- •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.
2. Избирательность и чувствительность аналитических реакций. Способы повышения избирательности и чувствительности. Привести примеры.
Избирательность анализа (селективность) - возможность метода или методики определять или обнаруживать искомый компонент (молекулы, ионы, функц. группы и т. д.) в присут. др. сопутствующих компонентов
Повысить избирательность, то есть уменьшить количество одновременно обнаруживаемых веществ можно изменением кислотности среды, концентрации реагентов, добавлением маскирующих агентов (формалин для аммония, винная кислота, хромат ионы для бария и стронция), изменением степени окисления элементов (железо 2 в 3, хром 3 в 6), охлаждением или нагреванием.
Чувствительность метода или методики определяется тем минимальным количеством вещества, которое можно обнаруживать или определять данным методом, по данной методике
Она характеризуется предельным разбавлением Vlim, предельной концентрацией Clim (cmin), минимальным объемом предельно разбавленного раствора Vmin, пределом обнаружения (открываемым минимумом) m, показателем чувствительности p сmin.
Предельное разбавление Vlim – максимальный объем раствора, в котором может быть однозначно (больше чем в 50% опытов) обнаружен один грамм данного вещества при помощи данной аналитической реакции. Предельное разбавление выражается в мл/г
Предельная концентрация Clim (или сmin) – наименьшая концентрация, при которой определяемое вещество может быть обнаружено в растворе данной аналитической реакцией. Предельная концентрация выражается в г/мл.
Предельная концентрация и предельное разбавление связаны соотношением Clim = 1 / Vlim.
Минимальный объем предельно разбавленного раствора Vmin – наименьший объем анализируемого раствора, необходимый для обнаружения открываемого вещества данной аналитической реакцией. Выражается в мл.
Предел обнаружения (открываемый минимум) m (в мкг) – наименьшая масса определяемого вещества, однозначно открываемого данной аналитической реакцией в минимальном объеме предельно разбавленного раствора. Выражается в мкг (1 мкг = 10–6 г)
Показатель чувствительности аналитической реакции определяется как pсlim = – lg clim = – lg (1/Vlim) = lgVlim.
Аналитическая реакция тем чувствительнее, чем меньше ее открываемый минимум, минимальный объем предельно разбавленного раствора и чем больше предельное разбавление. Чувствительность аналитической реакции зависит от природы открываемого вещества и аналитического реагента, температуры, рН среды, присутствия других (особенно – мешающих) веществ.
Поскольку чувствительность реакции обусловлена открываемым минимумом, минимальной концентрацией и предельным разбавлением, т. е. связана с концентрацией открываемого вещества, то естественно, что повышение чувствительности реакции в первую очередь может быть достигнуто в результате повышения концентрации дайного вещества в растворе.
Повысить чувствительность реакции можно, применяя химически чистые реактивы, свободные от каких-либо посторонних примесей, мешающих данной реакции, а также предварительным отделением или маскировкой посторонних ионов, мешающих реакции. Для этого применяют выпаривание растворов; предварительное осаждение в виде малорастворимого соединения с последующим растворением его в подходящем растворителе; экстракцию соединений органическими растворителями; дистилляцию;
