- •Сборник методических указаний к лабораторным работам
- •«Аналитическая химия»
- •Часть I. Химические методы анализа
- •1.2.2.2.Обнаружение ионов
- •1.2.2.3.Обнаружение ионов
- •1.2.2.4.Обнаружение ионов
- •1.2.2.5.Обнаружение ионов
- •1.2.2.6.Обнаружение ионов
- •1.2.2.7.Обнаружение ионов
- •1.2.2.8.Обнаружение ионов
- •1.2.2.9.Обнаружение ионов
- •1.2.2.10.Обнаружение ионов
- •1.2.2.11.Обнаружение ионов (в присутствии вольфрама)
- •1.2.2.12.Обнаружение ионов
- •1.2.2.13.Обнаружение ионов
- •1.2.2.14.Обнаружение ионов
- •1.2.2.15.Обнаружение ионов
- •1.2.2.16.Обнаружение ионов
- •1.2.2.17.Обнаружение ионов
- •1.2.3.Выполнение реакций обнаружения анионов
- •1.2.3.1.Обнаружение карбонатов.
- •1.2.3.2.Обнаружение нитратов
- •1.2.3.3.Обнаружение ортофосфатов
- •1.2.3.4.Обнаружение силикатов
- •1.2.3.5.Обнаружение сульфидов
- •1.2.3.6.Обнаружение сульфатов
- •1.2.3.7.Обнаружение хлоридов
- •1.3.Вопросы для самоподготовки
- •2.2.1.1.Обнаружение катионов
- •2.2.1.6.Обнаружение катионов
- •2.2.1.7.Обнаружение катионов
- •2.2.1.8.Обнаружение катионов
- •В) Обнаружение катионов
- •Г) Обнаружение катионов
- •2.2.2.5.А нализ центрифугата, содержащего катионы I аналитической группы а) Обнаружение ионов
- •Б) Удаление катионов
- •В) Обнаружение ионов
- •2.2.3.Контрольная задача: анализ смеси катионов I и II групп неизвестного состава
- •2.3.Вопросы для самоподготовки
- •3.Гравиметрия (весовой анализ)
- •3.1.Цель и задачи работы
- •3.2.Программа работы Приборы и реактивы.
- •3.2.1.Определение сульфатов
- •Ход работы.
- •3.2.2.Определение железа
- •Ход работы.
- •3.2.3.Определение никеля
- •Ход работы.
- •3.2.4.Определение кобальта
- •Ход работы
- •3.2.5.Определение перхлоратов
- •Ход работы.
- •3.2.6.Определение салициловой кислоты
- •Ход работы.
- •3.3.Вопросы для самоподготовки
- •Ход работы
- •4.2.1.4.Контрольная задача. Определение уксусной кислоты.
- •4.2.2.Контрольная задача. Определение карбоната и гидроксида натрия при совместном присутствии.
- •Ход работы:
- •4.2.3.Контрольная задача. Определение карбоната и гидрокарбоната натрия при совместном присутствии.
- •Ход работы:
- •4.3.Вопросы для самоподготовки.
- •5.Перманганатометрия.
- •5.1.Цель и задачи работы.
- •5.2.Программа работы
- •5.2.1.Определение железа (II). Оборудование и реактивы:
- •5.2.1.1.Приготовление первичного стандарта щавелевой кислоты
- •Ход работы:
- •5.2.1.3.Контрольная задача. Определение железа (II)
- •Ход работы:
- •5.2.2.Определение кальция
- •Ход работы:
- •5.3.Вопросы для самоподготовки.
- •6.Иодометрия
- •6.1.Цель и задачи работы.
- •Оборудование и реактивы:
- •6.2.Программа работы
- •6.2.1.Определение меди (II)
- •6.2.1.3.Стандартизация рабочего раствора тиосульфата натрия (вторичного стандарта).
- •Ход работы:
- •6.2.1.4.Контрольная задача: Определение меди (II).
- •Ход определения:
- •6.3.Вопросы для самоподготовки.
- •7.Комплексонометрия.
- •7.1.Цель и задачи работы.
- •Оборудование и реактивы:
- •7.2.Программа работы
- •7.2.1.Определение кальция
- •Ход работы:
- •7.2.2.Определение железа
- •Ход работы
- •7.3.Вопросы для самоподготовки
- •Часть II. Инструментальные методы анализа
- •8.2.1.3.Построение градуировочного графика
- •Принципиальная схема фотоэлектроколориметра
- •9.2.1.1.Выбор светофильтра
- •9.2.1.2.Построение градуировочного графика
- •9.2.1.3.Контрольная задача. Определение содержания меди (II) в анализируемом растворе
- •9.2.2.Определение меди в природных и сточных водах после концентрирования на катионите
- •Приборы и реактивы:
- •Ход работы:
- •9.2.2.1.Подготовка катионита:
- •Ход работы:
- •9.2.4.1.Подготовка пробы:
- •9.2.4.2.Подготовка растворов для фотометрирования:
- •9.2.4.3.Определение содержания титана IV в анализируемом растворе:
- •9.2.5.Спектрофотометрическое определение титана (IV) и железа (III) при двух длинах волн (для уирс).
- •Приборы и реактивы:
- •Ход работы:
- •9.2.5.1.Выбор аналитических длин волн:
- •9.2.5.2.Расчёт уравнений градуировочных графиков:
- •9.2.5.3.Определение содержания титана (IV) и железа (III) в анализируемом растворе:
- •Примечание:
- •9.3.Вопросы для самоконтроля
- •Ход работы:
- •10.2.1.1.Приготовление стандартных растворов и раствора сравнения:
- •10.2.1.2.Построение градуировочного графика:
- •10.2.1.3.Контрольная задача. Определение содержания в растворе.
- •10.2.2.Определение сульфатов кинетическим турбидиметрическим методом.
- •Приборы и реактивы:
- •Ход работы:
- •10.2.2.1.Приготовление стандартных растворов и раствора сравнения:
- •10.2.2.2.Построение градуировочного графика:
- •10.2.2.3.Контрольная задача. Определение содержания в анализируемом растворе.
- •10.3.Вопросы для самоконтроля
- •11.2.1.3.Контрольная задача Определение содержания сахара в анализируемом образце:
- •11.2.2.2.Построение градуировочного графика.
- •11.2.2.3.Контрольная задача. Определение содержания хлорида натрия в анализируемом растворе
- •11.3. Вопросы для самоподготовки
- •Ход работы
- •12.2.1.1.Установление титра рабочего раствора
- •12.2.1.2.Подготовка анализируемого образца к титрованию
- •12.2.1.3.Подготовка иономера к работе в режиме определения рН
- •12.2.1.4.Контрольная задача. Определение содержания хлороводородной кислоты в анализируемом растворе.
- •12.2.2.Определение хлородородной и уксусной кислот в растворе при их совместном присутствии методом потенциометрического титрования.
- •12.2.3.Определение железа (II) в присутствии железа (III) методом потенциометрического титрования.
- •Приборы и реактивы
- •Ход работы
- •12.2.3.1.Подготовка анализируемого образца к титрованию
- •12.2.3.2.Подготовка иономера к работе в режиме определения потенциала
- •12.2.3.3.Определение содержания железа (II) в анализируемом растворе
- •12.2.5.2.Подготовка иономера к работе
- •12.2.5.3.Построение градуировочного графика
- •12.2.5.4.Контрольная задача. Определение концентрации нитрат – иона в водном растворе
- •12.3.Вопросы для самоподготовки.
- •Приборы и реактивы
- •Ход работы
- •13.2.1.1.Подготовка анализируемого образца hCl к титрованию
- •13.2.1.2.Подготовка к работе установки для кулонометрического титрования в амперостатическом режиме
- •13.2.1.3.Установление рН раствора в точке эквивалентности
- •13.2.1.4.Проведение предэлектролиза
- •13.2.1.5.Определение концентрации кислоты в контрольной пробе
- •13.2.2.Определение хлороводородной кислоты методом кулонометрического титрования с визуальной фиксацией точки эквивалентности. Приборы и реактивы
- •Ход работы
- •13.2.2.1.Подготовка анализируемого образца hCl к титрованию
- •13.2.2.2.Подготовка к работе установки для кулонометрического титрования в амперостатическом режиме
- •13.2.2.3.Проведение предэлектролиза
- •13.2.2.4.Определение концентрации кислоты в контрольной пробе
- •13.2.3.Определение ионов .
- •Приборы и реактивы
- •Ход работы
- •13.2.3.1.Порядок работы на установке для кулонометрического титрования в амперостатическом режиме
- •13.2.3.2.Контрольная задача Определение содержания ионов .
- •13.2.4.Определение ионов .
- •Приборы и реактивы
- •Ход работы
- •13.2.4.1.Подготовка пробы к анализу
- •13.2.4.2.Выбор потенциала рабочего электрода
- •13.2.4.3.Проведение предэлектролиза
- •13.2.4.4.Контрольная задача. Определение содержания в анализируемом образце
- •13.3.Вопросы для самоподготовки
- •Приборы и реактивы:
- •14.2.2.Определение ионов и в их смеси.
- •14.2.3.Определение солесодержания вод скважин.
- •Приборы и реактивы:
- •Ход работы:
- •14.2.3.1.Градуировка датчика (составление таблиц)
- •14.2.3.2.Контрольная задача. Определение солесодержания испытуемого образца воды
- •14.3.Вопросы для самоконтроля.
- •Ход работы
- •15.2.1.1.Порядок работы на установке для амперометрического титрования.
- •15.3.Вопросы для самоконтроля.
- •Ход работы
- •16.2.1.1.Приготовление стандартного раствора
- •16.2.1.2.Разделение и обнаружение анионов
- •16.2.2.Определение неорганических ионов методом колоночной осадочной хроматографии
- •Приборы и реактивы
- •Ход работы
- •16.2.2.1.Приготовление стандартного раствора
- •16.2.2.2.Построение градуировочных графиков
- •16.2.4.Определние никеля методом пиковой хроматографии на бумаге
- •Приборы и реактивы
- •Ход анализа
- •16.2.4.1.Приготовление стандартных растворов
- •16.2.4.2.Подготовка капилляра
- •16.2.4.3.Построение градуировочного графика
- •16.3.Вопросы для самоподготовки
- •Литература:
Ход работы
К анализируемому
раствору, содержащему не более 5 мг
добавляют 20 капель 30%-ного раствора
и 2 М раствор
при перемешивании до начала образования
черного осадка гидроксида
.
Затем приливают 20 см3 концентрированной
уксусной кислоты и, если осадок не
растворился, раствор нагревают до его
растворения. Разбавляют раствор до
100см3 раствора -нитрозо--нафтола,
доводят до кипения и продолжают нагревать
на водяной бане 20-30 мин., при этом выпадает
осадок красно-бурого цвета. Затем осадок
фильтруют через стеклянный фильтр
(№3-20 – 40 пор), промывают небольшими
порциями горячего раствора уксусной
кислоты и воды. Фильтр с осадком сушат
при 130оС в сушильном шкафу до
постоянной массы и взвешивают в виде
.
Расчет и оформление результатов анализа см. п. 3.2.1.
3.2.5.Определение перхлоратов
Нитрон с перхлорат-ионами в уксуснокислой среде образует малорастворимый осадок перхлората нитрония серовато-белого цвета:
Ход работы.
Раствор, содержащий не более 100 мг перхлората, разбавляют водой до 50 см3, приливают 1 см3 ледяной уксусной кислоты, нагревают до 70 С и добавляют при перемешивании раствор нитрона в небольшом избытке. Необходимо добавить 1,5 см3 раствора на каждые 10 мг перхлората. Раствор охлаждают (охлаждение способствует полному выпадению осадка). Через 1 ч проверяют полноту осаждения. Осадок пропускают через стеклянный фильтр и промывают 2-3 раза 5% уксусной кислотой и 2 раза холодной дистиллированной водой. Тигель с осадком сушат при 100 С в термостате до постоянной массы и взвешивают.
Нитраты можно определять аналогично.
Расчет и оформление результатов анализа см. п. 3.2.1.
3.2.6.Определение салициловой кислоты
Салициловая кислота в щелочной среде с иодом образует желтый осадок тетраиодфениленхинона:
Ход работы.
Анализируемый образец, содержащий не более 30 мг салициловой кислоты, растворяют в 1 М растворе карбоната натрия, разбавляют водой до 50 см3 и приливают при перемешивании раствор иода в небольшом избытке. Необходимо добавить 10-12 см3 0,025 М раствора иода на каждые 10 мг салициловой кислоты. Через 2 ч проверяют полноту осаждения. Осадок пропускают через стеклянный фильтр и промывают 3 раза холодной дистиллированной водой. Фильтр с осадком сушат при 80 С в термостате до постоянной массы и взвешивают.
Расчет и оформление результатов анализа см. п. 3.2.1.
3.3.Вопросы для самоподготовки
Какие требования предъявляются к осаждаемой и гравиметрической формам?
От каких факторов зависят размер и число частиц остатка.
Какие требования предъявляются к осадителю в гравиметрическом анализе.
Как влияют на растворимость осадка присутствие одноименных с осадком ионов, среды, ионная сила раствора, конкурирующие реакции комплексообразования?
Какими причинами обусловлено загрязнение кристаллических и аморфных осадков?
Обоснуйте условия осаждения кристаллических и аморфных осадков.
Какими преимуществами обладают органические осадители перед неорганическими? Какие органические осадители вы знаете?
Предложите и обоснуйте состав промывной жидкости для промывания осадков:
Какие фильтры применяют в гравиметрии для отделения осаждаемой формы?
Какой объем 3% раствора 8-гидроксихинолина
следует взять для осаждения алюминия
из раствора, содержащего 0,1500 г
сульфата алюминия (р = 1 г/мл)?Какой объем 4% раствора тетрафинилбората натрия
следует взять для осаждения калия из
раствора, содержащего 0,1011 г нитрата
калия (ρ = 1 г/мл )?Какую массу бензидина
следует взять для осаждения
сульфат-ионов в слабокислой среде в
виде
.·
из раствора, содержащего 0,1920 г
сульфата натрия?Какую навеску технического карбоната кальция, содержащего 80% следует взять для гравиметрического анализа, если осаждаемая форма
,
гравиметрическая форма
?Чему равны гравиметрические факторы в следующих определениях:
а)
; б)
;
в)
; г)
;
д)
; е)
;
ж)
; з)
;
Вычислить процентное содержание железа в сплаве, если масса гравиметрической формы
0,8000 г, навеска сплава, взятая для
гравиметрического анализа, 0,5600 г.Вычислить процентное содержание кремня в чугуне, если из навески чугунных стружек, равной 1,4255 г, в результате гравиметрического анализа получена гравиметрическая форма
массой 0,0420 г.Определить процентное содержание калия в навеске гербицида, равной 0,8100 г, если масса гравиметрической формы
равна 3,4780 г.Какую навеску органического вещества, содержащего 6% фосфора, следует взять для анализа, если после соответствующей обработки масса гравиметрической формы
равна 0,5000 г?Сколько граммов салициловой кислоты
содержалось в растворе, если при
определении ее гравиметрическим методом
масса гравиметрической формы
равна 0,5780?Вычислить процентное содержание хлормицина
в навеске глазной мази, равной 0,5150 г,
если после соответствующей обработки
масса гравиметрической формы
равна 0,0065 г.Вычислить процентное содержание серы в навеске образца угля (влажность образца 1,30%), равной 0,8460 г, если после соответствующей обработки масса гравиметрической формы равна 0,1025 г.
Рассчитать содержание алюминия (в г) в анализируемом растворе, если масса гравиметрической формы
равна 4,5900 г.Выпадет ли осадок при смешении равных объемов 0,2 М раствора
и 0,1 М раствора
?
ПРАgCl=1,78·10-10.Выпадет ли осадок
при смешении равных объемов 0,1 М
раствора
и 0,05 М
?
.Сколько моль и граммов бария останутся неосажденными при приливании 50 мл 0,1 М раствора серной кислоты к 100 мл 0,1 М хлорида бария?
Сколько граммов перейдет в раствор при промывании осадка: а) 200 мл воды; б) 200 мл 0,1 М раствора
;
в) 200 мл 2,8% водного раствора аммиака
(
=0,98 г/мл)?
.Сколько процентов будет потеряно при промывании навески , равной 0,4200 г: а) 250 мл воды; б) 250 мл 0,1 М
?
ПРВаSO4
= 1,1·10-10.Вычислить растворимость
:
а) в воде; б) в 0,1 М растворе
;
в) в 0,01 М растворе
.
ПР AgI=8,3·10-17.Вычислить растворимость в 0,001 М растворе : а)
(
= 4,0·10-10;
= 4,5·10-7;
= 4,8·10-11); б)
(ПРAlPO4
= 5,75·10-19); в)
(ПРCa3(PO4)2
= 2,0·10-29;
= 7,1·10-3;
= 6,2·10-8 ;
= 5,0·10-13).Вычислить растворимость: а) в 1М водном растворе аммиака (ПРАgCl = 1,78·10-10; К1=2,1·10-3; К2=1,7·10-7); б)
в 1М растворе
(ПРFePO4
= 1,3·10-22; К1=1,10·10-6
К2=5,49·10-10 ; К3 =5,49·10-13;
К4=5,49·10-15; К5=1,03·10-16;
К6=1,03·10-16).
4.Протолитометрический анализ
4.1.Цель и задачи работы
Закрепление знаний теории протолитических равновесий и титриметрического анализа с применением кислотно-основных реакций. Получение навыков титрования с применением – индикоторов, проведения расчетов результатов анализа и их обработка. Контрольная задача – определение протолитов и в растворах протолитов и их смесей неизвестной концентрации.
4.2.Программа работы
4.2.1.Определение уксусной кислоты
Оборудование и реактивы:
Бюретка вместимостью 25 см3;
Мерные колбы вместимостью 100, 250 и 500 см3 ;
Колбы для титрования вместимостью 250 см3 ;
Пипетки Мора на 5, 10, 15, 25 см3;
Аналитические весы с разновесами;
Набор ареометров;
Тетраборат натрия
,
х.ч. или ч.д.а.;Щавелевая кислота
,
х.ч. или ч.д.а.;Хлороводородная кислота концентрированная, х.ч. или ч.д.а.;
Гидроксид натрия кристаллический, х.ч. или ч.д.а.;
Уксусная кислота, раствор
= 1 моль/дм3;Карбонат натрия, водный раствор,
= 2 моль/дм3;Гидрокарбонат натрия, водный раствор,
= 1 моль/дм3;Гидроксид натрия, водный раствор,
= 1 моль/дм3;Метиловый красный, водно-этанольный раствор, = 0,1%;
Метиловый оранжевый, водный раствор, = 0,1%;
Фенолфталеин, этанольный раствор, = 0,1%.
