Подготовка к тестированию ( гиг, глг)

I. Теоретические основы аналитической химии.

Ионному произведению воды соответствует формула: К_Н2О= [H⁺] [OH^-] = 10^-14

рН = - lg[H⁺], pOH = - lg[OH^-], рН + рОН = 14

В чистой воде [H⁺] =[OH^-] – среда нейтральная, рН = 7

Если среда щелочная [OH^-] > [H⁺], рН > 7;

Если среда кислая [H⁺] > [OH^-], pH < 7.

Пример расчета рН сильной кислоты:

Раствор, в 1 л которого содержится 0,63 г HNO₃ имеет рН, равный…..

Решение: Рассчитаем молярную концентрацию HNO₃: С(HNO₃) = ;

V = 1 л, М(HNO₃) = 1+ 14 + 3∙16 = 63 г/ моль

С(HNO₃) = 0,63/ 63 = 0,01 моль/л

рН = - lg [H⁺] = - lg (10^-2) = 2 Ответ: рН = 2

Пример расчета рН сильного основания:

Раствор, в 1 л которого содержится 0,4 г гидроксида натрия имеет рН, равный….

Решение:

Найдем молекулярную массу NaOH и молярную концентрацию раствора NaOH:

М(NaOH) = 23 + 16+ 1 = 40 г /моль; С(NaOH) = 0,4 / 40 = 0,01 моль/л.

рОН = -lg [OH^-] = - lg(10^-2) = 2 рН = 14 – 2 = 12 Ответ: рН = 12

Пример:

Для приготовления 2 л раствора HCl с рН 1 требуется…. моль HCl

1) 0,1 2) 1 3) 0,5 4) 0,2

Решение:

рН = - lg [H⁺] 1 = - lg [H⁺]. Отсюда находим, что [H⁺] = 0,1 моль/л. Это значит, что в 1 л раствора HCl содержится 0,1 моль кислоты, а в 2 л будет 0,2 моль. Ответ: 0,2 моль

*Раствор, в котором значение рН практически не изменяется при добавлении небольших количеств кислоты или основания, называется буферным раствором.

*Вещество, изменяющее свою окраску в зависимости от рН среды, называется индикатором.

II. Качественный анализ

Ионы окрашивают пламя в характерный цвет:

Na⁺ - в желтый цвет; Сu²⁺ - в зеленый цвет; Ва²⁺ - в желто-зеленый

Са²⁺ - в кирпично-красный; К⁺ - в фиолетовый;

Для обнаружения ионов используют следующие реактивы:

Определяемый ион	Используемый реактив	Внешний эффект
Na+	дигидроантимонат калия (KH2SbO4)	белый аморфный осадок
К+	гексанитрокобальтат натрия (Na3 [Co(NO2)6]) гексанитрокупрат натрия (Na2Pb[Cu(NO2)6])	желтый осадок черные или коричневые кристаллы
NH4+	раствор щелочи (KOH или NaOH) реактив Несслера (K2[HgI4] + KOH)	выделяется газ NH3 бурый цвет
Cu2+	избыток раствора аммиака	раствор синего цвета
Cu2+	глицерин в щелочной среде	раствор синего цвета
Fe2+	гексацианоферрат (III) калия (K3[Fe(CN)6]) (красная кровяная соль)	темно-синий осадок (турнбулева синь)
Fe3+	гексацианоферрат (II) калия (K4[Fe(CN)6]) (желтая кровяная соль) тиоцианат аммония или калия (NH4SCN или KSCN)	темно-синий осадок (берлинская лазурь) кроваво-красное окрашивание
Ba2+	H2SO4 раствор серной кислоты	белый кристаллический осадок, не раств. в кислотах
Ca2+	оксалат аммония (NH4)2C2O4	белый кристаллический осадок, не раств. в уксусной кислоте
Cl-	раствор нитрата серебра AgNO3	белый творожистый осадок, не раств. в кислотах
Ag+	раствор HCl	белый творожистый осадок
SO42-	нитрат или хлорид бария (BaNO3, BaCl)	белый кристаллический осадок
PO43-	Молибденовая жидкость ((NH4)2MoO4) Магнезиальная смесь (MgCl2, NH3∙H2O, NH4Cl)	желтый кристаллический осадок белый кристаллический осадок
Pb2+	раствор иодида калия KI	желтый осадок

Признаком протекания качественной реакции между иодом и крахмалом является образование синей окраски.

Индикатор метиловый оранжевый в кислой среде имеет красно-розовую окраску, в щелочной среде – желтую. Фенолфталеин в кислой среде бесцветный, в щелочной среде – малиновый.

Пример вопроса: Метиловый оранжевый окрашивается в розовый цвет в растворе…

1) Al₂(SO4)₃ 2) Na₂S 3) K₂CO₃ 4) BaSO₄

Решение: Необходимо рассмотреть подвергается ли гидролизу данная соль. Al₂(SO4)₃ образована слабым основанием и сильной кислотой, значит реакция среды в растворе будет слабо-кислой, т.е. метиловый оранжевый окрасится в розовый цвет. У сульфида натрия в растворе среда будет слабо-щелочной, у карбоната калия – слабо-щелочной, у сульфата бария – нейтральной, т.к. соль, образованная сильным основанием и сильной кислотой гидролизу не подвергается.