- •Суть методу прямої потенціометрії. Пряме потенціометричне визначення рН розчинів.
- •4. Вибір електродів в залежності від типу реакції, що лежить в основі потенціометричного титрування.
- •5.Типи хімічних реакцій, що застосовується в потенціометричному титруванні.
- •6.Криві потенціометричного титрування, визначення точок еквівалентності на кривих потенціометричного титрування.
- •7.Способи визначення концентрації методом прямої потенціометрії. Переваги та недоліки потенціометричного титрування.
- •8.Приклади використання потенціометричного титрування у кількісному аналізі речовин з використанням реакцій окиснення-відновлення, осадження, комплексоутворення та кислотно-основної взаємодії.
- •9.Теоретичні основи амперометричного титрування.
- •10. Що спільне і що відмінне в амперометричному титруванні та полярографії?
- •11. Типи кривих амперометричного титрування, визначення кінцевої точки титрування.
- •12. Фізико-хімічні основи кондуктометричного методу аналізу. Кондуктометричне титрування.
- •13. Який вигляд має крива кондуктометричного титрування сильної кислоти сильною основою?
- •14. Який вигляд має крива кондуктометричного титрування суміші кислот hCl I ch3cooh сильною основою?
- •16 Високочастотне кондуктометричне титрування.
- •18. Класифікація методів кулонометричного аналізу.
- •19. Закони, що лежать в основі кулонометрії.
- •20. Визначення точки еквівалентності в кулонометричному титруванні.
- •15. Визначення точки еквівалентності на кривих кондуктометричного титрування.
- •21.Види забруднених осадів та їх характеристики
- •21. Гідроліз солей. Визначення реакції середовища у розчинах солей, що гідролізують.
- •22. Способи підвищення та зменшення гідролізу солей. Навести приклади використання цього процесу в аналізі.
- •24. Окислювально-відновні реакції в аналітичній хімії. Каталітичні та автокаталітичні реакції. Поняття про індуковані (спряжені) та реакції дисмутації. Навести приклади.
- •26. Фактори, що впливають на величину окислювально-відновних потенціалів. Навести приклади.
- •1) Вплив температури розчину.
- •2) Вплив присутності каталізаторів.
- •28. Основні окисники та відновники, які використовуються при аналізі іонів.
- •29. Будова комплексних сполук (теорія Вернера). Типи комплексних сполук, які використовуються в аналітичній хімії. Навести приклади. Теорія Вернера.
- •30. Константа нестійкості комплексних сполук та константа стійкості. Зв’язок між цими величинами, фактори, від яких залежить їх значення.
- •31. Умови утворення та руйнування комплексних сполук.
- •33. Умови та способи отримання колоїдних розчинів.
- •36. Методи розділення і концентрування речовин.
- •37. Механізми процесу екстракції хімічних сполук. Вимоги до органічних розчинників, які використовуються в екстракції.
- •38. Закон розподілу в екстракції. Константа розподілу, ступінь однократної екстракції, коефіцієнт розподілу, зв’язок між названими величинами. Фактори, що впливають на величину цих показників
- •39. . Криві (ізотерми) екстракції. Фактори, що впливають на характер кривих екстракції.
- •40.Застосування екстракції для ідентифікації катіонів та аніонів. Навести приклади.
- •1.Суть методу кислотно-основного титрування. Ацидиметрія та алкаліметрія.
- •2.Криві титрування методу нейтралізації. Фактори, що впливають на величину стрибка на кривій титрування.
- •5. Крива титрування слабкої кислоти.
- •6. Теорії індикаторів методу нейтралізації.
- •8.Похибки кислотно-основного титрування
- •1. Аналітична хімія як дисципліна та її завдання.
- •2. Класифікація методів хімічного аналізу в залежності від кількості аналізованого зразку. Переваги напівмікрометоду аналізу.
- •3. Способи проведення хімічних реакцій в аналізі. Навести приклади.
- •4. Основні вимоги до аналітичних реакцій. Способи підвищення чутливості та специфічності аналітичних реакцій.
- •5. Зовнішній ефект (аналітичний сигнал) якісних реакцій.
- •6. Характеристики чутливості якісних реакцій (граничне розбавлення, гранична концентрація, мінімальний об’єм граничного розбавленого розчину, границя визначення).
- •7. Систематичний та дробний аналіз. Групові та специфічні якісні реакції.
- •8. Вимоги до групового реагенту. Основні групові реагенти кислотно-основної класифікації.
- •9. Методи розділення і концентрування речовин. Навести приклади.
- •10. Види класифікацій катіонів на аналітичні групи. Їх коротка характеристика.
- •13. Фактори, що впливають на утворення осадів і повноту осадження. Вказати умови утворення та розчинення осадів на прикладі сполуки KtaAnb у випадках:
- •14. Стан електролітів в розчинах. Активна концентрація електролітів у розчинах. Зв’язок між коефіцієнтом активності та іонною силою розчину.
- •15. Електролітична дисоціація води. Іонний добуток води. Водневий та гідроксильний показники.
- •16. Дисоціація електролітів у водному середовищі. Сильні та слабкі електроліти.
- •17. Ступінь дисоціації слабких електролітів. Фактори, що впливають на його величину. Закон розведення Оствальда
- •Кислота основа
- •19. Розрахунок рН у водних розчинах сильних і слабких кислот, сильних і слабких основ.
- •Розрахунок рН розчинів слабких кислот і основ.
- •20. Призначення та склад буферних розчинів. Буферна ємність.
- •1 Класифікація методів окисно-відновного титрування.
- •2.Способи фіксування точки еквівалентності в методах окисно-відновного титрування. Їх коротка характеристика.
- •3. Редокс-індикатори. Механізм дії забарвлення редокс-індикаторів. Навести формули відповідних індикаторів.
- •4.Криві окислюваьно-відновлювального титрування. Фактори, що впливають на величину стрибка кривої титрування
- •6.Застосування перманганатометрії в аналізі. Титранти та індикатори методу.
- •1.Класифікаці методів кількісного аналізу.
- •4. Поняття про генеральну та вибіркову сукупності.
- •5. Статистична обробка результатів аналізу.?
- •1.Гравіметричний аналіз.
- •2. Основні етапи гравіметричного визначення досліджуваних речовин.
- •3. Осадова форма. Гравіметрична форма.Гравіметричний фактор.
- •4. Умови одержання аморфних та кристалічних осадів
- •5. Забруднення осадів. Види забруднень осадів.
- •1 Закон еквівалентів, його застосування.
- •2. КласифІкація тиТриметричних методів аналізу за типом хім..Реакцій. Класифікація методів титриметричного аналізу
- •3. Пряме титрування.
- •4. Зворотне титрування. Титрування за заміщенням
- •5Точка еквівалентності.Методи.
- •6.Як перевірити місткість вимірювального посуду(колб, б*бюреток, піпеток). Криві поправок.
- •7. Способи вираження концентрації розчинів Концентрація розчинів і способи її вираження
- •8.Речовини –стандарти та їх розчини.
- •Класифікація хроматографічних методів аналізу. Розподільча хроматографія, її характеристика:
- •2.Адсорбційна та іонообмінна хроматографія. Коротка характеристика. Назвати основні групи іонообмінників. Їх застосування в аналізі
- •3.Афінна хроматографія. Принцип розділення. Гель-хроматографія. Суть методу. Застосування в аналізі.
- •4.Хроматографія в тонкому шарі сорбенту. Механізми розділення речовин в тонкому шарі. Величина Rf. Фактори, що впливають на цю величину
- •5.Способи хроматографування. Характеристика одномірного, двомірного, висхідного, низхідного та кругового способів хроматографування
- •6.Сорбенти для тонкошарової хроматографії, їх модифікації. Вибір рухомої фази у тонкошаровій хроматографії.
- •8.Хроматографія на папері. Основні етапи розділення речовин на папері.
- •9.Високоефективна рідинна хроматографія. Основні теоретичні положення даного методу
- •10.Газо-адсорбційна та газо-рідинна хроматографія. Фактори, що впливають на розділення речовин за допомогою названих методів.
- •12)Основні системи і вузли газового хроматографа. Їх характеристика та призначення
- •13)Якісний газо-хроматографічний аналіз. Абсолютні та відносні параметри утримування в газовій хроматографії
- •14)Кількісний газо-хроматографічний аналіз. Метод абсолютного калібрування та метод внутрішнього стандарту в газовій хроматографії, їхні переваги та недоліки.
- •15.Ідентифікація суміші спиртів газо-хроматографічним методом аналізу
- •16.Рефрактометричний метод аналізу. Розрахунок рефрактометричного фактору, питомої та молярної рефракції речовини. Застосування рефрактометрії.
- •Метод Фаянса-Фішера-Ходакова
- •Умови проведення титрування:
- •Титрант: втор. Станд. Розчин Hg2(no3)2.
- •Переваги меркурометрії порівняно з аргентометрією:
- •Переваги комплексонів.
- •Меркуриметрія
14)Кількісний газо-хроматографічний аналіз. Метод абсолютного калібрування та метод внутрішнього стандарту в газовій хроматографії, їхні переваги та недоліки.
В основі цього аналізу лежить залежність висоти піку h або його площі S від кількості речовини. Для вузьких піків краще вимір h, для широких розмитих - S. Площа піку вимірюють різними способами: множенням висоти піка (h) на його ширину (а 1 / 2), виміряну на половині його висоти; за допомогою інтегратора. Електричними або електронними інтеграторами постачені сучасні хроматографи.
Для визначення вмісту речовин у пробі використовують в основному три методи: метод абсолютної градуювання, метод внутрішньої нормалізації і метод внутрішнього стандарту.
Метод абсолютної градуювання заснований на попередньому визначенні залежності між кількістю введеного речовини і площею або висотою піка на хроматограмі. У хроматограму вводять певну кількість градуювальної суміші і визначають площі або висота отриманих піків. Будують графік залежності площі або висоти піку від кількості введеної речовини. Аналізують досліджуваний зразок, вимірюють площу або висоту піка визначається компонента і на підставі градуювального графіка розраховують його кількість.
Метод внутрішньої нормалізації заснований на приведенні до 100% суми площ всіх піків на хроматограмі.
15.Ідентифікація суміші спиртів газо-хроматографічним методом аналізу
Ідентифікація сполук здійснюється по часу їх утримання. Кількісне визначення кожного з компонентів розраховують, виходячи з величини аналітичного сигналу, виміряного за допомогою детектора, який під’єднується до виходу хроматографічної колонки.
Метод ВЕРХ використовується в санітарно-гігієнічних дослідженнях, екології, медицині, фармації, нафтохімії, криміналістиці, для контролю якості та сертифікації продукції.
Вимоги до внутрішнього стандарту:
1. Добре розчинний в пробі і хімічно інертний до компонентів аналізованої суміші, нерухомої фази і тв. носія.
2.Внутрішній стандарт вибирають з числа сполук, близьких до об’єктів аналізу по структурі і леткості.
3.Внутрішній стандарт в пробі підбирають так, щоб відношення площ піків стандарту і визначуваної речовини було близьке до 1.
4.Пік внутрішнього стандарту на хроматограмі повинен розміщуватись в безпосередній близькості до піків сполук – об’єктів аналізу, не накладаючись ні на них, ні на піки інших речовин.
5.Внутрішній стандарт не повинен містити домішок, які накладаються з піками визначуваних речовин-компонентів проби.
6.Якщо визначають в пробі дві і більше речовин, що значно відрізняються часами утримування, то доцільно використовувати 2 і більше внутрішніх стандарти.
16.Рефрактометричний метод аналізу. Розрахунок рефрактометричного фактору, питомої та молярної рефракції речовини. Застосування рефрактометрії.
Рефрактометрія () — оптичний метод аналізу, заснований на вимірюванні показника заломлення (n) досліджуваної речовини за допомогою рефрактометра.
Визначити концентрацію розчинів речовин рефрактометричним методом можна двома способами: розрахунковим та графічним. При розрахунковому способі використовують формулу, що відображає залежність між концентрацією розчину та його показником заломлення: n = n0 + F·C → C = (n – n0)/F, де n — показник заломлення розчину; n0 — показник заломлення розчинника; F — рефрактометричний фактор; C — концентрація розчину (%). Рефрактометричний фактор (F) демонструє зміну показника заломлення при зміні концентрації розчину на 1%. Його встановлюють експериментально або розраховують за таблицями показників заломлення.
Рефрактометричний метод використовують на практиці для кількісного визначення концентрації речовин водних та неводних розчинів, органічних та мінеральних кислот, солей, концентрації етилового спирту, гліцеролу, для визначення вмісту білка в крові та ін.
3. Спектр речовини в УФ-ділянці. Основні його характеристики. Природа смуг вбирання в УФ-ділянці спектру. |
16:44:33 |
|
|
|
3. Спектр речовини в УФ-ділянці. Основні його характеристики. Природа смуг вбирання в УФ-ділянці спектру СПЕКТРОФОТОМЕТРІЯ — метод аналізу, що базується на визначенні спектра поглинання або вимірюванні світлопоглинання при певній довжині хвилі, яка відповідає максимуму кривої поглинання досліджуваної речовини. Аналіз здійснюють за поглинанням речовинами монохроматичного випромінювання у видимій, УФ- і ІЧ-ділянках спектра.С. використовують для ідентифікації сполук, дослідження складу, будови і кількісного аналізу індивідуальних речовин і багатокомпонентних систем. Криву залежності поглинання від довжини хвилі або хвильового числа називають спектром поглинання речовини. Ця крива є специфічною характеристикою певної речовини. Якісний аналіз речовин за їх спектрами поглинання проводять двома способами: за відомими параметрами спектра поглинання досліджуваної речовини; порівнянням спектрів поглинання розчину стандартної речовини і розчину досліджуваної речовини одного й того ж складу. Застосування в аналізі методу спектрофотометрії, як і інших фотометричних методів, ґрунтується на використанні для визначення концентрацій речовин закону Бугера–Ламберта–Бера: lg(I0/I)=χ·C·l |
1. Класифікація спектрофотометричних методів в залежності від довжини хвилі, що використовується. Більшість спектрофотометрів працюють у видимій, УФ та ІЧ областях. Якісний аналіз речовин за їх спектрами поглинання проводять 2-ма способами: за відомими параметрами спектра поглинання досліджуваної речовини порівняння спектрів поглинання розчину стандартних речовин і розчину досліджуваної речовини одного й того ж складу. Вона ґрунтується на законі Б-Л-Б. Тут можна аналізувати незабарвлені розчини речовин, тоді аналіз проводять в УФ та ІЧ області спектра. Спектрофотометр дозволяє вирішити велику область задач: одночасне кількісне визначення декількох компонентів багатокомпонентних сумішей визначення константи іонізації кислот та основ. Існують одно- та двопроменеві спектрофотометри. Спектрофотометр складається з наступних блоків: джерела випромінювання монохроматор кюветне відділення детектор індикатор сигналу фотоструму (гальванометр, мікропроцесор) Відносна похибка спектральних визначень не перевищує 2%. Для вимірювань у видимій області та УФ використовують як розчинники воду, спирти, хлороформ, розчини кислот та лугів (розчини не повинні містити домішки) Концентрацію та товщину шару підбирають так, щоб А = 0,2-0,7, тоді похибка вимірювання мінімальна. В кількісному аналізі використовують так звані аналітичні смуги поглинання речовини. В спектрофотометрії використовують наступні методи визначення концентрації:метод порівняння зі стандартом;
метод калібрувального графіка; метод добавок; метод визначення за середнім значенням молярного коефіцієнта поглинання; при високих концентраціях розчинів досліджуваних речовин А>1, і тоді похибка вимірювань різко зростає. Тоді використовують метод диференціальної спектрофотометрії. екстракційно-фотометричний метод аналіз багатокомпонентних сумішей – якщо компоненти не взаємодіють між собою. Базується на законі Б-Л-Б та законі адитивності. Кількість невідомих концентрацій компонентів повинна дорівнювати кількості обраних довжин хвиль.
4. Молярний та питомий коефіцієнт поглинання, зв’язок між ними. Дати визначення та представити формули їх розрахунку.Величина А1см 1% є питомим показником поглинання, тобто оптичною густиною розчину речовини з концентрацією 10 г/л у кюветі з товщиною шару 1 см: А1см 1%= 10 * E / Mм – питомий показник Молярний показник поглинання характеризує власні властивості речовини поглинати світло певної довжини хвилі, залежить від природи речовини, довжини хвилі, температури й не залежить від концентрації ε = A /c , -молярний показник
6. У якому мольному співвідношенні реагують іони металів різної валентності з трилоном Б? Навести відповідні рівняння реакцій. Пряме титрування розчинами трилону Б проводять наступним чином до аналізованого розчину додають буферний розчин, який має необхідне значення pH, і невелика кількість металлоіндікатора. У точці еквівалентності забарвлення розчину змінюється від забарвлення вільного металлоіндікатора до забарвлення, властивої його комплексу з катіоном тітранта.Прі титрування комплексоном в розчин вводять надлишок лужного буферного розчину, і немає необхідності в попередній нейтралізації, тому пов'язана з цим помилка запобігає. Крім того, пряме титрування розчином трилону Б значно швидше і зручніше.
5. Ідентифікація речовин за УФ-спектрами. Вибір розчинників для УФ-спектрофотометрії. Достовірність результатів аналізу. Спектрофотометрія у видимій області і УФ-областях дозволяє оцінювати ступінь чистоти речовини, ідентифікувати по спектру різні сполуки, визначити константи дисоціації кислот і основ, досліджувати процеси комплексоноутворення. Інфрачервоні (ІЧ) спектри дають характеристику речовин. Наявність в ІЧ-спектрах тих чи інших полос поглинання дозволяє розшифровувати структуру речовини. УФ-спектрофотометричне вимірювання проводять в розчинах. Як розчинники використовують очищену воду, кислоти, луги, спирти (метанол, етанол), деякі інші органічні розчинники. Розчинник не повинен поглинати в тій чи іншій області спектра, що і аналізуємо речовина. Характер спектра (структура і положення полос поглинання) може змінюватися в різних розчинниках, а також при зміні рН середовища. Методом УФ-спектрофотометрії використовують для визначення ідентичності, чистоти і кількісного вмісту лікарських препаратів.
6. Екстракційно-фотоколориметричний метод аналізу. Характеристика методу. Поняття про йонні асоціати. Навести приклади. ФОТОКОЛОРИМЕТРІЯ — метод кількісного аналізу, що ґрунтується на вимірюванні ступеня поглинання або пропускання немонохроматичного світла речовиною, яку визна чають. Прилади, які використовують з цією метою, називають фотоколориметрами. Залеж но від кількості фото елементів, які вико ристовують при вимірюваннях, фотоколориметри розділяють на 2 групи: 1) фотоколориметри з одним фотоелементом (однопроменеві або одноплечові прилади); 2) фотоколориметри з двома фотоелементами (двопроменеві або двоплечові прилади). У промислових та наукових лабораторіях частіше використовують двопроменеві фотоколориметри, оскільки точність вимірювань на цих приладах більша, ніж на однопроменевих. Методи визначення концентрації у Ф.: метод порівняння оптичної густини стандартного і досліджуваного розчинів; метод ви значення за середнім значенням молярного коефіцієнта поглинання; метод градуювального графіка; метод домішок; метод фото метричного титрування. Частіше за все фото колориметричні визначення виконують у види мій ділянці спектра. У зв’язку з цим речовини, які досліджують, повинні бути забарвлені; якщо забарвлення відсутнє, виконують так звані фотометричні реакції, що викликають появу забарвлення. Широке використання Ф. в аналізі фармацевтичних препаратів зумовлено можливістю використовувати відносно недорогі прилади для проведення аналізу з досить високою точністю (відносна помилка — до 5%); наявністю різних фотометричних методик аналізу практично на всі елементи періодичної системи Д.І. Менделєєва; широким вибором фотометричних методик, що дозволяє виконувати визначення концентрацій розчинів речовин ≥10–5%.
2. Молекулярна абсорбційна спектроскопія. Оптична густина та пропускання в спектрофотометрії. Об'єднаний закон Бугера-Ламберта-Бера. Причини відхилення від цього закону. Молекулярно-абсорбційна спектроскопія 1Суть методу та його види. 2Закони поглинання випромінювання. 3Візуальні колориметричні методи аналізу. 4Фотоколориметричні методи аналізу. 5Спектрофотометрія. Молекулярно-абсорбційний спектральний аналіз складається із спектрофотометричного та фотоколориметричного аналізу. Спектрофотометрія – базується на визначенні спектра поглинання або випромінюванні світло поглинання при строго певній довжині хвилі, яка відповідає максимум кривої поглинання досліджуваної речовини. Закон Бугера-Ламберта-Бера Закон Бугера-Ламберта-Бера — закон експоненційного зменшення інтенсивності світла в середовищі в залежності від товщини: де I — інтенсивність світла на глибині x матеріалу I0— інтенсивність світла на поверхні, α — коефіцієнт поглинання.
13) Основні етапи спектрофотометричного визначення сполук (ідентифікація та кількісне визначення). Для ідентифікації досліджуваної речовини записують її спектр поглинання у різних розчинниках і порівнюють отримані дані з такими ж спектрами речовини відомого складу. Якщо спектри поглинання досліджуваної речовини у різних розчинниках збігаються зі спектрами відомої речовини,то можна з великою ймовірність зробити висновок про ідентичність хімічного складу та будови цих сполук. Для кількісного спектрофотометричного аналізу використовують градуювальник графік, питамий або молярний показники поглинання,метод порівняння або метод добавок. Всі названі методи придатні тільки у випадку прямої залежності оптичної густини розчинів досліджуваної речовини від концентрації або вмісту цієї речовини у розчинах.
11. Основні етапи фотоколориметричного визначення сполук. Фотоколориметричне визначення складається з двох етапів: 1. Переведення визначуваного компонента в сполуку, яка поглинає світло. 2. Вимірювання оптичної густини розчину. Для кількісного аналізу треба визначити оптичну густину в певному вузькому спектральному діапазоні. Тому для проведення тільки кількісного аналізу немає необхідності використовувати спектральний прилад за повною схемою. Достатньо виміряти абсорбційність в певних фіксованих спектральних діапазонах, які можна виділити з допомогою простих дисперсійних елементів – світлофільтрів. Найчастіше кількісний аналіз проводять у видимій та ультрафіолетовій областях. Якщо використовується візуальна детекція – прилади називаються фотоколориметрами, якщо фотоелектрична – фотоелектроколориметрами. Оскільки фотометричні методи використовуються для аналізу малих концентрацій, а переважна більшість речовин у розбавлених розчинах безбарвна або слабо забарвлена, то для проведення фотометричних вимірювань у видимій області спектра необхідно визначувані речовини перевести в інтенсивно забарвлені сполуки. З цією метою використовують неорганічні або органічні речовини (фотометричні реактиви), які в строго певних умовах утворюють з досліджуваною речовиною стійкі забарвлені сполуки. Їх і фотометрують (вимірюють світлопоглинання). Аналіз речовин, які не поглинають у видимій області (безбарвних), проводять шляхом перетворення їх за допомогою фотометричних реакцій в забарвлені сполуки. До реакцій, які використовують у фотометрії, ставлять багато вимог, які здебільшого збігаються з вимогами стосовно аналітичних реакцій взагалі.
10. Дати визначення поняттям: "батохромний зсув" та "гіпсохромний зсув", "гіперхромний" та "гіпохромний ефект". Навести приклади.
Батохро́мний зсув, батохро́мний ефе́кт (рос. батохромный сдвиг спектра, англ. bathochromic spectral shift) — зміна позиції піку в абсорбційному, емісійному, трансемісійному чи розсіювальному спектрах молекули в область довших хвиль (з меншою частотою і меншою енергією коливань). Явище може бути спричинене дією розчинника, температури, введенням замісників тощо. Термін має альтернативну назву червоний зсув, на противагу гіпсохромному зсуву — синьому. Гі́псохр́омний зсув (гі́псохро́мне змі́щення) — зміна позиції піку в абсорбційному, емісійному, трансемісійному чи розсіювальному спектрі молекули в область коротших хвиль (з більшою частотою і більшою енергією коливань). Має альтернативну назву синій зсув, на відміну від батохромного зсуву — червоного.
Гі́перхро́мний ефе́кт (рос. гиперхромный эффект, англ. hyperchromic effect) — вплив структурних змін в молекулярних частинках або розчинника на речовину, що поглинає світло, який проявляється у збільшенні інтенсивності спектральної смуги поглинання. Гіпохромний ефект у фотометрії - це - зміщення смуги поглинання в бік довших хвиль - зміщення смуги поглинання в бік коротших хвиль - збільшення інтенсивності поглинання - зменшення інтенсивності поглинання
14. Поляризоване світло, кут обертання площини поляризації світлового променю. Величини питомого та молярного обертання. Їх розрахунок. Одним з важливих у практичному відношенні явищ молекулярної оптики є явище обертання площини поляризації. Воно полягає у тому, що при проходженні монохроматичного лінійно поляризованого світла через деякі речовини обертається площина його поляризації. Це явище було виявлено для значної кількості речовин, які перебувають у різних агрегатних станах. Такі речовини називають природно оптично активними. До них належать кварц, розчин цукру, скипидар, камфора та ряд розчинів складних органічних сполук. Лінійно поляризоване світло при вході в оптично активну речовину внаслідок взаємодії з молекулами поділяється на дві частини. Промені однієї частини поляризовані по колу за годинниковою стрілкою, а другої – проти годинникової стрілки. При виході з речовини світло знову стає лінійно поляризованим. Але оскільки при проходженні через речовину промені з коловою поляризацію мають різні швидкості, а значить і різні фази коливань, то при складанні променів на виході з речовини результуючий лінійно поляризований промінь матиме площину поляризації, повернуту на деякий кут порівняно з падаючим променем. Значення кута обертання площини поляризації при проходженні через таку речовину залежить від різниці швидкостей поширення поляризованих по колу променів, товщини шару середовища та, незначною мірою, від температури.
8. Розрахунки концентрації речовини в розчинах за допомогою спектрофотометрії Однією із задач спектрофотометричного метода є кількісне визначення величин, які характеризують поглинання даною речовиною монохроматичного випромінювання різних довжин хвиль. Ці величини можуть використані як для кількісної характеристики речовини, так і для кількісного визначення в розчині чи в суміші з іншими речовинами. В зв’язку з поділом електромагнітного спектра по довжині хвилі на певні області можна говорити про спектрофотометрію в інфрачервоній, видимій і ультрафіолетовій області. В ультрафіолетовій і видимій області проявляються електронні спектри молекул, в інфрачервоній області – коливальні спектри. В сучасних хімічних дослідженнях широко застосовують спектральні методи. Ці методи все більше застосовують в технічному аналізі хіміко-фармацевтичних препаратів, в аптечній практиці. Серед оптичних методів найбільш доступною, а тому і самою поширеною є видима і ультрафіолетова (УФ) спектрофотометрія, яка дозволяє відносно нескладному обладнанні швидко і точно проводити кількісний аналіз речовин. Спектрофотометрія у видимій області і УФ-областях дозволяє оцінювати ступінь чистоти речовини, ідентифікувати по спектру різні сполуки, визначити константи дисоціації кислот і основ, досліджувати процеси комплексоноутворення.
10. Дати визначення поняттям: "батохромний зсув" та "гіпсохромний зсув", "гіперхромний" та "гіпохромний ефект". Навести приклади. Батохро́мний зсув, батохро́мний ефе́кт (рос. батохромный сдвиг спектра, англ. bathochromic spectral shift) — зміна позиції піку в абсорбційному, емісійному, трансемісійному чи розсіювальному спектрах молекули в область довших хвиль (з меншою частотою і меншою енергією коливань). Явище може бути спричинене дією розчинника, температури, введенням замісників тощо. Термін має альтернативну назву червоний зсув, на противагу гіпсохромному зсуву — синьому. Гі́псохр́омний зсув (гі́псохро́мне змі́щення) — зміна позиції піку в абсорбційному, емісійному, трансемісійному чи розсіювальному спектрі молекули в область коротших хвиль (з більшою частотою і більшою енергією коливань). Має альтернативну назву синій зсув, на відміну від батохромного зсуву — червоного. Гі́перхро́мний ефе́кт (рос. гиперхромный эффект, англ. hyperchromic effect) — вплив структурних змін в молекулярних частинках або розчинника на речовину, що поглинає світло, який проявляється у збільшенні інтенсивності спектральної смуги поглинання. Гіпохромний ефект у фотометрії – це: - зміщення смуги поглинання в бік довших хвиль - зміщення смуги поглинання в бік коротших хвиль - збільшення інтенсивності поглинання - зменшення інтенсивності поглинання |
17:05:23 |
|
|
|
Софія Кунда 17. Показник заломлення (абсолютний та відносний). Фактори, що впливають на величину показника заломлення. Формула перерахунку значення показника заломлення з урахуванням впливу температури (при 20 °C). Відхилення світлового променя від початкового напрямку при переході його з одного середовища в іншу тим більше, чим більша різниця в швидкостях поширення світла в двох даних середовищах. Відомо, що з найбільшою швидкістю світло поширюється у вакуумі. Якщо немає необхідності в особливій точності, можна вважати що швидкість вітла у вакуумі становить 3∙108 м в секунду. Вакуум є найменш оптично густим середовищем. Згідно з хвильовою теорією світла абсолютним показником заломлення світла nабс. для даної прозорої середовища (речовини) є відношення швидкості поширення світла у вакуумі () до швидкості світла в цьому середовищі (V) (речовині): Швидкість світла у вакуумі в 1,00027 рази більше швидкості світла в повітрі і отже: Так як швидкість світла у вакуумі є граничною, то показники заломлення для всіх речовин і будь-яких середовищ більше одиниці. |
9. Вибір оптимальних умов проведення фотоколориметричних визначень речовин (світлофільтра та кювети). Для визначення фенолів в об’єктах навколишнього середовища використовують майже весь арсенал фізико-хімічних метолів аналізу. Разом з тим, одним з найважливіших методів визначення фенолів є фотоколориметричний, оснований на утворенні інтенсивно-забарвлених сполук при взаємодії з фенолами діазотованих п-нітроаніліну чи сульфанілової кислоти. Цей метод відноситься до молекулярного абсорбційного аналізу, що ґрунтується на поглинанні світла молекулами речовини або складними йонами в ультрафіолетовій, видимій та інфрачервоній областях спектра (спектрофотометрія, фотоколориметрія, ІЧ-спектроскопія). Часто фотоколориметричний і спектрофотометричний методи об’єднують в групу, яку називають фотометричними методами аналізу. В основі більшості фотометричних методів аналізу лежить залежність інтенсивності монохроматичного світла, що пройшло через шар забарвленого розчину (І), від інтенсивності падаючого світла (Іо), концентрації забарвленої речовини (С) і товщини шару поглинаючого розчину (l), яка визначається основним законом світлопоглинання – об’єднаним законом Бугера-Ламберта-Бера: І = Іо10–КСl (2) де К — коефіцієнт світлопоглинання, який залежить від природи речовини, температури, природи розчинника і довжини хвилі падаючого світла. Фотоколориметричний метод визначення фенолів у стічних водах ґрунтується на дистиляції фенолів із води з наступним фотометруванням сполуки, отриманої взаємодією фенолів з діазотованим п-нітроаналіном. Фенол і його похідні – це забруднювачі природних об’єктів, які відносяться до сполук другого класу небезпеки, тобто сполук, потрапляння яких в організм людини, тварин і рослин може викликати незворотні зміни. Це як монофункціональні речовини, так і поліфункціональні, наприклад, просто феноли, нітрофеноли, амінофеноли, галогенопохідні фенолів.
12. Фотоколориметричне кількісне визначення речовин у розчинах методом добавок. Диференціальна фотоколориметрія. Фотоколориметричне визначення складається з двох етапів: 1. Переведення визначуваного компонента в сполуку, яка поглинає світло. 2. Вимірювання оптичної густини розчину. Для кількісного аналізу треба визначити оптичну густину в певному вузькому спектральному діапазоні. Тому для проведення тільки кількісного аналізу немає необхідності використовувати спектральний прилад за повною схемою. Достатньо виміряти абсорбційність в певних фіксованих спектральних діапазонах, які можна виділити з допомогою простих дисперсійних елементів – світлофільтрів. Найчастіше кількісний аналіз проводять у видимій та ультрафіолетовій областях. Якщо використовується візуальна детекція – прилади називаються фотоколориметрами, якщо фотоелектрична – фотоелектроколориметрами. Оскільки фотометричні методи використовуються для аналізу малих концентрацій, а переважна більшість речовин у розбавлених розчинах безбарвна або слабо забарвлена, то для проведення фотометричних вимірювань у видимій області спектра необхідно визначувані речовини перевести в інтенсивно забарвлені сполуки. З цією метою використовують неорганічні або органічні речовини (фотометричні реактиви), які в строго певних умовах утворюють з досліджуваною речовиною стійкі забарвлені сполуки. Їх і фотометрують (вимірюють світлопоглинання). Аналіз речовин, які не поглинають у видимій області (безбарвних), проводять шляхом перетворення їх за допомогою фотометричних реакцій в забарвлені сполуки. Диференціальна фотометрія значно розширює область концен трацій, в якій можна реалізувати точні фотометричні виміри, а точ ність деяких методик у цьому випадку навіть підвищується. Під час фотометричного титрування точку еквівалентності виз начають за допомогою фото метричних вимірювань, коли проба або титрант є забарв леними. Наприклад, у процесі титрування солі Fe (II) калій бі хроматом одержують графіч ну залежність, зображену на рис. 9.3. До точки еквівалент ності оптична густина розчину зростає незначно за рахунок забарвлених сполук Сг(Ш). Після точки еквівалентності спостерігається значний зріст оптичної густини внаслідок надлишку титранта (розчин К2Сг2О7 має інтенсивне оранжеве забарвлення). Точку еквівалентності знаходять графічно на перетині двох прямих. Фотометричним титруванням аналізують слабозабарвлені або розведені розчини, які не вдається титрувати іншими методами Інколи використовують спеціальні установки, які дають можливість автоматизувати процес титрування.
7)Калібрувальна крива та калібрувальний графік фотометричних методів. Інтервал оптичної густини з найменшою похибкою фотометричних вимірювань. Метод калібрувальної кривої застосовують зазвичай в тому випадку, коли необхідно виробляти велику кількість визначень даної речовини.Метод калібрувальних кривих найбільш доцільно застосовувати при проведенні великої кількості однотипних серійних аналізів з встановлення визначаються концентрацій по одному і тому ж графіку.Графік залежності поглинання від величини рН. | Графік залежності оптичної щільності від концентрації розчину. Графік залежності поглинання від величини рН. | Графік залежності оптичної щільності від концентрації розчину. Метод калібрувальної кривої заснований на побудові кривої на осях координат. Калібрувальна крива являє собою пряму лінію, що говорить про підпорядкування светопоглощающую-чих розчинів закону Бугера - Ламберта - Бера. Ця пряма зазвичай йде з початку координат.При застосуванні методу калібрувальних кривих знімають кілька полярограмма стандартних зразків. По висоті хвилі h і концентрації С будують калібрувальну криву. По висоті хвилі невідомого зразка визначають його концентрацію по калібрувальної кривої.
Класифікація методів осаджувального титрування. Вимоги до реакцій, які застосовуються в осаджувальному титруванні.
- аргентометрія;
- меркурометрія;
- тіоціанатометрія;
- сульфатометрія;
- хроматометрія;
- гексаціанофератометрія.
Вимоги до реакцій і визначуваних речовин:
1. Визначувана речовина повинна бути добре розчинна у воді і повинна утворювати іон, який би був активним у реакції осадження.
2. Отримуваний у реакції осад повинен бути практично нерозчинним (ДР<10-8 - 10, S<10-5).
3. Результати титрування не повинні спотворюватися явищами адсорбції (співосадження).
4. Випадання осаду повинно відбуватися достатньо швидко (тобто не повинні утворюватися пересичені розчини).
5. Повинна бути можливість фіксації точки еквівалентності.
Криві осаджувального титрування. Їх розрахунок. Фактори, що впливають на скачок титрування.
Крива титрування будується в координатах, які показують зміну концентрації визначуваного іона в залежності від об’єму доданого титранта.
Чим більший стрибок титрування на кривій, тим ширші можливості для вибору відповідного індикатора.
Фактори, які впливають на величину стрибка титрування:
1. Концентрація розчинів титранту і визначуваного іона (чим вищі концентрації, тим більший стрибок титрування).
2. Розчинність осаду, який утворюється в процесі титрування (чим менша розчинність, тим більший стрибок титрування).
Залежність величини стрибка титрування від розчинності важкорозчинного електроліту.
3. Температура (чим вища температура, тим більша розчинність осаду і тим менший стрибок титрування. Титрування проводять при кімнатній температурі).
4. Іонна сила розчину (вплив відносно незначний, тому що іонна сила розчину, порівняно з іншими факторами, не так сильно змінює розчинність осаду; проте, чим вища іонна сила розчину, тим вища розчинність і менший стрибок титрування).
Індикатори осаджувального титрування (осаджувальні, металохромні, адсорбційні). Їх коротка характеристика, принцип і механізм дії.
Індикатори осаджувального титрування: осаджувальні, металохромні, абсорбційні.
Осаджувальні – це індикатори, які виділяють із розчинів у вигляді осаду в добре відомій формі в Т.Е. або близько неї. Відомо не багато осаджувальних індикаторів. Прикладом може бути калій хромат в методі Мора для аргентометричного титрування хлорид-іонів з арґентум нітратом. У вихідний розчин, який містить визначувану кількість хлорид-іонів додають не велику кількість (декілька крапель) водного розчину калію хромату і титрують розчином AgNO3.
Cl - + Ag+ = Ag Cl
Металохромні індикатори в осаджувальному титруванні – індикатори, які утворюють з титрантом забарвлені комплекси поблизу Т.Е.
Один з найбільш відомих металохромних індикаторів осаджувального титруванні сіль заліза (ІІІ) – був представлений Фольгардом для тіоціанатометрії і для аргентометричного визначення галогені дів способом зворотнього титрування. За звичай в якості солі заліза (ІІІ) використовують залізо амонійний галун NH4Fe(SO4)212H2O.
Адсорбційні індикатори – це такі індикатори, адсорбція або десорбція яких осадом при осаджувальному титруванні супроводжується зміною забарвлення в Т.Е. або поблизу неї. Індикатори цього типу органічні речовини, які адсорбуються осадом в Т.Е. і забарвлюють його, а до Т.Е. не адсорбуються. Вони є слабкими протолітами кислотного або основного характеру. Ці індикатори після Т.Е. при адсорбції на поверхні мають свій колір:
Флуоресцеїн: зелено-жовте - рожеве
Еозин: жовтувато-червоне - червоно-фіолетове
Аргентометричне титрування, суть методу, різновиди.
Титрант: AgNO3 – втор. станд. розчин.
Стандартизація за перв. станд. роз. натрій хлориду NaCl:
AgNO3 + NaCl = AgCl + NaNO3.
Індикатором є 5 % калій хромат K2CrO4. Титрування проводять до появи коричнево-червоного осаду аргентум хромату:
2AgNO3 + K2CrO4 = Ag2CrO4+ 2KNO3.
В залежності від способу проведення титрування і використовуваного індикатора методи аргентометрії поділяють на:
безіндикаторні - метод Гей-Люсака (метод рівного помутніння)
- метод до точки просвітлення
індикаторні - метод Мора
- метод Фаянса – Фішера - Ходакова
- метод Фольгарда
Титранти методів Мора і Фольгарда. Їх виготовлення і стандартизація.
Метод Мора.
Титрант: AgNO3 – втор. станд. розчин.
Стандартизація за перв. станд. розч. натрій хлориду NaCl методом піпетування:
AgNO3 + NaCl = AgCl + NaNO3.
Індикатором при стандартизації є 5 % калій хромат K2CrO4 (до появи коричнево-червоного аргентум хромату):
2AgNO3 + K2CrO4 = Ag2CrO4+ 2KNO3.
Визначувані речовини: хлориди Cl-, броміди Br-.
Середовище: рН~ 6,5-10,3.
Застосування: кількісне визначення натрій хлориду, калій хлориду, натрій броміду, калій броміду та ін.
Метод Фольгарда
Титранти: AgNO3, амоній або калій тіоціанат NH4SCN, KSCN - втор. станд. розчини.
Стандартизація AgNO3 за перв. станд. розчином NaCl методом піпетування:
AgNO3 + NaCl = AgCl + NaNO3.
Індикатором при стандартизації AgNO3 є 5 % роз. калій хромату K2CrO4 (до появи коричнево-червоного осаду аргентум хромату):
2AgNO3 + K2CrO4 = Ag2CrO4+ 2KNO3.
Стандартизація NH4SCN, KSCN за стандартним розчином AgNO3:
AgNO3 + NH4SCN = AgSCN + NH4NO3.
Індикатором при стандартизації амоній чи калій тіоціанату є солі феруму (ІІІ) (наприклад, NH4Fe(SO4)212H2O в присутності нітратної кислоти):
Fe3+ + SCN- = [Fe(SCN)]2+.
Титрують до появи слабкого рожевого забарвлення.
Середовище: нітратнокисле.
Індикатори методу: солі феруму (ІІІ) NH4Fe(SO4)212H2O в присутності нітратної кислоти.
Спосіб титрування за методом Фаянса-Фішера-Ходакова. Титранти, індикатор, можливості сметоду.
