- •Методические рекомендации к лабораторно-практическим занятиям по общей химии
- •Методические рекомендации к лабораторно-практическим занятиям по общей химии
- •Правила техники безопасности при работе студентов в лабораторных практикумах сгму
- •Контрольные вопросы и задачи
- •Лабораторная работа
- •Контрольные вопросы и задачи
- •Контрольные вопросы и задачи
- •Контрольные вопросы и задачи
- •Контрольные вопросы и задачи
- •Контрольные вопросы и задачи
- •Контрольные вопросы и задачи
- •Контрольные вопросы и задачи
- •Контрольные вопросы и задачи
- •Лабораторная работа
- •Контрольные вопросы и задачи
- •Контрольные вопросы и задачи
- •Лабораторная работа
- •Указания для выполнения и оформления работы (иономер эв- 74)
- •III. Установка температуры раствора
- •V. Окончание работы.
- •Контрольные вопросы и задачи
- •1. Классификация методов количественного анализа
- •2. Теоретические основы титриметрического анализа
- •3. Сущность и основные понятия титриметрического анализа
- •4. Классификация методов титриметрического анализа
- •5. Приготовление рабочих растворов
- •Контрольные вопросы и задачи
- •Контрольные вопросы и задачи
- •Контрольные вопросы и задачи
- •Контрольные вопросы и задачи
- •Контрольные вопросы и задачи
- •Контрольные вопросы и задачи
- •Контрольные вопросы и задачи
- •Лабораторная работа
- •Контрольные вопросы и задачи
- •Список рекомендованной литературы
- •Айвазова Елена Анатольевна
1. Классификация методов количественного анализа
Методы количественного анализа можно разделить на химические и физико-химические.
Химические методы анализа основаны на проведении химических реакций между анализируемым веществом и специально подобранными реактивами. По количеству затраченных реактивов или по количеству полученных продуктов реакции рассчитывают состав анализируемого образца. Различают гравиметрический и титриметрический (объёмный) химический анализ.
Гравиметрический анализ основан на полном (количественном) выделении какого-либо компонента из анализируемого образца в виде осадка постоянного, точно известного состава. Полученный осадок высушивают, точно взвешивают и, зная массу осадка, по его химической формуле определяют, сколько в нем содержится искомой составной части. Гравиметрический анализ дает точные результаты, но он очень трудоемок и длителен, поэтому все более вытесняется другими методами анализа.
Титриметрический анализ заключается в точном определении объема раствора химического реактива с известной концентрацией, который необходим для полного протекания реакции с данным объемом анализируемого раствора.
Физико-химические методы анализа связаны с применением сложной и чувствительной аппаратуры. Достоинствами этих методов являются их объективность, возможность автоматизации и быстрота получения результатов. В зависимости от использования того или иного физико-химического свойства анализируемого компонента различают оптические и электрометрические методы анализа. В качестве примера электрометрического метода можно привести потенциометрическое определение рН раствора с помощью электроизмерительных приборов – потенциометров. Из оптических методов наиболее распространена колориметрия, основанная на измерении интенсивности поглощения света растворенным веществом. Интенсивность поглощения зависит от концентрации вещества.
2. Теоретические основы титриметрического анализа
Химические вещества реагируют между собой в определенных количественных соотношениях. Уравнение реакции показывает минимальные целочисленные количества химических веществ, вступающих в реакцию, а также образующихся в результате реакции. В общем случае эти количества различны. Использование понятия – химический эквивалент вещества, дает возможность выразить количества реагирующих и образующихся веществ одинаковыми числами.
Из самого определения понятия химического эквивалента вытекает, что в химической реакции обязательно участвует равное число эквивалентов двух веществ (кислоты и основания, окислителя и восстановителя и т.д.). Равными оказываются и количества вещества эквивалента тех же веществ:
n(1/z1 X1) = n(1/z2 X2)
Это равенство представляет собой математическое выражение закона эквивалентов. Выразим количество вещества эквивалента через концентрацию и объем раствора:
n(1/z X) = C(1/z X) × V
Тогда получим закон эквивалентов в виде формулы, наиболее употребительной для расчетов в титриметрическом анализе:
C(1/z1 X1) × V1 = C(1/z2 X2) × V2
Зная объемы растворов, содержащих равные количества вещества эквивалента, концентрацию одного из них, рассчитывают концентрацию другого раствора:
(1/z2 X2) × V2
C(1/z1 X1) = ———————
V1
Пример. Для полной нейтрализации 5 мл раствора серной кислоты потребовалось добавить 4.67 мл раствора гидроксида натрия с концентрацией C(NaOH) = 0.1012 моль/л. Рассчитайте молярную концентрацию эквивалента серной кислоты.
Решение. Для определения фактора эквивалентности напишем уравнение реакции
H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O
Исходя из уравнения реакции, фактор эквивалентности для серной кислоты равен ½, а для гидроксида натрия — 1.
C(NaOH) ×V(NaOH) 0.1012 моль/л × 4.67 мл
C(½ H2SO4) = ————————— = —————————— = 0.0945 моль/л
V(H2SO4) 5.0 мл
Примечание. В общем случае объёмы должны быть выражены в литрах. Однако когда берется отношение объёмов, как в этом примере, они могут быть выражены и в других, но одинаковых единицах.