- •Курс лекций №1 по аналитическо й химии Содержание
- •1. Предмет и задачи аналитической химии. Значение аналитической химии в науке. Анализ в биологии и службе охраны природы.
- •2. Концентрация и активность. Ионная сила раствора.
- •3. Хим. Равновесие. Константа хим. Равновесия (концентрационная, термодинамическая, условная). Равновесная концентрация. Понятие об аналитической концентрации.
- •4. Теории кислот и оснований (Аррениуса, Льюиса, Бренстеда-Лоури).
- •5. Протеолитическая теория: анализ роли растворителя. Классификация растворителей.
- •6. Автопротолиз растворителей. Влияние растворителей на силу кислот и оснований.
- •7. Равновесие в водных растворах сильных и слабых кислот и оснований. Расчет рН.
- •8. Буферные растворы. Механизм буферного действия, понятие буферной емкости. Расчет рН.
- •9. Равновесие в водных растворах гидролизующихся солей. Расчет рН.
- •10. Понятие об окислительно-восстановительной системе. Окислительно-восстановительный потенциал. Уравнение Нернста.
- •11. Константа равновесия овр.
- •12. Понятие органич. Реагентов. Теоретические основы их действии.
- •13. Классификация методов анализа. Требования к методам анализа и к результатам.
- •14. Аналитические реакции и реагенты, требования к ним. Способы повышения селективности и чувствительности.
- •15. Дробный и систематический анализ ионов, групповой реагент.
- •16. Подготовка образца к анализу: понятие средней пробы, ее представительность, способы отбора, вскрытие.
- •17. Гравиметрич. Метод анализа, сущность, виды. Механизм образования осадка. Условия образования кристалли. И аморфных осадков.
- •18. Формы осадка, требования к ним и осадителю.
- •19. Загрязнение осадка, борьба с загрязнением.
- •21. Кислотно-основное титрование, сущность метода, виды, область применения. Построение кривых титрования.
- •22. Кислотно-основные индикаторы. Ионно-хромофорная теория индикаторов.
- •23. Примеры окислительно-восстановительного титрования: перманганатометрия. Возможности метода, особенности фиксирования точки экв-ти.
- •24. Примеры окислительно-восстановительного титрования: иодометрия. Возможности метода, особенности фиксирования точки экв-ти.
- •25. Комплексонометрическое титрование, комплексометрическое титр-е. Построение кривых титрования, фиксирование точки экв-ти.
- •26. Атомная эмиссионная спектрометрия. Качественный и количественный спектральный анализ.
- •27.Атомно-абсорбционная спектрометрия, сущность метода.
- •28. Понятие о других спектральных методах анализа: люминесцентный, рефрактрометрический.
- •29. Электрохимические методы анализа, обзор, краткая хар-ка.
- •30. Потенциометрический метод.
- •31. Потенциометрический м-д анализа: прямая потенциометрия и потенциометрическое титрование.
- •32. Полярографический метод. Сущность, схема прибора.
- •33. Полярографическая волна, качественный и количественный полярографич. Анализ.
- •34. Экстракция – сущность метода, количественные хар-ки.
- •35. Хроматография –теоретич. Основы, классификация методов.
- •36. Другие виды хроматографии.
9. Равновесие в водных растворах гидролизующихся солей. Расчет рН.
Расчет рН в р-рах солей:
гидролиз по аниону:
для расчета рН в растворе соли удобнее пользоваться след. схемой:
а) написать ур-е р-ции гидролиза;
б) рассчитать концентрацию ионов;
в) рассчитать рОН, затем рН.
2) при гидролизе по катиону:
3) в случае совместного гидролиза по катиону и аниону:
10. Понятие об окислительно-восстановительной системе. Окислительно-восстановительный потенциал. Уравнение Нернста.
Признаком ОВР является переход электронов от одних частиц к другим.
Напр. 2Fe2++Sn2+→2Fe2++Sn4+
Электрон переходит от ионов олова (восст-ль) к ионам железа (ок-ль).
Каждую ОВР можно представить как сумму 2х полуреакций:
Восстановление - окислителя и окисление-восстановителя.
Роль окислителя закл.в присодеинении электрона, а роль восст-ля в их отдаче, т.о. различие в силе ок-ей и восст-лей связана с их спос-тью к присоединению или отдаче электрона.
Чем легче атом, ион, молекула отдает электрон, тем является более сильным восст-лем, и наоборот, чем больше средство к эл-ну, тем более сильным окислителем она является
Количественно эту активность хар-т значением Е-потенциала.
ОВ систему или редоксопару запис-т: Fe3+ /Fe2+
Sn4+ / Sn
Потенциал отдельн. редоксопар изменить невозможно, но можно составлять гальванич. элементы, комбинируя редоксопары с одной и той же системой, условно принятой в качестве отсчетной. Такой отсчетной системой явл. система (2Н+/Н2).
Потенциал ОВ пары зависит не только от ее природы, но и от др.факторов- гл. является концентрация и активность.
Ур-е Нернста:
где, Е0 –станд. ОВ потенциал, R-газовая постоянная, T-абсолютная температура, n-число электронов участвующих в процессе, F-постоянная Фарадея (96500 Кл/моль), под log стоит отношение активности окислительных и восстановительных форм.
Значение Е наз-т реальным ОВ потенциалом системы.
11. Константа равновесия овр.
Возможность протекания ОВР в противоположном направлении свидетельствует о ее обратимости. Обратимые химические реакции характеризуются константой равновесия. ОВ потенциалы соответствующих редоксопар опр-ся Ур-ем Нернста.
где, n- общее число электронов переходящих от ок-ля к восст-лю.
Применение ОВР в анализе многообразно: для обнаружения ионов, для количественного обнаружения ионов, разделения ионов, устранения мешающих анализу ионов.
12. Понятие органич. Реагентов. Теоретические основы их действии.
Под органич. реагентами понимают органич. соединения, применяемые в анализе для след. целей:
качественное и количественное обнаружение ионов.
разделение ионов.
маскирование.
Широкое применение реагентов обусловлено их достоинствами в сравнении с неорганическими:
высокая селективность.
высокая чувствительность (опр-ет малое кол-во ионов в разбавленных р-рах)
большое кол-во доступных реагентов и возм-ть изменения их свойств.
Впервые реагенты были предложены для применения в анализе Илинским, кот. в кач. реагента анионы Со предложил использовать органические.
Несколько позже Чугаевым был предложен диметилглиаксин для опр-я ионов Ni.
Св-ва органич.реагентов зависят от присутствия в их молекулах опр.атомных групп, обладающих кислотными св-ми.
Атомы водорода входящие в их состав способны замещаться атомами Ме. Кроме того в молекуле органич. реагента присутствует др.группа атомов, обладающих неподделенной электронной парой. Поэтому катион Ме одновременно образует донорно-акцепторую связь с указанным атомом.