«Фізичне виховання (вдосконалення)» відноситься до переліку дисциплін  вільного вибору студентів у навчальних планах бакалаврських та магістерських програм.

Викладач: старший викладач, канд.тех.наук Т.В. Мурланова

Курс «Аналітична хімія довкілля» призначений для студентів 2 р.н. природничого факультету НаУКМА за спеціалізацією «екологія». Разом з загальною, неорганічною, органічною і аналітичною хімією цей курс є важливою частиною хімічної науки, особливо для тих фахівців які обрали професію екохіміка та природоохоронну діяльність.

Курс «Аналітична хімія довкілля» має підрозділи: загальна теоретична частина, класичні хімічні, фізико-хімічні, фізичні та сучасні методи аналізу об’єктів довкілля (атмосфери, гідросфери, літосфери).

Лабораторний практикум передбачає засвоєння студентами особливостей аналізу об’єктів довкілля – води, повітря, ґрунтів; визначення інтегральних показників якості води, сольових компонентів та біогенних елементів, мікроелементів та токсичних речовин.

Метою курсу “Органічна хімія з основами біохімії” є вивчення будови, методів одержання і хімічних властивостей основних класів органічних сполук: вуглеводнів та їх похідних, таких як галогенвмісних сполук, спиртів та фенолів, альдегідів та кетонів, карбонових кислот та їх похідних, амінів і поліфунціональних сполук із однаковими та різними функціональними групами, у тому числі амінокислот, пептидів, білків. Знання та навички необхідні студентам-екологам при засвоєнні у подальшому матеріалу спецкурсів “Екологічна хімія”, “Техноекологія”, “Агроекологія” тощо.

План лекційних занять (III семестр)

Заняття 1. Тема. Алкани

 Історичний аспект (теорія хімічної будови О.М. Бутлерова). Структурні формули. Ізомерія. Гібридизація орбіталей. Гомо- та гетеролітичний розрив зв’язків. Класифікація за природою реагентів: радикальні, нуклеофільні та електрофільні реакції. Номенклатура алканів. Знаходження алканів у природі. Промислові та  лабораторні методи одержання алканів.Хімічні властивості алканів.           

Заняття 2. Тема. Алкени

Гомологічний ряд, номенклатура, ізомерія алкенів. Будова подвійного зв'язку. Геометрична ізомерія. Промислові та лабораторні методи одержання алкенів.Хімічні властивості алкенів. Реакції електрофільного приєднання, механізм, поняття про π- та σ-комплекси. Електрофільне приєднання галогенів, гіпогалоїдних кислот, галогеноводнів, сірчаної кислоти та води. Правило Марковникова. Алільне галогенування алкенів. Окиснення алкенів.  Полімеризація алкенів. Радикальний та йонний механізми полімеризації алкенів.

Заняття 3. Тема. Алкадієни  та  алкіни

 Будова алкадієнів, класифікація, ізомерія. Промислові та лабораторні методи одержання алкадієнів.  Кон'югація. Характер реакційної здатності спряжених алкадієнів: гідрування, галогенування, гідрогалогенування. 1,2 - та 1,4 - приєднання як взаємодія зв'язуючих орбіталей 1,3-алкадієнів. Аллен.Дієновий синтез (реакція Дільса-Альдера).Катіонна та аніонна полімеризація 1,3-алкадієнів. Стереоселективна полімеризація, будова полімерів, вулканізація.

 Ізомерія, номенклатура, гомологічний ряд алкінів. Методи одержання алкінів.  Гідрування алкінів. Електрофільне приєднання до алкінів: галогенування, гідрогалогенування, гідратація, гідроціанування та ацетилювання, приєднання спиртів. Окиснення алкінів.Порівняльна реакційна здатність алкенів та алкінів у реакціях електрофільного приєднання.С-Н–кислотність алкінів. Одержання ацетиленідів металів, заміщувальне бромування алкінів. Реакції ацетиленів з карбонільними сполуками. Димеризація, тримеризація, тетрамеризація і полімеризація ацетилену.

Заняття 4. Тема. Аліцикли

Номенклатура карбоциклічних систем із одним або кількома карбоновими атомами. Конформації карбоциклів. Будова циклоалканів. Теорії напруження Байера та Пітцера.Гідрування карбоциклів. Електрофільне приєднання до малих циклічних систем, ізомеризація карбоциклів, реакція розширення циклів.

Заняття 5. Тема. Ненасиченість в циклічних системах

Подвійний зв'язок у циклі. Геометрія циклоалкенів. Ізомеризація циклогексену. Циклопентадієн у реакціях Дільса-Альдера.Класифікація. Ізомерія. Номенклатура аренів. Особливості будови молекули бензену. Ароматичні властивості. Загальні критерії ароматичності. Правило Хюккеля. Ароматичність циклогексатриєну. Ароматичність в циклоалкенів з іншим числом карбонових атомів в циклі.Промислове одержання аренів: ароматизація нафти, коксування вугілля. Лабораторні методи одержання: з аліциклічних сполук, реакції Фріделя-Крафтса, Вюрца-Фіттіга. Реакції алкілування бензенів, ацилування із наступним відновленням.Електрофільне заміщення в бензені та його похідних, сульфування бензену. Електронна будова бензену та передача електронних ефектів, механізм реакції заміщення. Орієнтація замісниками спрямування заміщення.Гідрування ароматичних вуглеводнів, окиснення з розривом кільця. Бензильне галогенування та окиснення.

Заняття 6. Тема. Галогеновмісні вуглеводні

 Класифікація, номенклатура, ізомерія галогеналканів.Особливості електронної будови зв’язку C–Галоген. Реакції одержання галогеналканів: пряме галогенування алканів, заміщення одного галогену на інший, приєднання галогенів та галогенгідридів до алкенів та алкінів, заміщення на галоген гідроксильної, карбонільної та карбоксильної групи.Бензильне галогенування алкілбензенів, електрофільне галогенування аренів, галоформна реакція.Промисловий синтез хлорметанів. Одержання галогеналкенів на прикладі хлоретиленів, хлорвініл.

Заняття 7. Тема. Галогеновмісні вуглеводні

Реакції заміщення галогену (гідрогеном, гідрокси-групою, іншими гетероатомними функціональними групами).Механізм заміщення (S_N1, S_N2, S_Ni), залежність швидкості процесу від структури галогеніду, від типу галогену та від характеру нуклеофілу.Реакції відщеплення галогенгідриду. Відщеплення галогенгідриду, правило Зайцева.Взаємодія із апротонними кислотами і реакції алкілування галогеналканами.. Застосування галогенпохідних як розчинників, анестетиків, хладоагентів (фреони) та для добування полімерних матеріалів 

Заняття 8. Тема. Нітропохідні вуглеводнів

1Класифікація. Номенклатура. Електорнна будова та спектральні властивості нітросполук.Одержання аліфатичних нітропохідних: реакція Коновалова, нуклеофільне заміщення галогенідів, окиснення амінів. Нітрування ароматичних вуглеводнів.Аліфатичні нітросполуки як кислоти.Відновлення нітросполук. Особливості відновлення нітроаренів.5. Конденсація аліфатичних нітросполук із альдегідами і кетонами.

Заняття 9. Тема. Амінопохідні вуглеводнів

Номенклатура. Лабораторні методи одержання амінів: відновлення різних нітрогенвмісних функційних груп (нітрилів, амідів, оксимів, нітросполук тощо), алкілування та арилювання аміаку та амінів, відновлювальне амінування, реакція Гофмана. Промислові методи одержання алкіламінів, аніліну. Основні властивості амінів. Реакції амінів як нуклеофільних агентів: реакції ацилювання, алкілювання, утворення основ Шиффа. Особливості взаємодії нітритної кислоти з первинними, вторинними та третинними аліфатичними та ароматичними амінами. Розклад четвртинних амонієвих основ за Гофманом.Окиснення амінів. Сульфування аніліну.Аліфатичні діаміни і їх промислове використання.Азо- та діазосполуки. Номенклатура.

Заняття 10. Тема. Гідроксилзаміщені вуглеводнів

Електронна будова, номенклатура. Ізомерія. Лабораторні методи одержання: гідратація алкенів, гідроліз галогенпохідних алканів і аренів, відновлення альдегівів, кетонів, карбонових кислот та їх естерів, дія на карбонілвмісні сполуки металзаміщеними алканів, лужнеплавлення аренсульфокислот.Промисловий метод одержання одночасно фенолу та ацетону, промислові методи прямого окиснення алканів, відновлення карбоноксиду, оксосинтез.Синтези через проміжні триалкілборани та триалкілалюмінію. Оксиетитювання металорганічних сполук. Гідроліз солей діазонію. Гідроксилпохідні вуглеводнів у природі, процеси бродіння.Промислові та лабораторні методи одержання багатоатомних спиртів (етиленгліколь та гліцерин).Кислотність аліфатичних, ароматичних спиртів та фенолів. Реакції з лугами, лужними металами та металоорганічними сполуками. Утворення етерів та естерів. Дегідратація спиртів. Окиснення спиртів.Відновлення гідроксильної групи, заміна її на галоген.Похідні вінілового спирту. Аліловий та пропаргіловий спирти. Епоксидні смоли.

План практично-лабораторних занять (III семестр)

Практично-лабораторне заняття 1.  Тема. Алкани. Номенклатура. Методи одержання. Властивості алканів                                 

Принципи утворення систематичних назв алканів. Тривіальні назви. Синтетичні методи добування алканів (гідрування ненасичених сполук, електроліз солей карбонових кислот, реакція Вюрца, Корі-Хауса, синтез за допомогою реактивів Грин'яра). Галогенування. Сульфохлорування. Сульфоокиснення. Нітрування.

Практично-лабораторне заняття 2. Тема. Алкени. Одержання, властивості             

Реакції електрофільного приєднання  до кратних зв'язків (гідратація, гідрогалогенування, галогенуванння). Правило Марковникова. Алільне галогенування. Окиснення та озонування алкенів.

Практично-лабораторне заняття 3.  Тема. Алкадієни. Алкіни     

Будова алкадієнів, класифікація, ізомерія. Лабораторні методи одержання алкадієнів. Характер реакційної здатності спряжених алкадієнів: гідрування, галогенування, гідрогалогенування. 1,2 - та 1,4 - приєднання як взаємодія зв'язуючих орбіталей 1,3-алкадієнів. Дієновий синтез (реакція Дільса – Альдера).

Номенклатура та ізомерія. Лабораторні методи одержання. Реакції електрофільного приєднання  до кратних зв'язків (гідратація, гідрогалогенування, галогенуванння).С-Н–кислотність алкінів. Одержання ацетиленідів металів, заміщувальне бромування алкінів. Реакції ацетиленів з карбонільними сполуками.

Практично-лабораторне заняття 4. Тема. Алкани, алкени. алкіни

Лабораторна робота №1.

Практично-лабораторне заняття  5.  Тема. Циклоалкани 

Класифікація та номенклатура. Просторова будова карбоциклів. Теорії напруження Байера та Пітцера. Методи одержання карбоциклів. Особливості будови та реакційної здатності циклопропану, циклобутану, циклопентану, циклогексану.

Практично-лабораторне заняття 6.  Тема. Арени               

Номенклатура та ізомерія. Синтетичні методи добування аренів. Бензен. Електронна будова. Правило Хюккеля. Поняття про ароматичність. Реакції електрофільного заміщення (S_Е ). π-комплекс. Реакції приєднання, окиснення. Орієнтація в моно- та дизаміщених бензену.

Практично-лабораторне заняття 7.  Тема. Арени.

Лабораторна робота №2.

Практично-лабораторне заняття 8.  Тема. Галогено- та нітро похідні вуглеводнів

Номенклатура галогенпохідних вуглеводнів.Будова та властивості зв’язку С-Hal. Методи одержання галогенпохідних. Механізм заміщення (S_N1 , S_N2, S_Ni), залежність швидкості процесу від структури галогеніду, від типу галогену та від характеру нуклеофілу. Реакції відщеплення галогенгідриду. Правило Зайцева. Галогенування бензену та його заміщених похідних.

Практично-лабораторне заняття 9.  Тема. Галогенопохідні вуглеводнів

Лабораторна робота №3.

Практично-лабораторне заняття 10.  Тема. Амінопохідні вуглеводнів

Номенклатура. Будова і спектральні властивості. Лабораторні методи одержання амінів: відновлення різних нітрогенвмісних функційних груп (нітрилів, амідів, оксимів, нітросполук тощо), алкілування та арилювання аміаку та амінів, відновлювальне амінування, реакція Гофмана. Основні властивості амінів. Реакції амінів як нуклеофільних агентів: реакції ацилювання, алкілювання, утворення основ Шиффа. Особливості взаємодії нітритної кислоти з первинними, вторинними та третинними аліфатичними та ароматичними амінами. Методи синтезу та хімічні властивості аліфатичних азо- та діазосполук.

Практично-лабораторне заняття 11.  Тема. Гідроксилзаміщені вуглеводні

Номенклатура, будова, ізомерія. Методи одержання гідроксилпохідних (гідроліз, гідратація алкенів, відновлення карбонільних сполук та їх взаємодія із реактивами Гриньяра). Кислотно-основні властивості спиртів. Взаємодія з мінеральними та органічними кислотами. Дегідратація спиртів. Заміщення гідроксигрупи. Реакції фенолів.

Практично-лабораторне заняття 12.  Тема. Гідроксилзаміщені вуглеводнів

Лабораторна робота №4.

Література

1. Ластухін Ю.О., Воронов С.А. Органічна хімія. –Львів: Центр Європи. –2000.–864 с.
2. Черних В.П., Зименковський Б.З., Грищенко І.С. Органічна хімія в 3 томах. Харків.: Основа, 1995-1997.
3. Бобрівник Л.Д., Руденко В.М., Лезенко Г.О. Органічна хімія. – К.; Ірпінь: «Перун», 2002. – 544с.
4. Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з курсу «органічна хімія»для студентів факультету природничих наук. Спеціальність «екологія». – К.: НаУКМА, 2003.
5. Збірник завдань для контролю самостійної роботи при вивченні курсу «Органічна хімія» у 2 частинах для студентів факультету природничих наук НаУКМА / Укл. Жалніна Г.Г. – К.: НаУКМА, 2005.
6. Є.В. Алісова та ін. Органічна хімія в прикладах та задачах.. - К.: НКМ ВО.1991

Умови визначення навчального рейтингу за ІІІ семестр.

Викладач Шевцова Оксана Миколаївна, кандидат фіз.-мат.наук, доцент  

Базова дисципліна циклу теоретичної фізики, яка представляє механіку Ньютона у формалізмі Лагранжа та формалізмі Гамільтона, запроваджуючи новий математичний апарат, і демонструє його потужність у описі та розв'язанні механічних задач.

Розробник Шевцова Оксана Миколаївна, кандидат фіз.-мат.наук, доцент  

Сучасна координаційна хімія – це один з розділів хімії, що розглядає сполуки, утворені внаслідок об’єднання простих неорганічних або органічних сполук у більш складні структури без утворення нових електронних пар. Такі сполуки – комплекси – мають будову та властивості, які не може пояснити класична теорія хімічної будови.

Комплексні сполуки широко розповсюджені в природі і відіграють важливу роль в біохімічних процесах, використовуються в хімічній технології та аналітичній хімії, а також у медицині. Методи координаційної хімії знайшли застосування в геохімії та мінералогії.

Курс знайомить слухачів з науковими засадами синтезу та аналізу комплексів. Студенти на практиці познайомляться з сучасними методами координаційної хімії і отримають навички теоретичного та експериментального дослідження координаційних сполук.

Попередні курси : “Загальна та неорганічна хімія”

Чоловічий фактор у неплідному шлюбі. Будова чоловічої репродуктивної системи. Гормональна регуляція сперматогенезу: роль головної регуляторної осі гіпофіз-гіпоталамус-гонади. Класифікація та причини безпліддя у чоловіків. Інфекційно-запальні захворювання статевої системи. Основні принципи сперміологічного аналізу. Імунологічне дослідження сперми. Дослідження процесів взаємодії сперматозоїдів із цервікальним слизом. Біохімічні дослідження еякуляту. Контроль якості досліджень у сперміологічній лабораторії. 

Розробник  Невдача Віталій Васильович, старший викладач, кандидат фіз.-мат наук.  

Курс складається з двох частин. Мета першої частини: ознайомити студентів із принципами роботи різних датчиків (температури, магнітного поля, переміщення і т. п.); навчити самостійно будувати найпростіші вимірювальні пристрої з використанням сучасних систем збору даних, а також обробки сигналів у середовищі програмування LabView; створити працюючий вимірювальний пристрій і набути навики його застосування для  дослідження реальних об’єктів.

Друга частина присвячена ознайомленню студентів із чаруючим розмаїттям нанооб’єктів, сучасними методами виготовлення і діагностики нано- та макрооб’єктів (магнетронне напилення, електронно-променеве напилення, електричні та магнеторезистивні властивості, електронний спіновий резонанс, магнітометрія), набуванню навичок роботи з технологічним та вимірювальним обладнанням.

Укладач  Криводубський Валерій Нікифорович, доктор фіз.-мат.наук, доцент  

Предмет астрономії. Огляд будови Всесвіту. Будова Сонця, проблема сонячних нейтрино, основні закони сонячної циклічності, сонячно-земні зв’язки, космічна погода. Сонячна система. Планети та їх супутники. Комети та малі тіла сонячної системи. Удари з космосу. Фізична природа зірок. Пульсари. Рентгенівські зорі. Білі карлики. Нейтронні зорі. Чорні діри. Наша зоряна система – Галактика. Крупномасштабна структура Всесвіту. Червоне зміщення ліній у спектрах галактик і розширення простору. Радіогалактики і квазари. Гравітаційні лінзи. Космологічні моделі Всесвіту, відкриті та закриті моделі. Теорія Великого вибуху. Реліктове мікрохвильове випромінювання. Модель «гарячого Всесвіту». Космологічна інфляція. Темна матерія і темна енергія.

Розробник Мельник Руслан Михайлович, доцент, канд. фіз.-мат наук.  

Розглядається робота та програмна реалізація основних алгоритмів генерації випадкових чисел, інтерполяції, екстраполяції, диференціювання та інтегрування функцій,  розв’язування  рівнянь та систем  лінійних та нелінійних рівнянь, розв’язування звичайних диференційних рівнянь та диференційиних рівнянь в часткових похідних.  Проводиться  порівняльний аналіз ефективності різних алгоритмів їх  точності та стійкості.

Курс «Практика ознайомчо-наукова» спрямований на знайомство студентів з принципами проведення науково-дослідної роботи у вищих навчальних закладах, науково-дослідних лабораторіях та інститутах; опанування студентами навичок, необхідних для самостійного виконання науково-дослідної роботи та розвиток творчого  наукового мислення.

Розробник Мельник Руслан Михайлович, доцент, кандидат фіз.-мат наук.  

Практичний курс з метою освоєння навичок роботи з оптичними приладами й матеріалами, оптичним променем, лазерним випромінюванням  для лабораторного засвоєння явищ інтерферометрії, дифрагування, голографії і інших, а також, для їх використання в голографії, виробничих і наукових цілях.

Розробник  Рудько Галина Юріївна, доктор фіз.-мат.наук, професор  

Оптика  є базовою дисципліною університетського циклу загальної фізики, яка вивчає світло, його властивості та взаємодію світла з речовиною. В межах курсу основна увага приділяється двом базовим розділам оптики – геометричній та фізичній оптиці. В розділі геометричної оптики світло розглядається абстраговано від його хвильової природи як набір променів і наводиться аналіз, за яких умов можливо застосовувати такий наближений підхід. Геометрична оптика є основою оптико-механічної промисловості. В розділі фізичної оптики світло розглядається як сукупність поперечних електромагнітних хвиль, а експериментально спостережувані явища вважаються результатом взаємодії цих хвиль. В межах даного курсу викладаються також  основи взаємодії світла з речовиною (походження дисперсії показника заломлення, причини поглинання світла речовиною, поляризаційні явища).В короткому розділі нелінійної оптики розглянуто явища, що виникають при взаємодії інтенсивного електромагнітного випромінювання оптичного діапазону спектру з середовищем.