library.spbu.ru/login?url=https://e.lanbook.com/book/58166 2. Б.Б. Дамаскин, О.А. Петрий. Введение в электрохимическую кинетику : учебное пособие для студентов химических специальностей университетов. М.: Высшая школа,1983 3. В.Д. Иванов. Модель Бадиали-Амокрейна (конспект лекций). 2018. http://hdl.handle.net/11701/14795 4. Б.Б. Дамаскин, Р.В. Иванова. Строение двойного электрического слоя в неводных растворителях. Успехи химии, 1979, Т. 48, № 10, С. 1747-1772. http://www.uspkhim.ru/php/paper_rus.phtml?journal_id=rc&paper_id=2421




Предусмотрено проведение лекций и семинарских занятий



Содерж

ание

дисци

плин

ы

Целью учебных занятий является знакомство студентов с модельными представлениями о строении двойного электрического слоя (ДЭС) на границе электрод-раствор (расплав), а также о методах расчета параметров, характеризующих ДЭС.

Методы

обучения

Цель

дисцип

лины


Применение расчетных квантово-химических методов в органической химии Computational Methods in Organic Chemistry



044946



Конев Александр Сергеевич, доцент, к.х.н. Alexander S. Konev, Associate professor, PhD

Входные требованияВладение базовым курсом органической химии и квантовой химии.

Курс состоит из трех блоков. Первый блок, включающий разделы "Элементы и группы симметрии" и "Элементы теории групп и ее приложения", знакомит студентов с аппаратом теории групп и иллюстрирует принципиальную значимость фактора симметрии для движения ядер и электронов. Второй блок, включающий разделы "Неэмпирические квантово-химические расчеты", "Полуэмпирические расчеты", "Расчеты π-электронных систем" и "Метод DFT", дает обзор основных классов расчетных методов, показывает их возможности и ограничения. Третий блок, "Методы оценки реакционной способности", рассказывает о применении рассмотренных методов квантово-химических расчетов для анализа реакционной способности молекул.

1. В. И. Барановский. Квантовая механика и квантовая химия. - М.: Издательский центр «Академия», 2008. 2. В. И. Минкин, Б. Я. Симкин, Р. М. Миняев. Теория строения молекул. 2-е изд., перераб. и доп. - Ростов-на-Дону: Феникс, 1997. 3. И. Харгиттаи, М. Харгиттаи. Симметрия глазами химика. - М.: Мир, 1989 4. L. Piela. Ideas of quantum chemistry, 2007.




фронтальное обучение, дискуссии



Содерж

ание


Знакомство студентов с основами неэмпирических и полуэмпирических методов квантово-химических расчетов в применении к задачам органической химии и их подготовка к пониманию современных работ в области органической химии, выполненных с применением этих методов.

Методы

обучения

Цель



Радиохимические процессы и методы радиационного контроля Radiochemical processes and methods of radiation monitoring



057275



Пучкова Елена Виталиевна, к. х. н., ст. преподаватель


Для успешного освоения курса студенты должны быть знакомы с курсами неорганической химии, радиохимии, аналитической химии.

Курс посвящен проблеме контроля за глобальным загрязнением объектов природной среды естественными и искусственными радионуклидами, в связи с функционированием современного ядерно-энергетического комплекса. В результате освоения курса студенты получают представление об принципах организации радиационного контроля различных объектов окружающей среды и методах его осуществления; знакомятся с основами современных радиоаналитических методик; получают представление о современном измерительном оборудовании; знакомятся с методами определения физико-химического состояния и степени окисления радионуклидов в объектах окружающей среды; приобретают теоретические навыки решения некоторых задач в области радиационного контроля объектов окружающей среды.

1. Алиев Р.А., Калмыков С.Н. Радиоактивность. Издательство «Лань», 2013, 304 страницы. 2. Рихванов Л.П. Радиоактивные элементы в окружающей среде и проблемы радиоэкологии: учебное пособие. Томск, Издательство STT, 2009, 430 страниц. 3. Титаева Н. А. Ядерная геохимия: Учебник. М., Издательство МГУ, 2000, 336 страниц.


Устно





Содерж

ание


Обеспечить студентам возможность решения профессиональных задач в области радиационного контроля.

Методы

обучения

Цель



Свойства и применение поверхностно-активных веществ Properties and application of surfactants



051037



Миляева Ольга Юрьевна, старший преподаватель, к.х.н. Milyaeva Olga Yurievna, Senior Lecturer, PhD


Для успешного освоения курса студенты должны быть знакомы с основами физической и коллоидной химии, химической термодинамики и кинетики, теории растворов и фазовых равновесий.

1. Введение. Поверхностное натяжение как характеристика межфазной границы. Поверхностная активность и поверхностно-активные вещества. Строение и классификация ПАВ. ГЛБ и критический параметр упаковки. ПАВ и окружающая среда. 2. Поверхностно-активные вещества на границе раздела фаз. Метод слоя конечной толщины и метод поверхностных избытков Гиббса. Уравнения адсорбции Гиббса и Ленгмюра. Строение адсорбционных слоев ПАВ. Особенности адсорбции ПАВ на поверхности раздела жидких фаз и на поверхности твердых тел. 3. Мицеллообразование ПАВ. Размер и структура мицелл. Критическая концентрация мицеллообразования (ККМ). Зависимость ККМ от строения молекул поверхностно-активных веществ, температуры и растворенных веществ. Зависимость растворимости ПАВ от температуры. Точка и граница Крафта. Точка помутнения. Термодинамика мицеллярного раствора. Заряд мицеллы. Степень связывания противоинов. Условие агрегативного равновесия. 4. Фазовое поведение концентрированных систем поверхностно-активных веществ. Зависимость типа и размера мицелл от концентрации и типа ПАВ. Структуры жидкокристаллических фаз. Фазовые диаграммы. 5. Применение ПАВ. Солюбилизация и мицеллярный катализ. Химические реакции в микрогетерогенных системах. Пенообразование в растворах ПАВ. Эмульсии и эмульгаторы. Чистящие композиции на основе ПАВ.

1. Русанов А.И.., Щекин А.К. Мицеллообразование в растворах поверхносто-активных веществ. С-Пб: Изд-во «Лань», 2016. 2. Русанов А.И. Лекции по термодинамике поверхностей (учебное пособие). СПб: Изд-во «Лань», 2013. 3. Холмберг К., Йенссон Б., Кронберг Б., Линдман Б., Поверхностно-активные вещества и полимеры в водных растворах, М., Изд-во: «Бином», 2007. 4. Израелашвили Д., Межмолекулярные и поверхностные силы, М., Изд-во «Научный мир», 2011. 5. Фридрихсберг Д.А. Курс коллоидной химии. СПб,: Изд-во «Лань», 2010.




групповые проблемные работы; дискуссии; анализ реальных ситуаций профессиональной деятельности. кейс-метод, метод проектов.



Содерж

ание

дисци

плин

ы

Цели и задачи курса – получение базовых знаний о свойствах и применениях поверхностно-активных веществ.

Методы

обучения

Цель

дисцип

лины


Симметрия кристаллов и наноструктур 1 Symmetry of crystals and nanostructures 1



051033



Бандура Андрей Вилович, доцент, к.х.н. Bandura Andrei Vilovich, associate professor, PhD


Студенты должны быть знакомы с основами линейной алгебры и иметь навыки по использованию компьютерных программ в химии в объеме общих курсов.

1. Элементы точечных групп симметрии и их матричное представление. 2. Трансляционная симметрия кристалла. Решетки Браве. Кристаллографическое и декартово представление основных векторов трансляции. 3. Сингонии и виды решеток Браве. Симморфные и несимморфные операции симметрии. Кристаллические классы. 4. Элементы пространственных групп, их матричное представление. Различные установки при выборе элементарной ячейки, основных осей и начала координат. 5. Положения атомов в кристалле. Позиции Уайкова. Переход от декартовых координат атомов к координатам в долях векторов решетки. 6. Кристаллографические базы данных и их использование для задания координат атомов. 7. Преобразование координат атомов кристалла при трансформации элементарной ячейки. Расширенные ячейки. Центрированные решетки. Гексагональные и ромбоэдрические решетки.

1. Эварестов Р. А. Смирнов В. П. "Методы теории групп в квантовой химии твердого тела". Л., Изд. ЛГУ, 1987. - 375 с. 2. Бандура А. В., Эварестов Р. А. "Неэмпирические расчеты кристаллов в атомном базисе". СПб., Изд. СПбГУ, 2004. - 228 с. (Может быть предоставлена студентам в электронном виде - авторский экземпляр.) 3. Чупрунов Е. В., Хохлов А. Ф., Фаддеев М. А. "Основы кристаллографии". М.: Изд. физ.-мат. литературы, 2004. - 500 с.


Устно


Лекции и семинары





Изучение матричного аппарата преобразования параметров ячейки и атомных координат при линейных преобразованиях кристаллической решетки. Овладение навыками подготовки структурных данных для квантовохимических расчетов кристаллических систем.

Методы

обучения

Цель



Синтез и применение пептидов и полиаминокислот Synthesis and application of peptides and poly(amino acids)



038516



Гурьянов Иван Алексеевич, доцент, к.х.н.


Курс базируется на знаниях, полученных студентами при изучении курсoв “Органическая химия”, “Аналитическая химия” и в практикуме органического синтеза.

1. Структура и химические свойства аминокислот. Номенклатура. Нахождение в природе. Получение аминокислот. Структура пептидной связи. Пространственная организация пептидов и белков. 2. Методы образования пептидной связи. Побочные реакции. Рацемизация. Ортогональные защитные группы. 3. Основные принципы твердофазного синтезa пептидов. Полимерные носители для твердофазного синтеза и линкеры. 4. Рекомбинантный метод синтеза пептидов. Методы выделения и очистки пептидов. 5. Методы получения полиаминокислот. Карбоксиангидридный метод. Побочные реакции. Применение полиаминокислот. 6. Промышленное получение аминокислот и пептидов. 7. Методы анализа структуры пептидов. Аминокислотный анализ. Pасщепление по Эдману. Ферментативное расщепление. ЯМР. Масс-спектроскопия. Круговой дихроизм. 8. Основные принципы пептидного дизайна. Синтез и применение циклических пептидов. Пептидомиметики. Псевдопептиды. Синтез и применение. 9. Гликопептиды и липопептиды. Пептиды, содержащие неприродные аминокислоты.

1. N. Leo Benoiton. Chemistry of peptide synthesis. 2006 CRC Press, Taylor & Francis Group. 2. K. J. Jensen. Peptide and Protein Design for Biopharmaceutical Applications. 2009. John Wiley & Sons, Ltd. 3. M. I. Aguilar. Methods in Molecular Biology, vol. 251, HPLC of Peptides and Proteins: Methods and Protocols. Humana press Inc. Totowa, NJ.




Использование электронных версий курса лекций с их интерактивным изложением. Дискуссии. Анализ реальных случаев синтеза пептидов, в том числе как фармацевтических препаратов.





Целью курса лекций "Синтез и применение пептидов и полиаминокислот" является приобретения студентами базовых знаний в области химии пептидов и полимеров на основе аминокислот, методах их синтеза, связи структура-свойства, а также их связи с другими классами биоорганических соединений.

Методы

обучения

Цель



Синтез и химические превращения полимеров Synthesis and Chemical Transformations of Polymers



005900



Билибин Александр Юрьевич, профессор, профессор


Для успешного освоения курса студенты должны иметь базовые знания в органической, физической, коллоидной химии, в полимерном материаловедении, в химии полимеров, химии природных соединений.

"Синтез и химические превращения полимеров" является курсом, дающим студентам расширенные представления о способах синтеза полимеров и их химических превращениях. В нем рассматриваются классические положения синтеза полимеров и их химических превращений, а также последние достижения науки в области синтеза и химических превращений полимеров и их использования в современных технологиях. В курсе кратко рассматриваются нетрадиционные подходы к синтезу полимеров - микробиологический и энзиматический синтезы полимеров, синтез полимеров на основе возобновляемого сырья.

1. Билибин А. Ю. Функциональные свойства полимеров, Изд-во СПб Университета, СПб, 1998 2. Шагов В.С. Химические превращения полимеров, учебное пособие. СПб, 1998. 3. Шагов В.С. Нетрадиционные методы и способы получения полимеров. Учебное пособие. - СПб.: ВВМ, 2013 г. -183с.


Устно





Содерж

ание

дисци

плин

ы

получение базовых представлений о современной химии полимеров о способах получения (синтеза) полимеров и химических реакций с участием полимеров.

Методы

обучения

Цель

дисцип

лины


Смачивание и транспортные процессы в капиллярно-пористых системах Wetting and Transport Processes in Capillary-Porous Systems



051050



Ермакова Людмила Эдуардовна, профессор, доктор химических наук Ermakova Ludmila Eduardovna, Professor, Doctor of Science (Модуль 2) Ванин Александр Александрович, доцент, к.х.н. Vanin Alexander Alexandrovich, associate professor, PhD (Модуль 1)


Знание основ коллоидной и физической химии, химической термодинамики, теории растворов и фазовых равновесий, химической кинетики, владение техникой физико-химического эксперимента.

Модуль 1. 1. Поверхностное натяжение. Термодинамика поверхностных явлений. 2. Поверхности твердых тел, их структурные особенности. Релаксация и реконструкция поверхности кристалла. Понятие о поверхностном напряжении. Равно-весная форма кристалла и теорема Вульфа. 3. Когезия,адгезия, смачивание. Межчастичные взаимодействия. 4. Кра-евой угол. Формула Юнга. Понятие о контактной линии трех фаз. Полное смачивание и коэффициент растекания. 5. Практическое применение смачивания. Неоднородные поверхности, гСупергидрофобные, олеофобные, панафоб-ные поверхности. Управление смачиванием. Флотация. Модуль 2. 1. Общие представления о капиллярно-пористых телах, мембранах и мембранных методах разделения. 2. Равнове-сие в системе ионит – раствор. Описание массопереноса в капиллярно-пористых системах и мембранах. 3. Про-цессы массопереноса под действием градиентов химического или электрохимического потенциалов. 4. Процессы массопереноса во внешнем электрическом поле. 5. Массоперенос в барополе. 6. Методы исследования структур-ных характеристик капиллярно-пористых систем и мембран. 7. Методы исследования емкости обмена (поверхност-ного заряда). 8. Методы исследования электрокинетических характеристик капиллярно-пористых систем и мембран

1. Сумм Б.Д., Горюнов Ю.В. Физико-химические основы смачивания и растекания. М.: Химия, 1976. 2. Адамсон А. Физическая химия поверхностей. М.: Мир,1979. 3. Фридрихсберг Д.А. Курс коллоидной химии. СПб. Лань, 2010. 4. Гельферих Ф. Иониты. М., Издат-во Иностранная литература, 1962. 5. Хаазе Р. Термодинамика необратимых процессов. М., Издат-во Иностранная литература, 1964. 6. Заболоцкий В.И., Никоненко В.В. Перенос ионов в мембранах. М., Наука, 1996. 7. Жуков А.Н. Электроповерхностные явления в капиллярных и дисперсных системах. СПб, СПбГУ, 2010.


Устно


Лекции, семинарские занятия, дискуссии, анализ реальных ситуаций профессиональной деятельности





Изложение основных положений и законов смачивания, привитие навыков их применения при решении конкретных задач. Освоение фундаментальных знаний в области транспортных процессов в капиллярно-пористых телах и мембранах и теоретических основ экспериментальных методов исследования.

Методы

обучения

Цель



Современные аспекты дизайна химического эксперимента/Modern aspects of the chemical experiment design



044967



Селютин Артем Александрович, доцент, к.х.н.


Для успешного освоения курса студенты быть знакомы с курсом высшей математики

знать общие принципы математического планирования эксперимента, методы его проведения, обработки результатов эксперимента, а также математического моделирования; уметь выбирать способ математического планирования эксперимента, решать задачи оптимизации и моделирования, оценивать возможность, параметры и факторы оптимизации, пользоваться научной и справочной литературой по математической статистике, математическому планированию эксперимента, аналитическому описанию линий и поверхностей фазовых превращений и смежным направлениям; владеть навыками практической реализации оптимизационных циклов, применения математического планирования эксперимента в практике физико-химического анализа, обработки количественных экспериментальных результатов.

Адлер Ю.П. Введение в планирование эксперимента. Издательство "МИСИС", 2014. - 36 с. Адлер Ю.П., Грановский Ю.В. Методология и практика планирования эксперимента в России: монография. Издательство "МИСИС", 2014. - 182 с. Позднякова С.А., Денисюк И.Ю. Теория и техника современного физического эксперимента: учебно-методическое пособие. Издательство: Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики, 2016, - 75 с. Вершинин В.И., Перцев Н.В. Планирование и математическая обработка результатов химического эксперимента. Издательство "Лань", 2017, -236 с.


Письменно


Лекции в объёме 20 часов. Проводятся в интерактивной форме в группах численностью не более 20 человек. Семинары в объёме 12 часов. Проводятся в интерактивной форме в группах численностью не более 20 человек.





Формирование у студентов представления о математическом планировании эксперимента, методах его проведения, обработки результатов эксперимента, а также математического моделирования.

Методы

обучения

Цель



Современные тенденции развития аналитической хроматографии Modern Trends in Analytical Chromatography



005455



Родинков Олег Васильевич, профессор, доктор химических наук Rodinkov Oleg Vasilevich, Full Professor, Doctor of Chemical Sciences


Знание основ аналит. и физ. химии, базовые знания хроматогрфии, высшей математики и программирования в объеме ОС бакалавриата и специалитета по направлению Химия и смежным направлениям.

1. Основные тенденции развития современной аналитической химии и хроматографии. Селективные, комбинированные и гибридные методы анализа. Сущность хроматографического процесса, классификация и основные области применения различных хроматографических методов. 2. Теории хроматографии, их классификация и пути их развития. Тарелочная теория, ее достоинства и недостатки. Диффузионно-кинетическая теория и ее применение для оптимизации хроматографического разделения. 3. Универсальные и селективные хроматографические детекторы и перспективы их развития. Классификация, принципы функционирования и характеристики современных детекторов в аналитической хроматографии. 4. Современная газовая хроматография. Селективность хроматографического разделения и теория межмолекуляр- ного взаимодействия, достоинства и недостатки газо-адсорбционной и газо-жидкостной хроматографии. Капиллярная газовая хроматография и тенденции ее развития. Быстрая и сверхбыстрая хроматография. 5. Современная высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ) и тенденции её развития. Нормально-фазовый и обращенно-фазовый варианты ВЭЖХ. Ионная, ион-парная, эксклюзионная, лигандообменная, аффинная и хиральная хроматография. Объемно-пористые и поверхнотсно-слойные сорбенты. 6. Новейшие методы пробоподготовки в хроматографическом анализе. 7. Современные хроматографы и их аналитические возможности.

1. Методы разделения и концентрирования в аналитической химии: Учебник / Л.Н. Москвин, О.В. Родинков – 2 изд. – Долгопрудный: Издательский Дом «Интеллект», 2012 – 352 с. 2. Аналитическая химия. В 3 т. Т 2. Методы разделения веществ и гибридные методы ана-лиза: учеб. для студ. высш. учеб. заведений. Под ред. Л.Н. Москвина. М.: Издательский центр «Академия». 2008. 304 с. 3. Яшин Я.И., Яшин Е.Я., Яшин А.Я. Газовая хроматография. М. Изд. «ТрансЛит». 2009. – 512 с. 4. Сычев К.С. Практическое руководство по жидкостной хроматографии. М.: Техносфера. 2010. 272 с. 5. Шпигун О.А., Золотов Ю.А. Ионная хроматография. Изд-во МГУ. 1990


Устно


Наряду с лекциями освоение дисциплины предусматривает проведение семинарских занятий, на которых студенты выступают с заранее согласованными с преподавателем сообщениями по актуальным вопросам газовой и жидкостной аналитической хроматографии. Эти сообщения сопровождаются презентациями и включают ответыт на вопросы со стороны преподавателя и других обучающихся.





Изложение основных принципов и тенденций развития современной аналитической хроматографии, их аппаратурного оформления и новейших методов пробоподготовки в хроматографическом анализе.

Методы

обучения

Цель



Спектроскопия ЯМР: базовый курс NMR Spectroscopy: Basic Course



051054



Петр Михайлович Толстой, проф., к. физ.-мат. наук Peter M. Tolstoy, Prof. Dr.


Знакомство с основами физической химии и молекулярной спектроскопии, владение базовыми знаниями в области квантовой механики. Специализированные знания в области ЯМР не требуются.

Описание импульсного эксперимента. Устройство спектрометра ЯМР. Требования к подготовке ЯМР-экспериментов. Чувствительность, отношение сигнал/шум. Дейтериевая стабилизация. Химический сдвиг: стандарты, типичные значения. Тензор экранирования, усреднение за счет вращательной диффузии. Кольцевые токи. Вращение образца под магическим углом. Вид спин-спиновых мультиплетов первого порядка. Геминальные и вицинальные константы. Слабосвязанные и сильносвязанные спиновые системы. Зависимость величины спин-спиновых взаимодействий от молекулярной геометрии. Селективная и широкополосная гомо- и гетероядерная развязка. Влияние молекулярной симметрии на вид спектров ЯМР. Усреднение химических сдвигов и констант спин-спинового взаимодействия при химическом обмене. Зависимость величины диполь-дипольного взаимодействия от расстояния между ядрами и от ориентации молекулы. Дублет и триплет Пейка. Усреднение диполь-дипольного взаимодействия за счет вращательной диффузии. Кросс-поляризация. Кросс-релаксация. Ядерный эффект Овехаузера (ЯЭО). ЯЭО и межядерные расстояния. Кривые зависимости времен продольной и поперечной релаксации от времени корреляции. Формализм спиновых операторов. Двумерный спектр ЯМР на примере спектров EXSY и COSY. Методики NOESY, ROESY. Эксперименты HMQC, HSQC, HMBC. Квадрупольное взаимодействие. Влияние квадрупольной релаксации на спектры ЯМР. Неспектральные приложения эффекта ЯМР: магнитно-резонансная томография, ЯМР-каротаж, поверхностный («односторонний») ЯМР, применения ЯМР в магнитном поле Земли.

Все ресурсы электронные. 1) Х. Гюнтер, Введение в курс спектроскопии ЯМР (http://toukach.ru/files/nmr_hunter.pdf). 2) П.М. Толстой, Дополнительные материалы к курсу «Магнитный резонанс» (http://hdl.handle.net/11701/14793). 3) П.М. Толстой, Интерпретация спектров ЯМР на ядрах 1H, сборник упражнений (http://hdl.handle.net/11701/14794). 4) Д. Килер, Understanding NMR Spectroscopy (http://www-keeler.ch.cam.ac.uk/lectures/). 4) H.J. Reich, материалы к курсу «Structure Determination Using Spectroscopic Methods» (https://www.chem.wisc.edu/areas/reich/nmr/index.htm). 5) Ю.А. Устынюк, материалы к курсу «Лекции по спектроскопии ядерного магнитного резонанса (http://www.chem.msu.su/rus/teaching/ustyniuk-nmr-lectures/welcome.html).




лекции; занятия на семинарах





Целью курса является освоение фундаментальных знаний в области спектроскопии ядерного магнитного резонанса (ЯМР) и выработка практических навыков применения этих знаний для установления строения химических соединений.

Методы

обучения

Цель



Стереохимия и конформационный анализ органических соединений Stereochemistry and Conformational Analysis of Organic Compounds



004037



Хлебников Александр Феодосиевич, доктор химических наук, профессорKhlebnikov Alexander F., DSc in Chemistry, professor


Знание фундаментальных разделов и понятий органической химии; номенклатуры органических соединений, важнейших органических реакций и их механизмов

Основные понятия стереохимии и конформационного анализа органических соединений, методы изучения стереохимии органических молекул в приложении к различным классам органических соединений. Стереоизомерия. Хиральность. Энантиомерия. Диастереомерия. Способы изображения и номенклатура стереоизомеров. Хиральность и симметрия. Абсолютная и относительная конфигурация молекул. Рацемические модификации. Пространственная изомерия соединений с двойными связями и спиральных молекул. Конформации ациклических молекул. Конформации карбоциклических молекул. Конформационные особенности гетероциклов. Конформации и реакционная способность. Стереоселективность. Пространственные модели переходного состояния. Методы контроля абсолютной стереохимии в синтезе. Навыки практического применения полученных знаний при анализе и установлении пространственной структуры молекул, исследовании пространственных факторов в химических реакциях.

Основы органической стереохимии : пер. с англ. / Э. Илиел, С. Вайлен, М. Дойл ; пер. З. А. Бредихина ; ред. пер. А. А. Бредихин. - М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2014. - 703 с. Современная номенклатура органических соединений / А. Ф. Хлебников, М. С. Новиков. - СПб. : Профессионал, 2004. - 432 с.









Освоение студентами фундаментальных знаний в области статической стереохимии, конформационного анализа и динамической стереохимии органических соединений, выработка навыков применения полученных знаний

Методы

обучения

Цель



Теория поверхностных явлений 1 The Theory of Surface Phenomena 1



051053



Акентьев Александр Владимирович, доцент, к.х.н. (модуль 1) Akentiev Alexander Vladimirovich, associate professor, PhD Бродская Елена Николаевна, ведущий научный сотрудник, д.ф-м.н., Brodskaya Elena Nikolaevna, leading researcher, DSci (модуль 2)


Студенты должны быть знакомы с основами физической химии ([046831] Физическая химия 1), химической термодинамики ([046820] Общей и неравновесной термодинамики ([046820])

Модуль №1. Теория поверхностных явлений часть 1. Тема 1. Основные понятия термодинамики гетерогенных равновесий. Тема 2. Термодинамика двухфазных систем. Тема 3. Плоские поверхностные слои. Тема 4. Двухфазные равновесия с учетом плоского поверхностного слоя. Модуль №2. Молекулярная физика поверхностных явлений. Тема 1. Статистические ансамбли и связь с термодинамикой. Тема 2. Статистическая физика неоднородных систем. Тема 3. Методы расчета термодинамических характеристик в статистической физике Тема 4. Приближенные методы определения свойств поверхностных слоев.

1. Сторонкин А.В. Термодинамика гетерогенных систем. Ч.1, 2. Л., Изд-во ЛГУ, 1967. 447 с. 7 экземпляров 2. Русанов А.И. Лекции по термодинамике поверхности. СПб Лань 2013. 3. Гиббс Дж.В. Термодинамика. Статистическая механика. М., Наука, 1982. 584 с. 3 экз 4. Русанов А. И. Фазовые равновесия и поверхностные явления. Л., Химия, 1967. 388 с. 3 экз 5. Роулинсон Д., Уидом Б. Молекулярная теория капиллярности. М., Мир, 1988. 1 экз 6. Бродская Е.Н. Молекулярная теория поверхностных явлений в жидкостях. Изд-во СПбГУ, 2004. 27 экз 7. Крокстон К. Физика жидкого состояния. М., Мир, 1978. 4 экз


Устно


Лекции, лекция с заранее запланированными ошибками, дискуссии

Рекомен

дуем

аяли

тера

тура

Соде

ржание

дисци

плин

ы

Цели и задачи учебных занятий – приобретение студентами фундаментальных знаний в области физики и химии поверхностных явлений, освоение основных положений статистической механики, молекулярной физики, фундаментальных основ теории поверхностных явлений.

Метод

ы

обучен

ияЦель

дисцип

лины


Термодинамика водно-солевых систем Thermodynamics of Aqueous Saline Systems



003360



Скрипкин Михаил Юрьевич, доцент, кандидат химических наук Кондратьев Юрий Васильевич, доцент, доктор химических наук Skripkin Mikhail , Associate Professor, PhD Kondrat'ev Yuri, , Associate Professor, Doctor of Science


студенты должны быть знакомы с основными представлениями, излагаемыми в курсах общей и физической химии, иметь представление о термодинамике и принципах образования комплексов

1. Термодинамика растворов. Интегральные и парциальные мольные термодинамические функции, их зависимость от концентрации и температуры. 2. Экспериментальные методы определения термодинамических характеристик. Калориметрия растворов. Применение калориметрического метода к исследованию протекающих в растворах процессов. 3. Термодинамические характеристики ионов в растворе. Выбор стандартного состояния при расчете термодинамических характеристик ионов. Термодинамические характеристики ионов. Экспериментальные методы их определения. 4. Химический потенциал компонентов раствора. Активность. Методы экспериментального определения активности. Расчет активностей компонентов. 5. Термодинамика ионной ассоциации. Моделирование равновесий в растворе. 6. Фазовые равновесия в водно-солевых системах. Моделирование фазовых равновесий. Метод специфических взаимодействий, метод Питцира. Моделирование геологических процессов.

1. Л.С. Лилич, М.К. Хрипун. Растворы как химические системы. СПб, изд-во СПбГУ, 2010. 252 с. 2. Физические методы исследования неорганических веществ. Под. Ред. А.Б. Никольского. М.: Академия, 2006. 3. Р. Робинсон. Р. Стокс. Растворы электролитов. М., ИЛ, 1963. 646 с. 4. К. П. Мищенко, Г. М. Полторацкий. Термодинамика и строение водных и неводных растворов электролитов. Л.. «Химия», 1976. 328 с. 5. В. П. Васильев. Термодинамические свойства растворов электролитов. М., «Высшая школа», 1982. 319 с. 6. В. В. Пальчевский. Водные растворы электролитов. Л., Изд-во ЛГУ, 1984. 76 с.


Устно


Лекции, семинары, лабораторные работы, доклады и рефераты на заданные темы

Рекомен

дуем

аяли

тера

тура

Соде

ржание

дисци

плин

ы

Цель курса – освоение обучаемым основополагающих знаний в области термодинамики водно-солевых систем и приобретение практических навыков в использовании полученных знаний.

Метод

ы

обучен

ияЦель

дисцип

лины


Технология производства смазочных материалов Lubricant production technology



057272



Цаплина Марина Евгеньевна, к.т.н. Эксперт по развитию производства Управления научно-технического развития ООО «ЛЛК-Интернешнл»


Владение обучаемыми основами аналитической, физической и органической химии в объеме образовательных стандартов по направлению «Химия» и смежным направлениям

Курс посвящен изучению нефти как сырья для производства топлива и масел, влияние химического состава нефти на свойства получаемых топлив и масел, а также краткие сведения о современных методах их получения. Рассматривается классификация смазочных масел и пластичных смазок, их особенности и применение. Курс также включает в себя рассмотрение требований к показателям качества топлива и смазочных материалов. По окончании курса студент будет иметь представление о рациональном использовании топлив, смазочных материалов и специальных жидкостей, которые по своим качествам соответствуют условиям эксплуатации машин; сможет решать различные вопросы в подборе необходимых для х машин топлива, смазочных материалов и специальных жидкостей.

1. Топлива, смазочные материалы, технические жидкости. Ассортимент и применение / К. П. Бадыштова [и др.] ; ред. В. М. Школьников. - М. : Химия, 1989. - 432 с. : ил. - Библиогр.: с. 421-423. - ISBN 5-7245-0280-1 2. Химики - автолюбителям / Б. Б. Бобович [и др.] ; ред. А. Я. Малкин. - 2-е изд., испр. - Л. : Химия. Ленинградское отд-ние, 1991. - 320 с. : ил. - ISBN 5-7245-0798-6 3. Гаджиев Г.М., Сидыганов Ю.Н., Костромин Д.В. Топливо-смазочные материалы. В 2 ч. Ч. Cмазочные материалы: учебное пособие ISBN: 978-5-8158-1896-5 4. Карташевич А.Н., Товстыка В.С., Гордеенко А.В. Топливо, смазочные материалы и технические жидкости Топливо-смазочные материалы. В 2 ч. Ч. 2. Cмазочные материалы Издательство "Новое знание" 2014


Устно


Лекции и семинары в традиционной форме



Содерж

ание

дисци

плин

ы

Курс посвящен освоению студентами информации об особенностях производства топлив и смазочных материалов в нефтехимической промышленности, изучению теории и практики применения топливно-смазочных материалов

Методы

обучения

Цель

дисцип

лины


Физико-химические методы исследования поверхности Physical and Chemical Methods of Surface Study



046813



Постнов Виктор Николаевич доцент, к.х.н. Postnov, Victor N. associate Professor, Ph. D.


Для успешного освоения курса студенты должны изучить основные физико-химические методы исследования поверхности твердого тела, овладеть теорией этих методов.

1. Уравнение Брунауэра Эммета Теллера (БЭТ). Вывод уравнения БЭТ. Классификация изотерм адсорбции по Брунауэру. Влияние природы поверхности на форму изотермы адсорбции. Определение поверхности методом БЭТ с помощью различных адсорбатов. Ступенчатые изотермы полимолекулярной адсорбции. Определение удельной поверхности методом единственной точки. Метод Клячко-Гурвича. 2. Физическая адсорбция газов на пористых твердых телах. Правило Гурвича. Оценка удельной поверхности по изотермам четвертого типа. Уравнение Кельвина. Уравнение Коуэна. Расчет распределения пор по размерам. Границы применения метода Кельвина. Изотермы пятого типа. Классификация изотерм, имеющих петлю гистерезиса. 3. Методы определения параметров пористой структуры твердых тел. Определение распределения пор по размерам методом ртутной порометрии. Электрономикроскопические методы исследования пористой структуры адсорбентов. Определение объема микро-, макро- и переходных пор. Пористость и методы ее определения. 4. Физическая адсорбция газов на микропористых адсорбентах. Изотермы адсорбции первого типа. Уравнение Лэнгмюра. Уравнение Генри. Методы определения удельной поверхности микропористых адсорбентов. Метод Бонда и Спенсера. Метод Хелси и Эверета. Метод Цвитеринга и Кревелина.

1. Грэг С., Синг К. Адсорбция, удельная поверхность, пористость. М., Мир,1984http://www.studmed.ru/greg-s-sing-k-adsorbciya-udelnaya-poverhnost-poristost_70b2343d2b6.html 2. Эткинс П., Физическая химия. Т.1,2.М., Мир,1980 http://www.studmed.ru/etkins-p-fizicheskaya-himiya-tom-1_a7286d18022.html 3. Комаров В.С. Синтез и регулирование пористой структуры адсорбентов. Минск. 2003, http://www.studmed.ru/komarov-vs-sintez-i-regulirovanie-poristoy-struktury-adsorbentov_1849134804b.html 4.Адамсон А.А. Физическая химия поверхностей. М., Мир, 1979 http://www.studmed.ru/adamson-a-fizicheskaya-himiya-poverhnostey_c4980811274.html




Лекции, семинары, дискуссии



Содерж

ание

дисци

плин

ы

Освоение студентами теоретических и практических знаний в области физико-химических методов исследования поверхности твердых веществ.

Методы

обучения

Цель

дисцип

лины


Физико-химические основы разработки функциональных материалов оптики Physical and Chemical Fundamentals of Developing Functional Materials for Optics



046834



Тверьянович Андрей Станиславович доцент, к.х.н.


Студенты должны быть знакомы с основами химии и физики, физики твердого тела

Понятие об оптических материалах. История развития оптического материаловедения. Оптические свойства материалов и методы их определения. Методы определения оптических свойств. Специфические требования, предъявляемые к оптическим материалам. Методы синтеза оптических материалов. Примеси и их происхождения. Основные способы очистки материалов. Оптические стекла. Понятие о стеклообразном состоянии и основных классах неорганических стекол. Методы синтеза стекол разного типа. Оптические свойства стекол. Взаимосвязь состава стекла и его оптических характеристик. Основные классы стекол: оксидные, фторидные и халькогенидные стекла. Монокристаллы и оптическая керамика. Понятие об оптической керамике. Методы синтеза керамики. Основные применения оптической керамики. Тонкие пленки. Основные методы получения тонких пленок. Механизм конденсации тонких пленок. Нанопористые и композитные материалы. Понятие о фотонных кристаллах и метаматериалах. Фоточувствительные материалы. Лазерные материалы.

M.W. Barsoum. Fundamentals of Ceramics. IOP Publishing Ltd, 2003, 603 p.; The Chemistry of Nanostructured Materials, Edited by Peidong Yang, World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd., 2003, 386 p.; Горшков В.С., Савельев В.Г., Федоров Н.Ф. Физическая химия силикатов и других тугоплавких соединений М.:Высшая школа, 1988, 400c.; . Физико-химические основы производства оптического стекла, под ред. Н. И. Демкиной, Л., 1976.; Handbook of Sol–Gel Science and Technology. Processing, Characterization and Applications, Edited by Sumio Sakka, Kluwer Academic Publishers. vol. 1-3, 2007; Chemical Processing of Ceramics, Second Edition, Taylor & Francis, 2005, 742 p.


Устно


стандартные



Содерж

ание

дисци

плин

ы

Освоение фундаментальных знаний в области оптических материалов и выработка практических навыков применения этих знаний

Методы

обучения

Цель

дисцип

лины


Физическая органическая химия Physical Organic Chemistry



005462



Чулкова Татьяна Геннадьевна, доцент, кандидат химических наук Tatiana Chulkova, Associate Professor, PhD


Для успешного освоения курса студенты должны быть знакомы с теоретическими основами органической химии, физической химии, химической кинетики, физико-химических методах исследования.

Зависимость «строение – реакционная способность» при варьировании структуры реагентов. Уравнение Гаммета и его модификации. Соотношение ЛСЭ в алициклическом и алифатическом рядах, уравнение Тафта. Модели Стерического влияния заместителей,разделение стерического эффекта на составляющие потенциальной и кинетической энергии. Правило Прайса-Гаммета, принцип изостерности. Использование ЛСЭ в случае переменного реакционного центра. Общая теория нуклеофильности, ограниченность однопараметровых корреляций. Ряды нуклеофильности в реакциях замещения, присоединения и отщепления. Количественная оценка эффектов среды на реакционную способность, классификация эффектов. Термодинамика образования «полости» в структуре жидкости. Избирательная сольватация, полидентатная сольватация и координация. Электростатические модели количественного учета неспецифической сольватации. Донорно-акцепторные взаимодействия в растворах, эмпирические шкалы «полярности» среды. Комплексы переходных металлов – реперные акцепторы при оценке донорных свойств растворителей. Характеристика акцепторной способности растворителей по спектроскопическим и кинетическим данным. Общий подход к оценке влияния растворителя на равновесие и скорость реакций различного типа. Термодинамика переноса реагентов, продуктов и переходных состояний из одного растворителя в другой. Каталитические эффекты в химических реакциях. Структура переходных состояний и механизмы реакций.

1. О.А. Реутов, А.Л. Курц, К.П. Бутин. Органическая химия. 4 Т. Лаборатория знаний, 2019. 2. А.С. Днепровский, Т.И. Темникова. Теоретические основы органической химии. Л. Химия, 1991. 3. В.А. Смит, А.Д. Дильман. Основы современного органического синтеза. М.: БИНОМ, 2009. 4. Ю.А. Жданов, В.И. Минкин. Корреляционный анализ в органической химии. Ростов-на-Дону. Изд. РГУ., 1966. 5. E.V. Aslyn, D.A. Dougherty. Modern Physical Organic Chemistry. University science books, 2006. 6. Adam Jacobs. Understanding organic reaction mechanisms. Science. 1997. 7. Reinhard Bruckner. Advanced Organic Chemistry. Reaction Mechanisms. Elsevier, 2002.


Устно


Индивидуальные и групповые проблемные работы, дискуссии.

Реко

мен

дуем

аяли

тера

тура

Соде

ржан

ие д

исци

плин

ы

Освоение фундаментальных знаний и методологии физической органической химии. Изучение механизмов органических реакций и реакционной способности соединений.

Мет

оды

обуч

ения

Цел

ь

дисц

ипли

ны


Фотохимия 1 Photochemistry 1



051056



Маньшина Алина Анвяровна, профессор, д.х.н. Рязанцев Михаил Николаевич, доцент, к.х.н. Тверьянович Андрей Станиславович, доцент, к.х.н.


Для успешного освоения курса студенты должны быть знакомы с основами химии, физики, физики твердого тела, физической химии

Основы квантовой электроники. Квантовая теория излучения. Типы излучательных переходов в простейшей квантовой системе. Спонтанные и вынужденные процессы. Коэффициенты Эйнштейна. Устройство и принципы работы лазера. Классификация и основные типы лазеров. Измерение параметров лазерного излучения. Примеры применения лазеров в фундаментальных и прикладных исследованиях. Применения лазера в научных исследованиях, технологии, медицине, информатике. Лазер при реставрации произведений искусства. Монокристаллы, стекла и керамика как лазерные материалы.

Тарасов Л. В. Четырнадцать лекций о лазерах, из-во URSS, 2017; Тарасов Л. В. Физика лазера, из-во Ленанд, 2017; П. Г. Крюков Лазеры ультракоротких импульсов и их применения, из-во Интеллект, 2012; Electroceramics: Materials, Properties, Applications. 2nd Edition. Edited by A. J. Moulson and J. M. Herbert. John Wiley & Sons, Ltd, 2003, 557 p.; Chemical Processing of Ceramics, Second Edition, Taylor & Francis, 2005, 742 p.; M.W. Barsoum. Fundamentals of Ceramics. IOP Publishing Ltd, 2003, 603 p.; Под ред. Дж. Стейнфелд. Индуцированные лазером химические процессы Москва, Мир, 1984.; Технология исследования и хранение произведений станковой и настенной живописи, Под ред. Ю.И.Гринберга. Москва «Из. ис.» 1987; Справочник по лазерной технике. Пер. с нем. Белоусова В.Н. под. Ред. Напартовича А.П.М. Энергоатомиздат. 1991.


Устно


Стандартные

Реко

мен

дуем

аяли

тера

тура

Соде

ржан

ие д

исци

плин

ы

Освоение фундаментальных знаний в области создания, исследования и применения лазеров в химии, а также выработка практических навыков применения этих знаний.

Метод

ы

обуч

ения

Цел

ь

дисц

ипли

ны


Химия полупроводников Chemistry of Semiconductors



051045



Кочемировский В.А., к.х.н., старший научный сотрудник кафедры Лазерной химии и лазерного материаловедения,


Неорганическая химия, Общая и неравновесная термодинамика, Физическая химия,Химия твердого тела, Общая физика

, Способы управляемого синтеза полупроводниковых материалов, прогнозирование результатов синтеза и электрических свойств получаемых материалов .Основы кристаллографии полупроводниковых материалов Краткие сведения о стеклообразном состоянии вещества. Методы физико-химического анализа фазового состава твердых веществ. Основы теории кристаллизации твердых тел. Основы зонной теории проводимости. Основные типы проводимости, их взаимосвязь с природой химической связи и валентностью простых веществ, входящих в состав полупроводниковых сплавов. Основные типы полупроводниковых сплавов

1. В.А. Кочемировский, Ю.Г. Олейников, Л.В. Пивоварова, И.А. Соколов. Полупроводниковые материалы. Структурно-химические особенности строения кристаллических полупроводниковых материалов. Учебное пособие. Изд. Политехнического университета, Санкт-Петербург, 2012 г. 57 с. 2. Б.Ф. Ормонт. Введение в физическую химию и кристаллохимию полупроводников. М. «Высшая школа», 1982, 528 с. 3. Угай Я.А. Введение в химию полупроводников. М. «Высшая школа», 1975. 4. Михайлов М.Д., Тверьянович Ю.С., Туркина Е.Ю. Химия стекол и расплавов. СПб. Изд. СПбГУ. 1998. 144 с.


Балльно-рейтинговая


Лекции, мозговой штурм, деловой стиль





Владеть информацией о наиболее актуальных направлениях исследований в современной теоретической и экспериментальной химии (синтез наноразмерных химических объектов и применение химических подходов в нанотехнологиях, поведение химических систем в экстремальных условиях)

Методы

обучения

Цель



Электрохимия комплексов металлов Electrochemistry of Metal Complexes



005731



Иванов Владимир Дмитриевич, старший преподаватель, к.х.н.


Для успешного освоения курса студенты должны знать основные вопросы химической термодинамики, комплексообразования и электрохимии

1. Реакции комплексообразования в растворах; реакции замещения лигандов. Образование внутрисферных и внешнесферных комплексов. Термодинамика этих процессов для жестких и мягких ионов и лигандов. Модель Пирсона. Реакции электронного переноса между комплексами металлов. 2. Равновесные электрохимические методы исследования комплексообразования. Методы Ледена, Бьеррума. Метод отклонений. 3. Особенности кинетики электродных реакций восстановления комплексов металла до атомов металла. Кинетика перезарядки комплексов металла. Влияние предшествующих химических стадий (обратимых и необратимых). 4. Квазиравновесные процессы на электродах. Полярография: определение констант устойчивости методом Дефорда-Хьюма и методом Кроу. Исследование акватации комплексов иридия и других металлов. 5. Адсорбционные процессы в ходе электрохимических реакций комплексов металлов. Адсорбционные предельные токи, теории Брдички и Лавирона. Лиганд-индуцированная адсорбция. 6. Адсорбционные процессы: субфазовые слои комплексов. Электродные реакции пленок берлинской лазури и сходных веществ. Их равновесие и кинетика.

1. Дамаскин Б.Б., Петрий О.А., Цирлина Г.А. Электрохимия. М.: Химия, 2001 (и последующие года издания). Электронная версия (2015): ЭБС "Лань" https://proxy.library.spbu.ru/login?url=https://e.lanbook.com/book/58166 2. Кравцов В.И. Равновесие и кинетика электродных реакций комплексов металлов. Л.: Химия,1985. Доступен отсканированный вариант учебника: http://hdl.handle.net/11701/14754 3. В. В. Малев, В. В. Кондратьев, А. М. Тимонов. Полимер-модифицированные электроды. СПб. : Нестор-История, 2012. - 344 с. 4. В.Д. Иванов, О.В. Левин. Термодинамические аспекты процессов образования внутрисферных и внешнесферных комплексов ионов металлов (конспект лекций). 2018. http://hdl.handle.net/11701/14791




Проведение лекций и семинаров

Рекомен

дуем

аяли

тера

тура

Соде

ржание

дисци

плин

ы

Целью учебных занятий является знакомство студентов с классическими электрохимическими методами изучения равновесий и реакций комплексов металлов, как электродных, так и протекающих в объеме раствора.

Метод

ы

обучен

ияЦель

дисцип

лины

Documents

Analytical Chemistry 1 057268chem.spbu.ru/files/edu/Annotazii_kursov_1_semestr.pdf · 2019. 9. 16. · Название дисцип-лины Аналитическая химия