Розширена програма вивчення навчальних елементів курсу «Якісний аналіз» для студентів II курсу (I семестр).

Заняття № 1. Загальні відомості з якісного аналізу. Техніка безпеки в хімічних лабораторіях. Техніка виконання аналітичних реакцій. Вхідний контроль.

Аналітичні ефекти реакцій: утворення та розчинення осадів, утворення забарвлених сполук, виділення газів, утворення кристалів, забарвлення полум'я. Систематичний хід аналізу за кислотно-основною схемою. Аналітичні групи катіонів.

Заняття № 2. Реакції визначення катіонів I та II аналітичних груп. Загальна характеристика катіонів I групи. Реакції їх визначення. Загальна характеристика та реакції катіонів II групи.

Заняття № 3. Реакції осадження в якісному аналізі. Хід аналізу I та II групи катіонів. Аналіз суміші катіонів I та II груп. Письмова контрольна робота. Реакції визначення катіонів I та II груп.

Заняття № 4. Реакції визначення катіонів III та IV аналітичних груп. Загальна характеристика та загальні реакції катіонів III групи. Реакції їх визначення. Загальна характеристика та загальні реакції катіонів IV групи. Реакції їх визначення.

Заняття № 5. Реакції комплексоутворення в якісному аналізі. Розділення іонів III та IV груп. Хід аналізу суміші катіонів III та IV груп. Письмова контрольна робота. Реакції визначення катіонів III та IV груп.

Заняття № 6. Загальна характеристика та реакції визначення катіонів V та VI аналітичних груп.

Заняття № 7. Використання окислювально-відновних реакцій (ОВР) для розділення катіонів та розчинення осадів. Зміна окислювально-відновних властивостей іонів комплексоутворювачів. Письмова контрольна робота. Реакції визначення катіонів V та VI груп.

Заняття № 8. Практична контрольна робота: Аналіз суміші катіонів I - VI груп. Колоквіум I. Константи рівноваги та їх застосування в аналітичній хімії. Сучасні теорії кислотно-основної взаємодії. Розрахунки pH у різних системах.

Заняття № 9. Загальна характеристика та реакції визначення аніонів I аналітичної групи. Визначення аніонів при сумісній їх присутності в розчині з використанням ОВР.

Заняття № 10. Загальна характеристика та реакції визначення аніонів II та III аналітичних груп. Визначення аніонів II та III групи при сумісній їх присутності в розчині з використанням комплексоутворення та ОВР.

Заняття № 11. Письмова контрольна робота. Реакції визначення аніонів I – III груп. Колоквіум II. Теоретичні основи та практичні приклади використання реакцій комплексоутворення з неорганічними та органічними лігандами та окислення-відновлення в якісному аналізі.

Заняття № 12. Хроматографічні методи розділення. Використання іонообмінної хроматографії для розділення іонів.

Заняття № 13. Паперова хроматографія. Розділення та визначення катіонів.

Заняття № 14. Використання спектрального аналізу для визначення катіонів. Колоквіум III. Гетерогенні системи в аналітичній хімії.

Інформаційний блок. Самостійна робота.

Вхідний контроль.

Напишіть: електронну будову атома, назву комплексної сполуки і рівняння дисоціації, молекулярне й іонне рівняння гідролізу солі, окислювально-відновну реакцію, розставте коефіцієнти методом електронно-іонного балансу.

1. Al Na₃[Co(NO₃)₆] Na₂CO₃ KMnO₄ + Fe₂SO₄ + H₂SO₄ 

2. Cr K₃[Fe(CN)₆] AlCl₃ KMnO₄ + H₂O₂ + NaOH 

3. Zn [Cu(NH₃)₄]SO₄ NH₄SCN K₂Cr₂O₇+ KCl + H₂SO₄ 

4. Sn K₄[Fe(CN)₆] AlCl₃ Zn + H₂SO₄ (конц.) 

5. Mn H₂[SnCl₆] CH₃COONH₄ SO₂ + KMnO₄ + H₂O 

6. Pb Cu₂[HgI₄] PbCl₂ HNO₂ + HI 

7. Ni Na₃[Ag(S₂O₃)₂] Bi(NO₃)₃ Cu + HNO₃ (розб.) 

8. Co [Ag(NH₃)₂]Cl CH₃COONa NaNO₂ + KMnO₄ + H₂SO₄ 

9. Bi [Fe(H₂O)₆]SO₄ SnCl₄ CdS + HNO₃ 

10. Ag Na₃[Fe(PO₄)₂] (NH₄)₂SO₄ Mn(NO₃)₂ + PbO₂ + HNO₃ 

Р озрахуйте pH:

1. 0,01 М NaOH

2. 0,01 М HCl

3. 0,05 М H₂SO₄

4. 0,05 М Ca(OH)₂

5. 1∙10^-4 М HNO₃

6. 1∙10^-5 М HCl

7. 1∙10^-4 М H₂SO₄

8. 0,1 М LiOH

9. 1∙10^-3 М HNO₃

10. 5∙10^-4 М H₂SO₄

Самоконтроль.

Оцініть рівень Ваших знань по наступним темах:

1. Електронна будова атомів.

2. Комплексні сполуки.

3. Гідроліз солей.

4. Окислювально-відновні реакції.

5. Розрахунок pH розчинів сильних кислот і основ.

При необхідності повторіть відповідні розділи по підручникові «Неорганічна хімія».

Завдання для самоперевірки і взаємоконтролю.

№1

I і II аналітичні групи катіонів.

Запропонуйте схеми поділу і виявлення катіонів. Напишіть рівняння відповідних реакцій.

1. Виявлення K⁺ і NH₄⁺ при сумісній присутності.

2. Виявлення Ca²⁺ і Mg²⁺ при сумісній присутності.

3. Виявлення Ba²⁺ і Ca²⁺ при сумісній присутності.

4. Виявлення Na⁺ і K⁺ при сумісній присутності.

5. Наведіть приклади використання:

• органічних реагентів;

• комплексних сполук;

• мікрокристалоскопічних реакцій;

для виявлення катіонів I і II груп.

№2

III і IV аналітичні групи катіонів.

Запропонуйте схеми поділу і виявлення катіонів. Напишіть рівняння відповідних реакцій.

1. Виявлення Ag⁺ і Pb²⁺ при сумісній присутності.

2. Виявлення Al³⁺ і Pb²⁺ при сумісній присутності.

3. Виявлення Pb²⁺ і Zn²⁺ при сумісній присутності.

4. Виявлення Hg₂²⁺ і Ag⁺ при сумісній присутності.

5. Дія лугів і аміаку на суміш катіонів III і IV груп.

6. Наведіть приклади використання:

• органічних реагентів;

• окислювально-відновних реакцій;

для виявлення катіонів III і IV груп.

№3

V і VI аналітичні групи катіонів.

Запропонуйте схеми поділу і виявлення катіонів. Напишіть рівняння відповідних реакцій.

1. Виявлення Mn²⁺ і Cd²⁺ при сумісній присутності.

2. Виявлення Fe²⁺ і Ni²⁺ при сумісній присутності.

3. Виявлення Fe³⁺ і Co²⁺ при сумісній присутності.

4. Виявлення Hg²⁺ і Cu²⁺ при сумісній присутності.

5. Дія лугів, аміаку і групового реагенту на суміш катіонів V і VI груп.

6. Наведіть приклади використання:

• реакцій маскування;

• окислювально-відновних реакцій;

• комплексних сполук;

для виявлення катіонів V і VI груп.

№4

Застосування комплексних сполук для виявлення і поділу катіонів I – VI груп.

Запропонуйте схеми виявлення катіонів. Напишіть рівняння відповідних реакцій.

1. Виявлення іонів K⁺ з Na₃[Co(NO₂)₆]; Co²⁺ з (NH₄)₂[Hg(SCN)₄].

Розділити Al³⁺ і Fe³⁺ дією NaOH.

2. Виявлення іонів Ca²⁺ з K₄[Fe(CN)₆]; Fe³⁺ з KSCN.

Розділити Zn²⁺ і Pb²⁺ дією NH₄OH.

3. Виявлення іонів Fe³⁺ з K₄[Fe(CN)₆]; Cu²⁺ з (NH₄)₂[Hg(SCN)₄].

Розділити Ni²⁺ і Fe ²⁺ дією NH₄OH.

4. Виявлення іонів Cu²⁺ з K₄[Fe(CN)₆]; Ca²⁺ з K₄[Fe(CN)₆].

Розділити Ni²⁺ і Fe³⁺ дією NH₄OH.

5. Виявлення іонів Zn²⁺ з (NH₄)₂[Hg(SCN)₄]; Fe²⁺ з K₃[Fe(CN)₆].

Розділити Mn²⁺ і Al³⁺дією NaOH.

6. Виявлення іонів Fe³⁺ з K₄[Fe(CN)₆]; Cu²⁺ з (NH₄)₂[Hg(SCN)₄].

Розділити Zn²⁺ і Pb²⁺ дією NH₄OH.

7. Виявлення іонів Cu²⁺ з K₄[Fe(CN)₆]; Zn²⁺ з (NH₄)₂[Hg(SCN)₄].

Розділити Ni²⁺ і Fe³⁺ дією NH₄OH.

8. Виявлення іонів Fe³⁺ з K₄[Fe(CN)₆]; Co²⁺ з (NH₄)₂[Hg(SCN)₄].

Розділити Ag⁺ і Al³⁺ дією NH₄OH.

№ 5