
- •Головне видавництво видавничого об'єднання «вища школа»
- •Передмова
- •Предмет аналітичної хімії
- •Сучасні завдання аналітичної хімії
- •Методи аналітичної хімії
- •§ 1. Закон діючих мас
- •§ 2. Теорія електролітичної дисоціації
- •§ 3. Концентрація водневих іонів води. Поняття про рН
- •§ 4. Концентрація водневих іонів розчинів кислот і основ
- •§ 5. Гідроліз. Концентрація водневих іонів розчинів солей
- •§ 6. Буферні розчини
- •§ 7. Графічний метод обчислення рН розчину
- •§ 9. Добуток розчинності
- •§ 10. Вплив однойменних іонів на розчинність осадів
- •§ 11. Розчинність осадів у кислотах
- •§ 12. Розчинність осадів при утворенні комплексів
- •§ 13. Осади кристалічні і неявнокристалічні (аморфні)
- •§ 14. Колоїдні розчини
- •Розділ 3. Комплексні сполуки
- •§ 15. Загальні положення
- •§ 16. Комплексні сполуки з неорганічними лігандами
- •§ 17. Комплексні сполуки з органічними лігандами
- •§ 18. Застосування комплексних сполук в аналізі
- •§ 19. Органічні реактиви
- •Розділ 4. Реакції окислення-відновлення
- •§ 20. Загальна характеристика
- •§ 21. Окислювально-відновний потенціал
- •§ 22. Властивості окислювально-відновного потенціалу. Рівняння Нернста
- •§ 23. Окислювальний потенціал і напрям реакцій окислення-відновлення
- •§ 24. Індуктивні реакції окислення-відновлення
- •§ 25. Хроматографічний аналіз. Іонообмінники
- •§ 26. Екстракція. Інші методи розділення
- •§ 27. Аналіз у розчині та сухий метод аналізу
- •§ 28. Макро-, мікро- і напівмікроаналіз. Краплинний, безстружковий і мікрокристалоскопічний методи аналізу
- •§ 29. Чутливість і специфічність реакцій
- •§ Зо. Хімічні реактиви
- •§ 31. Концентрація розчинів
- •§ 32. Техніка роботи в лабораторії якісного аналізу
- •§ 33. Дробний і систематичний методи якісного аналізу
- •§ 34. Класифікація катіонів на аналітичні групи
- •Розділ 7. І аналітична група катіонів
- •§ 35. Загальна характеристика групи
- •§ 36. Натрій
- •§ 38. Амоній
- •§ 39. Магній
- •§ 40. Аналіз суміші катіонів і аналітичної групи
- •Розділ 8. II аналітична група катіонів § 41. Загальна характеристика групи
- •§ 43. Стронцій
- •§ 44. Кальцій
- •§ 45. Аналіз суміші катіонів і і II аналітичних груп
- •Розділ 9. Ill аналітична група катіонів § 46. Загальна характеристика групи
- •§ 47. Алюміній
- •§ 48. Хром
- •§ 50. Марганець
- •§ 51. Цинк
- •§ 52. Кобальт
- •§ 53. Нікель
- •§ 54. Аналіз суміші катіонів III аналітичної групи
- •§ 56. Аналіз суміші катіонів III, II і і аналітичних груп, що містить фосфат-іони
- •Розділ 10. IV аналітична група катіонів
- •§ 57. Загальна характеристика групи
- •Підгрупа срібла
- •§ 59. Свинець
- •§ 60. Ртуть (і)
- •§ 61. Аналіз суміші катіонів підгрупи срібла
- •IV аналітичної групи
- •Підгрупа міді
- •§ 62. Ртуть (II)
- •§ 64. Кадмій
- •§ 65. Вісмут
- •§ 66. Аналіз суміші катіонів IV—і аналітичних груп
- •Розділ 11. V аналітична група катіонів § 67. Загальна характеристика групи
- •§ 69. Сурма
- •§ 70. Олово
- •§ 71. Аналіз суміші катіонів IV і V аналітичних груп
- •Розділ 12. Аналіз рідкісних елементів § 72. Загальна характеристика
- •§ 73. Титан
- •§ 74. Ванадій
- •§ 75. Молібден
- •§ 76. Вольфрам
- •§ 78. Безсірководневі методи якісного аналізу катіонів
- •Розділ 13. Аналіз аніонів § 79. Класифікація аніонів
- •І група аніонів
- •§ 86. Кремнієва кислота і реакції силікат-іонів SiO|—
- •II група аніонів
- •§ 91. Йодистоводнева кислота і реакції йодид-іонів і
- •§ 92. Сірководнева кислота і реакції сульфід-іонів s2-
- •Ill група аніонів
- •§ 94. Азотна кислота і реакції нітрат-іонів імог
- •§ 95. Азотиста кислота і реакції нітрит-іонів n02
- •§ 96. Оцтова кислота і реакції ацетат-іонів сн3соо
- •§ 97. Хлорнувата кислота і реакції гіпохлорат-іонів сюг
- •§ 98. Аналіз суміші аніонів і—III аналітичних груп
- •§ 100. Розчинення речовини і виявлення катіонів
- •§ 101. Виявлення аніонів
- •§ 102. Аналіз металів і сплавів
- •§ 103. Предмет і значення кількісного аналізу
- •§ 104. Визначення основних компонентів і визначення домішок
- •§ 105. Класифікація хімічних методів кількісного аналізу
- •І. Гравіметричий аналіз1
- •§ 106. Суть методу
- •§ 107. Вимоги до осадів у гравіметричному аналізі
- •§ 108. Співосадження
- •§ 109. Умови осадження
- •§ 110. Відокремлення осаду від маточного розчину
- •§ 111. Переведення осаду у вагову форму
- •§ 112. Принцип дії аналітичних терезів
- •§ 113. Правила користування аналітичними терезами і зважування на них
- •Розділ 18. Приклади гравіметричних визначень
- •§ 114. Розрахунки у гравіметричному аналізі
- •0,3115 Г становить 100%;
- •0,5025 Г становить 100%; 0,0874 г » х%,
- •§ 115. Визначення заліза у вигляді оксиду
- •§ 116. Визначення сульфатів у вигляді сульфату барію
- •§ 117. Розділення і визначення кальцію і магнію
- •§ 118. Визначення нікелю в сталях
- •II. Титриметричний аналіз Розділ 19. Загальні положення титриметричного аналізу
- •§ 119. Суть методу
- •§ 120. Концентрація розчинів і розрахунки в титриметричному аналізі
- •§ 121. Приготування робочих розчинів
- •§ 122. Методи непрямого титрування
- •§ 123. Точка еквівалентності
- •§ 124. Установлення точки еквівалентності за допомогою індикаторів
- •§ 125. Мірний посуд
- •§ 126. Перевірка мірного посуду
- •§ 127. Титрування кислотами та основами
- •§ 128. Індикатори методу кислотно-основного титрування (методу нейтралізації)
- •§ 129. Вибір індикаторів при титруванні кислотами та основами
- •§ 130. Криві титрування
- •§ 131. Помилки титрування
- •2NaHc03 ї± н20 -f- c02 -f Na2c03.
- •§ 132. Робочі розчини методу кислотно-основного титрування
- •§ 133. Приклади застосування методу кислотно-основного титрування (методу нейтралізації)
- •§ 134. Криві титрування
- •§ 135. Індикатори методів окислення-відновлення
- •§ 136. Еквівалент у реакціях окислення-відновлення
- •Розділ 22. Перманганатометрія
- •§ 137. Загальна характеристика методу. Приготування робочого розчину перманганату калію
- •§ 138. Визначення заліза
- •§ 139. Визначення пероксиду водню
- •§ 140. Визначення нітритів
- •Розділ 23. Йодометрія
- •§ 141. Загальна характеристика методу
- •§ 142. Приготування робочих титрованих розчинів
- •§ 143. Йодометричне визначення міді
- •§ 144. Йодометричне визначення активного хлору в хлорному вапні
- •B/r. WNa,s203l/NaliS!03јCl " 10°
- •§ 145. Йодометричне визначення сірки
- •Розділ 24. Метод осадження § 146. Загальна характеристика методу
- •§ 147. Індикатори
- •§ 148. Помилки титрування в методі осадження
- •§ 149. Робочі розчини і вихідні речовини методу осадження
- •§ 150. Визначення галогенід-іонів
- •Розділ 25. Методи комплексоутворення
- •§ 151. Загальні положення методів комплексоутворення
- •§ 152. Меркуриметричне визначення хлоридів
- •§ 153. Комплексонометричне визначення твердості води
- •III. Спектрофотометричний і колориметричний методи аналізу Розділ 26. Загальні положення
- •§ 154. Суть методів
- •§ 155. Загальні умови колориметричного визначення
- •§ 156. Закон Бугера—Ламберта—Бера
- •§ 157. Методи вимірювання інтенсивності забарвлення
- •§ 159. Визначення міді в грунтах
- •§ 160. Загальні положення
- •§ 161. Наближене визначення рН
- •§ 162. Безбуферні методи визначення рН
- •§ 163. Буферний метод визначення рН
- •IV. Аналіз різних матеріалів Розділ 29. Аналіз продуктів харчування § 164. Визначення кислотності хліба і молока
- •§ 165. Аналіз грунту і води
- •§ 166. Визначення оксидів кальцію і магнію в доломіті
- •Розділ 31. Аналіз добрив
- •§ 167. Визначення фосфору в суперфосфаті
- •§ 168. Визначення калію в калійних добривах
- •§ 169. Визначення азоту в аміачних добривах
- •Додатки
- •Кислоти
- •Густина розчинів їдких калі і натру
§ 13. Осади кристалічні і неявнокристалічні (аморфні)
Утворення осаду — це складний процес, і структура осаду залежить від ряду умов.
Більшість звичайних осадів утворюється в кристалічному стані, причому окремі частинки осаду формуються певними етапами. Спочатку утворюються центри кристалізації — зародки, тобто первинні кристали. Вони виростають в агрегати, сполучаються в більші частинки і випадають в осад. Очевидно, первинні кристали утворюються лише при зустрічі великої кількості реагуючих іонів, бо з двох і навіть кількох іонів кристал утворитись не може.
Для виникнення первинних кристалів має значення також кількісне співвідношення реагуючих іонів і розташування їх у просторі. Відомо, що в розчині іони оточені і міцно зв'язані гідратною оболонкою, яка руйнується при утворенні осаду. Отже, процес утворення первинних кристалів досить складний і залежить від індивідуальних властивостей сполуки та умов осадження.
Катіони III аналітичної групи утворюють із сульфідом амонію важкорозчинні сполуки — сульфіди. Ці сполуки при відсутності хлориду амонію на холоді не випадають в осад, і відокремити їх від розчину фільтруванням неможливо, бо утворення первинних кристалів цих і схожих на них речовин та дальше виростання їх в агрегати призводить до утворення колоїдних розчинів, властивості яких розглядаються в наступному параграфі. Прикладом цього може бути осад сульфіду нікелю, який проходить крізь пори фільтра. Гідроксид алюмінію настільки міцно забиває пори фільтра, що фільтрування практично припиняється.
Аморфні осади. Такі осади утворюються при швидкому доливанні розчину осаджувача. При цьому зразу виникає багато центрів кристалізації
66
і дрібних агрегатів кристалів, які сполучаються в більші частинки, тобто відбувається коагуляція колоїдного розчину. Це характерно для багатьох важкорозчинних сполук, наприклад гідроксидів металів, сульфідів металів, кремнієвої і вольфрамової кислот тощо. У зв'язку з дуже незначною розчинністю цих сполук при зливанні реагуючих компонентів розчин стає пересиченим і дуже швидко утворюється велика кількість окремих дрібних частинок. Рентгенівськими дослідженнями встановлено, що переважна більшість осадів має кристалічну решітку і є по суті неявнокристалічними. Назва «аморфний» означає, що осад складається з великої кількості слабо зв'язаних між собою дрібних частинок з великою загальною поверхнею. На поверхні аморфного осаду часто адсорбуються сторонні речовини. Аморфні осади при промиванні можуть утворювати колоїдні розчини, що зумовлено слабким зв'язком між дрібними частинками осаду.
Кристалічні осади. Процес утворення осадів кристалічної форми характеризується тим, що при добавлянні окремих порцій осаджувача нові центри кристалізації утворюються не зразу. Продукт реакції якийсь час залишається в пересиченому розчині. При повільному добавлянні реактиву кристалічні центри виростають у порівняно великі кристали.
Кристалічну форму утворюють речовини, які порівняно з аморфними речовинами краще розчиняються у воді. Розмір окремих кристаликів залежить від умов осадження. Так, є чимало кристалічних осадів, наприклад BaS04, BaCr04, СаС204 тощо, які при швидкому зливанні реагуючих іонів осаджуються як дрібнокристалічні і проходять крізь пори фільтра. Для утворення осаду крупнокристалічної форми треба, щоб перша стадія осадження — процес виникнення центрів кристалізації — відбувалась дуже повільно, тобто щоб розчин під час осадження був по можливості менш пересиченим відносно сполуки, яку осаджують. За таких умов первинних кристаликів виникає менше, але зате більше речовини виділяється на поверхні кристалів, які утворились раніше. З часом кристали укрупнюються.
Щоб зменшити ступінь пересиченості розчину, треба осадження проводити з розведених, гарячих і кислих розчинів дуже повільним добавлянням розведеного розчину осаджувача. За таких умов розчинність збільшується і стадія виникнення центрів кристалізації відбувається повільно, що сприяє зростанню кристалів. Так осаджують BaS04, CaC204 та інші речовини у формі крупних кристалів.
Речовини, що утворюють типові аморфні осади, наприклад сульфіди і гідроксиди металів, навіть при повільному осадженні добути в кристалічній формі не вдається.
Кристалі чні осади мають меншу загальну поверхню, тому значно менше адсорбують на поверхні сторонні речовини. З кристалічними осадами зручніше працювати, ніж з аморфними, бо такий осад можна швидко відфільтрувати й промити. Щодо цього важливе значення мають кристалічні осади сполук металів з органічними реагентами. Так, сполуки металів з 8-ОКСИХ1НОЛ1НОМ значно швидше відфільтровуються і промиваються, ніж аморфні гідроксиди тих самих металів.
З*
67
Кристалічні осади здатні утворювати пересичені розчини, тому розчин після осадження доводиться залишати до повної кристалізації осаду на ЗО хв, а часто і на багато годин. Аморфні осади можна фільтрувати зразу після осадження, звичайно, після повної коагуляції (розчин над осадом має бути прозорий). "