- •1. Общие указания
- •Принятые обозначения
- •2. Контрольная работа №1
- •2.1. Пример выполнения систематического качественного анализа смеси катионов в растворе неизвестного состава
- •Последовательность выполнения операций:
- •Общая схема анализа
- •2.2. Примеры расчёта параметров равновесных гомогенных систем
- •2.3. Примеры расчёта параметров равновесных гетерогенных систем
- •2.4. Задания контрольной работы № 1.
- •Варианты задания № 3
- •3. Контрольная работа № 2
- •3.1. Примеры расчётов в гравиметрическом методе
- •3.2. Примеры расчётов в титриметрическом методе
- •В 100 г раствора содержится 30 г
- •3.3. Задания контрольной работы n 2
- •Литература
Министерство образования и науки РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего профессионального образования
«Тульский государственный университет»
Кафедра химии
Утверждаю
Декан естественно-научного факультета
_____________________ В.А. Алферов
«_____» _________________ 20____г.
СБОРНИК МЕТОДИЧЕСКИХ УКАЗАНИЙ
к самастоятельной работе студентов
по дисциплине
«Аналитическая химия и
физико-химические методы анализа»
Направление подготовки: 020400 Биология
Профиль подготовки: Биохимия
Форма обучения: очная
Тула 2010 г.
Методические указания к самостоятельной работе студентов составлены доцентом кафедры химии, к.х.н Роговой Т.В. и доцентом кафедры химии, к.х.н Морозовой Н.А.
и обсуждены на объединенном заседании кафедр химии и биотехнологии ЕН факультета,
протокол № ___ от _________ 2011г.
Зав. кафедрой химии _______________ В.А.Алферов
Содержание
|
|
стр. |
1. |
Общие указания
|
4 |
2. |
Контрольная работа №1
|
4 |
2.1. |
Пример выполнения систематического качественного анализа смеси катионов в растворе неизвестного состава
|
5 |
2.2 |
Примеры расчета параметров равновесных гомогенных систем |
7 |
2.3. |
Примеры расчета параметров равновесных гетерогенных систем
|
10 |
2.4. |
Задания контрольной работы №1
|
12 |
3. |
Контрольная работа №2 |
19
|
3.1. |
Примеры расчетов в гравиметрическом методе |
19
|
3.2. |
Примеры расчетов в титриметрическом методе |
21
|
3.3. |
Задания контрольной работы №2
|
25 |
4. |
Литература |
32 |
1. Общие указания
Целью методических указаний является самостоятельное выполнение студентами контрольных работ 1 и 2 , способствующее усвоению теоретических основ методов химического анализа.
Контрольная работа 1 включает 8 заданий по химическому качественному анализу ,контрольная работа 2 по количественному анализу состоит из двух заданий по гравиметрии и 8 заданий по титриметрии.Работы составлены на основе учебной программы по аналитической химии (ч.1) для студентов химико-технологических специальностей высших учебных заведений.
Принятые обозначения
m(H2SO4) - масса вещества, г;
M(H2SO4) - молярная масса вещества, г/моль;
M(1/2 H2SO4) - молярная масса эквивалента вещества, г/моль;
с(H2SO4) - молярная концентрация вещества, моль/дм3;
с(1/2 H2SO4) - молярная концентрация вещества эквивалента, моль/дм3;
q - навеска образца анализируемого вещества, г;
w - массовая доля вещества, %;
T- титр раствора вещества, г/см3
f - фактор эквивалентности;
F - гравиметрический фактор;
p - плотность раствора, г/см3
V - объём раствора, см3, дм3;
n - количество моль вещества эквивалента ;
Kкисл.(осн.) - константа ионизации кислоты (основания);
Kгидр - константа гидролиза;
h - степень гидролиза;
ПР(BaSO4) - концентрационное произведение растворимости вещества;
S(AgCl) - растворимость вещества вводе, г/дм3
2. Контрольная работа №1
Для выполнения контрольной работы студент должен изучить материал по следующему примерному плану:
-способы и условия выполнения аналитических реакций ;
-методика выполнения дробного и систематического анализа;
-аналитические классификации катионов (сульфидный метод) и
анионов (по растворимости солей бария и серебра);
-закон действия масс;
-ионизация воды, водородный показатель рН;
-равновесия в гомогенных системах (растворы сильных кислот и
оснований, растворы слабых кислот и оснований, буферные растворы);
-методика расчёта количественных параметров равновесных гомогенных систем(степень и константа ионизации, pH раствора электролита);
-смещение ионных равновесий;
-гидролиз солей; расчёт константы и степени гидролиза, pH растворов гидролизующихся солей;
-равновесия в гетерогенных системах;
-влияние различных факторов на смещение равновесий раствор-осадок.
2.1. Пример выполнения систематического качественного анализа смеси катионов в растворе неизвестного состава
Прежде чем приступить к практическому выполнению анализа, необходимо установить принадлежность катионов, подлежащих обнаружению в исследуемом растворе к определённым аналитическим группам, изучить их качественные реакции, методику разделения в систематическом ходе анализа и составить общую схему его проведения.
Предположим, что в растворе неизвестного состава необходимо провести обнаружение катионов бария, висмута и серебра. Они соответственно относятся к II,IY и Y аналитическим группам.
Последовательность выполнения операций:
1.Осаждают Y группу катионов, в том числе Ag+ групповым реагентом (разбавленная HCl):
Ag+ + Cl- = AgCl
2.Смесь центрифугируют и декантируют. Осадок промывают холодной водой в присутствии небольшого количества соляной кислоты.
3.Осадок растворяют в концентрированном растворе аммиака:
AgCl + 2NH3 = [Ag(NH3)2]+ + Cl-
4.Проводят обнаружение катиона Ag+ :
Ag+ + I- = AgI (бледно-жёлтый осадок).
5. В центрифугате, полученном по п.2, устанавливают pH=0,5(добавляют HCl). Затем пропускают через раствор газообразный сероводород. При этом происходит осаждение катионов IY группы, в том числе Bi3+:
4Bi3+ + 3H2S = 6H+ + 2Bi2S3 (чёрный осадок).
6. Осадок центрифугируют и декантируют.
7. Отделяют подгруппу меди от подгруппы мышьяка. Для этого промытый осадок катионов IY группы обрабатывают щелочным раствором Na2S при слабом нагревании.