Файл: физико-химические методы анализа.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 01.10.2025

Просмотров: 4384

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

Аналитическая химия

Часть 1

Isbn 985-466-015-х

Раздел 1

Глава 1

Разложение пробы

1.3. Виды анализа

Глава 2

2.1. Аналитические реакции

2.2. Систематический и дробный анализ

Комплексообразование

2.3. Общая характеристика, классификация и спосо­бы обнаружения катионов

2.4. Общая характеристика, классификация и спосо­бы обнаружения анионов

Глава 3

3.1. Общая характеристика химического равновесия. Константа химического равновесия

3.2. Активность и коэффициент активности

3.3. Отклонения от идеальности в растворах сильных электролитов

3.4. Виды констант химического равновесия, исполь­зуемые в аналитической химии

3.5. Общие принципы расчёта состава равновесных систем

Глава 4

4.1. Важнейшие теории кислот и оснований

4.2. Количественное описание силы кислот и основа­ний

4.3. Влияние растворителя на кислотно-основные свойства растворённого вещества

4.4. Нивелирующее и дифференцирующее действие растворителя. Сильные и слабые кислоты и основания

4.5. Расчёт рН водных растворов различных прото- литов

4.6. Расчёт состава равновесных смесей протолитов при заданном значении рН

4.7. Кислотно-основные буферные растворы

Глава 5

5.1. Понятие о комплексном соединении

5.3. Равновесия в растворах комплексных соедине­ний

5.4. Влияние различных факторов на комплексооб­разование в растворах

5.5. Применение органических реагентов в аналити­ческой химии

Лиганды с одним типом донорных атомов о,о-лиганды

6.1. Произведение растворимости малорастворимого электролита

6.2. Растворимость

6.3. Влияние различных факторов на растворимость

6.4. Общие принципы растворения осадков малорас­творимых электролитов

Глава 7

7.1. Общая характеристика окислительно-восста­новительных реакций

7.2. Количественная оценка окислительно-восстано­вительной способности веществ

7.3. Влияние различных факторов на протекание окислительно-восстановительных реакций

Глава 8

8.1. Отбор пробы

I эмпирический

8.2. Разложение пробы

9.1. Общая характеристика и классификация

9.2. Жидкость - жидкостная экстракция

Глава 10

10.1. Приближённые вычисления и значащие цифры

10.2. Понятие об аналитическом сигнале

10.3. Методы расчёта концентрации вещества по ве­личине аналитического сигнала

10.4. Неопределённость и погрешности измерений

10.5. Некоторые основные положения математиче­ской статистики, используемые в аналитической химии

10.6. Пример статистической обработки результатов измерений. Исключение промахов

10.7. Основные характеристики методики анализа

Раздел 2

Глава 11

11.3. Понятие о механизме образования осадка

11.4. Коллоидная стадия образования осадка

11.5. Причины загрязнения осадка и способы их уст­ранения

11.6. Основные этапы методики гравиметрического определения методом осаждения

11.7. Гравиметрия в фармацевтическом анализе

Глава 12 общая характеристика титриметрических методов анализа

12.1. Основные понятия титриметрии

12.2. Классификация титриметрических методов анализа и способов титрования

12.3. Стандартные растворы и стандартные вещест­ва

12.4. Расчёты, связанные с приготовлением раство­ров титрантов и титрованием

Vисх_mрисх_m(hCl) _n(hCl) - m(hCl) _c(hCl) - V - m(hCl) _p _ra(hCl) -p_ ra(hCl) -p _p-ra(hCl)

Глава 13 кислотно-основное титрование

13.1. Титранты и стандартные вещества

13.2. Обнаружение конечной точки титрования. Ки­слотно-основные индикаторы

13.3. Кривые титрования

13.4. Факторы, влияющие на величину скачка тит­рования

13.5. Погрешности титрования

13.6. Некоторые случаи практического применения кислотно-основного титрования в водных растворах

Глава 14 кислотно-основное титрование в неводных средах

14.3. Применение в фармацевтическом анализе

Глава 15 комплексометрическое титрование

15.1. Общая характеристика

15.2. Меркуриметрическое титрование

Ind HgInd фиолетовый Ind жёлтыйHg[Fe(cn)sNo]

15.3. Комплексонометрическое титрование

Глава 16

16.3. Меркурометрическое титрование

Глава 17

17.1. Общая характеристика и классификация

17.2. Кривые титрования

17.3. Способы обнаружения конечной точки титро­вания. Окислительно-восстановительные индикаторы

Глава 18

18.1. Иодометрическое титрование

18.2. Хлориодометрическое титрование

18.3. Иодатометрическое титрование

18.4. Броматометрическое титрование

18.5. Нитритометрическое титрование

I" крахмал избыток NaNo2 i4

18.6. Перманганатометрическое титрование

18.8. Дихроматометрическое титрование

18.8. Цериметрическое титрование

Раздел 3

Глава 19

19.1. Природа и свойства электромагнитного излуче­ния

19.2. Классификация спектроскопических методов анализа

Глава 20

20.2. Отклонения от основного закона светопоглоще­ния

20.3. Атомно-абсорбционная спектроскопия

20.4. Молекулярная абсорбционная спектроскопия в уф- и видимой области

Сурьмяно-цезиевый фотоэлемент кислородно-цезиевый фотоэлемент

20.4.3. Практическое применение и основные приёмы фото­метрического анализа

Метод предельной точности

20.5.1. Процессы, приводящие к появлению аналитического сигнала

20.5.2. Общая характеристика ик-спектров

20.5.4. Практическое применение

Глава 21 эмиссионные спектроскопические методы анализа

21.1. Атомно-эмиссионная спектроскопия

21.1.1. Процессы, приводящие к появлению аналитического сигнала

21.1.2. Измерение аналитического сигнала

Пламенная фотометрия

3000-7000 °C невысокая воспроизводимостьтолько щелочные, щелочноземельные металлы и т.П.

Фотоэлементы, фотоумножители, фотодиоды

21.1.3. Практическое применение

20.2. Люминесцентная спектроскопия

20.2.1 Классификация видов люминесценции

21.2.2 Механизм молекулярной фотолюминесценции. Флуо­ресценция и фосфоресценция

21.2.3 Основные характеристики и закономерности люми­несценции

21.2.4. Влияние различных факторов на интенсивность флуоресценции растворов

21.2.5. Измерение аналитического сигнала

21.2.6. Практическое применение и основные приёмы люми­несцентного анализа

Глава 22 общая характеристика и теоретические основы хроматографических методов анализа

22.1. Общая характеристика

22.2. Классификация хроматографических методов

Агрегатное состояние подвижной фазы

22.3. Хроматографические параметры

22.4. Теории хроматографического разделения

Глава 23

23.3. Особенности газотвёрдофазной хроматографии

23.4. Особенности газожидкостной хроматографии

23.5. Индексы удерживания Ковача

23.6. Практическое применение

Глава 24

Жидкостная хроматография

24.1. Общая характеристика

24.2. Плоскостная хроматография

24.2.1. Методика получения плоскостной хроматограммы

24.2.2. Анализ плоскостной хроматограммы

24.2.3. Практическое применение

24.3. Колоночная жидкостная хроматография

24.3.1. Устройство жидкостного хроматографа

24.3.2. Практическое применение

24.4. Характеристика отдельных видов жидкостной хроматографии

24.4.1. Ионообменная хроматография

24.4.2. Эксклюзионная хроматография

Глава 25 общая характеристика электрохимических методов анализа. Кондукгометрия

25.1. Основные понятия, связанные с электрохими­ческими методами анализа

25.2. Классификация электрохимических методов анализа

25.3. Кондуктометрия

25.3.1. Теоретические основы и классификация

25.3.2. Измерение аналитического сигнала

25.3.4. Практическое применение

25.3.5. Понятие о высокочастотной кондуктометрии

Глава 26 потенциометрический и кулонометрический методы анализа

26.1. Потенциометрический метод анализа

26.1.1. Общая характеристика и классификация

26.1.3. Индикаторные электроды

Первичные ионоселективные электроды

Электроды с подвижными носителями

26.1.4. Прямая потенциометрия

26.1.5. Потенциометрическое титрование

26.2. Кулонометрический метод анализа

26.2.1. Общая характеристика и классификация

26.2.2. Прямая кулонометрия

26.2.3. Кулонометрическое титрование

Глава 27 вольтамперометрический метод анализа

27.1. Принцип измерения аналитического сигнала.

27.2. Вольтамперограмма

27.3. Некоторые современные разновидности вольт- амперометрии

27.4. Практическое применение вольтамперометрии. Амперометрическое титрование

6MnO- + CH3OH + 8OH- ^ 6MnO4- + CO2- + 6H2O

Определение проводят способом обратного титрования. К ана­лизируемому раствору добавляют щёлочь и стандартный раствор КMnO4 в избытке. После окончания реакции раствор подкисляют и избыток КMnO4 титруют стандартным раствором соли Мора или ща­велевой кислоты.

Перманганатометрическое титрование не имеет широкого при­менения в фармацевтическом анализе. Это связано, во-первых, с ма­лым числом возможных определяемых веществ и, во-вторых, с неус­тойчивостью раствора KMnO4. Основными объектами, анализируе­мыми перганганатометрически, среди лекарственных средств являют­ся растворы пероксида водорода.


18.8. Дихроматометрическое титрование

Дихроматометрическое титрование -титриметрический ме­тод анализа, основанный на применении в качестве титранта К2СГ2О7.

Cr2O2- + 14H + + 6e ^ 2Cr3+ + 7H2O E0 = +1,33 В

Стандартный раствор K2Cr2O7 является первичным. Он устойчив при хранении. В отличие от KMnO4 дихромат не восстанавливается следами органических веществ и хлорид-ионов, содержащихся в воде. Для обнаружения конечной точки титрования обычно используют окислительно-восстановительные индикаторы: дифениламин, ферро- ин и др.

Дихроматометрическое титрование применяют для определения восстановителей, некоторых окислителей, а также ионов, образующих малорастворимые в воде хроматы или дихроматы. Как и пермангана­тометрическое титрование дихроматометрия используется, главным образом, для определения неорганических веществ и сравнительно редко используется в фармацевтическом анализе.

Прямое дихроматометрическое титрование заключается в том, что раствор определяемого восстановителя подкисляют серной кислотой и титруют стандартным раствором K2Cr2O7, например:

6Fe2+ + Cr2O2- + 14H + ^ 6Fe3+ + 2Cr3+ + 7H2O

Если реакция окисления протекает медленно, используют об­ратное титрование. Раствор определяемого вещества кипятят с из­бытком стандартного раствора K2Cr2O7, а затем избыток титранта, не вступивший в реакцию, титруют стандартным раствором Fe2+ (соли Мора). Подобное дихроматометрическое титрование используется, например, при определении «химического потребления кислорода» (ХПК) - величины, характеризующей содержание органических ве­ществ в воде. Химическим потреблением кислорода называют мас­су кислорода (мг) или окислителя в расчёте на кислород, необходи­мого для полного окисления, содержащихся в 1л данного образца во­ды органических веществ. ХПК имеет размерность мг/л. Для опреде­ления ХПК к пробе воды добавляют необходимое количество HgSO4 (для связывания хлорид-ионов, которые также могут окисляться ди­хроматом калия), H2SO4, Ag2SO4 (катализатор) и взятое в заведомом избытке точное количество стандартного раствора K2Cr2O7. Получен­ную смесь кипятят с обратным холодильником в течение 2-х часов.


Затем раствор разбавляют водой и титруют непрореагировавший ди-

2+

хромат калия стандартным раствором Fe .

Дихроматометрическое титрование может быть использовано для определения некоторых необратимо восстанавливающихся окис­лителей, например, нитратов или хлоратов. К раствору, содержащему определяемое вещество, добавляется избыток стандартного раствора Fe2+. После проведения реакции оставшееся количество Fe2+ титруют стандартным раствором K2Cr2O7.

Дихроматометрическое титрование используется также как оса- дительное титрование для определения веществ, образующих мало­растворимые в воде хроматы или дихроматы. К раствору, содержаще­му определяемый катион, добавляют избыток стандартного раствора дихромата калия. Выпавший осадок отфильтровывают, а в фильтрате определяют оставшееся количество K2Cr2O7 путём титрования стан­дартным раствором Fe2+ или иодометрически. Такой вариант титрова­ния используется, например, для определения метиленового синего.


18.8. Цериметрическое титрование

Цериметрическое титрование -титриметрический метод анализа, в котором титрантом является соль Се(+4), обычно Се(Ю4)2.

В процессе титрования происходит восстановление Сe4+ до Сe3+:

3+

E0 = +1,74 В

Ce4+ + e ^ Ce

Гидратированые ионы церия, особенно Сe4+, обладают выра­женными кислотными свойствами и образуют малорастворимые гид- роксокомплексы, поэтому цериметрическое титрование проводится в сильнокислой среде. Формальный электродный потенциал пары

Се4+/ Се3+ зависит от природы кислоты.

1 MHCl

H2SO4

>

E0, B

Ш

1,44

Ш

1,28

HNO3HClO4

Ш

1,60

1,70

В цериметрическом титровании обычно используют серную кислоту. Растворы Ce4+ в HNO3 и HClO4 при хранении менее устой­чивы, потому что Ce4+ в таких растворах является более сильным окислителем и может окислять воду. Растворы церия Ce4+ в HCl также недостаточно устойчивы вследствие возможного окисления хлорид- ионов.

Стандартный раствор Ce(SO4)2 готовят из Ce(SO4)2-4H2O или Ce(SO4)2-2(NH4)2SO4-2H2O путём растворения навески в 1 М серной кислоте. Стандартный раствор Ce(SO4)2 обычно является вторичным.


Для его стандартизации используют Na2C2O4, соль Мора, замести­тельное иодометрическое титрование и т.д.

Обнаружение конечной точки цериметрического титрования может проводиться по собственной окраске титранта (гидратирован- ный ион Ce4+ - жёлтый, а Ce3+ - бесцветный). Однако чаще для этой цели используют окислительно-восстановительные индикаторы - ди­фениламин, ферроин и др.

Прямое цериметрическое титрование используется для опре­деления различных восстановителей: как неорганических (Fe2+, H2O2,

2

SO3 и др.), так и органических. В отличие от перманганатометриче- ского или дихроматометрического титрования окисление органиче­ских веществ Сe4+ протекает более мягко и может быть использовано для определения конкретной функциональной группы. Например, це- риметрическое титрование, основанное на окислении фенола до хино- на, используется для определения витамина Е

OH

CH3

CH3

H3C

O

CH

16 33

+ 2Ce(SO4)2 + H2O H33- Ce2(SO4)s - H2SOZ

CH3

токоферол (витамин Е)

16n33

CH3

O^C

H3C

HO

C16H

CH3

В случае обратного цериметрического титрования вторым стандартным раствором обычно является раствор Fe2+. Известны ме­тодики цериметрического титрования, в которых проводится титро­вание заместителя. Таким образом определяют сильные восстанови­тели, легко окисляющиеся кислородом воздуха. Цериметрическое титрование может быть использовано и для определения некоторых окислителей, например, персульфат-ионов. К исследуемому раствору