- •В.И. Вершинин, т.В. Антонова, с.В. Усова
- •По аналитической химии
- •Часть 1
- •Издание ОмГу Омск 1998
- •1. Введение для преподавателей
- •2. Правила безопасной работы в лаборатории аналитической химии
- •3. Правила взвешивания на двухчашечных демпферных аналитических весах 2
- •4. Оформление отчетов по лабораторным работам
- •5. Лабораторные работы по химическим методам анализа
- •5.1. Гравиметрическое определение железа Методические указания к лабораторной работе № 1
- •5.2. Аргентометрическое определение галогенидов Методические указания к лабораторной работе № 2
- •А. Стандартизация раствора AgNOз
- •Б. Титрование по методу Мора
- •В. Титрование по методу Фаянса
- •Г. Титрование по методу Фольгарда
- •Д. Выполнение контрольной задачи
- •5.3. Кислотно-основное титрование сильных электролитов Методические указания к лабораторной работе № 3
- •А. Приготовление раствора нCl и его стандартизация методом пипетирования
- •Б. Приготовление раствора NаOh, стандартизация его методом отдельных навесок
- •В. Проверка правильности стандартизации растворов нСl и NaOh
- •5.4. Кислотно - основное титрование слабых электролитов Методические указания к лабораторной работе № 4
- •А. Определение концентрации ледяной уксусной кислоты
- •Б. Определение концентрации водного раствора аммиака
- •В. Определение содержаний карбоната и бикарбоната натрия в их смеси
- •Г. Раздельное определение соляной и борной кислот в смеси. Метод замещения
- •Д. Определение содержания аммонийного азота в солях аммония
- •5.5. Кислотно - основное титрование в неводных средах Методические указания к лабораторной работе № 5
- •Краткие теоретические сведения
- •А. Стандартизация раствора нСlO4в сн3соон
- •Б. Определение концентрации анилина
- •В. Определение состава смеси ацетата и хлорида натрия
- •5.6. Комплексонометрическое титрование Методические указания к лабораторной работе № 6
- •А. Стандартизация рабочего раствора комплексона III по фиксаналу MgSo4
- •Б. Способы установления конечной точки титрования
- •В. Определение общей и кальциевой жесткости воды
- •Г. Способы проведения комплексонометрических титрований
- •Сравнение результатов при титровании разными способами
- •Д. Комплексонометрическое титрование многокомпонентных систем
- •5.7. Перманганатометрическое титрование Методические указания к лабораторной работе № 7
- •А. Стандартизация раствора kMnO4
- •Б. Определение содержания Fe (II) в соли Мора
- •5.8. Хроматометрическое титрование Методические указания к лабораторной работе № 8
- •А. Приготовление рабочего раствора. Прямое титрование восстановителей
- •Б. Определение неустойчивых восстановителей (SnCi2) по методу замещения
- •В. Определение окислителей по методу обратного титрования
- •5.9. Иодометрия Методические указания к лабораторной работе № 9
- •А. Стандартизация рабочего раствора иода
- •Б. Определение концентрации раствора Na2so3методом обратного титрования
- •В. Определение концентрации ионов меди (II) по способу замещения
- •Г. Иодометрическое определение кислот
- •Д. Определение концентрации перекиси водорода по методу замещения
- •6. Материалы для подготовки к практическим занятиям
- •6.1. Правила записи исходных данных и расчет результатов. Использование констант
- •Практическое занятие № 1
- •Оценка погрешности результатов расчета и правила их записи.
- •Примеры решения типовых задач
- •Контрольные вопросы
- •6.2. Расчет гетерогенного равновесия “осадок - раствор” Практическое занятие № 2 Теоретические сведения
- •Расчет возможности осаждения при добавлении реагента-осадителя.
- •Примеры решения типовых задач
- •Контрольные вопросы
- •6.3. Расчеты протолитических равновесий Практическое занятие № 3
- •Теоретические сведения
- •Примеры расчетов
- •Контрольные вопросы
- •6.4. Расчеты равновесий комплексообразования Практическое занятие № 4 Теоретические сведения
- •Расчет концентрации свободных ионов металла в отсутствие избытка лиганда
- •Расчеты закомплексованности и маскирования при введении избытка лиганда
- •Определение степени образования различных комплексов в их смеси
- •Примеры решения типовых задач
- •Контрольные вопросы
- •6.5. Расчет результатов титриметрического анализа Практическое занятие № 5 Теоретические сведения
- •Расчет результатов прямого или заместительного титрования
- •Расчет результатов обратного титрования
- •Другие способы расчета
- •Точность результатов титриметрического анализа
- •Примеры решения типовых задач
- •Контрольные вопросы
- •6.6. Статистическая обработка данных. Вычисление и использование доверительных интервалов Практическое занятие № 6 Теоретические сведения
- •Примеры типовых расчетов
- •Контрольные вопросы
- •7. Задачи для самостоятельного решения
- •7.1. Типовые задачи Запись и оценка точности исходных данных
- •Расчеты, связанные с растворимостью осадков
- •Расчеты, связанные с процессом протолиза
- •Расчеты, связанные с равновесием комплексообразования
- •Расчет результатов в титриметрическом анализе
- •Статистическая обработка результатов
- •7.2. Нетрадиционные задачи
- •8. Методические указания для самостоятельной работы на пэвм с применением расчетных программ
- •Справочные материалы (приложения)
- •Коэффициенты активности ионов [8]
- •Свойства некоторых протолитических растворителей
- •Константы кислотности некоторых кислотно-основных пар (кислотные константы)
- •Мольная доля наиболее депротонированных форм вещества HnR (например, анионов Rn-)
- •Закомплексованность металлов с некоторыми маскирующими реагентами-лигандами при разной концентрации l (без учета рН)
- •Критерии отбраковки грубых промахов а) значения q-теста для разных уровней значимости
- •Б) критические значения максимального относительного отклонения [16]
- •Коэффициенты Стьюдента для некоторых уровней значимости
- •Значения критерия Фишера а) для уровня значимости 0,05:
- •Литература
- •Содержание
- •Часть 1
- •В.И. Вершинин, т.В. Антонова, с.В. Усова
- •По аналитической химии
- •Часть 1
Д. Определение содержания аммонийного азота в солях аммония
Теоретические основы этого определения изучите по учебнику [1, стр.308-311]. При анализе каких именно материалов проводится определение аммонийного азота? Почему ионы аммония (типичную катионную кислоту по Бренстеду) нельзя оттитровать щелочью непосредственно? Как можно было бы определить аммонийный азот по методу обратного титрования? Какая реакция замещения протекает при добавлении в исследуемый раствор формалина (раствор формальдегида в воде)?
Данное определение обычно выполняется как контрольная задача по методу замещения с взятием отдельных навесок. В предлагаемых для анализа шифрованных пробах содержание NH4Cl от 10 до 100%, с учетом этого следует рассчитывать ориентировочную массу навески. Рекомендуется брать навески, отсыпая некоторую часть анализируемой смеси из взвешиваемой пробирки. Не путайте колбы!
1. В отдельной пробирке или стакане проверьте нейтральность используемого реактива - формалина, часто содержащего свободную муравьиную кислоту. Если реактив действительно содержит примесь кислоты, нейтрализуйте формалин по тому же индикатору, с каким будете вести определение. Для этого к произвольному объему формалина добавляют индикатор и по каплям добавляют раствор щелочи до изменения окраски индикатора. Избыток щелочи недопустим.
2. После взятия каждой навески и ее растворения в произвольном объеме воды добавьте к полученному раствору 5-10 мл нейтрализованного формалина, окраска индикатора (фенолфталеина) снова изменится и станет характерной для кислой среды. Следует выждать несколько минут (зачем?), а затем оттитровать образовавшуюся кислоту раствором щелочи.
3. Рассчитайте содержание хлорида аммония в пробе (по результатам каждого титрования отдельно). Удобно систематизировать все данные в виде таблицы.
В связи с тем, что на практике используются различные способы представления результатов данного анализа, дополнительно вычислите результаты анализа в пересчете на аммиак и на аммонийный азот, при этом одной молекуле NH4Cl должна соответствовать одна молекула NH3или один атом азота.
4. Сдайте результат анализа лаборанту в виде доверительного интервала, рассчитанного с надежностью 0,95. Принимается результат в том случае, если относительная ошибка не превосходит 10% (желательно, чтобы она была менее 5% отн.), а относительное стандартное отклонение было бы не больше 0,05. Так, при истинном содержании NH4Cl - 50% придется переделывать работу как в случае результата 59 - 61% - (большая систематическая ошибка), так и в случае результата 40 - 60% (большой разброс, низкая воспроизводимость, хотя в среднем вполне правильно).
5.5. Кислотно - основное титрование в неводных средах Методические указания к лабораторной работе № 5
Цель работы: ознакомление с применением неводных растворителей в анализе, в частности, при титриметрическом определении тех кислот и оснований, которые не удается оттитровать в водном растворе. Умение проводить титрование в неводных средах понадобится, в частности, при анализе нефтепродуктов и других органических веществ. Лабораторная работа состоит из следующих частей: стандартизация титранта (А); определение анилина (Б); анализ смеси ацетатов и хлоридов (В). Последний анализ по указанию преподавателя может выполняться в качестве контрольной задачи. Возможен и вариант, когда вся работа выполняется в демонстрационном варианте, т.е. каждую часть выполняют только 2-3 студента, демонстрируя ход титрования.
Рекомендуется заранее проработать, кроме учебников, теоретические разделы учебного пособия [14]. При выполнении работы обратите внимание на различия в технике кислотно-основного титрования в водных и неводных средах [2]. Будьте очень внимательны - работа с ледяной уксусной кислотой небезопасна. Растворы на ее основе можно набирать в пипетки только грушей. Берегите глаза, а в случае попадания растворов на руки немедленно смывайте кислоту большим объемом воды. Титрование следует проводить под тягой. Выливать растворы, приготовленные на ледяной уксусной кислоте, можно только в специальную емкость под тягой, а не в раковину.