- •Глава 1 Аналитическая химия и химический анализ 19
- •Глава 2 Метрологические аспекты химического анализа 55
- •Глава 3 Теоретические основы химических методов анализа 102
- •Глава 4 Химические методы анализа 195
- •Глава 5 Физико-химические и физические методы анализа. Общие вопросы 332
- •Глава 6 Принципы и возможности некоторых физико-химических и физических методов анализа 367
- •Глава 7 Методы разделения и концентрирования 467
- •Предисловие для преподавателей
- •Глава 8 Анализ объектов окружающей среды и некоторых других объектов* 538
- •Глава 9 Развитие аналитической химии и химического анализа 562
- •Рекомендации для студентов
- •Глава 1 Аналитическая химия и химический анализ
- •1.1. Химический анализ
- •1.2. Аналитическая химия как наука
- •1.3. Виды анализа
- •1.4. Методы анализа
- •1.5. Методики анализа и требования к ним
- •1.6. Основные стадии (этапы) количественного анализа
- •1.7. Работа аналитической лаборатории*
- •Контрольные вопросы
- •Глава 2 Метрологические аспекты химического анализа
- •2.1. Химический анализ как измерение количества вещества
- •2.2. Погрешности анализа
- •2.3. Воспроизводимость результатов анализа и ее статистическая оценка
- •2.4. Правильность результата анализа и способы ее проверки
- •2.5. Статистическая обработка результатов анализа при нормальном распределении
- •2.6. Априорная оценка точности анализа и пути ее повышения*
- •Контрольные вопросы
- •Глава 3 Теоретические основы химических методов анализа
- •3.1. Реакции и процессы, используемые в анализе
- •3.2. Химические равновесия в растворах и их характеристики
- •3.3. Кислотно-основные процессы
- •3.4. Реакции комплексообразования и их применение в анализе
- •3.5. Процессы осаждения и их применение в анализе
- •3.6. Окислительно-восстановительные процессы в анализе
- •3.7. Кинетические факторы в химических методах анализа
- •Контрольные вопросы
- •Глава 4 Химические методы анализа
- •4.1. Химические методы качественного анализа
- •4.2. Гравиметрический анализ
- •4.3. Титриметрический анализ. Общие вопросы
- •4.3.1. История и принцип метода
- •4.3.2. Виды титриметрического анализа
- •4.3.3. Индикаторы
- •4.3.4. Расчет результатов титриметрического анализа
- •4.3.5. Техника титриметрического анализа
- •4.3.6. Моделирование процесса титрования
- •4.4. Кислотно-основное титрование (метод нейтрализации)
- •4.4.1. Принцип метода
- •4.4.2. Кривые кислотно-основного титрования
- •4.4.3. Кислотно-основные индикаторы и их выбор
- •4.4.4. Кислотно-основное титрование в неводных средах
- •4.5. Комплексометрия
- •4.5.1. История и принципиальные основы метода
- •4.5.2. Комплексонометрия
- •4.5.3. Кривые комплексонометрического титрования*
- •4.6. Осадительное титрование. Аргентометрия
- •4.7. Окислительно-восстановительное титрование (редоксметрические методы)
- •4.7.1. Кривые редоксметрического титрования. Редокс-индикаторы
- •4.7.2. Практическое применение редоксметрического титрования
- •4.8. Кинетические и биохимические методы анализа*
- •4.8.1. Кинетические методы
- •4.8.2. Ферментативные и иммунохимические методы
- •Контрольные вопросы
- •Глава 5 Физико-химические и физические методы анализа. Общие вопросы
- •5.1. Классификация инструментальных методов. Градуировочные функции
- •5.2. Чувствительность и селективность методик
- •5.3. Фон и способы его снижения. Оценка предела обнаружения
- •5.4. Инструментальные методы качественного анализа
- •5.5. Количественный анализ с применением инструментальных методов
- •5.6. Автоматизация анализа. Сенсоры*
- •Контрольные вопросы
- •Глава 6 Принципы и возможности некоторых физико-химических и физических методов анализа
- •6.1. Электрохимические методы анализа
- •6.1.1. Потенциометрический метод анализа
- •6.1.2. Вольтамперометрические методы
- •6.1.3. Кулонометрия и электрогравиметрия
- •6.2. Методы атомной спектроскопии. Атомно-эмиссионный и атомно-абсорбционный анализ
- •6.2.1. Классификация и основные принципы спектроскопических методов
- •6.2.2. Атомно-эмиссионный спектральный анализ
- •6.2.3. Атомно-абсорбционный спектральный анализ
- •6.3. Методы молекулярной спектроскопии. Фотометрический и люминесцентный анализ
- •6.3.1. Теоретические основы молекулярно-абсорбционной спектроскопии
- •6.3.2. Фотометрический анализ
- •6.3.3. Особые варианты фотометрического анализа*
- •6.3.4. Аналитическое применение инфракрасной спектроскопии*
- •6.3.5. Люминесцентный анализ*
- •6.4. Некоторые другие методы анализа*
- •6.4.1. Рефрактометрия
- •6.4.2. Рентгеновская спектрометрия
- •6.4.3. Масс-спектрометрия
- •Контрольные вопросы
- •Глава 7 Методы разделения и концентрирования
- •7.1. Назначение и классификация методов
- •7.2. Количественные характеристики процессов разделения и концентрирования
- •7.3. Экстракция в анализе
- •7.4. Ионообменные процессы в анализе
- •7.5. Хроматографический анализ. История и принцип метода
- •7.6. Жидкостная хроматография. Методы вэжх, иох и тсх
- •7.7. Газовая хроматография
- •7.8. Способы качественного и количественного хроматографического анализа
- •7.9. Селективность и эффективность разделения*
- •Контрольные вопросы
- •Глава 8 Анализ объектов окружающей среды и некоторых других объектов*
- •8.1. Анализ геологических объектов и металлов
- •8.2. Органические соединения
- •8.3. Объекты окружающей среды и показатели их состава
- •8.4. Отбор, консервирование и хранение проб воздуха и воды
- •8.5. Методы анализа объектов окружающей среды
- •8.6. Применение тест-методов в анализе объектов окружающей среды
- •Контрольные вопросы
- •Глава 9 Развитие аналитической химии и химического анализа
- •9.1. История аналитической химии1
- •9.2. Особенности современного этапа в развитии аналитической химии
- •9.3. Применение компьютеров в аналитической химии*
- •9.4. Актуальные проблемы современной аналитической химии
- •Контрольные вопросы
- •Список рекомендуемой Литературы Основной
- •Дополнительный
- •Приложение Аналитическая химия в школе (для студентов и преподавателей педвузов)
- •Издательство ОмГу
- •644077, Г. Омск 77, пр. Мира, 55а
Контрольные вопросы
1. Какие задачи могут быть поставлены перед аналитиком при проведении качественного анализа?
2. Какими внешними эффектами сопровождаются качественные реакции? Приведите примеры.
3. Какие величины характеризуют чувствительность качественной реакции? Как можно повысить чувствительность? Какие приемы позволяют улучшить селективность качественной реакции?
4. В чем состоит дробный и систематический ход качественного анализа смесей? В каких случаях предпочтительнее каждый из них?
5. Какими свойствами должны обладать групповые реагенты для систематического качественного анализа? Приведите примеры реагентов (из числа используемых в сероводородной и кислотно-щелочной схемах анализа), которые: а) отвечают всем требованиям; б) не подходят по какому-то из требований.
6. В чем сущность гравиметрического метода анализа? Приведите примеры практического применения гравиметрических методов выделения, отгонки и осаждения.
7. Какими свойствами должны обладать реагент-осадитель и осаждаемая форма в гравиметрии? Каковы требования к гравиметрической форме?
8. Как выбрать оптимальные условия гравиметрического определения некоторого вещества по методу осаждения? В каких условиях получают: а) кристаллические, б) аморфные осадки?
9. Какие процессы могут привести к загрязнению осадка? Как в гравиметрии добиваются получения чистых осадков?
10. Как рассчитать результат гравиметрического анализа? Укажите возможные причины появления систематически заниженных и систематически завышенных результатов анализа.
11. Какие варианты титриметрического анализа выделяют: а) по типу реакций; б) по способу проведения титрования; в) по способу обнаружения конечной точки титрования?
12. Как готовят и стандартизуют титранты? Перечислите требования к стандартным веществам.
13. Какие способы выражения концентрации используют в титриметрическом анализе? Выпишите формулы, связывающие концентрацию раствора с массой растворенного вещества.
14. Как определить фактор эквивалентности и молярную массу эквивалента вещества при титровании по реакциям разных типов?
15. Объясните, как рассчитывают результаты титриметрического анализа при разных способах проведения титрования и при разных способах отбора проб.
16. Какие преимущества имеет прямое титрование по сравнению с обратным или заместительным? В каких случаях прямое титрование дает худшие результаты или вовсе невозможно? Приведите примеры.
17. Что такое кривая титрования, как и для чего ее рассчитывают? Какая модель процесса титрования обычно используется в ходе расчетов?
18. В каких координатах строят и какой вид имеют кривые титрования: а) сильной кислоты сильным основанием; б) слабой кислоты сильным основанием; в) сильного основания сильной кислотой; г) слабого основания сильной кислотой; д) в аргентометрии; е) в комплексонометрии; ж) при титровании восстановителя раствором окислителя? Как влияет концентрация титруемого раствора на высоту скачка в каждом из этих случаев?
19. Как может повлиять на форму логарифмической кривой титрования присутствие постороннего вещества? Рассмотрите разные возможные случаи.
20. Какие вещества используют в качестве титрантов в ацидиметрии и алкалиметрии? Как стандартизуют эти титранты? Какие вещества можно определять по методу кислотно-основного титрования?
21. Чем объясняется изменение окраски кислотно-основного индикатора при изменении рН раствора? Назовите интервалы перехода и рТ важнейших индикаторов. Рассчитайте границы скачков титрования для погрешности 1 % и подберите индикаторы для титрования 0,01 М водных растворов: а) гидроксида натрия; б) муравьиной кислоты; в) метиламина; г) сульфида натрия.
22. Укажите знак и тип индикаторной ошибки при титровании водных растворов: а) аммиака с метиловым оранжевым; б) аммиака с фенолфталеином; в) соляной кислоты с метиловым красным; г) уксусной кислоты с метиловым оранжевым; д) уксусной кислоты с фенолфталеином?
23. Какие аналитические задачи решают с помощью кислотно-основного титрования в неводных средах? В чем заключается дифференцирующее и нивелирующее действие растворителей? Как выбрать подходящий растворитель: а) для титрования индивидуального слабого протолита (кислоты или основания); б) для раздельного титрования смеси сильных кислот; в) для определения суммарной концентрации нескольких слабых кислот (оснований)? Какие растворители обычно используют в этих случаях?
24. Какие вещества называют комплексонами? Каковы преимущества этих титрантов по сравнению с монодентатными лигандами? Приведите химическую формулу ЭДТА, объясните способность этого реагента к комплексообразованию с катионами металлов.
25. Возможность титрования какого-либо металла комплексоном обычно оценивают по величине условной константы устойчивости. Какие побочные процессы при этом учитывают и как проводят расчет константы? Укажите критическое значение константы и обоснуйте его величину.
26. Как рассчитать интервал значений рН, в котором возможно комплексонометрическое титрование некоторого металла? Как оценить влияние другого металла при выбранном значении рН? Как выбрать величину рН, позволяющую оттитровать один металл в присутствии другого? В каких случаях такой способ анализа смесей невозможен?
27. Назовите несколько металлохромных индикаторов и опишите химические процессы, в которых они участвуют при проведении комплексонометрического титрования. Как выбрать подходящий индикатор?
28. Какие индикаторы используют в разных вариантах аргентометрического титрования? Какие вещества определяют в каждом из вариантов? При каких значениях рН ведут аргентометрическое титрование?
29. Какие реакции можно использовать для проведения редоксметрического титрования? Как определяют конечную точку титрования в разных вариантах редоксметрии? Зачем и как проводят предварительное окисление и восстановление определяемых веществ?
30. Охарактеризуйте методы перманганатометрии, иодометрии, дихроматометрии по такому плану: а) титранты, их устойчивость и стандартизация; б) кислотность среды при титровании; в) обнаружение конечной точки титрования; г) важнейшие определяемые вещества; д) возможные источники систематических погрешностей; е) особые преимущества или ограничения.