Глава 6. Аналитическая химия. Качественный анализ

Лабораторная работа № 16

Химическая идентификация веществ

Цель работы: ознакомиться с методами качественного и количественного анализа аналитической химии

Теоретическая часть

Идентификация веществ с помощью химических соединений

Идентификация (identifico) в переводе с латинского означает отождествление объектов, их опознание, создание оптимальной модели объекта, отображающей закономерности, присущие реальному объекту оригиналу.

С помощью различных методов aналитичеcкoй химии проводят идентификацию веществ путем качественного и количественного методов анализа. В последнее время для идентификации веществ все шире используются физические и физико-химические методы анализа, при этом проводится определение различных физических характеристик (величин преломления, плотности, температуры кипения, плавления и т.д.). Полученные экспериментальные величины сравнивают с табличными и таким образом устанавливают природу веществ.

1. Предмет и задачи аналитической химии

Любое вещество состоит из одного или нескольких химических элементов. Установить состав вещества – значит определить, какие химические элементы образуют это вещество. Такая задача решается методами химического анализа.

Аналитическая химия – это наука о методах определения качественного и количественного состава веществ или их смесей по интенсивности аналитического сигнала.

Задача качественного анализа – обнаружение компонентов (или ионов), содержащихся в анализируемом веществе.

Например:

1. В пробирке находится неизвестный раствор. Необходимо обнаружить, какое конкретно вещество содержится в растворе. Используя методы и приемы качественного анализа, определяют, что в растворе находятся ионы К и Сl, т.е. в пробирке находится хлорид калия КСl.

2. В камере находится смесь газов. Необходимо определить, какие газы находятся в камере. Используя методы и приемы качественного анализа, определяют что в камере находится углекислый газ, метан, пары спирта.

Для анализа используют только такие реакции, которые сопровождаются наглядным внешним эффектом, например, изменением окраски раствора, выделением газов, выпадением и растворением осадков и т.п. Эти внешние эффекты и будут в данном случае аналитическими сигналами. Происходящее химические изменения называют аналитическими реакциями, а вещества, вызывающие эти реакции – химическими реагентами.

Задача количественного анализа заключается в определении содержания составных частей сложного материала. Количественный анализ, используя присущие ему методы и приемы, позволяет ответить не только на вопрос «какой» состав, но и «сколько» в смеси или веществе составных частей. Результаты количественного анализа обычно выражают в массовых долях (%).

Например:

1. Методами количественного анализа установлено, что в состав воды входит 11,11% водорода и 88,89 % кислорода.

2. Методами количественного анализа установлено, что в состав соснового скипидара входит -пинена 73,7 %; камфена 1,4%, -пинена 6,3 %, ³-карена 6,5 %; лимонена 4,3 % и высококипящих веществ 7,8 %.

Исследуя новое соединение, прежде всего устанавливают, из каких компонентов (или ионов) оно состоит, а затем находят их количественные соотношения. Поэтому качественный анализ вещества предшествует количественному.