АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ЗДРАВООХРАНЕНИЮ и

СОЦИАЛЬНОМУ РАЗВИТИЮ РФ

ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Фармацевтический факультет

Кафедра общей химии

 

 

АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

Учебный план, программа, методические указания по выполнению контрольных работ, контрольные задания для студентов заочного отделения фармацевтического факультета

 

 

Иркутск, 2008

ВВЕДЕНИЕ

Главной задачей аналитической химии с курсом инструментальных методов анализа является выработка у будущих провизоров наиболее существенных навыков проведения качественного и количественного анализа неорганических и органических веществ, широко используемых в фармации.

Курс аналитической химии (аналитики) является базовым в системе подготовки провизоров. Умение выполнять качественный и количественный анализ химическими и инструментальными методами крайне необходимо для последующего успешного освоения физической и коллоидной, органической, биологической, фармацевтической, токсикологической химии, технологии лекарственных форм и других специальных дисциплин.

В результате изучения аналитической химии с курсом инструментальных методов анализа и в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта 040500 (фармация) студенты должны приобрести следующие знания, навыки и умения.

Студент должен знать:

1. Цели, задачи аналитической химии, химического анализа; пути и способы их решения.

. Роль и значение методов аналитической химии в фармации, в практической деятельности провизора, исследователя.

. Основные разделы аналитической химии, химического анализа. Основные понятия аналитической химии, аналитические реагенты.

. Основные этапы развития аналитической химии, ее современное состояние.

. Связь аналитических свойств соединений с положением составляющих их элементов в Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева.

. Применение основных положений теории растворов, учения о химическом равновесии, химической кинетике, катализе, адсорбции в аналитической химии.

. Принципы качественного анализа. Качественный анализ основных классов неорганических и органических веществ.

. Основы методов выделения, разделения, концентрирования веществ.

. Использование современных физических и физико-химических методов в качественном анализе.

. Основы гравиметрии, титриметрии, инструментальных (физических и физико-химических) методов количественного анализа.

. Основы математической статистики применительно к оценке правильности и воспроизводимости результатов количественного анализа.

. Основные литературные источники и справочную литературу по аналитической химии.

Студент должен уметь:

1 Самостоятельно работать с учебной и справочной литературой по аналитической химии.

. Отбирать среднюю пробу, составлять схему анализа, проводить качественный и количественный анализ вещества в пределах использования основных приёмов и методов, предусмотренных программой.

. Выполнять исходные вычисления, итоговые расчёты с использованием статистической обработки результатов количественного анализа.

. Пользоваться мерной посудой, аналитическими весами.

. Владеть техникой выполнения основных аналитических операций при качественном и количественном анализе вещества.

. Готовить и стандартизовать растворы аналитических реагентов.

. Работать с основными типами приборов, используемых в анализе (микроскопы, фотоэлектроколориметры, флуориметры, спектрофотометры, потенциометры; установки для кулонометрии, хроматографы и др.).

. Оформлять протоколы анализов.

. Применять полученные знания для анализа лекарственных средств и других биологически активных веществ.

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ.

По учебному плану курс аналитической химии по заочному обучению изучается на 3-м курсе, пятом семестре. В соответствии с учебным планом и рабочей… Для подготовки к экзамену и выполнения контрольных работ в приложении… Контрольные работы выполняются в отдельных тетрадях и представляются на кафедру через деканат в сроки, установленные…

ЗАДАЧИ ЛЕКЦИЙ, ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ И САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

Задачи лекций: - изложить современное состояние программных вопросов по курсу аналитической… изложить теоретические основы химического качественного и количественного анализа, применение инструментальных методов…

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Выполнение контрольных заданий

Перед каждой контрольной работой в настоящем пособии изложены краткие методические указания по решению задач. Контрольная работа должная быть аккуратно оформлена, номера и условия задач… Работы должны быть датированы, подписаны студентом и представлены на рецензирование. Если контрольная работа не…

Лекции

Для студентов читаются лекции по важнейшим разделам качественного и количественного анализа. На лекциях даются рекомендации для самостоятельного изучения аналитики. Лекции читаются в период установочных или лабораторно-экзаменационных сессий.

 

Лабораторно-практические занятия

Для овладения методами качественного и количественного анализа, получения навыков работы с измерительной посудой и приборами, умения приготовлять растворы нужной концентрации и рассчитывать полученные результаты анализов студенты выполняют лабораторный практикум. Контроль самостоятельной подготовки студентов к занятиям и теоретического материала осуществляется путём тестированного входного контроля.

 

Зачёт

Получают зачёт, выполнив лабораторный практикум. Студенты, получающие зачёт, предъявляют лабораторный журнал с пометкой преподавателя о выполнении всех работ, предусмотренных планом. Студентам может быть предложен тест итогового контроля знаний по всему курсу. В зачётную книжку студента преподаватель проставляет зачёт после защиты студентом всех лабораторно-практических занятий и положительной оценки (зачтено) трех контрольных работ.

 

Консультации

В случае затруднений при изучении аналитики следует обращаться на кафедру за письменной или устной консультацией к преподавателю, рецензирующему контрольные работы.

 

Экзамен

К сдаче экзамена допускаются студенты, выполнившие три контрольные работы и получившие зачет по лабораторному практикуму. Экзаменатору студенты предъявляют зачётную книжку, направление на экзамен и зачтённые контрольные работы.

4. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ И КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ

 

Тема I. Качественный анализ - дробный и систематический.

В данных методических указаниях и методических указаниях кафедры по качественному анализу изучение свойств катионов основано на кислотно-основной…   Таблица 1 - Кислотно-основная классификация катионов Номер группы Групповой реагент Катионы …

Тема II. Гомогенные равновесия. Теория электролитической диссоциации. Расчет pH в растворах сильных и слабых кислот и оснований. Химическое равновесие. Закон действующих масс. Буферные растворы, расчет pH в буферных растворах.

При выполнении задания по этой теме важно правильно применять основные положения теории электролитической диссоциации для написания уравнений диссоциации сильных и слабых электролитов Используя константы кислотности (К_а) и основности (К_в) необходимо уметь выводить формулы для расчета [Н⁺], [ОН^-] и рН, рОН в растворах слабых кислот и оснований, а также в присутствии их солей. Следует изучить механизм действия буферных растворов и использование их в систематическом ходе анализа.

Пример 1. Рассчитать рН в 0,025 М растворе хлороводородной кислоты.

Решение:

HCl↔H⁺+Cl^-

[Н⁺] = c(HCl) = 0,025 моль/л

рН = -lg[Н⁺] = -lg0,025 = 1,6.

Пример 2. Рассчитать рН 0,015 М раствора муравьиной кислоты. Как изменится рН, если к 20 мл этого раствора прибавить 25 мл 0,01 М раствора формиата натрия?

Решение:

НСООН→НСОО^-+Н⁺

До добавления формиата натрия [Н⁺] = [НСOO^-]

рН = -lg[Н⁺] = 2,79.

Рассчитаем концентрации муравьиной кислоты и формиата натрия после смешивания растворов:

При добавлении формиата натрия диссоциация муравьиной кислоты подавлена, следовательно [HCOO^-]=c(HCOONa)=0,0055 моль/л

рН=3,67.

При добавлении формиата натрия рН раствора повышается за счет подавления диссоциации муравьиной кислоты в присутствии одноименного иона.

Тема III. Протолитические равновесия в растворах солей. Степень и константа гидролиза. Расчет рН в растворах гидролизующихся солей.

Пример 1.Вычислить [H+] и pH 0,005 M NH4NO3, а также степень и константу гидролиза NH4NO3. Решение: Составляем уравнение реакции гидролиза: NH4+ + H2O = NH4OH + H+.

Тема IV. Гетерогенные равновесия в аналитической химии. Произведение растворимости (константа растворимости). Условия образования осадков. Влияние на полноту осаждения одноименного иона, рН раствора, постороннего электролита («солевой эффект»).

Гетерогенные равновесия устанавливаются на границе раздела фаз (осадок - насыщенный раствор над осадком). Данное равновесие характеризует константа растворимости (K_s) или произведение растворимости (ПР). Используя значения ПР (K_s) необходимо уметь рассчитывать молярные (моль/л) и массовые (г/л) концентрации ионов в растворе малорастворимого соединения в воде и в присутствии одноименных ионов. Следует знать условие образования осадков и уметь решать вопрос о возможности их образования при смешивании растворов.

Пример 1. Рассчитать молярную (моль/л) и массовую (г/л) растворимость сульфата кальция, если ПP(CaSO₄)=2,5·10^-5.

Решение:

Запишем равновесие в рассматриваемой системе:

CaSO₄→Са²⁺ + SO₄^2-.

Обозначим молярную концентрацию соли в насыщенном растворе (растворимость) - s (моль/л), тогда [Са²⁺] = [SO₄^2-] = s.

Запишем выражение ПР:

ПР=[Са²⁺][SO₄^2-] = s², .

Массовая растворимость сульфата кальция будет равна:

S(г/л)=s(моль/л)·M(CaSO₄)=5·10^-3·136=0,68 г/л.

Пример 2.

Смешали 500 мл 0,002 М раствора хлорида бария и 500 мл 0,001 М раствора сульфата калия. Выпадет ли в этих условиях осадок сульфата бария? ПР(BaSO₄)=1,1·10^-10.

Решение: Условие образования осадков: произведение концентрации ионов должно быть больше произведения растворимости ПКИ>ПР.

ПКИ = с(Ва²⁺)·c(SO₄^2-).

При смешивании равных объемов растворов, концентрации ионов уменьшаются в 2 раза, следовательно:

[Ва²⁺] = с(ВаСl₂) = 0,001 моль/л

[SO₄^2-] = c(K₂SO₄)=0,0005 моль/л

ПКИ = 0,001·0,0005 = 5·10^-7, ПКИ>ПР, осадок выпадает.

Пример 3.Рассчитать растворимость фосфата серебра в 0,02 М растворе фосфата натрия. ПР(Ag₃PO₄) = 1,3·10^-20.

Решение: Запишем уравнения равновесий для данной системы:

Ag₃PO₄ ↔ 3Ag⁺ + PO₄^3-

Na₃PO₄ → 3Na⁺ + PO₄^3-

ПР(Ag₃PO₄) = [Ag⁺]³[PO₄^3-].

Обозначим растворимость фосфата серебра в насыщенном растворе через s, тогда [Ag⁺]=3s, в присутствии одноименного иона растворимость фосфата серебра понижается, поэтому равновесная концентрация фосфат-иона будет определяться концентрацией фосфата натрия [PO₄^3-]=c(Na₃PO₄)=0,02 моль/л. Подставим эти обозначения в выражение ПР:

ПP(Ag₃PO₄) = s³·c(Na₃PO₄)

.

Тема V. Равновесия в растворах комплексных соединений. Константы устойчивости и нестойкости. Влияние избытка лиганда, разрушение комплексных соединений.

В водных растворах комплексных соединений устанавливается равновесие, которое характеризуется константой устойчивости (К_уст.) или величиной, обратной ей, константой нестойкости (К_н). Пользуясь величиной соответствующей константы, необходимо уметь рассчитывать равновесные концентрации ионов в растворе комплексных соединений в присутствии избытка лиганда и без избытка лиганда. Следует знать способы разрушения комплексов и уметь проводить расчеты, связанные с разрушением комплексов за счет образования малорастворимых соединений.

Пример 1. Рассчитать равновесную концентрацию ионов Zn²⁺ в 1 М растворе [Zn(NH₃)₄]Cl₂lgК_уст. = 8,7.

Решение:

[Zn(HN₃)₄]Cl₂→[Zn(HN₃)₄]²⁺ + 2Cl^-

[Zn(HN₃)₄]↔ Zn²⁺ + 4NH₃

К_уст. = 10^8,7 = 2,0·10⁹.

Обозначим [Zn²⁺]=x моль/л, тогда [NH₃]=4x моль/л. Величина х<<1, ею можно пренебречь, поэтому равновесная концентрация [Zn(NH₃)₄]²⁺ = c([Zn(NH₃)₄]²⁺) = 1 моль/л. Подставим равновесные концентрации ионов в выражение константы устойчивости:

.

Пример 2. Будет ли выпадать осадок оксалата цинка при добавлении к 0,001 М раствору [Zn(NH₃)₄]²⁺ 0,1 моль/л оксалата натрия, если равновесная концентрация аммиака в растворе составляет 0,1 моль/л?

ПР(ZnC₂O₄) = 2,75·10^-8, К_уст.([Zn(NH₃)₄]²⁺) = 2,0·10⁹

Решение: Осадок будет образовываться, если выполняется условие: ПКИ>ПР

ПКИ = с(Zn²⁺) с(CO₂O₄^2-)

c(CO₂O₄^2-) = c(Na₂C₂O₄) = 0,1 моль/л.

Равновесную концентрацию ионов цинка рассчитаем из константы устойчивости аммиакатного комплекса цинка [Zn(NH₃)₄]²⁺↔Zn²⁺ + 4NH₃

В растворе присутствует избыток аммиака, следовательно, равновесие сдвинуто в сторону образования комплекса, диссоциация комплекса подавлена [NH₃] = 0,1 моль/л.

ПКИ = 0,1·5·10^-9 = 5·10^-10

ПКИ<ПР, осадок в данных условиях не образуется.

Тема VI. Окислительно-восстановительные системы. Стандартный и реальный окислительно-восстановительные потенциалы. Уравнение Нернста. Влияние рН комплексообразования и осаждения на величину окислительно-восстановительного потенциала. Направление, последовательность протекания и константа равновесия окислительно-восстановительных реакций.

Количественной характеристикой окислительно-восстановительной способности редокс-пары являются значения стандартного и реального окислительно-восстановительного потенциала. Реальный окислительно-восстановительный потенциал рассчитывается по уравнению Нернста. При изучении этой темы следует обратить внимание на правильное написание уравнения Нернста для различных случаев окислительно-восстановительных систем: с участием твердых веществ, с участием ионов водорода и гидроксид-ионов и т.д., а также на расчет потенциала с учетом равновесных концентраций. Уравнения окислительно-восстановительных реакций необходимо составлять электронно-ионным методом. Молекулярные уравнения составлять не следует. На основании стандартных окислительно-восстановительных потенциалов уметь определять направление протекания реакций. Обратить особое внимание, как меняется величина потенциала системы при образовании комплексного и малорастворимого соединения.

Пример 1. Составить уравнение реакции между перманганат-ионом и пероксидом водорода в кислой среде электронно-ионным методом и записать уравнения Нернста для окислительно-восстановительных систем.

Решение:

MnO₄^- + 8H⁺ + 5e → Mn²⁺ + H²O x2

Н₂О₂ - 2е → O₂ + 2H⁺ x5

 

2МnО₄^- + 5Н₂О₂ + 6H⁺ → 2Mn²⁺ + 5О₂ + 8Н₂О

Составляем уравнения Нернста для окислительно-восстановительных систем:

Пример 2. Можно ли в кислой среде действием дихромата калия окислить: a) Fe²⁺ до Fe³⁺; б) Мn²⁺ до МnО₄^-?

Решение: Для решения вопроса необходимо сравнить стандартные окислительно-восстановительные потенциалы окислительно-восстановительных систем. Более сильным окислителем будет окисленная форма той системы, стандартный окислительно-восстановительный потенциал которой больше.

Потенциал системы Cr₂O₇^2-/Cr³⁺, больше, чем потенциал системы Fe³⁺/Fe²⁺ и меньше, чем потенциал системы МnО₄^-/Мn²⁺, следовательно, Fe²⁺ можно окислить до Fe³⁺ действием дихромата калия, а Мn²⁺ до МnО₄^- не окисляется.

5. КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ по теме «Теоретические основы аналитической химии и качественный анализ» (контрольная работа № 1)

 

. По каким принципам объединяют вещества в аналитические группы? Групповые реагенты и группы катионов в кислотно-основном методе анализа.

. Составьте схемы дробного и систематического анализа смеси катионов: Pb²⁺, Al³⁺, Fe³⁺, Ni²⁺. Напишите уравнения реакций обнаружения этих катионов (в молекулярной и ионной формах).

. Можно ли действием дихромата калия в кислой среде окислить Fe²⁺ до Fe³⁺, AsО₃^3- до AsО₄^3-, Мn²⁺ до МnО₄^-, SО₃^2- до SО₄^2-, SО₄^2- до S₂О₈^2-. Написать уравнения протекающих реакций с помощью электронно-ионного метода.

. Составьте схемы дробного и систематического анализа смеси катионов: NH₄⁺, Ca²⁺, Mn²⁺. Напишите уравнения реакций обнаружения этих катионов (в молекулярной и ионной формах).

. Составьте схемы дробного и систематического анализа смеси катионов: Ag⁺, Cu²⁺, Fe³⁺. Напишите уравнения реакций обнаружения этих катионов (в молекулярной и ионной формах).

. К раствору, содержащему ионы AsО₃^3- и SО₃^2-, в кислой среде добавили пероксид водорода. Какой из этих анионов будет окисляться в первую очередь? Написать реакции окисления-восстановления и уравнять их электронно-ионным методом.

. Составьте уравнения окислительно-восстановительных реакций электронно-ионным методом, если на раствор, содержащий ион марганца (II), подействовали: а) висмутатом натрия в присутствии азотной кислоты, б) пероксидисульфатом аммония, в) оксидом свинца (IV).

. Смесь сухих солей: нитрат ртути (I), хлорид хрома (III), нитрат цинка растворили в воде. Какие соединения будут в осадке, какие ионы будут в растворе? Составьте схему анализа, уравнения реакций в ионном виде для разделения, растворения образующихся осадков и обнаружения присутствующих в растворе катионов.

. Составьте уравнения реакций в ионном виде, происходящие при действии иодида калия на раствор, содержащий: a) Bi(NO₃)₃, б) CuCl₂, в) Na₂HAsO₄.

. Смесь сухих солей: нитрат серебра, нитрат ртути (П), хлорид хрома (III), нитрат марганца (II), нитрат свинца растворили в воде. Какие соединения будут в осадке, какие ионы будут в растворе? Составьте схему хода анализа, уравнения реакций в ионном виде для разделения, растворения образующихся осадков и обнаружения присутствующих в смеси катионов.

. Смесь сухих солей: нитрат серебра, хлорид бария, нитрат хрома (III), хлорид сурьмы (III) растворили в воде. Какие соединения будут в осадке, какие ионы будут в растворе? Составьте схему анализа, уравнения реакций в ионном виде для разделения, растворения образующихся осадков и обнаружения присутствующих в смеси катионов.

. Составьте уравнения окислительно-восстановительных реакций электронно-ионным методом, если на раствор, содержащий а) ионы Cr³⁺, подействовать пероксидом водорода в щелочной среде, б) ионы Cr₂O₇^2-, подействовать пероксидом водорода в кислой среде.

. Смесь сухих солей: сульфат калия (недостаток), хлорид аммония, нитрат стронция, хлорид кальция, хлорид бария растворили в воде. Какие соединения будут в осадке, какие ионы будут в растворе? Составьте схему хода анализа, уравнения реакций в ионном виде разделения, растворения образующихся осадков и обнаружения присутствующих в смеси катионов.

. Смесь сухих солей: сульфат калия, хлорид аммония, нитрат стронция, хлорид кальция, хлорид бария растворили в воде. Какие соединения будут в осадке, какие ионы будут в растворе? Составьте схему хода анализа, уравнения реакций в ионном виде разделения, растворения образующихся осадков и обнаружения присутствующих в смеси катионов.

. Составьте уравнения реакций в ионном виде, если на раствор, содержащий ионы Pb²⁺, Sn²⁺, Al³⁺, Zn²⁺, Cd²⁺, подействовали: а) избытком гидроксида натрия, б) избытком раствора аммиака.

. Смесь сухих солей: карбонат калия, хлорид хрома (III), хлорид железа (III), нитрат меди (II) растворили в воде. Какие соединения будут в осадке, какие ионы будут в растворе? Составьте схему анализа, уравнения реакций в ионном виде разделения, растворения образующихся осадков и обнаружения присутствующих в смеси катионов и анионов.

. Составьте уравнения окислительно-восстановительных реакций электронно-ионным методом, если на раствор, содержащий ионы хрома (III), подействовали: а) раствором перманганата калия в кислой среде, б) бромом в щелочной среде.

. Смесь сухих солей: хлорид сурьмы (III), нитрат висмута, нитрат свинца (II), хлорид марганца (II), хлорид меди (II) растворили в воде. Какие соединения будут в осадке, какие ионы будут в растворе? Составьте схему хода анализа и уравнения реакций в ионном виде разделения, растворения образующихся осадков и обнаружения присутствующих в смеси катионов.

. Рассчитать константу гидролиза, степень гидролиза и рН в 0,09 M растворе бромида аммония. Выведите формулы для расчета.

. Рассчитайте равновесные концентрации ионов железа (III) и фторид-ионов в водном растворе, содержащем комплекс К₃[FeF₆] с концентрацией 0,1 моль/л. Полная константа нестойкости комплексного аниона [FeF₆]^3- равна 10^-16,1.

Ответ: [Fe³⁺]=7,76·10^-4 моль/л; [Fe^-]=4,66·10^-3 моль/л.

. Рассчитайте концентрационные константы устойчивости b и нестойкости К_Н комплексного аниона [PbJ₄]^2-, если в водном 1,0 моль/л растворе комплекса К₂[PbJ₄] равновесные концентрации ионов свинца (II) и иодид ионов равны: [Pb²⁺] = 0,054 моль/л, [J^-] = 0,216 моль/л.

Ответ: b=8,51·10³, К_Н=1,18·10^-4.

. В 12 л воды растворили 0,01 г бромида калия и прибавили 1 мл 0,1 М раствора нитрата серебра. Будет ли образовываться осадок бромида серебра?

. Рассчитать молярную растворимость (моль/л) и массовую растворимость (г/л) фосфата бария в 0,025 М растворе фосфата натрия.

. Образуется ли осадок сульфата свинца, если к насыщенному раствору хлорида свинца прибавить равный объем 0,2 М раствора серной кислоты.

. Выпадет ли осадок сульфата бария, если смешать 0,15 мл 0,1 М раствора сульфата натрия и 2 мл 0,001 М раствора хлорида бария?

. Рассчитать сколько молей серебра находится в 500 мл насыщенного раствора хромата серебра.

. Рассчитать молярную (моль/л) и массовую (г/л) растворимость сульфата кальция.

. Рассчитать растворимость фосфата серебра в 0,05 М растворе нитрата калия.

. Рассчитайте рН водного раствора, содержащего в 1 л 3,0 г ортоборной кислоты H₃BO₃. Константа диссоциации этой кислоты по первой ступени K_I = 7,1·10^-10; pK_I = 9,15.

Ответ: рН = 5,23.

. Рассчитайте ионную силу растворов, содержащих в 1 л: а) 0,01 моль калия хлорида КСl; б) 0,01 моль железа (III) FeCl₃; в) 0,01 моль алюминия сульфата Al₂(SO₄)₃.

Ответ: 0,01; 0,06; 0,15.

. Рассчитайте ионную cилу водного раствора, содержащего в 1 л по 0,05 моль стронция нитрата Sr(NO₃)₂, калия хлорида KCl и уксусной кислоты CH₃COOH.

Ответ: 0,2.

. Сколько граммов хлорида аммония нужно прибавить к 500 мл 0,137 М раствора гидроксида натрия, чтобы получить раствор с рН 10,3?

. Чему равна концентрация ионов водорода в 0,05 М растворе бензойной кислоты? Во сколько раз присутствие 0,1 М бензоата натрия понижает эту концентрацию?

. При какой концентрации сульфид-иона начнется выпадение осадка сульфида кадмия из раствора, содержащего 0,05 моль/л [Cd(CN)₄]^2- и 0,1 моль/л цианида калия.

. Рассчитать концентрацию бромид-ионов в 0,002 М растворе аммиачного комплекса серебра [Ag(NH₃)₂]⁺, содержащем 0,005 моль/л аммиака, которую надо создать, чтобы образовался осадок бромида серебра.

. Буферный раствор содержит 0,5 моль/л гидроксида аммония и 0,25 моль/л нитрата аммония. Рассчитать рН раствора. Как изменится рН этого раствора при добавлении к 1 л а) 0,2 моль хлороводородной кислоты, б) 0,25 моль гидроксида натрия?

. Вычислите константы устойчивости b и нестойкости К_Н комплексного катиона [Co(NH₃)₆]³⁺ в водном растворе, если равновесные концентрации реагентов в этом растворе равны: [Co(NH₃)₆]³⁺=0,10, [Co³⁺]=1,5·10^-6, [NH₃]=9,0·10^-6 моль/л. Ответ: b=1,3·10³⁵, К_Н=7,7·10^-36.

. Образуется ли осадок сульфата стронция, если к 02 М раствору хлорида стронция прибавить равный объем сульфата кальция?

. Определите объем 25, 10,%-го водного раствора гидроксида натрия, необходимого для растворения 9,94 г гидроксида цинка Zn(OH)₂. Плотность указанного раствора гидроксида натрия равна 1,275 г/мл при температуре 20⁰ С. Ответ: 25 мл.

. Выясните, образуется ли осадок иодида серебра AgJ, если к водному раствору комплекса [Ag(NH₃)₂]NO₃ с концентрацией 0,2 моль/л прибавить равный объем 0,2 моль/л водного раствора иодида натрия NaJ. Полная константа нестойкости комплексного катиона [Ag(NH₃)₂]⁺=10^-7,23. Произведение растворимости иодида серебра = 8,3·10^-17.

Ответ: образуется.

. Определите, как изменится равновесная концентрация ионов цинка в 1,0 моль/л водном растворе комплекса Na₂[Zn(OH)₄], если рН раствора увеличить от 11 до 12. Полная константа нестойкости комплексного аниона равна 10^-14.

Ответ: уменьшится в 10⁴ раз.

. Рассчитайте равновесную концентрацию ионов алюминия в 1,0 моль/л водном растворе комплекса Na[Al(OH)₄] при рН=11. Полная константа нестойкости комплексного аниона равна 10^-33.

Ответ: 10^-21 моль/л.

. Рассчитайте равновесную концентрацию ионов кадмия [Cd²⁺] в 0,1 моль/л водном растворе комплекса К₂[Cd(CN)₄], содержащем цианид калия КCN при концентрации c(KCN)=1,0 моль/л. Полная константа нестойкости комплексного аниона [Cd(CN)₄]^2- равна 10^-17,11, pK=17,11.

Ответ: 7,8∙10^-19 моль/л.

. Рассчитайте равновесные концентрации ионов меди (II) [Cu²⁺] и аммиака [NH₃] в водном растворе комплекса [Cu(NH₃)₄]²⁺ с его исходной концентрацией 0,1 моль/л. Полная концентрационная константа нестойкости комплексного катиона [Cu(NH₃)₄]²⁺ равна 10^-12,03, рК=12,03.

Ответ: [Cu²⁺]=8∙10^-4 моль/л, [NH₃]=3,2∙10^-3 моль/л.

. В водном растворе присутствуют сульфат-ион SO₄^2- и оксалат-ион C₂O₄^2- в одинаковых концентрациях. К этому раствору медленно прибавляют водный раствор хлорида кальция CaCl₂. В какой последовательности будут осаждаться из раствора сульфат-ион и оксалат-ион?

. Как изменится растворимость оксалата кальция при прибавлении в его насыщенный водный раствор хлорида калия KCl до концентрации с(KCl)=0,1 моль/л? Произведение растворимости оксалата кальция равно 2,3∙10^-9.

Ответ: увеличится в 2,3 раза.

. Рассчитайте произведение растворимости свежеосажденного гидроксида магния Mg(OH)₂, если в 500 мл его насыщенного раствора содержится 1,55∙10^-2 г этого соединения.

Ответ: 6,01∙10^-10.

. Рассчитайте концентрацию формиат-ионов HCOO^- в водном растворе муравьиной кислоты НСООН с концентрацией кислоты, равной 0,05 моль/л. Константа диссоциации муравьиной кислоты равна 1,8∙10^-4.

Ответ: 3∙10^-3 моль/л.

. Какая масса свинца (в г) содержится в 1 л насыщенного водного раствора сульфата свинца PbSO₄, если его произведение растворимости равно 1,6∙10^-8.

Ответ: 2,61∙10^-2 г.

. Рассчитайте константу гидролиза, степень гидролиза и рН водного раствора ацетата натрия CH₃COONa с концентрацией c(CH₃COONa)=0,1 моль/л. Константа диссоциации уксусной кислоты равна К_a=1,74∙10^-5; рК_a=4,76.

Ответ: 5,7∙10^-10.

. Рассчитайте рН буферного раствора, один литр которого содержит 0,1 моль уксусной кислоты и 0,01 моль ацетата натрия. Константа диссоциации уксусной кислоты К_а=1,74∙10^-5; рК_а=4,76.

Ответ: рН=3,76.

. Рассчитайте значение рН водного раствора ацетата аммония CH₃COONH₄ при концентрации последнего, равной 0,01 моль/л. Для уксусной кислоты К_а=1,74∙10^-5; рК_а=4,76; для аммиака К_в=1,76∙10^-5 и рК_в=4,76.

Ответ: pH=7.

. Рассчитайте отношение молярных концентраций муравьиной кислоты HCOOH и ее натриевой соли HCOONa в формиатном буферном растворе, имеющем pН=3,15. Константа ионизации муравьиной кислоты равна К_а = 1,8∙10^-4; рК_а=3,75.

Ответ: С_а/С_в=4.

. Определите, как изменится рН водного раствора формиата натрия HCOONa с концентрацией с(HCOONa)=0,10 моль/л, если раствор разбавить водой в 10 раз. Константа кислотности муравьиной кислоты К_а=1,8∙10^-4, рК_а=3,75.

Ответ: уменьшится на 0,5 единиц.

. Рассчитайте значение рН водного раствора цианида аммония NH4CN, гидролизующегося по катиону и аниону. Концентрация раствора равна 0,1 моль/л. Для синильной кислоты HCN и аммиака, образующихся при гидролизе, pК_а=9,3 и рК_в=4,76 соответственно.

Ответ: 9,27.

. Рассчитайте рН аммиачного буфера, в 1 л которого содержатся 0,1 моль аммиака и 0,2 моль нитрата аммония NH₄NO₃. Константа основности аммиака К_в=1,76∙10^-5; рК_в=4,76.

Ответ: 8,93.

. Рассчитайте произведение растворимости магнийаммонийфосфата NH₄MgPO₄, если в 1 л его насыщенного раствора содержится 8,6∙10^-3 г NH₄MgPO₄.

Ответ: 2,5∙10^-13.

. Рассчитайте молярную концентрацию катионов свинца [Pb²⁺] и иодид-ионов [J^-] в насыщенном растворе иодида свинца PbJ₂, если его произведение растворимости равно 1,1∙10^-9.

Ответ: [Pb²⁺]=6,5∙10^-4, [J^-]=1,3∙10^-3.

. Образуется ли осадок сульфата стронция SrSO₄ при смешивании равных объемов водных растворов хлорида стронция SrCl₂ и сульфата калия K₂SO₄, если их исходные молярные концентрации составляют 5∙10^-4 моль/л? Произведение растворимости сульфата стронция равно 3,2∙10^-7.

Ответ: не образуется.

. Как изменится молярная растворимость иодида серебра, если к его насыщенному раствору прибавить иодид калия до концентрации c(KJ)=1,0∙10^-4 моль/л? ПР_AgJ=8,3∙10^-17.

Ответ: уменьшится в 1,1∙10^-4 раза.

. Рассчитайте буферную емкость b аммиачного буфера, если при прибавлении 0,001 моль хлороводородной кислоты к 100 мл этого раствора его значение рН уменьшилось на DрН=0,09.

Ответ: 0,11.

. Рассчитайте значение рН 3%-го водного раствора пероксида водорода Н₂О₂. Плотность раствора принять равной 1 г/см³. Константа кислотной диссоциации пероксида водорода К_а=2,0∙10^-12, рК_а=1,70.

Ответ: 5,88.

. Рассчитайте значение рН буферной смеси, содержащей в 1 л раствора 0,10 моль гидрофосфата натрия Na₂HPO₄ и 0,30 моль дигидрофосфата натрия NaH₂PO₄. Константа диссоциации ортофосфорной кислоты по второй ступени равна К_а=6,2∙10^-8, рК_а=7,21.

Ответ: 6,73.

. Рассчитайте рН водного раствора метиламина CH₃NH₂ с концентрацией, равной 0,12 моль/л. Константа основности метиламина К_в=4,6∙10^-3, рК_в=3,34.

Ответ: 11,87.

. Рассчитайте степень гидролиза h и значение рН водного раствора нитрата аммония NH₄NO₃, содержащего 8,0∙10^-3 г/мл этой соли. Константа основности аммиака К_в=1,76∙10^-5, рК_в=4,76.

Ответ: 7,6∙10^-5; 5,14.

. Сколько граммов фосфата бария растворится в 100 мл 0,2 М раствора фосфата натрия?

. Будет ли образовывать осадок сульфата кальция, если к 0,1 М раствору хлорида кальция добавить равный объем 0,1 М раствора серной кислоты?

. Образуется ли осадок гидроксида железа (II), если к 20 мл 0,005 М раствора сульфата железа (II) прибавить 10 мл 0,5 М раствора аммиака?

. Рассчитать концентрацию ионов магния в растворе, если к 100 мл насыщенного раствора гидоксида магния добавлено 10 мл 0,5 М раствора гидроксида натрия.

. Рассчитать константу, степень гидролиза и рН 0,06 М раствора карбоната натрия. Что надо сделать, чтобы усилить гидролиз?

. При какой концентрации хромат-ионов начнется образование осадка хромата свинца из 0,08 М раствора нитрата свинца.

. К 25 мл 0,02 М раствора хлорида ртути (II) добавили 0,73 г хлорида натрия. Рассчитать равновесную концентрацию ионов ртути в растворе.

. При каком значении рН начнет выпадать осадок гидоксида магния из 0,02 М раствора хлорида магния?

. Рассчитать растворимость роданида серебра в 0,02 М растворе роданида аммония и сравнить с растворимостью этой соли в воде.

. Рассчитать молярную (моль/л) и массовую (г/л) растворимость хлорида серебра в 0,15 М растворе хлорида калия.

. В насыщенном растворе иодида свинца концентрацию иодид-ионов увеличили в 10 раз. Рассчитать концентрацию ионов свинца в полученном растворе.

. Образуется ли осадок гидроксида кадмия в растворе, содержащем 0,0015 моль/л хлорида кадмия и 5∙10^-5 моль/л гидроксида натрия.

. В 1 л воды растворяется 0,04892 г иодата серебра. Рассчитать ПР иодата серебра.

. Рассчитать константу гидролиза, степень гидролиза, рН в 0,3 М растворе сульфита натрия. Выведите расчетные формулы.

. Рассчитать константу гидролиза, степень гидролиза и рН 0,2 М раствора формиата натрия. Выведите формулы для расчета.

. Рассчитать для 0,1 М раствора бензоата натрия константу гидролиза, рН и степень гидролиза.

. Раствор содержит 0,056 моль/л гидроксида аммония и 0,1 моль/л хлорида аммония. Рассчитать рН раствора. Как изменится рН, если 1 л этого раствора прибавить 0,001 моль гидроксида натрия.

. Сколько граммов бромида калия необходимо добавить к 100 мл 0,002 М раствора [Ag(NH₃)₂]⁺, в котором равновесная концентрация аммиака равна 0,5 моль/л, чтобы образовался осадок бромида серебра.

. Рассчитать равновесную концентрацию ионов меди в 0,01 М растворе [Cu(CNS)₄]^2-, содержащего избыток роданид-ионов 1 моль/л.

. Рассчитать равновесную концентрацию ионов серебра в растворе, содержащем 0,001 моль/л нитрата серебра и 0,102 моль/л цианида калия.

. При какой концентрации гидроксид-ионов будет образовываться осадок гидроксида меди (II) из 0,001 М раствора [Cu(NH₃)₄]²⁺?

. Написать уравнения диссоциации комплексных ионов и рассчитать равновесную концентрацию ионов цинка в 0,01 М растворе [Zn(NH₃)₄]²⁺ и в 0,1 М растворе [Zn(CN)₄]²⁺. В каком растворе концентрация ионов цинка больше?

. Рассчитать константу гидролиза, степень гидролиза и рН 0,075 М раствора цианида калия.

. Рассчитать константу гидролиза, степень гидролиза и рН 0,05 М раствора ацетата натрия. Вывести формулы для расчета.

. Рассчитать константу гидролиза, степень гидролиза и рН 0,15 М раствора ацетата аммония. Выведите формулы для расчета.

. К 20 мл 0,1 М раствора уксусной кислоты добавили 40 мл 0,05 М раствора гидроксида аммония. Рассчитать рН полученного раствора.

. Рассчитать равновесную концентрацию ионов висмута в растворе комплекса [BiJ₆]^3- с концентрацией 0,1 моль/л, содержащем иодид калия с концентрацией 0,1 моль/л.

. При какой концентрации гидроксид-ионов будет образовываться осадок гидоксида кадмия в 0,005 М растворе [Cd(NH₃)₄]²⁺, если равновесная концентрация аммиака равна 0,1 моль/л.

. Смешаны равные объемы 0,02 М раствора нитрата серебра и 0,04 М растворе аммиака. Рассчитать равновесную концентрацию ионов серебра в полученном растворе.

. Будет ли образовываться осадок иодида серебра при добавлении твердого иодида калия до концентрации 0,25 моль/л к 0,002 М раствору цианидного комплекса серебра [Ag(CN)₂]^-, если равновесная концентрация цианид-иона 0,01 моль/л.

. Рассчитать равновесную концентрацию ионов никеля, если к 0,02 М раствору сульфата никеля добавить равный объем 3 М раствора аммиака. Считать, что в растворе образуются ионы [Ni(NH₃)₆]²⁺.

. Будет ли выпадать осадок сульфида ртути (II), если к 0,01 М раствору [HgJ₄]^2-, в котором равновесная концентрация иодид-ионов равна 1 моль/л, добавить 0,1 моль/л сульфида натрия.

. Рассчитать рН раствора, содержащего 0,015 моль/л гидроксида натрия и 0,01 моль/л хлорида аммония. Как изменится рН этого раствора, если к 1 л его прибавить 0,001 моль гидроксида натрия.

. Рассчитать рН раствора, полученного при добавлении к 500 мл 0,1 М раствора хлороводородной кислоты 8,2 г кристаллического ацетата натрия.

. К 0,5 М раствору уксусной кислоты добавлена хлороводородная до рН=0,5. Рассчитать степень диссоциации уксусной кислоты и концентрацию ацетат-ионов в полученном растворе.

. Какова должна быть концентрация ацетата натрия в растворе, содержащем 2 моль/л уксусной кислоты, чтобы рН этого раствора был равен 4.

. Как изменится рН при добавлении к 1 л буферной смеси, состоящей из 0,2 М раствора ацетата натрия и 0,2 М раствора уксусной кислоты, а) 0,02 моль хлороводородной кислоты, б) 0,02 моль гидроксида натрия, в) при разбавлении водой в 100 раз.

. Рассчитать концентрацию ионов водорода, рН, степень диссоциации в растворе: а) 0,2 М уксусной кислоты, б) 0,2 М уксусной кислоты в присутствии 1 M ацетата натрия.

. Смешаны равные объемы 0,4 М раствора гидроксида аммония и 0,4 М раствора нитрата аммония. Рассчитать рН этого раствора. Как изменится рН раствора после добавления к нему 0,05 моль/л хлороводородной кислоты.

. К 50 мл 0,4 М раствора гидроксида аммония добавили 50 мл 0,6 М растворе нитрата аммония. Рассчитать рН раствора и степень диссоциации гидроксида аммония.

. Сколько грамм формиата калия нужно прибавить к 1 литру 2 М раствора муравьиной кислоты, чтобы получилась буферная смесь с рН равным 2.

. Во сколько раз уменьшится концентрация ионов серебра в 0,1 М растворе комплекса [Ag(CN)₂]^-, если к этому раствору добавить цианид калия до концентрации 0,1 моль/л.

. Раствор 0,05 н. муравьиной кислоты нейтрализован 0,05 н. раствором гидроксида калия на 90%. Рассчитать pH полученного раствора.

. Рассчитать рН буферного раствора, полученного при сливании 1 л 0,5 М раствора гидроксида аммония и 1 л 0,5 М раствора хлорида аммония. Как изменится рН раствора при добавлении 5 мл 0,5 М хлороводородной кислоты к 50 мл буферной смеси?

. Буферный раствор содержит 0,5 моль/л уксусной кислоты и 0,25 моль/л ацетата натрия. Рассчитать рН раствора. Как изменится рН при добавлении к 1 литру этого раствора 0,25 моль хлороводородной кислоты?

. Рассчитать рН в растворе, полученном при сливании 40 мл 0,05 М раствора уксусной кислоты и 20 мл 0,1 М раствора гидроксида калия. Какова степень гидролиза полученного раствора соли? Чему равен pH раствора?

. Образуется ли осадок сульфата свинца, если к 0,002 М раствору нитрата свинца, содержащему 1 моль/л ацетата натрия, добавить 0,1 моль/л сульфата натрия? В указанных условиях существует комплекс состава [Pb(CH₃COO)₄]^2-.

. Рассчитать значение рН раствора, полученного при сливании 40 мл 0,2 М раствора уксусной кислоты и 20 мл 0,1 М раствора гидроксида натрия.

. Как изменится рН 0,1 М формиатной буферной смеси при добавлении к 1 л этого раствора: а) 0,05 моль HCl, б) 0,05 моль КОН?

. Какова должна быть концентрация хлорида аммония в растворе, содержащем 0,5 моль/л аммиака, чтобы концентрация гидроксид-ионов стала 0,0005 моль/л? Концентрацию хлорида аммония выразите в моль/л и г/л.

. Чему равна степень ионизации муравьиной кислоты в 0,05 н. растворе, если известно, что концентрация Н⁺ в нем равняется 0,01 моль/л?

Ответ: a=0,02 (2%).

. Подсчитать, во сколько раз меньше растворимость AgCl (ПР_a=1,78∙10^-10) в 0,01 н. растворе NaCl по сравнению с его растворимостью в чистой воде.

Ответ: ≈ в 730 раз.

. При каком рН начинается осаждение гидроксида алюминия из 0,1 М раствора его соли? Ответ: при рН=3,7.

. Чему равны активности Са²⁺ и Cl^- -ионов в 0,02 н. растворе CaCl₂?

Ответ: a_Са²⁺ = 0,0054; a_Cl^- = 0,0172.

. Найти концентрацию H⁺ и HS^- -ионов в 0,1 М растворе H₂S.

Ответ: [H⁺]=[HS^-]=9,4∙10^-5 моль/л.

. Растворимость Fe(OH)₃ равна 2∙10^-8 г/л. Определите ПР_Fe(OH)з.

Ответ: ПР_Fe(OH)з=3,2∙10^-38.

. Рассчитайте ионную силу раствора, образовавшегося через некоторое время после смешивания 0,5 л раствора натрия сульфата Na₂SO₄ с концентрацией с(Na₂SO₄)=0,02 моль/л и 0,5 л раствора бария хлорида BaCl₂ с концентрацией c(BaCl₂)=0,02 моль/л.

Ответ: 0,02.

. Рассчитайте концентрацию ионов гидроксония Н₃О⁺ для водного раствора при рН=4,32. Ответ:4,79∙10^-5 моль/л.

. Рассчитайте рН водного 0,36%-го раствора хлороводородной кислоты HCl. Плотность раствора принять равной единице.

Ответ: 1,09.

. Как изменится значение рН 1 л исходного водного раствора хлороводородной кислоты при прибавлении к нему 0,1 моль гидроксида натрия. Концентрация исходного раствора с(HCl)=0,01 моль/л. Изменением объема раствора пренебречь.

Ответ: значение рН раствора увеличится от 2,04 до 12,84.

. Рассчитайте буферную емкость b ацетатного буфера, если известно, что при прибавлении 1∙10^-3 моль хлороводородной кислоты к 1 л этого буферного раствора его значение рН понизилось на 0,087.

Ответ: 1,15∙10^-2 моль кислоты.

. Определите, какой объем водного 0,30 моль/л раствора аммиака потребуется для растворения 66,4 мг хромата серебра (I) Ag₂CrO₄ по реакции: Ag₂CrO₄+4NH₃→[Ag(NH₃)₂]₂CrO₄.

Ответ: 2,67 мл.

. Рассчитайте рН водного 0,33-%го раствора азотной кислоты HNO₃. Плотность раствора принять равной единице.

Ответ: 1,35.

. Покажите, во сколько раз уменьшится равновесная концентрация ионов серебра (I) в 0,10 моль/л растворе комплекса K[Ag(CN)₂], если к этому раствору прибавить цианид калия KCN до концентрации с(KCN)=0,1 моль/л. Полная константа нестойкости комплексного аниона [Ag(CN)₂]^- = 10^-20,55.

Ответ: уменьшится в 1,5∙10¹³ раз.

. Рассчитайте равновесную концентрацию ионов висмута (III) в растворе комплекса K₃[BiJ₆] с концентрацией 0,1 моль/л, содержащем иодид калия KJ с концентрацией 0,1 моль/л. Полная константа нестойкости комплексного аниона равна 10^-19,1.

Ответ: [Bi³⁺]=7,9∙10^-15 моль/л.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ. КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ

 

Тема I. Классификация методов анализа. Метрологические характеристики методов анализа. Погрешности: абсолютная и относительная, их классификация. Правильность, сходимость, воспроизводимость и точность результатов анализа.

При аналитических определениях исследователь всегда допускает определенные погрешности. Случайные и систематические погрешности можно объяснить следующими причинами:

. Исследуемые вещества неоднородны. Отдельные небольшие части пробы могут иметь неодинаковый состав. Следует уметь правильно взять среднюю пробу.

. Все необходимые для анализа величины, например, массу осадка, объем титранта, оптическую плотность и т.д. можно измерить только с ограниченной точностью.

. В процессе анализа исследуемые пробы подвергаются химической обработке. Как правило, все химические реакции считаются равновесными и, несмотря на то, что исследователи стараются выбрать реакции, практически смещенные в сторону продуктов, все же всегда имеют место явления, создающие случайные и систематические погрешности. Например, это могут быть различные солевые эффекты, явления соосаждения и другие, препятствующие полноте протекания реакций.

Существует два фактора, по которым аналитик судит о своих результатах:

) воспроизводимость полученных результатов;

) соответствие их содержанию в пробе (правильность результатов).

Воспроизводимость зависит от случайной погрешности, правильность - от систематической погрешности.

Погрешность титриметрического метода анализа определяется в основном погрешностью измерения объема и непосредственно зависит от величины капли, объем которой составляет в среднем 0,04 мл. При тщательном титровании можно снимать доли капли, например, половину, тогда абсолютная погрешность измерения объема составит ± 0,02 мл, а относительная (при объеме, пошедшем на титрование, 20 мл):

Поэтому, чтобы не снижать точность результатов, расчеты следует производить с ошибкой, не превышающей 0,1%. Для этого все численные величины при расчетах (объемы раствора, молекулярные массы, эквиваленты, навески и т.д.) должны быть выражены четырьмя значащими цифрами.

Например:

) V = 19,53, а не 19,5 мл.

) С(H₂SO₄) = 0,1010, а не 0,101 моль/л.

) Т(H₂SO₄) = 0,004900, а не 0,0049 г/мл.

) ¹/₂М(H₂SO₄) = 49,04, а не 49 г/моль.

Цель всех аналитических исследований - нахождение результата, наиболее близкого к истинному содержанию в пробе.

Общую погрешность метода можно оценить только с привлечением методов математической статистики. Эти методы исходят из идеализированного представления о бесконечно большом числе измерений. Исследователь же имеет дело с небольшим числом измерений, они называются выборкой. При оценке результатов анализа часто пользуются средним арифметическим значением. Прежде чем рассчитать среднее арифметическое значение результатов, они должны быть оценены на предмет выявления промахов, т.е. грубых отклонений. Нельзя без предварительной оценки отбросить кажущиеся неподходящими значения. Промахи или грубые отклонения устанавливаются по «размаху варьирования».

Размах варьирования - это разница между двумя крайними значениями: максимальным и минимальным. Далее вычисляют Q критерий, который определяется отношением:

 

 

где Х₁ - подозрительно выделяющееся значение,

Х₂ - значение, ближайшее по величине к подозрительному.

Вычисленную величину Q сопоставляют с табличным значением (таблицы обычно приведены в учебниках). Наличие грубого промаха доказано, если Q>Q_табл., при данном числе определений n и выбранной доверительной вероятности P.

Доверительная вероятность (Р) - это соответствие экспериментального результата истинной величине и обычно принимается равной 95%.

Для систематической обработки определяют ряд метрологических характеристик:

. Среднее арифметическое - .

Эта величина при большом числе определений наиболее соответствует истинному значению.

. Доверительный интервал.

Для ограниченного числа измерений истинное значение определяемой величины находится в пределах определенного интервала от среднего арифметического DX, т.е. в пределах ±DX. Этот интервал называют доверительным и рассчитывают по методу, известному как метод Стьюдента.

Им предложено простое уравнение, связывающее доверительную вероятность (Р) и число определений (n) с доверительным интервалом.

 

DX=t∙S(),

где: t - коэффициент Стьюдента для заданных n и Р. Эта величина берется из справочных таблиц.

S() - функция от среднего арифметического значения, среднее квадратичное отклонение среднего арифметического.

. Среднее квадратичное отклонение среднего арифметического.

Эта метрологическая характеристика, используемая для расчета доверительного интервала, связана со средним квадратичным отклонением отдельного результата и числом определений n соотношением:

 

 

где: S(X) - среднее квадратичное отклонение отдельного результата,- число определений.

. Среднее квадратичное отклонение отдельного результата рассчитывают по формуле:

 

 

где: Х_i - отдельный результат,

- среднее арифметическое значение n определений,- число определений.

Пример расчета.

Данные определения действующей субстанции в пробе лекарственного препарата представлены в таблице.

 

№	X(%)	Xi-(X-)2
	96,6	+0,6	0,36
	95,4	-0,6	0,36
	95,5	-0,5	0,25
	96,5	+0,5	0,25
	96,1	+0,1	0,01
	95,9	-0,1	0,01
	94,1

 

Проверим на промах величину, наиболее отличающуюся от результатов всей серии - 94,1%.

Табличные значения Q для n=7 и Р=95% - 0,480, следовательно, это значение является промахом и не включается в расчет среднего арифметического значения.

Тема II. Титриметрический анализ. Классификация методов. Способы выражения концентрации растворов и их взаимосвязь. Приемы и способы титрования: прямое, по остатку, обратное. Закон эквивалентов. Расчеты в титриметрическом методе анализа.

При изучении данной темы основное внимание следует обратить на классификацию методов объемного анализа по типу химической реакции, лежащей в основе титрования, не путать реакцию, определяющую титрование и лежащую в основе пробоподготовки. Так как в титриметрии используют стандартные растворы титрантов с известной концентрацией, важно твердо знать способы выражения концентраций и уметь делать пересчеты концентраций и расчеты, связанные с приготовлением стандартных растворов и их разбавлением. В аналитической химии используют следующие способы выражения концентраций: молярная, молярная концентрация эквивалента, титр и титр по определяемому веществу. В таблице 2 приведены основные способы выражения концентраций, их обозначения и пересчеты одной концентрации в другую.

 

Таблица 2 - Способы выражения концентрации растворов в аналитической химии и их взаимосвязь (объем раствора V в мл; масса вещества m в г)

Наименование концентрации	Обозначение	Единица измерения	Формула для расчета концентрации	Расчет количества вещества эквивалента, моль
Массовая доля	ω(A)	%

Молярная C(A) моль/л (ммоль/мл)

Молярная концентрация эквивалента C(¹/_zA) моль/л

Титр	T(A)	г/мл

Титр по определяемому веществу T(^A/_B) г/мл

 

В основе всех количественных расчетов результатов анализа лежит закон эквивалентов. Число молей эквивалентов определяемого вещества равно числу молей эквивалентов титранта. Важно правильно определять фактор эквивалентности веществ, реагирующих в процессе титрования, так как условия титрования могут быть различными. Например, в кислотно-основном методе фактор эквивалентности может определяться используемым индикатором. Следует различать, какой метод: прямого титрования или титрования по избытку - используется в данном определении. В прямом титровании всегда используют один стандартный раствор - титрант, в методе обратного титрования - два титранта. Определив способ титрования, соответствующим образом составляется выражение закона эквивалентов. Число молей эквивалентов титранта целесообразно определять, используя заданную концентрацию титранта, титр или титр по определяемому веществу, не проводя лишних пересчетов от одной концентрации к другой. Все расчеты в объемном анализе проводят с точностью в четыре значащие цифры.

Пример 1.Из 2,500 г Na₂CO₃ приготовили 500,0 мл раствора. Рассчитать для этого раствора: а) молярную концентрацию, б) молярную концентрацию эквивалента, в) титр, г) титр по HCl.

Решение:

а) Молярная концентрация - это количество молей вещества, содержащееся в 1 литре раствора. n (Na₂CO₃) в 500 мл. Тогда в 1 литре или в 1000 мл содержится:

Таким образом, С(Na₂CO₃)=0,04717 моль/л.

б) Если не оговорено особо, то в основе титрования предполагается реакция:₂CO₃ + 2HCl = 2NaCl + H₂CO₃

и фактор эквивалентности равен 1/2.

Молярная масса эквивалента, следовательно, равна ¹/₂М(Na₂CO₃).

или

.

в) По определению титр - это масса вещества в граммах, содержащаяся в 1 мл раствора. Тогда

г) Титр по определяемому веществу - это количество граммов определяемого вещества, которое эквивалентно 1 мл раствора соды.

Титр раствора Na₂CO₃ по HCl можно рассчитать, например, исходя из молярной концентрации эквивалента раствора Na₂CO₃.(¹/₂Na₂CO₃) - число молей эквивалентов Na₂CO₃ в 1 литре или 1000 мл раствора,(¹/₂Na₂CO₃)/1000 - число молей эквивалентов Na₂CO₃ в 1 мл раствора.

По закону эквивалентов столько же эквивалентов HCl соответствует 1 мл раствора соды.

[C(¹/₂Na₂CO₃)/1000]∙M(HCl) - масса HCl в граммах, соответствующая 1 мл раствора Na₂CO₃, т.е.

г/мл.

Пример 2. Определить массу Na₂CO₃ в 250,0 мл раствора, если на титрование 25,00 мл этого раствора с индикатором метиловым оранжевым израсходовано 20,20 мл раствора HCl с концентрацией 0,1010 моль/л.

Решение.

Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2 (г). Фактор эквивалентности Na2CO3 равен 1/2. Закон эквивалентов в этом случае имеет вид:

Пример 3.

Титрование по остатку (обратное).

Образец аммония хлорида массой 0,1500 г растворили в воде, добавили 30,00 мл 0,1150 моль/л раствора KOH и полученный раствор прокипятили до полного удаления аммиака. На титрование остатка избытка щелочи израсходовано 6,30 мл раствора серной кислоты с молярной концентрацией эквивалента 0,1050 моль/л. Определить массовую долю аммиака в образце.

Решение.

Фактор эквивалентности аммиака в реакциях кислотно-основного взаимодействия… М(NH3) = 17,03 г/моль.

Тема III. Кислотно-основное титрование. Определение точки эквивалентности. Расчет кривых титрования сильных и слабых кислот и оснований. Титрование солей. Индикаторы, применяемые в методе кислотно-основного титрования, их выбор. Количественные расчеты.

В основе кислотно-основного титрования лежит реакция нейтрализации, и в процессе титрования изменяется рН раствора. Поэтому при изучении данной темы необходимо уметь правильно определять состав раствора и рассчитывать рН в ходе титрования. Для правильного выбора индикатора важно знать, что такое точка эквивалентности, скачок рН, точка начала скачка и конца, чем определяется величина скачка рН, что такое интервал перехода окраски индикатора и его показатель титрования - рТ.

Пример 1. Рассчитать скачок титрования 10,00 мл 0,2 М раствора NaOH 0,1 М раствором HCl. Скачок титрования определяется в пределах 0,1% между недостатком и избытком титранта от эквивалентного количества.

В точке начала скачка раствор NaOH недотитрован на 0,1%, т.е. нейтрализация проведена на 99,9%. Рассчитаем добавленный объем HCl в точке начала скачка. Эквивалентный объем HCl равен:

мл

мл - 100%

V(HCl) - 99,9%

мл.

Концентрация неоттитрованного количества NaOH:

рОН = -lg[OH^-] = 4,17= 14 - 4,17 = 9,83.

В точке конца скачка титрования раствор перетитрован на 0,1%.

Объем добавленной HCl, очевидно, равен 20,02 мл

рН = 4,17.

Ответ: скачок титрования лежит в пределах от 9,83 до 4,17.

Пример 2. Рассчитать рН в точке эквивалентности и скачок титрования 20 мл 0,1 М раствора муравьиной кислоты (К_HCOOH = 1,8∙10^-4) 0,2 М раствором KOH. Подобрать индикатор.

Решение.

рН в точке эквивалентности определяется гидролизом соли. HCOO- + H2O - HCOOH + OH-, рН>7.

Пример 3.

Из водного раствора объемом V=100 мл, содержащего смесь гидроксида и карбоната натрия, отобрали аликвотную часть - 20 мл раствора для определения щелочи и карбоната при их совместном присутствии методом ацидиметрического титрования раствором HCl с молярной концентрацией титранта c(HCl)=0,1000 моль/л. Титрование проводили в присутствии двух индикаторов: вначале - по фенолфталеину, затем - по метиловому оранжевому.

Вначале оттитровывается (по фенолфталеину) вся щелочь и карбонат до бикарбоната (что эквивалентно половине карбоната, присутствующего в растворе):

HCl + NaOH = NaCl + H₂O+ Na₂CO₃ = NaCl + NaHCO₃

На это расходуется объем титранта, равный V₁(HCl).

При дальнейшем прибавлении раствора HCl оттитровывается (по метиловому оранжевому) бикарбонат (что эквивалентно второй половине карбоната, присутствующего в исходном растворе):

HCl + NaHCO₃ = NaCl + H₂CO₃ = NaCl + CO₂ + H₂O.

Общий объем титранта, израсходованного на оба титрования, составляет V₂(HCl).

Рассчитайте концентрацию, титр, и массу гидроксида натрия и карбоната натрия в исходном растворе, если на титрование аликвоты 20 мл раствора затрачено V₁=18 мл и V₂=22 мл раствора титранта.

Решение:

) Рассчитаем объем раствора титранта, затраченного отдельно на титрование карбоната натрия и гидроксида натрия. На титрование бикарбоната, что эквивалентно титрованию половине карбоната, присутствующего в исходном растворе, затрачено V₂ - V₁ = 22 - 18 = 4 мл раствора титранта. Следовательно, на титрование всего карбоната израсходовано в два раза больше титранта, т.е. 2(V₂ - V₁) = 2∙4 = 8 мл.

На титрование щелочи потребовался объем титранта V₂ - 2(V₂ - V₁) = 22 -8 = 14 мл.

) Рассчитаем концентрацию, титр и массу карбоната натрия в анализируемом растворе, исходя из закона эквивалентов. Количества эквивалентов карбоната натрия и HCl равны между собой: n(¹/₂Na₂CO₃)=n(HCl). Поскольку количество эквивалента вещества в растворе равно произведению молярной концентрации эквивалента на объем раствора, то

c(¹/₂Na₂CO₃)V(¹/₂Na₂CO₃)=c(HCl)V(HCl).

Отсюда находим молярную концентрацию эквивалента карбоната натрия в растворе:

c(¹/₂Na₂CO₃)=c(HCl)V(HCl)/V(Na₂CO₃)=c(HCl)∙2(V₂-V₁)/V(Na₂CO₃)=

=0,1∙8/20=0,0400 моль/л.

Молярная концентрация карбоната натрия в растворе равна

c(Na₂CO₃)=с(¹/₂Na₂CO₃)/2=0,0400/2=0,0200 моль/л.

Рассчитаем титр раствора по карбонату натрия:

Т(Na₂CO₃)=с(Na₂CO₃)М(Na₂CO₃)∙10^-3=0,02∙105,989∙10^-3=0,002120 г/моль.

Рассчитаем массу карбоната натрия в V=100 мл исходного раствора:

m(Na₂CO₃)=T(Na₂CO₃)V=0,002120∙100=0,2120 г.

3) Аналогично рассчитаем концентрацию, титр и массу гидроксида натрия в исходном растворе. Очевидно, что

n(NaOH)=n(HCl), c(NaOH)V(NaOH)=c(HCl)V(HCl).

Молярная концентрация гидроксида натрия

c(NaOH)=c(HCl)V(HCl)/V(NaOH)=c(HCl)[V₂-2(V₂-V₁)]/V(NaOH)=

=0,1∙14/20=0,0700 моль/л.

Титр раствора по гидроксиду натрия

Т(NaOH)=c(NaOH)М(NaOH)∙10^-3=0,07∙39,9971∙10^-3=0,002800 г/мл.

Масса гидроксида натрия в исходном растворе объемом V=100 мл:

m(NaOH)=Т(NaOH)V=0,002800∙100=0,2800 г.

Тема IV. Окислительно-восстановительное титрование. Классификация методов по титранту. Кривые окислительно-восстановительного титрования. Основные индикаторы. Количественные расчеты.

Для усвоения данной темы нужно вспомнить теорию окисления-восстановления, написание окислительно-восстановительных реакций, электронно-ионных полуреакций, уметь рассчитывать эквивалентные массы веществ, участвующих в окислении-восстановлении, определять направление реакций, делать расчеты по уравнению Нернста, понимать влияние концентрации и рН среды на направление реакций, знать факторы, влияющие на скорость окислительно-восстановительного титрования.

При построении кривой титрования в данном методе рассчитывают равновесный окислительно-восстановительный потенциал по уравнению Нернста в каждой точке кривой. При этом до точки эквивалентности расчет удобнее проводить по системе определяемого вещества, а после точки эквивалентности по системе титранта. Методы окисления-восстановления классифицируют по используемому титранту. Следует знать важнейшие из них, такие как: перманганатометрия, иодометрия, броматометрия, хроматометрия. Особое внимание надо обратить на приготовление рабочих растворов, их стандартизацию, используемые в каждом методе индикаторы.

Пример 1. Вычислить значение окислительно-восстановительного потенциала (по отношению к водородному электроду) в растворе, полученном при приливании к 50 мл 0,2 н. раствора Na₂S₂O₃ 20 мл 0,2 н. раствора I₂:

E⁰(S₄O₆^2-|S₂O₃^2-)=+0,09 B, E⁰(I₂|I^-)=+0,54 B.

Решение.

S2O32- + I2 = S4O62- + 2I- I2 + 2ē → 2I- S2O32- - 2ē → S4O62- + 2I-

Пример 2.

Из 5,00 г сплава, содержащего свинец, последний рядом операций перевели в PbCrO₄. Действием на этот осадок кислоты и KI был выделен I₂, на титрование которого пошло 10,20 мл 0,1031 н. раствора Na₂S₂O₃. Рассчитать процентное содержание свинца в сплаве.

Решение.

Схема определения: Pb2+ + CrO42 -→ PbCrO4 + H+ → Pb2+ + Cr2O72- → Cr2O72- + I-… I2 + S2O32- → I- + S4O62-

Тема V. Методы комплексообразования в титриметрическом анализе. Комплексонометрическое титрование. Индикаторы, механизм их действия. Условия титрования. Количественные расчеты.

Методы комплексообразования используют, прежде всего, для определения ионов металлов-комплексообразователей. Необходимо знать важнейшие комплексоны, правильно писать их формулы, уравнения реакций с ионами металлов различной степени окисления. Одним из методов, основанных на реакции комплексообразования, является метод меркуриметрического титрования. Необходимо знать, как готовят рабочий раствор, его стандартизацию, индикаторы, примеры определения ионов.

Важнейшим методом определения содержания ионов металлов является метод комплексонометрии. Наиболее часто используется комплексон III - трилон Б. Следует знать его структурную формулу, уметь писать реакции комплексообразования с трилоном Б и структуру его комплексов с различными ионами.

С различной прочностью комплексов связаны условия титрования. Поэтому важно обратить внимание на роль кислотности среды при образовании комплексов и, следовательно, на роль буферных растворов при проведении титрования.

Необходимо помнить важнейшие индикаторы, используемые в методе комплексонометрии, понимать механизм действия металл-индикаторов.

Для количественных определений в данном методе используются как обычные методы - прямого титрования и по остатку, так и особый метод - заместительное титрование с применением комплексоната магния.

Следует знать примеры определения ряда ионов: кальция, магния, алюминия, кобальта, меди, кальция и магния при совместном присутствии. Так как при комплексообразовании выделяется два иона Н⁺, фактор эквивалентности трилона Б принимают равным ¹/₂. Поэтому и любой ион металла, определяемый комплексонометрически, имеет фактор эквивалентности равный ¹/₂. При решении задач в методе комплексонометрического титрования иногда целесообразнее расчет вести через моли, помня, что всегда 1 молекула трилона Б реагирует с одним ионом металла, независимо от его степени окисления.

Пример 1.Определить содержание Na₂SO₄∙10H₂O в граммах на литр, если к 10,00 мл этого раствора добавлено 50,00 мл 0,1000 М раствора Pb(NO₃)₂, избыток Pb(NO₃)₂ оттитрован 10,00 мл 0,09000 М раствора Комплексона III.

Задача на титрование по остатку.

Закон эквивалентов в этом случае можно записать с использованием молярной концентрации трилона Б, и учесть, что это косвенный метод и сульфат натрия определяется по осадку PbSO₄. Тогда:(Pb(NO₃)₂)=n(Na₂SO₄∙10H₂O)+n(Тр.Б).

Учитывая аликвоту, равную 1000/10, получаем:

г/л.

Тема VI. Осадительное титрование. Требования к реакциям. Индикаторы. Кривые титрования. Аргентометрия. Характеристика методов.

а) образующие с титрантом цветной комплекс (метод Фольгарда); б) образующие с титрантом цветной осадок (метод Мора); в) адсорбционные индикаторы (метод Фаянса) и т.д.

Решение.

или в ионном виде:- + Ag+ - AgBr. В растворе над осадком в любой момент титрования имеются ионы Ag+ и Br-.… а) в данной точке в избытке остается 1 мл 0,1 н. раствора KBr, т.е. 0,1∙1 ммоль-экв. Общий объем раствора равен…

Пример 2.

0,5020 г анализируемого вещества, содержащего бром, растворили в воде и прибавили 50,00 мл 0,1101 М раствора AgNO₃. Избыток AgNO₃ оттитровали 10,40 мл раствора NH₄CNS концентрации 0,1158 моль/л. Рассчитать процентное содержание брома в анализируемом веществе.

Решение.

В задаче использован метод аргентометрии (Фольгарда), обратное титрование. Закон эквивалентов записывается как

n(AgNO₃) = n(Br) + n(NH₄CNS)

n(Br) = n(AgNO₃) - n(AgNO₃)

моль(Br) = n(Br)∙M_Br = 0,004301∙79,92,

а

Тема VII. Гравиметрический анализ. Образование осадков. Понятие весовой формы и формы осаждения. Расчеты в гравиметрическом анализе.

Приступая к выполнению анализа, нужно предварительно ознакомиться с аналитическими весами - важнейшим прибором, применяемым в весовом анализе,… Наиболее важной операцией в гравиметрическом анализе является получение… Пример 1.Предложить гравиметрический метод определения кальция в известняке и вычислить объем осадителя, если масса…

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ. ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА

 

Тема I. Электрохимические методы анализа. Потенциометрия и потенциометрическое титрование.

В прямых методах физическое свойство исследуемой системы является критерием содержания определяемого вещества. В косвенных методах (титрование) определенные свойства служат указателем… Классифицируются электрохимические методы на основе физических свойств системы, интенсивность которых измеряется.

Пример.

Выбрать индикаторный электрод для титрования ионов Hg₂²⁺ роданидом аммония. Рассчитать величину скачка титрования 0,1 н. раствора нитрата ртути (I) 0,1 М раствором роданида аммония в пределах между недостатком и избытком титранта ±0,1% от эквивалентного количества.

Решение.

моль/л и B. После точки эквивалентности концентрация ионов ртути (I) определяется величиной произведения растворимости…

Тема II. Полярография.

При изменении потенциала микроэлектрода меняется сила тока, проходящего через раствор. Зависимость силы тока от потенциала электрода, регистрируемая…

Пример.

При полярографировании 10,0 мл раствора никотинамида получена волна высотой 38 мм. После добавления к этому раствору 1,50 мл стандартного раствора, содержащего 2,00 мг/мл никотинамида, волна увеличилась до 80,5 мм. Рассчитать содержание препарата (мг/мл) в анализируемом растворе.

Решение.

   

Тема III. Амперометрическое титрование с одним индикаторным электродом.

Основным моментом является выбор потенциала для титрования, который должен соответствовать предельному току одного или двух участников химической… Пример. Лекарственный препарат фитин количественно осаждается ионами свинца.… Решение. Предельный диффузионный ток восстановления имеет место при потенциалах более отрицательных, чем потенциал…

Тема IV. Кулонометрия.

Характерной особенность кулонометрии является то, что этот метод, в отличие от других физико-химических методов анализа, не требует для своего… Пример. На кулонометрическое титрование раствора аскорбиновой кислоты йодом,… Решение. Количество электричества, затраченное на окисление иодида и, соответственно, аскорбиновой кислоты…

Тема V. Хроматографические методы анализа.

  Фаза Название подвижная неподвижная по агрегатному состоянию по механизму удерживания … Качественной характеристикой в хроматографии является какой-либо параметр…

Плоскостная (тонкослойная и бумажная) хроматография.

Качественной характеристикой в плоскостной хроматографии является фактор удерживания Rf, который определяется как отношение расстояния на бумаге…

Пример 1.

При хроматографировании на бумаге величины R_f составили для вещества A 0,42, для вещества B 0,34, для вещества C 0,76. Какое из указанных веществ присутствует в исследуемом растворе, если в тех же условиях при пробеге растворителя 9,5 см пятно оказалось на расстоянии 3,2 см от старта?

Решение.

Рассчитываем величины фактора удерживания в анализируемой смеси

.

Наиболее близкое значение R_f=0,34 имеет вещество B, следовательно, исследуемый раствор содержит только B.

Ионообменная хроматография.

Важным понятием в ионном обмене является обменная емкость, которая выражается максимальным количеством миллимоль эквивалентов ионов, которое может…

Пример 2.

Рассчитать статическую обменную емкость анионита, если навеска его 1,054 г была залита 100,0 мл NaOH 0,09567 н. раствора, а на титрование 25,00 мл раствора после установления равновесия потребовалось 17,80 мл 0,09051 н. раствора HCl.

Решение.

[RNH3]+Cl- + OH- = [RNH3]+OH- + Cl-. Для определения обменной емкости было всего добавлено 100,0·0,09567 ммоль… ммоль·г-1.

Газовая хроматография.

Качественной характеристикой в газовой хроматографии является время удерживания, относительное время удерживания, объем удерживания, относительный…

Пример 3.

Рассчитать состав смеси толуола и м-ксилола в %, если площади пиков этих веществ (в мм²) составляют соответственно 2810 и 3050. Массовые поправочные (калибровочные) коэффициенты соответственно равны 1 и 0,98.

Решение.

Поскольку здесь даны поправочные коэффициенты, речь идет о методе внутренней нормировки. Измеряемым параметром здесь являются площади пиков. Суммарное содержание обоих компонентов тогда: 2810∙1+3050∙0,98. Процентное содержание

толуола: ,

м-ксилола: .

Тема VI. Фотометрические методы анализа.

Методы фотометрического анализа подразделяются на две группы: ) спектрофотометрия - метод основан на измерении поглощения монохроматического… ) фотоколориметрия - метод основан на измерении поглощения полихроматического излучения, т.е. пучка света с близкими…

Пример 1.

Во сколько раз уменьшится интенсивность света при прохождении его через 5·10^-4 М раствор вещества в кювете толщиной 10 мм, если молярный коэффициент поглощения вещества равен 2·10³ моль^-1·л·см^-1?

Решение.

В соответствии с законом БЛБ A=lg(l₀/l)=e·С·l=2·10³·5·10^-4·1=1, следовательно l₀/l=10¹=10, т.е. интенсивность света уменьшится в 10 раз.

Пример 2.

При фотометрировании стандартного раствора вещества (М=289 г/моль) с концентрацией 2·10^-4 моль/л получена величина оптической плотности 0,392. Рассчитать величины молярного и массового коэффициентов поглощения вещества и определить концентрацию этого вещества в анализируемом растворе, оптическая плотность которого равна 0,568.

Решение.

Тогда, а = e/М = 980/289 = 3,39 г-1·л·см-1. Рассчитать концентрацию вещества в анализируемом растворе можно непосредственно по закону БЛБ…

Пример 3.

При фотоколориметрическом определении Fe³⁺ с сульфосалициловой кислотой из стандартного раствора с содержанием железа 10 мг/мл приготовили ряд стандартных растворов в мерных колбах вместимостью 100 мл, измерили оптическую плотность полученных растворов и получили следующие данные:

 

Vст, мл	1,0	2,0	3,0	4,0	5,0
А	0,12	0,25	0,37	0,50	0,62

 

Построить калибровочный график, определить концентрацию Fe³⁺ и рассчитать его массу в 250 мл анализируемого раствора, если оптическая плотность этого раствора равна 0,30.

Решение.

9. КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ по теме «Инструментальные методы анализа» (контрольная работа № 3)   . Оптическая плотность при некоторой длине волны найдена равной А=0,562. Рассчитайте пропускание Т того же раствора в…

ТАБЛИЦА ВАРИАНТОВ КОНТРОЛЬНЫХ ЗАДАНИЙ

 

Номер варианта	Номер контрольного задания	Номер задач, относящихся к данному заданию

ПРОГРАММА ПО АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ

Аналитическая химия (аналитика) и химический анализ. Основные понятия аналитической химии (аналитики): метод анализа вещества, методика анализа,… Основные разделы современной аналитической химии. Применение методов аналитической химии в фармации. Фармацевтический анализ. Фармакопейные методы.

КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ

Качественный химический анализ. Классификация методов качественного анализа (дробный и систематический, макро-, полумикро-, микро-,… Аналитические реакции и реагенты, используемые в качественном анализе… Использование качественного анализа в фармации.

КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ

Количественный анализ. Классификация методов количественного анализа (химические, физико-химические, физические, биологические). Требования,… Статистическая обработка результатов количественного анализа. Источники ошибок количественного анализа. Правильность и воспроизводимость результатов количественного анализа.

ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ (ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ) МЕТОДЫ АНАЛИЗА

Общая характеристика инструментальных (физико-химических) методов анализа, их классификация, достоинства и недостатки. Оптические методы анализа. Общий принцип метода. Классификация оптических методов анализа (по изучаемым объектам, по характеру взаимодействия…

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

 

1. Харитонов Ю.Я. Аналитическая химия (аналитика). - М.: Высшая школа, 2001.

2. Практикум по аналитической химии. / Под ред. Пономарёва В.Д., Ивановой Л.И. - М.: Высшая школа, 1983.

. Лурье Ю.Ю. Справочник по аналитической химии. - М.: Химия, 1989.

. Пономарев В.Д. Аналитическая химия. - М.: Высшая школа, 1982.

. Основы аналитической химии. В 2-х книгах. Издание второе. /Под ред. Золотова Ю.А. - М.: Высшая школа, 1999.

. Бончев П.Р. Введение в аналитическую химию. - Л.: Химия, 1978.

. Васильев В.П. Аналитическая химия. В 2 ч. - М.: Высшая школа, 1989.

. Государственная Фармакопея СССР. XI издание. Вып. 1. Общие основы анализа. - М.: Медицина, 1987.

. Государственная Фармакопея СССР. XI издание. Вып. 2. Общие методы анализа. Лекарственное растительное сырьё. - М.: Медицина, 1990.

. Государственная Фармакопея СССР. X издание. - М.: Медицина, 1968.

. Джабаров Д.Н. Сборник упражнений и задач по аналитической химии. - М.: Русский врач, 1997.

. Кунце У., Шведт Г. Основы качественного и количественного анализа. - М.: Мир, 1997.

. Лайтинен Г.А., Харрис В.Е. Химический анализ. - М.: Химия, 1979.

. Логинов И.Я., Воскресенский А.Г., Солодкин И.С. Аналитическая химия. - М.: Просвещение, 1979.

. Петрухин О.М., Власова Е.Г., Жуков А.Ф. и др. Аналитическая химия. Химические методы анализа. - М.: Химия, 1993.

. Петерс Д., Хайес Дж., Хифтье Г. Химическое разделение и измерение. В 2 кн. - М.: Химия, 1978.

. Пиккеринг У.Ф. Современная аналитическая химия. - М.: Химия, 1977.

. Пилипенко А.Т., Пятницкий И.В. Аналитическая химия. В 2 томах. - М.: Химия, 1990.

. Руководство по аналитической химии. - М.: Мир, 1975.

. Скуг Д., Уэст Д. Основы аналитической химии. В 2 кн. - М.: Мир, 1979.

. Фритц Дж., Шенк Г. Количественный анализ. - М: Мир, 1978.

. Цитович И.К. Курс аналитической химии. - М.: Высшая школа, 1977.

. Шемякин Ф.М., Карпов А.Н., Брусенцов А.Н. Аналитическая химия. - М.: Высшая школа, 1973.

. Юинг Д. Инструментальные методы химического анализа. - М.: Мир, 1989.

. Янсон Э.Ю. Теоретические основы аналитической химии. - М.: Высшая школа, 1987.

. Журнал аналитической химии. Ежемесячное издание Российской Академии наук.