- •А.В. Юрьева аналитическая химия Учебное пособие
- •Предисловие
- •Глава 1. Аналитическая химия как наука
- •1.1. Предмет и методы аналитической химии. Качественный и количественный анализ
- •1.2. Значение аналитической химии
- •1.3. Краткий очерк развития аналитической химии
- •Глава 2. Качественный химический анализ
- •2.1. Особенности аналитических реакций и способы их выполнения
- •2.2. Требования к аналитическим реакциям. Чувствительность реакций. Селективные и специфические реакции
- •2.3. Дробный и систематический анализ
- •2.4. Классификации катионов
- •Сульфидная классификация катионов
- •Деление катионов на группы по кислотно-основной классификации
- •2.5. Классификация анионов
- •Классификация анионов
- •2.6. Анализ конкретных объектов
- •Изменения проб при нагревании на пластинке
- •2.7 Основы качественного анализа органических соединений
- •Практические работы
- •Групы по кислотно-основной классификации
- •Продукты некоторых аналитических реакций катионов третьей аналитической группы по кислотно-основной классификации
- •Растворимость в воде некоторых солей катионов I–III аналитических групп по кислотно-основной классификации
- •Продукты некоторых аналитических реакций катионов четвертой аналитической группы по кислотно-основной классификации
- •Продукты некоторых аналитических реакций катионов пятой аналитической группы по кислотно-основной классификации
- •Продукты некоторых аналитических реакций катионов шестой аналитической группы по кислотно-основной классификации
- •Вопросы и задачи
- •Глава 3. Метрологические основы химического анализа
- •3.1. Общая схема аналитического определения
- •Выбор метода анализа
- •Отбор и подготовка пробы к анализу
- •Проведение измерения
- •Расчет результатов анализа
- •Погрешности химического анализа
- •3.2.1. Систематические погрешности
- •3.2.2. Случайные погрешности
- •Значение t для различной доверительной вероятности
- •Вопросы и задачи
- •Глава 4. Количественный анализ. Химические методы
- •4.1. Гравиметрический анализ
- •4.1.1. Осаждение
- •4.1.2. Фильтрование и промывание осадка
- •4.1.3.Высушивание и прокаливание
- •4.1.4. Вычисления в гравиметрическом анализе
- •Практические работы
- •Вопросы и задачи
- •Глава 5. Титриметрический анализ
- •5.1. Сущность титриметрического анализа
- •5.2. Стандартизация раствора титранта
- •5.3. Основные приемы титриметрических определений
- •5.4. Расчеты в титриметрическом анализе
- •5.5. Кривые титрования
- •5.6. Основные методы титриметрического анализа
- •5.7. Техника работы
- •Вопросы и задачи
- •Глава 6. Реакции кислотно-основного взаимодействия
- •6.1. Протолитическая теория кислот и оснований Бренстеда-Лоури
- •6.2. Электронная теория Льюиса
- •6.3. Кислотно-основные и некоторые другие свойства растворителей
- •6.4. Равновесия в водных растворах кислот и оснований
- •6.5. Буферные растворы
- •6.6. Кислотно-основные индикаторы
- •Вопросы и задачи
- •Глава 7. Кислотно-основное титрование
- •7.1. Рабочие растворы
- •7.2. Кривые титрования и выбор индикатора
- •7.3. Практическое применение методов кислотно-основного титрования
- •Практические работы
- •Вопросы и задачи
- •Глава 8. Реакции окисления-восстановления. Окислительно-восстановительное титрование
- •Окислительно-восстановительное титрование
- •8.1. Требованиям к реакциям в методе окислительно-восстановительного титрования
- •8.2. Способы установления точки эквивалентности
- •8.3. Молярная масса эквивалента в реакциях окисления-восстановления
- •8.4. Кривые титрования
- •8.5. Индикаторы
- •8.6. Классификация методов окислительно-восстановительного титрования
- •8.7. Перманганатометрия
- •Практические работы
- •8.8. Иодометрия
- •Практические работы
- •8.9. Хроматометрия
- •Вопросы и задачи
- •Глава 9. Титрование по методу осаждения
- •9.1. Аргентометрия
- •9.2. Меркурометрия
- •Практические работы
- •Вопросы и задачи
- •Глава 10. Комплексометрическое титрование
- •10.1. Комплексонометрия
- •10.1.1. Рабочие растворы
- •10.1.2. Кривые титрования
- •10.1.3. Способы обнаружения конечной точки титрования
- •10.1.4. Применение комплексонометрии
- •Практические работы
- •Вопросы и задачи
- •Глава 11. Методы маскирования, разделения и концентрирования
- •11.1. Маскирование
- •11.2. Разделение и концентрирование
- •11.3. Краткая характеристика некоторых методов разделения и концентрирования
- •Вопросы и задачи
- •Глава 12. Биологические методы анализа
- •Вопросы
- •Библиографический список
- •Оглавление
- •Глава 1. Аналитическая химия как наука………………………….. ………… 4
- •Глава 2. Качественный химический анализ…………………………………….. 8
- •Глава 3. Метрологические основы химического анализа……………………. 50
- •Глава 4. Количественный анализ. Химические методы………………………. 63
- •Глава 5. Титриметрический анализ………………………………………………. 77
- •Глава 6. Реакции кислотно-основного взаимодействия ……………………… 89
- •Глава 7. Кислотно-основное титрование………………………………………… 100
- •Глава 8. Реакции окисления-восстановления. Окислительно-
2.4. Классификации катионов
Удобство применения групповых реагентов в том, что они позволяют сложную аналитическую задачу разделить на несколько более простых. На этой основе разработаны аналитические классификации катионов и анионов. Каждая из них рассчитана на использование 3–4 общих реактивов. Наибольшее распространение получили сульфидная, кислотно-основная и аммиачно-фосфатная классификации катионов, основанные на применении соответствующих групповых реактивов. Аналитические классификации катионов базируются на их свойствах и тесно связаны с положением элементов в периодической системе Д.И. Менделеева. Так, во всех классификациях есть группа катионов, не имеющая группового реактива – Li+, Na+, K+ (и близкий к К+ по радиусу ион NH4+). Это катионы s1- элементов с электронной структурой благородного газа, низкой электропроводностью, малым радиусом, малыми поляризующими свойствами и малой поляризуемостью. Большинство их солей растворимо в воде вследствие высокой полярности связи, близкой к ионной. В периодической системе они располагаются в главной подгруппе первой группы. В сульфидной классификации к этой группе также отнесен ион Mg2+, обладающий близкими свойствами с Li+.
В табл. 2.1 приведена сульфидная классификация катионов.
Таблица 2.1
Сульфидная классификация катионов
Сульфиды растворимы в воде |
Сульфиды не растворимы в воде (или разлагаются водой с образованием нерастворимых в ней гидроксидов) |
|||
Карбонаты растворимы в воде |
Карбонаты нерастворимы в воде |
Сульфиды растворимы в разбавленных кислотах (или разлагаются водой с образованием растворимых в кислотах гидроксидов) |
Сульфиды не растворимы в разбавленных кислотах |
|
1-я группа |
2-я группа |
3-я группа |
4-я группа |
5-я группа |
Na+, K+, NH4+, Mg2+ и др. |
Ca2+, Cr2+, Ba2+ и др. |
Al3+, Cr3+, Fe3+, Fe2+, Mn2+, Co2+, Ni2+, Zn2+ и др. |
1-я подгруппа – хлориды нерастворимы в воде: Ag+, Pb2+, Hg22+ 2-я подгруппа – хлориды растворимы в воде: Cu2+, Cd2+, Bi3+ |
Сульфиды растворимы в Na2S: Hg2+, As(III) , As (V), Sb (III), Sb(V), Sn (II), Sb (IV) и др. |
Группового реагента нет |
Групповой реагент (NH4)2CO3 |
Групповой реагент (NH4)2S |
Групповой реагент H2S в присутствии HCl. Реагент, осаждающий 1-ю подгруппу HCl |
Групповой реагент Na2S |
Примечание. Карбонат магния, отнесенного к 1-й группе, растворяется только в присутствии солей аммония.
Сложную по составу систему разделяют предварительно с помощью групповых реагентов на группы и подгруппы, а затем проводят обнаружение ионов внутри каждой группы.
Сульфидный метод хорошо отработан, отличается большой строгостью разделения и высокой чувствительностью используемых реакций. Недостатком метода является применение сероводорода; вследствие его ядовитости необходимы специальные помещения, обязательна вентиляция, особые предосторожности. От этого недостатка свободны бессероводородные методы и, в частности, кислотно-основной метод, в основу которого положено отношение катионов к серной и соляной кислоте, щелочам и раствору аммиака. По данной классификации катионы делятся на 6 аналитических групп (табл. 2.2).
Таблица 2.2