- •Лекция 13. Качественный анализ.
- •Типы реакций, применяемые в аналитической химии
- •Качественный анализ
- •Условия проведения реакций
- •Определение и регулирование рН в ходе анализа
- •Способы выполнения реакций
- •Реакции “сухим” способом
- •Реакции “мокрым” способом
- •Микрокристаллоскопический метод анализа
- •Методы определения качественного состава раствора
- •Дробный метод анализа.
- •Систематический метод анализа
- •Аналитические классификации ионов
- •Фильтрование
- •Центрифугирование
- •Осаждение ( седиментация)
- •Маскирование
- •5. Хроматографическое разделение
- •Экстракция
- •Электрохимические методы разделения
- •Флотация
- •Разделение и обнаружение газов
- •Реакции обнаружения анионов
- •Качественный анализ минерала (этот материал дополнительный, приведен для ознакомления)
- •Прямые методы анализа
- •Непрямые методы анализа
- •Аппаратура, химическая посуда, материалы
- •Подготовка образца к анализу
- •Выбор растворителя
- •Растворение в воде
- •Кислотное растворение
- •Растворение в разбавленной hCl
- •Растворение в концентрированной hCl
- •Растворение в азотной кислоте и смеси кислот
- •Бескислотное растворение
- •Контроьные задания
- •Задание №1,6,11,16
- •Задание №2,7,12,17
- •Задание №3,8,13,18
- •Задание №4,9,14,19
- •Задание №5,10,15,20
Лекция 13. Качественный анализ.
Аналитическая химия - это наука о принципах, способах и методах определения химического состава и структуры химических соединений и материалов.
Под химическим составом веществ понимается состав элементный (элементарный), молекулярный, фазовый, изотопный. Определение отдельных элементов в анализируемом веществе называют элементным анализом; определение функциональных групп - функциональным анализом; определение молекулярной массы - молекулярным анализом.
Аналитические методы часто дают возможность узнать, в какой форме данный компонент присутствует в веществе, какая степень окисления элемента. Например. Элемент хром входит в состав следующих соединений K2CrO4, CrCl3. В хромате калия K2CrO4 хром имеет степень окисления шесть, а в хлориде хрома CrCl3 хром имеет степень окисления три.
Практическое значение аналитической химии разнообразно и велико. Аналитическая химия способствует развитию естественных наук: геохимии, геологии, минералогии, агрохимии, металлургии, химической технологии, медицины и др. Аналитические определения необходимы при выполнении научной работы по химии, геохимии, геологии и др. Большое значение имеют аналитическая химия и химический анализ в производстве для предупреждения брака, обнаружения нежелательных примесей в полупродуктах и готовой продукции. По результатам анализа судят о качестве готового продукта.
Химический анализ нужен геологам при оценке месторождений полезных ископаемых. На основании данных химического анализа предлагаются рекомендации о целесообразности разработки месторождения.
В аналитической химии существует большое число методов, разработанных с учетом специфических особенностей объектов исследования. Каждый метод имеет свои преимущества и недостатки. Для студентов - геологов, изучающих аналитическую химию, отобраны методы, отличающиеся простотой оборудования, надежностью, несложностью и достаточной быстротой выполнения.
Аналитическая химия представлена классическими и современными методами анализа, которые дают надежные и точные результаты.
Методы и реакции, при помощи которых устанавливают, какие ионы (элементы) входят в состав анализируемого вещества, называют качественным анализом.
Методы и реакции, при помощи которых определяют количества ионов (элементов) в анализируемом образце, называют количественным анализом.
Типы реакций, применяемые в аналитической химии
Не все химические реакции могут быть использованы в качественном анализе. Аналитическими реакциями могут быть только такие реакции, которые сопровождаются каким - либо внешним эффектом, проходят быстро и полно. Для обнаружения какого-либо компонента обычно используют так называемый аналитический сигнал. Аналитический сигнал – это видимые изменения в самом объекте исследования (образование осадка, изменение окраски и т.д.) или изменение параметров измерительных приборов (отклонение стрелки прибора, изменение цифрового отсчета, появление линии в спектре и пр.).
Реакции, которые сопровождаются внешним аналитическим эффектом :
Образование или растворение осадка
Например.
AgNO3 + HCl AgCl + HNO3 ( реакция обмена )
AgCl + 2 NH3 H2O [Ag(NH3)2]Cl + 2 H2O ( реакция комплексообразования )
белый осадок бесцветный раствор
Изменение цвета раствора или образование окрашенного соединения
Например. Реакция окисления - восстановления
2 Mn ( NO3 )2 + 5 NaBiO3 + 4 HNO3 = 2 NaMnO4 + 5 (BiO) NO3 + 3 NaNO3 + 2 H2O
бесцветный кристаллы розовый раствор
раствор
восстановитель окислитель
Выделение газа
Например.
Na2CO3 + 2 HCl = 2 NaCl + H2CO3 ; H2CO3 + H2O