- •Міністерство освіти та науки, молоді та спорту України Харківський національний університет
- •Зміст програми Вступ
- •Хімічна рівновага
- •Органічні реагенти в аналітичній хімії
- •Основні метрологічні характеристики методів визначення
- •Методи визначення
- •Методи визначення
- •Титриметрія
- •Кислотно-основне титрування
- •Комплексонометричне титрування
- •Окисно-відновлювальне титрування
- •Птичні методи аналізу Молекулярна абсорбційна спектрометрія (спектрофотометрія)
- •Атомно-емісійний аналіз і фотометрія полум’я
- •Атомно-абсорбційна спектрометрія
- •Електрохімічні методи аналізу
- •Хроматографічні методи аналізу
- •Біологічні методи аналізу
- •Біохімічні методи аналізу
- •Закінчення
- •Навчальна література
- •1. Аналітична хімія. Загальні поняття і визначення
- •Класифікація методів аналізу, що грунтується на кількості речовини аналіту
- •2. Якісний аналіз. Загальні відомості
- •3. Тeхнікa роботи у лабораторії
- •4. Органічні реагенти у неорганічНому аналізі
- •Характерні групи атомів у органічних реагентах
- •Використання органічних реагентів у аналізі
- •5. Закон дії мас. Алгебра хімічних реакцій
- •Позначення констант рівноваг
- •2. Константи кислотно-основних рівноваг (продовження)
- •Реакції кислотної дисоціації – зворотні до наведених:
- •6. Концентраційно-логарифмічні діаграм (клд)
- •7. Розрахунки рівноважного складу розчинів
- •Метод матеріального балансу при розрахунках рівноважного складу розчинів
- •Приклади обчислень рівноважних концентрацій розчинів за схемою Комаря м. П.
- •8. Буферні розчини
- •9. Лабораторні роботи з якісного аналізу Аналіз катіонів за кислотно-основною схемою
- •Взаємодія катіонів із деякими реагентами
- •Лабораторна робота № 1. Реакції катіонів 1-ї групи. Оформлення записів у лабораторних журналах
- •Зразок запису результатів дослідження властивостей об’єктів у лабораторному журналі
- •Pеaкцiї катіонів l-ї аналiтичної групи
- •Лабораторна робота № 2.
- •2.3.3. Мікрокристалоскопічна реакція на кальцій
- •Peaкції катіонів 2-ї aнaлiтичної групи
- •Лабораторна робота № 3. Аналіз катіонів 1-2-ї груп.
- •3‑Я групa катіонів
- •Приклад звітної картки для катіонів 1-ї та 2-ї груп
- •Лабораторна робота № 4. Реакції катіонів 3-ї групи.
- •4.1. Алюміній
- •4.2. Цинк (іі)
- •4.3. Хром
- •4.4. Станум (іі) та станум (іv)
- •Реакції катіонів 3-ї аналітичної групи
- •Лабораторна робота № 5. Аналіз катіонів 3-ї групи.
- •4‑A групa катіонів
- •Лабораторна робота № 6. Реакції катіонів 4-ї групи.
- •6.1. Ферум (іі) та ферум (ііі)
- •6.2. Бісмут (ііі)
- •6.3. Манган
- •Реакції катіонів 4-ї аналітичної групи
- •6.4. Стибій (ііі) та стибій (V)
- •Лабораторна робота № 7. Реакції катіонів 5-ї групи.
- •7.1. Купрум (іі)
- •7.2. Кадмій (іі)
- •7.4. Кобальт (іі)
- •7.5. Магній (іі)
- •Реакції катіонів 5-ї аналітичної групи
- •Лабораторна робота № 8. Аналіз катіонів 4-5 груп.
- •9.1. Натрій
- •9.3. Амоній
- •Реакції катіонів 6-ї аналітичної групи
- •Лабораторна робота № 10. Аналіз катіонів 6-ї групи.
- •Окисно-відновні властивості аніонів
- •Класифікація аніонів за реакціями осадження
- •Лабораторна робота № 11. Реакції аніонів.
- •11.1. Попередні випробування
- •11.1.3. Проби на присутність аніонів‑відновників.
- •Лабораторна робота № 12. Аналіз аніонів.
- •Коментарі до звітної картки (табл. 16)
- •Хід аналізу аніонів (р0 – вихідна суха речовина,
- •Питання до колоквіуму за темою «якісний аналіз катіонів та аніонів»
- •Кислотно-основна схема систематичного аналізу катіонів
- •Інші схеми систематичного аналізу катіонів
- •Систематичний якісний аналіз аніонів
- •Теорія похибок і статистична обробка результатів вимірювань
- •Теоретичні значення q – критерію. При різних довірчих імовірностях р
- •Значення критерію грубої похибки β
- •Значення t-критерію Стьюдента
- •Значення критерію фішера,
- •1. Гравіметричний аналіз
- •1.1. Терези і принцип зважування
- •Конструкція аналітичних терезів
- •1.2. Порядок зважування на терезах типу влр-200.
- •Лабораторна робота № 1.1. Гравіметричне визначення води в твердих тілах. (для самостійного ознайомлення)
- •2. Підготовка до роботи
- •3. Обладнання
- •4. Хід роботи
- •5. Обробка результатів
- •Умови висушування деяких кристалогідратів
- •Література
- •2.Титриметрія
- •2.1. Загальні відомості
- •2.2. Мірний посуд та робота з ним
- •Час витікання рідини (за стандартом дсту)
- •2.2.1. Перевірка місткості посуду
- •Поправки для об’ємів (в см3), що виміряні мірним посудом (каліброваним для температури 20 °с), якщо ним користуються при різних температурах
- •Лабораторна робота № 2.1. Перевірка місткості посуду. (для самостійного ознайомлення)
- •1. Реактиви й обладнання
- •2. Хід роботи
- •3. Приклад розрахунків
- •2.3. Кислотно-основне титрування
- •Лабораторна робота № 2.2. Стандартизація розчину хлороводневої кислоти.
- •1. Реактиви й обладнання
- •2. Хід роботи
- •3. Обробка результатів
- •Лабораторна робота № 2.3. Титрування сумішей NaOh, Na2co3, NaHco3.
- •1. Попередні зауваження
- •2. Реактиви й обладнання
- •3. Хід роботи
- •4. Обробка результатів
- •Залежно від постановки задачі, ці маси перераховуємо, зважаючи на те:
- •Лабораторна робота № 2.4. Титриметричне визначення аміаку в амонійних солях.
- •1. Загальні відомості
- •2. Реактиви й обладнання
- •3. Хід роботи
- •Відкривають кран (4) і через лійку вводять у колбу для дистиляції 25 мл розчину гідроксиду натрію. Кран закривають, не допускаючи втрати через нього газоподібного аміаку.
- •4. Обробка результатів
- •2.4. Комплексонометричне титрування
- •Лабораторна робота № 2.5. Стандартизація розчину едта.
- •1.Загальні відомості
- •2. Реактиви й обладнання
- •3. Хід роботи
- •4. Обробка результатів
- •Лабораторна робота № 2.6. Визначення цинку й алюмінію в алюмінієвому стопі.
- •1. Загальні відомості
- •2. Реактиви та обладнання
- •3. Хід роботи
- •4. Обробка результатів
- •1. Загальні відомості
- •2. Реактиви й обладнання
- •3. Хід роботи
- •4. Обробка результатів
- •2.5. Окислювально-відновлювальне титрування
- •Лабораторна робота № 2.8. Стандартизація розчину тіосульфату.
- •1. Загальні відомості
- •А. Стандартизація за наважками кристалічного іоду
- •2А. Реактиви й обладнання:
- •3А. Хід роботи
- •4А. Обробка результатів
- •Б. Стандартизація за наважками дихромату калію
- •2Б. Реактиви й обладнання:
- •3Б. Хід роботи
- •4Б. Обробка результатів
- •Лабораторна робота № 2.9. Іодометричне визначення міді.
- •1. Загальні відомості
- •2. Реактиви й обладнання:
- •3. Хід роботи
- •4. Обробка результатів
- •Лабораторна робота № 2.10. Визначення аскорбінової кислоти у фруктових соках.
- •1. Загальні відомості
- •2. Реактиви й обладнання:
- •3. Хід роботи
- •4. Обробка результатів
- •Кислотно-основне титрування
- •Комплексонометричне титрування
- •3. Електрохімічні методи аналізу
- •3.1. Потенціометричний метод аналізу
- •3.1.1. Теоретичні основи потенціометрії
- •3.1.2. Вимірювання потенціалу
- •Класифікація іоноселективних електродів
- •Лабораторна робота № 3.1. Вимірювання рН водяних розчинів методом іонометрії.
- •3.2. Порядок вимірювань Схему приладу наведено на рис. 3.2. Вимірюють у режимі ерс («mV») і вузькому піддіапазоні («-1-4»).
- •4. Хід роботи
- •Лабораторна робота № 3.2. Визначення фторидів у зубній пасті методом іонометрії.
- •1. Загальні відомості
- •3. Алгоритм вимірювань
- •Лабораторна робота № 3.3. Біхроматометричне визначення заліза в окалині, продуктах корозії та інших матеріалах.
- •1. Загальні відомості
- •2. Реактиви й обладнання
- •Шпателі, скляні палички.
- •3. Хід роботи
- •4. Обробка результатів
- •Література
- •Оптичні методи аналізу
- •4.1. Атомна спектроскопія
- •4.2. Атомно-емісійний метод аналізу Лабораторна робота № 4.1. Визначення калію та натрію в мінеральних водах методом полум'яно-емісійної спектрометрії.
- •1. Загальні відомості
- •2. Стандартні розчини
- •3. Підготовка полум’яного фотометра до роботи градуювання
- •4. Аналіз зразка води
- •4.3. Атомно-абсорбційна спектрометрія
- •Лабораторна робота № 4.2. Атомно-абсорбційне визначення міді, цинку та марганцю в соках і водах.
- •1. Загальні відомості
- •2. Апаратура, реактиви, розчини
- •4.4. Спектрофотометрія
- •Лабораторна робота № 4.3. Спектрофотометричне визначення загальної концентрації іонів феруму в мінеральній воді з о-фенантроліном.
- •1. Загальні відомості
- •2. Прилади, матеріали, реактиви
- •3. Визначення градуювальної залежності
- •4. Аналіз зразка води
- •5. Обробка результатів
- •Лабораторна робота № 4.4. Спектрофотометричне визначення летких фенолів. Визначення загальної кількості летких фенолів у стічній воді у перерахунку на c6h5oh.
- •2. Прилади, матеріали, реактиви
- •Фенол, стандартний розчин 0,94 г/л; 9,4 мг/л (розчин фенолу з масовою концентрацією 9,4 мг/л, готують перед застосуванням, розводячи розчин з масовою концентрацією 9,4 г/л).
- •3. Визначення градуювальної залежності
- •4. Попередня підготовка проби
- •5. Вимірювання вмісту фенолів
- •6. Обробка результатів
- •5. Вибрані кінетичні методи аналізу
- •Лабораторна робота № 5.1. Визначення вмісту формальдегіду в розчинах кінетичним методом.
- •1. Сутнiсть методики
- •2. Алгоритм методики
- •2.1. Прилади й реагенти
- •2.2. Побудова градуювального графiка
- •2.3. Вимiрювання невiдомої концентрацiї
- •Лабораторна робота № 5.2. Визначення вмісту хрому (VI) в розчинах кінетичним методом.
- •1. Сутнiсть методики
- •2. Алгоритм методики
- •2.1. Прилади та реагенти
- •2.2. Побудова градуювального графiка
- •2.3. Визначення концентрацiї хрому в дослiджуваному розчинi
- •Література
- •6. Хроматографічні методи аналізу
- •Лабораторна робота № 6.1. Розділення нейтральних хелатів (комплексів металівіз органічним лігандом) методом тшх.
- •1. Реактиви й обладнання
- •2. Одержання екстрактів комплексів
- •3. Хроматографування
- •Лабораторна робота № 6.2. Розділення амінокислот методом тшх.
- •1. Реактиви й обладнання
- •2. Хроматографування
- •7. Біологічні та біохімічні методи аналізу
- •Приклади використання біологічних методів для визначення різних сполук
- •Приклади використання ферментів для визначення їх субстратів (I) і інгібіторів (II)
- •Вибрані логарифми констант рівноваг Неорганічні ліганди
- •I‑, іодид‑іон
- •I‑, іодид‑іон (продовження)
- •Io3‑, іодат‑іон
- •Io3‑, іодат‑іон (продовження)
- •Органічні ліганди: аміни
- •Органічні ліганди: карбонові кислоти
- •Органічні ліганди: амінокислоти
- •Інші органічні ліганди: оксими, тіоли тощо
- •Відновні напівреакції
- •Індикатори
- •61022, Харків, пл. Свободи, 4
Реакції катіонів 5-ї аналітичної групи
|
Реактив |
Cu2+ |
Co2+ |
Ni2+ |
Cd2+ |
Hg2+ |
Mg2+ |
|
NH3 без надлишку |
(CuOH)2SO4 , блакитно-зелений |
CoOHCl, синій |
(NiOH)2SO4, світло – зелений |
Cd(OH)2, білий |
(HgNH2)Cl білий |
Mg(OH)2, білий |
|
NH3, надлишок |
Cu(NH3)42+, яскраво –синій |
Co(NH3)62+, жовто – бyрий |
Ni(NH3)62+, синій |
Cd(NH3)42+, безбарвний |
Hg(NH3)42+, безбарвний |
Mg(OH)2, білий |
|
NaOH, KOH, |
Cu(OH)2, блакитний |
Co(OH)2, рожевий |
Ni(OH)2, світло – зелений |
Cd(OH)2, білий |
HgO, жовтий |
Mg(OH)2, білий |
|
K4[Fe(CN)6] |
Cu2{Fe(CN)6} , червоно – бурий |
Зелений осад змінного складу |
Блідо-зелений осад змінного складу |
Cd2{Fe(CN)6} , білий |
Hg2[Fe(CN)6] , жовтий |
|
|
Реактив Чугаєва |
Розчинна сполука бурого кольору |
|
Ni(C4H7N2O2)2, яскраво – червоний |
|
|
|
|
Окисники |
|
Co(III) |
|
|
|
|
|
Відновники |
Сполуки Cu(I), або елементний Cu(0) |
|
|
|
Сполуки Hg22+, осад Hg |
|
Схема ходу аналізу катіонів 4-5-ї груп
|
|
Осад, що залишився після лабораторної роботи 5: Bi(OH)3, MnO(OH)2, Fe(OH)3, SbO(OH)3, Ni(OH)3, Co(OH)3, HgO, Cu(OH)2, Cd(OH)2, Mg(OH)2 |
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
HNO3, H2O2 |
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
SbO(OH)3, (Hg) |
|
Bi3+, Mn2+, Fe3+, Ni2+, Co2+, Hg2+, Cu2+, Cd2+, Mg2+ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
NH3, H2O2 |
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
Bi(OH)3, MnO(OH)2, Fe(OH)3 |
|
Ni(NH3)62+, Co(NH3)62+, Hg(NH3)42+, Cu(NH3)52+, Cd(NH3)42+, Mg2+ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
NH2OHHCl |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
Hg |
|
Ni(NH3)62+, Co(NH3)62+, Cu(NH3)52+, Cd(NH3)42+, Mg2+ | |||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Виявлення Hg |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
HNO3 |
|
|
NH4SCN, HCl, NH2OHHCl |
| |||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
MnO(OH)2 |
|
|
СuSCN |
|
Ni(NH3)62+, Co(NH3)62+, Cd(NH3)42+, Mg2+, SCN‑ | ||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
Виявлення Mn |
|
|
Виявлення Cu |
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
ацетон |
| |||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
Bi3+, Fe3+ |
|
{FeBipy3}I2 (Виявлення Cd) |
|
Ni(NH3)62+, Co(NH3)62+, Mg2+ | |||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
Виявлення Bi |
|
Виявлення Fe | |||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
NaF |
| |||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
MgF2 |
|
Ni(NH3)62+, Co(NH3)62+ | ||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
HCl |
|
H3BO3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Hg |
|
SbCl6‑ |
|
Mg2+, B(OH)iF4 – i‑ |
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
KBrO3 |
|
|
|
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||
|
HgBr42‑ |
|
Виявлення Sb |
|
|
Виявлення Ni |
|
Виявлення Co | ||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Виявлення Hg |
|
Виявлення Mg |
|
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||