129

ББК 24.4я73

Д33

УДК 543.061/062(075.8)

Денисова С.А.

Д33 Химия (аналитическая): учеб.-метод. пособие для студентов геолог. ф-та / С.А. Денисова, Л.И. Торопов; Перм. ун-т. – Пермь, 2011. – 122 с.

ISBN 5-7944

Учебно-методическое пособие предназначено для студентов 1 курса геологического факультета, обучающихся по направлению 020300.62 «Геология» и специальности 020304.65 "Гидрогеология и инженерная геология". Оно содержит теоретические основы качественного и количественного анализа, а также методики выполнения лабораторных работ. Приведены программа лекционного курса, контрольные вопросы, примеры решения расчетных задач, задачи для самостоятельного решения и рекомендуемая литература по курсу "Химия (аналитическая)".

Рецензенты: профессор кафедры экологии Пермской государственной сельскохозяйственной академии, д. х. н. А.Е. Леснов; старший научный сотрудник института технической химии УрО РАН, д.х.н. В.А. Глушков

Печатается по решению редакционно-издательского совета Пермского государственного университета.

ISBN 5-7944 Денисова С.А.,

Торопов Л.И., 2011

© ГОУ ВПО «Пермский

государственный университет», 2011

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 5

Глава 1. Предмет и значение аналитической химии 6

1.1. Краткий очерк о развитии аналитической химии 8

Глава 2. Теоретические основы аналитической химии 12

2.1. Химическое равновесие в гомогенной системе. Закон действия масс. 12

2.2. Протолитическая теория кислот и оснований 14

2.3. Степень электролитической диссоциации 17

2.4. Константа диссоциации слабого электролита 18

2.5. Коэффициент активности и ионная сила 20

2.6. Диссоциация воды. Водородный и гидроксильный показатели. 21

2.7. Действие одноименных ионов. Буферные растворы. 23

2.7. Гидролиз солей 25

2.8. Произведение растворимости. Произведение активностей ионов 28

Вопросы для самопроверки 30

Глава 3. Качественный анализ 31

3.1. Особенности аналитических реакций и способы их выполнения 31

3.2. Лабораторное оборудование и техника выполнения качественного анализа 34

3.3. Техника выполнения реакций 35

3.4. Методика выполнения основных операций в полумикроанализе 36

3.5. Реакции обнаружения катионов 38

3.5.1. Первая группа катионов 38

Реакции ионов серебра 39

3.5.2. Вторая группа катионов 40

Реакции ионов кальция 40

Реакции ионов бария 42

3.5.3. Третья группа катионов 43

Реакции ионов хрома (III) 43

3.5.4. Четвертая группа катионов 46

Реакции ионов магния 46

Реакции ионов железа(II) 48

Реакции ионов железа(III) 49

3.5.5.Пятая группа катионов 50

Реакции ионов меди 50

3.5.6. Шестая группа катионов 51

Реакции ионов калия 52

Реакции ионов натрия 53

Реакции ионов аммония 54

Особенности анализа катионов VI группы 55

3.6. РЕАКЦИИ ОБНАРУЖЕНИЯ АНИОНОВ 56

3.6.1. Первая группа анионов 57

Реакции карбонат-ионов 57

Реакции сульфат-ионов 59

Реакции фосфат-ионов 59

3.6.2.Вторая группа анионов 61

Реакции хлорид-ионов 61

3.6.3. Третья группа анионов 62

Реакции нитрат-ионов 62

3.7. Лабораторные работы по качественному анализу 63

Глава 4. Количественный анализ 66

4.1. Выполнение измерений, представление и обработка результатов химического анализа 67

4.1.1. Измерение аналитического сигнала 67

4.1.2 Погрешность методов анализа 71

4.1.3. Обработка результатов методом математической статистики 72

4.2. Гравиметрические методы анализа 74

Вопросы и задачи для самостоятельной подготовки 81

4.3. Титриметрический анализ 82

4.3.1. Способы выражения концентрации растворов 83

4.3.2. Техника работы 88

4.3.3. Расчеты в титриметрических методах анализа 93

4.3.4. Метод кислотно-основного титрования 95

Работа 1. Стандартизация раствора хлороводородной кислоты по тетраборату натрия 95

Работа 2. Определение устранимой жесткости (щелочности) воды 96

Работа 3. Определение содержания гидроксида натрия 97

Работа 4. Определение содержания хлороводородной кислоты 99

Вопросы для самостоятельной подготовки 99

4.3.5. Комплексонометрическое титрование 100

Работа 5. Определение общей жесткости воды 102

Работа 6. Определение кальциевой и магниевой жесткости воды 103

Работа 7. Определение содержания меди 104

Работа 8. Определение содержания железа (III) 104

Вопросы для самостоятельной подготовки 105

4.3.6. Окислительно-восстановительное титрование 106

Перманганатометрия 108

Работа 9. Определение содержания железа (II) 108

Вопросы для самостоятельной подготовки 109

4.4. Физико-химические методы анализа 109

Спектроскопические методы анализа 110

Электрохимические методы анализа 112

Методы хроматографического анализа 113

4.5. Решение расчетных задач 117

4.6. Задачи для самостоятельного решения 122

Приложение 125

Содержание курса «Химия (аналитическая)» для студентов 125

геологического факультета 125

Литература 126