- •1. Аналитическая химия как наука. Методы аналитической химии, предмет и задачи. Аналитическая служба. Значение и области использования хим анализа.
- •2. Общая схема аналитического определения. Отбор и подготовка пробы к анализу.
- •3. Теория слабых электролитов. Недостатки и ограничения теории кислот и оснований Аррениуса-Оствальда
- •4. Состояние сильных электролитов в растворе. Ионная сила. Активность иона, ее связь с конц иона. Закон ионной силы Льюиса – Рендала.
- •5. Ионная среда. Уравнение Дебая-Хюккеля. Коэффициент активности иона, средне ионный коэффициент активности электролита.
- •6. Закон действующих масс. Границы применимости. Примеры использования для описания химических процессов.
- •7. Теории кислот и оснований: понятие «кислоты», «основания», «кислотно-основного взаимодействия»
- •8. Факторы, влияющие на химическое равновесие в реальных системах
- •9. Учет электростатических взаимодействий в реальных системах
- •10. Учет химических взаимодействий в реальных системах
- •11. Типы констант равновесия. Факторы, влияющие на их значение.
- •12. Кислотно-основное равновесие. Протолитическая теория кислот и оснований. Сила кислот и оснований, их количественная оценка. Направление кислотно-основных реакций.
- •13. Классификация растворителей по донорно-акцепторным свойствам по отношению к протону. Нивелирующее и дифференцирующее действие растворителя. Типы дифференцирующего действия растворителей.
- •14. Понятия кислота, основание, кислотно-основное взаимодействие с позиции теории Льюиса. Теория жестких и мягких кислот Пирсона.
- •15. Взгляды Шатенштейна, Усановича, Измайлова на кислотно-основное взаимодействие.
- •16. Понятие «кислоты», «основания» в теории Усановича. Достоинства и недостатки теории.
- •17. Типы буферных систем. Расчет рН в буферных системах. Буферная ёмкость и факторы, влияющие на величину буферной емкости.
- •18. Важнейшие буферные растворы, используемые в практике химического анализа. Расчет буферной емкости.
- •19. Вычисление рН растворов кислот и оснований.
- •20. Вычисление рН растворов солей, подвергающихся гидролизу.
- •21. Вычисление рН растворов амфолитов.
- •22. Автопротолиз растворителей. Протяженность шкалы рН. Расчет рН в неводных растворах протолитов
- •23. Расчет химических равновесий. Уравнения материального баланса, уравнение электронейтральности. Графическое описание равновесий.
- •24. Экстракция. Закон распределения Нернста (математическое выражение). Типы экстракционных систем и примеры их использования в практике анализа
- •25. Равновесие между двумя несмешивающимися фазами. Основные законы и количественные характеристик процесса экстракции
- •26. Экстракция как метод разделения и концентрирования. Степень извлечения вещества.
- •27. Основные характеристики методик анализа: предел обнаружения, правильность, воспроизводимость, нижняя и верхняя границы определяемых содержаний.
- •28. Виды систематической погрешности и способы ее выявления
- •29. Стандартное отклонение выборочной совокупности и ширина доверительного интервала
- •30. Погрешность анализа: относительная и абсолютная погрешность.
- •31. Выявление грубых промахов в серии экспериментальных данных
- •32. Способы оценки случайной погрешности
- •Практическая часть
- •1.Аналитические химические реакции. Требования к ним. Условия выполнения аналитических реакций. Привести примеры.
- •2. Избирательность и чувствительность аналитических реакций. Способы повышения избирательности и чувствительности. Привести примеры.
- •3. Микрокристаллоскопические реакции в качественном анализе. Привести примеры.
- •4. Систематический анализ катионов. Групповые реагенты.
- •5. Дробный метод качественного анализа. Способы маскировки ионов.
- •6. Классификация катионов в дробном и их электронная конфигурация. Систематический и дробный методы анализа катионов.
- •7. Аналитические реакции и условия их выполнения на примере анализа смеси катионов s-элементов.
- •8. Качественный дробный анализ смеси катионов. Качественный дробный анализ смеси катионов p-элементов.
- •10. Качественный дробный анализ смеси катионов d-элементов.
- •11. Гидролиз. Примеры использования гидролиза в качественном анализе.
- •12. Особенности качественного анализа смеси катионов s2-, p-элементов.
- •13. Аналитическая классификация анионов.
- •14. Анализ сухих неорганических солей .
- •15. Качественный дробный анализ смеси катионов s-,p-,d-элементов.
- •16. Качественный химический анализ неорганического вещества.
- •17. Окислительно-восстановительные реакции в качественном анализе.
- •18. Комплексообразование и его использование в качественном анализе.
- •19. Применение буферных растворов
- •20. Применение органических реагентов в аналитической химии.
- •21. Применение экстракции в аналитической химии.
- •22. Методы разделения и концентрирования веществ.
- •23. Общая характеристика катионов s-элементов. Характерные реакции обнаружения ионов.
- •24. Общая характеристика катионов p-элементов. Характерные реакции обнаружения ионов.
- •25. Общая характеристика катионов d-элементов. Характерные реакции обнаружения ионов.
1. Аналитическая химия как наука. Методы аналитической химии, предмет и задачи. Аналитическая служба. Значение и области использования хим анализа.
Аналитическая химия – наука, которая развивает общую методологию, методы и средства изучения хим состава и стр в-в и разраб способы анализа различ объектов.
Метод – достаточно универс и теор обоснов способ провед анализа, кот отлич от др способов по своему назн и принципу, несмотря на то, какой объект анализ-ся.
Методы: химические, физические и биологические, гравиметр, титрометр, фхма (правильность и хорошая воспроизводимость результата)
Или изотопный, элементн, веществ, молекул, структ-групп, фазовый
Методика анализа – подробное описание анализа данного объекта на заданные компоненты с исп выбранного метода.
Задачи:
* расшифровка состава неизв природн и синт в-в
* контроль кач-ва сырья и продукции
* контроль сост окр среды
* разраб оптим параметров новых технологий
Аналитическая служба – сервисная система, обеспеч выполнение конкр анализа
1. анализ объекты (руды, лекарства, почва)
2. прикладная ан служба ( технологич, фарм, агрохим)
В нашей стране анал служба – совокупность ан служб отдельных ведомств, напрмер в области промышл, охраны природы, здравоохранения и др.
2. Общая схема аналитического определения. Отбор и подготовка пробы к анализу.
Реальная проблема – формулировка анал задачи (выбор метода и объекта) – отбор пробы – получение пробы, подг к анализу – получение и замер анал сигнала – расчет рез анализа – обработка данных и интерпретация – передача рез заказчику
Выбор метода: нужно знать цель анализа, задачи, оценить + и – доступных методов (точность, быстрота, стоимость автоматиз)
Метод – совок принципов, полож в основу анализа
Пробоотбор – этап проведения исследования, в кот происх отбор дост кол-ва представит части анал объекта
Требования: представительность и стабильность
Виды проб: точечные, генеральные, лабораторные
При отборе учитывают: агрегатное состояние + неоднородность + требуемую точность оценки содерж компонента + возможность изм состава объекта во времени
Отбор пробы газа: метод продольных и поперечных струй
Отбор пробы жидкости: гомомгенные и гетерогенные жидкости
Отбор пробы тв в-ва: формула Риердса-Чеччота Q=kd*2 (представит масса пробы=эмпер коэф * наиб диаметр неоднор частиц в квадрате)
Подготовка пробы к анализу
Три стадии:
Высушивание (105-200* в эксикаторе)
Разложение
Устранение влияния меш комп
Способы разложения
Сухие:
термич разлож (пиролиз в атм инертного газа и сухое озаление – разложение + окисл)
спекание (плохо изуч метод; Метод Лоуренса-Смитта для CaCO3 b NH4Cl)
сплавление (Плавни- реагента, кот доб при разлож пробы сухим путем: щелочные NaOH, Na2B4O7, кислые Na2S2O7, KHSO4, окислительные NaOH+Na2CO3+Na2B4O7)
Мокрые: растворение пробы в различ растворителях чаще в кислотах и смесях
Лучший растворитель – водап
При протекании ХР (при аьм давл, при пов давл)
Без протек ХР
3. Теория слабых электролитов. Недостатки и ограничения теории кислот и оснований Аррениуса-Оствальда
В 1894 году Аррениус предложил теорию, согласно которой кислота – в-ве, которое диссоц с образованием ионов водорода (гидроксония), а основание диссоц в воде с образ гидроксид-ионов
Процесс диссоциации – физический процесс, в кот растворитель – инертная среда, не влияющая на вещество
Слабые электролиты подчиняются закону разбавления Оствальда: при разбавлении раствора водой степень электролитической диссоциации электролита увеличивается
Недостатки:
игнор взаимод частиц р-ля и р-ра
диссоц не явл необходимой для протекания р-ии
сильно ограничено понятие основания
применима только для водных р-ров
не было выявлено понятие амфотерности
