24

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ

ЗАОЧНОГО ОТДЕЛЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОГО ФАКУЛЬТЕТА

ПО АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ

(КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ)

Симферополь 2001.

Качественный анализ (методы обнаружения и разделения) представляет первый раздел курса аналитической химии. Предметом качественного анализа является идентификация и определение качественного состава вещества или смеси веществ. Качественный анализ является той областью, где студент, получивший фундаментальные знания по неорганической химии, имеет возможность применять их для решения конкретных практических задач.

Чтобы понять сущность важнейших методов и приёмов качественного анализа, научиться решать задачи, выполнить контрольную работу, студент должен внимательно изучить теоретические основы качественного анализа и овладеть методикой решения типовых аналитических задач.

Контрольная работа по качественному анализу включает 7 - 8 заданий: 1 - теоретическое, 5 - 6 - расчётных задач, 1 - 2 - планирование рационального хода анализа смеси веществ с написанием соответствующих реакций разделения и обнаружения ионов, с использованием кислотно-щелочной схемы разделения, поскольку классическая схема с использованием сероводорода в настоящее время утратила своё значение из - за ядовитости сероводорода.

Расчётные задачи базируются на законе действия масс и других фундаментальных соотношениях.

При изучении кислотно-основных равновесий надо научиться выводить формулы и рассчитывать [Н⁺] и рН для сильных и слабых электролитов, буферных растворов. Расчёты в системах осадок - раствор связаны с использованием растворимости и ПР. По теме "Окислительно-восстановительные реакции в качественном анализе" надо уметь составлять ОВР методом электронного баланса и ионно-электронным, определять их направленность, пользуясь стандартными потенциалами, проводить расчёты с использованием уравнения Нернста. По комплексным соединениям: умение пользоваться полной и ступенчатыми константами устойчивости для расчёта концентраций комплексообразователя и лигандов.

Выполнение контрольной работы представляет собой обязательную составную часть учебного процесса, предусматриваемого учебным планом. Ответы на вопросы должны быть обоснованными, краткими и ясными, расчёты при решении задач необходимо производить с помощью калькуляторов. Ответы должны содержать необходимое число значащих цифр. В конце контрольной работы необходимо указать список использованной литературы и справочники, из которых взяты константы для расчётов. При решении задач также необходимо приводить уравнения реакций взаимодействия веществ или рассматривать равновесия в растворах электролитов.

Список рекомендуемой литературы

1. Логинов Н.Я., Воскресенский А.Г., Солодкин И.С. Аналитическая химия. - М.: Просвещение, 1975. - 478 с.

2. Алексеев В.Н. Курс качественного химического полумикроанализа. М.: Химия, 1973.

3. Пономарёв В.Д. Аналитическая химия. - М.: Высш. шк., 1982. -589 с.

4. Пилипенко А.Т., Пятницкий И.В. Аналитическая химия. - В 2-х томах. - М., 1995.

5. Скуг Д., Уэст Д. Основы аналитической химии. В 2-х томах.-М., 1979.

6. Логинов Н.Я., Орлова М.Н. Сборник задач и упражнений по качественному анализу. - М., 1976.

7. Сборник вопросов и задач по аналитической химии (Под ред. Васильева В.П.) - М., 1976. - 210 с.

8. Основы аналитической химии (Под ред. Золотова Ю.А. ак. РАН) - М.: Высш. шк. - 1996. В 2-х томах.

9. Дорохова Е.Н., Ушакова Н.Н. Справочное пособие по аналитической химии. - М.: Изд. МГУ, 1984. - 216 с.

10. Ушакова Н.Н. Курс аналитической химии для почвоведов. - М.: Изд. МГУ. - 1984.

11. Алимарин И.П., Ушакова Н.М. Справочное пособие по аналитической химии. - М., 1984.

12. Лурье Ю.Ю. Справочник по аналитической химии. М., 1971.

13. Бончев П.Р. Введение в аналитическую химию. Л., 1978.

14. Методические указания к лабораторным работам по качественному анализу катионов для студентов первого курса "биология". Симф., СГУ, 1987.

15. Методические указания к лабораторным работам по качественному анализу анионов для студентов 2 курса "химия". Симф., СГУ, 1986.

Контрольные вопроссы по качественному анализу

Тема 1. Основные методы, понятия и метрологические характеристики аналитической химии.

1. Основные цели и задачи аналитической химии.

2. Аналитический сигнал и его характеристика.

3. Требования к аналитическим реакциям. Методы понижения предела обнаружения и повышения избирательности.

4. Методы аналитической химии: химические, физико-химические, физические. Макро -, микро -, полумикро - и ультрамикроанализ.

Характеристика методов и примеры применения их в химических и биологических исследованиях.

5. Аналитические классификации катионов. Требования к групповому реагенту. Систематический и дробный ход анализа.

Тема 2. Химическое равновесие.

1. Константы равновесия химических реакций: термодинамическая, концентрационная, условная. Понятие о них, как они связаны между собой, факторы, влияющие на их величины.

2. Написать конкретное выражение и дать название и обозначение для констант равновесия: кислотно-основной реакции, реакции осаждения - растворения, комплексообразования.

3. Равновесие в идеальной и реальной системах. Состояние ионов и молекул в водных растворах. Электростатические и химические взаимодействия ионов в растворах. Активность и концентрация. Ионная сила раствора. Коэффициент активности. Понятие о среднем коэффициенте активности.

4. Конкурирующие (побочные) реакции, коэффициент побочной реакции или мольная доля. Общая (аналитическая) и равновесная концентрация. Условие материального баланса и электронейтральности. Расчёт равновесной концентрации вещества, участвующего в нескольких реакциях.