Застосування овр для виявлення елементів.

Укажіть номера іонів, що можуть бути визначені з використанням запропонованого чи окислювача відновника.

1. KMnO₄; 1) Cr³⁺; 2) NO₂^-; 3) Cl^-; 4) SO₃^2-; 5) Fe²⁺;

2. (NH₄)₂S₂O₈; 1) Cr³⁺; 2) Mn²⁺; 3) SO₄^2-; 4) NO₃^-; 5) NO₂^-;

3. KI; 1) Cu²⁺; 2) Pb²⁺; 3) SO₃^2-; 4) NO₂^-; 5) NO₃^-;

4. Cl₂; 1) Fe²⁺; 2) Mn²⁺; 3) Br^-; 4) I^-; 5) SO₃^2-;

5. NaBiO₃; 1) Cr³⁺; 2) SO₃^2-; 3) Mn²⁺; 4) NO₂^-; 5) Cl^-;

6. I₂; 1) Cu²⁺; 2) Pb²⁺; 3) Br^-; 4) SO₃^2-; 5) NO₂^-;

Що потрібно знати, щоб вирішити питання про можливість протікання ОВР і її використанні для виявлення іонів? Написати рівняння реакцій.

№13

Комплексні сполуки та овр.

Напишіть рівняння реакцій:

1. Mn²⁺; Ni²⁺; Co²⁺; з NH₄OH (надлишок).

2. Al³⁺; Pb²⁺; Fe²⁺; з NaOH (надлишок).

3. Cu²⁺; Zn²⁺; Hg²⁺; з NH₄OH (надлишок).

4. Cr³⁺; Zn²⁺; Mn²⁺; з NaOH (надлишок).

Напишіть рівняння реакцій виявлення:

1. Cr³⁺ в лужному середовищі з H₂O₂.

2. Mn²⁺ в кислому середовищі з NaBiO₃.

3. Cr³⁺ та Mn²⁺ в кислому середовищі з (NH₄)₂S₂O₈.

№14

Органічні реагенти.

Контрольне завдання

Напишіть формули реагентів і відповісте на запитання:

Варіант №1. Органічні реагенти на Co²⁺, Hg²⁺, Cd²⁺. Що таке “хелати”, “хелатний ефект”, “правило Чугаєва”?

Варіант №2. Органічні реагенти на Al³⁺, Mg²⁺. Що таке “функціонально-аналітичне угрупування”? Наведіть приклади.

Варіант №3. Органічні реагенти на Al³⁺, Hg²⁺, Cd²⁺. Що таке “хромофори” і “ауксохроми”?

Варіант №4. Органічні реагенти на Mg²⁺, Pb²⁺, Zn²⁺. Назвіть причини фарбування органічних реагентів?

Варіант №5. Органічні реагенти на Ni²⁺, Fe²⁺, Ba²⁺. Достоїнства органічних реагентів.Що таке “внутрішньокомплексна сполука”? Наведіть приклади.

№15

Органічні реагенти.

Можна чи ні відокремити вказані іони дією органічних реактивів? Відповідь поясніть.

1. Ba²⁺ і Pb²⁺ дією дитизона.

2. Al³⁺ і Mg²⁺ дією 8-оксихіноліна.

3. Zn²⁺ і Ni²⁺ дією диметилгліоксима.

4. NO^2- і NO^3- дією дифеніламіна.

5. Zn²⁺ і Pb²⁺ дією дитизона.

6. Ni²⁺ і Fe²⁺ дією диметилгліоксима.

№16

Застосування овр для відокремлення аніонів.

Поясніть чому?

1. Концентрована H₂SO₄ по-різному реагує з аніонами Cl^-, Br^-, I^-.

2. Іони SO₃^2- та NO^2- знебарвлюють KMnO₄, а в відношенні до I₂ ведуть себе по-різному.

Підтвердить відповідь розрахунками і рівняннями реакцій.

Питання до колоквіуму I.

Константи рівноваги та їх застосування в аналітичній хімії. Сучасні теорії кислотно-основної взаємодії. Розрахунки pН у різних системах.

1. Методи аналітичної хімії. Аналітичні реакції та аналітичний ефект. Вимоги до аналітичних реакцій: нижча межа концентрацій що визначаються, вибірковість (селективність), специфічність, експресність, точність (правильність та відтворюваність). Засоби та умови виконання аналітичних реакцій. Навести приклади.

2. Закон дії мас. Константа рівноваги хімічних реакцій: концентраційна, термодинамічна, умовна. Зв'язок між ними. Активна концентрація. Коефіцієнт активності, іонна сила розчину. Константи рівноваги в гомогенних та гетерогенних системах: константи дисоціації, стійкості (нестійкості), екстракції. Добуток розчинності. Навести приклади. Фізичний зміст константи рівноваги.

3. Теорії кислотно-основної рівноваги. Теорія електролітичної дисоціації (Ареніуса). Основні положення. Переваги та недоліки. Протолітична теорія Бренстеда – Лоурі. Поняття: кислота, основа, супряжена пара. Амфоліти. Константа автопротолізу. Вплив розчинників на силу кислот та основ. Навести приклади. Класифікація розчинників: апротонні, протофільні, протогенні, амфіпротні. Діфференціюча та нівелююча дія розчинників. Інші теорії кислотно-основної взаємодії: ангідрокислот та ангідрооснов, сольвосистем, Льюіса, жорстких та м'яких кислот та основ (Пірсона), Усановіча. Порівняння. Галузь застосовування. Висновки.

Питання до колоквіуму II.

Теоретичні основи та практичні приклади використання реакцій комплексоутворення з неорганічними та органічними лігандами та окислення-відновлення в якісному аналізі.

1. Окислювально-відновні реакції (ОВР) в аналітичній хімії. Редокс-пари. Електрохімічний (редокс) потенціал: стандартний, формальний, реальний. Рівняння Нернста, умови для розрахунків за цим рівнянням. Визначення напрямку протікання ОВР. Фактори, які впливають на протікання ОВР: pН, концентрація, температура, каталізатор, побічні реакції. Навести приклади. Константа рівноваги ОВР, ії використання для визначення напрямку та повноти протікання ОВР. Використання ОВР для визначення та маскування іонів, для розчинення осадів та металів. Характеристика та умови використання основних окисників та відновників: HNO₃, (NH₄)₂S₂O₈, NaBiO₃, H₂SO₄ (концентрована), KMnO₄, K₂CrO₄, K₂Cr₂O₇, PbO₂, MnO₂, H₂O₂, Br₂, Cl₂, I₂.

2. Комплексні сполуки в аналітичній хімії. Що таке “комплекс”? Основні поняття: ліганди, комплексоутворювач, координаційне число, заряд, внутрішня та зовнішня сфери. Номенклатура. Константи стійкості та нестійкості комплексів, їх використання. Класифікація комплексів: аквакомплекси, гідроксокомплекси, амінокомплекси, ацидокомплекси. Реакції утворення комплексів та реакції обміну. Використання комплексних сполук для визначення, маскування та розділення іонів; для розчинення осадів.

3. Органічні реактиви. Хелати та внутрішньокомплексні сполуки, їх переваги. Типи хімічного зв'язку в хелатах. Функціонально-аналітичні угрупування. Солеутворюючі та комплексоутворюючі групи, значення їх розташування в молекулі органічнічного реагенту. Вплив структури органічнічного реагенту на аналітичний ефект. Теорія забарвленості органічних сполук: хромофори та ауксохроми. Хінон-гідразонна таутомерія. Найважливіші органічні реактиви в аналітичній хімії: диметилгліоксим, 8-оксіхінолін, дітізон, дифенілкарбазід, алізарин, магнезон, дифеніламін, трілон Б. Теорія аналогій Кузнєцова. Приклади використання органічних реагентів для визначення, маскування та розділення іонів.

Питання до колоквіуму III.

Гетерогенні системи в аналітичній хімії.

1. Реакції осадження, їх використання для визначення та розділення іонів. Аналітичні класифікації катіонів та аніонів. Основні неорганічні та органічні осаджувачі. Дія групових реагентів. Добуток розчинності та його використання в розрахунках. Осади кристалічні та аморфні, механізм та умови їх утворення. Запобігання забруднення осадів. Соосадження: внутрішнє та зовнішнє. Правила адсорбції. Колоїдні розчини. Будова колоїдних часток. Ізоелектрична точка. Коагуляція та пептизація.

2. Хроматографія. Визначення. Класифікація хроматографічних методів за станом рухомої фази, механізмом взаємодії та технікою виконання. Паперова хроматографія. Принцип дії, техніка виконання, Rf – його використання в якісному аналізі. Іонообмінна хроматографія. Катіоніти та аніоніти. Принцип дії. Приклади використання в якісному аналізі.

3. Екстракція. Визначення. Головне правило екстракції. Класифікація часток, що екстрагуються. Засоби вилучення катіонів металу із розчину. Найважливіші розчинники: легкі та важкі. Приклади екстраційного розділення іонів. Константа екстракції. Коефіцієнт розподілу.

“Маршрутний аркуш.”