- •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.
25. Равновесие между двумя несмешивающимися фазами. Основные законы и количественные характеристик процесса экстракции
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
Экстрагируемое вещество может находиться в растворе в разных формах. Практический интерес представляет отношение суммарных концентраций всех форм вещества в двух фазах, т. е. коэффициент распределения Значение коэффициента распределения зависит от условий экстракции, например от pH и концентрации экстрагента, тогда как константа распределения постоянна: D=Co/Cв
Коэффициент распределения D выражает соотношение общих концентраций вещества в обеих фазах, следовательно, эта величина будет зависеть от условий распределения и не зависеть от объемов фаз.
26. Экстракция как метод разделения и концентрирования. Степень извлечения вещества.
Экстракция - метод разделения, очистки и выделения веществ, основанный на процессе распределения вещества между двумя несмешивающимися растворителями.
Одним из несмешивающихся растворителей обычно является вода, вторым — органический растворитель. Экстракционный метод отличается универсальностью, он пригоден для выделения почти всех компонентов в различных концентрациях. Иногда экстракция позволяет разделять сложные многокомпонентные смеси эффективнее и быстрее, чем другие методы. Выполнение экстракционного отделения или разделения не требует сложного и дорогостоящего оборудования. Процесс может быть автоматизирован, при необходимости им можно управлять на расстоянии.
Абсолютное концентрирование — это перевод микрокомпонента из большой массы (или большого объема) образца в малую массу (или в малый объем). При этом повышается концентрация микрокомпонента.
Относительное концентрирование (обогащение) — увеличение отношения между количествами микрокомпонента и макрокомпонента. К макрокомпонентам в этом случае относится и растворитель (основа). Относительное концентрирование можно рассматривать как частный случай разделения.
Степень извлечения представляет собой долю или процент от исходного количества вещества в объеме W водной фазы, экстрагируемую объемом V органической фазы при заданных условиях
Обычно степень выделения меньше 100%, Это обусловлено потерями вещества вследствие неполноты извлечения, сорбции на стенках посуды, механических потерь и т.д.
27. Основные характеристики методик анализа: предел обнаружения, правильность, воспроизводимость, нижняя и верхняя границы определяемых содержаний.
Метод — это совокупность принципов, положенных в основу анализа безотносительно к конкретному объекту и определяемому веществу.
Методика — подробное описание всех условий и операций проведения анализа определенного объекта.
Предел обнаружения Cmin — наименьшее содержание, при котором по данной методике можно обнаружить присутствие компонента с заданной доверительной вероятностью. Таким образом, понятие предела обнаружения относится к области качественного анализа и определяет минимальное количество mmin (или концентрацию Cmin ) компонента, которое может быть обнаружено с достаточно высокой ( P = 0,95 или P = 0,99) заданной вероятностью.
В количественном химическом анализе обычно приводят диапазон определяемых содержаний — область значений определяемых содержаний,предусмотренная данной методикой и ограниченная нижней и верхней границами определяемых содержаний.
Верхняя граница ( mв, св ) — наибольшее значение количества или концентрации компонента, определяемое по данной методике. Оно ограничено, как правило, изученным интервалом либо возможностью измерения аналитического сигнала с достаточной точностью
Аналитика обычно больше интересует нижняя граница определяемых содержаний (mн,cн) — наименьшее содержание компонента, определяемого по данной методике.
Правильность — это качество химического анализа, отражающее близость к нулю систематической погрешности. Правильность характеризует отклонение полученного результата анализа от истинного значения измеряемой величины
Воспроизводимость – качество анализа (измерений), отражающее близость определения одной и той же величины в одном и том же объек-те по одной и той же методике анализа (измерений), но в различных условиях
Воспроизводимость характеризует степень близости друг к другу единичных определений, рассеяние единичных результатов относительно среднего
