- •А.Н. Пырко сборник задач и контрольные задания по аналитической химии
- •Введение
- •1. Классификация методов анализа
- •2. Метрологические характеристики методов анализа
- •3. Закон эквивалентов
- •4. Свойства растворов
- •4.1 Способы выражения концентрации растворов
- •4.2 Связь различных способов выражения концентрации растворов
- •4.3 Ионная сила и рН растворов
- •4.4 Расчет рН растворов разных электролитов
- •4.5 Решение типовых задач
- •4.6 Задачи для самостоятельного решения
- •5. Гравиметрический (весовой) метод анализа
- •5.1 Основные этапы гравиметрического анализа
- •5.2 Основные требования к осаждаемой и гравиметрической форме
- •5.3 Основные требования к осаждению кристаллических осадков
- •5.4 Общая характеристика метода
- •5.5 Решение типовых задач
- •5.6 Задачи для самостоятельного решения
- •6. Титриметрический (объемный) метод анализа
- •6.1 Общая характеристика метода
- •6.2 Растворы в титриметрическом анализе
- •6.3 Решение типовых задач
- •6.4 Задачи для самостоятельного решения
- •6.5 Реакции в титриметрическом анализе
- •6.6 Процесс и способы титрования
- •6.7 Общие сведения о кривых титрования
- •6.8 Расчет концентрации веществ на различных участках кривых титрования
- •7. Кислотно-основное титрование (метод нейтрализации) 7.1 Общая характеристика метода
- •7.2 Индикаторы кислотно-основного титрования
- •7.3 Логарифмические кривые кислотно-основного титрования
- •7.4 Титрование слабой кислоты сильным основанием
- •7.5 Титрование смеси кислот (оснований)
- •7.6 Расчет рН раствора в различные моменты титрования
- •7.7 Выбор индикатора титрования
- •7.8 Решение типовых задач
- •7.9 Задачи для самостоятельного решения
- •8. Методы окислительно-восстановительного титрования
- •8.1 Расчет фактора и числа эквивалентности веществ, участвующих в овр
- •8.2 Кривые окислительно-восстановительного титрования
- •8.3 Способы фиксирования конечной точки титрования (к. Т. Т.)
- •8.4 Перманганатометрия
- •8.5 Аналитические возможности метода перманганатометрии
- •8.6 Иодометрия
- •8.7 Приготовление и стандартизация рабочих растворов i2 и Na2s2o3
- •8.8 Условия проведения и аналитические возможности метода
- •8.9 Решение типовых задач
- •8.10 Задачи для самостоятельного решения
- •9. Комплексонометрия
- •9.1 Общая характеристика метода
- •9.3 Кривые комплексонометрии и способы установления конечной точки титрования (к. Т. Т.)
- •9.4 Условия проведения комплексонометрического титрования
- •9.5 Решение типовых задач
- •9.6 Задачи для самостоятельного решения
- •10. Электрохимические методы анализа
- •10.1 Классификация электрохимических методов
- •10.2 Основные электрохимические методы
- •10.3 Решение типовых задач
- •10.4 Задачи для самостоятельного решения
- •11. Хроматографические методы
- •11.1 Механизмы хроматографического разделения
- •12. Спектроскопия
- •12.1 Поглощение в уф- и видимой областях
- •12.2 Люминесценция
- •12.3 Инфракрасная (ик) спектроскопия
- •12.4 Ядерный магнитный резонанс (ямр)
- •12.5 Масс-спектрометрия (мс)
- •Химические сенсоры
- •12.6 Решение типовых задач
- •12.7 Задачи для самостоятельного решения
- •13. Аналитическая проба
- •Отбор проб веществ разного агрегатного состояния
- •Получение лабораторной пробы
- •Разложение пробы
- •Дополнение
- •Аналитическая химия (Вопросы к сдаче зачета)
- •Варианты контрольных работ
- •Содержание
10.4 Задачи для самостоятельного решения
1 Рассчитать окислительно-восстановительный потенциал системы Ag+/Ag0 в 0,1 М растворе AgNO3. Как изменится потенциал при прибавлении к раствору эквивалентного количества HCl? Ответ: а) Е = +0,74 В; б) Е = +0,50 В
Каково значение ЭДС гальванического элемента - Pt|Sn4+,Sn2+||Fe3+,Fe2+|Pt, если [Sn4+] = [Fe2+] = 0,01 моль/л и [Sn2+] = [Fe3+] = 1 моль/л? E0(Fe3+/Fe2+)=0,77B; E0(Sn4+/Sn2+) = 0,15B Ответ: ЭДС = 0,80 В
Рассчитать потенциал водородного электрода раствора, содержащего 0,1 моль/л азотистой кислоты HNO2 и такой же концентрации нитрит натрия NaNO2.
КД(HNO2) = 4 . 10-4. Ответ: Е (Н+) = 0,2 В.
11. Хроматографические методы
Хроматография – это способ разделения смеси веществ на отдельные компоненты, основанный на явлении адсорбции и десорбции вещества на поверхности разделяющей подвижную и неподвижную фазы.
Обычно анализируемый образец состоит не из одного вещества, а из смеси веществ. Одни из них представляют интерес для исследователя, другие являются примесями, осложняющими анализ. И хотя существуют аналитические методики, позволяющие проводить анализ сложных смесей, всегда легче работать с чистым веществом. Для получения чистых веществ используют разнообразные методы разделения: перегонку, возгонку, экстракцию, диализ, осаждение, комплексообразование. Здесь мы остановимся на хроматографических методах, широко применяющихся как для разделения веществ, так и для их идентификации и количественного определения.
Хроматографическое разделение основывается на различии таких свойств веществ, как летучесть, полярность, размер молекул, заряд и т.д. От них зависит распределение веществ между подвижной и неподвижной фазами, которые присутствуют в каждой хроматографической методике.
Если подвижная фаза – газ, то метод называется газовой хроматографией (ГХ), если жидкость – жидкостной (ЖХ); если неподвижная фаза заполняет тонкую трубку или колонку, то это колоночная хроматография, а если она нанесена на пластину, то тонкослойная (ТСХ). Принципы разделения во всех случаях одинаковы, различаются только приборная реализация и методика. В тонкослойной хроматографии, например, образец наносят вблизи края пластинки с неподвижной фазой и погружают этот край в растворитель так, чтобы последний не доходил до места нанесения образца. Разделение проводят до тех пор, пока растворитель не дойдет до противоположного конца пластинки. Поскольку определяемые вещества движутся медленнее чистого растворителя, все они остаются на пластинке, но находятся на разном расстоянии от места нанесения образца.
В колоночной хроматографии подвижная фаза непрерывно движется через неподвижную. Смесь, содержащую определяемые вещества, вводят с подвижной фазой в верхнюю часть колонки. Определяемые вещества вымываются из колонки потоком растворителя и проходят через детектор, который определяет их концентрацию. Скорость вымывания характеризуется параметром tr – временем, за которое концентрация вещества на выходе из колонки достигает максимума. Площадь пика на получающейся хроматограмме соответствует количеству вышедшего из колонки вещества.