2. Надати класифікацію електрохімічних методів аналізу в залежності від природи джерела електроенергії в системі.

1. Електрохімічні - основані на залежності між складом аналізуючої речовини і його електрохімічними властивостями.

2. Кондуктометричний метод - оснований на здатності розчинів електролітів проводити електричний струм;

3. Потенціометричний метод - використовується залежність між складом розчину і потенціалом, який виникає при зануренні в ньому електродів;

4. Електроваговий метод - оснований на електролізі розчинів, осад, що виділився на електродах зважують і по ньому обчислюють кількість речовини, яка була в розчині;

5. Полярографічний метод - оснований на електролізі розчинів і вимірюванні поляризації катода, яка відбувається в розчині під дією електро-окислення чи електровідновлення;

6. Кулонометричний метод - оснований на вимірюванні кількості електрики використаної на електролізі аналізуючої речовини

В цих методах використовуються прилади кондуктометри, потенціометри, кулонметри, іономіри, солеміри, полярографи.

3. Задача.

При стандартних умовах теплота повного згоряння білого фосфору дорівнює 760,1 кДж/моль, а теплота повного згоряння чорного фосфору дорівнює 722,1 кДж/моль. Чому дорівнює теплота перетворення чорного фосфору в білий при стандартних умовах?

Рішення. Реакція згоряння моля чорного фосфору має вигляд:

Н(ч) + 5/4О2 = 1/2Р2О5 + 722,1 кДж/моль.

Цей процес можна провести в дві стадії: спочатку перетворити моль чорного фосфору в моль білого:

P(год) = Р(б) + Q а потім - спалити білий фосфор:

Р(б) + 5/4О2 = 1/2Р2О5 + 760,1 кДж/моль.

За законом Гесса 722,1 = Q + 760,1,

звідки Q = -38 кДж/моль.

Відповідь. -38 кДж/моль.

Еталонна відповідь

Варіант №30

1. Обгрунтувати сутність метода осадочної хроматографії, навести приклад використання даного методу.

Хроматографія - це метод розділення і аналізу сумішей речовин, заснований на різному розподілі компонентів суміші між двома несмешивающимися фазами - одна з яких повинна бути рухливою, а інша нерухомої (ПФ, НФ). Суміш впроваджується в ПФ при контакті з поверхнею НФ компоненти суміші розподіляються між ПФ і НФ відповідно до їх властивостями (адсорбируемостью, розчинність тощо) Встановлюється динамічна рівновага, внаслідок чого молекули суміші, частину часу перебувають у НФ, а частина - в ПФ. Уздовж хроматографічної системи рухаються тільки ті молекули, які знаходяться в ПФ. Різні речовини мають різний спорідненістю до ПФ і НФ. Речовина, сильніше взаємодіє з НФ, буде повільніше рухатися через хроматографічну систему в порівнянні з речовиною, слабше взаємодіє з НФ. Для розділення різних молекул НФ повинна мати хоча б одним з їхніх основних властивостей:

1) фізично сорбувати речовини, що знаходяться в ПФ;

2) хімічно сорбувати речовини, що знаходяться в ПФ;

3) розчиняти колективні речовини;

4) мати пористу структуру і тому утримувати одні речовини і не затримувати інші, залежно від їх розмірів чи форми.

Хроматографічний метод є універсальним для розділення і аналізу сумішей речовин самої різної природи. Залежно від конкретних завдань він видозмінювався, внаслідок чого виникло багато варіантів методу.

В даний час хроматографічні методи класифікують за такими ознаками:

1) агрегатному стані ПФ і НФ;

2) механізму взаємодії речовин, аналізованої суміші та сорбенту;

3) природі явищ, що лежать в процесі поділу;

4) способу оформлення методу;

5) методом проведення аналізу.

По агрегатному стані ПФ може бути рідкої (рідинна хроматографія) або газоподібному (газова хроматографія).

НФ може бути твердим тілом або рідиною, нанесеною на матеріал-носій. Відповідно до цього в рідинної хроматографії розрізняють рідина-рідинну хроматографію (НФ та ПФ - рідкі) і жідкотвердофазную (ПФ - рідка, а НФ - тверда), а в газовій хроматографії газотвердофазную (ПФ-газ, НФ-тверда) і газожидкостную (ПФ -газ, НФ-рідина). Поділ речовин протікає по різних механізмах залежно від природи сорбенту і речовин аналізованої суміші.

По механізму взаємодії речовини і сорбенту розрізняють сорбційні методи, засновані на законах розподілу, і гельфільтраціонние (гельпронікающіе), засновані на різниці розмірів молекул і поділюваних речовин. Найбільш численні сорбційні методи: адсорбційні, розподільні, іонообмінні і осадові.

Відповідно до класифікації по другому ознакою виділяють адсорбційну, розподільну, осадову і ситову хроматографію.

В основі осадової хроматографії лежить явище утворення нерозчинних сполук в результаті хімічних реакцій поділюваних речовин з реактивом-осадителем. Поділ речовин обумовлено тим, що речовина з більш розчинною осадом більшою мірою перебуває в ПФ, ніж речовина з менш розчинним осадом.

За ознакою оформлення методу розрізняють колоночной і площинну хроматографії. У стовпчики варіанті НФ поміщають всередину хроматографічної колонки, а в площинному наносять на плоску поверхню інертного носія (тонкошарова хроматографія) або поверхня сама є НФ (паперова хроматографія). Природно площинний варіант застосуємо тільки для рідинної хроматографії, колонкової хроматографії застосовна для більшого варіантів методу. У колонкової хроматографії розрізняють насадочні або капілярну. У першому випадку колонку засипають або твердим гранульованим адсорбентом (адсорбційна хроматографія), або на гранульований інертним матеріалом - носієм, змоченим рідиною (розподільна хроматографія). В іншому варіанті НФ наносять безпосередньо на внутрішню поверхню довгого капіляра. В обох випадках досягається велика поверхня контакту поділюваних речовин з ПФ. За методом колоночного хроматографирования виділяють найбільш універсальні фронтальний, витіснювальний і елюентний (проявительного) способи.