- •1.Премет аналитической химии.Принцип метод и методика анализа.
- •2.Виды анализа.Анализ изотопный,функциональный,фазовый………………
- •1)Классиф-ия анализа в зависимости от цели:
- •2)Класс-ция в зависимости от того,какие компоненты необходимо обнаружить:
- •4.Общая х-ка и аналитические р-ии катионов 1 аналит. Группы.
- •5.Общая х-ка и аналит. Р-ии катионов 2 аналит. Группы.
- •6.Общая х-ка и аналитические р-ии катионов 3 аналит. Группы
- •Вопрос 7. Катионы IV аналитической группы.
- •Вопрос 8. Катионы V аналитической группы.
- •Вопрос 9. Катионы VI аналитической группы.
- •Вопрос 10. Систематический ход анализа катионов I- VI групп по кислотно-основной классификации.
- •Вопрос 11. Общая характеристика, классификация и способы обнаружения анионов.
- •Вопрос 12. Анализ неизвестного неорганического вещества. Предварительные испытания. Переведение анализируемого вещества в раствор. Проведение анализа.
- •1.Расчет рН в растворах сильных кислот и оснований.
- •2.Расчет рН в растворах слабых кислот и оснований
- •3.Расчет рН в растворах гидролизующихся солей
- •4.Расчет рН в растворах различных смесей кислот и оснований
- •4.Буферные системы
- •21.Применение орг. Реагентов в аналитической химии. Функц.-аналитическая группировка. Классификация орг. Реагентов по типу донорных атомов. Важн. Орг. Реагенты, исп. В хим. Анализе.
- •23.Влияние различных факторов на растворимость малорастворимых электролитов. Общие принципы растворения осадков малорастворимых электролитов.
- •24.Количественная оценка окисл.-восст. Способности в-в. …….
- •25. Формальный электродный потенциал. Влияние различных факторов(температура, посторонние ионы, рН, побочные реакции) на протекание овр. Использование овр для маскировки нежелательного влияния ионов.
- •Вопрос 26.
- •Вопрос 27.
- •Вопрос 28.
- •Вопрос 29.
- •Вопрос 30.
- •48.Броматометрическое титрование. Принцип метода. Условия проведения титрования. Титранты. Обнаружение конечной точки титрования. Практическое применение броматометрического титрования.
- •49.Дихроматометрическое титрование. Принцип метода. Условия проведения титрования. Титранты. Обнаружение конечной точки титрования. Практическое применение дихроматометрического титрования.
- •50.Цериметрическое титрование. Принцип метода. Условия проведения титрования. Титранты. Обнаружение конечной точки титрования. Практическое применение цериметрического титрования.
- •51.Общая характеристика физических и физико-химических методов анализа. Классификация физических и физико-химических методов анализа.
- •Природа и свойства электромагнитного излучения. Классификация спектроскопических методов анализа по длине волны; по характеру взаимодействия с веществом; по типу частиц, участвующих в процессе.
- •53.Основной закон поглощения электромагнитного излучения. Пропускание и оптическая плотность. Молярный и удельный коэффициенты поглощения. Использование в аналитической химии.
- •54.Атомно-адсорбционная спектроскопия. Основные понятия. Аналитические возможности метода. Процессы, приводящие к возникновению аналитического сигнала. Измерение и обработка аналитического сигнала.
- •56.Ик- спектроскопия. Аналитические возможности метода. Процессы, приводящие к возникновению аналитического сигнала. Измерение аналитического сигнала. Ик-спектроскопия с Фурье преобразованием.
- •58.Люминесцентные методы анализа. Классификация, причины возникновения, основные характеристики и закономерности люминесценции. Тушение люминесценции.
- •62.Общая характеристика газовой хроматографии. Теории хроматографического разделения – теоретических тарелок и кинетическая теория (Ван-Деемтера).
- •66. Колоночная жидкостная хроматография
- •67.Эксклюзионная хроматография
- •69.Электрохимические методы анализа
- •70. Кондуктометрический метод анализа
- •72. Кулонометрический метод анализа. Общая характеристика. Прямая кулонометрия. Практическое применение. Кулонометрическое титрование. Практическое применение.
- •73. Вольтамперометрический метод анализа. Полярография и собственно амперометрия. Условия, необходимые для вольтамперометрических измерений.
- •74. Полярографическая кривая. Полярографическая волна. Потенциал полуволны. Уравнение Ильковича.
1.Расчет рН в растворах сильных кислот и оснований.
Расчет рН в растворах сильных одноосновных кислот и оснований проводят по формулам:
рН = - lg Cк и рН =14 + lg Со
Где Cк , Со –молярная концентрация кислоты или основания, моль/л
2.Расчет рН в растворах слабых кислот и оснований
Расчет рН в растворах слабых одноосновных кислот и оснований проводят по формулам:рН = 1/2 (рКк – lgCк) и рН = 14 - 1/2( рКО - lg CО)
3.Расчет рН в растворах гидролизующихся солей
Различают 3 случая гидролиза солей:
а) гидролиз соли по аниону ( соль образована слабой кислотой и сильным основанием, например CH3COO Na). Значение рН рассчитывают по формуле: рН = 7 + 1/2 рКк + 1/2 lg Сс
б) гидролиз соли по катиону ( соль образована слабым основанием и сильной кислотой, например NH4Cl ).Расчет рН в таком растворе ведут по формуле : рН = 7 - 1/2 рКо - 1/2 lg Сс
в) гидролиз соли по катиону и аниону ( соль образована слабой кислотой и слабым основанием, например CH3COO NH4 ). В этом случае расчет рН ведут по формуле :
рН = 7 + 1/2 рКк - 1/2 рКо
Если соль образована слабой многоосновной кислотой или слабым многопротонным основанием, то в перечисленные выше формулы (7-9) расчета рН подставляются значения рКк и рКо по последней ступени диссоциации
4.Расчет рН в растворах различных смесей кислот и оснований
При сливании кислоты и основания рН полученной смеси зависит от количеств взятой кислоты и основания и их силы.
4.Буферные системы
К буферным системам относятся смеси :
а)слабой кислоты и ее соли , например CH3COO H + CH3COO Na
б) слабого основания и его соли, например NH4OH + NH4Cl
в) смесь кислых солей разной кислотности , например NaH2PO4 + Na2HPO4
г) смесь кислой и средней солей , например NaНCO3 + Na2 CO3
д) смесь основных солей разной основности , например Al(OH)2Cl + Al(OH)Cl2 и т.д.
Расчет рН в буферных системах ведут по формулам: рН = рКк – lg Cк /Сс и рН = 14 – рКо+ lg Cо /Сс
Кислотно-основные буферные растворы, уравнение Гендерсона-Хассельбаха. Общая характеристика. Принцип действия. Расчет рН буферного раствора. Буферная емкость.
Буферные растворы – системы, поддерживающие определенное значение какого-либо параметра (рН, потенциала системы и т.д.) при изменении состава системы.
Кислотно-основный называется буферный раствор, сохраняющий примерно постоянным значение рН при добавлении к нему не слишком больших количеств сильной кислоты или сильного основания, а также при разбавлении и концентрировании. Кислотно-основные буферные растворы содержат слабые кислоты и сопряженные с ним основания. Сильная кислота при добавлении к буферному раствору»превращается» в слабую кислоту, а сильное основание – в слабое основание. Формула для расчета рН буферного раствора: рН = рКо+ lg Cо /Сс Это уравнение Гендерсона – Хассельбаха. Из этого уравнения следует, что рН буферного раствора зависит от соотношения концентраций слабой кислоты и сопряженного с ней основания. Поскольку при разбавлении это соотношение не изменяется, то и рН раствора остается постоянным. Разбавление не может быть безграничным. При очень значительном разбавлении рН раствора изменится, так как, во-первых, концентрации компонентов встанут настолько малыми, что уже нельзя будет пренебречь автопротолизом воды, а во-вторых, коэффициенты активности незаряженных и заряженных частиц по-разному зависят от ионной силы раствора.
Буферный раствор сохраняет постоянные величины рН при добавлении лишь не очень больших количеств сильной кислоты или сильного основания. Способность буферного раствора «сопротивляться» изменению рН зависит от соотношения концентраций слабой кислоты и сопряженного с ней основания, а также от их суммарной концентрации – и характеризуется буферной емкостью.
Буферная емкость – отношение бесконечно малого увеличения концентрации сильной кислоты или сильного основания в растворе( без изменения объема) в вызванному этим увеличением изменению рН(стр.239, 7.79)
В сильнокислой и сильнощелочной среде буферная емкость значительно увеличивается. Растворы, в которых достаточно высока концентрация сильной кислоты или сильного основания, также обладают буферными свойствами.
Буферная емкость максимальна при рН=рКа. Для поддержания некоторого значения рН следует использовать такой буферный раствор, у которого величина рКа входящий в его состав слабой кислоты находится как можно ближе к этому рН. Буферный раствор имеет смысл использовать для поддержания рН, находящегося в интервале рКа+_ 1. Такой интервал называется рабочей силой буфера.
19.Основные понятия, связанные с комплексными соединениями. Классификация комплексных соединений. Константы равновесия, используемые для хар-ки комплексных соединений: константы образования, константы диссоциации (общие, ступенчатые, термодинамические, реальные и условные концентрационные)
Чаще всего комплексом называют частицу, образованную в рез-те донорно-акцепторного взаимодействия центрального атома(иона), называемого комплексообразователем, и заряженных или нейтральных частиц, называемых лигандами. Комплексообразователь и лиганды должны самостоятельно существовать в той среде, где происходит р-ция комплексообразования.
Комплексное соединение состоит из внутренней и внешней сфер. К3(Fe(CN)6)- К3-внешняя сфера, Fe-комплексообразователь, CN- лиганд, комплексообразователь+ лиганд=внутренняя сфера.
Дентатностью называется число донорных центров лиганда, участвующих в донорно-акцепторном взаимодействии при образовании комплексной частицы. Лиганды бывают монодентатными(Cl-, H2O, NH3), бидентатными( C2O4(2-), 1,10-фенантролин) и полидентатными.
Координационным числом называют число донорных центров лигандов, с которыми взаимодействует данный центральный атом. В выше указанном примере: 6-координационное число. (Ag(NH3)2)+ –координационное число 2, так как аммиак монодентатным лигандом, а в (Ag(S2O3)2)3- - координационное число 4, так как тиосульфат ион –бидентатный лиганд.
Классификация.
1)В зависимости от своего заряда: анионные( (Fe(CN)6)3-), катионными((Zn(NH3)4)2 +) и незаряженными или комплексы-неэлектролиты(HgCl2).
2)В зависимости от числа атомов металла: моноядерные и полиядерные комплексы. В состав моноядерного комплекса входит один атом металла, а в состав полиядерного- два и более. Полиядерные комплексные частицы, содержащие одинаковые атомы металла, называют гомоядерными(Fe2(OH)2)4+ или Be3(OH)3)3+), а содержащие атомы различных металлов- гетероядерными(Zr2Al(OH)5)6+).
3)В зависимости от хар-ра лигандов: однороднолигандные и разнолигандные (смешаннолигандные) комплексы.
Хелаты-циклические комплексные соединения ионов металлов с полидентатными лигандами(обычно органическими), в которых центральный атом входит в состав одного или нескольких циклов.
Константы. Прочность комплексного иона характеризуется его константой диссоциации, называемой константой нестойкости.
Если справочные данные по ступенчатым константам нестойкости отсутствуют, пользуются общей константой нестойкости комплексного иона:
Общая константа нестойкости равна произведению ступенчатых констант нестойкости.
В аналитической химии вместо констант нестойкости в последнее время пользуются константами устойчивости комплексного иона:
Константа устойчивости относится к процессу образования комплексного иона и равна обратной величине константы нестойкости: Куст = 1/Кнест.
Константа устойчивости характеризует равновесие образования комплекса.
Термодинамическая и концентрационная константы см. стр. 313.
20. Влияние различных факторов на процесс комплексообразования и устойчивость комплексных соединений. Влияние концентрации реагирующих в-в на комплексообразование. Расчет молярных долей свободных ионов металла и комплексов в равновесной смеси.
1)Устойчивость комплексных соединений зависит от природы комплексообразователя и лигандов. Закономерность изменения устойчивости многих комплексов металлов с различными лигандами можно объяснить с пом. Теории жестких и мягких кислот и оснований(ЖМКО): мягкие кислоты образуют более устойчивые соединения с мягкими основаниями, а жесткие- с жесткими.( напр., Al3+,B3+(ж. к-ты) образовывают комплексы с O- и N-сод. Лигандами(ж. основаниями), а Ag+ или Hg2+ (м. к-ты) с S-сод. Лигандами(м. осн.). Комплексы катионов металлов с полидентатными лигандами явл. Более устойчивыми, чем комплексы с аналогичными монодентатными лигандами.
2)ионная сила. При повышении ионной силы и уменьшения коэффициентов активности ионов устойчивость комплекса уменьшается.
3)температура. Если при образовании комплекса дельта Н больше 0, то при повышении температуры устойчивость комплекса увеличивается, если же дельта Н меньше 0, то уменьшается.
4)побочные р-ции. Влияние рН на устойчивость комплексов зависит от природы лиганда и центрального атома. Если в состав комплекса в качестве лиганда входит более или менее сильное основание, то при понижении рН происходит протонирование таких лигандов и уменьшение молярной доли формы лиганда, участвующей в образовании комплекса. Влияние рН будет тем сильнее, чем больше сила данного основания и чем меньше устойчивость комплекса.
5)концентрация. При возрастании концентрации лиганда увеличивается содержание комплексов с большим координационным числом и уменьшается концетрация свободных ионов металла. При избытке ионов металла в р-ре будет доминировать монолигандный комплекс.
Молярная доля ионов металла , не связанных в комплексы
Молярная доля комплексных частиц