Технический анализ.

1.ОВР, их значение для аналитической практики. Привести примеры.

В ОВР электроны от одних атомов, молекул или ионов переходят к другим. Процесс отдачи электронов – окисление. При окислении степень окисления повышается.

Fe2+-e→Fe2+

S2—2e→S0

H20-2e→2H+

Процесс присоединения электронов – восстановление. При восстановлении степень окисления понижается.

Cr6++3e→Cr3+

S0+2e→S2-

I20+2e→2I-

Атомы или ионы, которые в данной реакции присоединяют эл-ны являются окислителями, а которые отдают –восстановителями.

9.Измерение восст-ля (сульфита натрия) методом обратного титрования в йодометрии. Написать уравнения реакций и расчётные формулы.

Лучшие результаты получаются методом обратного титрования. Анализируемый р-р обрабатывают избыточным кол-вом точно отмеренного р-ра иода. А его избыток оттитровывают р-ром тиосульфата. Начинают титровать без индикатора (крахмал не доб.) титруют до бледно жёлтого окрашивания р-ра. Затем добавляют крахмал и титруют до исчезновения синей окраски. Крахмал добавляют тогда, когда иода в р-ре останется мало (бледно-жёлтый р-р). Крахмал адсорбирует иод и адсорбированный иод медленно реагирует с Na2SO3, что приводит к погрешности анализа – завышенный результат.

Химизм: I2+Na2S2O3→2NaI+Na2S4O6 ; Na2SO3+I2+H2O→Na2SO4+2HI

Расчёт: m(Na2SO3)=[С(1/zI2)*V(I2)-C(1/z Na2S2O3)*V(Na2S2O3)]* M (1/z Na2SO3)

m(Na2SO3)=V(р-ра)*C(1/z Na2SO3)*M(1/z Na2SO3)-расчёт массы навески.

2.Гравиметрический метод анализа. Требование к осадку. Недостатки метода, последовательность операций в гравиметрии и типы гравиметрических измерений.

ГМА основан на точном измерении массы определяемого компонента пробы, выделенного либо в элементарном виде, либо в виде соединения определённого состава.

Точность взвешивания ± 0,0002 г. В ГМА надо обращать внимание на св-ва и условия образования осадка.

Требования к осадку:

· Осадок должен быть практически нерастворимым, Пр<10-8.

· Полученный после высушивания и прокаливания осадок должен соответствовать точно химической формуле.

· Осадок должен хорошо отделяться фильтрованием.

· Осадок легко и полностью должен переходить в весовую форму.

Недостатки метода: большая трата времени, труда, реактивов. В ГМА нельзя измерить малые количества вещества < 0,0002 г.

Последовательность операций в ГМА:

· Подготовка вещ-ва к анализу (отбор средней пробы или очистка вещ-ва).

· Взятие массы навески.

· Растворение.

· Осаждение труднорастворимых соединений.

· Фильтрование осадка.

· Промывание осадка.

· Высушивание осадка.

· Прокаливание осадка.

· Взвешивание. Расчёт результатов анализа.

Типы гравиметрических измерений.

2 группы анализов:

1. метод отгонки (прямая и косвенная);

2. метод осаждения.

Метод прямой отгонки.

Для компонентов, которые можно выделить в чистом виде и взвесить. Определяют золу в топливе, не растворившийся остаток в рудах, сплавах.

ω%(золы, м.ост.)=m(золы, м.ост.)*100/m(нав.).

Этим же методом можно измерять и газы:

ω%(СО2)=m(СО2)*100/m(нав.).

Для измерения массы влаги и летучих веществ. Берут точную навеску анализируемого вещ-ва, высушивают в сушильном шкафу. Летучие вещ-ва определяют путём прокаливания в муфельной печи, при высокой температуре.

ω%(влаги летучих)=m(в.л.)*100/m(нав.)

ω%(в.л.)=(А-В)*100/m(нав.), где

А – масса исходной пробы, В – масса после высушивания или прокаливания.

Метод осаждения. Измеряемое вещ-во переводят в трудно растворимое соединение, образовавшийся осадок подвергают всем гравиметрическим операциям. Применяют когда измеряемое вещ-во не может быть выделено в чистом виде.

ω%(в-ва)=m(в.ф.)*F*100/m(нав.),

m(в.ф.)-взвешивают для получения окончательного результата анализа;

F-фактор пересчёта – отношение молекулярной массы опред.эл-та к молекулярной массе весовой формы.

3.Сущность титриметрического метода анализа, сравнение его с гравиметрическим. Требования, предъявляемые к титриметрическим реакциям. Классификация титриметрических методов анализа.

ТА основан на точном измерении объёма стандартного раствора или титранта, затраченного на реакцию с измеряемым компонентом пробы.

Ст.р-р помещают в бюретку, добавляют по каплям пробу. Этот процесс называется титрованием. Добавление производится до тех пор, пока ст.р-р не вступит полностью в реакцию с измеряемым компонентом. Момент окончания реакции называется эквивалентной точкой.

Сходство: оба метода основаны на законах эквивалентов, т.е. в-ва вступают в реакцию строго в эквивалентных кол-вах.

Преимущества: скорость выполнения операций, относительная простота, достаточная точность получаемых результатов.

Разница: в ГМА используются только ре-ции осаждения, а в ТМА различные ре-ции (нейтрализации, ОВР, осаждение, комплексообразования).

ГМА более точный ±0,0002г, а ТМА 0,04-0,1%. Длительность во времени, кропотливые операции, а ТМА быстрый. В ГМА берётся избыток осадителя, в ТМА строго в эквивалентных соотношениях.

Требования:

· Должна протекать быстро.

· Должна быть необратимой.

· Для всякой реакции необходим метод установления точки эквивалентности.

· Концентрация титранта должна быть известна с точностью и не должна меняться.

Классификация ТМА:

1. метод (нейтрализации) кислотно-основного титрования, в основе лежит р-я взаимодействия Н++ОН-↔Н2О;

2. метод окислительно-восстановительного титрования (редоксиметрия). Они основаны на ОВР, которые протекают между рабочим раствором и измеряемым вещ – вом.

· Пермангонатометрия KMnO4;

· Йодометрия I2,Na2S2O3*5Н2О – тиосульфат натрия;

· Хроматометрия K2Cr2O7.

3. методы окисления основаны на р-ях образования труднорастворимых соединений:

· аргентометрия AgNO3;

· роданометрия NH4SCN.

4. Метод комплексообразования даёт возможность определить целый ряд катионов и анионов. Тирлонометрический метод анализа.

4.Стандартные растворы. Приготовление стандартных растворов из точной навески (с приготовленным титром) и из приблизительной навески (с установленным титром). Установление молярной концентрации эквивалента растворов по исходным вещ-вам. Приготовление ст.р-ра из фиксала.

СР – растворы с точной концентрацией, применяемые в анализе. Они могут быть двух видов по способу приготовления:

1. из точной навески, с приготовленным титром.

2. из приблизительной навески, с установленным титром.

Р-ры с приготовленным титром из исходного вещества, которое должно отвечать требованиям:

1. должно быть химически чистым, т.е. не содержать примесей.

2. состав в-ва должен строго соответствовать формуле.

3. в-во должно быть устойчивым и в тв. виде, и в р-ре.

4. желательно возможна большая величина молярной массы, что позволяет увеличить точность установления концентрации.

Необходимо рассчитать массу навески: m(нав.)=V(р-ра)*С(1/z Х)*М(1/z Х)