- •Предмет, задачи, методы аналитической химии. Области применения химического анализа.
- •Основные этапы развития аналитической химии.
- •Основные классы неорганических соединений: оксиды, классификация, физ. И хим. Св-ва, получение.
- •II. Физические свойства.
- •III. Химические свойства оксидов.
- •IV. Получение оксидов.
- •IV. Получение.
- •5.Основные классы неорганических соединений: соли, классификация, физ. И хим. Св-ва, получение.
- •I. Физические свойства:
- •II. Химические свойства.
- •III. Способы получения солей.
- •6.Основные классы неорганических соединений: основания, классификация, физ. И хим. Св-ва, получение
- •II. Химические свойства.
- •7.Теория электролитической диссоциации. Основные положения теории электролитической диссоциации. Механизмы диссоциации электролитов.
- •8.Степень диссоциации. Сильные и слабые электролиты. Константа химического равновесия.
- •9.Кислоты, основания, соли с точки зрения электролитической диссоциации. Диссоциация кислот, оснований, солей в водных растворах.
- •10.Химические реакции между электролитами. Ионные уравнения.
- •1) Образование труднорастворимых соединений
- •2) Образование летучих веществ
- •3) Образование малодиссоцированного соединения
- •11.Основные положения качественного анализа. Аналитические реакции: специфические, избирательные и групповые. Внешний эффект.
- •12.Требования предъявляемые к аналитическим реакциям. Чувствительность и специфичность аналитических реакций.
- •13.Основные положения качественного анализа. Условия проведения аналитических реакций. Обнаружение ионов в смеси: дробный и систематический анализ.
- •14.Основные положения качественного анализа. Реактивы: специфические, избирательные, групповые. Требования к химическим реактивам в аналитической химии.
- •15.Основные положения качественного анализа. Способы проведения аналитических реакций.
- •2. Пирохимические реакции – реакции окрашивания пламени.
- •16. Аналитическая классификация ионов. Принцип деления ионов на группы в аналитических классификациях каионов и анионов.
- •17. Кислотно-основная классификация катионов. Принцип деления на группы, групповые рективы, характеристика осадков.
- •18. Общая характеристика анионов и их классификация. Принцип деления на группы, групповые реактивы.
- •19. Кислотно-основное равновесие в водных растворах. Автопротолиз воды. Константа автопротолиза воды.
- •1. Кислотно-основное равновесие воды.
- •2. Автопротолиз воды.
- •20. Характеристика кислотности растворов. Водородный показатель (рН). Индикаторы.
- •21.Буферные растворы. Буферная емкость. Механизм действия буферных растворов. Применение их в анализе. Роль буферных растворов в процессах жизнедеятельности.
- •22.Гидролиз солей. Типы гидролиза. Степень гидролиза.
- •23.Гидролиз соли, образованной сильным основанием и слабой кислотой.
- •24.Гидролиз соли, образованной слабым основанием и слабой кислотой.
- •25.Гидролиз соли, образованной слабым основанием и сильной кислотой.
- •26.Основные положения электронной теории овр. Важнейшие окислители и восстановители.
- •2. Важнейшие окислители и восстановители.
- •27.Окислительно-восстановительные потенциалы. Направление окислительно-восстановительных реакций. Применение реакций окисления-восстановления в химическом анализе.
- •28. Понятие о растворах. Дисперсные системы. Истинные растворы. Ненасыщенные, насыщенные и перенасыщенные растворы.
- •29. Процесс растворения с физической и химической точки зрения. Растворимость. Факторы влияющие на растворимость веществ. Молярная растворимость и массовая растворимость.
- •1) Влияние концентрации растворов.
- •2) Влияние количества осадителя.
- •31. Произведение растворимости. Условия образования и растворения осадков. Факторы влияющие на образование и растворение осадков.
- •1) Влияние концентрации растворов.
- •2) Влияние количества осадителя.
- •33.Классификация и номенклатура комплексных солей.
- •4. Классификация комплексных соединений.
- •34. Диссоциация комплексных соединений. Константа нестойкости и устойчивости комплексных соединений.
- •6. Реакция сухим путем.
- •52. Анионы I аналитической группы. Действие группового реактива. Частные реакции сульфат иона so 42- .Выполнение реакций.
- •53. Анионы I аналитической группы. Действие группового реактива. Частные реакции сульфит иона so 32- .Выполнение реакций.
- •Реакции сульфит-иона s032-
- •54. Анионы I аналитической группы. Действие группового реактива. Частные реакции фосфат иона po 43- .Выполнение реакций.
- •Реакции фосфат-иона po43-
- •55. Анионы I аналитической группы. Действие группового реактива. Частные реакции карбонат иона сo 32- .Выполнение реакций.
- •Реакции карбонат-иона с032-
- •2.Кислоты разлагают все карбонаты с бурным выделением оксида углерода (IV):
- •56. Анионы I аналитической группы. Действие группового реактива. Частные реакции оксалат иона с2 о42- .Выполнение реакций.
- •Реакции оксалат-ионов с2042-
- •57. Анионы II аналитической группы. Действие группового реактива. Частные реакции хлорид иона cl - .Выполнение реакций.
- •Реакции хлорид-иона Сl-
- •58. Анионы II аналитической группы. Действие группового реактива. Частные реакции бромид иона Вг - .Выполнение реакций.
- •Реакции бромид-иона Br
- •59. Анионы II аналитической группы. Действие группового реактива. Частные реакции йодид иона I- .Выполнение реакций.
- •Реакции иодид-иона I-
- •60. Анионы III аналитической группы. Частные реакции нитрит иона no 2 - .Выполнение реакций.
- •Реакции нитрит-иона n02
- •61. Анионы III аналитической группы. Частные реакции нитрат иона no 3 - .Выполнение реакций.
- •Реакции нитрат-иона n03-
- •62. Анионы III аналитической группы. Частные реакции ацетат иона ch 3 соо - .Выполнение реакций.
- •Реакции ацетат-иона сн3соо-
2. Автопротолиз воды.
На самом деле диссоциация воды в результате наличия водородных связей, связывающих ее молекулы, происходит следующим образом:
2Н2О ↔ Н3О+ + ОН-
В результате образуются ионы гидроксония и гидроксид-ионы. Вода является амфотерным растворителем, у которого кислотные и основные свойства выражены приблизительно одинаково. У таких веществ диссоциация протекает по типу автопротолиза.
Автопротолизом называют процесс кислотно-основного взаимодействия между двумя молекулами вещества, при котором одна молекула ведёт себя как кислота, а вторая - как основание.
Тогда, константа диссоциации имеет вид:
К = [Н3О +] [OH-]
[H2O]2
Ионное произведение воды К H2O = [Н3О+] [ОН-] = 10-14 моль/л. Константа называется константой автопротолиза воды (устаревшее название – ионное произведение воды).
20. Характеристика кислотности растворов. Водородный показатель (рН). Индикаторы.
.Характеристика кислотности растворов.
Для химически чистой (дистиллированной воды) [H+] = [OH-] = 10-7 моль/л. Если в воду добавить кислоту, то [H+] станет больше 10-7 моль/л, а [OH-] меньше 10-7 моль/л. И наоборот, если к воде добавить щелочь, то [H+] станет меньше 10-7 моль/л, а [OH-] больше 10-7 моль/л.
В зависимости от концентрации ионов [H+] или [OH-] в растворах различают 3 основных типа сред:
Нейтральная среда – среда, в которой концентрации ионов [H+] и [OH-] одинаковы:
[H+] = [OH-] = 10-7 моль/л
Кислая среда – среда, в которой концентрация ионов [H+] больше [OH-]:
[H+] ≥ [OH-] ; [H+] ≥ 10-7 моль/л
Щелочная среда – среда, в которой концентрация ионов [H+] меньше [OH-]:
[H+] ≤ [OH-] ; [H+] ≤ 10-7 моль/л
Пользуясь уравнением ионного произведения воды [H+] [OH-] = 10-14, можно вычислить концентрацию одного иона, если известна концентрация другого.
Пример 1. В растворе [H+] = 10-2 моль/л. Определите [OH-], какая среда у данного раствора?
Решение:
[OH-] = К H2O = 10-14/ 10-2 = 10-12 моль/л; среда – кислая.
[H+]
Для характеристики сред водных растворов пользуются не величиной концентрации ионов водорода или гидроксид-ионов в ней, а так называемым водородным показателем рН.
4. Водородный показатель (рН) раствора численно равен отрицательному десятичному логарифму концентрации ионов водорода в этом растворе:
рН = - lg[Н+]
В нейтральной среде рН = - lg 10-7 = 7
В кислой среде рН ≤ 7, чем меньше значение рН, тем больше кислотность раствора. В щелочной среде рН ≥ 7, чем больше значение рН, тем больше щелочность раствора.
Зависимость между концентрацией [Н+] и средой раствора представляют в виде схемы (Барковский стр. 31).
Существуют различные методы измерения рН. Количественно можно высчитать применив формулы для расчета рН сильных и слабых кислот и оснований, а так же с помощью рН-метра. Качественно реакцию среды и рН растворов определяют с помощью индикаторов.
5. Индикаторы – это вещества, которые обратимо изменяют цвет в зависимости от среды растворов, т.е. от рН раствора.
Чаще других применяют лакмус, фенолфталеин, метиловый оранжевый. Они изменяют свою окраску в малом интервале значений рН.
Широко применяются смеси индикаторов, позволяющие определить значение рН растворов в большом диапазоне концентраций (1-10; 0-12). Растворами таких смесей - «универсальных индикаторов» обычно пропитывают полоски «индикаторной бумаги», с помощью которых можно быстро и точно определить кислотность исследуемых водных растворов. Для более точного определения полученный при нанесении капли раствора цвет индикаторной бумаги немедленно сравнивают с эталонной цветовой шкалой.
Кислотность среды имеет важное значение для множества химических процессов, и возможность протекания или результат той или иной реакции часто зависит от pH среды. Для поддержания определённого значения pH в реакционной системе при проведении лабораторных исследований или на производстве применяют буферные растворы, которые позволяют сохранять практически постоянное значение pH при разбавлении или при добавлении в раствор небольших количеств кислоты или щёлочи.
Водородный показатель pH широко используется для характеристики кислотно-основных свойств различных биологических сред. Например, рН сыворотки крови – 7,4; желудочного сока – 1,85; слезной жидкости – 7,7, мочи – 6,0-7,0.
Кислотность реакционной среды особое значение имеет для биохимических реакций, протекающих в живых системах. Концентрация в растворе ионов водорода часто оказывает влияние на физико-химические свойства и биологическую активность белков и нуклеиновых кислот, поэтому для нормального функционирования организма поддержание кислотно-основного гомеостаза является задачей исключительной важности. Динамическое поддержание оптимального pH биологических жидкостей достигается благодаря действию буферных систем организма.