- •Аналитическая химия: предмет, цель и задачи, основные понятия, принципы
- •Качественный анализ неорганических соединений качественный анализ катионов
- •Классификация катионов по аммиачно-фосфатному методу
- •Классификация катионов по кислотно-основному методу
- •Катионы і -ой аналитической группы
- •Реакции катиона калия
- •Реакции катиона аммония
- •Действие некоторых реагентов на катионы і аналитической группы
- •Катионы іi -ой аналитической группы
- •Действие некоторых реагентов на катионы II аналитической группы
- •Аналитические реакции катионов III - VI аналитических групп. Групповые реагенты, условия их применения. Систематический ход анализа катионов Катионы III аналитической группы
- •Действие некоторых реагентов на катионы III аналитической группы
- •Действие некоторых реагентов на катионы IV аналитической группы
- •Этапы исследования
- •Действие некоторых реагентов на катионы V аналитической группы
- •Аналитическая химия - лекция №5 Анионы. Классификация. Характерные реакции анионов. Особые случаи и систематический ход анализа анионов при совместном присутствии.
- •I аг анионов: s2o2ˉ3 , so2ˉ4 , so2ˉ3 , CrO2ˉ4 , Cr2 o2ˉ7 с2o2ˉ4 , co2ˉ3 , f ˉ , po3ˉ4 , AsO3ˉ4 , SiO2ˉ3 и др.
- •II аг анионов: Cl ˉ , Brˉ , I ˉ , s2ˉ
- •III аг анионов: no2ˉ , no3ˉ , сн3сооˉ
- •Аналитическая химия - лекция №6 Количественный анализ. Классификация методов. Гравиметрический анализ. Осажденная и гравиметрическая формы осадков. Расчеты в гравиметрическом анализе.
- •N этапа Содержание этапа анализа
- •Механизм образования осадка и условия осаждения
- •Условия осаждения кристаллических и аморфных осадков
- •Осажденная и гравиметрическая формы. Требования к ним.
- •Вычисление результатов в гравиметрическом методе анализа
- •Выбор массы навески в гравиметрии
- •Погрешности гравиметрии
- •Методические погрешности гравиметрии
- •Аналитическая химия - лекция №7 кислотно-основное титрование. Сущность метода и его возможности. Интервал перехода окраски кислотно-основных индикаторов. Кривые титрования.
- •Индикаторы в методе кислотно-основного титрования
- •Бесцветный малиновый
- •Титрование слабой кислоты сильным основанием
- •Аналитическая химия - лекция №8
- •Классификация растворителей
- •Классификация по физическим свойствам
- •Классификация по химическим свойствам
- •Кислота сопряженное основание
- •По характеру влияния на относительную силу кислот, оснований и солей растворители также делят на дифференцирующие и нивелирующие.
- •Применение метода в анализе
По характеру влияния на относительную силу кислот, оснований и солей растворители также делят на дифференцирующие и нивелирующие.
Дифференцирующие растворители увеличивают различия в силе электролитов. К этой группе растворителей принадлежат: метил-этилкетон, ацетон, метанол, нитрометан и др. В нивелирующих растворителях электролиты хорошо и примерно одинаково диссоциируют, потому эти растворители уравнивают различия в силе кислот или оснований. Основные растворители (например, жидкий аммиак) являются нивелирующими для кислот, а кислотные растворители (например, жидкий хлороводород) уравнивают силу оснований.
ВЫБОР РАСТВОРИТЕЛЯ ДЛЯ ТИТРОВАНИЯ
Выбор растворителя осуществляется на основании величин констант титрования КТ. Чем меньше эта величина, тем лучше условия и точность титрования. Константа титрования - отношение ионного произведения растворителя Ki к константе ионизации кислоты Ка или основания Кb:
КТ = Кі / Ка (для кислоты) КТ = Кі / Кb (для основания)
Условия титрования как индивидуальных электролитов, так и смесей оптимальны при очень малых константах титрования. Это и определяет принципы выбора растворителя:
· ионное произведение среды должно быть малым;
· диэлектрическая проницаемость растворителя - высокой;
· слабые кислоты определяют в основных (протогенных) растворителях;
· слабые основания анализируют в кислотных (протофильных) растворителях;
· смеси кислот или смеси оснований определяют в дифференци-рующих растворителях.
Титрование очень слабых кислот проводят в этилендиамине, часто используют менее основный диметилформамид. Слабые основания определяют в безводной уксусной кислоте, уксусном ангидриде или их смесях.
Апротонные растворители имеют малые значения Ki и позволяют достигать очень низких значений констант титрования. Если при этом они имеют достаточно высокую диэлектрическую проницаемость, то также широко используются для кислотно-основного титрования (нитрометан, метилэтилкетон и др.). Но большинство апротонных растворителей имеют низкую диэлектрическую проницаемость и малую ионизирующую способность, что сужает диапазон их применения. Растворители этого типа (бензол, хлороформ) добавляют к полярным раствори-телям (метанол и др.) для уменьшения ионного произведения среды и оптимизации условий титрования.
ТИТРАНТЫ МЕТОДА
Определение соединений основного характера проводят с использованием стандартных растворов:
- раствора 0,1 моль/дм3 HClO4 в безводной уксусной кислоте (также используют растворы 0,05; 0,02 и 0,01 моль/дм3 в этом же растворителе);
- раствора 0,1 моль/дм3 HClO4 в метаноле;
- раствора 0,1 моль/дм3 HClO4 в нитрометане (также используется раствор 0,05 моль/дм3 в этом же растворителе).
Стандартные растворы хлорной кислоты в неводных растворителях готовят как вторичные стандартные растворы. Если готовится стандартный раствор HClO4 в уксусной кислоте, то мешающее влияние воды устраняют введением необходимого количества уксусного ангидрида, реагирующего с водой с образованием уксусной кислоты:
(СН3СО)2О + Н2О → 2СН3СООН
Установку титра стандартных растворов HClO4 в уксусной кислоте и нитрометане проводят по стандартному веществу - калия гидрофталату:
КНС8Н4О6 + HClO4 → Н2С8Н4О6 + KClO4
Для растворения стандартного вещества в качестве растворителя используют безводную уксусную кислоту. Индикатор – кристал-лический фиолетовый. Титр стандартного раствора HClO4 в метаноле устанавливают по стандартному веществу - натрия салицилату:
C6H4(OH)COONa + НClO4 → С6Н4(ОН)СООН + NaClO4
Для растворения натрия салицилата в качестве растворителя используют смешанный растворитель метанол - ацетон (50 % по объему). Индикатор - тимоловый синий.
Для определения кислот используют стандартные растворы оснований:
· растворы 0,1 моль/дм3 КОН в этаноле и 0,05 моль/дм3 КОН в смешанном растворителе этанол - вода;
· раствор 0,1 моль/дм3 NaOH в смешанном растворителе этанол - бензол;
· раствор 0,1 моль/дм3 натрия метанолята CH3ONa в метаноле;
· раствор 0,1 моль/дм3 тетраэтиламмония гидроокиси [(C2H5)4N]OH в смешанном растворителе метанол - бензол.
Стандартизация титрантов основного характера проводится по стандартному веществу - бензойной кислоте, которую растворяют в растворителе, используемом для неводного титрования. Индикатор - тимоловый синий.
Титрование проводят в атмосфере инертного газа. Хранятся стандартные растворы в стеклянных сосудах, защищенных от попадания влаги и углекислого газа из воздуха.
ИНДИКАЦИЯ КОНЕЧНОЙ ТОЧКИ ТИТРОВАНИЯ
Конечную точку титрования в неводных растворителях фиксируют с использованием кислотно-основных индикаторов или при помощи инструментальных методов. Выбор индикатора осложняется тем, что основные параметры, характеризующие кислотно-основный индикатор (такие как рКинд, показатель титрования рТ, интервал перехода рН и окраска индикатора), различны в различных растворителях и сильно отличаются от их значений в воде. Поэтому выбор индикаторов для определения веществ в неводных растворителях проводится чаще эмпирически.
Для определения кислот используют индикаторы: азофиолетовый, тимолфталеин, тимоловый синий, нейтральный красный.
Для определения оснований применяют кристаллический фиолетовый, диметиловый желтый и др. Однако конечную точку титрования наиболее точно определяют электрометрическими методами анализа - потенциометрическим или кондуктометрическим.