- •Аналитическая химия
- •Примерный тематический план
- •Введение
- •Самостоятельная работа студентов
- •Содержание дисциплины
- •Виды реактивов
- •Классификация катионов
- •Методы качественного анализа смеси ионов
- •Комплексные соли
- •Строение комплексных солей
- •Номенклатура комплексных солей
- •Лабораторные работы
- •Тема 1.2. Анионы
- •Лабораторная работа
- •Тема 1.3. Анализ солей
- •Анализ соли
- •Предварительные испытания
- •Растворение
- •Анализ катиона и аниона Методика анализа соли, растворенной в воде
- •Растворение соли
- •Определение групповой принадлежности катиона
- •Открытие катиона
- •Удаление катиона
- •Определение групповой принадлежности аниона
- •Открытие аниона
- •Лабораторная работа
- •Раздел 2. Оценка достоверности аналитических данных
- •Пример обработки результата
- •Лабораторная работа
- •Раздел 3. Количественный анализ
- •Методы количественного анализа (химические)
- •Тема 3.1. Гравиметрический анализ
- •Операции гравиметрического анализа
- •Посуда общего назначения
- •Специальная посуда
- •Оборудование
- •Пример выбора осадителя
- •Весы и взвешивание. Устройство аналитических весов.
- •Техника взвешивания
- •Меняют нагрузку только на выключенных весах.
- •Расчет процентного содержания вещества в анализируемом образце
- •Пример определения фактора пересчета
- •Пример расчета процентного содержания вещества в анализируемом образце
- •Лабораторная работа
- •Тема 3.2. Титриметрический анализ
- •Практические занятия
- •Способы титрования
- •Мерная посуда
- •Основные составляющие титриметрической системы
- •Техника титрования Вычисления в титриметрическом анализе Теоретические основы
- •Примеры расчетов
- •Тема 3.2.1. Кислотно-основное титрование
- •Вычисление водородного и гидроксидного показателя кислот и оснований
- •Лабораторные работы
- •Тема 3.2.2. Метод окисления-восстановления (оксидиметрия)
- •Молярная масса эквивалента окислителей и восстановителей
- •Лабораторные работы
- •Практическое занятие
- •Тема 3.2.3. Метод комплексонометрии
- •Лабораторная работа
- •Раздел 4. Физико-химические методы анализа Введение
- •Тема 4.1. Колориметрический метод анализа
- •Основной закон поглощения света
- •Методы определения концентрации
- •Тема 4.2. Хроматографический метод анализа
- •Виды хроматографии
- •Лабораторная работа
- •Тема 4.3. Рефрактометрический метод анализа
- •Показатель преломления
- •Лабораторные работы
- •Тема 4.4. Потенциометрический метод анализа
- •Потенциометрическое титрование
- •Вариант 7
- •Вариант 8
- •Вариант 9
- •Вариант 10
- •Рекомендуемая литература
- •Дополнительная литература
Пример обработки результата
При обработке содержания меди получены следующие данные:
, , ,
1)
2)
3)
4)
5)
при и по таблице
6)
Лабораторная работа
Определение влажности серного колчедана
Студент должен: произвести обработку результата анализа в лабораторной работе «Определение влажности серного колчедана»
Раздел 3. Количественный анализ
С помощью количественного анализа можно определить количественные соотношения составных частей, содержание определяемого вещества в образце или концентрацию раствора, содержание примеси.
Методы количественного анализа (химические)
Гравиметрический (весовой) анализ
Титриметрический (объемный) анализ
Газовый анализ – основан на измерении объемов газообразных веществ, вступающих в реакцию или полученных в результате реакций.
Тема 3.1. Гравиметрический анализ
Операции гравиметрического анализа. Расчеты в гравиметрическом анализе. Ошибки при оценке результатов определений (абсолютная и относительная). Лабораторное оборудование в гравиметрическом анализе.
Гравиметрический анализ основан на получении осадков и их взвешивании. По массе осадка и его формуле определяют количество анализируемого вещества.
Основной недостаток метода – большие затраты времени. Достоинство – большая точность.
Операции гравиметрического анализа
Отбор средней пробы и подготовка вещества к анализу
Взятие навески (это количество вещества, которое берется для анализа)
Растворение навески
Осаждение
Проба на полноту осаждения
Фильтрование и промывка осадка
Проба на полноту промывки
Высушивание осадка
Прокаливание осадка
Взвешивание осадка
Для проведения этих операций используется следующая посуда и оборудование:
Посуда общего назначения
Химический стакан
Плоскодонная колба
Коническая колба
Химическая воронка
Бюкс – для хранения твердых веществ, поглощающих влагу, взвешивания и высушивания твердых веществ
Тигель для прокаливания
Промывалка для хранения и использования небольшого количества воды (дистиллированной) и промывания осадка
Стеклянная палочка с резиновым наконечником
Специальная посуда
Эксикатор – для хранения и медленного охлаждения веществ, поглощающих влагу, а также для охлаждения бюкса и тиглей с веществом после высушивания или прокаливания. В нижней части эксикатора находится поглощающее влагу вещество.
Оборудование
Сушильный шкаф
Муфельная печь
Аналитические весы
Отбор средней пробы и подготовка вещества к анализу выполняется для того, чтобы состав анализируемой пробы соответствовал составу образца в целом.
Взятие навески. Массу навески обычно рассчитывают исходя из того, какую массу прокаленного осадка хотят получить: для аморфных осадков задают массу осадка 0,1-0,15 г; для кристаллических – 0,3-0,5 г. Максимальная навеска может быть 1-2 г.
Растворение. После взятия навески приступают к ее растворению (в воде или кислоте). Количество растворителя должно соответствовать концентрации раствора определяемого компонента: 0,5-1%.
Навеску растворяют при слабом нагревании, не доводя до кипения во избежание разбрызгивания. Хорошо растворимое вещество растворяют без нагревания, на холоду.
Осаждение. Цель этого этапа гравиметрического анализа – количественный перевод определяемого компонента в определенное химическое соединение.
По массе осадка можно рассчитать содержание определяемого компонента. Чем полнее выполнено осаждение, тем точнее результат анализа.
Одна из причин, которые могут вызвать неполный переход в осадок определяемого компонента, связана с растворимостью осадка.
Абсолютной полноты осаждения достичь нельзя, но можно уменьшить потери до нескольких сотых долей процента.
Различают осаждаемую и весовую формы вещества. Осаждаемая – это то соединение, которое получают при действии осадителя. Осаждаемая форма должна быть:
менее растворимой, чтобы избежать потери при промывки;
крупнокристаллической;
легко переходить в весовую форму – это соединение, получаемое при прокаливании осаждаемой формы.
Весовая форма должна быть:
устойчивой на воздухе;
иметь определенную формулу.
Прежде выбирают осадитель. Осадитель выбирают исходя из следующих требований к нему:
он должен образовывать с анализируемым ионом менее растворимое соединение;
он должен быть летучим, чтобы полностью удалятся при прокаливании;
он должен быть специфическим реактивом, чтобы не осаждать примеси.