CC BY
14
ХИМИЧЕСКИЕ НАУКИ
Л.А. Бубнова, Ю.Н. Бакулина
Курганский государственный университет,
г. Курган, Россия
ИЗУЧЕНИЕ ПРОЦЕССА КОМПЛЕКСООБРАЗОВАНИЯ В ВОДНОМ РАСТВОРЕ РЗЭ-ЭДТА РН-МЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ
Аннотация: В статье рассматриваются вопросы изучения процессов комплексообразования РЗЭ-ЭДТА в водном растворе.
Ключевые слова: комлексообразование, рН-метрия.
L.A. Bubnova, J.N. Bakulina
Kurgan State University, Kurgan, Russia
STUDYING THE PROCESS OF COMPLEX FORMATION IN THE WATER SOLUTION RZE-EDTA BY THE PH-METRIC METHOD
Abstract: The article deals with the issues of complex formation RZE-EDTA in the water solution.
Keywords: complex formation, рН-metric method.
Координационная химия редкоземельных элементов (РЗЭ) получила большое развитие в последнее время. Известно, что в начале XX века не было ясности даже в химии простых соединений этих элементов.
Основная часть публикаций, посвященных комплексным соединениям РЗЭ. появилась не так давно. Интерес к химии РЗЭ вызван рядом обстоятельств и в первую очередь потребностью атомной промышленности, для развития которой необходимо было знать химические и физико-химические свойства РЗЭ, образующихся в значительных количествах при делении тяжелых элементов (урана, плутония и др.).
Элементы III группы Периодической системы Д.И.Менделеева не относятся к жизнено необходимым, а принадлежат к числу примесных элементов, к ним относятся Sc, Y, La, Pr, Sm и др., которые обнаружены в организме человека и животных. Биологическая роль этих элементов пока не выявлена. Вместе с тем разрабатываются лекарственные препараты на основе комплексных соединений РЗЭ.
Содержание редкоземельных элементов в биосфере настолько мало, что их биологическим содержанием можно было бы пренебречь, но в результате деятельности человека и по мере применения в промышленности новых материалов растет содержание РЗЭ в отходах и стоках, что ведет к загрязнению окружающей среды и повышению вероятности их попадания в живые организмы.
В последнее время комплексные соединения РЗЭ начинают использовать в медицине, например, вводя сильно люминесцирующие ионы некоторых РЗЭ (прежде всего Eu3+) в живые организмы в качестве метки, позволяющей проследить путь лекарств или компонентов крови в ходе метаболизма. Созданы лекарственные препараты, содержащие РЗЭ, которые регулируют обмен Са2+ в организме и ингибируют рост опухолевых клеток. Некоторые соли РЗЭ применяют как антикоагулянты крови в борьбе с тромбозом.
В данной работе нами изучены процессы комплексообразования в водном растворе РЗЭ (Ho(III), Er(III), Sm(III), Nd(III)) - ЭДТА рН - метрическим методом. Полученные кривые титрования смесей солей РЗЭ и ЭДТА свидетельствуют о том, что в системах Ho2(SO4)3-ЭДТА; ErC^-ЭДТА; SmCl3-ЭДТА; Ш(Ш)-ЭДТА происходит химическое взаимодействие, т.е. в водном растворе идет процесс комплексообразования.
Вид кривых титрования свидетельствует о различии в поведении РЗЭ, что подтверждает их принадлежность к разным подгруппам. Ho и Er относятся к иттриевой подгруппе, а Sm и Nd - к цериевой. Кривые титрования системы Нс(Ш)-ЭДТА и Er(III)-ЭДТА обладают двумя ярко выраженными скачками, а кривые титрования SmCl3-ЭДТА и Ш(Ш)-ЭДТА имеют только один скачок.
Методами Шварценбаха и Бьеррума обсчитаны кривые рН-метрического титрования и получены константы кислотной диссоциации протонированного лиганда ЭДТА (К1=3,0810-6, К2=7,610-11), а также константы устойчивости
комплексов РЗЭ: с(но(ш).эдта ) =6,6071019, с(Ег(ш)эдтл) =
Л941019 C(Sm( III). ЭДТА) = 1,58■1019, с(Ет(Ш).ЭДТА) =
5,621017, что согласуется с литературными данными. Величины констант устойчивости говорят о прочности этих комплексов в водном растворе.
О.Н. Кирова
Курганский государственный университет, г. Курган, Россия
К ВОПРОСУ РАЗРАБОТКИ ТЕСТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ
Аннотация: В статье рассматриваются вопросы разработки тестовых материалов по химии. Показана целесообразность педагогических измерений в процессе обучения. Изложены требования к тесту в целом и к тестовым заданиям. Приведены примеры заданий в тестовой форме по дисциплине «Химия».
Ключевые слова: тесты.
O.N. Kirova
Kurgan State University, Kurgan, Russia
ON THE QUESTION OF TEST DEVELOPMENT
Abstract: the article deals with the issues of chemistry test development. Measurements in education are proved to be expedient. The requirements to the test in general and to the item selection are described. The samples of items in chemistry in a test form are given.
Keywords: tests.
Развитие в вузах систем качества образования связано в последние годы с вступлением России в Болонс-кий процесс, где проблемы сравнительных оценок качества в образовании являются едва ли не центральными.
Внутривузовские системы качества все чаще ориентируются на переход от контроля конечных результатов образования к систематическому контролю в процессе обучения [1].
В настоящий момент существует достаточно боль-
СЕРИЯ «ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ», ВЫПУСК 3
73
шой арсенал методик оценки знаний, навыков, умений по отношению к преподаваемым предметам. К традиционным методам оценки знаний (коллоквиуму, зачету, экзамену) добавляются анкетирование, тестирование и т.п.
Количественной мерой качества подготовленности обучающихся можно считать уровень учебных достижений (уровень подготовленности), который является латентным показателем, его приходится измерять косвенно. Индикаторами, выявляющими уровень подготовленности испытуемых, являются задания. Сведение этих заданий в определенную систему позволяет проводить педагогические измерения на значительных массивах испытуемых.
Поэтому тестовые задания как единица системы должны удовлетворять требованиям технологичности, чистоты формы, предметного содержания и др. [2,3].
С точки зрения технологичности тестирование - наиболее приемлемая процедура проведения контроля. Если обеспечена валидность теста (пригодность именно для этой формы контроля), то результаты тестирования дадут не только качественную, но и количественную характеристику уровня подготовленности.
В настоящее время на кафедре «Аналитическая и неорганическая химия» разрабатываются системы заданий в тестовой форме для текущего контроля успеваемости студентов инженерных специальностей по дисциплине «Химия». Такой выбор обусловлен тем, что эта учебная дисциплина изучается только один семестр, а количество студентов достаточно велико, чтобы обеспечить репрезентативность выборки. Кроме того, они могут быть использованы и для дистанционной формы обучения.
Ниже приведены примеры заданий по темам «Химическая термодинамика» и «Химическое равновесие».
Задания с выбором ответа:
1.Стандартной энтальпией образования газообразного озона будет изменение энтальпии реакции:
а) 3°<г)=О3<г); б) 1,5О2(г)=О3(г); в) О2(г)+0(г)=Оз(г) I г) 2°2(г)=0(г)+°3(г).
2.Смещение равновесия в газовой системе вызывают изменения:
а) температуры Т; б) температуры Т и давления Р; в) температуры Т, давления Р и концентрации С.
3. Равновесный выход продукта реакции в системе С(т)+ СО2(г)=2СО(г) при увеличении давления
а) увеличится; б) не изменится; в) уменьшится.
То же задание по принципу импликации будет иметь
вид:
Если в системе С(т)+ СО2(г)=2СО(г) увеличится давление, то выход продукта реакции
а) увеличится; б) не изменится; в) уменьшится.
Задания открытой формы:
4. Математическая запись первого закона термодинамики для закрытой системы имеет вид:_.
5.Изменение энтропии для реакции 2ZnS +3O.
=2ZnO(T) +2SO2(r) равно.
_Дж/моль К.
2(r)
Использование принципа фасета позволяет получать сразу несколько заданий для параллельных вариантов: 6. Константа равновесия Кс для реакции 21\1Н3(г)+3С!2(г)=
^увеличении 0 У
+6НС!,, при и а концентрации и 2 а в
2(г) (г) -уменьшении^ Ус/ У
—с12 ж
U2 „ f t
^уменьшится
раз.
И араза и а в
tj 5f Uувеличится ж -U1'5 ж
Грамотное сочетание различных форм тестовых за-
даний позволит со временем набрать материал для статистической обработки результатов, что поможет улучшить качество самих тестов и количественно оценивать подготовленность студентов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Михайлова Н.С., Минин М.Г., Муратова Е.А. Разработка фонда оценочных средств в проектировании образовательных программ: Учебное пособие. -Томск,2007. - 228с.
2. Аванесов В. С. Композиция тестовых заданий: Учебная книга. - М.: Центр тестирования, 2002. - 240с.
3.Лидин Р.А., Аликберова Л.Ю., Логинова Г.П. Общая и неорганическая химия в вопросах: Пособие для вузов. - М.: Дрофа, 2004.-304с.
А.В. Шаров, О.В. Филистеев
Курганский государственный университет,
г. Курган, Россия
СТРОЕНИЕ И ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С РАСТВОРАМИ МЕТАЛЛОИНДИКАТОРОВ СИЛИКАГЕЛЕЙ, ОДИФИЦИРОВАННЫХ МОНОЭТАНОЛАМИНОМ
Аннотация: Для исследования строения поверхностного слоя силикагелей с разным размером пор, модифицированных моноэтаноламином, а также взаимодействия поверхностных структур с водными растворами ионов кальция и метал-лоиндикаторов кальмагита и арсеназо I использованы методы ИК-спектроскопии и потенциометрического титрования.
Ключевые слова: моноэтаноламин, силикагель, амино-этоксигруппы, кривые титрования, инфракрасная спектроскопия.
A.V. Sharov, O.V. Filisteev
Kurgan State University, Kurgan, Russia
STRUCTURE AND INTERACTION WITH SOLUTIONS OF METAL INDICATORS OF SILICA GELS MODIFIED BY MONOETHANOLAMINE
Abstract: To study both the structure of the surface layer of the silica gels with various size of pores modified by monoehtanolamine and interaction of the surface structures with water solutions of calcium ions and metal indicators of calmagite as well as of arsenazo I IR-spectroscopy and potentiometric tiltration methods are used .
Keywords: monoethanolamine, silica gel, aminoethoxy groups, curve titration, infra-red spectroscopy.
ВВЕДЕНИЕ
Тест-системы становятся все более распространенным инструментом определения концентрации компонентов окружающей среды благодаря доступности, простоте и экспрессности анализа, не требуют проведения существенной пробообработки [1,2]. Существует достаточно большое количество работ, посвященных приложению линейно-колористического метода к тест-определению ионов металлов в водах [1,2]. Однако для анализа некоторых металлов, таких, как кальций и магний, применение данного метода затруднено вследствие необходимости создания основной среды при использовании большинства металлохромных индикаторов на ионы этих металлов. В этих условиях в качестве носителя возможно использование силикагеля с поверхностью, оптимизиро-
74
ВЕСТНИК КГУ, 2010. №2
