- •Основные типы структур неорганических соединений. Вещества с молекулярной и немолекулярной структурой. Атомные, молекулярные, ионные и металлические кристаллические решетки .
- •Строение электронных оболочек атома. Волновая теория строения атома. Понятие об электронном облаке.
- •Квантовые числа как характеристика состояния электрона в атоме. Физический смысл квантовых чисел. Энергетический уровень, подуровень. Атомная орбиталь. Форма и ориентация электронных облаков.
- •Принцип Паули и емкость электронных оболочек. Правило Хунда. Порядок заполнения атомных орбиталей. Правила Клечковского. Строение электронных оболочек атомов химических элементов.
- •Химическая связь. Основные типы химической связи. Полярность связи как функция разности электроотрицательностей химических элементов.
- •Количественные характеристики химической связи: энергия связи, длина, валентный угол. Полярность связи и полярность молекулы в целом, дипольный момент молекулы.
- •Ковалентная связь. Основные положения метода валентных связей .Спиновая теория валентности. Обменный и донорно-акцепторный механизм образования ковалентной связи.
- •3) Химическая связь в методе вс является двухцентровой и локализована в области между ядрами двух атомов ее образующих.
- •Валентность и степень окисления химических элементов в их соединениях.
- •Одиночные и кратные связи. Сигма- и пи- связи.
- •Ионная связь. Простые и сложные ионы. Ионные кристаллические решетки. Концепция поляризации ионов.
- •Металлическая связь .Металлические кристаллические решетки .
- •Водородная связь. Природа и механизм образования водородной связи
- •Зависимость физических свойств веществ с молекулярной структурой от характера межмолекулярного взаимодействия. Влияние водородной связи на свойства веществ.
- •Силы межмолекулярного взаимодействия (силы Ван-дер-Ваальса). Ориентационное, индукционное и дисперсионное взаимодействие.
- •Химические реакции. Классификация химических реакций. Основные задачи химической кинетики и химической термодинамики.
- •Химическая система. Функция состояния системы. Работа и теплота. Изменение внутренней энергии системы в ходе химических превращений
- •Первое начало термодинамики. Энтальпия. Изменение энтальпии в ходе химического процесса. Закон Гесса, следствие из закона Гесса. Стандартная энтальпия образования вещества
- •Катализ и катализаторы. Гомогенные и гетерогенные катализаторы. Влияние катализаторов на величину энергии активации и константу скорости реакции.
- •Растворы. Классификация дисперсных систем: истинные растворы, коллоидные растворы, грубодисперсные системы.
- •Растворимость веществ. Влияние природы растворяемого вещества и растворителя, температуры и давления на растворимость газов, твердых и жидких веществ.
- •Сильные и слабые электролиты. Степень диссоциации. Равновесие в растворах слабых электролитов. Константа диссоциации. Связь константы диссоциации со степенью диссоциации и концентраци
- •Реакции ионного обмена в растворах. Обратимые и необратимые реакции, признаки необратимости реакций
- •Труднорастворимые электролиты. Равновесие между осадком и насыщенным раствором. Произведение растворимости и растворимость веществ
- •Константа гидролиза. Степень гидролиза, связь степени гидролиза с константой гидролиза и концентрацией раствора. Факторы, определяющие глубину гидролиза солей. Совместный гидролиз.
- •Окислительно-восстановительные реакции (овр). Основные типы овр. Типичные окислители и восстановители. Составление уравнений овр методом электронного и ионно-электронного баланса.
- •Классификация и номенклатура комплексных соединений. Основные типы комплексных соединений.
- •2) По типу лигандов комплексные частицы делятся на:
- •Кислоты и основания. Влияние положения элемента в периодической системе и степени окисления элемента на состав и кислотно-основные свойства гидроксидов элементов
- •Классификация реакций органических соединений по характеру химических превращений
- •Конформация
- •Методы масс-спектрометрии
- •Инфракрасные (ик) спектры и комбинационное рассеяние света
- •Спектроскопия в видимой и ультрафиолетовой (уф) областях
- •Рентгеновские методы исследования
- •Метод ямр
- •Общая характеристика титриметрический (объемный) метод анализа
- •Кислотно-основное титрование (метод нейтрализации) Общая характеристика метода
- •Перманганатометрия
- •Комплексонометрия Общая характеристика метода
- •Условия проведения комплексонометрического титрования
- •Гравиметрический (весовой) метод анализа
- •Электрохимические методы анализа
- •Фотометрический метод анализа Основные законы и формулы
Комплексонометрия Общая характеристика метода
Метод является областью метода комплексометрии и основан на реакции образования прочных комплексов ионов металлов с комплексонами (комплексонатов). Комплексоны это полиаминополикарбоновые кислоты и их соли, являющиеся полидентатными лигандами. Наиболее часто применяют этилендиаминтетрауксусную кислоту (ЭДТУ). Это четырехосновная органическая кислота. Рабочими растворами служат растворы комплексонов и растворы солей металлов (для обратного титрования). Вспомогательные растворы: а) буферные растворы - для поддержания нужного значения рН; б) комплексонат магния - для титрования заместителя; в) некоторые другие растворы - для титрования заместителя. Индикаторы метода - металлоиндикаторы (металлохромные индикаторы). Определяемые вещества: а) ионы металлов; б) анионы, которые образуют осадки с ионами металлов. Преимущества метода: а) высокая чувствительность (до 10-3 моль/л); б) высокая избирательность; в) высокая скорость и стехиометричность реакций; г) со всеми ионами образуются комплексы состава 1:1, т.е. один катион определяемого металла связывается с одним анионом комплексона; д) метод пригоден для определения большинства ионов металлов.
Условия проведения комплексонометрического титрования
1. Необходимо создать оптимальное значение рН. Нижняя граница оптимального для титрования значения рН определяется тем значением рН, при котором комплексонат еще достаточно устойчив. Верхняя граница этого интервала зависит от значения рН, при котором начинают образовываться гидроксокомплексы или осадок гидрокcида. Для предотвращения образования осадка в титруемый раствор иногда добавляют комплексообразующис вещества (аммиак, тартраты, и.т. п.). Обшая закономерность такова: чем больше заряд иона металла, тем более прочные комплексонаты он образует и тем более склонен к гидролизу, поэтому тем меньшим оказывается оптимальное для титрования значение рН. 2. Необходимо поддерживать определенное значение рН с помощью буферного раствора. Любое комплексонометрическое титрование проводят в присутствии буфера.
Гравиметрический (весовой) метод анализа
Гравиметрический метод количественного анализа основан на точном измерении массы определяемого компонента, выделенного в свободном состоянии или в виде соединения определенного состава. Это метод, в котором взвешивание является как начальной, так и конечной стадией определения. Гравиметрические методы подразделяют на: методы выделения; методы отгонки; методы осаждения. В методах выделения определяемый компонент выделяют из пробы в свободном состоянии и определяют его точную массу. Одним из вариантов метода выделения является электрогравиметрический анализ, основанный на определении увеличения массы рабочего электрода после выделения на нем определяемого компонента при электролизе. Широко используется при анализе сплавов, металлов, растворов электролитических ванн.
Методы отгонки применяют в том случае, если определяемый компонент отгоняется в виде летучего соединения. При этом существует несколько модификаций: а) определяемый компонент отгоняют из пробы и взвешивают его в виде летучего соединения; б) определяемый компонент отгоняют, поглощают подходящим реагентом, который взвешивают до и после поглощения; в) определяемый компонент отгоняют из точной навески пробы, после окончания отгонки пробу снова взвешивают. В методах осаждения определяемый компонет выделяют в осадок в виде малорастворимого соединения, которое после соответствующей обработки взвешивают. Поскольку именно методы осаждения получили наибольшее распространение, рассмотрим их более подробно.
Основные этапы гравиметрического анализа
1) расчет массы навески пробы и количества осадителя; 2) пробоподготовка и пробоотбор; 3) взятие навески пробы; 4) растворение навески; 5) осаждение определяемого компонента в виде малорастворимого соединения; 6) фильтрование с целью отделения осадка от раствора; 7) промывание осадка для удаления адсорбированных примесных ионов; 8) высушивание или прокаливание осадка: 9) взвешивание; 10) расчет результатов анализа, статистическая обработка данных. Различают осаждаемую и гравиметрическую формы. Осаждаемая форма - соединение, в виде которого определямый компонент осаждают из раствора. Гравиметрическая форма - соединение, в виде которого определямый компонент взвешивают. Основные требования к осаждаемой и гравиметрической форме
Осадок должен: 1) быть малорастворимым. Необходимо, чтобы определяемый компонент выделялся в осадок количественно, т. е. его концентрация не должна превышать 10-6 М; 2) быть химически чистым; 3) выделяться в форме, удобной для фильтрования и промывания
Гравиметрическая форма должна; 1) быть стехиометрическим соединением точно известного состава; 2) быть химически устойчива; 3) иметь как можно большую молярную массу (уменьшается погрешность анализа). Осадитель — реагент, образующий с определяемым компонентом малорастворимое соединение. Требования к осадителю Осадитель должен: 1) образовывать с определяемым компонентом как можно менее растворимое соединение; 2) осаждать только определяемый компонент; 3) иметь как можно большую молярную массу. При выборе осадителя предпочтение отдают летучим осадителям. Осадители бывают: а) органические (диметилглиоксим, оксихинолин к др.):
б) неорганические (ВаСl2, H2SO4, NH4OH и др.). Преимущества органических осадителей по сравнению с неорганическими: 1) малая растворимость их соединений с определяемым компонентом; 2) высокая чистота; 3) высокая селективность; 4) большая молярная масса (уменьшается значение гравиметрического фактора F).