IV. Вопросы для выполнения контрольной работы № 2.

Раздел1. Статистическая обработка результатов количественного анализа.

1. Источники ошибок количественного анализа. Правильность и воспроизводимость результатов количественного анализа.

2. Классификация ошибок количественного анализа (систематическая ошибка, случайные ошибки).

3. Систематическая ошибка, процентная систематическая ошибка (относительная величина систематической ошибки).

4. Источники систематических ошибок (методические, инструментальные,

индивидуальные).

5. Оценка правильности результатов количественного анализа (использование стандартных образцов, анализ исследуемого объекта другими методами, метод добавок или метод удвоения).

6. Некоторые понятия математической статистики и их использование в количественном анализе. Случайная величина, варианта, генеральная совокупность, выборка (выборочная совокупность), распределение Стьюдента.

7. Расчет метрологических параметров. Оптимальный объем выборки, среднее значение определяемой величины (среднее), отклонение, дисперсия, дисперсия среднего, стандартное отклонение (среднее квадратичное отклонение), стандартное отклонение среднего, относительное стандартное отклонение, доверительный интервал (доверительный интервал среднего), полуширина доверительного интервала, доверительная вероятность, коэффициент нормированных отклонений (коэффициент Стьюдента), относительная (процентная) ошибка среднего результата.

8. Исключение грубых промахов.

9. Представление результатов количественного анализа. Примеры статистической обработки и представления результатов количественного анализа.

10. Оценка методов анализа по правильности и воспроизводимость. Сравнение двух методов анализа по воспроизводимости (сравнение дисперсий).

11. Метрологическая характеристика методов анализа по правильности: анализ стандартного образца; сравнение результатов количественного анализа образца двумя методами (сравнение средних);

12. примеры сравнения двух методов количественного анализа по правильности и воспроизводимости.

13. Оценка допустимого расхождения результатов параллельных определений.

14. Рекомендации по обработке результатов количественного анализа.

15. Примеры статистической обработки результатов в фармацевтическом анализе.

Раздел2. Общие понятия титриметрического анализа. Расчеты в титриметрии.

1. Титриметрический анализ (титриметрия). Основные понятия (аликвота, титрант, титрование, точка эквивалентности, конечная точка титрования, индикатор, кривая титрования, степень оттитрованноcти, уровень титрования).

2. Требования, предъявляемые к реакциям в титриметрии. Реактивы, применяемые в титриметрическом анализе, стандартные вещества, титранты.

3. Типовые расчеты в титриметрическом анализе. Способы выражения концентраций

в титриметрическом анализе (молярная концентрация, молярная концентрация эквивалента, титр, титриметрический фактор пересчета (титр по определяемому веществу), поправочный коэффициент).

4. Расчет массы стандартного вещества, необходимой для приготовления титранта. Расчет концентрации титранта при его стандартизации. Расчет массы и массовой доли определяемого вещества по результатам титрования.

5. Классификация методов титриметрического анализа: кислотно-основное, окислительно-восстановительное, осадительное, комплексиметрическое и комплексонометрическое титрование.

6. Виды (приемы) титрования (прямое, обратное, косвенное).

7. Способы определения (отдельных навесок, аликвотных частей). Методы установления конечной точки титрования (визуальные, инструментальные).

Радел 3.Кислотно-основное титрование.

1. Ацидиметрия. Титрование сильного основания. Расчет рН в различных точках титрования. Кривая титрования. Индикаторы метода. Примеры. Реакции.

2. Ацидиметрия. Титрование слабого основания. Расчет рН в различных точках титрования. Кривая титрования. Индикаторы метода. Примеры. Реакции.

3. Алкалиметрия. Титрования сильной кислоты. Расчет рН в различных точках титрования. Кривая титрования. Индикаторы метода. Примеры. Реакции.

4. Алкалиметрия. Титрования слабой кислоты. Расчет рН в различных точках титрования. Кривая титрования. Индикаторы метода. Примеры. Реакции.

5. Индикаторы метода кислотно-основного титрования. Требования, предъявляемые к индикаторам. Ионная, хромофорная, ионно-хромофорная теории индикаторов кислотно-основного титрования.

6. Интервал изменения окраски индикатора. Классификация индикаторов (по способу приготовления, применения, по цветности, по механизму процессов взаимодействия с титрантом, по составу). Примеры типичных индикаторов кислотно-основного титрования. Кривые кислотно-основного титрования. Выбор индикаторов по кривой титрования.

7. Рассчитайте молярную массу эквивалента тетробората натрия Na2B4O7 в протолитической реакции с HCl по схеме

Na2B4O7 + 2HCl + 5H2O = 4H3BO3 + 2NaCl

8. Рассчитайте молярную массу эквивалента серной кислоты при реакции с гидроксидом натрия, с гидроксидом бария, с гидроксида алюминия.

9. Рассчитайте молярную массу эквивалента реагирующих веществ в реакциях HCl с карбонатом натрия Na2CO3 с образованием NaHCO3 и H2CO3: а) для НСl; б) для Na2CO3

10. Рассчитайте молряную массу ортофосфорной кислоты H3PO4 в реакциях с гидроксидом натрия с образованием NaH2PO4, Na2HPO4 и Na3PO4.

11. Рассчитайте молряную массу эквивалента H2S в реакциях с NaOH с образованием NaHS и Na2S.

12. Какую массу навески буры Na2B4O7∙10H2O в граммах необходимо взять для приготовления 250 мл раствора, используемого для стандартизации раствора HCl, с молярной концентрацией эквивалента с=с(½Na2B4O7∙10H2O) = 0.1 моль/л?

13. Какой объем раствора HCl (в мл) с молярной концентрацией с1(HCl) = 10.97 моль/л необходимо взять для получения 100 мл раствора с молярной концентрацией с2(HCl) = 0.1 моль/л?

14. Какая навеска безводного карбоната натрия Na2CO3 (в граммах) требуется для приготовления 100 мл раствора с молярной концентрацией с(½Na2CO3) = 0.1 моль/л? Определите титр раствора и титриметрический фактор пересчета по HNO3.

15. Рассчитайте молярную концентрацию, молярную концентрацию эквивалента, титр и титриметрический фактор пересчета по NaOH раствора щавелевой кислоты объемом 200 мл, приготовленного по точной навеске с массой m(Н2С2О4∙2Н2О) = 1.2607 г для стандартизации раствора гидроксида натрия.

16. Из водного раствора объемом V=100 мл, содержащего смесь гидроксида и карбоната натрия, отобрали аликвотную часть – 20 мл раствора для определения щелочи и карбоната при их совместном присутствии методом ацидиметрического титрования раствором HCl с молярной концентрацией титранта с(HCl) = 0.1000 моль/л. Титрование проводили в присутствии двух индикаторов: вначале – по фенолфталеину, затем – по метиловому оранжевому.

Вначале оттитровывается (по фенолфталеину) вся щелочь и карбонат до бикарбоната (что эквивалентно половине карбоната, присутствующего в растворе):

HCl + NaOH = NaCl = H2O

HCl + Na2CO3 = Na2CO3 + NaHCO3

На это расходуется объем титранта, равный V1(HCl).

При дальнейшем прибавлении раствора HCl оттитровывается (по метиловому оранжевому) бикарбонат (что эквивалентно второй половине карбоната, присутствующего в исходном растворе):

HCl + NaHCO3 = NaCl + H2CO3 = NaCl + CO2 + H2O

Рассчитайте концентрацию, титр и массу гидроксида натрия и карбоната натрия в исходном растворе, если на титрование аликвоты 20 мл раствора затрачено V1 = 18 мл и V2 = 22 мл раствора титранта.

17. На титрование аликвоты – 20 мл раствора буры с молярной концентрацией с(Na2B4O7) = 0.0500 моль/л затрачено 15 мл титранта – раствора HCl. Рассчитайте молярную концентрацию и титр раствора HCl.

18. Из мерной колбы, содержащей 100 мл раствора NaОН, отобрали аликвоту – 15 мл раствора. На титрование аликвоты затрачено 18.5 мл стандартного раствора HCl с концентрацией с(HCl) = 0.0862 моль/л. Рассчитайте молярную концентрацию, титр раствора HCl и массу NaОН, растворенную в мерной колбе.

19. Для определения аммиака в соли аммония методом заместительного титрования из анализируемого раствора объемом 100 мл, содержащем соль аммония, отобрали аликвоту – 10 мл и прибавили к ней избыток раствора формальдегида. Кислоту, образовавшуюся при реакции формальдегида с катионами аммония по схеме

4NH4+ + 6H2CO → (CH2)6N4 + 4H+ + 6H2O

в количестве, эквивалентном количеству прореагировавших катионов аммония, оттитровали стандартным раствором гидроксида натрия объемом 9 мл с концентрацией 0.1000 моль/л. Рассчитайте концентрацию, титр и массу аммиака в анализируемом растворе.