- •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.
14. Понятия кислота, основание, кислотно-основное взаимодействие с позиции теории Льюиса. Теория жестких и мягких кислот Пирсона.
В рамках электронной теории:
кислотой называют частицу (молекулу или ион), способную присоединять электронную пару (акцептор электронов);
основанием называют частицу (молекулу или ион), способную отдавать электронную пару (донор электронов).
Реакция нейтрализации в терминах теории Льюиса рассматривается как присоединение электронной пары гидроксид-иона к иону водорода, предоставляющему для размещения этой пары свободную орбиталь.
Р.Дж. Пирсон в 1936 году предложил классификацию кислот и оснований Льюиса. Согласно этой классификации:
1 Жесткие кислоты характеризуются малым радиусом и высоким положительным зарядом. Они имеют высокую электроотрицательность, низкую поляризуемость, хорошие акцепторы электронных пар.
Например: H+, Be2+, Mn2+, Al3+, Si4+, Fe3+, CO3+ и др.
2 Мягкие кислоты имеют меньший заряд по сравнению с жесткими кислотами, обладают большей поляризуемостью и невысокой электроотрицательностью.
Например: Cu+, Ag+, Au+, Hg+, Pt2+ и др.
3 Промежуточные кислоты проявляют средние значения зарядов ядер, электроотрицательности и поляризуемости между жесткими и мягкими кислотами.
Например: Fe2+, CO2+, Ni2+, Ru2+, и др.
4 Жесткие основания имеют высокую электроотрицательность, плохо поляризуются и окисляются.
Например:F-, Cl-, OH-, H2O, NH3 и др.
5 Мягкие основания имеют малую электроотрицательность, легко поляризуются, проявляют свойства сильных восстановителей.
Например: H-, I-, S2-, CO и др.
15. Взгляды Шатенштейна, Усановича, Измайлова на кислотно-основное взаимодействие.
Наиболее общая теория кислот и оснований была сформулировал Усановичем (1939 г.). Согласно этой теории "кислота - это частица, которая может отщеплять катионы, включая протон, или присоединять анионы, включая электрон. Основание - частица, которая может присоединять протон и другие катионы или отдавать электрон и другие анионы" (формулировка 1964 г.)
В качестве признака кислотно-основного взаимодействия Усановича выдвигает солеобразование. Таким образом в реакции: SO3 + 2H2O ↔ H3O+ + HSO4 - вода, отдавая анион O2-, является основанием, а SO3, присоединяя этот анион - кислотой, аналогично в реакции: SnCl4 + 2KCl ↔ K2SnCl6 - тетрахлорид олова, присоединяющий анионы хлора, выступает в роли кислоты.
16. Понятие «кислоты», «основания» в теории Усановича. Достоинства и недостатки теории.
Наиболее общая теория кислот и оснований была сформулирована Усановичем в 1938 г.
В основе теории лежит представление: «Всякое кислотно-основное взаимодействие – это реакция солеобразования».
Кислота по Усановичу – это частица, которая может отщеплять катионы, включая протон, или присоединять анионы, включая электрон.
Основание по Усановичу – это частица, которая может присоединять протон и другие катионы или отдавать электрон и другие анионы.
По теории Усановича к кислотно-основным взаимодействиям относятся и все окислительно-восстановительные реакции.
Теория Усановича отменяет один из осново-полагающих принципов классической химии – представления о классах кислот и оснований.По Усановичу, кислоты и основания – это не классы соединений; кислотность и основность – это функции вещества. Будет ли вещество кислотой или основанием, зависит от партнера в реакции.
Недостатки общей теории Усановича:
слишком общий характер теории
недостаточная четкость формулировки понятий «кислота» и «основание»
не включает неионогенные кислотно-основные превращения
не позволяет делать количественные предсказания.
