Аналитическая химия
- Групповые реагенты. Катионы: I – нет, II-(NH4)2CO3, III- (NH4)2S, IV- H2S, HCl, V- HCl. Анионы: BaCl2 в нейтр. или слабощелочн. среде – I, AgNO3 в присутствии HNO3 – II, нет – III.
- Классификация анионов. Аналитические гр. анионов, особенности обнаружения.
Ан. гр. | Анионы | Хар-ка | Гр. реагент |
I | SO42-, SO32-, S2O2-3, CO32-, PO43-, SiO32-, BO33- | соли Ва, мало раств в воде, но раств в разб к-тах, кроме ВаSO4 | BaCl2 в нейтр. или слабощелочн. среде |
II | Cl-, Br-, S2-, I- | соли Ag, мало раств в воле и HNO3 | AgNO3 в присутствии HNO3 |
III | NO3-, NO2- | соли Ва и Ag , р-римые в Н2О | ---- |
Первая аналитическая группа
Группы периодической системы | ||||
III |
IV |
V |
VI |
VII |
5B: BO2-, B4O72- |
6C: CO32-, C2O42- |
9F: F- | ||
14Si: SiO32, - SiF62- |
15P: PO43-, PO3-, PO33-, PO2-, |
16S: SO42-, SO32-, S2O2-3 | ||
24Cr:CrO42-,Cr 2O2-7 | ||||
33As: AsO3-3, AsO3-4, AsO-2, AsO-3 |
Вторая Аналитическая группа |
Третья ан гр | ||||||
Группы период сис-мы | |||||||
IV |
V |
VI |
VII |
IV |
V |
VI |
VII |
6C: CN-, SCN- |
6C: CН3СОО- |
7N: NO3-, NO2- | |||||
14Si: SiO32, - SiF62 |
16S: S2- |
17Cl: Cl- |
17Cl: ClO3- | ||||
35Br: Br- | |||||||
53I: I- |
Для обнаружения анионов в р-ре катионы II-IV гр удаляют, осаждая Na2CO3 и центрифугируя осадок. Нейтрализованный СН3СООН р-р используют д/определения анионов при их совместном присутствии. Также обнаружение анионов можно проводить групповым реагентом.
Содовая вытяжка | ||||||||
Подкисление НCl |
Подкисление H2SO4 |
Подкисление HNO3 |
Подкисление СН3СООН | |||||
KI |
BaCl2 |
KIO3 |
KMnO4 |
AgNO3 |
Ca(CH3COOH)2 | |||
Выделение I2 в присутствии анионов окисл. |
Выпадение в осадок в виде солей Ва |
Обесцвечивание в присутствии анионов восстан. |
Обесцвечивание в присутствии анионов восстан. |
Выпадают в осадок в виде солей Ag |
Выпадают в осадок в виде солей Са | |||
Cr 2O2-7, О22-, MnO4-, NO3-, NO2-, AsO43- |
F-, SO42- |
CN-, SO32-, S2O2-3, S2-, SCN- |
C2O42- NO2- |
Cl-, Br-, S2-, I-, SCN-, CN-, S2O2-3 |
Cl- |
PO43-, F-, BO33-, SO32-, SO42-, SiO42- | ||
- Гравиметрический метод. Типы гравиметрических определений. Гравиметрический ан – колич-ое определение вещ-ва осаждением его в виде малорастворимого соед. с послед-ным выделением и взвешиванием осадка. Гравиметрические методы: выделения (опред-ый компонент колич-нно выделяют в свободном сос-нии из анализ-ого в-ва и взвешивают на анлитич весах), осаждения (определ-ый компонент количественно осаждают хим способм в вмде мало раств-ого соед строго опред. сос-ва. По массе осадка гравиметрической формы рассчит-ют содержание опред-ой сост-ой части), отгонки (опред-ый комп колич-но отгоняют в виде летучего соед нагреванием анализ-ого вещ-ва или действем р-ров, сопровожд. выдел. летучих продуктов: делят на прямой – кол-во летучего компонента опред-ют по увеличению массы специфич поглотителя; и косвенный – кол-во опрелд-ого комп-та вычисл-ют по разности остатка вещ-ва после его полного удаления)
- Загрязнение осадков. Поверхностная адсорбция. Окклюзия. Получить абсолютно чистый осадок невозможно из-за того, что вследствие совместного осаждения (одновременное превышение ПР осаждаемого и постороннего соед), соосаждения (увеличение в осадок примесей, р-римых в условиях осаждения) и последующего осаждения (происходит, если осаждаемое и постороннее соед. имеют общий ион, но скорость образования осадка примеси меньше) в Ра-р попадают посторонние вещ-ва. Адсорбция – изменение конц. к-либо вещ-в или онов на поверхности соприкосновения 2-х фаз. Причина: нескомпенсированность заряда ионов на поверхности кристаллов. Правила порядка адсорбции: 1) Панета-Фаянса_Хана: из 2-х одинаково заряженных равной конц-ции ионов преимущественно адсорбируются сильнее притягиваемый ионом кристалла; чем ниже раст-ость соед, образуемого с ионами решетки, тем больше сила ионного притяжения. 2) Преимущественно одсорбируются ион большей конц 3) Многозарядные ионы адсорбируются сильнее однозарядных 4. Преимущественно адсорбируются ионы, близкие по раз-рам ионам кристалл. решетки. Десорбция – прогресс перехода адсорбированных ионов в р-р с поверхности адсорбента. Окклюзия – захват посторонних ионов в процессе образ осадка, соосажд. примеси нах-ся не на поверхности а внутри осадка. Причины окклюзии: 1) Захват постор примесей в процессе кристаллизации (механич окклюзия), 2) адсорбция в процессе кристаллизации («внутренняя адсорбция»), 3) образование смешанных кристаллов (вследствие изоморфизма), 4)образ-ние хим соедин между осадком и соосажд. примесью. Для уменьшения загрязнения осадков необходимо уменьшение поверхности осадка, те увеличение среднего размера частиц, повышение темп и промывание. Окклюдированные примеси удаляют переосаждением.
- Титриметрия. Методы хим. анализа. Теория индикаторов. Титрим-кий ан. основ на измерении кол-ва (m или V) стандартного р-ра, затраченного на р-цию с определяемым компонентом. Титрование – процесс внесения рас-ра реактива в исслед-ный р-р до тех пор, пока его кол-во не будет эквивалентна кол-ву опред-ого в-ва. Конечная (∙) титр-ния - точка, в кот. окончание хим р-ции опр-ют по изменению цвета индикатора или электрохим или физ cв-в р-ра. (∙) эквивалентности – (∙) , в кот. добавлено теорет. рассчит-ое кол-во титранта. Титр р-ра – отношение m р-ренного в-ва к V р-ра: Т(х)=m(x)/V, г/мл. Титр р-ра по опред-мому компоненту – m опред-ого компонента У, эквивалентная 1мл р-ра в-ва Х: Т(Х/У)=m(Y)/V(X). Методы титрования: 1. основанные на исп-нии Н2О р-ров 2. осн-ные на исп-нии неН2О р-ров, 3. осн-ные на исп-нии смешанных р-ров. По способу опред-ния конца титр-ния: индикаторное, потенциометрическое (роль индикатора – электрод, φ уот завис. от конц. одного из вещ-в данной р-ции), амперометрическое (зависимость lim диффузионного тока, соотв данному электрохим активному вещ-ву, от V прибавл. титранта), кондуктометрическое (изменение эл. проводимости р-ров в процессе титрования), высокочастотное (переменные точки (∙) высокой частиты), оптические (измерение светопоглощения). Приемц определения: прямое титрование: аА+вВ à продукт, обратное: А+Вà прод р-ции + А избыток, С+ изб А à прод. р-ции, замещеник: А+В -/->, A+C à D, D+Bàпродукт h-ции. Тип химич. р-ций: кислотно-основное титр-ние, окислительно-восстан. титр-ник. Теория индикаторов. Индикатор – органич или неорганич в-ва, вносимые в небольш кол-ве в аналит р-р и позволяющие устанавливать окончание титрование по изменению к-либо физ признака в рез-те появления в титрируемом р-ре и избытка одного из реаг-щих вещ-в. Требования к индикаторам: должен обладать высоким светопоглощением, чтобы даже небольшое его кол-во было заметно для глаз, переход окраски должен быть контрастным, область перехода должна быть как можно уже. Индикаторы 1) кислотно-основные (нейтрализ), редокс-индикаторы (ок-восст), люминесцентные, адсорбционное (осаждение), флуоресцентные (к-осн, ок-восст, осажд.), комплексометрические, хемилюминесцентные (ок-восст.).
- Кислотно-основное титрование. Ацидометрическое титрование. Алкаметрическое титр-ние. Методы кислотно-осно-ого титр-ния основаны на р-ции между кислотными и щелочными реагентами. Их делят на: ацидометрия (определение оснований, титрант НА), алкалиметрия (определение к-ты, Н++ОН- à H2O) и галометрия (определение солей: НА МеОН). Кислотно-основные инд-ры, исп в этом методы, явл-ся либо слабыми кислотыми, либо слабыми основ-ниями, специф. реаг-obt на изменение конц. Н+ или ОН-. Интервал перехода инд-ра – область рН=рКин+-1, в кот. наблюд-ся изменение цвета индикатора. Показатель индикатора – середина области переход рН=рКин.
- Осадительное титрование. Методы осаждения основаны на р-циях образ-ния малораств-ых соедин-ний. И[ делят на: аргентометрия (титр-нием опред-ют AgNO3, хлориды, бромиды, иодиды, цианиды); роданометрия (титр-ние KSCN), меркурометрия (титр-ние р-ром Hg2(NO3)2). Использ-ся адсорбционные индикаторы, показывающие изменение цвета не в р-ре, а на поверхности выпавшего осадка. Кривая титр-ния в этом методе растянуты вдоль оси ординат тем больше, чем меньше ПР.
- Комплексометрическое титрование. Методы комплексообразования основаны на образ-нии малодиссоц-щих комплексных ионов или молекул. Делятся на: меркуриметрия (Hg(NO3)2), комплексонометрия (хелатометрия) (д/титр-ния исп полидентатные органические лиганды – поликомплексы, ЭДТА – этилендиаминтетрауксусная к-та), фторометрия (NaF)
- Окислительно-восстановительное титр-ние. Кривые титр-ния, влияние рН. Окислит-но-восст. методы основаны на взаимод-вие между ок и восст. Делят на: перманганометрия (титр-ние р-ром KMnO4 в кислой среде бесцв или слабоокраш р-ров), иодометрия (р-р иода), броматометрия (оксил-ние р-ром ЛИкЩ3 в кислой среде), цериметрия (окислитель – Се(SO4)2 желто-коричн, для опред восстан-лей в сильнокислых р-рах солей Fe (II), мышьяковистой, щавелевой к-т), титранометрия (исп-ние соли Тi (III) красно-фиолет. в кач-ве энергичн. восстановителей д/определения органич -в), ванадометрия (прим. метаванадата аммония NH4VO3 при опред-ни P, S, Cr, Mn, Cu, Mo, Pb), нитритометрия (титр-ние р-ром NaNO2 при опред-нии органич-ких вещ-в), аскорбинометрия (аскорбиновая к-та в кач-ве восстан.) Процесс титрования графически изображаются кривыми титрования. На оси абсцисс отклонение от (∙) эквивалентности в % или исло эквив-тов прибавленного титр-щего р-ра или число мл прибавленного титранта, ось ординат – рН, показатель, хар-щий опред-нное cв-во титруемого р-ра, изменяющ-ся в процессе титр-гия. Метод нейтрализации (титр-ние сильной кислотой сильного осн-ния).
|