Содержание учебного материала Введение

Определение предмета. Цель и задачи изучаемого курса, его место в системе подготовки инженеров. Краткое содержание и структура курса. Методические рекомендации по изучению учебной дисциплины.

Разделы химического анализа: качественный, количественный, фазовый, структурный.

Методы анализа: химические, инструментальные (физические и физико-химические), биологические. Химические реагенты.

История развития науки. Вклад выдающихся ученных в создание теории и методов химического анализа (М.В. Ломоносов, В.Н. Северин, Н.С. Цвет, Р. Бойль, Лавуазье, Ж.Б. Гей-Люссак, Ф. Файгль, Л.А. Чугаев, Н.А. Тананаев, Я.И. Михайленко, Ф.Н. Шемякин, Н.П. Комарь, Н.А. Измайлов и др.). Перспективы развития физико-химических методов анализа.

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

Аналитические свойства веществ и аналитические эффекты химических реакций.

Реакции, которые используются в аналитической химии, требования к ним (чувствительность, специфичность, селективность, скорость и др.)

Периодический закон Д.И. Менделеева – основа изучения химико-аналитических свойств веществ. Связь между строением атомов, ионов и их аналитическими свойствами. Закономерная зависимость химико-аналитических свойств ионов и их соединений (заряд и радиус иона, окраска, окислительно-восстановительный потенциал, кислотно-основные свойства, способность к комплексообразованию, растворимость) и зависимость их от положения элементов в периодической системе Д.И. Менделеева.

Тема 2. Теория растворов электролитов в аналитической химии

Растворы. Типы растворов. Применение растворов в аналитической химии. Растворы как среда для проведения аналитических реакций. Вода как растворитель. Теория растворов, ионные реакции в растворах, их значение в аналитической химии. Сильные и слабые электролиты. Аналитическая концентрация ионов, активность, коэффициент активности, связь между ними.

Ионная сила раствора, ее зависимость от различных факторов.

Закон действующих масс, его применение в аналитической химии. Ионное произведение воды. Шкала рН водных растворов.

Тема 3. Кислотно-основные равновесия

Кислотно-основные реакции, используемые в аналитической химии,- нейтрализации, гидролиза. Характеристики силы слабых электролитов. Константа кислотности, рКа. Константа основности, рКв. Расчет рН и рОН растворов сильных, слабых кислот и оснований, многоосновных кислот и многокислотных оснований. Использование констант диссоциации в аналитической химии.

Гидролиз солей. Степень, константа гидролиза. Расчет рН растворов гидролизующихся солей. Использование процесса гидролиза в анализе.

Буферные системы их характеристики, механизм действия. Расчет рН в буферных растворах. Буферная емкость. Применение в анализе.

Амфотерность. Равновесия в растворах амфолитов. Константы электролитической диссоциации амфотерных гидроксидов. Расчет рН в растворах амфолитов. Использование амфотерности в анализе.