Osnovy kolichestvennogo analiza
.pdfЛитература
Основная:
1.Барсукова З.А. Аналитическая химия. –М.: Высш. шк., 1990. – 320 с.
2.Васильев В.П. Аналитическая химия. В 2 ч. Ч. 1 –М.: Высш.
шк., 1989. – 320 с.
3.Васильев В.П., Морозова Р.П., Кочергина Л.А. Практикум по аналитической химии. Под ред. В.П. Васильева. –М.: Химия,
2000. – 326 с.
4.Харитонов Ю.Я. Аналитическая химия. В 2-х кн. Кн. 2. Количественный анализ. Физико-химические (инструментальные) методы анализа. –М.: Высш. шк., 2001. – 559 с.
Дополнительная:
5.Практикум по общей химии. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов. Под ред. Ю.А. Ершова, В.А. Попкова. –
М.: Высш. шк., 1993. –271 с.
6.Практикум по общей химии. Под ред. С.Ф. Дунаева. –М.: Изд-
во МГУ, 2005. –336 с.
7.Слесарев В.И. Химия: Основы химии живого. –СПб: Химиздат,
2005. –784 с.
111
Приложение
1. Плотности и концентрация растворов соляной кислоты
Плотность |
Содержание |
Плотность |
Содержание |
|||
г/см3 |
НCl |
г/см3 |
|
НCl |
||
при 20оС |
100 г |
1 л |
при 20оС |
100 г |
|
1 л |
1,000 |
0,3600 |
0,09872 |
1,105 |
21,36 |
|
6,472 |
1,005 |
1,360 |
0,3748 |
1,110 |
22,33 |
|
6,796 |
1,010 |
2,364 |
0,6547 |
1,115 |
23,29 |
|
7,122 |
1,015 |
3,374 |
0,9391 |
1,120 |
24,25 |
|
7,449 |
1,020 |
4,388 |
1,227 |
1,125 |
25,22 |
|
7,782 |
1,025 |
5,408 |
1,520 |
1,130 |
26,20 |
|
8,118 |
1,030 |
6,433 |
1,817 |
1,135 |
27,18 |
|
8,459 |
1,035 |
7,464 |
2,118 |
1,140 |
28,18 |
|
8,809 |
1,040 |
8,490 |
2,421 |
1,145 |
29,17 |
|
9,159 |
1,045 |
9,510 |
2,725 |
1,150 |
30,14 |
|
9,505 |
1,050 |
10,52 |
3,029 |
1,155 |
31,14 |
|
9,863 |
1,055 |
11,52 |
3,333 |
1,160 |
32,14 |
|
10,225 |
1,060 |
12,51 |
3,638 |
1,165 |
33,16 |
|
10,595 |
1,065 |
13,50 |
3,944 |
1,170 |
34,18 |
|
10,97 |
1,070 |
14,495 |
4,253 |
1,175 |
35,20 |
|
11,34 |
1,075 |
15,485 |
4,565 |
1,180 |
36,23 |
|
11,73 |
1,080 |
16,47 |
4,878 |
1,185 |
37,27 |
|
12,11 |
1,085 |
17,45 |
5,192 |
1,190 |
38,32 |
|
12,50 |
1,090 |
18,43 |
55,5095 |
1,195 |
39,37 |
|
12,90 |
1,095 |
19,41 |
5,829 |
1,198 |
40,00 |
|
13,14 |
1,100 |
20,39 |
6,150 |
|
|
|
|
112
2. Плотности и концентрация растворов хлорида натрия
Плотность |
Содержание |
Плотность |
Содержание |
Плотность |
Содержание |
|||
г/см3 |
NaCl |
г/см3 |
NaCl |
г/см3 |
NaCl |
|||
при 20оС |
100 г |
1 л |
при 20оС |
100 г |
1 л |
при 20оС |
100 г |
1 л |
1,005 |
1,00 |
10,1 |
1,044 |
6,4 |
66,6 |
1,101 |
14,0 |
154 |
1,007 |
1,2 |
12,1 |
1,046 |
6,6 |
68,7 |
1,105 |
14,5 |
160 |
1,008 |
1,4 |
14,2 |
1,048 |
6,8 |
70,8 |
1,109 |
15,0 |
166 |
1,009 |
1,6 |
16,2 |
1,049 |
7,0 |
73,9 |
1,113 |
15,5 |
173 |
1,0011 |
1,8 |
18,3 |
1,051 |
7,2 |
76,0 |
1,116 |
16,0 |
179 |
1,013 |
2,0 |
20,03 |
1,052 |
7,4 |
78,1 |
1,120 |
16,5 |
185 |
1,015 |
2,2 |
22,4 |
1,053 |
7,6 |
80,2 |
1,124 |
17,0 |
191 |
1,016 |
2,4 |
24,5 |
1,055 |
7,8 |
82,3 |
1,128 |
17,5 |
198 |
1,017 |
2,6 |
26,5 |
1,056 |
8,0 |
84,5 |
1,132 |
18,0 |
204 |
1,019 |
2,8 |
28,6 |
1,058 |
8,2 |
86,6 |
1,136 |
18,5 |
211 |
1,020 |
3,0 |
30,6 |
1,059 |
8,4 |
88,7 |
1,140 |
19,0 |
217 |
1,022 |
3,2 |
32,7 |
1,060 |
8,6 |
91,0 |
1,144 |
19,5 |
224 |
1,023 |
3,4 |
34,7 |
1,062 |
8,8 |
93,2 |
1,148 |
20,0 |
230 |
1,024 |
3,6 |
36,8 |
1,063 |
9,0 |
95,6 |
1,152 |
20,5 |
237 |
1,026 |
3,8 |
38,8 |
1,065 |
9,2 |
97,9 |
1,156 |
21,0 |
243 |
1,027 |
4,0 |
41,1 |
1,066 |
9,4 |
100,2 |
1,160 |
21,5 |
250 |
1,029 |
4,2 |
43,1 |
1,067 |
9,6 |
102,5 |
1,164 |
22,0 |
256 |
1,030 |
4,4 |
45,2 |
1,069 |
9,8 |
104,8 |
1,168 |
22,5 |
263 |
1,031 |
4,6 |
47,3 |
1,071 |
10,0 |
107,1 |
1,172 |
23,0 |
270 |
1,033 |
4,8 |
49,4 |
1,075 |
10,5 |
112,6 |
1,176 |
23,5 |
277 |
1,034 |
5,0 |
51,7 |
1,078 |
11,0 |
118 |
1,180 |
24,0 |
283 |
1,036 |
5,2 |
53,7 |
1,082 |
11,5 |
124 |
1,183 |
24,5 |
290 |
1,038 |
5,6 |
57,8 |
1,086 |
12,0 |
130 |
1,185 |
25,0 |
297 |
1,040 |
5,8 |
59,9 |
1,093 |
13,0 |
142 |
1,189 |
25,5 |
304 |
1,041 |
6,0 |
62,5 |
1,097 |
13,5 |
148 |
1,200 |
26,4 |
318 |
1,043 |
6,2 |
64,5 |
|
|
|
|
|
|
113
3. Номограмма для введения температурной поправки к плотности
114
4 Стандартные восстановительные (редокс) потенциалы (25оС)
Полуреакция |
|
о, В |
Ag+ + e Ag |
|
+0,80 |
[Ag(NH3)2]++e Ag +2NH3 |
+0,373 |
|
AgCl + e Ag + Cl– |
+0,283 |
|
Au+ + e Au |
|
+1,68 |
Au3+ + 2e Au+ |
+1,41 |
|
Au3+ + 3e Au |
+1,50 |
|
Br2 + 2e 2Br– |
+1,09 |
|
HBrO + H+ + 2e Br– |
+H O |
+1,34 |
|
2 |
|
BrO 3 +5H++4e BrO+2H2O |
+1,45 |
|
Cl2 + 2e 2Cl– |
+1,36 |
|
Co3+ + e Co2+ |
|
+1,95 |
Co2+ + 2e Co |
|
–0,29 |
Co3+ + 3e Co |
|
+0,46 |
[Co(NH3)6]3++e [Co(NH3)6]2+ |
+0,1 |
|
Cr3+ + e Cr2+ |
|
–0,41 |
Cr2O 72 +14H++6e |
+1,33 |
|
2Cr3++7H2O |
|
|
[Cr(CN)6]3- + e [Cr(CN)6]4– |
–1,28 |
|
Cu+ + e Cu |
|
+0,53 |
Cu2+ + 2e Cu |
|
+0,35 |
Cu2+ + e Cu+ |
|
+0,16 |
Cu2+ + I– + e CuI |
+0,86 |
|
F2 + 2e 2F– |
|
+2,77 |
Fe3+ + e Fe2+ |
|
+0,77 |
[Fe(CN)6]3– + e [Fe(CN)6]4– |
+0,36 |
|
2H+ + 2e H2 |
|
0,00 |
2H+ + 2e H2 (pH = 7) |
–0,414 |
|
2Hg2+ + 2e Hg 22 |
+0,91 |
|
Hg2+ + 2e Hg |
|
+0,85 |
Hg 22 + 2e 2Hg |
|
+0,80 |
I2 +2е 2I– |
|
+0,54 |
IO 3 + 5H+ + 4e HIO+2H2O |
+1,14 |
|
HIO + H+ + 2e I– + H2O |
+0,99 |
|
Mn3+ + e Mn2+ |
|
+1,51 |
Cd2+ + e Co2+ |
|
–0,403 |
|
|
Полуреакция |
|
о, В |
||
[Mn(CN)6]3–+e [Mn(CN)6]4– |
–0,24 |
|||||
MnO 4 |
+ e MnO 42 |
|
+0,56 |
|||
MnO 4 +8H++5e Mn2++4H2O |
+1,51 |
|||||
|
|
|
|
– |
+0,60 |
|
MnO 4 |
|
+2H2O+3e MnO2+4OH |
|
|
||
[Mo(CN)6]3–+e [Mo(CN)6]4– |
+0,73 |
|||||
N2 + 8H+ + 6e 2NH 4 |
|
+0,26 |
||||
NO 3 +H2O+e NO 2 +2OH– |
|
+0,01 |
||||
NO 3 +3H++2e HNO2+H2O |
|
+0,94 |
||||
NO |
+ 2H+ + e NO + H O |
+0,80 |
||||
3 |
|
|
|
2 2 |
|
|
NO 3 +H2O+e NO2+2OH– |
|
–0,86 |
||||
NO 3 +4H++3e NO+2H2O |
|
+0,96 |
||||
NO 3 +2H2O+3e NO+4OH– |
|
–0,14 |
||||
HNO2 + H+ + e NО + H2O |
|
+1,00 |
||||
O2 + 4H+ +4e 2H2O |
|
+1,23 |
||||
O2 + 4H+ +4e 2H2O (pH=7) |
+0,82 |
|||||
O2 + 2H2O + 4e 4OH– |
|
+0,40 |
||||
O2 + 2H+ + 2e H2O2 |
|
+0,68 |
||||
O +H O+2e HO |
+OH– |
|
–0,08 |
|||
2 |
|
2 |
|
2 |
|
|
H2O2 + 2H+ + 2e 2H2O |
|
+1,77 |
||||
HO 2 + H2O + 2e 3OH– |
|
+0,88 |
||||
O3 + 2H+ + 2e O2 + H2O |
|
+2,07 |
||||
O3 + H2O + 2e O2 + 2OH– |
|
+1,24 |
||||
S + 2H+ + 2e H2S |
|
+0,17 |
||||
|
|
S + 2e S2– |
|
–0,48 |
||
SO 42 +4H++2e SO2+2H2O |
|
+0,17 |
||||
SO 42 +H2О+2e SO 32 +2ОН– |
–0,93 |
|||||
S4O 62 |
+ 2e 2S2O 32 |
|
+0,09 |
|||
|
|
Sn2+ + 2e Sn |
|
–0,14 |
||
|
|
Sn4+ + 2e Sn2+ |
|
+0,15 |
||
|
|
Tl+ + e Tl |
|
–0,36 |
||
|
|
Tl3+ + 2e Tl+ |
|
+1,25 |
||
|
|
Zn2+ + 2e Zn |
|
–0,76 |
||
[Zn(NH3)4]2+ + 2e Zn +4NH3 |
–1,04 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
115
Оглавление |
|
Предисловие........................................................................................................................ |
3 |
Общие правила работы в химической лаборатории .................................................. |
4 |
Правила техники безопасности....................................................................................... |
5 |
Тема 1. Введение в количественный анализ............................................................... |
7 |
1.1. Основные понятия, определения, формулы ................................................ |
7 |
1.2. Классификации растворов........................................................................... |
10 |
1. 3. Правила оформления результатов в химии.............................................. |
12 |
1.4. Способы выражения концентрации вещества в растворе ........................ |
14 |
Обучающие задачи............................................................................................... |
23 |
Задачи и упражнения для самостоятельного решения..................................... |
27 |
Тема 2. Техника лабораторных работ ....................................................................... |
30 |
Тема 3. Приготовление растворов заданной концентрации.................................. |
39 |
Обучающие задачи .......................................................................................................... |
42 |
Задачи и упражнения для самостоятельного решения ............................................ |
46 |
УИРС Тема: Приготовление растворов заданных концентраций......................... |
48 |
Тема 4. Введение в титриметрический анализ .......................................................... |
51 |
4.1. Основные понятия, определения, формулы ...................................................... |
51 |
4.2. Способы титрования............................................................................................... |
56 |
4.3. Классификация методов титриметрического анализа .................................... |
58 |
Обучающие задачи .......................................................................................................... |
68 |
Задачи и упражнения для самостоятельного решения ............................................ |
70 |
УИРС 1: Приготовление рабочего раствора хлороводородной кислоты |
|
(ацидиметрия) ................................................................................................................... |
72 |
УИРС 2: Определение содержания аммиака в водном растворе .......................... |
75 |
4.3.2. Оксидиметрия ....................................................................................................... |
77 |
Метод перманганатометрии .......................................................................................... |
79 |
Обучающие задачи .......................................................................................................... |
81 |
Задачи и упражнения для самостоятельного решения ............................................ |
84 |
УИРС: Определение содержания пероксида водорода в водных растворах |
|
методом перманганатометрии....................................................................................... |
85 |
Иодиметрия, иодометрия ............................................................................................... |
90 |
Обучающие задачи .......................................................................................................... |
92 |
Задачи и упражнения для самостоятельного решения ............................................ |
94 |
УИРС 1. Определение концентрации кислорода, растворенного в воде ............ |
95 |
УИРС 2: Определение содержания остаточного активного хлора в воде |
|
методом иодометрии ....................................................................................................... |
99 |
Комплексиметрическое (комплексометрическое) титрование............................ |
101 |
Обучающие задачи ........................................................................................................ |
103 |
УИРС 1: Определение жесткости воды комплексонометрическим титрованием..... |
106 |
УИРС 2: Комплексонометрическое определение кальция и магния в воде..... |
107 |
Литература ……………………………….………………………………………111 |
|
Приложение..................................................................................................................... |
112 |
116
Метрическая система мер
|
Меры длины или линейные |
|
Меры массы |
1 |
километр (км) = 1000 метров (м) |
1 |
тонна (т) = 1000 килограммов (кг) |
1 |
метр (м) = 10 дециметр (дм) = 100 сан- |
1 |
центнер (ц) = 100 килограммов (кг) |
тиметров (см) |
1 |
килограмм (кг) = 1000 граммов (г) |
|
1 |
дециметр (дм) = 10 сантиметров (см) |
1 |
грамм (г) = 1000 миллиграммов (мг) |
1 |
сантиметр (см) = 10 миллиметров |
|
|
(мм) |
|
1 кг = 1 103 г = 1 106 мг |
|
|
|
|
1 г = 1 103 мг = 1 106 мкг |
|
|
|
1 г = 1 10–3 кг |
|
|
|
1 мг = 1 10–3 г |
|
|
|
1 мкг = 1 10–6 г |
|
|
|
|
|
Меры площади |
|
Меры объема |
|
1 км2 = 1 000 000 м2 |
|
1 м3 = 1 000 дм3 = 1 000 000 см3 |
|
|
1 дм3= 1000 см3 |
|
|
1 м2 = 100 дм2 = 10 000 см2 |
|
1 л = 1 дм3 |
|
1 см2 = 1 10–4 м2 |
|
1 м3 = 1 000 л = 1 000 000 мл |
|
|
|
1 м3 =1 103 л = 1 106 мл |
|
|
|
1 л = 1 10–3 м3 |
|
|
|
1 мл = 1 10–3 л |
|
|
|
|
Множители и приставки для образования десятичных кратных и дольных единиц и их обозначения
Множитель, |
|
|
|
Множитель, |
|
|
на который |
Наименова- |
Обозначе- |
|
на который |
Наименова- |
Обозначе- |
умножается |
ние |
ние |
|
умножается |
ние |
ние |
основная |
|
|
|
основная |
|
|
единица |
|
|
|
единица |
|
|
1012 |
тера |
Т |
|
0,1 |
деци |
д |
109 |
гига |
Г |
|
10–2 |
санти |
с |
106 |
мега |
М |
|
10–3 |
милли |
м |
103 |
кило |
к |
|
10–6 |
микро |
мк |
102 |
гекто |
г |
|
10–9 |
нано |
н |
10 |
дека |
да |
|
10–12 |
пико |
п |
117
118
119
120