Основные понятия
Задачи и методы аналитической химии.
Аналити́ческая хи́мия — раздел химии, изучающий химический состав и структуру веществ; имеет целью определение элементов или групп элементов, входящих в состав различных веществ. Предмет её как науки — совершенствование существующих и разработка новых методов анализа, их практическое применение, исследование теоретических основ аналитических методов.
В зависимости от задания, аналитическая химия подразделяется на качественный анализ, нацеленный на определение того, что или какие вещества, в какой форме находится в образце, и количественный анализ, нацеленный на определение сколько данного вещества (элементов, ионов, молекулярных форм и др.) находится в образце.
Методы:
v Химические методы(Происходящее химическое превращение называется - аналитической реакцией, а вещество, его вызывающее, - реагентом.)
v Физические методы(Они основаны на измерении какого-либо параметра системы, который является функцией состава. Например, спектральный анализ, люминесцентный анализ.)
v Физико-химические методы(Из данных методов можно выделить колориметрический метод, основанный на зависимости интенсивности окраски раствора от концентрации окрашенного вещества (ионов или молекул), а также хроматографический метод.)
Можно отметить еще один метод - биологический, который использует отклик организмов на изменения в окружающей среде.
Понятие о химических, физических, физико-химических (инструментальных) методах анализа. Ионная сила раствора. Активность, коэффициент активности.
v Химические методы-в данных методах определяемый ион или элемент переводят в какое-либо соединение, обладающее теми или иными характерными свойствами, на основании которых можно установить, что образовалось именно это соединение. Происходящее химическое превращение называется - аналитической реакцией, а вещество, его вызывающее, - реагентом.
v Физические методы-Они основаны на измерении какого-либо параметра системы, который является функцией состава. Например, спектральный анализ, люминесцентный анализ.
v Физико-химические методы-Из данных методов можно выделить колориметрический метод, основанный на зависимости интенсивности окраски раствора от концентрации окрашенного вещества (ионов или молекул), а также хроматографический метод.
Можно отметить еще один метод - биологический, который использует отклик организмов на изменения в окружающей среде.
Ионная
сила раствора —
мера интенсивности электрического
поля,
создаваемого ионами
в растворе.
,гдеcB —
молярные
концентрации
отдельных ионов (моль/дм^3), zB
заряды ионов
Активность компонентов раствора — эффективная (кажущаяся) концентрация компонентов с учётом различных взаимодействий между ними в растворе, то есть с учётом отклонения поведения системы от модели идеального раствора.
Отношение
активности (
)
к общей концентрации вещества в растворе
называетсякоэффициентом
активности:
4. Качественный химический анализ. Основные понятия. Предмет и средства. Чувствительность, специфичность, селективность.
Качественный анализ имеет своей целью обнаружение определенных веществ или их компонентов в анализируемом объекте. Качественный анализ всегда предшествует количественному.
В настоящее время к. а. выполняют инструментальными методами: спектральными, хроматографическими, электрохимическими и др. К химическим реакциям в качественном анализе предъявляют следующие требования.
1. Реакция должна протекать практически мгновенно.
2. Реакция должна быть необратимой.
3. Реакция должна сопровождаться внешним эффектом (АС):
а) изменением окраски раствора;
б) образованием или растворением осадка;
в) выделением газообразных веществ;
г) окрашиванием пламени и др.
4. Реакция должна быть чувствительной и по возможности специфичной.
Аналитические реакции, проводимые между твердыми веществами, относят к реакциям «сухим путем», а в растворах - «мокрым путем».
Селективность реакций можно повысить, изменяя их условия (рН) или применяя маскирование. Маскирование заключается в уменьшении концентрации мешающих ионов в растворе меньше предела их обнаружения, например путем их связывания в бесцветные комплексы.
Типы аналитических реакций:
v Макроанализ
v Полумикроанализ
v Микроанализ
1. Микрокристаллоскопический
2. Капельный
v Ультрамикроанализ
Исследованию подвергают количества вещества меньше 1 мг. Почти все операции анализа проводят под микроскопом.
5. Классификация катионов и анионов на группы. Аналитические группы катионов. Обзор реакций.
В качественном химическом анализе преимущественно имеют дело с водными растворами электролитов, поэтому аналитическими реакциями открывают образующиеся при диссоциации катионы и анионы. В форме катионов существуют элементы различных групп периодической системы, поэтому и аналитические свойства катионов различны. Однако с помощью групповых реактивов из общей смеси катионов можно выделить отдельные группы катионов со сходными аналитическими свойствами – аналитические группы. Применение разнообразных групповых реактивов позволило разработать различные аналитические классификации катионов (и анионов). Наибольшее распространение получили сульфидная, кислотно-основная и аммиачно-фосфатная классификации. По кислотно-основной классификации катионы делят на шесть аналитических групп.
Кислотно-основная классификация катионов
|