Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
|
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ БАШКИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ |
Кафедра химии
Б.2 В.2 АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
Методические указания по выполнению
контрольной работы для студентов заочной формы обучения
направление подготовки
260100 Продукты питания из растительного сырья
260200 Продукты питания животного происхождения
Квалификация (степень) выпускника
Бакалавр
Уфа 2012
УДК 54.062 (075.8)
ББК 24.4.273
М 54
Рекомендовано к изданию методической комиссией
Факультета пищевых технологий
(протокол № ___ от «___»________ 2012г.)
Составители:
ассистент Сакаева С.В.
Рецензент:
доцент Чернышенко Ю.Н.
Ответственный за выпуск:
заведующий кафедрой химии
профессор Исламова Р.М.
ВВЕДЕНИЕ
Аналитическая химия, являясь одной из общеобразовательных дисциплин, закладывает теоретические основы изучения специальных дисциплин, важнейших в системе образования специалиста естественно - научного и сельскохозяйственного профиля.
Курс аналитической химии дает теоретическую и практическую подготовку студента, предполагает получение им знаний и навыков, необходимых для решения задач по установке качественного, количественного состава веществ.
ПРОГРАММА ПО АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ
Предмет аналитической химии. Качественный и количественный анализ неорганических и органических веществ. Методы аналитической химии, их характеристика и применение. Характерные реакции катионов и анионов. Аналитические группы катионов и анионов. Дробный и систематический методы анализа. Кислотно-основная схема анализа. Групповой реагент и условия его применения. Требования к реакциям, используемым в аналитической химии. Чувствительность и избирательность аналитических реакций.
Химическое равновесие. Закон действующих масс. Константа равновесия. Факторы, влияющие на равновесие. Сильные и слабые электролиты. Равновесия в растворах слабых и сильных электролитов. Расчёт равновесных концентраций. Степень электролитической диссоциации. Понятие об ионной силе раствора и коэффициентах активности.
Современные представления о кислотно-основном равновесии. Понятие кислот и оснований. Сила кислот и оснований. Понятие рН. Расчёт значений рН в растворах сильных кислот и оснований. Расчёт значений рН в растворах слабых кислот. Расчёт значений рН в растворах слабых оснований. Буферные системы и их свойства. Буферная ёмкость. Вычисление значений рН ацетатного буфера. Вычисление значений рН аммиачного буфера. Закон действующих масс и явление гидролиза солей. Расчёт значений рН растворов солей, образованных слабой кислотой и сильным основанием, слабым основанием и сильной кислотой. Константа и степень гидролиза. Смещение равновесия при гидролизе. Факторы, влияющие на степень гидролиза. Усиление и подавление гидролиза. Роль гидролиза в анализе.
Гетерогенное равновесие. Применение закона действующих масс к гетерогенным процессам. Произведение растворимости. Связь между растворимостью и ПР. Использование правила ПР в анализе. Условия образования и растворения осадков. Факторы, влияющие на смещение гетерогенного равновесия. Применение процессов осаждения в анализе.
Реакции комплексообразования в аналитической химии. Константа нестойкости комплекса. Использование комплексообразования для открытия, разделения и маскировки ионов.
Окислительно - восстановительные реакции в аналитической химии. Стандартный и равновесный потенциал. Уравнение Нернста. Влияние различных факторов на величину окислительно-восстановительного потенциала.
Задача и методы количественного анализа. Значение количественного анализа в почвоведении и агрохимии. Требования, предъявляемые к количественному анализу. Техника анализа (отбор средней пробы, взятие навески, переведение вещества в раствор).
Гравиметрический анализ. Осаждаемая и весовая формы и требования, предъявляемые к ним. Влияние различных факторов на полноту осаждения. Выбор осадителя. Осадки, их образование, свойства и чистота. Требования, предъявляемые к осадкам. Влияние различных факторов на процессы осаждения. Условия образования аморфных и кристаллических осадков. Загрязнение осадков и борьба с ним. Виды соосаждения. Фильтрование и промывание осадков. Старение осадков. Расчёты в гравиметрическом анализе.
Титриметрический анализ. Сущность метода. Классификация. Требования, предъявляемые к реакциям в титриметрическом анализе. Способы выражения концентрации растворов. Молярная, нормальная, процентная концентрации. Титр раствора. Вычисление массы эквивалента в различных методах титриметрического анализа.
Титрование. Рабочие растворы. Первичные и вторичные стандарты. Требования, предъявляемые к первичным стандартам. Приготовление стандартных растворов HCl, KMnO4, Na2S2O3.
Метод кислотно-основного титрования. Приготовление рабочих растворов. Вычисление рН в различных точках для построения кривой титрования. Выбор индикатора для установления конечной точки титрования в методе кислотно-основного титрования. Интервал перехода окраски индикатора. Определение временной жёсткости воды методом кислотно-основного титрования. Практическое применение метода.
Методы окислительно-восстановительного титрования. Классификация методов. Построение кривой титрования. Индикаторы.
Перманганатометрия. Приготовление рабочих растворов метода. Первичные стандарты метода. Определение железа (условия, расчёты). Иодометрия. Приготовление рабочих растворов метода. Определение меди (условия, расчет).
Комплексонометрическое титрование. ЭДТА. Построение кривой титрования. Металлохромные индикаторы. Способы комплексонометрического титрования. Применение комплексонов для определения общей жёсткости воды.
Характеристика и теоретическое обоснование методов осадительного титрования. Принцип построения кривой титрования. Способы фиксирования точки эквивалентности. Индикаторы метода. Определение хлоридов.
Инструментальные физико-химические методы анализа. Классификация методов.
Оптические методы анализа.
Молекулярный спектральный анализ в УФ- и видимой области спектра. Объединенный закон светопоглощения Бугера – Ламберта – Бера. Понятие о спектрах поглощения и их происхождение. Колориметрия. Фотоколориметрия, фотоэлектроколориметрия. Спектрофотометрия. Дифференциальная фотометрия. Экстракционная фотометрия. Фотометрическое титрование. Люминесцентный, флуоресцентный анализ. Рефрактометрия.
Хроматографические методы анализа.
Ионно-обменная хроматография. Газовая (газожидкостная, газо-адсорбционная) хроматография. Жидкостная, высокоэффективная жидкостная хроматография. Адсорбционная и распределительная хроматография. Тонкослойная хроматография. Распределительная бумажная хроматография. Осадочная хроматография, гель-хроматография.
Электрохимические методы анализа.
Кондуктометрия. Потенциометрия. Полярография. Амперометрическое титрование. Кулонометрия.
Учебный план студента заочного обучения:
1. Самостоятельное изучение теоретического курса аналитической химии и ФХМА.
2. Выполнение контрольной работы.
3. Прослушивание лекционного курса.
4. Выполнение лабораторного практикума с контролем усвоения знаний.
5. Курсовой экзамен.
Общие рекомендации и указания
1. Самостоятельное изучение материала рекомендуется проводить в следующем порядке:
- ознакомиться с содержанием Программы и методическими указаниями по изучению конкретного раздела;
- внимательно прочитать изучаемый раздел для получения общего представления о материале;
- тщательно изучить материал, уделяя внимание основным вопросам, написанию уравнений реакций;
- составить ответы на вопросы контрольной работы.
Ответы должны быть краткими, конкретными, обоснованными, иллюстрированы примерами, уравнениями химических реакций, расчётами. Необходимо избегать механического переписывания текста учебной литературы.
2. Контрольная работа выполняется в стандартной ученической тетради с соблюдением полей (3 см) слева или справа для замечаний преподавателя.
3. На титульном листе приводятся следующие данные:
Контрольная работа
по аналитической химии студента (студентки)
курса заочного факультета
_____________________________________________________
Фамилия, имя, отчество (полностью) Шифр_________
4. Текст задания под соответствующим номером записывается в тетрадь, подчёркивается и отделяется от последующего ответа интервалом около 2 см.
5. Задания выполняются пастой синего или чёрного цвета и заполняются чётким почерком.
6. В конце контрольной работы студент приводит список использованной литературы с указанием фамилий и инициалов авторов, названия, тома, года издания. Ставится дата и подпись студента-исполнителя.
7. В случае неясностей и затруднений при изучении курса студент может устно или письменно проконсультироваться у рецензента.
8. Неудовлетворительно выполненная контрольная работа возвращается студенту для полной или частичной доработки, после чего предоставляется для повторного рецензирования с приложением ранее незачтённой работы.
9. Для выбора варианта контрольных работ студент руководствуется последней цифрой своего шифра.
10. К лабораторно-экзаменационной сессии студент должен уметь:
-записать характерные аналитические реакции обнаружения ионов, и указать аналитическую группу, написать уравнение реакции в молекулярном и ионном виде, указать условия , способ проведения реакции и аналитический сигнал;
- по этой же схеме записать реакции обнаружения ионов, имеющих важное значение в качественном химическом анализе:
11. К сдаче экзамена допускаются студенты, выполнившие контрольную работу, посетившие лекции и выполнившие лабораторный практикум
Рекомендации по выполнению контрольной работы
1. Качественный анализ - раздел, задачей которого является обнаружение компонентов анализируемого образца и его идентификация, то есть установление его аналогии с определённым эталоном (стандартом).
Изучение каждой аналитической группы начинают с составления общей характеристики химико-аналитических свойств ионов (общих и индивидуальных), обусловленных электронным строением элементов и их положением в периодической таблице Д.И. Менделеева.
Описание каждой аналитической реакции должно включать обоснование реакции, аналитический сигнал, условия проведения реакции (рН среды, количество и концентрация реагента, температура, мешающее влияние других ионов), способ проведения реакции, свойства образующихся продуктов (растворимость образовавшегося осадка в различных растворителях, обнаружение газообразного продукта реакции).
Окислительно-восстановительные реакции необходимо уравнивать электронным методом, определять их направление по величине ЭДС реакции, а глубину протекания - по величине константы равновесия. Необходимо рационально выбирать реагент для проведения той или иной реакции, предвидеть влияние среды на ее протекание.
Осадительные реакции следует объяснять применяя закон действующих масс к конкретному гетерогенному равновесию между осадком и его насыщенным раствором, пользуясь правилом произведения растворимости.
Описание реакций комплексообразования небходимо объяснять на основании их диссоциации в растворах с привлечением констант устойчивости и нестойкости комплексных ионов.
2. Количественный анализ
Титриметрический метод количественного анализа, основанный на измерении объёма раствора реагента точной концентрации, пошедшего на реакцию с определяемым компонентом.
Аналитическая характеристика каждого титриметрического метода включает название метода по титранту, обоснование метода, основное уравнение метода, приготовление титрантов, их стандартизацию и хранение, индикацию конечной точки титрования, построение кривых титрования, условия и приёмы (варианты) титрования, возможности, достоинства и недостатки метода.
Особое место в титриметрии занимает следствие из закона эквивалентов, которое является основным уравнением в титриметрии: V1Cэ1=V2Сэ2 - в момент эквивалентности химической реакции произведение молярной концентрации эквивлентов на объём раствора есть величина постоянная для обоих реагирующих веществ. Все расчёты результатов в титриметрии основаны на принципе эквивалентности.
Следует знать основные понятия и термины титриметрического анализа, соответствующие рекомендациям ИЮПАК. Следует обратить внимание на фармакопейные методы титриметрического анализа, а также на применение гравиметрии в анализе лекарственных средств (определение количества летучего компонента, воды, зольности, массового содержания препарата).
3. Инструментальные методы анализа, ФХМА
В инструментальных методах анализа (ИМА) любые качественные и количественные аналитические определения основаны на функциональной зависимости аналитических свойств веществ от их структуры и состава.
Различают:
1. Прямые инструментальные методы, основанные на измерении физических параметров, связанных с природой вещества или его концентрацией.
2. Косвенные физико-химические методы, в основе которых лежит определение точки эквивалентности по изменению определённого физического параметра, например, в процессе титрования.
Для каждого метода необходимо знать классификацию, дать обоснование метода, раскрыть сущность, теоретические основы, условия, способы расчёта концентрации, возможности, практическое применение, достоинства и недостатки.
Вопросы для подготовки к курсовому экзамену
1. Аналитические реакции. Требования, предъявляемые к ним. Характеристика чувствительности и специфичности аналитических реакций.
2. Аналитические реагенты. Применение органических реагентов в качественном и количественном анализе.
3. Дробный и систематический анализ. Групповой реагент, требования к нему.
4. Способы выполнения реакций в качественном анализе.
5. Характерные аналитический реакции обнаружения: NH+, K+, Mn2+, Al3+,Zn2+, Fe2+, Fe3+, Mg2+, CO32-, NO2-, -, SO42-, PO43-, Cl-, Br-, J-, NO3-.
6. Применение закона действующих масс к равновесиям в системе осадок – насыщенный раствор малорастворимого электролита. Растворимость, призведение растворимости, условия образования осадков малорастворимых электролитов, переосаждение. Использование реакций осаждения в качественном анализе.
7. Окислительно-восстановительные системы, их характеристика. Применение ОВР в качественном анализе.
8. Комплексные соединения. Равновесие в растворах комплексных соединений. Константы устойчивости и нестойкости. Применение комплексных соединений в качественном анализе.
9. Количественный анализ. Требования, предъявляемые к методам количественного анализа. Классификация методов.
10. Титриметрический анализ. Основные понятия. Закон эквивалентов, его математическое выражение. Требования к реакциям (нейтрализации, окисления-восстановления, осаждения, комплексообразования), применяемым в титриметрии. Способы и варианты титрования.
11. Титранты, способы их приготовления. Понятие о титре.
12. Характеристика методов титриметрического анализа, обоснование, основное уравнение, приготовление и стандартизация титрантов, индикация конечной точки титрования, условия и варианты титрования.
13. Кислотно-основное титрование. Ацидиметрия и алкалиметрия.
14. Окислительно-восстановительное титрование: перманганатометрия (определение восстановителей и окислителей).
15. Комплексометрическое титрование.
16. Способы индикации в титриметрическом анализе. Индикаторы и их классификация.
17. Кислотно-основные индикаторы. Их характеристика, интервал перехода окраски. Примеры. Ионно-хромофорная теория индикаторов. Кривые титрования, их значение в выборе индикаторов.
18. Редокс-индикаторы, их характеристика. Примеры. Требования, предъявляемые к ним.
19. Индикаторы методов комплексометрического титрования. Примеры. Принцип действия металлохромных индикаторов. Требования к ним.
20. Инструментальные методы анализа (ИМА). Классификация. Сравнительная характеристика химических и инструментальных методов. Возможности, достоинства и недостатки ИМА.
21. Варианты количественного инструментального анализа: прямое измерение и титрование (косвенный метод). Примеры.
22. Основные методы определения концентрации веществ в ИМА (метод градуировочного графика, метод одного стандарта, метод добавок стандарта).
23. Основные законы светопоглощения, связь между ними. Молярный и удельный коэффициенты светопоглощения, их физический смысл.
24. Методы фотометрического анализа: фотоколориметрия, спектрофотометрия. Сущность, возможности, достоинства и недостатки методов. Используемые приборы.
25. Определение концентрации анализируемого вещества в фотометрии (метод градуировочного графика, метод одного стандарта, метод добавок стандарта, метод расчёта по величине коэффициента светопоглощения). Условия фотометрических определений.
26. Рефрактометрия. Сущность, возможности, достоинства и недостатки метода. Способы расчёта концентрации анализируемого вещества.
27. Электрохимические методы анализа. Классификация. Прямая потенциометрия. Потенциометрическое титрование. Принцип метода. Кривые титрования. Возможности, достоинства и недостатки метода.
28. Хроматографические методы анализа. Теоретические основы хроматографических методов разделения и определения веществ. Классификация.
29. Газовая, жидкостная и газо-жидкостная хроматография. Основы, сущность методов, применение в анализе.
Таблица контрольных заданий в зависимости от значения
двух последних цифр шифра студента
|
01 |
01 |
51 |
75 |
106 |
133 |
201 |
221 |
251 |
262 |
283 |
297 |
|
02 |
02 |
52 |
76 |
107 |
134 |
202 |
222 |
252 |
263 |
284 |
298 |
|
03 |
03 |
53 |
77 |
108 |
135 |
203 |
223 |
253 |
264 |
285 |
299 |
|
04 |
04 |
54 |
78 |
109 |
136 |
204 |
224 |
254 |
265 |
286 |
300 |
|
05 |
05 |
55 |
79 |
110 |
137 |
205 |
225 |
255 |
266 |
287 |
301 |
|
06 |
06 |
56 |
80 |
111 |
138 |
206 |
226 |
256 |
267 |
288 |
302 |
|
07 |
07 |
57 |
81 |
112 |
139 |
207 |
227 |
257 |
268 |
289 |
303 |
|
08 |
08 |
58 |
82 |
113 |
140 |
208 |
228 |
258 |
269 |
290 |
304 |
|
09 |
09 |
59 |
83 |
114 |
141 |
209 |
229 |
259 |
270 |
291 |
305 |
|
10 |
10 |
60 |
84 |
115 |
142 |
210 |
230 |
260 |
271 |
292 |
306 |
|
11 |
11 |
61 |
85 |
116 |
143 |
211 |
231 |
261 |
272 |
293 |
307 |
|
12 |
12 |
62 |
86 |
117 |
145 |
212 |
232 |
251 |
273 |
294 |
308 |
|
13 |
13 |
63 |
87 |
118 |
146 |
213 |
233 |
252 |
274 |
295 |
309 |
|
14 |
14 |
64 |
88 |
119 |
147 |
214 |
234 |
253 |
275 |
296 |
310 |
|
15 |
15 |
65 |
89 |
120 |
148 |
215 |
235 |
254 |
276 |
283 |
311 |
|
16 |
16 |
66 |
90 |
121 |
149 |
216 |
236 |
255 |
277 |
284 |
312 |
|
17 |
17 |
67 |
91 |
122 |
150 |
217 |
237 |
256 |
278 |
285 |
313 |
|
18 |
18 |
68 |
92 |
123 |
151 |
218 |
238 |
257 |
279 |
286 |
314 |
|
19 |
19 |
69 |
93 |
124 |
152 |
219 |
239 |
258 |
280 |
287 |
315 |
|
20 |
20 |
70 |
94 |
125 |
153 |
220 |
240 |
259 |
281 |
288 |
316 |
|
21 |
21 |
71 |
95 |
126 |
154 |
201 |
241 |
260 |
282 |
289 |
317 |
|
22 |
22 |
72 |
96 |
127 |
155 |
202 |
242 |
261 |
262 |
290 |
318 |
|
23 |
23 |
73 |
97 |
128 |
156 |
203 |
243 |
251 |
263 |
291 |
319 |
|
24 |
24 |
74 |
98 |
129 |
157 |
204 |
244 |
252 |
264 |
292 |
320 |
|
25 |
25 |
51 |
99 |
130 |
158 |
205 |
245 |
253 |
265 |
293 |
321 |
|
26 |
26 |
52 |
100 |
131 |
159 |
206 |
246 |
254 |
266 |
294 |
322 |
|
27 |
27 |
53 |
101 |
132 |
160 |
207 |
247 |
255 |
267 |
295 |
323 |
|
28 |
28 |
54 |
102 |
106 |
161 |
208 |
248 |
256 |
268 |
296 |
324 |
|
29 |
29 |
55 |
103 |
107 |
162 |
209 |
249 |
257 |
269 |
283 |
325 |
|
30 |
30 |
56 |
104 |
108 |
163 |
210 |
250 |
258 |
270 |
284 |
326 |
|
31 |
31 |
57 |
105 |
109 |
164 |
211 |
221 |
259 |
271 |
285 |
327 |
|
32 |
32 |
58 |
75 |
110 |
165 |
212 |
222 |
260 |
272 |
286 |
328 |
|
33 |
33 |
59 |
76 |
111 |
166 |
213 |
223 |
261 |
273 |
287 |
329 |
|
34 |
34 |
60 |
77 |
112 |
167 |
214 |
224 |
251 |
274 |
288 |
330 |
|
35 |
35 |
61 |
78 |
113 |
168 |
215 |
225 |
252 |
275 |
289 |
331 |
|
36 |
36 |
62 |
79 |
114 |
169 |
216 |
226 |
253 |
276 |
290 |
332 |
|
37 |
37 |
63 |
80 |
115 |
170 |
217 |
227 |
254 |
277 |
291 |
333 |
|
38 |
38 |
64 |
81 |
116 |
171 |
218 |
228 |
255 |
278 |
292 |
334 |
|
39 |
39 |
65 |
82 |
117 |
172 |
219 |
229 |
256 |
279 |
293 |
335 |
|
40 |
40 |
66 |
83 |
118 |
173 |
220 |
230 |
257 |
280 |
294 |
336 |
|
41 |
41 |
67 |
84 |
119 |
174 |
201 |
231 |
258 |
281 |
295 |
337 |
|
42 |
42 |
68 |
85 |
120 |
175 |
202 |
232 |
259 |
282 |
296 |
338 |
|
43 |
43 |
69 |
86 |
121 |
176 |
203 |
233 |
260 |
262 |
283 |
339 |
|
44 |
44 |
70 |
87 |
122 |
177 |
204 |
234 |
261 |
263 |
284 |
340 |
|
45 |
45 |
71 |
88 |
123 |
178 |
205 |
235 |
251 |
264 |
285 |
341 |
|
46 |
46 |
72 |
89 |
124 |
179 |
206 |
236 |
252 |
265 |
286 |
342 |
|
47 |
47 |
73 |
90 |
125 |
180 |
207 |
237 |
253 |
266 |
287 |
343 |
|
48 |
48 |
74 |
91 |
126 |
181 |
208 |
238 |
254 |
267 |
288 |
297 |
|
49 |
49 |
51 |
92 |
127 |
182 |
209 |
239 |
255 |
268 |
289 |
298 |
|
50 |
50 |
52 |
93 |
128 |
183 |
210 |
240 |
256 |
269 |
290 |
299 |
|
51 |
01 |
53 |
94 |
129 |
184 |
211 |
241 |
257 |
270 |
291 |
300 |
|
52 |
02 |
54 |
95 |
130 |
185 |
212 |
242 |
258 |
271 |
292 |
301 |
|
53 |
03 |
55 |
96 |
131 |
186 |
213 |
243 |
259 |
272 |
293 |
302 |
|
54 |
04 |
56 |
97 |
132 |
187 |
214 |
244 |
260 |
273 |
294 |
303 |
|
55 |
05 |
57 |
98 |
106 |
188 |
215 |
245 |
261 |
274 |
295 |
304 |
|
56 |
06 |
58 |
99 |
107 |
189 |
216 |
246 |
251 |
275 |
296 |
305 |
|
57 |
07 |
59 |
100 |
108 |
190 |
217 |
247 |
252 |
276 |
283 |
306 |
|
58 |
08 |
60 |
101 |
109 |
191 |
218 |
248 |
253 |
277 |
284 |
307 |
|
59 |
09 |
61 |
102 |
110 |
192 |
219 |
249 |
254 |
278 |
285 |
308 |
|
60 |
10 |
62 |
103 |
111 |
193 |
220 |
250 |
255 |
279 |
286 |
309 |
|
61 |
11 |
63 |
104 |
112 |
194 |
201 |
221 |
256 |
280 |
287 |
310 |
|
62 |
12 |
64 |
105 |
113 |
195 |
202 |
222 |
257 |
281 |
288 |
311 |
|
63 |
13 |
65 |
75 |
114 |
196 |
203 |
223 |
258 |
282 |
289 |
312 |
|
64 |
14 |
66 |
76 |
115 |
197 |
204 |
224 |
259 |
262 |
290 |
313 |
|
65 |
15 |
67 |
77 |
116 |
198 |
205 |
225 |
260 |
263 |
291 |
314 |
|
66 |
16 |
68 |
78 |
117 |
199 |
206 |
226 |
261 |
264 |
292 |
315 |
|
67 |
17 |
69 |
79 |
118 |
200 |
207 |
227 |
251 |
265 |
293 |
316 |
|
68 |
18 |
70 |
80 |
119 |
133 |
208 |
228 |
252 |
266 |
294 |
317 |
|
69 |
19 |
71 |
81 |
120 |
134 |
209 |
229 |
253 |
267 |
295 |
318 |
|
70 |
20 |
72 |
82 |
121 |
135 |
210 |
230 |
254 |
268 |
296 |
319 |
|
71 |
21 |
73 |
83 |
122 |
136 |
211 |
231 |
255 |
269 |
283 |
320 |
|
72 |
22 |
74 |
84 |
123 |
137 |
212 |
232 |
256 |
270 |
284 |
321 |
|
73 |
23 |
51 |
85 |
124 |
138 |
213 |
233 |
257 |
271 |
285 |
322 |
|
74 |
24 |
52 |
86 |
125 |
139 |
214 |
234 |
258 |
272 |
286 |
323 |
|
75 |
25 |
53 |
87 |
126 |
140 |
215 |
235 |
259 |
273 |
287 |
324 |
|
76 |
26 |
54 |
88 |
127 |
141 |
216 |
236 |
260 |
274 |
288 |
325 |
|
77 |
27 |
55 |
89 |
128 |
142 |
217 |
237 |
261 |
275 |
289 |
326 |
|
78 |
28 |
56 |
90 |
129 |
143 |
218 |
238 |
251 |
276 |
290 |
327 |
|
79 |
29 |
57 |
91 |
130 |
145 |
219 |
239 |
252 |
277 |
291 |
328 |
|
80 |
30 |
58 |
92 |
131 |
146 |
220 |
240 |
253 |
278 |
292 |
329 |
|
81 |
31 |
59 |
93 |
132 |
147 |
201 |
241 |
254 |
279 |
293 |
330 |
|
82 |
32 |
60 |
94 |
106 |
148 |
202 |
242 |
255 |
280 |
294 |
331 |
|
83 |
33 |
61 |
95 |
107 |
149 |
203 |
243 |
256 |
281 |
295 |
332 |
|
84 |
34 |
62 |
96 |
108 |
150 |
204 |
244 |
257 |
282 |
296 |
333 |
|
85 |
35 |
63 |
97 |
109 |
151 |
205 |
245 |
258 |
262 |
283 |
334 |
|
86 |
36 |
64 |
98 |
110 |
152 |
206 |
246 |
259 |
263 |
284 |
335 |
|
87 |
37 |
65 |
99 |
111 |
153 |
207 |
247 |
260 |
264 |
285 |
336 |
|
88 |
38 |
66 |
100 |
112 |
154 |
208 |
248 |
261 |
265 |
286 |
337 |
|
89 |
39 |
67 |
101 |
113 |
155 |
209 |
249 |
251 |
266 |
287 |
338 |
|
90 |
40 |
68 |
102 |
114 |
156 |
210 |
250 |
252 |
267 |
288 |
339 |
|
91 |
41 |
69 |
103 |
115 |
157 |
211 |
221 |
253 |
268 |
289 |
340 |
|
92 |
42 |
70 |
104 |
116 |
158 |
212 |
222 |
254 |
269 |
290 |
341 |
|
93 |
43 |
71 |
105 |
117 |
159 |
213 |
223 |
255 |
270 |
291 |
342 |
|
94 |
44 |
72 |
75 |
118 |
160 |
214 |
224 |
256 |
271 |
292 |
343 |
|
95 |
45 |
73 |
76 |
119 |
161 |
215 |
225 |
257 |
272 |
293 |
297 |
|
96 |
46 |
74 |
77 |
120 |
162 |
216 |
226 |
258 |
273 |
294 |
298 |
|
97 |
47 |
51 |
78 |
121 |
163 |
217 |
227 |
259 |
274 |
295 |
299 |
|
98 |
48 |
52 |
79 |
122 |
164 |
218 |
228 |
260 |
275 |
296 |
300 |
|
99 |
49 |
53 |
80 |
123 |
165 |
219 |
229 |
261 |
276 |
283 |
301 |
|
100 |
50 |
54 |
81 |
124 |
166 |
220 |
230 |
252 |
277 |
284 |
302 |
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ И РЕШЕНИЯ ТИПОВЫХ ЗАДАЧ
1. Химический эквивалент
Химический эквивалент элемента (Э) - такое его количество, которое соединяется с одним молем атомов водорода или замещает его в реакциях. Массу 1 эквивалента называют эквивалентной массой. Эквивалент выражают в молях, эквивалентную массу – в г/моль.
Число z, показывающее сколько химических эквивалентов содержится в структурной единице называется эквивалентным числом. Обратная ему величина является фактором эквивалентности fЭ(Х): fЭ(Х) = 1 / z
Фактор эквивалентности fЭ(Х) – число, обозначающее какая доля реальной частицы вещества (Х) эквивалентна одному иону водорода в данной кислотно-основной реакции или одному электрону в данной окислительно-восстановительной реакции.
Химический эквивалент (Э) соединения можно определить по формуле:
Э = Мr fЭ(Х) ,
где Мr – относительная молекулярная масса соединения;
fЭ(Х) = 1 / z – фактор эквивалентности соединения.
Для соединений: fЭ(кислот) = ;
fЭ(оснований) = ;
fЭ(солей) = ;
Молярная масса эквивалента вещества Х – (МЭ(Х)) – масса одного моля эквивалента этого вещества. Она равна произведению фактора эквивалентности на молярную массу вещества (Х):
МЭ(Х) = fЭ(Х) M(Х) .
Контрольные задания
1-50. Определить фактор эквивалентности и молярную массу эквивалента для выделенных реагирующих веществ в предложенных уравнениях реакций. Объяснить, являются ли эти величины постоянными:
1. Al2O3 + 3H2SO4 = Al2 (SO4)3 + 3H2O;
Al(OH)3 + 3H2SO4 = Al(HSO4)3 + 3H2O;
2. H2C2O4 + Ca(OH)2 = CaC2O4 + 2H2O;
BiOCl + 2HCl = BiCl3 + H2O;
3. KAl(SO4)2 + 3NaOH = Al(OH)3 + KNaSO4 + Na2SO4;
KAl(SO4)2 + 2BaCl2 = 2BaSO4 + AlCl3 + KCl;
4. Al(OH)3 + HNO3 = Al(OH)2NO3 + H2O;
H2SO4 + KOH = KHSO4 + H20;
5. KHSO4 + BaCl2 = BaSO4 + KCl + HCl;
H2SO4 + Mg(OH)2 = MgSO4 + 2H2O;
6. 2Mg(OH)2 + H2SO4 = (MgOH)2SO4 + 2H2O;
Cu(OH)Cl + H2S = CuS + HCl + H2O;
7. KHSO4 + KOH = K2SO4 + H2O;
Cu(OH)Cl + HCl = CuCl2 + H2O;
8. H3PO4 + 2KOH = K2HPO4 + 2H2O;
NaOH + H2S = NaHS + H2O;
9. Sn(OH)2 + 2HNO3 = Sn(NO3)2 + H2O;
FeS + 2HCl = FeCl2 + H2O;
11. NaCl + H2SO4 = NaHSO4 + HCl;
K2SO4 + 2 HCl = 2KCl + H2O + CO2;
12. (CuOH)NO3 + HNO3 = Cu(NO3)2 + H2O;
H3PO4 + 2NH4OH = (NH4)2HPO4 + 2H2O;
13. H2SO4 + 2Zn(OH)2 = (ZnOH)2SO4 + 2H2O;
H2SO4 + Zn(OH)2 = ZnSO4 + 2H2O;
15. K2CrO4 + BaCl2 = BaCrO4 + 2KCl;
H3AsO3 + 2KOH = K2HAsO3 + 2H2O;
16. Fe(OH)2CH3COO + 3HNO3 = Fe(NO3)3 + CH3COOH + 2H2O;
H3AsO4 + 2NaOH = Na2HAsO4 + 2H2O;
17. Al(OH)(CH3COO)2 + 3HCl = AlCl3 + 2CH3COOH+ H2O;
Na2HPO4 + AlCl3 = AlPO4 + 2NaCl + HCl;
18. Al(OH)3 + 3H2SO4 = Al(HSO4)3 + 3H2O;
H2C2O4 + Ca(OH)2 = CaC2O4 + 2H2O;
19. BiOCl + 2HCl = BiCl3 + H2O;
KAl(SO4)2 + 3NaOH = Al(OH)3 + KNaSO4 + Na2SO4
20. Cu(OH)Cl + HCl = CuCl2 + H2O;
H3PO4 + 2KOH = K2HPO4 + 2H2O;
21. KAl(SO4)2 + 2BaCl2 = 2BaSO4 + AlCl3 + KCl;
Al(OH)3 + HNO3 = Al(OH)2NO3 + H2O;
22. H2SO4 + Zn(OH)2 = ZnSO4 + 2H2O;
K2CrO4 + BaCl2 = BaCrO4 + 2KCl;
23. NaOH + H2S = NaHS + H2O;
Sn(OH)2 + 2HNO3 = Sn(NO3)2 + H2O;
24. H2SO4 + Zn(OH)2 = ZnSO4 + 2H2O;
K2CrO4 + BaCl2 = BaCrO4 + 2KCl;
25. H3AsO4 + 2NaOH = Na2HAsO4 + 2H2O;
Al(OH)(CH3COO)2 + 3HCl = AlCl3 + 2CH3COOH+ H2O;
26. KAl(SO4)2 + 2BaCl2 = 2BaSO4 + AlCl3 + KCl;
Al(OH)3 + 2 HNO3 = AlOH(NO3)2 + 2 H2O;
27. Ba(OH)2 + HCl = BaОНCl +H2O;
KSCN + AgNO3 = AgSCN + KNO3;
28. BaCl2 + H2SO4 = BaSO4 + 2HCl;
HCl + Na2CO3 = NaHCO3 + NaCl;
29. 2KI + Hg(NO3)2 = HgI2 + 2KNO3;
MgCl2 + 2AgNO3 = 2AgCl + Mg(NO3)2 ;
30. MgCl2 + H2C2O4 = МgC2O4 + 2HCl;
H2SO4 + KOH = KHSO4 + H2O;
31. CaCl2 + H2C2O4 = CaC2O4 + 2HCl;
CaCl2 + 2AgNO3 = 2AgCl2 + Ca(NO3)2
32. KI + AgNO3 = AgI + KNO3;
2Cu(OH)2 + H2SO4 = (CuOH)2SO4 + 2H2O;
33. Cu(OH)2 + 2HCl = CuCl2 + 2H2O
H2C2O4 + 2NaOH = Na2C2O4 + 2H2O;
34. NaCl + AgNO3 = AgCl + NaNO3;
NaCl + K[Sb(OH)6] = Na[Sb(OH)3] + KCl
35. Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2CO3;
Na2CO3 + HCl = NaCl + NaHCO3;
36. BiOCl + 2HCl = BiCl3 + H2O;
KAl(SO4)2 + 3NaOH = Al(OH)3 + KNaSO4 + Na2SO4;
37. KAl(SO4)2 + 2BaCl2 = 2BaSO4 + AlCl3 + KCl;
Al(OH)3 + HNO3 = Al(OH)2NO3 + H2O;
38. H2SO4 + Mg(OH)2 = MgSO4 + 2H2O;
Mg(OH)2 + H2SO4 = (MgOH)2SO4 + 2H2O;
39. Cu(OH)Cl + HCl = CuCl2 + H2O;
H3PO4 + 2KOH = K2HPO4 + 2H2O;
40. H3PO4 + 2NH4OH = (NH4)2HPO4 + 2H2O;
H2SO4 + 2Zn(OH)2 = (ZnOH)2SO4 + 2H2O;
41. H3AsO3 + 2KOH = K2HAsO3 + 2H2O;
Fe(OH)2CH3COO + 3HNO3 = Fe(NO3)3 + CH3COOH + 2H2O;
42. Al(OH)3 + 2 HNO3 = AlOH(NO3)2 + 2 H2O;
Ba(OH)2 + HCl = BaОНCl +H2O;
43. H3AsO4 + 2NaOH = Na2HAsO4 + 2H2O;
Al(OH)(CH3COO)2 + 3HCl = AlCl3 + 2CH3COOH+ H2O;
44. HCl + Na2CO3 = NaHCO3 + NaCl;
2KI + Hg(NO3)2 = HgI2 + 2KNO3;
45. H2C2O4 + Ca(OH)2 = CaC2O4 + 2H2O;
BiOCl + 2HCl = BiCl3 + H2O;
46. KSCN + AgNO3 = AgSCN + KNO3;
BaCl2 + H2SO4 = BaSO4 + 2HCl;
47. K2CrO4 + BaCl2 = BaCrO4 + 2KCl;
H3AsO4 + 2NaOH = Na2HAsO4 + 2H2O;
48. Al(OH)3 + 2 HNO3 = AlOH(NO3)2 + 2 H2O;
Ba(OH)2 + HCl = BaОНCl +H2O;
49. FeS + 2HCl = FeCl2 + H2O;
NaCl + H2SO4 = NaHSO4 + HCl;
50. Al2O3 + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2O;
Al(OH)3 + 3H2SO4 = Al(HSO4)3 + 3H2O;
Пример 1. Произведение растворимости PbSO4 равно 2,310-8. Вычислить: а) концентрацию ионов Pb2+ и SO42-; б) растворимость соли ( % по массе и моль/л).
Решение. 1. Уравнение диссоциации PbSO4Pb2+ + SO42-
2. ПРPbSO = [Pb2+] [SO42-]. Обозначим молярную концентрацию насыщенного раствора PbSO4 через Х. Так как растворившаяся часть соли диссоциирована нацело, то [Pb2+] = [SO42-] = Х. Подставим Х в последнее равенство: 2,310-8=Х2,
откуда Х = =1,510-4 моль/л. Следовательно, [Pb2+]=[SO42-]=1,510-4 моль/л, растворимость соли также равна 1,510-4 моль/л.
3. Найдем процентную (по массе) концентрацию раствора, принимая плотность разбавленного раствора равной единице (молекулярная масса PbSO4 равна 303 у.е.):
в 1000г раствора содержится 1,510-4303 г
в 100 г ----------------------------- Х г
1,510-4 303100
Х = ------------------------ = 4,510-3 % = 0,0045%
1000
Пример 2. Растворимость фосфата серебра Ag3PO4 в воде при температуре 200C равна 6,1510-3 г/л. Определить произведение растворимости.
Решение. Молярная масса Ag3PO4 = 418,58 г/моль. Следовательно раствор содержит:
6,1510-3
---------- = 1,6 10-5 моль/л
418,58
Эта величина называется молярной растворимостью. При диссоциации Ag3PO4 образуется три иона Ag+ и один ион (PO43-), поэтому концентрации ионов в растворе соответственно равны: [PO4]3- = 1,610-5моль/л
[Ag]+ = 31,610-5моль/л
Произведение растворимости Ag3PO4 равно:
Пр Ag3PO4 = [Ag+]3 + [PO43-] = (4,810-5)3(1,610-5) = 1,7710-18
Контрольные задания
51. Растворимость BaCO3 равна 8,910-5 моль/л. Вычислить произведение растворимости карбоната бария.
52. Произведение растворимости PbI2 равно 8,710-6. Вычислить концентрацию ионов Pb2+ и ионов I- в насыщенном растворе иодида свинца.
53. Растворимость AgI равна 1,210-8 моль/л. Вычислите произведение растворимости AgI
54. Растворимость Fe(OH)3 равна 1,910-10 моль/л. Вычислить произведение растворимости Fe(OH)3.
55. В 2 л воды при температуре 250С растворяется 2,210-4г бромида серебра. Вычислите произведение растворимости AgBr.
56. Растворимость сульфата бария в воде равна 2,4510-3г/л. Вычислите произведение растворимости BaSO4.
57. Растворимость CaCO3 при 180С равна 6,910-5 моль/л. Вычислите произведение растворимости CaCO3.
58. Растворимость PbBr2 при 180С равна 2,710-2 моль/л. Вычислите произведение растворимости PbBr2.
59. Растворимость BaCO3 равна 8,910-4 моль/л. Вычислите концентрации ионов [Ba2+] и [CO32-] (моль/л), а также произведение растворимости BaCO3.
60. Произведение растворимости PbSO4 равно 2,310-8. Сколько литров воды потребуется для растворения 1г PbSO4?
61. Произведение растворимости CaSO4 равно 6,010-5. Выпадает ли осадок СaSO4 , если смешать равные объемы 0,2н растворов CaCl2 и Na2SO4.
62. Произведение растворимости CaCO3 равно 4,810-9. Выпадает ли осадок, если смешать равные объемы 0,001М растворов CaCl2 и Na2CO3?
63. Произведение растворимости AgCl равно 1,610-10. Выпадает ли осадок, если смешать 20 мл 0,01н раствора KCl с 6 мл 0,01н раствора AgNO3
64. Произведение растворимости Ag2Cr2O7 равно 2,010-7. Выпадет ли осадок при смешении равных объемов 0,01н растворов AgNO3 и K2Cr2O7 .
65. В 6 литрах насыщенного раствора PbSO4 содержится 0,186 г иона свинца (11). Вычислить произведение растворимости.
66. Произведение растворимости сульфата цинка ПР = 2,310-8. Образуется ли осадок, если к 0,1М раствору Na2SO4 прибавить равный объем 0,1н раствора ацетата свинца Pb(CH3COO)2?
67. Произведение растворимости MgF2 равно 7,010-9. Вычислите растворимость этой соли в молях на литр и в граммах на литр.
68. Вычислите произведение растворимости карбоната стронция, если в 5 л насыщенного раствора содержится 0,05 г этой соли.
69. Сколько воды потребуется для растворения 1 г BaCO3, произведение растворимости которого равно 1,910-9?
70. Растворимость AgCl в воде при 250С равна 1,310-5 моль/л. Вычислите произведение растворимости хлорида серебра при этой температуре и его растворимость в граммах на литр.
71. Рассчитать произведение растворимости хромата свинца PbCrO4, если 1 дм3 его насыщенного раствора содержит 4,4 10-5 г PbCrO4.
72. Рассчитать произведение растворимости фосфата магния-аммония NH4MgPO4, если в 1 дм3 его насыщенного раствора содержится 8,6 10-3 г NH4MgPO4.
73. Водный раствор содержит ионы кальция Ca+2 и Ba+2, концентрации которых составляют: для Ca+2 0,01 моль/дм3 и для Ba+2 0,1 моль/дм3. К этому раствору медленно прибавляют оксалат аммония (NH4)2C2O4. Какой из катионов будет осаждаться из раствора первым? Произведение растворимости оксалата кальция и бария равны 2,3 10-9 и 1,1 10-7, соответственно.
74. Образуется ли осадок иодида свинца (II) при смешивании равных объёмов 0,02 моль/дм3 растворов ацетата свинца и иодида калия? (ПР иодида свинца = 1 10-9).
3. Буферные системы и их свойства. Вычисление значений рН буфера.
Константа автопротолиза для воды или ионное произведение воды:
Кw = [H+] [OH-].
Численное значение ионного произведения воды при 22 0С, так как Kw - величина постоянная лишь при постоянной температуре:
Kw = [H+]∙ [OH-] = 1,8 ∙ 10-16 ∙ 55,56 = 10-14
Растворы, в которых концентрации ионов водорода и гидроксид-ионов одинаковы, называются нейтральными растворами. При 220С в нейтральных растворах концентрация как ионов водорода, так и гидроксид-ионов равна 10-7 моль/л.
Таким образом, что степень кислотности и степень щелочности раствора можно выразить с помощью концентраций ионов H+ или OH-:
Нейтральный раствор - [H3O+] = 10-7 моль/л, т.е. [H+] = [OH-];
Кислый раствор - [H3O+] 10-7 моль/л, т.е. [H+] [OH-];
Щелочной раствор - [H3O+] 10-7 моль/л, т.е. [H+] [OH-].
Водородный показатель рН: рH = -lg [H+].
Тогда [Н+] = 10-рН, где [Н+] - концентрация ионов водорода, моль/л.
В кислых растворах рН 7, и тем меньше, чем кислее раствор;
В щелочных растворах рН 7, и тем больше, чем больше щелочность раствора;
В нейтральных растворах рН =7.
Тогда рН + рОН = 14, рН = 14 – рОН или рОН = 14 – рН.
Пример: Рассчитать рН в 0,0025 М растворе азотной кислоты.
Решение:
1) HNO3 H+ + NO3-, рН 7;
2) рH = -lg [H+];
3) Концентрация ионов водорода в растворе равна концентрации азотной кислоты,
т.е. [H+] = 0,0025 моль/л;
4) рН = - lg [0,0025] = 2,6 т.е. рН = 2,6.
Контрольные задания
75. Рассчитать рН в 0,1 моль/дм3 растворе ацетата натрия.
76. Вычислить рН смеси, содержащей равные объёмы 5%-ных растворов азотистой кислоты и нитрита натрия.
77. Рассчитать pН водного раствора 0,33% НNO3 (=1 г/см3).
78. Рассчитать рН 0,025 моль/дм3 раствора угольной кислоты.
79. Вычислить рН раствора, содержащего 4,1 г ацетата натрия в 0,5 дм3 раствора.
80. К 20 мл 0,04 н НС1 прибавлено 45 мл 0,02 н КОН. Найти рН и рОН полученного раствора.
81. Рассчитать рН в 0,1 моль/дм3 растворе формиата калия.
82. Рассчитать концентрацию ионов водорода в растворе НNO3,
если pН =2.
83. Рассчитать рН в 0,1 моль/дм3 растворе цианида натрия.
84. Вычислить рН смеси, содержащей равные объёмы 5%-ных растворов аммиака и хлорида аммония.
85. Рассчитать pН водного раствора 0,36% HCl (=1 г/см3).
86. К 15 мл 0,025 н НС1 прибавлено 10 мл 0,050 н NaOH. Найти рН и рОН полученного раствора.
87. Рассчитать рОН 1% раствора хлорида аммония.
88. Pассчитать pН раствора NaОН с массовой долей 5% ( = 1 г/см3).
89. К 0,2 н НС1 прибавлен равный объем 0,15 н NaOH. Определить рН и рОН полученного раствора.
90. Рассчитать pН 0,02 моль/дм3 раствора муравьиной кислоты HCOOH.
91. Рассчитать рН 0,1 моль/дм3 раствора нитрита натрия.
92. Рассчитать рН буферной смеси, содержащей 0,01 моль аммиака и 0,1 моль хлорида аммония в 1 дм3 раствора.
93. Рассчитать pН раствора гидроксида натрия, если в 500 см3 содержится 0,2 г NaOН.
94. Рассчитать pН и pОН 0,1 моль/дм3 раствора уксусной кислоты.
95. Рассчитать рН 0,1 моль/дм3 раствора карбоната натрия.
96. К 55 мл 0,2 н КОН прибавлено 45 мл 0,2 н НС1. Чему равен рН полученного раствора?
97. Рассчитать рН 2% раствора нитрита натрия.
98. Сколько граммов КОН потребуется для приготовления 250 см3 раствора, pН которого равна 11?
99. Рассчитать концентрацию ионов водорода в 0,2 моль/дм3 растворе сернистой кислоты.
100. К 100 см3 0,1 моль/дм3 раствора уксусной кислоты прибавили 100 см3 0,5 моль/дм3 раствора ацетата натрия. Вычислить рН полученного раствора.
101. Рассчитать рОН 2% раствора нитрата аммония.
102. Вычислить рН раствора, полученного при смешивании 0,1 моль/дм3 раствора аммиака и 0,1 моль/дм3 раствора хлорида аммония.
103. Рассчитать рН 0,1 моль/дм3 раствора фосфата натрия.
104. К 20 мл 0,1 н НС1 прилито 30 мл 0,1 н NaOH. Чему равен рН полученного раствора?
105. Смешали 20 мл 0,1 н NaOH и 10 мл 0,15 н раствора НС1. Вычислить рН полученного раствора.
4. Определение жёсткости воды и методы ее устранения
Жесткость воды отражает содержание в ней ионов кальция и магния.
Бикарбонатная (временная) жесткость (Жвр): Ca(HCO3)2 и Mg(HCO3)2. Она почти полностью устраняется при кипячении воды:
Сa(HCO3)2 CaCO3 + CO2 + H2O,
Mg(HCO3)2 MgCO3 + CO2 + H2O,
2 Mg(HCO3)2 (MgOH)2CO3 + 3 CO2 + H2O.
Постоянная жесткость (Жп) воды обусловлена присутствием в ней преимущественно сульфатов и хлоридов кальция и магния и при кипячении не устраняется.
Суммарная жесткость воды носит название общей жесткости. Общая жесткость воды: Жобщ.(Н2О) = Жвр. + Жп.
Жесткость воды (Q) (степень жесткости принято выражать в миллимолях ионов Са2+ или Mg2+ (или обоих ионов) в 1 дм3 (л) или 1 кг воды ( ммоль/дм3 , ммоль/кг, моль-экв/л). . В технической литературе встречается единица измерения степени жесткости воды – мг экв/дм3 или мг-экв/кг. Один миллимоль-эквивален-тов жесткости отвечает содержанию 20,04 мг/л Са2+ или 12,16 мг/л Mg2+.
Зная, что молярные массы эквивалентов ионов Са2+ и Mg2+ соответственно равны 20,04 и 12,16 мг/дм3, можно рассчитать обжую жесткость воды (в ммоль/дм3):
.
Пример 1. Вычислите временную жесткость воды, зная, что в 500 л ее содержится 202,5 г Ca(HCO3)2.
Решение: Временная жесткость воды обусловлена наличием соли гидрокарбоната кальция и вычисляется:
Молярная масса эквивалента Ca(HCO3)2 равна:
, следовательно, жесткость воды:
.
Пример 2. Вычислите карбонатную жесткость воды, зная, что на титрование 100 см3 этой воды, содержащей гидрокарбонат кальция, потребовалось 6,25 см3 0,08 н. раствора HCl.
Решение: Карбонатную (временную) жесткость рассчитывают умножением объема кислоты (V, мл), пошедшего на титрование на концентрацию кислоты:
Контрольные задания
106. Какую массу Na3РО4 надо прибавить к 500 л воды, чтобы устранить ее карбонатную жесткость, равную 5 ммоль/дм3?
107. Вычислите карбонатную жесткость воды, зная, что для реакции с гидрокарбонатом кальция, содержащимся в 200 см3 воды, требуется 15 см3 0,08 н. раствора HCl.
108. В 1л воды содержится ионов магния 36,47 мг и ионов кальция 50,1 мг. Чему равна жесткость этой воды?
109. Какую массу карбоната натрия надо прибавить к 400 л воды, чтобы устранить жесткость, равную 3 ммоль/дм3?
110. Вода, содержащая только сульфат магния, имеет жесткость 7 ммоль/дм3. Какая масса сульфата магния содержится в 300 л этой воды?
111. Вычислите жесткость воды, зная, что в 600 л ее содержится 65,7 г гидрокарбоната магния и 61,2 г сульфата кальция.
112. В 220 л воды содержится 11 г сульфата магния. Чему равна жесткость этой воды?
113. Жесткость воды, в которой растворен только гидрокарбонат кальция, равна 4 ммоль/дм3. Какой объем 0,1 н. раствора HCl потребуется для реакции с гидрокарбонатом кальция, содержащимся в 75 см3 этой воды?
114. В 1м3 воды содержится 140 г сульфата магния. Вычислите жесткость этой воды.
115. Вода, содержащая только гидрокарбонат магния, имеет жесткость 3,5 ммоль/дм3. Какая масса гидрокарбоната магния содержится в 200 дм3 этой воды?
116. К 1м3 жесткой воды прибавили 132,5 г карбоната натрия. Насколько понизилась жесткость?
117. Чему равна жесткость воды, если для ее устранения к 50 л воды потребовалось прибавить 21,2 г карбоната натрия?
118. Какая масса СаS04 содержится в 200 л воды, если жесткость, обусловливаемая этой солью, равна 8 ммоль/дм3?
119. Вода, содержащая только гидрокарбонат кальция, имеет жесткость 9 ммоль/дм3. Какая масса гидрокарбоната кальция содержится в 500 л воды?
120. Какую массу карбоната натрия надо прибавить к 0,1 м3 воды, чтобы устранить жесткость, равную 4 ммоль/дм3?
121. К 100 л жесткой воды прибавили 12,95 г гидроксида кальция. Насколько понизилась карбонатная жесткость?
122. Чему равна карбонатная жесткость воды, если в 1 л ее воды содержится 0,292 г гидрокарбоната магния и 0,2025 г гидрокарбоната кальция?
123. Какую массу гидроксида кальция надо прибавить к 275 л воды, чтобы устранить ее карбонатную жесткость, равную 5,5 ммоль/дм3?
124. Сколько граммов Ca(OH)2 необходимо прибавить к 1000 л воды, чтобы удалить временную жесткость, равную 2,86 ммоль/дм3?
125. Чему равна временная жесткость воды, в 1л которой содержится 0,146 г гидрокарбоната магния?
126. Жесткость воды, содержащей только гидрокарбонат кальция, равна 1,785 ммоль/дм3. Определить массу гидрокарбоната в 1л воды.
127. Сколько карбоната натрия надо добавить к 5 л воды, чтобы устранить общую жесткость, равную 4,60 ммоль/дм3?
128. При кипячении 250 мл воды, содержащей гидрокарбонат кальция, выпал осадок массой 3,5 мг. Чему равна жесткость воды?
129. В 100 л воды содержится 8,5 г хлорида кальция. Вычислите жесткость воды.
130. Вычислите карбонатную жесткость воды, если в 5 л ее содержится 2,5 г гидрокарбоната магния и 1,3 г гидрокарбоната кальция.
131. При обработке 0,5 л образца воды карбонатом натрия в осадок выпало 70 мг CaCO3. Чему равна жесткость воды, если она обусловлена только сульфатом кальция?
132. Рассчитайте жесткость воды, если известно, что для ее устранения к 50 л воды добавили 18 г Na2CO3.
5. Окислительно-восстановительные системы, их характеристика.
Контрольные задания
133- 200. Закончите уравнение окислительно-восстановительной реакции, используя метод электронного баланса и расставьте коэффициенты. Укажите процессы окисления и восстановления, какое вещество является окислителем, какое – восстановителем. Рассчитайте массы моль-эквивалентов окислителя и восстановителя.
133. MnO2 + KClO3 + KOH
134. CrCl3 + KMnO4 + H2O
135. Zn + KClO3 + H2SO4
136. Mn(NO3)2 + NaBiO3 + HNO3
137. Na2SO3 + KMnO4 + H2O
138. KMnO4 + KJ + H2SO4
139 K2Cr2O7 + H2SO4 + NaNO2
140. FeSO4 + KMnO4 + H2SO4
141. KBrO3 + KBr + HCl
142. Na2SO3 + KMnO4 + H2O
143. Cu + HNO3
144. Zn + HNO3
145. KMnO4 + FeCl2 + HCl
146. K2Cr2O7 + H2S + H2SO4 S +
147. KMnO4 + NaNO2 + H2SO4
148. NaBr + MnO2 + H2SO4
149. Zn + KNO2 + KOH NH3 +
150. FeSO4 + HNO3 + H2SO4
151. K2Cr2O7 + KJ + H2SO4
152. KJO3 + KJ + HCl
153. KMnO4 + Na2SO3 + H2SO4
154. FeSO4 + KMnO4 + H2SO4
155 Zn + KClO3 + H2SO4
156. КВr + КBrО3 + Н2SO4
157. Р + НIO3 + Н2O
158. Na2SO3 + KMnO4 + H2O
159. Na2SO3 + KMnO4 + H2O
160. KMnO4 + Na2SO3 + KOH
161. Zn + KClO3 + H2SO4
162. MnSO4 + KBiO3 + H2SO4
163. NaCrO2 + PbO2 + NaOH
164. K2Cr2O7 + H2S + H2SO4 S +
165. Р + НС1O3 + Н2O
166. Н3AsO3 + КМnO4 + H2SO4
167. NaCrO2 + Br2 + NaOH
168. HNO3 + Zn N2O +
169. FeSO4 + KClO3 + H2SO4
170. KMnO4 + KNO2 + H2SO4
171. Cd + KMnO4 + H2SO4
172. Cr2O3 + KClO3 + KOH
173. FeSO4 + K2Cr2O7 + H2SO4
174. K2Cr2O7 + H3PO3 + H2SO4
175. MnSO4 + PbO2 + HNO3 HMnO4 +
176. MnSO4 + KBiO3 + H2SO4
177. Zn + HNO3 NH4NO3 + Zn(NO3)2.
178. KMnO4 + FeCl2 + HCl
179. NaBr + MnO2 + H2SO4
180. Zn + KNO2 + KOH
181. Mn(NO3)2 + NaBiO3 + HNO3 HMnO4
182. Na2SO3 + KMnO4 + H2O
183. Zn + KClO3 + H2SO4
184. KMnO4 + Na2SO3+ H2SO4
185. KMnO4 + Na2SO3 + KOH
186. KI + KBrO3 + H2SO4
187. FeSO4 + KMnO4 + KOH
188. MnSO4 + KBiO3 + H2SO4
189. CuSO4 + KI
190. K2Cr2O7 + H2SO4 + KI
191. KMnO4 + H2SO4 + KI
192. K2Cr2O7 + H2SO4 + NaNO2
193. KMnO4 + H2SO4 + NaNO2
194. K2Cr2O7 + H2SO4 + KI
195. KMnO4 + H2O + K2S S + …
196. K2Cr2O7 + H2SO4 + FeSO4
197. KI + KBrO3 + HCl
198. FeSO4 + KMnO4 + H2SO4
199. Zn + KClO3 + H2SO4
200. MnSO4 + KBiO3 + H2SO4
6. Реакции комплексообразования в аналитической химии
Комплексообразование происходит во всех случаях, когда из менее сложных систем образуются системы более сложные.
Способность к образованию комплексных соединений связана с электронным строением атомов. Особенно легко образуют комплексные ионы элементы d-семейства, например: и др.
Однако роль комплексообразователей могут играть А1, В и некоторые неметаллы например, кремний в комплексной соли K2[SiF6].
В качестве лигандов (аддендов) выступает целый ряд отрицательно заряженных ионов, например: и др.
Лигандами могу служить и электронейтральные полярные молекулы, такие как NH3, Н2О, РН3, СО и т. п.
Количество химических связей между комплексообразователем и лигандами определяет координационное число комплексообразователя.
Координационное число зависит в основном от природы комплексообразователя и лигандов, а также от условий образования комплексного соединения. Большую роль играют объемы (ионные и/или молекулярные) комплексообразователя и лигандов, их заряды и поляризационные взаимодействия.
В водном растворе комплексные соединения диссоциируют по типу диссоциации сильного электролита – на комплексный ион и ионы, составляющие внешнюю сферу, например: Na3[Co(NO2)6] 3Na++[Co(NO2)6]3–
Электролитическая диссоциация комплексных ионов подчиняется закону действующих масс и количественно характеризуется константой диссоциации, которая носит название константы нестойкости Кн:
У типичных комплексных ионов Кн очень мала и является мерой его устойчивости.
Пример 1. Определите заряд комплексного иона, координационное число (к.ч.) и степень окисления комплексообразователя в соединениях:
а) К4[Fe(CN)6]; б) Nа[Ag(NO2)2]; в) К2[МoF8]; г ) [Cr(H2O)2(NH3)3Cl]Cl2.
Решение:
Заряд комплексного иона равен заряду внешней сферы, но противоположен ему по знаку. Координационное число комплексообразователя равно числу лигандов, координированных вокруг него. Степень окисления комплексообразователя определяется так же, как степень окисления атома в любом соединении, исходя из того, что сумма степеней окисления всех атомов в молекуле равна нулю. Заряды нейтральных молекул (Н2О, NH3) равны нулю. Заряды кислотных остатков определяют из формул соответствующих кислот. Отсюда:
Контрольные задания
201. Определите, чему равны заряд комплексного иона, степень окисления и координационное число комплексообразователя в соединениях [Cu(NH3)4]SO4, K2[PtCl6], K[Ag(CN)2]. Напишите уравнения диссоциации этих соединений в водных растворах.
202. Составьте координационные формулы следующих комплексных соединений платины: PtCl4 · 6NH3; PtCl4 · 4NH3; PtCl4 · 2NH3. Координационное число платины (IV) равно 6. Напишите уравнения диссоциации этих соединений в водных растворах. Какое из соединений является комплексным неэлектролитом?
203. Составьте координационные формулы следующих комплексных соединений кобальта: CoCl3 · 6NH3, CoCl3 · 5NH3, CoCl3 · 4NH3. Координационное число кобальта (III) равно 6. Напишите уравнения диссоциации этих соединений в водных растворах.
204. Определите, чему равны заряд комплексного иона, степень окисления и координационное число сурьмы в соединениях Rb[SbBr6], K[SbCl6], Na[Sb(SO4)2]. Как диссоциируют эти соединения в водных растворах?
205. Составьте координационные формулы следующих комплексных соединений серебра: AgCl · 2NH3, AgCN · KCN, AgNO2 · NaNO2. Координационное число серебра равно двум. Напишите уравнения диссоциации этих соединений в водных растворах.
206. Определите, чему равны заряд комплексного иона, степень окисления и координационное число комплексообразователя в соединениях K4[Fe(CN)6], K4[TiCl8], K2[HgI4]. Как диссоциируют эти соединения в водных растворах?
207. Определите, чему равен заряд следующих комплексных ионов: [Cr(H2O)4Cl2], [HgBr4], [Fe(CN)6], если комплексообразователями являются Cr3+, Hg2+, Fe3+. Напишите формулы соединений, содержащих эти комплексные ионы.
208. Определите, чему равен заряд комплексных ионов [Cr(NH3)5NO3], [Pd(NH3)Cl3], [Ni(CN)4], если комплексообразователями являются Cr3+, Pd2+, Ni2+. Напишите формулы комплексных соединений, содержащих эти ионы.
209. Составьте координационные формулы следующих комплексных соединений кобальта: 3NaNO2 · Co(NO2)3, CoCl3 · 3NH3 · 2H2O, 2KNO2 · NH3 · Co(NO2)3. Координационное число кобальта (III) равно шести. Напишите уравнения диссоциации этих соединений в водных растворах.
210. Напишите выражения для констант нестойкости комплексных ионов [Ag(NH3)2]2+, [Fe(CN)6]4-, [PtCl6]2-. Чему равны степень окисления и координационное число комплексообразователей в этих ионах?
211. Напишите выражения для констант нестойкости следующих комплексных ионов: [Ag(CN)2]-, [Ag(NH3)2]+, [Ag(SCN)2]-. Зная, что они соответственно равны 1,0 · 10-21, 6,8 · 10-8, 2,0 · 10-11, укажите, в каком растворе, содержащем эти ионы, при равной молярной концентрации больше ионов Ag+.
212. При прибавлении раствора KCN к раствору [Zn(NH3)4]SO4 образуется растворимое комплексное соединение K2[Zn(CN)4]. Напишите молекулярное и ионно-молекулярное уравнение реакции. Константа нестойкости какого иона [Zn(NH3)4]2+ или [Zn(CN)4]2- больше? Почему?
213. Напишите уравнение диссоциации солей K3[Fe(CN)6] и NH4Fe(SO4)2 в водном растворе. К каждой из них прилили раствор щелочи. В каком случае выпадет осадок гидроксида железа (III)? Напишите молекулярное и ионно-молекулярное уравнение реакции.
214. Какие комплексные соединения называются двойными солями? Приведите примеры, способы получения и их диссоциацию.
215. Составьте координационные формулы следующих комплексных соедине-ний платины (II), координационное число которой равно четырем: PtCl2 · 3NH3, PtCl2 · NH3 · KCl, PtCl2 · 2NH3. Напишите уравнения диссоциации этих соединений в водных растворах. Какое из этих соединений является комплексным неэлектролитом?
216. Константы нестойкости комплексных соединений ионов [Co(NH3)6]3+, [Fe(CN)6]4-, [Fe(CN)6]3- соответственно равны 6,2 · 10-36, 1,0 · 10-37, 1,0 · 10-44 Какой из этих ионов является более прочным? Напишите выражения для констант нестойкости указанных комплексных ионов и формулы соединений, содержащих эти ионы.
217. Найдите заряды комплексных частиц и укажите среди них катионы, анионы и неэлектролиты: [Co(NH3)5Cl], [Cr(NH3)4PO4], [Ag(NH3)2], [Cr(OH)6], [Co(NH3)3(NO2)3], [Cu(H2O)4].
218. Определите степень окисления комплексообразователя в следующих комплексных ионах:[Fe(CN)6]4-, [Ni(NH3)5Cl]+, [Co(NH3)2(NO2)4]-, [Cr(H2O)4Br2]+, [AuCl4]-, [Hg(CN)4]2-, [Cd(CN)4]2-.
219. Какие ионы являются комплексообразователями в следующих комплексных соединениях: K[Pt(NH3)Cl5], [Cr(H2O)5Cl]Cl2, K2[Cu(CN)4]? Определите степень окисления комплексообразователя и координационное число.
220. Определите, чему равен заряд комплексного иона, степень окисления и координационное число комплексообразователя в следующих соединениях: K3[Fe(CN)6], [Zn(NH3)4]SO4, Na2[Cu(CN)4], K2[HgI4]. Напишите уравнения диссоциации этих соединений в водных растворах.
7. Качественный анализ. Важнейшие аналитические реакции ионов
221 - 250. Закончите аналитическую реакцию с указанием аналитического сигнала, условия проведения реакции (рН среды, температура, мешающее влияние других ионов), способ проведения реакции. Привести ионное, ионно-сокоащенные уравнения:
221. NH4Cl + NaOH →
NH4Cl + K2[HgI4] + KOH →
222. MgCl2 + Na2HPO4 + NH4OH →
MgNH4PO4 + CH3COOH →
223. CaCl2 + Н2SO4 →
CaCl2 + Na2SO4 + H2O →
CaCl2 + K4[Fe(CN)6] →
224. BaCl2 + K2CrO4 →
BaCl2 + K2Cr2O7 + … + H2O →
225. Mn(NO3)2 + PbO2 + HNO3 →
MnCl2 + H2O2 + NaOH →
226. MnCl2 + NaBiO3 + HNO3 →
Мn(ОH)2 + O2 →
227. FeCl2 + K3[Fe(CN)6] →;
Fе(ОН)2 + О2 + Н2O →
228. FeCl3 + NH4CNS →
FeCl3 + K4[Fe(CN)6] →
229. Fe(CNS)3 + K4[Fe(CN)6] →
Al3+ + NH3 + H2O →
230. Zn2+ + NH3 + H2O →
Zn(OH)2 + 4 NH3 →
231. Pb(NO3)2 + K2Cr2O7 + H2O →
AgCl + 2 NH3 →
232. Na2HPO4 + (NH4)2MoO4 + HNO3 → (NH4)3 Н4[PMo12O42]↓ + ….,
233. Na3PO4 + MgCl2 + NH4Cl →
Na2SO3 + HCl →
234. I2 + SO2 + H2O →
Na2SO3 + I2 + H2O →
235. Na2S2O3 + HCl → S + ..
HBr + H2SO4 →
236. KI + H2SO4 →
NaNO3 + FeSO4 + H2SO4 →
237. NO + FeSO4 →
NaNO2 + KI + CH3COOH → .
238. NaNO2 + KMnO4 + HNO3 →.
239. K2Cr2O7 + KI + H2SO4 →
240. KMnO4 + FeSO4 + H2SO4 →
241. KCl + Na3[Cо(NO2)6] →
MgCl2 + Na2CO3 + H2O →
242. Al2(SO4)3 + (NH4)2S + H2O →
Na2CO3 + AlCl3 + H2O →
243. Al(CH3COO)3 + H2O →
AlCl3 + Na2HPO4 →
244. Zn(OH)2 + 2NaOH →
ZnCl2 + 2NH4OH →
245. BaCl2 + Na2HPO4 →
Na2HPO4 + NH4OH + BaCl2 →
246. Na2HPO4 + MgCl2 + NH4OH →
(NH4)2CO3
(NH4)3PO4
(NH4)2CO3 + H2O
247. CaCl2 + NH4Cl + K4[Fe(CN)6] →
(NH4)2S + H2O →
248. FeCl3 + NH4SCN → [FeSCN]2+ + …
ZnCl2 + … + H2S →
249. AlCl3 + Na3CO3 + H2O →
Al(CH3COO)3 + H2O →
250. H2C2O4 + KMnO4 + KOH →
H2C2O4 + KMnO4 + H2O →
8. Основные понятия и термины качественного анализа. Основы метода.
251. Аналитические реакции, аналитический сигнал. Требования, предъявляемые к аналитическим реакциям. Чувствительность химических реакций: открываемый минимум, предельная концентрация, предельное разбавление, показатель чувствительности.
252. Химические реагенты и их классификация по степени чистоты. Способы выполнения аналитических реакций. Примеры.
253. Химические реагенты: общие, групповые, характерные (селективные и специфические). Примеры. Реагент, групповой реагент. Требования к ним. Примеры применения групповых реагентов в анализе катионов и анионов.
254. Способы выполнения реакций “мокрым” путем: пробирочный, микрокристаллоскопический, хроматографический, экстракционный и в “газовой камере”.
255. Химический анализ и его классификация ( по объектам анализа, по массе или объёму образца, взятого на анализ).
256. Методы химического анализа и их классификация по аналитическому сигналу реакции.
257. Дробный анализ. Написать примеры уравнения реакций дробного обнаружения катионов.
259. Дробный анализ. Написать примеры уравнения реакций дробного обнаружения анионов.
260. Систематический анализ. Написать примеры уравнения реакций систематического хода анализа катионов. (по сероводородной классификации).
261. Органические реагенты и их роль в качественном химическом анализе. Примеры
9. Основные понятия, приемы количественного анализа.
262. Первичные стандарты и требования к ним. Стандартные (приготовленные) растворы и их использование в титриметрии. Приведите примеры таких веществ и растворов.
262. Вторичные стандарты и стандартизованные (установленные) растворы и их использование в титриметрии. Приведите примеры таких веществ и растворов.
263. Классификация методов титриметрического анализа по типу химических реакций, лежащих в их основе, напишите основные уравнения методов
264. На конкретных примерах поясните сущность основных вариантов (приёмов) титрования: прямое, обратное, по заместителю. Условия их применения
265. Титриметрический метод анализа и его основной приём. Достоинства и недостатки метода.
266. Титранты (титрованные растворы), все способы выражения их концентрации.
267. . Основные требования к реакциям, применяемым в титриметрическом анализе
268. Закон эквивалентов и его следствие применительно к титриметрическим методам анализа. Приведите их математические выражения.
269. Точка эквивалентности (теоретическая), способы обнаружения конечной точки (точки эквивалентности). Точка конца титрования, связь между ними.
270. . Обосновать принципы выбора индикатора в методе кислотно-основного титрования.
271. Способы фиксирования конечной точки титрования. Понятие о химических индикаторах.
272. Классификация индикаторов в зависимости от типа химической реакции и физико-химических процессов, протекающих в конечной точке титрования.
273. Металлоиндикаторы: специфические и металлохромные. Требования к металлохромным индикаторам..
274. Точная мерная посуда и её использование в титриметрии.
275. Способы приготовления титрантов (по точной навеске, разбавлением концентрированных растворов, из фиксаналов).
276. Кривые титрования в методе кислотно-основного титрования. Их значение при выборе индикатора.
277. Окислительно-восстановительные индикаторы, их свойства. Примеры использования в редокс-методах.
278. Определение понятия «титрованный раствор», способы выражения его концентрации: молярная концентрация, молярная концентрация эквивалента, титр раствора по рабочему веществу, титр раствора по определяемому веществу.
279. Теории индикаторов (ионная, хромофорная, ионно-хромофорная).
280. Выбор кислотно-основных индикаторов. Равновесия в растворах индикаторов. Константа диссоциации индикаторов, интервал перехода окраски.
281. Жесткость воды, ее виды. Методы устранения (приведите уравнения соответствующих реакций).
282. Комплексоны, трилон Б (формула). Приведите соответствующие примеры применения и уравнения реакций.
10. Основные методы количественного анализа.
283. . Определение окислителей иодометрическим методом. Химизм, индикация, расчёты количественного определения (в общем виде).
284. Классификация методов осаждения, основное уравнение метода. Титранты методов осаждения и особенности их приготовления.
285. Комплексиметрия, классификация методов (основные уравнения методов, определяемые ионы). Требования к реакциям.
286. Иодометрия. Рабочие растворы метода (I2, Na2S2O3), их приготовление. Условия их применения. Примеры.
287. Меркуриметрия. Титранты метода и их приготовление. Возможности метода.
288. Рабочие растворы перманганатометрии (KMnO4, H2C2O4), их приготовление. Использование рабочих растворов при прямом и обратном вариантах титрования. Примеры определений, химизм, расчёты при количественном определении (в общем виде)
289. Понятие о комплексонах и комплексонатах. Комплексонометрия. Титранты метода и их приготовление.
290. Возможности метода комплексонометрии. Варианты титрования, реакции, лежащие в основе определения, индикация точки конца титрования, расчёты (в общем виде).
291. Основное уравнение перманганатометрии. Значение кислотности среды. Обоснование количественного определения восстановителей, окислителей и индифферентных веществ в перманганатометрии
292.. Характеристика кривых титрования в методах осаждения. Факторы, влияющие на величину скачка на кривой титрования.
293. Броматометрия. Основное уравнение метода. Рабочий раствор метода, его свойства, индикация, возможности метода. Примеры, химизм, расчёты количественного определения (в общем виде).
294. Иодометрия. Основное уравнение метода. Возможности метода. Определение окислителей. Примеры, химизм определений, расчёты количественного определения (в общем виде).
295.. Прямое комплексонометрическое титрование, условия его применения, индикация точки конца титрования (написать уравнения реакций в общем виде).
296. Нитритометрия. Общая характеристика метода. Химизм определения. Примеры определений, расчеты количественных определений (в общем виде).
11. Классификация ФХМА
297. Кондуктометрическое титрование с использованием кислотно-основного взаимодействия. Виды кривых.
298. Индикаторные и электроды сравнения, требования к ним. Типы индикаторных электродов.
299. Спектральные методы анализа. Закон светопоглощения – закон Бугера – Ламберта – Бера. Требования к объектам анализа спектральными методами.
300. Фотоэлектроколориметрия. Основы метода. Оптическая плотность, коэффициент светопропускания. Объекты анализа.
301. Турбидиметрия. Основы метода. Молярный коэффициент мутности. Объекты анализа.
302. Оптические методы анализа. Рефрактометрия. Основы метода. Закон преломления Снеллиуса. Объекты анализа.
303. Фотометрия пламени. Приготовление стандартных растворов. Построение градуировочного графика. Объекты анализа.
304. Электрохимические методы анализа. Классификация методов анализа. Измеряемые величины.
305. Электроды в электрохимических методах анализа. Классификация электродов. Электроды I и II рода.
306. Потенциометрия. Основы метода. Уравнение Нернста. Потенциометрическое титрование.
307. Кондуктометрия. Основы метода. Удельная и эквивалентная электропроводность. Кондуктометрическое титрование.
308. Хроматографические методы анализа. Газовая хроматография. Объекты анализа в газовой хроматографии. Основы метода.
309. Адсорбенты, применяемые в хроматографии. Подвижные и неподвижные фазы. Качественная и количественная обработка хроматограмм.
310. Тонкослойная хроматография. Основные характеристики тонкослойной хроматографии.
311. Кулонометрический метод анализа. Законы, лежащие в его основе. Условия кулонометрических определений..
312. Оптческие методы анализа, их классификация. Понятие о методах, основанных на взаимодействии электромагнитного излучения с веществом.
313. Потенциометрическое титрование. Методы установления точки конца титрования и эквивалентного объёма титранта. Достоинства и недостатки метода.
314. Индикаторные и электроды сравнения, требования к ним. Типы индикаторных электродов.
315. Амперометрическое титрование, его сущность. Реакции, лежащие в основе титрования, определяемые вещества, титранты, электроды, условия титрования.
316. Ионообменная хроматография. Сущность. Иониты, ёмкость ионитов. Уравнения ионного обмена.
317. Тонкослойная хроматография (ТСХ), основы метода. Примеры. Качественный анализ и количественное определение веществ в смесях методом ТСХ.
318. Классический полярографический метод анализа (электроды, фон, величина тока в ячейке). Сущность метода: полярограмма, диффузионный ток, связь диффузионного тока с концентрацией деполяризатора.
319. Индикаторные электроды и электроды сравнения в потенциометрии. Охарактеризовать их достоинства и недостатки, области применения.
320. Амперометрическое титрование по току титранта. Кривая титрования.
323. Кондуктометрическое титрование с использованием кислотно-основного взаимодействия. Виды кривых.
324. Фотоколориметрия. Способ измерения интенсивности световых потоков. Фотоэлектроколориметр, принцип его работы при определении оптической плотности.
325. Сущность хроматографического разделения веществ. Классификация хроматографических методов по агрегатному состоянию фаз, по механизму разделения, по аппаратурному оформлению процесса.
326. Графическое изображение результатов анализа в колоночной хроматографии. Абсолютные и исправленные параметры удерживания. Влияние величины параметров удерживания на экспрессность хроматографического анализа.
327. Основное уравнение хроматографии, описывающее удерживание веществ. Критерии оценки хроматографического разделения (степень разделения, критерий разделения), возможные значения и пределы их изменения.
328. Особенности и виды газовой хроматографии. Ограничения при анализе веществ методом газовой хроматографии. Принципиальная схема газового хроматографа.
329. Тонкослойная хроматография. Сущность метода. Классификация метода в зависимости от направления движения подвижной фазы. Коэффициент движения Rf . Качественный и количественный анализ в тонкослойной хроматографии. Аппаратурное оформление метода.
330. Потенциометрическое титрование. Методы установления точки конца титрования и эквивалентного объёма титранта. Достоинства и недостатки метода.
331. Молекулярно-абсорбционный метод анализа. Закон светопоглащения Бугера-Ламберта-Бера, его использование в количественном анализе по светопоглощению.
332. Кондуктометрия. Основы метода. Удельная и эквивалентная электропроводность. Кондуктометрическое титрование.
333. Основные характеристики светопоглащения: коэффициент пропускания Т, и оптическая плотность А, молярный коэффициент поглощения, их связь с концентрацией.
334. Турбидиметрический анализ. Области применения метода. Связь интенсивности световых потоков с концентрацией.
335. Фотоколориметрия. Способ измерения интенсивности световых потоков. Фотоэлектроколориметр, принцип его работы при определении оптической плотности.
336. Эмиссионный спектральный анализ. Получение эмиссионных спектров. Качественный анализ по эмиссионным спектрам.
337. Пламенная фотометрия. Связь интенсивности спектральной линии элемента с концентрацией.
338. Пламенный фотометр. Основные узлы прибора и их назначение.
339. Представления о масс-спектрометрии. Объекты анализа, возможности метода, точность и чувствительность анализа.
340. Представления о рефрактометрии. Абсолютный и относительный показатели преломления. Измерение показателя преломления в рефрактометре Аббе.
341. Атомно-абсорбционный спектральный анализ. Особенности источника излучения. Области применения приборов атомно-абсорбционного анализа.
342. Амперометрическое титрование по току титранта. Кривая титрования.
343. Потенциометрия. Основы метода. Уравнение Нернста. Потенциометрическое титрование.
Литература
Обязательная литература
5. Основы аналитической химии (под ред. акад. Золотова Ю.А.). М.: Высшая школа, 1996. Книга 1. 383 с. Книга 2. 461 с.
6. Харитонов Ю.Я. Аналитическая химия (аналитика). М.: изд-во Высшая школа, 2000.
7. Пономарев В.Д. Аналитическая химия. М.: Высшая школа, 1987, т. 1. 336 с; т. 2. 228 с.
8. Кунце У., Шведт Г. Основы качественного и количественного анализа. М.: Мир, 1997. 427 с.
Дополнительная литература
1. Васильев В.П. Аналитическая химия. М.: Высшая школа, 1989. т. 1. 320 с.; т. 2. 384 с.
2. Алексеев В.Н. Курс качественного химического полумикроанализа. М.: Химия, 1973. 584 с.
3. Алексеев В.Н. Количественный анализ. М.: Химия, 1972. 204 с.
4. Крешков А.П. Основы аналитической химии. М.: Химия, 1970. т. 1. 471 с.; т. 2. 456 с.; т. 3. 471 с.
Справочная литература
1. Артеменко А.И., Малеванный В.А., Тикунова И.В. Справочное руководство по химии. М.: Высшая школа, 1990. 304 с.
2.. Лурье Ю.Ю. Справочник по аналитической химии. 6-е изд. М.: Химия, 1989. 448 с.