
- •Токар а.В., Киприч в.В. Аналітична хімія
- •Тема 1 теоретичні основи аналітичної хімії Рівноваги у розчинах слабких електролітів
- •Сильні електроліти
- •Водневий показник
- •Буферні розчини
- •Гідроліз солей
- •Розчини комплексних сполук
- •Рівноваги у гетерогенних системах
- •Запитання для самоконтролю
- •Розрахунковий практикум 1 Рівновага у гомогенних системах
- •Розв’язування
- •Розв’язування
- •Розв’язування
- •Задачі для самостійного розв’язку
- •Розрахунковий практикум 2 Рівновага у гетерогенних системах
- •Розв’язування
- •Розв’язування
- •Розв’язування
- •Задачі для самостійного розв’язку
- •Тема 2 Якісний хімічний аналіз
- •Аналітична реакція
- •Хімічні реактиви
- •Системи якісного аналізу катіонів
- •Аналітична класифікація аніонів
- •Дробний та систематичний аналіз
- •Запитання для самоконтролю
- •Тема 3 Кількісний хімічний аналіз. Гравіметрія
- •Проба, її добір та підготовка до аналізу
- •Гравіметричний аналіз
- •Основні операції гравіметричного аналізу
- •Запитання для самоконтролю
- •Розрахунковий практикум 3 обчислення у гравіметричному аналізі
- •Розв’язування
- •Розв’язування
- •Розв’язування
- •Задачі для самостійного розв’язку
- •Тема 4 титриметричний аналіз
- •Класифікація методів титриметричного аналізу
- •Способи вираження концентрацій розчинів
- •Розчини в титриметричному аналізі
- •Розрахунки в титриметрії
- •Запитання для самоконтролю
- •Розв’язування
- •Задачі для самостійного розв’язку
- •Тема 5 Кислотно-основне титрування
- •Індикатори в кислотно-основному титруванні
- •Характеристики кислотно-основних індикаторів
- •Випадки кислотно-основного титрування
- •Використання методу нейтралізації
- •Запитання для самоконтролю
- •Тема 6 Окисно-відновне титрування
- •Класифікація методів оксидиметрії
- •Індикатори в окисно-відновному титруванні
- •Перманганатометрія
- •Йодометрія
- •Дихроматометрія
- •Переваги методів окисно-відновного титрування
- •Запитання для самоконтролю
- •Тема 7 Методи комплексонометрії
- •Індикатори хелатометричного титрування
- •Методи хелатометричного титрування
- •Використання комплексонометрії
- •Інші методи
- •Запитання для самоконтролю
- •Тема 8 Фізико-хімічні методи аналізу
- •Електрохімічні методи
- •Оптичні методи
- •Хроматографія
- •Запитання для самоконтролю
- •Короткий термінологічний словник
- •Додатки
- •Список використаної літератури
Сильні електроліти
Сильні електроліти у розбавлених водних розчинах дисоціюють практично повністю. При цьому між утвореними іонами виникає сильна електростатична взаємодія, що обумовлює меншу рухливість іонів, у зв’язку із чим використовують поняття активності:
де f – коефіцієнт активності.
Окрім взаємного притягання іонів, активність враховує взаємодію розчиненої речовини з розчинником, а також присутність сторонніх електролітів, які змінюють рухливість іонів у розчині. Для розбавлених водних розчинів активність дорівнює молярній концентрації речовини.
Водневий показник
Для характеристики реакції середовища у процесі аналітичного дослідження використовують значення рН розчинів. Так, у випадку кислого середовища рН складає 1÷6, у випадку лужного – 8÷14, тоді як нейтральне середовище характеризується водневим показником рН 7. У загальному вигляді:
рН = –lg [H3O+]; рOН = –lg [OH–].
Приблизне визначення характеру середовища у розчинах здійснюють за допомогою універсального індикатора, що змінює свій колір у певному інтервалі значень рН. До упаковки індикаторного паперу зазвичай додається кольорова шкала, яка показує, якого кольору набуває індикаторний папір в залежності від характеру середовища. Встановлення рН за такою шкалою значно спрощує та прискорює процес аналітичного визначення, даючи при цьому досить точні результати. Нижче показано зміну забарвлення жовтого універсального індикатора в залежності від величини рН досліджуваного розчину (табл. 1.2).
Таблиця 1.2. Зміна забарвлення жовтого універсального індикатора
в залежності від величини рН розчину
рН |
Колір індикаторного паперу |
рН |
Колір індикаторного паперу |
1 |
Червоний |
6 |
Темно-жовтий |
2 |
Рожево-червоний |
7 |
Салатовий |
3 |
Інтенсивно-оранжевий |
8 |
Зелений |
4 |
Світло-оранжевий |
9 |
Синьо-зелений |
5 |
Світло-жовтий |
10 |
Синій |
Буферні розчини
Для підтримання сталого рН у хімічних та біологічних системах використовують буферні розчини, що являють собою суміш слабкої кислоти та її солі, суміш слабкої основи та її солі або суміш розчинів солей багатоосновних кислот різного ступеня заміщення: ацетатна буферна суміш (CH3COOH + CH3COONa); амоніачна буферна суміш (NH3H2O + NH4Cl); фосфатна буферна суміш (NaH2PO4 + Na2HPO4); карбонатна буферна суміш (NaHCO3 + Na2CO3).
Буферний розчин перешкоджає зміні pH, яка може спостерігатися при розбавлянні розчину або при додаванні до нього сильної кислоти чи основи. При цьому кожна буферна система характеризується буферною ємністю, що визначається кількістю речовини сильної кислоти або основи, яку необхідно додати до 1 л розчину, щоб змінити його рН на одиницю. Водневий показник таких систем обчислюють, виходячи зі значення константи рівноваги кислоти чи основи, а також молярних концентрацій цих речовин та відповідних солей у розчині.