Analüütiline keemia. Ettekanne analüütilisest keemiast "Analüütilised reaktsioonid lahustes" Happe-aluse reaktsioonid analüütilises keemias
Distsipliiniprogramm Moskva Riikliku Ülikooli fundamentaalmeditsiini teaduskonna üliõpilastele
(eriala "Apteek")
Sissejuhatus
Analüütilise keemia aine, selle koht teaduste süsteemis, seos praktikaga. Analüütiline keemia ja keemiline analüüs. Keemilise analüüsi meetod, tehnika ja vahendid. Analüüsi liigid: kvalitatiivne ja kvantitatiivne; isotoop-, elemendi-, struktuur-rühma (funktsionaalne), molekulaar-, materjali-, faasianalüüs; jäme (lokaalne), hävitav (mittepurustav), diskreetne (pidev), kontakt (kaugjuhtimine); makro-, poolmikro-, mikro- ja ultramikroanalüüs. Keemilised, füüsikalised ja bioloogilised analüüsimeetodid. Klassikalised, instrumentaalsed analüüsimeetodid. Keemilise analüüsi põhietapid. Analüüsimeetodi valik ja analüüsiskeemide koostamine. Analüüsi objektid.
Analüütilise keemia arengu hetkeseis ja suundumused: instrumentaliseerimine, automatiseerimine, matematiseerimine, miniaturiseerimine, füüsikaliste meetodite osakaalu ja rolli kasv, üleminek mitmekomponentsele analüüsile, andurite ja katsemeetodite loomine.
Analüütilise keemia väärtus farmaatsiale. Lühiülevaade analüütilise keemia ja farmaatsiateaduste arengust ajaloolistes paralleelides. Farmatseutiline analüüs. farmakopöa meetodid.
Keemilise analüüsi metroloogilised alused
Analüütiline signaal ja häired. Kontrolli kogemus. Absoluutsed (standardivabad) ja suhtelised analüüsimeetodid. Ühe- ja paralleelmääratlused. Aine sisalduse määramise meetodid analüütiliste mõõtmiste järgi (kaliibrimiskõvera meetod, standardmeetod, aditiivne meetod). Analüüsimeetodi peamised omadused on: täpsus (korrektsus ja reprodutseeritavus), tundlikkus (tundlikkustegur, avastamispiir, määratud sisalduse alumine ja ülemine piir) ja selektiivsus.
Keemilise analüüsi vead: absoluutne ja suhteline; süstemaatiline ja juhuslik; jämedad möödalaskmised. Keemilise analüüsi üksikute etappide vead. Õigsuse hindamise meetodid: standardproovide kasutamine, liitmise meetod, kaalude muutmise meetod, võrdlus teiste meetoditega. Standardnäidised, nende valmistamine, sertifitseerimine ja kasutamine.
Mõõtmistulemuste statistiline töötlemine. Juhuslike vigade normaaljaotuse seadus, t-
Ja F-jaotused. Mõned matemaatilise statistika mõisted: valimi suurus (üld- ja valimikogum); keskmine, dispersioon, standardhälve, suhteline standardhälve, usaldusnivoo, usaldusvahemik. Konvergents ja korratavus. Paralleelsete määramiste tulemuste aktsepteeritava lahknevuse hindamine. Kahe analüüsimeetodi dispersioonide ja keskmiste võrdlus.
Regressioonanalüüs. Vähimruutude meetodi kasutamine kalibreerimisfunktsioonide koostamiseks. Näiteid metroloogilisest töötlemisest ja kvantitatiivse farmatseutilise analüüsi tulemuste esitamine. Nõuded metroloogilisele hindamisele olenevalt analüüsi objektist ja eesmärgist. Analüüsi reprodutseeritavuse ja korrektsuse parandamise viisid.
Keemiliste reaktsioonide tüübid ja protsessid analüütilises keemias
Peamised keemiliste reaktsioonide liigid analüütilises keemias: hape-alus, kompleksi moodustumine, oksüdatsioon-redutseerimine. Kasutatud protsessid: sadestamine-lahustamine, ekstraheerimine, sorptsioon. Reaktsioonide ja protsesside tasakaalukonstandid. Ainete olek ideaal- ja reaalsüsteemides. Elektrolüütide ja mitteelektrolüütide käitumine lahustes. Aktiivsuskoefitsiendid. Debye-Hückeli teooria ja selle piirangud. kontsentratsioonikonstandid. Komplekssete tasakaalude kirjeldus. Kogu- ja tasakaalukontsentratsioonid. Tingimuslikud konstandid.
Reaktsioonide kiirus keemilises analüüsis. Kiirust mõjutavad tegurid. Katalüsaatorid, inhibiitorid. autokatalüütilised reaktsioonid. Indutseeritud ja seotud reaktsioonid. Näited keemilises analüüsis kasutatavate reaktsioonide ja protsesside kiirendamise ja aeglustamise kohta.
Happe-aluse reaktsioonid. Kaasaegsed hapete ja aluste mõisted. Bronsted-Lowry teooria. Tasakaal süsteemis hape – konjugeeritud alus ja lahusti. Hüdrolüüs kui happe-aluse tasakaalu erijuht. Konstant ja hüdrolüüsiaste. Happesuse ja aluselisuse konstandid. Lahustite happelised ja aluselised omadused. Autoprotolüüsi konstant. Lahusti olemuse mõju hapete ja aluste tugevusele. Lahusti nivelleeriv ja eristav toime.
Happe-aluse tasakaal mitmekomponentsetes süsteemides. Puhverlahused ja nende omadused. puhvermaht. Puhversüsteemide kasutamine analüüsis. Laenguta ja laetud hapete ja aluste, mitmealuseliste hapete ja aluste, hapete ja aluste segude pH arvutamine.
Komplekssed moodustumise reaktsioonid. Lewis-Pearsoni teooria. Analüütilises keemias kasutatavate kompleksühendite tüübid. Kompleksühendite klassifikatsioon metall-ligand interaktsiooni olemuse järgi, ligandi ja tsentraalse iooni (kompleksaine) homogeensuse järgi. Analüütilise tähtsusega kompleksühendite omadused: stabiilsus, lahustuvus, lenduvus, spektraalsed omadused.
Astmeline kompleksimine. Kompleksühendite kvantitatiivsed omadused: stabiilsuskonstandid (astmeliselt ja üldiselt), kompleksi moodustumise aste. Kompleksi teket mõjutavad tegurid: keskse aatomi ja ligandi struktuur, komponentide kontsentratsioon, pH, lahuse ioontugevus, temperatuur. Kompleksühendite termodünaamiline ja kineetiline stabiilsus.
Kompleksi moodustumise mõju ühendite lahustuvusele, happe-aluse tasakaalule, süsteemide redokspotentsiaalile, elementide erineva oksüdatsiooniastme stabiliseerimisele. Meetodid kompleksühendeid kasutava analüüsi tundlikkuse ja selektiivsuse suurendamiseks.
Orgaaniliste reaktiivide ja anorgaaniliste ioonide interaktsiooni teoreetilised alused. Nende olemuse, funktsionaal-analüütiliste rühmade paigutuse, reaktiivi molekulide stereokeemia mõju selle interaktsioonile anorgaaniliste ioonidega. Analoogiateooria metalliioonide interaktsioonist anorgaaniliste reagentidega nagu H 2 O, NH 3 ja H 2 S ning hapnikku, lämmastikku, väävlit sisaldavate orgaaniliste reagentidega. Orgaaniliste reaktiivide osalusel moodustatud ühendite peamised tüübid. Kelaadid, komplekssed ühendid. Kelaatide stabiilsust määravad tegurid. Olulisemad analüüsides kasutatavad orgaanilised reaktiivid metalliioonide eraldamiseks, tuvastamiseks, tuvastamiseks, maskeerimiseks ja paljastamiseks. Orgaanilised reaktiivid farmatseutiliste analüüside jaoks. Kompleksühendite ja orgaaniliste reaktiivide kasutamise võimalused erinevates analüüsimeetodites.
Redoksreaktsioonid. Elektroodi potentsiaal. Nernsti võrrand ja selle seos keemilise termodünaamika seadustega. Standardsed ja formaalsed potentsiaalid. Tasakaalukonstandi seos standardpotentsiaalidega. Oksüdatsiooni-redutseerimise reaktsioonide suund. Redoksreaktsioonide suunda mõjutavad tegurid. Segatud potentsiaalide mõiste. Redoksreaktsioonide mehhanismid ja nende tähtsus analüütilises keemias.
Peamised analüüsis kasutatud anorgaanilised ja orgaanilised oksüdeerivad ja redutseerivad ained. Määratud elemendi eeloksüdeerimise ja redutseerimise meetodid.
Sademete ja kaassadestamise protsessid. Süsteemi tasakaal on lahus ¾ settest. Sademed ja nende omadused. Setete moodustumise skeem. Kristallilised ja amorfsed setted. Sette struktuuri sõltuvus selle individuaalsetest omadustest ja settimistingimustest. Sademe kuju sõltuvus primaarsete osakeste moodustumise ja kasvu kiirusest. Halvasti lahustuva tugeva elektrolüüdi lahustuvuskonstandid (termodünaamiline, reaalne ja tingimuslik). Meetodid vähelahustuvate elektrolüütide lahustuvuse väljendamiseks. Sademete lahustuvust mõjutavad tegurid: temperatuur, ioontugevus, samanimelise iooni toime, protooniseerimis-, kompleksi-, redoks-, struktuur ja osakeste suurus. Kristalliliste sademete saamise tingimused. Homogeensed sademed. Täielik ja osaline sadestamine, fraktsionaalne lahustumine. Setete vananemine. Mudareostuse põhjused. Erinevate ühissademete liigitus. Kaassadestamise nähtuse positiivne ja negatiivne väärtus analüüsis. Kolloid-disperssete süsteemide moodustumise tunnused. Kolloidsüsteemide kasutamine keemilises analüüsis.
Tuvastamis- ja tuvastamismeetodid
Aatomite, ioonide ja keemiliste ühendite tuvastamise ja tuvastamise ülesanded ja meetodi valik. Kvalitatiivne keemiline analüüs. Ainete analüütilised omadused ja analüütilised reaktsioonid. Analüütiliste reaktsioonide tüübid ja reaktiivid (spetsiifilised, selektiivsed, rühmalised). Kvalitatiivsete analüütiliste reaktsioonide tundlikkuse karakteristikud (piirlahjendus, piirkontsentratsioon, äärmiselt lahjendatud lahuse minimaalne maht, avastamispiir, tundlikkuse indikaator).
Murd- ja süstemaatiline analüüs. Katioonide kvalitatiivne analüüs. Katioonide klassifitseerimine analüütiliste rühmade järgi vastavalt vesiniksulfiidi (sulfiidi), ammoniaagi-fosfaadi, happe-aluse analüüsi skeemidele. Katioonide süstemaatiline analüüs happe-aluse skeemi järgi. Erinevate analüütiliste rühmade katioonide analüütilised reaktsioonid. Anioonide kvalitatiivne analüüs. Anioonide klassifitseerimine analüütiliste rühmade järgi (vastavalt võimele moodustada vähelahustuvaid ühendeid, redoksomaduste järgi). Anioonide süstemaatiline analüüs happe-aluse skeemi järgi. Erinevate analüütiliste rühmade anioonide analüütilised reaktsioonid. Katioonide ja anioonide segude kvalitatiivne analüüs, ravimid.
Mikrokristalloskoopiline analüüs, pürokeemiline analüüs (leegi värvimine, sublimatsioon, pärlite moodustumine). Tilguanalüüs. Analüüs pulbrite tritureerimisega. Kvalitatiivse analüüsi kromatograafilised meetodid. Füüsikalised meetodid anorgaaniliste ja orgaaniliste ainete tuvastamiseks ja identifitseerimiseks.Väljendada kvalitatiivset analüüsi tehase- ja välitingimustes. Katsemeetodid ja testimisvahendid. Tuvastamismeetodite praktilise rakendamise näited. Kvalitatiivse analüüsi kasutamine farmaatsias.
Eraldamise, eraldamise ja kontsentreerimise meetodid
Peamised eraldamise ja kontsentreerimise meetodid, nende roll keemilises analüüsis. Eraldus- ja kontsentreerimismeetodite kombineerimine määramismeetoditega; hübriidmeetodid. Ühe- ja mitmeastmelised eraldamisprotsessid. Jaotuskonstandid. Jaotuskoefitsient. Ekstraheerimise aste. Eraldusfaktor. kontsentratsioonifaktor.
Ekstraheerimise meetodid. Meetodite teoreetilised alused. Nernst-Shilovi jaotusseadus. Ekstraheerimisprotsesside klassifikatsioon. ekstraheerimise kiirus. Ekstraheerimissüsteemide tüübid: ioniseerimata ühendid (molekulaarsed ained, kelaatühendid, metallikompleksid segakoordinatsioonisfääriga, sealhulgas anorgaaniline ligand ja neutraalne ekstraheerimisreagent) ja ioonsed assotsiaadid (metalli sisaldavad happed ja nende soolad, mineraalhapped, koordinatsioon - mittesolveeritud ioonsed assotsiaadid, heteropolüühendid, ekstraheeritavad hapnikku sisaldavad lahustid, muud ioonsed assotsieerunud ühendid). Anorgaaniliste ja orgaaniliste ühendite ekstraheerimistingimused. Taasekstraheerimine. Ekstraktantide olemus ja omadused. Elementide eraldamine ja kontsentreerimine ekstraheerimismeetodil. Peamised orgaanilised reagendid, mida kasutatakse elementide eraldamiseks ekstraheerimise teel. Elementide selektiivne eraldamine, valides orgaanilisi lahusteid, muutes vesifaasi pH-d, maskeerides ja paljastades. Ekstraheerimisprotsesside kasutamine farmaatsiaanalüüsis.
Sademete ja kaassadestamise meetodid. Anorgaaniliste ja orgaaniliste reaktiivide kasutamine sadestamiseks. Eraldusmeetodid sadestamise või lahustamisega erinevatel pH väärtustel, mis on tingitud kompleksühendite moodustumisest ja redoksreaktsioonide kasutamisest. Rühmitavad reaktiivid ja nende nõuded. Analüüsis kõige sagedamini kasutatavate vähelahustuvate ühendite omadused. Mikroelementide kontsentreerimine koossadestamise teel anorgaanilistele ja orgaanilistele kandjatele (kollektoritele).
Muud meetodid. Destilleerimine (destilleerimine, sublimatsioon). ioonivahetus. Elektroforeesi mõiste.
Kromatograafilised analüüsimeetodid
Kromatograafia määratlus. Mobiilse ja statsionaarse faasi mõiste. Meetodite klassifitseerimine liikuva ja statsionaarse faasi agregatsiooni oleku, eraldamise mehhanismi järgi, teostamise tehnika järgi, analüüsi eesmärgi ja eesmärkide järgi. Kromatogrammide saamise meetodid (frontaal-, nihke-, eluent). Kromatogrammi põhiparameetrid. Kromatograafia põhivõrrand. Kromatograafilise eraldamise selektiivsus ja efektiivsus. Teoreetiliste plaatide teooria. Kineetiline teooria. Kvalitatiivne ja kvantitatiivne kromatograafiline analüüs.
Gaasikromatograafia. Gaas-adsorptsioon (gaas-tahkefaas) ja gaas-vedelik kromatograafia. Sorbendid ja kandjad, nõuded neile. eraldusmehhanism. Gaaskromatograafi skeem. Veerud. Detektorid, nende tundlikkus ja selektiivsus. Kromatomassispektromeetria mõiste. Gaaskromatograafia rakendused. Gaaskromatograafia eelised ja puudused.
Vedelikkolonnkromatograafia. Vedelikkromatograafia tüübid. Kõrgefektiivse vedelikkromatograafia (HPLC) eelised. Vedelikkromatograafi skeem. Pumbad, kolonnid. Peamised detektorite tüübid, nende tundlikkus ja selektiivsus. HPLC eelised ja puudused.
Adsorptsioon ja jaotusvedelikkromatograafia. Normaalfaasi ja pöördfaasi valikud. Polaarsed ja mittepolaarsed statsionaarsed faasid ja nende valiku põhimõtted. Modifitseeritud silikageelid sorbentidena. Mobiilsed faasid ja põhimõtted nende valikul. Vedelikkromatograafia rakendused.
Ioonide ja ioonivahetuskromatograafia. Ioonivahetite ehitus ja füüsikalis-keemilised omadused. ioonivahetuse tasakaal. Ioonivahetuse selektiivsus ja seda määravad tegurid. Ioonivahetuskromatograafia kasutusvaldkonnad. Ioonkromatograafia sorbentide struktuuri ja omaduste tunnused. Ühe- ja kahekolonniline ioonkromatograafia, nende eelised ja puudused. Katioonide ja anioonide ioonkromatograafiline määramine.
Ioonipaari ja ligandi vahetuskromatograafia.Üldised põhimõtted. liikuvad ja statsionaarsed faasid. Kasutusvaldkonnad.
suuruseralduskromatograafia. Meetodi üldpõhimõtted. Statsionaarsete faaside ja eraldusmehhanismi iseärasused. Määratud ained ja meetodi rakendusalad.
Tasapinnaline kromatograafia.
Jagamise üldpõhimõtted. Tasapinnaliste kromatogrammide (kasvavad, kahanevad, ringikujulised, kahemõõtmelised) saamise meetodid. Reaktiivid kromatogrammide väljatöötamiseks. Eelised ja miinused.
Õhukese kihi kromatograafia. eraldusmehhanismid. Sorbendid ja liikuvad faasid. Kasutusvaldkonnad.
Paberkromatograafia. eraldusmehhanismid. Paberinõuded kromatograafiliseks analüüsiks. liikuvad faasid. Kasutusvaldkonnad.
Erinevate kromatograafiliste meetodite kasutamine farmatseutilises analüüsis.
Gravimeetriline analüüsimeetod
Gravimeetrilise analüüsi olemus, meetodi eelised ja puudused. Otsesed ja kaudsed määramismeetodid. Destilleerimise ja sadestamise meetodid. Olulisemad orgaanilised ja anorgaanilised sadestajad. Vead gravimeetrilises analüüsis. Definitsioonide üldskeem. Nõuded sadestunud ja gravimeetrilistele vormidele. Sademe koostise muutused kuivatamisel ja kaltsineerimisel. Termogravimeetriline analüüs.
Analüütilised kaalud. Kaalude tundlikkus ja selle matemaatiline väljend. Kaalumise täpsust mõjutavad tegurid. Kaalumise tehnika.
Näiteid gravimeetrilise analüüsimeetodi praktilisest rakendamisest.Vee määramine ravimpreparaatides. Elementide (raud, alumiinium, titaan) määramine oksiidide kujul. Kaltsiumi ja magneesiumi määramine; vigade allikad nende määramisel. Väävli, halogeenide määramine anorgaanilistes ja orgaanilistes ühendites. Erinevad meetodid fosfori ja räni määramiseks. Orgaaniliste reaktiivide kasutamine nikli, koobalti, tsingi ja magneesiumi määramiseks.
Titrimeetrilised analüüsimeetodid
Titrimeetrilise analüüsi meetodid. Klassifikatsioon. Nõuded reaktsioonile titrimeetrilises analüüsis (üldine ja eriline, olenevalt konkreetsest titrimeetrilisest meetodist). Titrimeetriliste määramiste tüübid (otsene, vastupidine, kaudne). Tiitritava aine kontsentratsiooni määramise meetodid (individuaalse kaalumise ja pipeteerimise meetodid). Meetodid lahuste kontsentratsioonide väljendamiseks titrimeetris. Ekvivalent, ekvivalendi molaarmass, molaarkontsentratsioon, ekvivalendi molaarkontsentratsioon, tiiter, titrimeetriline teisendustegur (analüüdi tiiter), parandustegur. Primaarsed ja sekundaarsed standardlahendused. Fixanaalid. Tiitrimiskõverad, nende põhiparameetrid ja seos keemilise tasakaalu põhiseadustega, tiitrimiskõverate tüübid. Tiitrimiskõverate olemust ja tiitrimise suurust mõjutavad tegurid hüppavad erinevatel meetoditel. Samaväärsuspunkt. Elektrilise neutraalsuse punkt. Tiitrimise lõpp-punkti määramise viisid erinevatel meetoditel. Näitajad. Indikaatorite värvimuutuste intervallid. Kaasaegsed titrimeetrilise analüüsi meetodid ja instrumendid.
Happe-aluse tiitrimine. Tiitrimiskõverate konstrueerimine. Happesuse või aluselisuse konstantide väärtuste, hapete või aluste kontsentratsiooni, temperatuuri mõju tiitrimiskõverate iseloomule. Happe-aluse tiitrimine mittevesikeskkonnas. Mittevesilahusti valikut määravad tegurid. Happe-aluse indikaatorid. Happe-aluse indikaatorite ioonkromofoorne teooria. Tiitrimisvead tugevate ja nõrkade hapete ja aluste, mitmealuseliste hapete ja aluste määramisel.
Praktilise rakenduse näited. Esmased standardlahused hapete ja aluste lahuste kontsentratsiooni määramiseks. Vesinikkloriid-, väävelhappe- ja naatriumhüdroksiidi lahuste valmistamine ja standardimine. Hapete, aluste, hapete ja aluste segude, amfolüütide tiitrimine. Naatriumkarbonaadi ja vesinikkarbonaadi, naatriumkarbonaadi ja hüdroksiidi segude analüüs. Lämmastiku määramine Kjeldahli meetodil ja ammooniumsoolade määramine otsese ja kaudse meetodiga. Nitraatide ja nitritite määramine; formaldehüüd. Happe-aluse tiitrimise rakendamine mittevesikeskkonnas (boor- ja vesinikkloriidhappe määramine nende segus, aminohapped).
Redoks-tiitrimine. Tiitrimiskõverad: arvutamine, konstrueerimine, analüüs. Vesinikuioonide kontsentratsiooni, kompleksi moodustumise, halvasti lahustuvate ühendite moodustumise ja lahustumise, lahuse ioontugevuse mõju tiitrimiskõverate iseloomule. Tiitrimise lõpp-punkti määramise meetodid. Redoksprotsesside indikaatorid. Tiitrimisvead.
Redoks-tiitrimise meetodid. Permanganatomeetria. Raua(II), oksalaatide, vesinikperoksiidi, nitritite määramine. Dikromatomeetria. Raua(II) määramine.
Jodomeetria ja jodimeetria. Jood-jodiidi süsteem oksüdeeriva või redutseeriva ainena. Arseniidide, arsenaatide, raua(III), vase(II), halogeniidioonide, peroksiidide, hapete määramine. Vee ja orgaaniliste ühendite funktsionaalrühmade määramine.
Kloriomeetria, jodatomeetria, bromomeetria, bromatomeetria, tseromeetria, nitritomeetria. Meetodite esmased ja sekundaarsed standardlahendused, kasutatud indikaatorid. Anorgaaniliste ja orgaaniliste ühendite määramine.
Redoks-tiitrimise meetodite rakendamine farmatseutilises analüüsis.
Kompleksomeetriline tiitrimine .
Anorgaanilised ja orgaanilised tiitrid kompleksomeetrias. Merkurimeetriline tiitrimine. Meetodi olemus. Meetodi näitajad. Elavhõbeda kasutamine.
Aminopolükarboksüülhapete kasutamine kompleksomeetrias. Tiitrimiskõverate konstrueerimine. Metall-kroomindikaatorid ja nõuded neile. Olulisemad universaalsed ja spetsiifilised metallokroomsed näitajad. Kompleksomeetrilise tiitrimise meetodid: otsene, vastupidine, kaudne. Tiitrimise selektiivsus ja viisid selle suurendamiseks. Tiitrimisvead. Praktilise kasutuse näited: kaltsiumi, magneesiumi, raua, alumiiniumi, vase, tsingi määramine puhaste soolade lahustes ja ühendjuures.
Sademete tiitrimine. Sademete tiitrimise meetodid: argentomeetria (Gay-Lussac, Mohr, Fayans-Fischer-Khodakov, Folgard meetodid), tiotsüanatomeetria, merkuromeetria, heksatsüanoferratomeetria, sulfatomeetria, barümeetria. Sademete tiitrimise erinevate meetodite primaarsed ja sekundaarsed standardlahused, nende valmistamine, standardimine. Sademete tiitrimiskõverad, nende arvutamine, konstrueerimine, analüüs. Tiitrimise lõpp-punkti määramise meetodid; sademed, metall-kroom, adsorptsiooni indikaatorid. Sademete tiitrimise vead: nende päritolu, arvutamine, kõrvaldamise meetodid. Näiteid erinevate sademete tiitrimise meetodite praktilisest kasutamisest farmatseutilises analüüsis .
Muud titrimeetrilised analüüsimeetodid. Termomeetriline, radiomeetriline tiitrimine. Meetodite olemus, praktiline rakendamine.
Elektrokeemilised analüüsimeetodid
meetodite üldised omadused. Klassifikatsioon. elektrokeemilised rakud. Indikaatorelektroodid ja võrdluselektroodid. Tasakaalulised ja mittetasakaalulised elektrokeemilised süsteemid. Voolu liikumisest tulenevad nähtused (oomiline pingelangus, kontsentratsioon ja kineetiline polarisatsioon).
Potentsiomeetria
Otsene potentsiomeetria. Potentsiaali mõõtmine. Pööratavad ja pöördumatud redokssüsteemid. Indikaatorelektroodid: metall- ja ioonselektiivsed. Ionomeetria. Ioonselektiivsete elektroodide klassifikatsioon. Nikolsky-Eisenmani võrrand. Ioonselektiivsete elektroodide omadused: elektroodi funktsioon, elektroodi funktsiooni kalle, tuvastuspiir, potentsiomeetriline selektiivsustegur, reaktsiooniaeg. Näiteid ionomeetria praktilisest rakendamisest. pH, leelis- ja leelismuldmetalliioonide, halogeniidi- ja nitraadiioonide määramine.
Potentsiomeetriline tiitrimine. Elektroodi potentsiaali muutus tiitrimise ajal. Tiitrimise lõpp-punkti tuvastamise meetodid reaktsioonides: hape-alus, kompleksi moodustumine, oksüdatsioon-redutseerimine; sademete protsessid.
Praktilise rakenduse näited. Fosfori, vesinikkloriid- ja boor-, vesinikkloriid- ja äädikhappe segude tiitrimine vesi- ja vesi-orgaanilises keskkonnas. Jodiidide ja kloriidide määramine liigese juuresolekul.
Kulomeetria
Meetodi teoreetilised alused. Faraday seadused. Otsene kulomeetria ja kulomeetriline tiitrimine. Konstantse potentsiaali ja alalisvoolu kulomeetriliste mõõtmiste teostamise tingimused. Meetodid elektrihulga määramiseks otsesel kulomeetril ja kulomeetrilisel tiitrimisel. Kulomeetrilise tiitri väline ja sisemine genereerimine. Elektroaktiivsete ja elektriliselt mitteaktiivsete komponentide tiitrimine. Tiitrimise lõpp-punkti määramine. Kulomeetrilise tiitrimise meetodi eelised ja piirangud võrreldes teiste titrimeetriliste meetoditega. Kulomeetrilise tiitrimise kasutamine väikeste koguste happe ja leelise, naatriumtiosulfaadi, oksüdeerivate ainete, metalliioonide, vee määramiseks.
Voltammemetria
Voltampermeetriliste meetodite klassifikatsioon. indikaatorelektroodid. Voolu-pinge kõvera saamine ja iseloomustamine. Piirata difusioonivoolu. Polarograafia. Ilkovitši võrrand. Ilkovich-Heyrovsky polarograafilise laine võrrand. poollaine potentsiaal. Anorgaaniliste ja orgaaniliste ühendite identifitseerimine ja määramine. Kaasaegsed voltammeetria tüübid: alalis- ja inversioon, vahelduvvool; lineaarne pühkimiskronoamperomeetria (ostsillograafia). Eelised ja piirangud võrreldes klassikalise polarograafiaga. Metalliiooni individuaalse depolarisaatori ¾ polarogrammi registreerimine ja tõlgendamine. Polarograafilise spektri registreerimine. Ainete kontsentratsiooni määramine kalibreerimiskõvera meetodil ja lisamise meetodil klassikalise, ostsillograafilise, vahelduvvoolu polarograafia abil.
Amperomeetriline tiitrimine. Meetodi olemus. indikaatorelektroodid. Indikaatorelektroodi potentsiaali valik. Tiitrimiskõverate tüübid. Kahe indikaatorelektroodiga amperomeetrilise tiitrimise kontseptsioon. Anorgaaniliste ja orgaaniliste ainete amperomeetriline tiitrimine.
Näited voltamperomeetriliste meetodite ja amperomeetrilise tiitrimise praktilisest rakendamisest farmaatsiaanalüüsis.
Konduktomeetria
Meetodi olemus. Otsene konduktomeetria ja konduktomeetriline tiitrimine. alalisvool ja vahelduvvool; kontakt- ja mittekontaktne konduktomeetria. Analüüsitava lahuse kontsentratsiooni määramine elektrijuhtivuse mõõtmise järgi (arvutusmeetod, kalibreerimiskõvera meetod). Konduktomeetriline tiitrimine. Kõrgsagedusliku konduktomeetrilise tiitrimise kontseptsioon. Happe-aluse ja sademete konduktomeetriliste tiitrimiskõverate tüübid. Konduktomeetria eelised ja puudused.
Tundlikkuse ja selektiivsuse võrdlevad karakteristikud, elektrokeemiliste meetodite kasutusvaldkonnad.
Spektroskoopilised analüüsimeetodid
Spekroskoopiliste meetodite koht ja roll analüütilises keemias ja keemilises analüüsis. Tundlikkuse ja selektiivsuse võrdlevad karakteristikud, spektroskoopiliste meetodite rakendusalad.
Elektromagnetkiirgus ja selle omadused. Elektromagnetilise kiirguse spekter. Aine ja kiirguse vastasmõju peamised tüübid: neeldumine, emissioon (termiline, luminestsents), hajumine, valguse murdumine, peegeldus. Spekroskoopiliste meetodite klassifitseerimine energia järgi. Spekroskoopiliste meetodite klassifikatsioon elektromagnetkiirguse spektri ja objekti alusel: aatomi-, molekulaar-, neeldumis-, emissioonispektroskoopia.
Energia üleminekud. Valikureeglid. Emissiooni ja neeldumise seadused, Einsteini võrrandid. Ergastatud olekute üleminekutõenäosused ja eluiga. Peamised valguse hajumise tüübid (Rayleigh-Mi ja Tyndall), Ramani hajumine. Elektromagnetilise kiirguse neeldumise (Bouguer-Lambert) ja kiirguse põhiseadused (Boltzmann, Moseley). Analüütiliste signaalide seos analüüdi kontsentratsiooniga.
Aatomite spektrid. Aatomite põhi- ja ergastatud olekud, olekute omadused. Aatomi spektrijoonte karakteristikud: asend spektris, intensiivsus, laius. Aatomijoonte laiust mõjutavad tegurid.
Molekulide spektrid; nende omadused. Molekuli elektrooniliste tasemete skeemid. Molekulide koguenergia idee elektroonika, vibratsiooni ja pöörlemise summana. Ühendi keemilise struktuuri ja molekulaarspektrite vaheline seos. Funktsionaalne analüüs vibratsiooni- ja elektroonikaspektritel.
Varustus. Kiirgusallikad. Elektromagnetkiirguse monokromatiseerimise meetodid. Spektriinstrumentide klassifikatsioon, nende omadused. Kiirgusvastuvõtjad. Instrumentaalne sekkumine. Müra ja signaali-müra suhe; minimaalse analüütilise signaali hindamine.
Aatomioptilise spektroskoopia meetodid
Aatomiheite meetod. Protsesside termodünaamika aatomiemissioonspektroskoopias (aurustamine, pihustamine, ergastamine, ionisatsioon). Pihustamise ja ergastuse allikad: leegid, plasmapõletid, induktiivsidestatud plasma, elektrilahendused (säde-, hõõglahendus, kaar), laserid; nende peamised omadused. Füüsikalised ja keemilised protsessid pihustus- ja ergastusallikates.
Kvalitatiivne ja kvantitatiivne analüüs aatomiemissioonispektroskoopia abil. Lomakin-Schaibe võrrand ja Boltzmanni seadusest kõrvalekaldumise põhjused. Spektraalsed, keemilised ja füüsikalis-keemilised häired, nende kõrvaldamise viisid.
Aatomiemissioonispektroskoopia meetodid. Leekemissioonifotomeetria, induktiivsidestatud plasma aatomiemissioonispektroskoopia, sädemeemissioonispektroskoopia ja nende võrdlus. Metroloogilised omadused ja analüütilised võimalused.
Aatomiabsorptsiooni meetod. Pihustid (leek ja mitteleek), peamised eelised. Valguse neeldumise põhiseadus, selle tunnused. Kiirgusallikad (gaaslahenduslambid, pidevspektri allikad, laserid), nende omadused, gaaslahenduslampide peamise kasutuse põhjus. Spektraalsed ja füüsikalis-keemilised häired, nende kõrvaldamise viisid. Aatomabsorptsioonspektromeetri põhikomponendid. Meetodi metroloogilised omadused, võimalused, eelised ja puudused, selle võrdlus aatomiemissiooni meetodiga.
Aatomifluorestsentsi meetod. Meetodi põhimõte; funktsioonid ja rakendus.
Näiteid aatomiemissiooni ja aatomiabsorptsiooni meetodite praktilisest rakendamisest farmaatsiaanalüüsis.
Molekulaaroptilise spektroskoopia meetodid
Moleoptilises piirkonnas (spektrofotomeetria). Valguse neeldumise põhiseadus spektrofotomeetrias (Bouguer-Lambert-Beer). Seadusest kõrvalekaldumise peamised põhjused (instrumentaalsed, füüsikalis-keemilised ja keemilised). Tõelise ja näilise molaarse neeldumisteguri, erineeldumisteguri (E1% 1 cm) mõisted.
fotomeetriline reaktsioon. Fotomeetrilised analüütilised reaktiivid; nõuded neile. Näited fotomeetrilistest reaktsioonidest erineva iseloomuga ravimainete määramiseks. Proovi ettevalmistamise roll spektrofotomeetrias Ekstraheerimine-fotomeetriline analüüs. Ainete kontsentratsiooni määramise meetodid: standardseeria meetod, värvide võrdsustamise meetod, lahjendusmeetod; nende kasutamine apteegis.
Suurte ja madalate optiliste tiheduste mõõtmine (diferentsiaalmeetod). Mitmekomponentsete süsteemide analüüs. Tuletise spektrofotomeetria. Meetodi rakendamine reaktsioonide uurimiseks lahustes (kompleksi moodustumine, protolüütilised, agregatsiooniprotsessid), millega kaasneb neeldumisspektri muutus. Seadmete peamised tüübid ja omadused. Spektrofotomeetrilise tiitrimise kontseptsioon. Metroloogilised omadused ja analüütilised võimalused. Näited meetodi praktilisest rakendamisest farmaatsiaanalüüsis.
Vibratsioonispektroskoopia.
IR-spektroskoopia ja Ramani spektroskoopia (Ramani spektroskoopia) võrdlusomadused. IR-spektroskoopia ja spektrofotomeetria erinevuse põhjused. IR-spektroskoopia võimalused kvalitatiivses, kvantitatiivses, funktsionaalses ja struktuurianalüüsis. Põhilised instrumendid (spektrofotomeetrid, interferomeetrid), Fourier' teisenduse IR-spektroskoopia eelised. Valguse neeldumise põhiseadus IR-spektroskoopias, meetodi tundlikkus. IR-spektroskoopia kasutamine farmatseutilises analüüsis (ravimite identifitseerimine, ravimite ehtsuse tõendamine, kvantitatiivne analüüs spektri IR-piirkonnas). IR-spektroskoopia piirangud. Ramani spektroskoopia kasutamine anorgaanilises ja orgaanilises analüüsis, bioloogiliste ja farmatseutiliste objektide mittepurustavas analüüsis.
Molekulaarluminestsentsspektroskoopia. Luminestsentsi kui nähtuse iseärasused. Luminestsentsi tüüpide klassifikatsioon ergastuse allikate (kemoluminestsents, bioluminestsents, elektroluminestsents, fotoluminestsents jne), luminestsentsi mehhanismi ja kestuse järgi. Fluorestsents ja fosforestsents. Terenin-Lewise (Yablonsky) diagramm. Luminestsentsi seadused ja reeglid: Stokes-Lommel, Kashi, Vavilov, Levshin (peeglisümmeetria). Kvantitatiivne analüüs luminestsentsmeetodil, meetodi põhivõrrand, nõuded reaktsioonidele. Luminestsentsi intensiivsust mõjutavad tegurid. Luminestsentsi kustutamine. Põhiseadmed luminestsentsis, nõuded kiirgusallikatele. Spektraalsed ja füüsikalis-keemilised häired. Meetodi metroloogilised omadused ja analüütilised võimalused. Molekulaarneeldumise ja luminestsentsspektroskoopia võimaluste võrdlus anorgaaniliste ühendite määramisel. Luminestsentsspektroskoopia eelised orgaaniliste ühendite tuvastamisel ja määramisel. Ekstraheerimine-fluorestsentsanalüüs. Tiitrimine fluorestseeruvate indikaatorite abil. Näited luminestsentsspektroskoopia kasutamisest farmaatsiaanalüüsis.
Valguse hajumise spektroskoopia. Valguse hajumise põhitüübid ja nende kasutamine analüütilises keemias. Nefelomeetria ja turbidimeetria, nende võrdlevad omadused ja võrdlus luminestsentsspektroskoopia ja spektrofotomeetriaga. Meetodite põhivõrrandid, nõuded uurimisobjektidele ja reaktsioonidele. Põhiinstrumendid, meetodite tundlikkus ja selektiivsus. Praktilise rakenduse näited. Ideid tänapäevaste hajutamisspektroskoopia meetodite kohta.
Muud molekulaarspektroskoopia meetodid. Refraktomeetria. Polarimeetria. Hajus peegeldusspektroskoopia optilistes ja IR piirkondades. Fluorestsentsmikroskoopia. Optilised andurid.
Massispektromeetria
Meetodite põhiprintsiibid. Orgaaniliste ainete identifitseerimine ja määramine; elementaar- ja isotoopanalüüs. Massispektromeetri põhikomponendid ja nende otstarve. Peamised ionisatsioonitüübid ja iooniallikad (elektronilöök, keemiline ionisatsioon, elektropihustusionisatsioon, induktiivsidestatud plasma, aatompommitamine, laserdesorptsioon). Massianalüsaatorite omadused, nende põhitüübid (magnetsektori analüsaator, kvadrupoolne massifilter, kvadrupoolne ioonlõks, lennuaja massianalüsaator, tsüklotronresonantsanalüsaator). Peamised detektorite tüübid. Massispekter ja selle tõlgendamine ja töötlemine. Näited massispektromeetria kasutamisest. Kromato-massispektromeetria ja selle kasutamine vedelik- ja gaasikromatograafias.
Kineetilised analüüsimeetodid
Meetodite olemus. Kineetiliste meetodite katalüütilised ja mittekatalüütilised variandid; nende tundlikkus ja selektiivsus. Kasutatavad katalüütiliste ja mittekatalüütiliste reaktsioonide tüübid: oksüdatsioon-redutseerimine, ligandide vahetus kompleksides, orgaaniliste ühendite transformatsioonid, fotokeemilised ja ensümaatilised reaktsioonid. Kineetiliste mõõtmiste järgi kontsentratsiooni määramise meetodid.
Praktilise rakenduse näited. Anorgaaniliste ja orgaaniliste ühendite määramine. Katalüütiliste reaktsioonide kasutamine väikeste ainete koguste määramiseks.
Proovide võtmise ja proovide ettevalmistamise teooria ja praktika
valimi esinduslikkus; seos analüüsi objektiga ja meetod. Esindusliku valimi suurust ja võtmise meetodit määravad tegurid. Proovide võtmine homogeensest ja heterogeensest koostisest. Tahkete, vedelate ja gaasiliste ainete keskmise proovi võtmise meetodid; sel juhul kasutatavad seadmed ja tehnikad; proovide esmane töötlemine ja säilitamine; doseerimisseadmed.
Peamised meetodid proovi teisendamiseks teatud tüüpi analüüsi jaoks vajalikule kujule on: lahustamine erinevates keskkondades; paagutamine, sulatamine, lagunemine kõrgete temperatuuride, rõhu, kõrgsageduslahenduse mõjul; erinevate tehnikate kombinatsioon; orgaaniliste ühendite lagunemise tunnused. Meetodid saastumise ja komponentide kadumise kõrvaldamiseks ja arvestamiseks proovi ettevalmistamise ajal.
Tahkete, vedelate ja pehmete ravimvormide proovide valmistamise tunnused farmatseutilises analüüsis.
Soovitatav lugemine
Peamine
1. Kharitonov Yu.Ya. Analüütiline keemia. Analüütika. Kahes raamatus. 3. väljaanne. M.: Kõrgem. kool, 2005.
2. Analüütilise keemia töötuba. / Toim. Ponomareva V.D., Ivanova L.I. M.: Kõrgem. kool, 1983.
3. Kharitonov Yu.Ya., Grigor'eva V.Yu. Analüütiline keemia. Töötuba. Kvalitatiivne keemiline analüüs. M.: Kirjastusgrupp "GEOTAR-Media", 2007.
4. Lurie Yu.Yu. Analüütilise keemia käsiraamat. Moskva: keemia, 1989.
Lisaks
1. Ponomarjov V.D. Analüütiline keemia. M.: Kõrgem. kool, 1982.
2. Analüütilise keemia alused (Yu.A. Zolotovi toimetamisel). Kahes raamatus. Üldised küsimused. Eraldamise meetodid. Keemilise analüüsi meetodid. M.: Kõrgem. kool. 2004. Sari "Klassikaline ülikooliõpik".
3. Analüütilise keemia alused. Ülesanded ja harjutused. / Toim. Yu.A. Zolotova. M.: Kõrgem. kool, 2004.
4. Dorohova E.N., Prokhorova G.V. Analüütiline keemia. Füüsikalised ja keemilised analüüsimeetodid. M.: Kõrgem. kool, 1991.
5. Dorohova E.N., Prokhorova G.V. Analüütilise keemia ülesanded ja harjutused. M.: Mir, 2001.
6. Vassiljev V.P. Analüütiline keemia. Kahes raamatus. Moskva: Bustard, Raamat. 1. 2004, prints. 2. 2005.
7. NSV Liidu Riiklik Farmakopöa. XI väljaanne. Probleem. 1. Analüüsi üldpõhimõtted. M.: Meditsiin, 1987.
8. NSV Liidu Riiklik Farmakopöa. XI väljaanne. Probleem. 2. Üldised analüüsimeetodid. Taimne ravimmaterjal. M.: Meditsiin, 1990.
9. NSV Liidu Riiklik Farmakopöa. X väljaanne. Moskva: meditsiin, 1968.
10. Džabarov D.N. Analüütilise keemia harjutuste ja ülesannete kogu. Moskva: Vene arst, 1997.
11. Kölner R. Analüütiline keemia. Probleemid ja lähenemised. Kahes köites. M.: Mir, 2004.
12. Otto M. Analüütilise keemia kaasaegsed meetodid (kahes köites). / Per. temaga. ja toim. A.V. Garmash. T.1. M.: Technosfera, 2003. V.2. M.: Technosfera, 2004.
13. Analüütiline keemia. Probleemid ja lähenemised. 2 köites. / Per. inglise keelest, toim. Yu.A. Zolotova. M.: Mir, 2004.
14. Marchenko Z., Balcezhak M. Spektrofotomeetria meetodid UV- ja nähtavatel aladel anorgaanilises analüüsis. M.: Binom. Teadmiste labor, 2009.
15. Henze G. Polarograafia ja voltammeetria. Teoreetilised alused ja analüütiline praktika. M.: Binom. Teadmiste labor, 2008.
16. Kuntze U., Shvedt G. Kvalitatiivse ja kvantitatiivse analüüsi alused. M.: Mir, 1997.
17. Pilipenko A.T., Pjatnitski I.V. Analüütiline keemia. Kahes köites. Moskva: keemia, 1990.
18. Petruhhin O.M., Vlasova E.G., Žukov A.F. jne Analüütiline keemia. Keemilised analüüsimeetodid. Moskva: keemia, 1993.
19. Laitinen G.A., Harris V.E. Keemiline analüüs. Moskva: keemia, 1979.
20. Peters D., Hayes J., Hiftye G. Keemiline eraldamine ja mõõtmine. Kahes raamatus. Moskva: keemia, 1978.
21. Skoog D., West D. Analüütilise keemia alused. Kahes raamatus. M.: Mir, 1979.
22. Fritz J., Shenk G. Kvantitatiivne analüüs. M.: Mir, 1978.
23. Ewing D. Keemilise analüüsi instrumentaalsed meetodid. M.: Mir, 1989.
22. Yanson E.Yu. Analüütilise keemia teoreetilised alused. M.: Kõrgem. kool, 1987.
23. Derffel K. Statistika analüütilises keemias. M.: Mir, 1994.
24. Journal of Analytical Chemistry. Kirjastuse "MAIK" igakuine väljaanne.
Programm koostatakse
Assoc. Muginova S.V.
Toimetaja prof. Shekhovtsova T.N.
Analüütilised reaktsioonid ja analüütilised reaktiivid on sageli (tavaliselt) jagatud järgmisteks osadeks: spetsiifiline(konkreetne, iseloomulik) , valikuline(valimis-) ja Grupp.
Konkreetne reaktiivid ja reaktsioonid võimaldavad tuvastada teatud ainet või antud iooni teiste ainete või ioonide juuresolekul.
Näiteks kui lahus sisaldab molekulaarset joodi I 2 , (täpsemalt keerulisem ühend - trijodiidioon I 3 -), siis värskelt valmistatud tärklise vesilahuse lisamisel muutub alglahus siniseks. Protsess on pöörduv; kui lahusesse kaob molekulaarne jood (näiteks kui see redutseeritakse jodiidiioonideks I -), kaob ka sinine värvus ja lahus muutub värvituks. Seda reaktsiooni kasutatakse laialdaselt kvalitatiivses ja kvantitatiivses keemilises analüüsis. Seda kirjeldas esmakordselt 1815. aastal saksa keemik F. Stromeyer.
Tärkliselahuse sinist värvimist joodi (nimelt trijodiidiioonide, kuna puhas molekulaarne jood I 2 ei värvita tärklist isegi jodiidiioonide I puudumisel) juuresolekul seletatakse adsorptsioonikompleksi moodustumisega tärklise kolloidsete makromolekulide vahel. (hargnemata amüloosi fraktsioonid) ja trijodiidioonid.
Spetsiifiline NO 2 nitritioonide reagent on Griessi reagent - Iloshvaya (Iloshvaya), mis on α-naftüülamiini C 10 H 7 NH 2 ja sulfaniilhappe HO 3 SC 6 H 4 NH 2 segu, millega nitritiioon (tavaliselt äädikhappe juuresolekul) moodustab asovärvi HO 3 SC 6 H 4 N \u003d NC 10 H 6 NH 2 punane:
AGA 3 SC 6 H 4 NH 2 + HNO 2 + C 10 H 7 NH 2 → AGA 3 SC 6 H 4 N \u003d NC 10 H 6 NH 2 + 2H 2 0
α-naftüülamiini ja sulfaniilhappe segu kui spetsiifilise nitritite reagendi pakkus esmakordselt välja 1879. aastal saksa keemik P. Griss. Hiljem uuris seda reaktsiooni Ungari keemik L. Iloshvay (Ilosvay). Kaasaegses analüütilises keemias nimetatakse seda segu tavaliselt "Griess-Ilosvay reagendiks (reagendiks)" või lihtsalt "Griessi reagendiks" ja vastavat reaktsiooni nimetatakse "Griess-Ilosvay reaktsiooniks" või "Griessi reaktsiooniks". α-naftüülamiini asemel kasutatakse ka naftole.
Tšugajevi reaktiivi dimetüülglüoksiimi kasutatakse sageli spetsiifilise reagendina nikliioonide Ni 2+ jaoks, mis Ni 2+ katioonide juuresolekul ammoniaagikeskkonnas moodustab punase kompleksi, mis on vees halvasti lahustuv, nikkel bisdimetüülglüoksiim (II) , mida traditsiooniliselt nimetatakse nikkeldimetüülglüoksiimiks:
Dimetüülglüoksiimi kui spetsiifilise ja väga tundliku reagendi nikliioonide Ni 2+ jaoks pakkus esmakordselt välja vene keemik L.A. Tšugajev aastal 1905 ja hiljem tema järgi nimetatud ("Tšugajevi reagent").
Teatud on väga vähe spetsiifilisi analüütilisi reaktiive ja reaktsioone.
valikuline reaktiivid ja reaktsioonid võimaldavad tuvastada ( samaaegselt !) mitut ainet või iooni (näiteks kristallograafilised reaktsioonid, kui mikroskoobi all on korraga näha mitut tüüpi kristalle). Selliseid reaktiive ja reaktsioone tuntakse palju rohkem kui spetsiifilisi.
Grupp reagendid ja reaktsioonid (selektiivsete erijuhtum) võimaldavad tuvastada teatud analüütilise rühma kõiki ioone (kuid samas summeeritakse nende analüütilised mõjud).
Näiteks vesinikkloriidhape HCl ja vees lahustuvad kloriidid (NaCl, KCl, NH 4 Cl jne) on rühmareagendid katioonide rühmale, mis koosneb monovalentsest hõbeda ioonidest Ag +, "ühevalentsest" elavhõbedast Hg 2 2+ ja kahevalentne plii Pb 2+ Täpsemalt, kloriidioonid Cl - toimivad siin rühmareagendina, moodustades koos näidatud metallikatioonidega nende katioonide kloriidide valged sademed, mis on vees vähelahustuvad:
Ag + + Сl -- → AgCl ↓
Hg 2 2+ + 2Cl -- → Hg 2 Cl 2 ↓
Pb 2+ +2Cl -- → PbCl 2 ↓
Sarnaselt on väävelhape H 2 SO 4 ja lahustuvad sulfaadid (Na 2 SO 4, K 2 SO 4, (NH 4) 2 SO 4 jne) kahevalentse kaltsiumi katioonide rühma Ca 2+ rühmareagendid. , strontsium Sr 2+ ja baarium Ba 2+. Näidatud katioonidega annab sulfaadi anioon SO 4 2-- (tegelikult rühmareagent) sulfaate, mis lahustuvad vees vähe ja sadestuvad valgete sadena:
Ca 2+ + SO 4 2-- → CaSO 4 ↓
Sr 2+ + SO 4 2-- → SrSO 4 ↓
Ba 2+ + SO 4 2-- → BaSO 4 ↓
Teiste katioonide ja anioonide rühmade jaoks on rühmareagendid, aga ka orgaanilised ühendid, mille struktuuris on sama funktsionaalrühm (näiteks aminorühm, hüdroksürühm jne).
Avaleht > DokumentMoodulII. Reaktsioonide liigid ja protsessid analüütilises keemias
Teema 4. "Keemiliste reaktsioonide peamised liigid analüütilises keemias"
Peamised keemiliste reaktsioonide liigid analüütilises keemias: hape-alus, kompleksi moodustumine, oksüdatsioon-redutseerimine. Kasutatud protsessid: sadestamine-lahustamine, ekstraheerimine, sorptsioon. Reaktsioonide ja protsesside tasakaalukonstandid. Ainete olek ideaal- ja reaalsüsteemides. Lahustite ja lahuse struktuur. Solvatatsioon, ionisatsioon, dissotsiatsioon. Elektrolüütide ja mitteelektrolüütide käitumine lahustes. Debye-Hückeli teooria. Aktiivsuskoefitsiendid. kontsentratsioonikonstandid. Komplekssete tasakaalude kirjeldus. Kogu- ja tasakaalukontsentratsioonid. Tingimuslikud konstandid.
4.1. Happe-aluse reaktsioonid. Kaasaegsed hapete ja aluste mõisted. Bronsted-Lowry teooria. Tasakaal süsteemis hape – konjugeeritud alus ja lahusti. Happesuse ja aluselisuse konstandid. Lahustite happelised ja aluselised omadused. Autoprotolüüsi konstant. Lahusti olemuse mõju hapete ja aluste tugevusele. Lahusti nivelleeriv ja eristav toime Happe-aluse tasakaal mitmekomponentsetes süsteemides. Puhverlahused ja nende omadused. puhvermaht. Laenguta ja laetud hapete ja aluste, mitmealuseliste hapete ja aluste, hapete ja aluste segude pH arvutamine. 4.2. Komplekssed moodustumise reaktsioonid. Analüütilises keemias kasutatavate kompleksühendite tüübid. Kompleksühendite klassifikatsioon metall-ligand interaktsiooni olemuse järgi, ligandi ja tsentraalse iooni (kompleksaine) homogeensuse järgi. Analüütiliselt oluliste kompleksühendite omadused: stabiilsus, lahustuvus, värvus, lenduvus. Kompleksühendite kvantitatiivsed omadused: stabiilsuskonstandid (astmeline ja üldine), moodustumise funktsioon (keskmine ligandi arv), kompleksi moodustumise funktsioon, kompleksi moodustumise aste. Kompleksi teket mõjutavad tegurid: keskse aatomi ja ligandi struktuur, komponentide kontsentratsioon, pH, lahuse ioontugevus, temperatuur. Kompleksühendite termodünaamiline ja kineetiline stabiilsus Kompleksi moodustumise mõju ühendite lahustuvusele, happe-aluse tasakaalule, süsteemide redokspotentsiaalile, elementide erineva oksüdatsiooniastme stabiliseerimisele. Meetodid kompleksühendeid kasutava analüüsi tundlikkuse ja selektiivsuse suurendamiseks Orgaaniliste reaktiivide interaktsiooni teoreetilised alused anorgaaniliste ioonidega. Nende olemuse, funktsionaal-analüütiliste rühmade paigutuse, reaktiivi molekulide stereokeemia mõju selle interaktsioonile anorgaaniliste ioonidega. Analoogiateooria metalliioonide interaktsioonist anorgaaniliste reagentidega nagu H 2 O, NH 3 ja H 2 S ning hapnikku, lämmastikku, väävlit sisaldavate orgaaniliste reagentidega. Orgaaniliste reaktiivide osalusel moodustatud ühendite peamised tüübid. Kelaadid, komplekssed ühendid. Kelaadi stabiilsustegurid Kriitilised orgaanilised reaktiivid, mida kasutatakse metalliioonide eraldamiseks, tuvastamiseks, tuvastamiseks, maskeerimiseks ja paljastamiseks. Orgaanilised reaktiivid orgaaniliste analüüside jaoks. Kompleksühendite ja orgaaniliste reaktiivide kasutamise võimalused erinevates analüüsimeetodites. 4.3. Redoksreaktsioonid. Elektroodi potentsiaal. Nernsti võrrand. Standardsed ja formaalsed potentsiaalid. Tasakaalukonstandi seos standardpotentsiaalidega. Oksüdatsiooni- ja redutseerimisreaktsiooni suund. Redoksreaktsioonide suunda mõjutavad tegurid. Segatud potentsiaalide mõiste. Redoksreaktsioonide mehhanismid Peamised analüüsis kasutatud anorgaanilised ja orgaanilised oksüdeerivad ja redutseerivad ained. Määratud elemendi eeloksüdeerimise ja redutseerimise meetodid. 4.4. Sademete ja kaassadestamise protsessid. Tasakaal lahus-sademe süsteemis. Sademed ja nende omadused. Setete moodustumise skeem. Kristallilised ja amorfsed setted. Sette struktuuri sõltuvus selle individuaalsetest omadustest ja settimistingimustest. Sademe kuju sõltuvus primaarsete osakeste moodustumise ja kasvu kiirusest. Sademete lahustuvust mõjutavad tegurid: temperatuur, ioontugevus, samanimelise iooni toime, protooniseerimis-, kompleksi-, redoks-, struktuur ja osakeste suurus. Kristalliliste sademete saamise tingimused. Homogeensed sademed. Setete vananemine. Mudareostuse põhjused. Erinevate ühissademete liigitus. Kaassadestamise nähtuse positiivne ja negatiivne väärtus analüüsis. Kolloid-disperssete süsteemide moodustumise tunnused. Kolloidsüsteemide kasutamine keemilises analüüsis. I moodulII. Tuvastamis- ja tuvastamismeetodid Teema 5. "Tuvastamis- ja tuvastamismeetodid" 0,2 (8 tundi) Aatomite, ioonide ja keemiliste ühendite tuvastamise ja tuvastamise ülesanded ja meetodi valik. Murd- ja süstemaatiline analüüs. Füüsikalised meetodid anorgaaniliste ja orgaaniliste ainete tuvastamiseks ja identifitseerimiseks Mikrokristalloskoopiline analüüs, pürokeemiline analüüs (leegi värvimine, sublimatsioon, pärlite moodustumine). Tilguanalüüs. Analüüs pulbrite tritureerimisega. Kvalitatiivse analüüsi kromatograafilised meetodid. Väljendage kvalitatiivset analüüsi tehases ja põllul. Tuvastamismeetodite praktilise rakendamise näited. MoodulIV. Eraldamise, eraldamise ja kontsentreerimise meetodid Teema 6. "Isolatsiooni, eraldamise ja kontsentreerimise meetodid" 0,1 (4 tundi) Eraldamise ja kontsentreerimise peamised meetodid, nende roll keemilises analüüsis, valikus ja hindamises. Eraldus- ja kontsentreerimismeetodite kombineerimine määramismeetoditega; hübriidmeetodid. Ühe- ja mitmeastmelised eraldamisprotsessid. Jaotuskonstandid. Jaotuskoefitsient. Ekstraheerimise aste. Eraldusfaktor. kontsentratsioonifaktor. 6.1. Ekstraheerimise meetodid. Meetodite teoreetilised alused. Jaotamise seadus. Ekstraheerimisprotsesside klassifikatsioon. ekstraheerimise kiirus. Väljatõmbesüsteemide tüübid. Anorgaaniliste ja orgaaniliste ühendite ekstraheerimistingimused. Taasekstraheerimine. Ekstraktantide olemus ja omadused. Elementide eraldamine ja kontsentreerimine ekstraheerimismeetodil. Peamised orgaanilised reagendid, mida kasutatakse elementide eraldamiseks ekstraheerimise teel. Elementide selektiivne eraldamine, valides orgaanilisi lahusteid, muutes vesifaasi pH-d, maskeerides ja paljastades. 6.2. Sademete ja kaassadestamise meetodid. Anorgaaniliste ja orgaaniliste reaktiivide kasutamine sadestamiseks. Eraldusmeetodid sadestamise või lahustamisega erinevatel pH väärtustel, mis on tingitud kompleksühendite moodustumisest ja redoksreaktsioonide kasutamisest. Rühmitavad reaktiivid ja nende nõuded. Analüüsis kõige sagedamini kasutatavate vähelahustuvate ühendite omadused. Mikroelementide kontsentreerimine koossadestamise teel anorgaanilistele ja orgaanilistele kandjatele (kollektoritele). 6.3. Muud meetodid. Elektrokeemilised meetodid. Destilleerimine (destilleerimine, sublimatsioon). Tsoonide sulamine Teema 7. Analüüsi kromatograafilised meetodid 0,2 (6 tundi) 7.1. Kromatograafia määratlus. Mobiilse ja statsionaarse faasi mõiste. Meetodite klassifitseerimine liikuva ja statsionaarse faasi agregatsiooni oleku järgi, eraldusmehhanismi järgi, täitmistehnika järgi. Kromatogrammide saamise meetodid (frontaal-, nihke-, eluent). Kromatogrammi põhiparameetrid. Kromatograafia põhivõrrand. Kromatograafilise eraldamise selektiivsus ja efektiivsus. Teoreetiliste plaatide teooria. Kineetiline teooria. Eraldusvõime kui kromatograafilise protsessi optimeerimise tegur. Kvalitatiivne ja kvantitatiivne kromatograafiline analüüs. 7.2. Gaasikromatograafia. Gaas-adsorptsioon (gaas-tahkefaas) ja gaas-vedelik kromatograafia. Sorbendid ja kandjad, nõuded neile. eraldusmehhanism. Gaaskromatograafi skeem. Veerud. Detektorid, nende tundlikkus ja selektiivsus. Gaaskromatograafia rakendused. 7.3. Vedelikkromatograafia. Vedelikkromatograafia tüübid. Kõrgefektiivse vedelikkromatograafia (HPLC) eelised. Vedelikkromatograafi skeem. Pumbad, kolonnid. Peamised detektorite tüübid, nende tundlikkus ja selektiivsus. 7.3.1. Adsorptsioonivedelikkromatograafia. Normaalfaasi ja pöördfaasi valikud. Polaarsed ja mittepolaarsed statsionaarsed faasid ja nende valiku põhimõtted. Modifitseeritud silikageelid sorbentidena. Mobiilsed faasid ja põhimõtted nende valikul. Arakendused. 7.4. Ioonivahetuskromatograafia. Ioonivahetite ehitus ja füüsikalis-keemilised omadused. ioonivahetuse tasakaal. Ioonivahetuse selektiivsus ja seda määravad tegurid. Ioonivahetuskromatograafia kasutusvaldkonnad. Ioonkromatograafia kui kõrgefektiivse ioonvahetuskromatograafia variant. Ioonkromatograafia sorbentide struktuuri ja omaduste tunnused. Ühe- ja kahekolonniline ioonkromatograafia, nende eelised ja puudused. Katioonide ja anioonide ioonkromatograafiline määramine. Ioonipaari ja ligandi vahetuskromatograafia. Üldised põhimõtted. liikuvad ja statsionaarsed faasid. Kasutusvaldkonnad. 7.5. suuruseralduskromatograafia. Meetodi üldpõhimõtted. liikuvad ja statsionaarsed faasid. Eraldusmehhanismi omadused. Määratud ained ja meetodi rakendusalad.7.6. Tasapinnaline kromatograafia. Jagamise üldpõhimõtted. Tasapinnaliste kromatogrammide saamise meetodid. Reaktiivid nende avaldumiseks. Paberkromatograafia. eraldusmehhanismid. liikuvad faasid. Eelised ja miinused. Õhukese kihi kromatograafia. eraldusmehhanismid. Sorbendid ja liikuvad faasid. Kasutusvaldkonnad.MoodulV. Keemilised analüüsimeetodid
Teema 8. "Analüüsi keemilised meetodid" 8.1. Gravimeetriline analüüsimeetod. Gravimeetrilise analüüsi olemus, meetodi eelised ja puudused. Otsesed ja kaudsed määramismeetodid. Olulisemad orgaanilised ja anorgaanilised sadestajad. Vead gravimeetrilises analüüsis. Definitsioonide üldskeem. Nõuded sadestunud ja gravimeetrilistele vormidele. Sademe koostise muutused kuivatamisel ja kaltsineerimisel. Termogravimeetriline analüüs.Analüütiline tasakaal. Kaalude tundlikkus ja selle matemaatiline väljend. Kaalumise täpsust mõjutavad tegurid. Kaalumistehnika.Gravimeetrilise analüüsimeetodi praktilise rakendamise näited. 8.2. Titrimeetrilised analüüsimeetodid. Titrimeetrilise analüüsi meetodid. Klassifikatsioon. Nõuded reaktsioonile titrimeetrilises analüüsis. Titrimeetriliste määramiste tüübid. Meetodid lahuste kontsentratsioonide väljendamiseks titrimeetris. Ekvivalent, molaarmassi ekvivalent, molaarkontsentratsioon. Esmased ja teisesed standardid. Fixanaalid. Tiitrimiskõverate tüübid. tegurid. mis mõjutavad tiitrimiskõverate olemust ja tiitrimishüppe suurust erinevatel meetoditel. Samaväärsuspunkt. Tiitrimise lõpp-punkti määramise meetodid erinevates meetodites.8.3. Happe-aluse tiitrimine. Tiitrimiskõverate konstrueerimine. Happesuse või aluselisuskonstantide väärtuse, hapete või aluste kontsentratsiooni, temperatuuri mõju tiitrimiskõverate iseloomule. Happe-aluse tiitrimine mittevesikeskkonnas. Happe-aluse indikaatorid. Tiitrimisvead tugevate ja nõrkade hapete ja aluste, mitmealuseliste hapete ja aluste määramisel.8.4. Redoks-tiitrimine . Tiitrimiskõverate konstrueerimine. Vesinikuioonide kontsentratsiooni, kompleksi moodustumise, lahuse ioontugevuse mõju tiitrimiskõverate iseloomule. Tiitrimise lõpp-punkti määramise meetodid. Tiitrimisvead Redoks-tiitrimise meetodid. Permanganatomeetria. Raua(II), mangaani(II), oksalaatide, vesinikperoksiidi, nitritite määramine.Jodomeetria ja jodimeetria. Jood-jodiidi süsteem oksüdeeriva või redutseeriva ainena. Bromatomeetria, tseromeetria, vanadatomeetria, titanomeetria, kromomeetria. Esmased ja teisesed standardid. Kasutatud indikaatorid. Anorgaaniliste ja orgaaniliste ühendite määramine. 8.5. KOHTAsademete tiitrimine. Tiitrimiskõverate konstrueerimine. Tiitrimise lõpp-punkti määramise meetodid; näitajad. Tiitrimisvead. Rakenduse näited . 8.6. Kompleksomeetriline tiitrimine. Anorgaanilised ja orgaanilised tiitrid kompleksomeetrias. Aminopolükarboksüülhapete kasutamine kompleksomeetrias. Tiitrimiskõverate konstrueerimine. Metall-kroomindikaatorid ja nõuded neile. Olulisemad universaalsed ja spetsiifilised metallokroomsed näitajad. Kompleksomeetrilise tiitrimise meetodid: otsene, vastupidine, kaudne. Tiitrimise selektiivsus ja viisid selle suurendamiseks. Tiitrimisvead Praktilise rakenduse näited. Kaltsiumi, magneesiumi, raua, alumiiniumi, vase, tsingi määramine puhaste soolade lahustes ja liigese juuresolekul. 8.7 Muud titrimeetrilised analüüsimeetodid. Termomeetriline, radiomeetriline tiitrimine. Meetodite olemus. 8.8. Kineetilised analüüsimeetodid. Meetodite olemus. Kineetiliste meetodite katalüütilised ja mittekatalüütilised variandid; nende tundlikkus ja selektiivsus. Kasutatavad katalüütiliste ja mittekatalüütiliste reaktsioonide tüübid: oksüdatsioon-redutseerimine, ligandide vahetus kompleksides, orgaaniliste ühendite transformatsioonid, fotokeemilised ja ensümaatilised reaktsioonid. Kineetiliste mõõtmiste järgi kontsentratsiooni määramise meetodid. MoodulVI. Elektrokeemilised analüüsimeetodid Teema 9. Füüsikalis-keemilised ja füüsikalised analüüsimeetodid. Elektrokeemilised analüüsimeetodid 9.1. Elektrokeemilised analüüsimeetodid. Meetodite üldised omadused. Klassifikatsioon. elektrokeemilised rakud. Indikaatorelektrood ja võrdluselektrood. Tasakaalulised ja mittetasakaalulised elektrokeemilised süsteemid. Voolu liikumisest tulenevad nähtused (oomiline pingelangus, kontsentratsioon ja kineetiline polarisatsioon). Polarisatsioonikõverad ja nende kasutamine erinevates elektrokeemilistes meetodites. 9.1.1. Potentsiomeetria. Otsene potentsiomeetria. Potentsiaali mõõtmine. Pööratavad ja pöördumatud redokssüsteemid. indikaatorelektroodid. Ionomeetria. Ioonselektiivsete elektroodide klassifikatsioon. Ioonselektiivsete elektroodide omadused: elektroodi funktsioon, selektiivsuse koefitsient, reaktsiooniaeg. Potentsiomeetriline tiitrimine. Elektroodi potentsiaali muutus tiitrimise ajal. Tiitrimise lõpp-punkti tuvastamise meetodid reaktsioonides: hape-alus, kompleksi moodustumine, oksüdatsioon-redutseerimine; sademete protsessid. 9.2. Kulomeetria. Meetodi teoreetilised alused. Faraday seadus. Elektrienergia koguse määramise meetodid. Otsene kulomeetria ja kulomeetriline tiitrimine. Kulomeetria konstantse voolu ja konstantse potentsiaaliga. Kulomeetrilise tiitri väline ja sisemine genereerimine. Elektroaktiivsete ja elektriliselt mitteaktiivsete komponentide tiitrimine. Tiitrimise lõpp-punkti määramine. Kulomeetrilise tiitrimise meetodi eelised ja piirangud võrreldes teiste titrimeetriliste meetoditega. 9.3. Voltammemetria. indikaatorelektroodid. Voltampermeetriliste meetodite klassifikatsioon. Voolu-pinge kõvera saamine ja iseloomustamine. Piirata difusioonivoolu. Polarograafia. Ilkovitši võrrand. Ilkovich-Heyrovsky polarograafilise laine võrrand. poollaine potentsiaal. Anorgaaniliste ja orgaaniliste ühendite identifitseerimine ja määramine. Kaasaegsed voltammeetria tüübid: alalis- ja inversioon, vahelduvvool; lineaarne pühkimiskronoamperomeetria (ostsillograafia). Eelised ja piirangud võrreldes klassikalise polarograafiaga. Amperomeetriline tiitrimine . Meetodi olemus. indikaatorelektroodid. Indikaatorelektroodi potentsiaali valik. Tiitrimiskõverate tüübid. 9.4. Muud elektrokeemilised analüüsimeetodid. Elektrogravimeetriliste meetodite üldised omadused. Lahuste elektrijuhtivus ja konduktomeetria põhimõtted. Kronopotentsiomeetria – voltamperomeetria alalisvoolul. Meetodite praktiline rakendamine. Tundlikkuse ja selektiivsuse võrdlevad karakteristikud, elektrokeemiliste meetodite kasutusvaldkonnad.
MoodulVII. Spektroskoopilised analüüsimeetodid
Teema 9. Füüsikalis-keemilised ja füüsikalised analüüsimeetodid. Spektroskoopilised analüüsimeetodid 9.15. Spektroskoopilised analüüsimeetodid. Elektromagnetilise kiirguse spekter. Aine ja kiirguse vastasmõju peamised tüübid: emissioon (termiline, luminestsents), neeldumine, hajumine. Spekroskoopiliste meetodite klassifitseerimine energia järgi. Spektroskoopiliste meetodite klassifikatsioon elektromagnetkiirguse spektri alusel: aatomi-, molekulaar-, neeldumis-, emissioonspektroskoopia Aatomite spektrid. Aatomite põhi- ja ergastatud olekud, olekute omadused. Energia üleminekud. Valikureeglid. Emissiooni ja neeldumise seadused. Elektrooniliste üleminekute tõenäosused ja ergastatud olekute eluiga. Spektrijoonte karakteristikud: asend spektris, intensiivsus, poollaius Molekulide spektrid; nende omadused. Molekuli elektrooniliste tasemete skeemid. Molekulide koguenergia idee elektroonika, vibratsiooni ja pöörlemise summana. Elektromagnetilise kiirguse neeldumise põhiseadused (Bouguer) ja kiirguse seaduspärasused (Lomakin-Sheibe). Analüütilise signaali seos määratud ühendi kontsentratsiooniga Seadmed. Kiirgusenergia monokromatiseerimise viisid. Spektriinstrumentide klassifikatsioon ja nende omadused. Kiirgusvastuvõtjad. Instrumentaalne sekkumine. Müra ja signaali-müra suhe; minimaalse analüütilise signaali hindamine. 9.16. Aatomioptilise spektroskoopia meetodid. Aatomiheite meetod. Pihustamise ja ergastuse allikad: elektrilahendused (kaar, säde, alandatud rõhk), leegid, plasmapõletid, induktiivsidestatud plasma, laserid; nende peamised omadused. Füüsikalised ja keemilised protsessid pihustamise ja ergastuse allikates Spektrograafilised ja spektromeetrilised analüüsimeetodid, nende omadused, rakendusalad. Kvalitatiivne ja kvantitatiivne analüüs leekemissioonispektromeetria abil. Põhivarustus: spektrograafid, kvantomeetrid. Leegifotomeetrid ja spektrofotomeetrid. Metroloogilised karakteristikud ja analüütilised võimalused Aatomifluorestsentsmeetod. Meetodi põhimõte; omadused ja rakendus Aatomiabsorptsiooni meetod. Pihustid (leegiga ja mitteleegiga). Kiirgusallikad (õõneskatoodlambid, pidevspektri allikad, laserid), nende omadused. Spektraalsed ja füüsikalis-keemilised häired, nende kõrvaldamise viisid. Meetodi metroloogilised omadused, võimalused, eelised ja puudused, selle võrdlus aatomiemissiooni meetodiga. Näiteid aatomiemissiooni ja aatomiabsorptsiooni meetodite praktilisest rakendamisest. 9.17. Aatomi röntgenspektroskoopia meetodid Röntgenikiirguse spektrid, nende omadused. Röntgenkiirguse tekitamise, monokromatiseerimise ja registreerimise meetodid. Röntgenspektroskoopia tüübid: röntgenikiirgus, röntgenikiirguse neeldumine, röntgenikiirguse fluorestsents. Röntgenkiirguse spektroskoopia põhimõte; Röntgenspektraalmikroanalüüs (elektrooniline sond). Röalused; meetodi tunnused ja olulisus (kiire mittepurustav mitmeelemendiline analüüs); kasutamise näiteid. 9.18. Molekulaaroptilise spektroskoopia meetodid9.18.1. Mole(spektrofotomeetria). Ühendi keemilise struktuuri ja neeldumisspektri vaheline seos. Funktsionaalne analüüs vibratsiooni- ja elektroonikaspektritel. Optilise tiheduse side kontsentratsiooniga. Valguse neeldumise põhiseadus. Seadusest kõrvalekaldumise peamised põhjused (instrumentaalsed ja füüsikalis-keemilised). Tõelise ja näilise molaarse neeldumisteguri mõiste.Värviliste ühendite saamise meetodid. Fotomeetrilised analüütilised reaktiivid; nõuded neile. Ainete kontsentratsiooni määramise meetodid. Suurte ja madalate optiliste tiheduste mõõtmine (diferentsiaalmeetod). Mitmekomponentsete süsteemide analüüs. Meetodi rakendamine reaktsioonide uurimiseks lahustes (kompleksi moodustumine, protolüütilised, agregatsiooniprotsessid), millega kaasneb neeldumisspektri muutus. Metroloogilised omadused ja analüütilised võimalused. Näited meetodi praktilisest rakendamisest. 9.18.2. Molekulaarluminestsentsspektroskoopia. Luminestsentsi tüüpide klassifikatsioon ergastuse allikate (kemoluminestsents, bioluminestsents, elektroluminestsents, fotoluminestsents jne), luminestsentsi mehhanismi ja kestuse järgi. Fluorestsents ja fosforestsents. Yablonsky skeem. Stokes-Lommeli seadus. Levshini peeglisümmeetria reegel. Luminestsentsi intensiivsust mõjutavad tegurid. Luminestsentsi kustutamine. Spektraalsed ja füüsikalis-keemilised häired. Kvantitatiivne analüüs luminestsentsmeetodil. Meetodi metroloogilised omadused ja analüütilised võimalused. Molekulaarneeldumise ja luminestsentsspektroskoopia võimaluste võrdlus anorgaaniliste ühendite määramisel. Luminestsentsspektroskoopia eelised orgaaniliste ühendite tuvastamisel ja määramisel.
MoodulVIII. Konkreetsete objektide analüüs
Teema 10. Objektide analüüs10.1. Põhilised analüüsiobjektid Keskkonnaobjektid: õhk, looduslik ja heitvesi, atmosfääri sademed, pinnas, põhjasetted, . Nende analüüsi iseloomulikud tunnused ja ülesanded Bioloogilised ja meditsiinilised objektid. Analüütilised ülesanded selles valdkonnas. Sanitaar- ja hügieenikontroll Geoloogilised objektid. Silikaatide, karbonaatide, raua, nikli-koobalti maakide, polümetallimaakide analüüs Metallid, sulamid ja muud metallurgiatööstuse tooted. Mustade, värviliste, haruldaste, väärismetallide määramine ja nende sulamite analüüs. Mittemetalliliste lisandite analüüs ja gaase moodustavate lisandite määramine metallides. Metallurgia toodangu kontroll Anorgaanilised ühendid. Erilise puhtusastmega ained (sh pooljuhtmaterjalid, kõrge temperatuuriga ülijuhtivusmaterjalid); lisandite ja legeerivate mikroelementide määramine neis. Kristallide ja kilematerjalide kiht- ja lokaalne analüüs Looduslikud ja sünteetilised orgaanilised ained, polümeerid. Selliste objektide analüüsi tüübid ja vastavad meetodid. Näiteid mahetootmise kontrolli probleemide lahendamisest. Distsipliini õppimise tulemusena peab üliõpilane: tea: keemilise analüüsi metroloogilised alused, proovide võtmise põhimõtted, keemiliste reaktsioonide ja protsesside liigid analüütilises keemias, kvalitatiivse analüüsi põhimeetodid, eraldamine, eraldamine ja kontsentreerimine, sobiva meetodi valik sõltuvalt järgnevast analüüsist, kvantitatiivse analüüsi põhimeetodid. suutma:
abstraktne teadustekst, metroloogiliste karakteristikute arvutamine, analüüsimeetodite võrdlemine täpsuse, selektiivsuse, tundlikkuse ja aine minimaalse tuvastatava sisalduse osas; valida minimaalne ja esinduslik proov, valida analüüsimiseks optimaalne protsess, viia läbi proovi kvalitatiivne keemiline analüüs, maskeerida segavaid ioone, kontsentreerida analüüt ja eraldada segud, määrata klassikaliste analüüsimeetoditega kvantitatiivne koostis, analüüsida proovi kaasaegsete elektrokeemiliste meetoditega , sealhulgas ioonselektiivsed andurid , kvalitatiivse ja kvantitatiivse koostise määramiseks kaasaegsete optiliste meetoditega, konkreetsete objektide analüüsimiseks kõige optimaalsemate meetoditega.oma: klassikalise keemilise analüüsi ja kaasaegse füüsikalise ja keemilise analüüsi meetodid, elektrokeemiliste, spektroskoopiliste instrumentidega töötamise oskused, proovide ettevalmistamine erinevate analüüsimeetodite jaoks.Õppetöö liigid: loengud, praktilised ja laboratoorsed tunnid, referaat, arvutusülesanded
Distsipliini õpe lõpeb skoor ja eksam.
Distsipliini abstraktne
Analüütiline keemia
Distsipliini õppimise töömahukus kokku on 18 ainepunkti (648 tundi)
Distsipliini õppimise ülesanded: kommunikatiivsete ja sotsiaal-kultuuriliste võimete ja omaduste arendamine; enesetäiendamise oskuste ja võimete valdamine. Distsipliini struktuur (2)
DokumentDistsipliini "Võõrkeel" õppimise eesmärk on kommunikatiivsete pädevuste (rääkimine, kirjutamine, lugemine, kuulamine) kujundamine ja arendamine, mis on vajalik ja piisav kommunikatiivsete ja praktiliste ülesannete lahendamiseks olukordades.
Distsipliini õppimise ülesanded: omandada praktilised teadmised Venemaa ajaloo olulisematest teguritest, sündmustest ja nähtustest
DokumentDistsipliini eesmärgid: rahvusliku ajaloo kõrgel tasemel tundmise saavutamine, iseseisva töö oskuste arendamine, õpilaste loominguliste võimete paljastamine, mitmemõõtmelise isiksuse kasvatamine, mis ühendab oma erialast.
Distsipliini uurimise eesmärgid: Näidata, milliste rahvusliku ajaloo probleemide üle käib vaidlusi ja arutlusi Venemaa ja välismaa ajalookirjutuses tänapäeval. Näidake ajaloo kohta ühiskonnas; ajalooliste mõistete ja kategooriate kujunemine ja areng
Iseseisev tööDistsipliini õppimise eesmärk: anda ettekujutus Venemaa ajaloo põhietappidest ja sisust iidsetest aegadest tänapäevani; näidata erinevate ajastute näidetel Venemaa ja maailma ajaloo orgaanilist suhet; analüüsida
Gümnaasiumihariduse ülesanded, põhimõtted, arengusuunad praegusel etapil Kolesnikova V. I. gümnaasiumi direktor nr 2
DokumentGümnaasium on asutus, mis püüab ellu viia terviklikke haridusprogramme, millel on ideaaljuhul kompleksne mõju kooli filosoofiliste aluste muutmisele, muutes põhjalikult pedagoogiliste suhete olemust,
Vogo-, teadus-, ärisuhtlus, samuti õpilase isiksuse kommunikatiivseks ja sotsiaal-kultuuriliseks enesearenguks vajalike võimete ja omaduste arendamine (1)
DokumentDistsipliini "Võõrkeel" õppimise eesmärk on: koolitatavatele vajaliku ja piisava suhtlemisalase võõrkeeleoskuse kujundamine ja arendamine kommunikatiivsete ja praktiliste ülesannete lahendamiseks õpitud igapäevaelu olukordades,
I. Keemia ja meditsiin
1. Analüütilise keemia õppeaine, eesmärgid ja ülesanded. Analüütilise keemia arengu lühiajaline ülevaade. Analüütilise keemia koht loodusteaduste seas ja arstiõppe süsteemis.
Analüütiline keemia - ainete koostise määramise meetodite teadus. Teema selle - keemilise analüüsi teooria üldprobleemide lahendamine, olemasolevate täiustamine ja uute, kiiremate ja täpsemate analüüsimeetodite (st keemilise analüüsi teooria ja praktika) väljatöötamine. Ülesanne - keemiliste ja füüsikalis-keemiliste analüüsimeetodite, protsesside ja operatsioonide teooria arendamine teadusuuringutes, vanade analüüsimeetodite täiustamine, ekspress- ja kaug-MA arendamine, ultra- ja mikroanalüüsi meetodite arendamine.
Olenevalt õppeobjektist analüütiline keemia jagatud anorgaaniliseks ja orgaaniliseks analüüsiks. Analüütiline keemia viitab rakendusteaduste juurde. Selle praktiline tähendus on väga mitmekesine. Keemilise analüüsi meetodite abil avastati mõned seadused - koostise püsivuse seadus, mitmekordse suhte seadus, elementide aatommassid,
keemilised ekvivalendid, on loodud paljude ühendite keemilised valemid jne.
Analüütiline keemia aitab suuresti kaasa loodusteaduste arengule: geokeemia, geoloogia, mineraloogia, füüsika, bioloogia, agrokeemia, metallurgia, keemiatehnoloogia, meditsiin jne.
Kvalitatiivse analüüsi teema- teoreetiliste aluste väljatöötamine, olemasoleva täiustamine ja uute, arenenumate meetodite väljatöötamine ainete elementaarse koostise määramiseks. Kvalitatiivse analüüsi ülesanne- ainete "kvaliteedi" määramine või üksikute elementide või ioonide tuvastamine, mis moodustavad uuritava ühendi koostise.
Kvalitatiivsed analüütilised reaktsioonid jagunevad vastavalt nende läbiviimise meetodile reaktsioonideks "märg" ja "kuiv" viis. Kõige olulisemad reaktsioonid on "märg". Nende läbiviimiseks tuleb uuritav aine eelnevalt lahustada.
Kvalitatiivses analüüsis kasutatakse ainult neid reaktsioone, millega kaasnevad mingid vaatlejale selgelt nähtavad välismõjud: lahuse värvuse muutus; sadestumine või sademe lahustumine; iseloomuliku lõhna või värviga gaaside eraldumine.
Eriti sageli kasutatakse reaktsioone, millega kaasneb sademete moodustumine ja lahuse värvuse muutus. Selliseid reaktsioone nimetatakse reaktsioonideks "avastused”, kuna need tuvastavad lahuses olevad ioonid.
Reaktsioone kasutatakse ka laialdaselt. tuvastamine, mille abil kontrollitakse ühe või teise iooni “avastuse” õigsust. Lõpuks kasutatakse sadestamisreaktsioone, mis tavaliselt eraldavad ühe ioonirühma teisest või ühe iooni teistest ioonidest.
Sõltuvalt analüüdi kogusest, lahuse mahust ja üksikute toimingute sooritamise tehnikast jagunevad kvalitatiivse analüüsi keemilised meetodid makro-, mikro-, poolmikro- ja ultramikroanalüüsiks ja jne.
II. Kvalitatiivne analüüs
2. Analüütilise keemia põhimõisted. Analüütiliste reaktsioonide tüübid ja reaktiivid. Nõuded analüüsile, tundlikkus, selektiivsus ainete koostise määramisel.
Analüütiline reaktsioon - keemia. reaktsioon, mida kasutatakse elementide, ioonide, molekulide eraldamiseks, tuvastamiseks ja kvantifitseerimiseks. Sellega peab kaasnema analüütiline mõju (sade, gaasi eraldumine, värvimuutus, lõhn).
Keemilise reaktsiooni tüübi järgi:
Kindral– analüütilised signaalid on paljude ioonide puhul samad. Reaktiiv on üldine. Näide: hüdroksiidide, karbonaatide, sulfiidide jne sadestamine.
Grupp– analüütilised signaalid on tüüpilised teatud sarnaste omadustega ioonide rühmale. Reaktiiv - rühm. Näide: Ag +, Pb 2+ ioonide sadestamine reagendiga - vesinikkloriidhape valgete sademete moodustumisega AgCl, PbCl 2
Keerulise segu ioonide eraldamiseks ja eraldamiseks kasutatakse üld- ja rühmareaktsioone.
valikuline– piiratud arvu ioonide puhul on analüütilised signaalid samad. Reaktiiv on selektiivne. Näide: NH 4 SCN reagendi toimel katioonide segule moodustavad ainult kaks katiooni värvilisi kompleksühendeid: verepunane 3-
ja sinine 2-
Konkreetne– analüütiline signaal on iseloomulik ainult ühele ioonile. Reaktiiv on spetsiifiline. Selliseid reaktsioone on väga vähe.
Analüütilise signaali tüübi järgi:
värviline
Sademed
Väljalaskmine
mikrokristalliline
Funktsiooni järgi:
Avastamisreaktsioonid (identifitseerimine)
Eraldusreaktsioonid (eraldamine) segavate ioonide eemaldamiseks sadestamise, ekstraheerimise või sublimatsiooni teel.
Vastavalt täitmistehnikale:
katseklaasid– tehakse katseklaasides.
tilguti esines:
Filterpaberil
Kellal või klaasslaidil.
Sel juhul kantakse plaadile või paberile 1-2 tilka analüüsitavat lahust ja 1-2 tilka reaktiivi, mis annab iseloomuliku värvuse või kristallide moodustumise. Reaktsioonide läbiviimisel filterpaberil kasutatakse paberi adsorptsiooniomadusi. Paberile ladestunud vedelikutilk imendub kiiresti läbi kapillaaride ja värviline ühend adsorbeerub lehe väikesele alale. Kui lahuses on mitu ainet, võib nende liikumiskiirus olla erinev, mis annab ioonide jaotuse kontsentriliste tsoonide kujul. Olenevalt sademe lahustuvusproduktist – või olenevalt kompleksühendite stabiilsuskonstandist: mida suurem on nende väärtus, seda keskmele lähemal või tsentris teatud tsoon.
Tilgutamismeetodi töötas välja Nõukogude keemik N.A. Tananajev.
Mikrokristallilised reaktsioonid põhinevad keemiliste ühendite moodustumisel, millel on kristallidele iseloomulik kuju, värvus ja murdumisvõime. Need viiakse läbi klaasslaididel. Selleks kantakse kapillaarpipetiga puhtale klaasile 1-2 tilka analüüsitavat lahust ja 1-2 tilka reaktiivi, segage ettevaatlikult klaaspulgaga kokku. Seejärel asetatakse klaas mikroskoobi staadiumi ja uuritakse kohapeal moodustunud sadet.
piiskade kontakt.
Reaktsioonianalüütikas õigeks kasutamiseks kaaluge reaktsiooni tundlikkus . See määratakse soovitud aine väikseima koguse järgi, mida selle reagendiga saab tuvastada tilgas lahuses (0,01–0,03 ml). Tundlikkust väljendatakse mitmete suurustega:
Avamise miinimum- uuritavas lahuses sisalduva aine väikseim kogus, mida see reaktiiv teatud tingimustel reaktsiooni läbiviimiseks avab.
Minimaalne (piirav) kontsentratsioon näitab, millise lahuse madalaima kontsentratsiooni juures võimaldab see reaktsioon üheselt avastada tuvastatavat ainet väikeses lahuse osas.
Piira lahjendamist- lahjendusvedeliku maksimaalne kogus, mille juures ainet ikkagi määratakse.
Väljund: analüütiline reaktsioon on seda tundlikum, mida väiksem on avanemismiinimum, seda väiksem on minimaalne kontsentratsioon, kuid seda suurem on piirlahjendus.
Elementide tuvastamiseks kasutatavad füüsikalis-keemilised ja füüsikalised meetodid.Vastab küsimusele - mis aineid objekt sisaldab. Kvalitatiivse analüüsi eesmärk on teatud asjade või nende komponentide tuvastamine analüüsitavas objektis. Reaktsioonid peaksid olema võimalikult selektiivsed (mitme komponendiga) ja väga tundlikud. Kvalitatiivne analüüs vesilahustes põhineb ioonreaktsioonidel ja võimaldab tuvastada katioone või anioone. Kui objekt on uus, ei tea sellest midagi, siis alguses tehakse kvalitatiivne analüüs ja seejärel loendus. Valge sademe sade: . Peamised keemiliste reaktsioonide liigid analüütilises keemias Märksõnad: hape-alus, kompleksi moodustumine, redoks. Analüütilised reaktsioonid- nendega on kaasas ext. visuaalne välimus (sademed, värvumine, gaaside väljutamine). Värviliste lahuste teke: Fe (3+) + 3SCN (-) \u003d Fe (SCN) 3 (veripunane.) Objektid võivad olla tahkes olekus ja vedelad, s.t. "kuivad" ja "märjad" viisid. Leegi värvus: Na-kollane, K-violetne, Rb-karmiinpunane, B-roheline, B-roheline, Pb-sinine. "Märg" kasutatakse sagedamini.
Kvalitatiivse analüüsi MEETODID jagunevad keemilisteks, füüsikalis-keemilisteks ja füüsikalisteks. Füüsikalised meetodid põhineb füüsikaõpingutel. St analüüsitud asjas-va. Need meetodid hõlmavad spektraalseid jne. Füüsikalis-keemilistes meetodites reaktsiooni kulg fikseeritakse teatud füüsikalise mõõtmisega. Uuritava r-ra püha saar. Need meetodid hõlmavad polarograafiat, kromatograafiat jne. .Keemiliste meetodite juurde hõlmavad meetodeid, mis põhinevad keemia kasutamisel. sv-in uuritavad asjad-in Keemikas. kvaliteedimeetodid. analüüsimisel kasutatakse ainult analüüti. reaktsioonid. Analüütilised reaktsioonid – nendega kaasnevad ekst. visuaalne välimus (sademed, värvumine, gaaside väljutamine). Valge sademe sade: . Teed: objektid võivad olla tahkes olekus ja vedelad. "Kuiv" - leegi värvumine, vabade metallide moodustumine jne. Leegi värvus: Na-kollane, K-violetne, Rb-karmiinpunane, B-roheline, Pb-sinine. "Märg" kasutatakse sagedamini. Olenevalt objektide arvust n.:makroanalüüs0,1, mikroanalüüs
murdosa meetod põhineb ioonide avastamisel spetsiifiliste reaktsioonide abil, mis viiakse läbi katselahuse eraldi osades. Kõik katioonid on jagatud 3 rühma, sealhulgas vastavalt s-, p- ja d-elemendid. Fraktsioonianalüüsis kasutatakse spetsiifilisi reaktsioone, mis võimaldavad tuvastada ühte iooni kõigi teiste ioonide juuresolekul Spetsiifilisi reaktsioone on vähe. Süstemaatiline meetod- see on ioonide järjestikune eraldamine ja nende avastamine. See põhineb asjaolul, et kõigepealt jagatakse ioonide segu rühmareagentide abil rühmadeks ja alarühmadeks ning seejärel tuvastatakse iga ioon nendes alarühmades spetsiaalsete reaktsioonide abil. Fraktsionaalne meetod on parem kui süstemaatiline meetod, kuna see võib säästa reaktiive ja aega. Aga kuna spetsiifilisi reaktsioone on vähe ja segavate ioonide mõju ei ole võimalik kõrvaldada, siis pöördutakse süstemaatilise analüüsimeetodi poole.
Iga analüütilise reaktsiooni läbiviimine eeldab selle läbiviimiseks teatud tingimuste täitmist, millest olulisemad on: reagentide kontsentratsioon, lahuse keskkond ja temperatuur. Näiteks mis tahes sademe moodustumiseks on vaja teatud reaktiivi abil luua tingimused, mille korral saadakse üleküllastunud lahus. Reaktiivi liia juuresolekul ei pruugi reaktsioon lõppeda ja jätkuda. Näiteks kui Hg2+ ioone tuvastatakse KI abil vastavalt reaktsioonile Hg(N03)2 + 2KI → 4HgI2 + 2KN03, siis KI reaktiivi liia korral erepunase Hgl2 sademe asemel kahvatukollane lahus. moodustub: HgI2 + 2KI - + K2.
Keemilise reaktsiooni tundlikkus– aine väikseim kogus, mida on võimalik selle reaktsiooniga tuvastada või selle analüüsimeetodiga kvantifitseerida. Väga tundlik piirkond-nõuab väikest sisestust Tundmatu reaktsioon-p-tion, mis nõuab suurt sisu. analüüs. sees. Reaktsiooni nimetatakse spetsiifiline kui see võimaldab tuvastada ühte iooni kõigi teiste juuresolekul. Näiteks ammooniumioonile on spetsiifiline reaktsioon: NH4Cl + KOH → NH3 + KCl + H2O Kvalitatiivsete reaktsioonide tundlikkust mõjutavad sellised tegurid nagu Ammoniaaki tuvastatakse punase lakmuspaberi lõhna või sinise värvi järgi. leotatakse vees ja asetatakse katseklaasi kohale. Selektiivsed reaktsioonid (selektiivsed) - mitme komponendiga reaktsioonid.
Vreaktsioonid-kontsentratsiooni muutus in-va ühikutes. aeg (mol / l * sek) kontsentratsioon muutub ajas pidevalt, siis kiirus ajas pidevalt muutub Reaktsiooni kiirust mõjutavad tegurid: -1) reagentide olemus -2) Reagentide kontsentratsioon. Massitegevuse seadus: homogeense reaktsiooni kiirus igal ajahetkel on võrdeline reageerivate ainete teatud võimsuseni tõstetud kontsentratsiooni korrutisega V otsereaktsioon = K [A] ^ a * [B] ^ b, kus -viide molaarne kontsentr. sisse-in., K-kiiruse konstant. Igal reaktsioonil on oma kiiruskonstant. Reaktsiooni järjekord võib võtta suvalised väärtused..3) Sõltuvus temperatuurist. Enamiku reaktsioonide kiirus suureneb temperatuuri tõustes, kuna. aktiivsete osakeste arv suureneb.
Keemiline tasakaal- keemilise süsteemi olek, milles üks või mitu keemilist reaktsiooni kulgevad pöörduvalt ja kiirused igas edasi-tagasi reaktsioonide paaris on üksteisega võrdsed. Keemilises tasakaalus oleva süsteemi korral ei muutu reaktiivide kontsentratsioonid, temperatuur ja muud süsteemi parameetrid ajas A2 + B2 ⇄ 2AB. Tasakaalukonstant näitab, mitu korda on kiirus sirge. reaktsioon\u003e või 1 - otsejoon on ülimuslik, kui füüsikaline tähendus on K: reaktsioonikiirus kontsentratsioonil reageeriv in-in 1 mol / l. Oleneb in-in ja t iseloomust. Ei sõltu kontsentratsioonist. Sirge*[A]^a*[B]^b=Cobr.[C]^c*[D]^d
Z. massitegevus näitab, kuidas reaktsiooni õiges suunas muuta. Vaja suurendada. edasi-tagasi reaktsiooni kiirus ja redutseerimine-tagurpidi. FeCl3+NH4SCN↔Fe(SCN)3(verepunane)+3NH4Cl.
10) TASAKAALKONSTANT, reaktsioonisaaduste ja lähteainete kontsentratsioonide suhe, mis iseloomustab PÖÖRDUVA REAKTSIOONI KEEMILIST TASAKAALUST teatud temperatuuril K. tasakaalu tüüp oleneb kemikaali tüübist. reaktsioonid.1) happe-aluse reaktsioonid – kasutatakse happeid ja aluseid. K. tasakaalu kasutatakse ainult nõrkade hapete ja aluste puhul. Nõrgade jaoks: HA=H^+ +A^- Kequal=[H]*[A]/ Tugevate hapete jaoks: BOH=B+OH Keq=[B]*/ 2) settimine (heterogeensed süsteemid) KA (sade, tahke aine)=K^+ +A^-(küllastus, vedelik) Keq=[ K]*[A]/ 3) kompleksi moodustamine Comm. Keq=Kimage. kompleksid =
Kravn. r-tion = Knestabiilsuse kompleks. Mitmeastmelise keemia jaoks. reaktsioonid n. rada. saldo: A+3B=AB3. 1. etapp: A+B=AB Keq=[AB]/[A]*[B] 2. etapp: AB+B=AB2 Keq=/*[B] 3. etapp: AB2+B=AB1/3 Kogusaldo K: : A + 3B \u003d AB2 K kokku. võrdne = / [A] *.
Järeldus: üldisele võrdsele keemilisele reaktsioonile = etappide korrutis. K.võrdne
11) Kravn. sõltub klaasiefekti reaktsiooni t-st. Eksotermiline - soojuse eraldumisega t rippudes nihkub tasakaal vasakule, s.t. Otsese reaktsiooni koefitsient väheneb. Endotermiline - väljastpoolt tuleva soojuse neeldumisega. keskkond, t suurenemisega nihkub tasakaal paremale, s.t. Otsene reageerimissagedus suurenes. Reaktsiooni puhul, mis ei kaasne termilise efektiga, ei sõltu Cequiv t-st.
12) Üldine tasakaalukonstant on võrdne astmekonstantide korrutisega. Üldine keemiline reaktsioon::A+3B↔AB3-mitmeetapiline reaktsioon.: 1) samm A + B ↔ AB võrdne \u003d / [A] * [B]. 2) samm AB + B ↔ AB2 võrdne \u003d / * [B]. 3) etapp AB2+B↔AB1/3. Üldine reaktsioon: A+3B↔AB2. K kokku. võrdne = / [A] *. Kindral Kravn võimaldab teil määrata kemikaali suuna. reaktsioonid. Näide Fe sulfiidi lahustumisest happes: FeS+2H^+= Fe^2++H2O. 1. etapp: FeS↔Fe^2++S^-. Kravn=*/. K1==* 2. etapp: S^2++2H+↔H2S. Crav=/Kdis.H2S. Ktot.=K1*K2=PRFeS/Kdis.H2S. Mida suurem on sademe PR ja mida väiksem on moodustuva elektroni Kdis, seda täielikum on otsereaktsioon (sademe lahustumine)
13) Elektrolüüdid, in-va, milles ioonid esinevad märgatavas kontsentratsioonis, põhjustades e-kirjade läbimist. vool (ioonjuhtivus). Nõrgad elektrolüüdid hõlmavad paljusid orgaanilisi happeid ja aluseid vesi- ja mittevesilahustis. Dissotsiatsiooniaste sõltub lahusti olemusest, lahuse kontsentratsioonist, temperatuurist ja muudest teguritest. Sama elektrolüüt moodustab samas kontsentratsioonis, kuid erinevates lahustites erineva dissotsiatsiooniastmega lahuseid. Oswaldi lahjendusseadus: lahuse kontsentratsiooni vähenemisega nõrga elektrolüüdi dissotsiatsiooniaste suureneb.
14) Elektrolüüdid, ained, milles ioone esineb märgatavas kontsentratsioonis, põhjustades e-kirjade läbimist. vool (ioonjuhtivus).On tugevaid ja nõrku.Tugevad elektrolüüdid dissotsieeruvad lahjendatud lahustes peaaegu täielikult ioonideks. Nende hulgas on palju anorgaanilisi sooli, happeid ja aluseid, millel on kõrge dissotsiatsioonivõime.Ioonide kontsentratsioon tugevate elektrolüütide lahustes on nii kõrge, et hakkavad ilmnema ioonidevahelised vastasmõjujõud. Elektrolüüdi omadused olenevalt ioonide arvust on sel juhul vähem väljendunud. Iooni (tähistatud kui a) aktiivsus on seotud selle kontsentratsiooniga suhtega: a = fC. kus f on aktiivsustegur ja tema. Chem. iga iooni aktiivsus sõltub kõigi ioonide ja laengute kontsentratsioonist. Mida suuremad need väärtused, seda vähem keemilist. iga iooni aktiivsus. Coef. ioonide aktiivsus oleneb lahuse koostisest ja kontsentratsioonist, iooni laengust ja olemusest ning paljudest muudest tingimustest.
15) Üldist hapete ja aluste teooriat ei ole. Analüütilistel eesmärkidel
kasutada Arrheniuse hapete ja aluste teooriat. Selle teooria kohaselt on happed kassi ained. ära anda H katioonid, annetajad. Alused on kassiga seotud ained, aktseptorid. Protoliitilises teoorias happed on prootonidoonorid, st. in-va, eraldades prootoneid. Happeid tähistatakse tähega a. CH3COOH ↔ H+ +CH3COO-. Selle teooria aluseid tähistatakse tähega b. Sa oled asutatud. võib olla neutraalne-HCl, H2SO4, anioonne-HCO3.HSO3, katioonne-NH4. Neutraalne-HCl, Y2SO4; anioonsed-YCO3, HSO3; Katioonne-NH4.
16) Avaldises Ko \u003d, kus Ko naz . termodünaamiline tasakaalukonstant, oleneb ideaalsete ja mitteideaalsete süsteemide puhul t-st, rõhust ja lahusti olemusest. Esitades aktiivsuste asemel tasakaalukontsentratsioonid Kp=[C]*[D]/[A]*[B] või K'= saame kontsentratsiooni tasakaalukonstandid. Kontsentratsioonikonstantide väärtusi mõjutavad paljud tegurid: Ko ja K'-t, rõhk, lahusti olemus (K on tegelik kontsentratsiooni tasakaalukonstant, need iseloomustavad tasakaaluasendit, võttes arvesse elektrostaatiliste interaktsioonide mõju , K' on tingimuslik kontsentratsiooni tasakaalukonstant, need iseloomustavad elektrostaatiliste ja keemiliste vastastikmõjude kogumõju). Kontsentratsioonikonstandid saab arvutada termodünaamilistest, arvutades esmalt välja koefitsiendid. tegevust.
17) Vesiniku indikaator - väärtus, mis iseloomustab vesinikioonide aktiivsust või kontsentratsiooni lahustes. Vesinikuindeksit tähistatakse pH-ga. Vesinikuindeks arvuliselt \u003d vesinikioonide aktiivsuse või kontsentratsiooni negatiivne kümnendlogaritm, väljendatuna moolides liitri kohta: pH \u003d -lg [ H + ] neutraalne lahus pH \u003d 7, happeline lahus pH 7. Vees on vesinikioonid määratakse vee elektrolüütilise dissotsiatsiooniga võrrandi H2O=H++OH- järgi. Dissotsiatsioonikonstant temperatuuril 22 °C on: 
Vee ioonne saadus- vesinikuioonide H+ ja hüdroksiidioonide OH− kontsentratsioonide korrutis vees või vesilahustes Lahuste happesuse skaala:
| pH | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 |
| RON | 14 | 13 | 12 | 11 | 10 | 9 | 8 | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 |
| Reaktsioon keskkondades | tugevalt happeline | kergelt happeline | Neutra- linane | Nõrga piluga | Tugevalt aluseline |
||||||||||
| hapu | aluseline |
||||||||||||||
18) Happe-aluse indikaatorid- orgaanilised ühendid, mis võivad happesuse (pH) muutumisel muuta lahuses värvi. Universaalne indikaator - mitme indikaatori segu, need on immutatud "indikaatorpaberi" ribadega, mille abil saate kiiresti määrata uuritud vesilahuste happesuse. Indikaatoreid kasutatakse laialdaselt tiitrimisel analüütilises keemias ja biokeemias. 
Tavaliselt kasutatakse indikaatoreid mõne tilga vesilahuse lisamisega. Teine võimalus on kasutada indikaatorlahusega immutatud paberiribasid (nt "Universal Indicator").
Lahuste pH väärtuse määramiseks laialdaselt kasutatakse mitmeid meetodeid. 1) Spetsiaalse seadme - pH-meetri - kasutamine võimaldab mõõta pH-d laiemas vahemikus ja täpsemalt (kuni 0,01 pH ühikut. 2) Analüütiline mahumeetod - happe-aluse tiitrimine. Uuritavale lahusele lisatakse tilkhaaval teadaoleva kontsentratsiooniga lahus (tiitrimisaine). Nende segamisel toimub keemiline reaktsioon. Samaväärsuspunkt on hetk, mil reaktsioon lõpeb. 3) Temperatuuri mõju pH väärtustele
19) Soola hüdrolüüs- see on soolaioonide koostoime veega, mille käigus moodustuvad vähesel määral dissotsieeruvad osakesed. a) Soola moodustavad nõrk hape ja tugev alus: pH> 7
b) Soola moodustavad tugev hape ja nõrk alus: pH c) Soola moodustavad nõrk hape ja nõrk alus:
Protolüütiline tasakaal soolade hüdrolüüsi ajal saab seda temperatuuri muutumisel, lahuse lahjendamisel nihutada paremale või vasakule. Hüdrolüüsi liigid: katioonhüdrolüüs (ainult katioon reageerib veega); anioonide hüdrolüüs (ainult anioon reageerib veega); liigeste hüdrolüüs (nii katioon kui anioon reageerivad veega).
20) Soola hüdrolüüs- see on soolaioonide koostoime veega, mille käigus moodustuvad vähesel määral dissotsieeruvad osakesed. Soolade hüdrolüüsi mõjutavad tegurid: -soola olemus; - soola kontsentratsioon; -t (mida rohkem >t, seda rohkem >h); - söötme pH. Soolade hüdrolüüs vähendab nende aktiivsust kvalitatiivses analüüsis. 1) (NH4) 2CO3-rühma reaktiiv 2gr. katioon
kontsentr. ammooniumkarbonaat väheneb ja reaktiivi aktiivsus väheneb. 2) (NH4) 2S-rühma reaktiiv 3gr. katioon
Ammooniumsulfiidi aktiivsus väheneb. Rakendus: - BiCL3+H2O ↔Bi(OH)2CL+HCL ioonide tuvastamine; Bi(OH)2CL →BiOCL+H2O. Hüdrolüüsi tüübid: hüdrolüüs katiooniga (ainult katioon reageerib veega); anioonide hüdrolüüs (ainult anioon reageerib veega); liigeste hüdrolüüs (nii katioon kui anioon reageerivad veega).
21) Soola hüdrolüüs- see on soolaioonide keemiline interaktsioon veeioonidega, mis viib nõrga elektrolüüdi moodustumiseni. Hüdrolüüs võib reaktsioonile kaasa aidata ja mõnikord analüüsi segada. Soolade hüdrolüüsi mahasurumiseks ja tõhustamiseks on järgmised võimalused.1. Teise elektrolüüdi lisamine soolalahusele, to-you või aluseline .. Soolade hüdrolüüsi tõhustamiseks lisatakse H + ioonide hüdrolüüsi ajal seondumiseks aluseid. Reaktsiooni tasakaal nihkub soola hüdrolüüsi suunas Nende soolade hüdrolüüsi mahasurumiseks lisatakse lahusele k-you, seejärel: soola hüdrolüüs väheneb.
22) Soola hüdrolüüs on keemia. soolaioonide vastastikmõju veeioonidega, mis viib nõrga elektrolüüdi moodustumiseni.Soola hüdrolüüs on pöörduv keemiline reaktsioon. Selle kvantitatiivsed omadused on hüdrolüüsiaste (h) ja hüdrolüüsikonstant (kg). h- näitab, milline osa soolast on hüdrolüüsitud, s.t. muudetakse selle komponentideks; mõõdetakse ühiku protsentides või osades. Hüdrolüüsi aste ei ole konstantne. Kg on pöörduva reaktsiooni tasakaalukonstant. Sõltub t-st, kuid ei sõltu lahuse kontsentratsioonist. Kg \u003d K (H2O) / K diss.k-you * K diss. Hüdrolüüsi aste on hüdrolüüsitud molekulide arvu ja lahustunud molekulide koguarvu suhe; h= (Сhüdr/Сtot) 100%, kus Сhüdr on hüdrolüüsitud soola moolide arv, Сtot on lahustunud soola moolide koguarv. Soola hüdrolüüsi aste on seda kõrgem, mida nõrgem on seda moodustav hape või alus. Vesiniku indeks, pH- vesinikioonide aktiivsuse mõõt lahuses ja selle happesust kvantitatiivselt väljendades arvutatakse vesinikioonide aktiivsuse negatiivse (võetud vastupidise märgiga) kümnendlogaritmina, väljendatuna moolides liitri kohta: pH \u003d - Lg
23) puhversüsteemid helistas r-ry, säilinud. Konstantne pH lahusele lisamisel või tugevate to-t või alustega lahjendamisel. Võimalus säilitada konstantset pH väärtust . puhvertegevus. On: a) happelised - nõrgast kuni t-ni ja nende soolad (atsetaat); b) aluseline – nõrkadest alustest ja nende sooladest (ammoniaak). Üks komponent neutraliseerib sellele lisatud, teine - lisatud leelis. Puhvrid võivad olla happelised, aluselised või neutraalsed, nt fosfaatpuhver, karbonaatpuhver. Happelise puhvri jaoks: pH = pKk-you-LgSk-you / Salt. Aluselise puhvri jaoks: pH=14-pKosn+LgCosn/Salt. Puhvrid on kahekomponendilised süsteemid. PH loomiseks on vaja puhverlahuseid. Igas puhvris on a pH.
24) Igas puhvris on a pH sõltuvalt komponendi kontsentratsioonist ja nende mahtudest. pH (hapu puhver.) = pKk-you-Lg * Nu to-you / Nu salt. pH (leeliseline puhver) \u003d 14-pKosn. + Lg * Nu aluseline / Nu sool
Atsetaatpuhver: CH3COOH ↔ CH3COO+H CH3COONa ↔ CH3COO+Na
1. Lisage väike kogus NaOH-d (tugev leelis)
NaOH+CH3COOH → CH3COONa+H2O
2. Lisage väike kogus HCL-i (kange kuni ta)
HCL+CH3COONa ↔ CH3COOH+HCL
3. Lisage väike kogus NaOH-d (leelist)
NaOH(tugev)+NH4C(väga nõrk)L→NH4OH+NaCL
4. Lisage väike kogus HCL-i (tugev hape)
HCL (kange) + NH4OH (sool) ↔ NH4CL + H2O. Puhvrid võivad olla happelised, aluselised või neutraalsed. Puhvrite näited: 1) fosfaat NaH2PO4 (nõrk hape) ja Na2HPO4 (sool)
H2PO4 ↔ H+HPO4
Na2HPO4 → 2Na+HPO4 2) karbonaat NaHCO3-nõrk hape ja Na2CO3-sool
Igal puhvril on teatud mahutavus. Kui puhvrile lisatakse suures koguses happeid ja aluseid, võib selle pH muutuda. Puhverpaak on tugeva happe või tugeva aluse arv (mol), mida tuleb lisada 1 liitrile puhvrile, et selle pH muutuks 1 võrra Mida suurem on komponendi kontsentratsioon, seda suurem on puhvri maht Optimaalne komponentide suhe on 1:1
25) Puhvrid on kahekomponendilised süsteemid.Levinud on atsetaat ja ammoniaak. Seda kasutatakse ainete loomiseks ja hooldamiseks.Lisaks kasutatakse puhverlahuseid laialdaselt keemilises analüüsis ja pH-meetrite kalibreerimiseks Puhverlahused mängivad organismide elus tohutut rolli, tagades vere ja lümfi pH püsivuse. .Ja kvantitatiivses analüüsis opred. vee karedus. (ammoniaagipuhver) valem: W \u003d N * V1 / V
26) Chem. tasakaal- süsteemi seisund kassil. edasisuunalise reaktsiooni kiirus = vastupidise reaktsiooni kiirus. Nihe põhineb masside tegevusel. CH3COOH ↔ CH3COO+H (ekvivalentne süsteem)
Sisestame süsteemi äädikhappe soola
CH3COONa ↔CH3COO+Na (tugev elektrolüüt)
Pärast soolalahusesse viimist atsetaadi kontsentratsioon suureneb. Pöördreaktsiooni kiirus suureneb, tasakaal nihkub vasakule, äädikhappe dissotsiatsioon väheneb ja see muutub nõrgemaks elektrolüüdiks.
27) Heterogeensed süsteemid- heterogeensed, võrdse faasiga süsteemid, koosnevad kahest faasist. Kvalitatiivses analüüsis koosnevad heterogeensed süsteemid vedelikust (1. faas), tahkest ainest (2. faas) ja setetest. faas- agregaatolek (vedel, tahke ja gaasiline). Heterogeenseid kasutatakse kvalitatiivses analüüsis tuvastamiseks, ainete eraldamiseks ja ka kvantitatiivses analüüsis. Rakendused heterogeensete süsteemide jaoks: 1) Sadestamine ja sademete lahustamine 2) Aurutamine ja aurustamine, destilleerimine.
JNE.- küllastunud lahuses oleva sademe molaarsete K-ioonide korrutis. Lahustuvusprodukt – heterogeense protsessisooli konstant. Mida suurem on sademe lahustuvus, seda suurem on sademe produkt . Lahustuvus(mol / l) - nendes tingimustes nõrgalt lahustuva aine kontsentratsioon küllastunud lahuses.
28) Kvalitatiivse analüüsi eesmärk: asjade tuvastamine. Enamasti piiratakse neid. Seetõttu peate teadma nende sadenemise tingimusi: 1) in-in lahustuvus. Mida madalam on sademe lahustuvus, seda suurem on sademe täielikkus. , kui kontsentratsioon ei ületa 10^-6 mol/l. 2) Sadeaine kogus. Mida suurem on sademe kontsentratsioon, seda suurem on sademete täielikkus. 3) Sadestaja dissotsiatsiooniaste. Soovitatav on kasutada tugevat elektrolüütide sadestajat. Ta on aktiivsem. NH4-nõrk elektrolüüt ja NaOH-tugev elektrolüüt
Mg+NaOH → Mg(OH)2+2Na
Sademete täielikkus ärkab rohkem.
NH4OH ↔ NH4+OH
NaOH ↔ Na+OH 4)pH-p-ra
Iga sade langeb teatud pH-r-ra juures, see võimaldab teil ioone eraldada. 5) Võõrelektronide olemasolu lahuses. Võõrad elektrolüüdid-ei sisalda identseid ioone sadestavate ja sadestunud ioonidega.
Näide:
29) Vähelahustuva ühendi lahustuvus. sõltub tugevate elektrolüütide olemasolust lahuses, millel ei ole sademega ühist iooni ja millel on ühine ioon. Tugeva elektrolüüdi olemasolu, millel ei ole sademega samanimelist iooni, suurendab lahustuvust, vähendades ioonide aktiivsust lahuses. Seda nähtust nimetatakse soolaefektiks. Soola efekt - sademete lahustuvuse suurendamine kõrvalise elektrolüüdiga. Näide: BaSO4 p-väärtus 0,1 M KNO3-s suureneb 2,2 korda.
30 ) Sademe lahustamiseks on vaja valmistada lahus küllastumata sademe peale. See saavutatakse: 1) lahjendamisel – vee lisamisega. Seda meetodit kasutatakse hästi lahustuvate sademete puhul. 2) gaasi eraldumine FeS ↓ + 2HCl → FeCl2 + H2S Keq. \u003d PR (FeS) / Kdiss. H2S >> 1-reaktsioon kulgeb 3) Nõrkade elektrolüütide teke 4) OVR (ioonide laengu muutus lahuses) Sademe lahustumine sõltub Sademe lahustumise tasakaalust, kui Krav.> 1, toimub lahustumine.
31) Komplekssust kasutatakse laialdaselt nii kvalitatiivses kui ka kvantitatiivses analüüsis, kuna need on värvilised.
Komplekssed ühendid on keeruline rühm; nimisõna. Lahenduses tervikuna, erinedes St selle moodustavatest komponentidest Kompleksi kuuluvad: keskus. Aatom ja legendid. keskne aatom- osake, mille ümber paiknevad legendid. Ligandid-võivad olla anioonid (kloor, boor, jood) molekuli koostis võib sisaldada orgaanilisi ja anorgaanilisi. Näide: ^2+ CI2 doonorligandid e.
32) Redoksreaktsioone kasutatakse laialdaselt analüütilises keemias nii kvalitatiivses kui ka kvantitatiivses analüüsis. Oksüdatsioon on elektronide loovutamine. Elektronide taastamine-rakendus. Oksüdeeriv aine võtab vastu elektrone ja läheb redutseerivasse vormi Redutseerija, loobudes elektronidest, läheb oksüdeerivasse vormi, seega iga oksüdeerija kohta vastavalt. konjugeeritud redutseerija või vastupidi.
OVR tüübid: 1) Intermolekulaarsed - reaktsioonid, mille käigus oksüdeerivad ja redutseerivad aatomid on erinevate ainete molekulides, näiteks: H2S + Cl2 → S + 2HCl 2) Intramolekulaarsed - reaktsioonid, mille käigus oksüdeerivad ja redutseerivad aatomid on sama aine molekulides. , näiteks: NH4NO3 → N2O + 2H2O. Mida tugevam on oksüdeerija, seda nõrgem on konjugeeritud redutseerija.Neid kasutatakse keemias. analüüsi meetod.
33) Sorptsiooniprotsessid- põhineb tahke või vedeliku neeldumisel lahusest või gaasist. Asjad, mis neelavad muid asju, nn. sorbent .(aine) Sorptsioon jaguneb: - adsorptsioon - aine neeldumine pinnal, - absorptsioon - aine absorptsioon sorbendi mahu järgi. Mida suurem on aine kontsentratsioon, seda suurem on sorptsioon. Sorbendid jagunevad molekulaarseteks (absorbeerivad molekulid) ja ioonvahetusteks (absorbeerivad ioonid). Ekstraheerimise efektiivsus määrab koefitsiendi. levitamine. K jaotus = C in-va (orgaanilises faasis) / C in-va (vesifaasis) Ekstraheerimine- ühe komponendi imendumine, lahustumine. Seda saab kasutada katioonide ja anioonide eraldamiseks ja kontsentreerimiseks.
1) Analüüsi arvu ülesandeks on analüüsitava asja sisu määramine objektis. Sisaldust saab väljendada järgmiselt: 1) tahkete ainete puhul - w (in-va) objektis, g / t, mg / kg; 2) vedelike puhul - w (in-va) lahuses, mol / l, g / l jne.
Analüütika ülesanne keemia, sealhulgas analüüside arv üht või teist elementi sisaldavate asjade määramisel, see on faasianalüüs. Näiteks: Si võib olla kujul SiO2, AI2O3*SiO3.
meetodid: keemiline (keemiliste reaktsioonide alusel), füüsikaline (ainete füüsikaliste omaduste uurimisel sõltuvalt nende koostisest.), keemilis-füüsikaline (keemilises reaktsioonis saadud ainete füüsikaliste omaduste uurimisest).
2) On: süstemaatiline, juhuslik, möödalaskmised. Süstemaatilist saab pakkuda:
Metoodiline (vead sõltuvad instrumentidest ja reaktiivide sagedusest)
Toimimisvead – ärge viige analüüsi õigeaegselt läbi.
Juhuslikud vead - mustrit pole, ei saa ette näha (temperatuur, niiskus)
Puudused on jämedad vead (vale arvutus, lahenduse sõelumine).
Vead võivad olla absoluutsed ja suhtelised.
Absoluutne – erinevus saadud ja tegeliku tulemuse vahel.
Suhteline – absoluutvea mass tegelikule tulemusele.
3.) Meetod põhineb kaalumisel ref. esemed ja saadud keemia. reaktsioonid analüüdis. kaalud Kaalumise täpsus analüüdi kohta. kaalud = 2*10^-4. Meetod on täpne, kuid väga aeganõudev. Seda kasutatakse veini, piima jne analüüsimisel. See jaguneb: - settimismeetodiks (asjade settimise alusel - nende filtreerimisel, pesemisel ja kuivatamisel); ja – destilleerimismeetod (põhineb lenduvate ainete eemaldamisel kuumutamise või reaktiividega töötlemise teel).
Sademete nõuded: Peab olema madala lahustuvusega, kiiresti filtreerima ja pesema mustused ära.
Nõuded filtrile: Sadestaja peab komponendi täielikult sadestama. Nõuded kaalule see on settekass. kaalu välja ): kaaluvormi koostis peab täpselt vastama selle keemilisele koostisele. valem ja peab taluma kõrgeid temperatuure ja keemia. stabiilne.
4.) kaassade- mitme aine samaaegne sadestamine. Esineb pinnapealne (asjade neeldumine settepinnas) või välis- ja sisesadestamine (setteosakeste mehaaniline püüdmine lahuse osaga).
Kaassademete vähendamise viisid: setete kordussadestamine, setete pesemine. Kaassademete rakendamine: Mikrokomponentide kontsentratsioonide suurendamiseks, ainete Mg + 2OH Mg (OH) 2 tuvastamiseks võivad mõned sademed absorbeerida indikaatoreid, samal ajal kui indikaatori värvus muutub.
5) 1. Kõrvaliste elektrolüütide olemasolu (temperatuur, keskkonna pH, lahuse iseloom) Soolaefekti olemasolu. 2. Temperatuuri tõustes suureneb enamiku sademete lahustuvus. 3. pH mõju: Sademe lahus oleneb söötme pH-st Sademete pH sõltub indikaatorite pH-st. 4. Lahusti olemuse mõju. 5. võõrainete olemasolu
6.)
Teisendusteguri F-suhe molaarne. mass määratud. in-va ja molaarne. moodustuvad massi massid. F=x*M def..kuju/y*M kaal.kuju. Kus x ja y on numbrid, mis võrdsustavad aatomite arvu lugejas ja nimetajas. Setitamismeetodis on: 1) määratud vorm - analüüsitav sisaldus. 2) sadestunud vorm-sete, mis sadestatakse ja 3) kaal-sete, mida kaalutakse. m(def. vorm)=F*m(kaaluvorm)*100%/m proovi. Nt: Fe(def.vorm) →Fe(OH)3 ↓(sadenev vorm)→Fe2O3(kaaluvorm).
7)
mahuline meetod- põhineb teise lahusega reageerinud lahuse mahu mõõtmisel. Analüüsiks peab teil olema: analüüsitav lahus, tiitrimislahus on täpselt teadaoleva kontsentratsiooniga lahus ja tiitrimine on ühe lahuse järkjärguline lisamine teisele lahusele kuni lahuse lõpuni. Üks lahus lisatakse tiitrimiskolbi ja teine lahus büretti. Seejärel tiitritakse üks lahus teisega. Meetodi eelis: meetod on kiire, kuid vähem täpne kui kaalumeetod. Analüüsi ülesanne on täpselt kindlaks määrata samaväärsuse punkt.
8) Meetod põhineb neutraliseerimisreaktsioonil H3O+ OH↔ 2H2O
Meetodit kasutatakse hapete, aluste, happelise või aluselise reaktsiooniga soolade eraldamiseks. Samaväärne punkt- reaktsiooni lõpu hetk.See määratakse tiitritud lahuse värvimuutuse järgi. Üks fikseerimismeetodeid on indikaatormeetod. Indikaatorid - ained, mille tõttu on võimalik kindlaks teha samaväärsuse lõpp-punkt (tiitritud lahuse värvi järsu muutumise hetk).
9). Pipeteerimise meetod. Osa analüüsitavast ainest lahustatakse mõõtekolvis, lahjendatakse veega märgini, lahus segatakse, pipetiga võetakse lahuse alikvoot ja tiitritakse. Peate mõõtma 3 korda. Võtke tiitrimiseks kasutatud lahuse keskmine maht. Ühe kaalu meetod. Võtta analüüsitud in-va-st eraldi, lähedase suurusega proov. Lahustage suvalises koguses vees ja tiitrige saadud lahused täielikult. Viga ei tohiks ületada 0,1%
10.)
Happe-aluse indikaatorid- Need on lahustuvad komplekssed orgaanilised ühendid, mis võivad sõltuvalt lahuse pH-st muuta oma värvi. Keemilise olemuselt on need nõrgad happed või alused, mis lahuses osaliselt dissotsieeruvad. Happe-aluse indikaatorid on reeglina pöörduvad indikaatorid, mis võivad sõltuvalt lahuse pH-st pööratavalt muuta värvi.
Kromofoori teooria selgitab indikaatorite värvi. Iooniline teooria viitab kahe indikaatormolekuli vormi - happelise ja aluselise vormi - olemasolule lahuses
11) Valmistatud lahused valmistatakse keemiliselt puhta aine täpsest proovist ja selle lahustest teatud koguses vees. standard. Standardiseeritud- nende kontsentratsioon määratakse standardlahustega. Nende hulka kuuluvad ebastabiilsed ained. Tiiter-näitab määratud massi. in-va interakteerudes 1 ml selle lahusega. Molaarmassekvivalendidained- ühe kaal palvetama ekvivalendid, mis võrdub ekvivalentsusteguri korrutisega molaarmass see ained. Aine ekvivalent - molekul või selle osa on eraldunud. või liituda 1 ühekordselt laetud ioon. H+ ja OH-
12) Tiitrimiskõverad- näidata lahuse pH muutust tiitrimise ajal. Kasutatakse indikaatori valimiseks. Kõveral on järsk pH hüpe, hetkel, mil reaktsioon lõpeb.PH hüpe algab kõrgema pH juures ja lõpeb pH=10 juures. Nõrk teile tugevad põhialused. T.e. pH = 8,9 juures kasutatakse fenoolftaleiini indikaatorit. see muudab värvi pH = 8-10 juures. Üks fikseerimismeetodeid on indikaatormeetod. Indikaatorid on ained, mille abil on võimalik kindlaks teha samaväärsuse lõpp-punkt (tiitritud lahuse värvuse järsu muutumise hetk).
13) Mitmealuseliste hapete tiitrimine või polühappelistel alustel on mitu ekvivalentsuspunkti ja vastavalt sellele annab pH kõver mitu käänet, kuid enamasti mitte järsult väljendunud. Polüaluselised happed (H3PO4, H2CO3) dissotsieeruvad astmeliselt. Näiteks: H3PO4↔ H2PO-4 + H+, H2PO-4 ↔
HPO2-4 + H+, (HPO^-2)4 ↔PO3-4 + H+.
see on 0,1 H3PO4 tiitrimiskõver 0,1 M NaOH-ga
mitmealuseliste hapete tiitrimiskõveratel on mitu käänet, mis vastavad dissotsiatsiooni erinevatele etappidele. Mis m-umbes kuni-nii on tiitritud ühealuseliseks. F-f-ga tiitritakse see kahealuseliseks.
14) Meetod põhineb sademetel. Sademete tiitrimise meetodid: argentomeetria (AgNO3 tiitrimine), rodanitomeetria (NH4SCN tiitrimine), elavkuromeetria (Hg2(NO3)2 tiitrimine)
Rohkem meetodit: kõigist argentomeetria meetoditest lihtsaim ja samal ajal üsna täpne. Kasutatakse neutraalses või kergelt aluselises keskkonnas. Selle olemus seisneb vedeliku otseses tiitrimises kaaliumkromaadi indikaatoriga hõbenitraadi lahusega. AgNO3+K2CrO4(indikaator) → Ag2CrO4.↓(punane)+2KNO3. Mohri meetodit kasutatakse toiduanalüüsis laialdaselt. . Folgardi meetod: kasutatakse happelises keskkonnas. Põhineb hõbeioone sisaldava lahuse tiitrimisel NH4NCS või KNCS standardlahustega: Ag+ + NCS- ↔ AgNCS↓. Selle meetodi indikaatoriks on Fe3+ ioonid. Adsorptsiooni indikaatorid- Ained, mis võivad adsorbeeruda sette pinnal ja muuta luminestsentsi värvi või intensiivsust.
16)titrantNäitaja- keemia. in-va, muutes värvi, moodustades sademe, kui mis tahes komponendi kontsentratsioon lahuses muutub. Nt. 2 tüüpi: 1) reageerivad oksüdeeriva ainega või ärkavad ellu värvimuutusega Nt. Tärklis (indikaator, värvitu) + I2 → I2 * tärklis (sinine värvus). 2) muudab oma värvi sõltuvalt RH potentsiaalist. A) Permanganatomeetria – KMnO4 titrant, happeline sööde. MnO4+5e+8eH→Mn^2++4H2O (fe=1/5). B) Kromatomeetriline tiitrimisvahend K2Cr2O7, happeline keskkond. Cr2O7+6e+14H→2Cr^3++7H2O (fe=1/6) kõik ülestõusmised. C) Jodomeetriline tiitrimisvahend I2. KI. Na2SO3+I2+H2O→2I+Na2SO4. Kasutatakse ülestõusmiste analüüsis. D) Bromatomeetriline tiitrimisvahend Br2 C6H5OH+3Br2→C6H2Br3OH+3HBr. Seda kasutatakse väga harva E) Bromatomeetriline tiitrimine NaBrO3. 2BrO3+6H+5e→Br2+3H2O (fe=1/6)
17))titrant- täpselt teadaoleva tiitri (kontsentratsiooniga) reaktiiv. Näitaja- keemia. in-va, muutes värvi, moodustades sademe, kui mis tahes komponendi kontsentratsioon lahuses muutub. W \u003d N * V * 1000 / V (H2O), kus N on lahuse normaalsus, V on lahuse maht. Vee karedust mõõdetakse mg * ekv / l. Kareduse määrame Trilon B abil. Kompleksomeetria põhineb lahustuvate kompleksühendite moodustumise reaktsioonidel. Kompleksomeetriline tiitrimine jaguneb kompleksomeetriaks ja elavhõbedaks. Nende meetodite aluseks on reaktsioon määratletud vahel. in-m ja reagendiga ning selle reaktsiooni tulemusena tekivad kompleksühendid (see on ühend, mis koosneb kompleksi moodustavast ainest ja ligandidest, mis on selle lähedalt ümbritsetud).
18) Põhineb laetud osakeste liikumisel elektriväljas. Osakesed on vedelikus. Osakesed liiguvad elektriväljas
erinevatel kiirustel. katood-negatiivselt laetud e; anood positiivne. Neutraalsed osakesed lähevad samuti elektroodile, kuid aeglasemalt.Osakeste kiirus sõltub nende laengust ja liikuvusest ning osakeste liikuvus osakeste suurusest. Mida suurem on osakeste laeng ja mida väiksem on nende suurus, seda kiiremini nad liiguvad. Seda kasutatakse kogu orgaanilise aine analüüsimiseks. ja anorgaaniline. c-c Klassifikatsioon: tsooniline elektroforees ja kapillaar. Piima analüüsimisel kasutatakse tsoonielektroforeesi, veini analüüsimisel kapillaarelektroforeesi. PILT
19) On otsene ja kaudne. Põhineb meili mõõtmisel. parameetrid olenevad lahuse koostisest.Enamik neist põhinevad elektrolüüsil. Järgmisena saab mõõta. parameetrid: lahuse takistus ja elektrijuhtivus, voolutugevus, elektroodi potentsiaal. Electrochem. meetodid jagunevad: konduktomeetria, potentsiomeetria, volameetria, kulomeetria, elektrogravimeetria. Konduktomeetria hõlmab elektrolüütide elektrijuhtivuse mõõtmise meetodeid. Potentsiomeetria põhineb indikaatorelektroodi potentsiaali mõõtmisel (elektrood on andur). Pinge. Kulomeetria põhineb elektrihulga mõõtmisel. Elektrogravimeetria - analüüsitava lahuse elektrolüüsil el. praegune.
20) Meetod põhineb lahuse elektrijuhtivusel. Koduktromeetrias mõõdetakse lahuse takistust spetsiaalsetes. elektrolüütiline rakud. Konduktomeetria jaguneb otseseks ja konduktomeetriliseks tiitrimiseks. . Konduktomeetriline tiitrimine- See on kaudne meetod, mille eesmärk on määratleda. samaväärsuspunktid. Kasutatakse määratlemiseks ekvivalentpunktid, kasutades graafikut, kat. näitab lahuse elektrijuhtivuse sõltuvust titrandi mahust. T. samaväärsus- tiitrimise hetk, kui lisatud tiitrimise ekvivalentide arv on võrdne määratud aine ekvivalentide arvuga proovis.
21) Indikaatorelektroodi .. (elektrood-sensor) potentsiaali mõõtmise põhjal ). Indikaator.elektrood-elektrood, potentsiaalne kass. oleneb analüüsi koostisest. elektroodi absoluutset potentsiaali ei saa mõõta. delta E (elektroodi potentsiaal) \u003d E (ind.) - E ^ 0 Elektroodi potentsiaali mõõtmiseks kasutatakse potentsiomeetreid, need koosnevad kahest elektroodist. Indikaatorelektroodid on: elektroodid, kassi pinnal. toimub elektronide ja elektroodide vahetus, kus toimub ioonide vahetus Potentsiomeetriline. tiitrimine põhineb indikaatorelektroodi potentsiaali mõõtmisel tiitrimise ajal. Ekvivalentsuspunkti saab näha järsu hüppega, selleks peate koostama graafiku ja seda nägema.
22) Kulomeetria põhineb teatud aine elektrokonversioonile kulunud elektrienergia hulga mõõtmisel. Samuti on olemas kaudne kulomeetria või kulomeetriline tiitrimine, mis põhineb analüüsitava aine ja tiitrimise vastasmõjul. Voltammemeetria põhineb voolu sõltuvuse kiirgusel välisest. Pinge. Selle meetodi jaoks kasutatakse 2 indikaator- ja standardelektroodi. Kulomeetria on hea, sest standardlahuste kasutamine pole kohustuslik. Elektrienergia koguse valem: Q (kulon) = I (vool) * tau (analüüsi aeg).
23) In-in eraldamise ja analüüsi meetod, mis põhineb jaotusel kahe faasi vahel, mis ei segune – liikuv ja liikumatu. Statsionaarne faas on tahke aine ja liikuv faas on vedelik või gaas, mis läbib statsionaarset faasi Kromatograafia puhul on hea see, et saate protsesse mitu korda korrata. See meetod on universaalne, st. tahke, vedela ja gaasilise aine eraldamine ja määramine Comm. Iga sorptsiooniprotsess xp-Xia jaotuskonstant Kraspred.=Snepodv.*Sdvizh. Kromatograafia kolonnide läbimõõt on 4-6 mm. Ioonivahetuskromatograafia on vedelikkromatograafia katioonide ja anioonide eraldamiseks.Seda kromatograafiat kasutatakse näiteks vee puhastamiseks. On ka paberkromatograafia, aga see on halb selle poolest, et see jaguneb aeglaselt ja suurt hulka aineid ei saa korraga võtta.
24) Põhineb liikuva ja statsionaarse faasi vahelisel ioonivahetusel (ioonivaheti) Olemas on ka katioonvahetusvaiku (vahetatud katioonid), anioonivahetusvaiku (anioonid) ja amfolüüte (vahetatud anioonid ja katioonid). Ioniidid on looduslikud ja looduslikud ja ka kunstlikud. Seda kasutatakse katioonide eraldamiseks, elektrolüütide eraldamiseks mitteelektrolüütidest ning isegi veini ja piima analüüsimisel. Sorbendid- tahked ained või vedelikud, mis imenduvad keskkonnast. Keskmised gaasid. Seal on absorbendid-moodustab imendunud veega lahuse ja adsorbendid- imendub sisse-sisse. Seal on tahked sorbendid, kass. jagatud lihvitud ja kiuliseks.
25) Põhineb interaktsioonianalüüsil. in-va elektromagnetkiirgusega. Iga sisend moodustab kiirgusega suhtlemisel spektri. Vahemik-järjestatud lainepikkuse elektromagnetkiirguse järgi. Resonants- sobivad sagedused. Kiirgusliigid: röntgen, UV, IR, raadiolained, magnetväli. Aatomid ja molekulid on võimelised kiirgust neelama, kiirgama ja hajutama. Spektrimeetodid jagunevad aatomi- ja molekulaarseteks meetoditeks. Aatomiline põhineb aatomite vastasmõjul elektromagnetkiirgusega, see jaguneb aatomiemissiooni ja aatomabsorptsiooni analüüsiks. Emissioon on emissioon, emissioon. Molekulaarspektrid-elektromagnetilised kiirgus- ja neeldumisspektrid. GRAAFIKA2
26) Lähtuvalt defineerimisvõimest. in-va, segu elektromagnetkiirgust neelav komponent On olemas fotomeetrilised ja spektrofotomeetrilised meetodid. Fotomeetrilist meetodit mõõdetakse fotomeetriga, spektrofotomeetrilist aga spektromeetrit. Seal on h. Bougueri neeldumine: D=-LgT= E*L*c, kus D on lahuse tihedus, T on läbilaskvus, L on paksus, c on kontsentratsioon. Sellest z. sellest järeldub, et mida suurem on lahuse kontsentratsioon, seda suurem on lahuse tihedus. Tavaliselt võrreldakse fotomeetrilises analüüsis kiirguse intensiivsust. Kalibreerimisgraafikul on üles ehitatud lahuse tiheduse sõltuvus selle kontsentratsioonist ja selle graafiku järgi tema kontsentratsioon.
27) Need kaks meetodit põhinevad valguse intensiivsuse mõõtmisel. Turbidimeetria-häguse keskkonna analüüsi meetod. Kasutatakse analüütika jaoks. määratlused erinevates keskkondades. Kuid see meetod ei ole väga täpne ja seda kasutatakse ainult komponentide määramiseks, kui suurt täpsust pole vaja. Nefelomeetria- kasutatakse kloriidide (AgCl) ja sulfaatide (BaSO4) määramiseks.
28) Aatomi emissioon-põhineb aatomite elektromagnetilise kiirguse emissioonil, kass pannakse leeki. Meetodi olemus: analüüsitav lahus gaasipõleti leegis. Kasutatakse metallurgias. See meetod põhineb asjaolul, et iga elemendi aatomid võivad kiirata teatud lainepikkusega valgust, kuid selleks, et aatomid hakkaksid valgust kiirgama, tuleb neid ergutada, mida rohkem aatomeid ergastatakse, seda heledam on kiirgus. . See meetod on väga täpne. Aatomi neeldumine- põhineb valguse neeldumisel. Seda meetodit kasutatakse ka metallurgias, enamiku metallide puhul.Meetod on hea, kuna see on väga lihtne, kuid korraga ei saa kasutada mitut elementi.
29) Tuginedes luminestsentsi nähtusele. Seda meetodit kasutatakse orgaanilises keemia, võimaldab see tuvastada segudes in-va. On olemas fluorestsentsanalüüs (see meetod ei ole väga selektiivne), fosforestseeruv analüüs (sellel on kõrge selektiivsus) Selektiivsus-see on ühe in-va omadus valida teise in-va omadus.
30) See meetod kasutab keemia jaoks röntgenspektreid. analüüs in-in. Selle abil saate määrata analüüsi kvalitatiivse ja arvu. See põhineb asjaolul, et kui aatom on ergastatud, eemaldatakse elektronid sisekestelt. Elektronid väliselt kestad hüppavad tühjadesse kohtadesse, vabastades liigse energia kvanti kujul. Ja nende kvantide arvu järgi on võimalik määrata arv ja kvalitatiivne analüüs.
31) Refraktomeetria on meetod asjade uurimiseks, mis põhineb valguse murdumisnäitaja määramisel. Seda kasutatakse määratlemiseks füüsikalis-keemiline. parameetrid in-in. n on murdumisnäitaja. Coef. murdumine: n = sin (alfa) / cos (beeta) Seda kasutatakse koostise ja in-in, samuti kemikaali kvaliteedi määramiseks. koostis toodetes. Polarimeetria- valguse emissiooni astme alusel. Seda meetodit kasutatakse analüütilises keemias, eeterlike õlide analüüsimisel ja kiirguse uurimisel. Kõik mõõtmised tehakse polarimeetritega.
32) Tuumamagnetresonants on asjade elektromagnetilise energia resonantsne neeldumine. See nähtus avastati 1945. aastal. Seda kasutatakse füüsikalises keemias. analüüsimeetodid. Spektromeetri põhiosa on magnet, kass. asetatud anumasse elektromagneti pooluste vahele. Seejärel hakkab see anum pöörlema. Kui magnetväli hakkab suurenema, hakkavad nad lõikama tuumasid, millele spektromeeter on häälestatud.Need näidud registreeritakse ja pööratakse nii kiiresti kui võimalik.
33) IR-spektromeetria- põhineb IR-valguse neeldumisel. Kui IR-valgus neeldub molekulis, suureneb vibratsiooni- ja pöörlemisliikumine. Application-def. kvalitatiivne ja arvuline analüüs. ultraviolett- meetod põhineb v-m ultraviolettkiirguse neeldumisel. Analüüsi käik: UV-valgus lastakse läbi lahuse, iga molekul neelab teatud koguse. valgus.
34) Massispektromeetria on füüsiline meetod aine laetud osakeste massi ja nende laengu suhte mõõtmiseks. Selle meetodi abil töötatakse välja uued ravimid eristamatute haiguste jaoks. Seda kasutatakse uimastite ebaseaduslikul levitamisel. Tuumaenergia on mõeldamatu ilma massispektroskoopiata. Massispektromeetri saamiseks tuleb molekulid muuta ioonideks, seejärel on need ioonid vaja viia gaasifaasi vaakumis, on vaja vaakumit, et ioonid liiguksid takistusteta ja kui vaakumit pole, siis ioonid muutuvad laenguta osakesteks.
35) EPR - energia neeldumine paramagnetilisi osakesi sisaldavate asjade poolt. Põhineb asja vastasmõjul magnetväljaga. Kasutatakse paramagnetiliste osakeste uurimiseks, kasutatakse laialdaselt keemias. EPR - magnetresonantsi erijuhtum Raadiospektroskoopilise aluseks on. aine uurimismeetodid EPR nähtuse olemus seisneb elektromagnetilise kiirguse resonantsne neeldumises paaritute elektronide poolt. EPR-i avastas Zavoisky 1944. aastal.