- •Учебно – практическое пособие по дисциплине:
- •«Аналитическая химия и физико-химические
- •Методы анализа»
- •Химические методы анализа
- •Аналитические реакции
- •Условия выполнения реакции
- •Характеристика реакций
- •Глава1.Качественный дробный и систематический анализы
- •Классификация катионов при кислотно-щелочной системе анализа
- •К раствору, содержащему смесь катионов III÷VI групп (20 каплям), прибавляют несколько капель (5÷6) пероксида водорода и концентрированный (6 n) раствор NaOh (10 капель) до полного осаждения.
- •«Классификация» анионов
- •Общие реакции анионов
- •Литература
- •Глава 2.Теоретические основы химического анализа
- •Химическое равновесие
- •Химическое равновесие – это такое состояние обратимого процесса
- •Константа химического равновесия
- •Изменение равновесного состояния
- •Закон разбавления Оствальда
- •Ионное произведение воды
- •Гидролиз солей
- •Ступенчатый гидролиз
- •Константа гидролиза, степень гидролиза
- •Применение гидролиза
- •Силикаты определяют в виде кремниевой кислоты
- •Буферные системы
- •Рассуждая аналогично, получим для аммиачного буфера:
- •Механизм буферирующего действия
- •Буферная емкость
- •Применение буферных растворов
- •Растворимость. Произведение растворимости
- •Влияние состава раствора на растворимость
- •Вопросы
- •Практические задания
- •Примеры решения задач
- •Решение:
- •Выражение произведения растворимости для него:
- •Литература
- •Глава 3. Количественный химический анализ
- •Методы количественного анализа
- •Гравиметрический анализ Сущность гравиметрического анализа
- •Гравиметрическая форма по составу может отличаться от формы осаждения. Нередко, форма осаждения и гравиметрическая форма совпадают, как это видно на примере BaSo4. Форма осаждения
- •Полнота осаждения
- •Титриметрический анализ
- •Кислотно-основное титрование
- •RedOx процессы. Редоксиметрия
- •Перманганатометрия
- •Иодометрия
- •Комплексонометрия
- •Вопросы
- •Практические задания
- •Физико-химические методы анализа
- •Глава 4. Правильность и статистическая обработка результатов анализа
- •Методы установления правильности анализа
- •Погрешности
- •Статистическая обработка результатов
- •Обнаружение промахов
- •Сравнение двух средних (критерий Фишера)
- •Глава 5. Электрохимические методы анализа
- •5.1. Потенциометрический метод анализа
- •5.3. Кондуктометрический метод анализа
- •Вопросы
- •Практические задания
- •Примеры решения задач
- •Решение
- •Решение
- •Решение
- •Литература
- •Глава 6. Спектральные методы
- •Показатель преломления – относительная величина, которая определяется отношением скоростей распространения света в средах 1 и 2:
- •Рефрактометр Аббе, основанный на использовании явления полного внутреннего отражения, используют для определения n жидкостей.
- •Основные понятия оптической спектроскопии
- •Частота излучения молекулами света ν будет определяться формулой:
- •Спектрофотометрия
- •Люминесцентный анализ
- •Квантовый выход люминесценции, как правило, меньше единицы вследствии наличия тушения люминесценции (наличия безизлучательных переходов).
- •Практические задания
- •Решение
- •Литература
- •Глава 7. Хроматография
- •Общие положения
- •Адсорбция вещества – основа хроматографии
- •Хроматографический метод анализа разработан русским ботаником м.С.Цветом в 1903 г.
- •Хроматографию можно определить как процесс, основанный на многократном повторении актов сорбции и десорбции вещества при перемещении его в потоке подвижной фазы вдоль неподвижного сорбента.
- •Классификация хроматографических методов по агрегатному состоянию фаз
- •Газовая хроматография
- •Хроматографические колонки и детекторы
- •Тонкослойная хроматография
- •Жидкостно-жидкостная распределительная хроматография
- •Колоночный вариант
- •Практические задания
- •Примеры решения задач
- •Литература
- •Б) дополнительная литература
- •Аналитическая химия и физико-химические методы анализа
- •8.Карта обеспеченности студентов учебной и методической литературой и иными библиотечно-информационными ресурсами по дисциплине «Аналитическая химия и физико-химические методы анализа»
Вопросы
1. Чем химические методы анализа отличаются от инструментальных?
2. В чем заключается условность понятия «степень окисления» атома элемента?
3. Какие аналитические реакции называются «сухими»?
4. На чем основано отнесение иона к той или иной аналитической группе?
5. Какие ионы открывают дробным анализом и при систематическом ходе анализа?
6. В каком виде отделяют амфотерные катионы при кислотно-щелочной системе?
7. Общие и отличительные реакции галогенид-анионов.
8. Сформулировать закон действующих масс.
9. Чем химическое равновесие отличается от механического?
10. Способы изменения равновесного состояния.
11. Какие проводники относят к электролитам?
12. Как степень ионизации молекул вещества зависит от его концентрации?
13. Связь общей константы ионизации многоосновной кислоты с константами отдельных ступеней.
14. Как подавить гидролиз соли слабого основания?
15. Расчет рН раствора соли, подвергающейся гидролизу.
16. Основные положения протолитической теории кислот и оснований.
17. Какие смеси обладают буферирующим свойством?
18. Анализ уравнения Henderson-Hasselbalсh.
19. Суть буферирующего действия на примере системы НСООН+НСООNa.
20. Связь растворимости малорастворимого соединения и его произведения растворимостей.
21. Как нерастворимый в кислотах ВаSО4 перевести в раствор?
Практические задания
1. Вычислить объем V соляной кислоты (плотность d=1,19 г/см3), который нужно взять для приготовления 500,0 мл 0,5000 N раствора.
а) VHCl=7,67 мл;
б) VHCl=9,25 мл.
2.
Растворимость S сульфата
кальция CaSO4 равна
1 г/дм3. Этот насыщенный раствор
смешивают с равным объемом оксалата
аммония (NH4)2C2O4,
содержащего 0,0248 г соли в 1 л. Вычислить
ионное произведение I
концентраций оксалата кальция в момент
сливания растворов и решить, образуется
ли осадок CaC2O4.
Произведение растворимости SPCaC
O
=
2,3∙10–9 (моль/л)2.
а) не образуется, т.к. IPCaC O =5,34∙10–10 (моль/л)2;
б) образуется, т.к. IPCaC O =3,68∙10–7 (моль/л)2.
3. Вычислить [H+] и pH 0,05 N раствора муравьиной кислоты.
Ki HCOOH= 1,772∙10–4.
а) [H+]=2,98∙10–3 моль/л; pН=2,53;
б) [H+]=2,51∙10–3 моль/л; pН= 2,60.
4.
Как изменится pH раствора
при добавлении 10,0 мл 1,0 N
раствора соляной кислоты к 1 л ацетатной
буферной смеси, состоящей из 0,10 N
уксусной кислоты и 1,0 N
ацетата натрия. Ki
CH
COOH=1,754∙10–5?
а) ΔpH=0,05;
б) ΔpH=0,07.
Примеры решения задач
1. Вычислить рН 0,25%-ного раствора аммиака. Ki(NH3·Н2О) = 1,74·10 –5.
Решение:
Раствор аммиака в воде является слабым основанием, ионизирующим по уравнению:
NH3
·H2O
NH4++OH–
Ki=
,
откуда [OH–]=[NH4+]=
.
Пусть объем раствора Vр-ра=1 л, его плотность d=1 г/мл. Тогда в 1 л раствора содержится:
=2,5
г NH3,
откуда
СNH
=[NH3·H2O]=
.
[OH–]
=
=1,60·10–3
моль/л.
рОН = – lg[OH–] = –lg(1,60·10–3)=2,80.
рН =14,0–рОН = 14,0–2,80=11,2.
Ответ: рН р-ра NH3 = 11,2.
2. Вычислить произведение растворимости SP Fe(OH)3, если
растворимость его в воде SFe(OH) =2·10-3 г/дм3.
Решение:
Гидроксид железа (III) ионизирует по уравнению: Fe(OH)3↔Fe3++3OH–
