- •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-
Изменения проб при нагревании на пластинке
Характер изменений |
Заключения |
Не изменяется |
Отсутствуют Ртуть, соли аммония, карбонаты, органические соединения, кристаллогидраты |
Плавится |
Могут присутствовать Нитраты, нитриты, карбонаты, перхлораты щелочных металлов, кристаллогидраты (квасцы, сульфаты Na, K, Mg, тиосульфаты Na, K) |
Обугливается |
Органические соединения, оксалаты, тартраты, цитраты |
Изменение цвета |
Обесцвечивание – окисление сульфидов (CuS CuSO4). Разложение высших оксидов (PbO2 PbO); потемнение – образование оксидов CuO, Fe2O3, CaO, MnO2; позеленение – соли хрома (III), хроматы |
Возгонка |
Бесцветные пары – соли NH4+, CO32-, S2-, ClO4-, ClO3-; желтые пары – NO3-, NO2-, BrO3-; фиолетовые пары – IO3- ,I-. |
Целесообразно затем получить перлы (стекла) буры или гидрофосфата аммония. Далее проводят нагревание пробы в пробирке. Возгонка пробы в верхнюю часть пробирки свидетельствует о присутствии солей аммония и некоторых органических соединений. Если при нагревании выделяются пары жидкости, которые конденсируются в верхней части пробирки, их испытывают на реакцию среды с помощью индикаторных бумажек. Кислая реакция среды указывает на присутствие сильных кислот и их солей со слабыми основаниями, щелочная – щелочей и солей слабых кислот и сильных оснований.
Можно обнаружить некоторые анионы, добавляя к анализируемой пробе кислоты, если при этом выделяются газы, то по их характеру судят об анионе, входящем в состав вещества. Например, если выделяется Н2S (запах тухлых яиц), то можно предположить, что в составе пробы есть S2–, SО32–, S2О32–.
Результаты предварительных испытаний должны быть подтверждены систематическим анализом.
Пробы на растворимость сухого вещества начинают с обработки нескольких крупинок его холодной дистиллированной водой, а если потребуется, то при нагревании. Если вещество не растворимо в воде, испытывают растворимость его при комнатной температуре и при нагревании в уксусной кислоте, затем в разбавленной и концентрированной хлороводородной и азотной и, наконец, в царской водке. Устойчивыми к действию перечисленных растворителей могут быть сульфаты бария, свинца, стронция, хлорид, бромид, иодид серебра, оксиды алюминия, хрома, кремния. Их переводят в растворимое состояние сплавлением со щелочами, карбонатами или гидросульфатами щелочных металлов. Но может быть так, что часть пробы растворима в воде, часть в кислотах, часть – в концентрированных кислотах и т.д. В этом случае целесообразно провести дробное растворение пробы и получить ряд фракций – растворов, содержащих различные катионы и анионы.
Растворяя вещество, следят за внешними эффектами (выделение газа, тепла, изменение цвета). Затем приступают к обнаружению катионов. В ходе анализе смеси катионов получают некоторые сведения о присутствии анионов. Так, если сухое вещество растворилось в уксусной, разбавленной хлороводородной или азотной кислоте и в нем обнаружены катионы бария, то, очевидно, оно не содержит сульфат-ионов.
Обнаружение анионов иногда требует специальной подготовки сухого вещества; беспрепятственное обнаружение возможно лишь в присутствии катионов калия, натрия и аммония. Что же касается катионов других аналитических групп, то они мешают обнаружению анионов (дают осадки, проявляют окислительно-восстановительные свойства и т.п.). Чтобы удалить эти катионы и перевести все соли в натриевые, анализируемое вещество кипятят с карбонатом натрия (содой).
Около 0,1 г сухого вещества смешивают в тигле с 0,4 г карбоната натрия, приливают 50–60 капель воды и кипятят 5 минут, добавляя воду взамен испарившейся. Затем содержимое тигля переносят в коническую пробирку, центрифугируют и отделяют осадок. Полученный центрифугат (жидкость) называют содовой вытяжкой. В ней и обнаруживают анионы, нейтрализовав содовую вытяжку уксусной кислотой для удаления избытка карбоната натрия.