Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
физико-химические методы анализа.docx
Скачиваний:
383
Добавлен:
14.04.2015
Размер:
6.9 Mб
Скачать

Должны образовывать достаточно малорастворимые кристаллические осадки с определяемыми веществами и сами обладать большой молярной массой. Как правило, малорастворимыми в воде оказываются незаряженные хелаты, образованные реагентами, не содержащими в молекуле гидрофильных групп.

гравиметрия

NO ^^ /ОН

Органические реагенты

группы, повышающие растворимость в воде

NO

! Должны обладать интенсивной окраской, либо окраска должна появляться при их ! взаимодействии с определяемыми веществами. Если фотометрическое определение | проводится в водном растворе, то продукт реакции должен быть хорошо растворим в воде.

Применение органических реагентов в аналитической химии не ограничивается реакциями комплексообразования. Некоторые реаген­ты образуют с определяемыми ионами простые соли, например

K+ +[(C6H5)4B]- ^KKCeH)^

тетрафенилборат

Известны органические реагенты, принимающие участие в окис­лительно-восстановительных реакциях, например, дифениламин, дифенилкарбазид, аскорбиновая кислота. Такие реагенты используют­ся в качественном анализе, для маскирования мешающих ионов, как окислительно-восстановительные индикаторы и др. Иногда при взаи­модействии органического реагента с определяемыми ионами обра­зуются новые органические вещества с характерными химико- аналитическими свойствами, например

HO

Некоторые органические реагенты участвуют в каталитических реакциях. Например, при окислении люминола (гидразида 3- аминофталевой кислоты) пероксидом водорода при рН> 8,5 возникает хемилюминесценция. Этот процесс катализируется микроколичества­ми некоторых металлов, например, Cu2+. Люминол используется для хемилюминесцентного определения катионов металлов.

РАВНОВЕСИЯ «ОСАДОК-РАСТВОР»

6.1. Произведение растворимости малорастворимого электролита

насыщенный р

mAx+

аствор

+ nBy-

Ar

осадок

nBn

Рис. 6.1.Равновесие в системе «осадок - насыщенный раствор малораствори­мого сильного электролита»

Рассмотрим гетерогенную систему, состоящую из малорас­творимого соединения AmBn, на­ходящегося в осадке, и насыщен­ного раствора этого вещества (рис. 6.1). Будем считать, чтоAmBn име­ет ионную кристаллическую ре­шётку, является сильным электро­литом и переходит в раствор толь­ко в виде сольватированных ионов

Ax+и By-:

AmBn^^ mAx++ nBy

K =

Как и любое равновесие данный процесс можно описать кон­стантой химического равновесия

mn

ал ав

aAmBn

Активность осадка равна 1, поэтому

m n

алав = ks

При постоянной температуре произведение активностей ионов малорастворимого электролита (в степенях равных соответствую­щим стехиометрическим коэффициентам) в насыщенном растворе есть для данного растворителя величина постоянная и называется термодинамическим произведением растворимости.

Глава 6

Термодинамическое произведение растворимости подходит для описания идеальных систем либо систем близких к идеальным (нуле­вая или очень малая ионная сила, отсутствие побочных реакций). На практике чаще используют концентрационное произведение раство­римости,которое может быть реальным или условным. Реальное концентрационное произведение растворимости(KS) выражается

через равновесные концентрации ионов, образующихся при растворе­нии осадка

Ks =[A]m[B]n

Условным концентрационным произведением растворимо­сти (KS) называется произведение (в степенях равных стехиометри-

ческим коэффициентам) общей концентрации всех форм существо­вания катиона малорастворимого электролита и всех форм сущест­вования его аниона.

KS =Cm(A) •Cn(B)

Условное произведение растворимости удобно использовать в тех случаях, когда ионы, образовавшиеся при растворении малорас­творимого электролита, вступают в побочные реакции (протолитиче- ские реакции, образование комплексных соединений и т.д.).

Различные виды произведения растворимости связаны между собой следующим образом

По величине произведения растворимости, как и по величине любой константы равновесия, можно определить, достигла система состояния равновесия или нет.

K

K

<

<

S

S

произведение концентрации (активностей) ионов, взятых в степенях равных стехиометрическим коэффициентам

S

K

Пример 6.1.Определить, выпадет ли осадок иодата бария при

3 3

смешивании 10 мл 1,010' М BaCl2 и 10 мл 2,010' МKIO3, еслиKg = 1,5 -10-9

В конечном растворе: C(Ba2+) = 5,0 -10-4моль/л,C(IO- )=1,0 -10-3 моль/л.Kg «Kg

5,0 -10-4• (1,0 -10-3)2= 5,0 -10-10<KS Осадок иодата бария в данных условиях не образуется.