- •2.1.Единицы количества вещества и способы выражения концентраций
- •Единицы количества вещества.
- •**** Массовую концентрацию, выраженную в граммах вещества в миллилитре, называют титром. Эта единица дала название классическому методу анализа — титриметрия.
- •2.2. Выбор метода анализа
- •2.3. Аналитический сигнал. Измерение
- •Аналитическим сигналом служит среднее из измерений физической величины на заключительной стадии анализа, функционально связанной с содержанием определяемого компонента.
- •2.4.Погрешности химического анализа. Обработка результатов измерений
- •2.4.1. Систематические погрешности
- •2.4.2. Случайные погрешности
- •Значения q-критерия (доверительная вероятность 0,90)
- •2.5. Предел обнаружения. Диапазон определяемых содержаний
- •2.6. Значащие цифры и правила округления
- •Сложение и вычитание.
- •Умножение и деление.
- •Вопросы
**** Массовую концентрацию, выраженную в граммах вещества в миллилитре, называют титром. Эта единица дала название классическому методу анализа — титриметрия.
«Доля» означает отношение числа частей компонента к общему числу частей объекта. В зависимости от выбранной единицы различают молярную (), массовую (ω), объемные (φ) доли:
Долю выражают в процентах (массовую долю, выраженную в процентах, называют процентной концентрацией), миллионных долях (ррm), миллиардных долях (ppb), триллионных долях (ppt). Единицы ppm, ppb и ppt удобны для оценки малых количеств веществ. При этом долю (,ω или φ) следует умножить на 106,109 или 1012 для получения удобного целого или близкого к нему числа.
Пример 1. Содержание аскорбиновой кислоты в настое шиповника составляет 5,5 мг в 1 л. Выразите содержание аскорбиновой кислоты в массовой доле.
Найдем массовую долю аскорбиновой кислоты в растворе (учитывая, что 1 л имеет массу 103 г):
Это число неудобно для расчетов. Переведем его в единицы ррm (млн-1):
5,5•10-6·106 =5,5млн-l.
Моляльность — количество вещества в единице массы (1 кг) растворителя. Преимущество моляльности — в независимости от температуры. Однако в аналитической химии эту единицу используют редко.
Эквивалент. Между условными частицами в соединении существуют определенные соотношения, называемые стехиометрическими. Например, в молекуле NaCI один атом натрия связан с одним атомом хлора, в молекуле Н2СО3 два протона связаны с одной частицей CO32-. Между реагирующими частицами также устанавливаются стехиометрические отношения, например в реакции
aА + bВ = сС + dD
а условных частиц вещества А реагируют с b условными частицами вещества В. Следовательно, одна частица А эквивалентна b/a частицам вещества В.
Отношение b/a называют фактором эквивалентности вещества В и обозначают экв(В), а условную частицу В, соответствующую в данной реакции частице А, — b/a В или экв В(В). Например, в реакции
2НС1 + Na2СО3 = NaCI + Н2СО3
экв(Na2СО3) = 1/2, а эквивалентом является условная частица 1/2 Na2СО3.
Вещества реагируют между собой эквивалентами — этот закон кратных отношений Дальтона в аналитической химии служит основой всех количественных расчетов, особенно в титриметрических методах анализа.
Моль эквивалентов, как и моль частиц, содержит 6,02•1023 эквивалентов, а молярная масса эквивалента численно равна сумме атомных масс всех входящих в него атомов. Эквивалент одного и того же вещества может быть разным в зависимости от реакции. Например, в реакции
НС1 + Na2СО3 = NaHСО3 + NaCI
эквивалент карбоната натрия — условная частица Na2СО3 (экв=1), тогда как в выше приведенной реакции 1/2 Na2СО3(экв = 1/2).
В кислотно-основных реакциях эквивалент — условная частица, которая в данной реакции соединяется, замещает, высвобождает один ион водорода или каким-то другим образом равноценна одному иону водорода. В окислительно-восстановительных реакциях эквивалент — условная частица, которая в данной реакции присоединяет или отдает один электрон (или каким-то другим образом равноценна одному электрону).
На практике имеют дело не с отдельными эквивалентами или единичным химическим актом, а с большими совокупностями частиц. В этом случае стехиометрические соотношения между веществами проявляются в соотношении количеств веществ в молях:
п(А):п(В)=а:b
