- •Т.И. Смирнова, е.В. Рудковская
- •Севастополь
- •Оглавление
- •Предисловие
- •Цель и задачи преподавания дисциплины
- •Содержание учебного материала Введение
- •Раздел 1. Теоретические основы физико-химических методов анализа
- •Тема 1. Аналитические свойства веществ и их связь с положением элементов в периодической системе д.И. Менделеева
- •Тема 2. Теория растворов электролитов в аналитической химии
- •Тема 3. Кислотно-основные равновесия
- •Тема 4. Равновесия комплексообразования
- •Тема 5. Окислительно-восстановительные равновесия
- •Тема 6. Гетерогенные равновесия
- •Раздел 2. Методы количественного анализа
- •2.1. Гравиметрический анализ
- •2.2. Химические титриметрические методы анализа
- •Тема 7. Основные понятия титриметрического анализа
- •Тема 8. Кислотно-основное титрование
- •Тема 9. Осадительное тирование
- •Тема 10. Комплексонометрическое титрование
- •Тема 11. Окислительно-восстановительное титрование
- •Раздел 3. Инструментальные методы анализа
- •Тема 12. Оптические методы анализа
- •Тема 13. Электрохимические методы анализа
- •Тема 14. Хроматографические методы анализа
- •Заключение
- •Правила поведения в химической лаборатории
- •Первая медицинская помощь первая медицинская помощь при ожогах и отравлениях
- •Токсичные вещества
- •Классификация токсичных веществ (ядов)
- •Глава 1. Гравиметрический анализ
- •1.1. Теоретические основы гравиметрического анализа
- •Требования к осаждаемой форме
- •Требования к весовой (гравиметрической) форме
- •1.2. Техника операций в гравиметрическом анализе
- •Правила пользования аналитическими весами
- •Реактивы и оборудование, необходимые для эксперимента
- •Краткие теоретические сведения
- •Ход работы
- •Обработка экспериментальных данных
- •Оформление результатов работы
- •Контрольные вопросы
- •Глава 2. Титриметрический анализ
- •2.1. Теоретические основы титриметрического анализа
- •2.2. Мерная посуда в титриметрии
- •Мытье химической посуды
- •2.3. Методы кислотно-основного титрования (нейтрализации)
- •Краткие теоретические сведения
- •Роль pH в химии и биологии
- •Ход выполнения
- •Контрольные вопросы
- •2.4. Метод комплексонометрического титрования
- •Краткие теоретические сведения
- •Ход работы
- •Контрольные вопросы
- •2.5. Методы осаждения
- •Краткие теоретические сведения
- •Ход работы
- •Пример расчета содержания сульфат-ионов в исследуемой воде
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 5 определение хлорид-ионов в природных и сточных водах
- •Краткие теоретические сведения
- •Ход работы
- •Контрольные вопросы
- •2.6. Методы окислительно-восстановительного титрования (редоксиметрии)
- •Перманганатометрия
- •Лабораторная работа № 6
- •Краткие теоретические сведения
- •Ход работы
- •Контрольные вопросы
- •2.7. Йодометрия
- •Лабораторная работа № 7
- •Краткие теоретические сведения
- •Теоретическая растворимость кислорода в пресной воде при различных значениях температуры
- •Классификация водоемов по содержанию растворенного кислорода
- •Подготовка к выполнению измерения
- •Ход работы
- •Обработка результатов
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 8 титриметрическое определение активного хлора в воде
- •Краткие теоретические сведения
- •Ход работы
- •Литература
- •Приложения
- •Константы диссоциации некоторых слабых кислот и оснований
- •Произведения растворимости малорастворимых в воде веществ (при различных температурах)
- •Формулы для вычислений в растворах гидролизующихся солей
- •Расчетные формулы в титриметрическом анализе Способ отдельных навесок
- •Способ пипетирования
- •Классификация титриметрических методов анализа по типу химической реакции, лежащей в основе методов
- •Классификация титриметрических методов анализа по способу титрования
- •Методы определения некоторых химических компонентов в объектах природной среды
Ход работы
Для анализа отбирают 100 мл природной воды или определенное количество, доводя его объем бидистилятом до 100 мл. Кислые пробы нейтрализуют едким натром, концентрацией приблизительно 1,00 моль/л, щелочные - серной кислотой, концентрацией приблизительно 0,50 моль/л так, чтобы после нейтрализации раствор был разбавленным. Пробы с рН 7-10 не нуждаются в предварительной подготовке.
Добавляют 1 мл 1 моль/л раствора хромата калия и титруют нитратом серебра соответствующей концентрации (0,10; 0,05; 0,02 моль/л) до изменения цвета от лимонно-желтого до оранжевого. Параллельно проводят холостой опыт с таким же объемом бидистилята. Концентрация хлорид-ионов мг/л (Сх) или моль экв/л (Су) вычисляют по формулам 1, 2
; (1)
, (2)
где V1, V0 – объемы рабочего раствора нитрата серебра, пошедший на титрование пробы и холостого раствора соответственно, мл;
C – концентрация рабочего раствора AgNO3, моль/л;
V – объем пробы, мл;
M – молярная масса эквивалента Сl-; M(Cl-) = 35,45 г/моль.
Контрольные вопросы
Сущность определений по методу Мора.
Индикаторы анализа.
Механизм действия адсорбционных индикаторов.
Ход определения хлорид-ионов в природных и сточных водах.
2.6. Методы окислительно-восстановительного титрования (редоксиметрии)
В основе редоксиметрии лежат окислительно-восстановительные реакции. При помощи титрованных растворов окислителей определяют количественное содержание восстановителей. При помощи титрованных растворов восстановителей определяют окислители.
В зависимости от вещества, применяемого в качестве рабочего раствора, методы редоксидиметрии подразделяется на несколько видов: перманганатометрию, иодометрию, хроматометрию и др.
Индикаторы, применяемые в методах оксидиметрии, различны. Часто это органические вещества, которые сами являются окислителями или восстановителями. Иногда это специфические реактивы, например крахмал, а перманганатометрические определения производят без индикатора.
Реакции окисления-восстановления протекают сложнее, чем реакции нейтрализации или осаждения. Основные особенности окислительно-восстановительных реакций следующие:
во многих реакциях взаимодействуют не только окислители и восстановители, но и другие вещества (например, кислоты и щелочи);
реакции часто протекают в несколько стадий;
возможно разное направление реакций при одних и тех же исходных веществах;
скорость реакций окисления-восстановления ниже скорости обменных реакций;
многие окислительно-восстановительные реакции обратимы.
Реакции окисления-восстановления, на основе которых осуществляется количественный анализ, должны отвечать следующим требованиям:
реакция должна протекать в нужном направлении и быть практически необратимой;
не должно протекать никаких побочных реакций;
реакции должны протекать с достаточной скоростью. Очень часто искусственно повышают скорость реакции.