23. Расчет химических равновесий. Уравнения материального баланса, уравнение электронейтральности. Графическое описание равновесий.

Чаще всего для графического описания равновесий использу­ют зависимости следующих видов:

1. распределительные диаграммы (диаграммы распределения) — зависимости мо­лярных долей компонентов системы от параметра, влияющего на состояние системы (pH для кислотно-основных равновесий, логарифм концентрации лиганда pL -— дляравновесий комплексообразования);

состоят из нескольких кри­вых, каждая из которых описывает определенную химическую форму. Положение точ­ки пересечения двух соседних кривых позволяет определить соответствующую ступен­чатую константу диссоциации либо комплексообразования

концентрационно-логарифмические диаграммы — зависимости логарифмов равно­весных концентрации компонентов от соответствующего параметра;

кривые образования и диссоциации — зависимости, построенные для функций образования и диссоциации.

Функция образования - среднее число протонов, связанных с кислотным остатком либо среднее число L, связ с кат металла

Функция диссоциации - разность между Макс числом протонов/L и функцией образования

24. Экстракция. Закон распределения Нернста (математическое выражение). Типы экстракционных систем и примеры их использования в практике анализа

Экстракция — это физико-химический процесс распределения вещества между двумя фазами, чаще всего между двумя несмешивающимися жидко­стями (обычно между водой и органическим растворителем) и соответст­вующий метод выделения, разделения и концентрирования веществ. 

При экстракции одновременно протекают процессы: образование экст­рагируемых соединений; распределение экстрагируемых соединений между водной и органической фазами; реакции в органической фазе (диссоциация,ассоциация, полимеризация).

Вещество, ответственное за образование экстрагируемого соединения, называют экст­рагентом. 

Инертные органические растворители, такие, как хлороформ, тет­рахлорид углерода, бензол, применяемые для улучшения физических и экс­тракционных свойств экстрагента, называют разбавителями. 

Органическую фазу, отделенную от водной фазы и содержащую экстрагированные соеди­нения, называют экстрактом. 

Перевод вещества из органической фазы вводную называют реэкстракцией, а раствор, используемый для реэкстракции —реэкстрагентом.

Условия экстракции вещества: 

1. Чтобы ион металла и другие заря­женные частицы перешли в органическую фазу, необходимо нейтрализоватьзаряд. Ионы металла можно связать в незаряженный комплекс; комплексы,имеющие заряд, можно экстрагировать в виде ионных ассоциатов.

2. Чем больше энергия сольватации и меньше энергия гидратации экст­рагирующихся соединений, тем выше степень извлечения.

3. Чтобы соединение полностью экстрагировалось, необходимо обеспе­чить его гидрофобность, т. е. должны, как правило, отсутствовать гидро­фильные группы ( -SO3H , -CO O H , —ОН и др.) и внешняя органическая часть хелата должна быть достаточно объемистой и могла блокировать гид­рофильную часть молекулы.

4. C увеличением размера молекул экстрагирующегося соединения сте­пень извлечения обычно повышается, поскольку крупные молекулы сильнее нарушают структуру воды.

5. Экстракции способствует «сольватация» молекулами экстрагента. 

6. Экстракция ионных ассоциатов ухудшается с увеличением заряда иуменьшением размера ионов. При прочих равных условиях обычно лучше экстрагируются однозарядные ионы, хуже — двух- и особенно трехзарядные.

7. При прочих равных условиях более устойчивые комплексы экстраги­руются лучше.

При установлении равновесия отношение концентраций полученных растворов постоянно при данной температуре - закон распределения Нернста: С(орг фаза)/С(вод фаза) = 1

Величину Kd называ­ют константой распределения. В реальных условиях, поскольку коэффици­енты активности, особенно в органической фазе, редко известны, используют реальную константу распределения