- •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»
Выражение произведения растворимости для него:
SPFe(OH)
=[Fe3+]·[OH–]3.
Можно показать, что растворимость S и произведение растворимости SP связаны выражением SP=(nn·mm)·S(n+m), где n, m ‑ число катионов и анионов соответственно:
SP=(11·33)·S(1+3)=27S4.
В приведенных формулах концентрации должны быть в молях на литр, поэтому:
S=2·10–8г/л=
=
=1,87·10–10
моль/л,
SP=27·(1,87·10–10)4=3,30·10–38 (моль/л)4.
Ответ: SPFe(OH) =3,30·10–38 (моль/л)4.
Литература
1. Основы аналитической химии. Практическое руководство (под ред. Ю.А. Золотова). М.: Высшая школа, 2006, 460 с.
2. Коренман Я.И. Практикум по аналитической химии. М.: Колос, 2005, 237с.
3. Коренман Я.И., Суханов П.Т. Задачник по аналитической химии. Воронеж: ВГТА, 2004, 339 с.
4. Цитович И.Е. Курс аналитической химии. - М.: Высшая школа, 1994, 495 с.
5. Васильев В.П. Аналитическая химия. - М.: высшая школа, 1989, Т. 1, 384 с.
6. Логинов Н.Я., Воскресенский А.Г., Солодкин И.С. Аналитическая химия. - М.: Просвещение, 1979,479 с.
7. Крешков А.П. Основы аналитической химии. - М.: Химия, 1970, 471 с.
8. Бончев П.Р. Введение в аналитическую химию. - Л.: Химия, 1978,496 с.
Глава 3. Количественный химический анализ
Количественный анализ – совокупность методов (теоретических и практических) определения абсолютного или относительного содержания химических элементов в веществах и (или) веществ в смесях.
Оптические методы. Основаны на исследовании спектров поглощения, излучения и рассеяния веществ.
Фотометрический – изучение поглощения окрашенными веществами в видимой и УФ областях.
Нефелометрический – измерение рассеяния света коллоидными системами.
Эмиссионный спектральный – изучение спектров излучения (эмиссии) возбужденных атомов.
Фотометрия пламени – измерение интенсивности излучения при возбуждении пламенем с помощью фотоэлементов; чувствительность 10-3 г.
Люминесцентный – измерение люминесценции (свечения) при возбуждении УФ. Интенсивность свечения ~ концентрации. Чувствительность 10-8÷-10 г.
Рентгеноспектральный – исследование вещества с помощью рентгеновских (Х) лучей по:
характеристическому рентгеновскому излучению;
анализу энергии испускаемых электронов – электронная спектроскопия.
Таблица 6
Методы количественного анализа
Химические |
Физические |
Физико-химические |
||
Гравиметрический (весовой) |
Титриметрический (объемный) |
Газовый |
Используют взаимозависимость физических и химических свойств (например, концентрация раствора кислоты и плотность ее растворов) Определение состава вещества, не прибегая к химическим превращениям |
Химические реакции, сопровождающиеся изменением физических свойств (например, электропроводимости, интенсивности окраски) |
- составная часть выделяется в виде осадка, масса которого определяется - убыль массы при нагреве - летучий компонент улавливается поглотителем, и определяют его массу |
Измеряют объемы растворов, концентрация одного из которых известна – титрованный раствор |
Определяют объемы газообразных веществ, обычно после поглощения сорбентами |
||
Делятся на:
|
||||
Электрохимические методы:
1. Электрогравиметрический. Электролиз с выделением веществ на электродах и их взвешивание (метод внутреннего электролиза здесь же).
2. Электротитриметрический (объемный). Эквивалентную точку определяют по изменению некоторых электрических свойств раствора.
3. Потенциометрический. Измеряют потенциал электрода.
4. Кондуктометрический. Измеряют электропроводимость системы.
5. Кулонометрический. Определяют количество электричества, идущего на окисление или восстановление вещества.
6. Вольтамперометрический. Изучают зависимость ток ‑ потенциал. Полярографический. Определяют величину диффузионного тока, пропорциональную концентрации вещества.
Масс-спектральный метод. Основан на разделении потока ионов в электрическом и магнитном поле в зависимости от отношения их массы к заряду. Чувствительность до 10–15 г.
Хроматографический метод. Основан на разделении смеси растворенных веществ, смеси газов, паров жидкостей сорбционным методом в динамических условиях. Существует жидкостная (колоночная, бумажная, тонкослойная), газо-жидкостная, газовая хроматография.
Радиометрический метод. Основан на измерении счетчиками Гейгера-Мюллера интенсивности излучения в единицу времени радиоактивных элементов, входящих в вещество. Чувствительность до 10–11 г.
