Опорный конспект по аналитической химии

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ СВЕРДЛОВСКОЙ ОБЛАСТИ
ФАРМАЦЕВТИЧЕСКИЙ ФИЛИАЛ
ГБОУ СПО «СВЕРДЛОВСКИЙ ОБЛАСТНОЙ МЕДИЦИНСКИЙ КОЛЛЕДЖ»









ОПОРНЫЕ КОНСПЕКТЫ ЛЕКЦИЙ
ПО УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЕ «АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ»













Екатеринбург, 2013
РАЗДЕЛ 1. ВВЕДЕНИЕ В АНАЛИТИЧЕСКУЮ ХИМИЮ
Аналитическая химия – это наука о методах определения химического состава и структуры веществ или их смесей и их идентификация.
В структуре аналитической химии выделяют качественный и количественный анализы.
Качественный анализ включает в себя анализируемый объект и его качественный состав, количественный анализ дает сведения о количественном содержании компонента.
Исследование неизвестного вещества начинают с качественного анализа, а затем определяют количественное содержание вещества.
Для проведения химического анализа применяются различные методы
химические (химическое взаимодействие веществ);
физические (измеряют физические свойства веществ с помощью приборов);
физико-химические (проводят химическую реакцию, результат которой измеряют инструментальным методом);
биологические;
Химические методы анализа в зависимости от количества реактива делят на: макроанализ, полумикроанализ, микроанализ, ультрамикроанализ
В качественном анализе используют аналитические реакции, т. е. реакции, сопровождаемые характерными изменениями (аналитическим эффектом).
- выпадение осадка
- окрашивание раствора
- исчезновение окраски
- выделение газа с характерным запахом, цветом или свойствами
Основным способом повышения чувствительности являются концентрирование веществ.
Условия выполнения реакций.
- определенная среда
- отношение продукта реакции к избытку реактива
- определенная температура
- удаление или маскировка мешающих ионов.
РАЗДЕЛ 2. КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ

Катионы и анионы делят на аналитические группы – шесть групп катионов и три группы анионов по общим признакам –образование осадков с групповым реактивом, растворимость образованных осадков в воде, растворах кислот и оснований.

Аналитические реакции – это реакции, сопровождающиеся различными внешними изменениями – выпадение осадка, изменение окраски раствора и выделение газа. По способу выполнения аналитические реакции могут быть – пробирочные (выполняют в пробирке – большинство реакций), микрокристаллоскопические (образовавшиеся кристаллы рассматривают под микроскопом), капельные (реакцию проводят на фильтровальной бумаге, рассматривают окраску пятна на бумаге), пирохимические («сухим путем» – окрашивание пламени в различные цвета).

Специфичные реакции предназначены для обнаружения вещества в присутствии других. Чем меньшее количество ионов вступает в реакцию с данным реактивом, тем более специфична данная реакция.

Чувствительность реакции характеризуют открываемым минимумом или минимальной концентрацией. Это наименьшее количество вещества, которое можно обнаружить данной реакцией. Чем меньшее количество вещества может быть определено реактива, тем более чувствительна реакция.

Реактивы, используемые для выполнения аналитических реакций, делят на:

специфические реактивы образуют характерный осадок или окрашивание только с определенным ионом (например, K3(Fe(CN)6) образует темно – синий осадок только с ионами Fe2+).

избирательные (селективные) реактивы реагируют с несколькими ионами, которые могут принадлежать к одной или к разным аналитическим группам (например, реактив KI реагирует с Pb2+,Ag+ II АГ, а также с Cu2+ VI АГ).

групповой реактив вступает в реакцию со всеми ионами данной группы (например, групповой реактив второй АГ - НС1, который взаимодействует с катионами II АГ с образованием белых, труднорастворимых осадков).

ТЕМА 2.2 КАТИОНЫ I АНАЛИТИЧЕСКОЙ ГРУППЫ

К I АГ относятся катионы K+, Nа+, NН4+. Нет группового реактива.
Общая характеристика. Все соли натрия, калия и аммония хорошо растворимы в воде. Гидроксиды натрия и калия хорошо растворимы в воде и являются сильными основаниями. Гидроксид аммония - слабое основание, это нестойкое соединение, легко разлагающееся на аммиак и воду даже при комнатной температуре. Гидролизу подвергаются все соли аммония, а также натриевые и калиевые соли слабых кислот. Не способны к комплексообразованию, т.к. имеют малый заряд и слабую поляризуемость.

окрашивание пламени в фиолетовый цвет,
K+ + Н2С4Н4О6, СН3СООNa, С2Н5ОН КНС4Н4О6, белый
+ Nа3(Со(NО2)6) К2Nа(Со(NО2)6), желтый


окрашивание пламени в желтый цвет
Na+ + пикриновая кислотажелтые игольчатые кристаллы, идущие из одной точки
+ К(Sb (ОН)6) Na(Sb(OH)6), белый
+ Zn((UO2)3(CH3COO)8), CH3COOH NaZn(UO2)3(CH3COO)9), желтый


+ NaOH NH3, рН > 7, лакмус синеет
NH4+ +К2(НgI4),KOH (OHg2NH2)I, красно - бурый

ПРИМЕНЕНИЕ В МЕДИЦИНЕ: хлорид натрия - входит в состав плазмо- и кровозаменителей, вспомогательное средство при изготовлении различных лек. препаратов, натрия гидрокарбонат – при повышенной кислотности желудочного сока, тетраборат натрия (бура) – наружно для полосканий, спринцеваний, смазываний, бромиды натрия, калия – регулируют деятельность нервной системы, хлорид калия – при заболеваниях сердечно-сосудистой системы, иодиды калия, натрия – при заболеваниях щитовидной железы, хлорид аммония - отхаркивающее и мочегонное средство, гидроксид аммония - для возбуждения дыхательного и сосудодвигательного центров.
ТЕМА «КАТИОНЫ II АНАЛИТИЧЕСКОЙ ГРУППЫ»

К II аналитической химии относятся: Аg+, Pb2+. Групповым реактивом является НС1 и ее соли.
Общая характеристика: при взаимодействии этих катионов с хлороводородной кислотой образуются белые осадки. При действии щелочей на растворы солей серебра образуется гидроксид, который сразу разлагаются на оксид и воду, при действии щелочей на соли свинца образуется осадок гидроксид свинца, растворимый в избытке щелочи и в растворе кислоты (амфотерные свойства). Нитраты и ацетаты катионов II АГ растворимые соединения. Катионы II АГ способны образовывать комплексные соединения. ВСЕ РАСТВОРИМЫЕ СОЕДИНЕНИЯ СВИНЦА ЯДОВИТЫ!!!


+ НС1 AgC1, белый осадок (растворимый в NH3) + HC1 PbC12, белый осадок
+ КI AgI, светло-желтый осадок + NaOH Pb(OH)2, белый осадок,
Ag+ + К2СгО4 Аg2СгО4, кирпично-красный осадок Рb2+ растворимый в изб.NaOH и в HNO3
+ Na2S2O3 Ag2S2O3 белый Ag2S черный осадок + KI PbI2, желтый осадок
+ NaOH Ag2O, бурый осадок + К2СгО4 PbCrO4, желтый осадок
+ НСОН Ag, серебристый налет + Н2SO4 PbSO4, белый осадок
+ р-р дитизона красный цвет


ПРИМЕНЕНИЕ В МЕДИЦИНЕ: нитрат серебра – для лечения глазных заболеваний, в стоматологии для серебрения корневых каналов, в кристаллическом виде – ляпис – для прижигания, колларгол и протаргол – вяжущие и антисептические, основной ацетат свинца – обладает вяжущим действием для компрессов и примочек при воспалительных заболеваниях кожи, оксид свинца – входит в состав свинцового пластыря (противоспалительное и дезинфецирующее).

ТЕМА 2.3. «КАТИОНЫ III АНАЛИТИЧЕСКОЙ ГРУППЫ»

К III АГ относятся Ca2+, Ba2+. Групповым реактивом является H2SO4 и ее соли.

Общая характеристика: при взаимодействии этих катионов с серной кислотой образуются белые осадки. Катионы III АГ - бесцветные, окрашенные соединения образуют лишь с окрашенными анионами. Гидроксиды этих катионов являются сильными основаниями. Катионы III AГ устойчивы к действию восстановителей. Комплексообразующие свойства для них мало характерны. ВСЕ РАСТВОРИМЫЕ СОЛИ БАРИЯ ЯДОВИТЫ.

окрашивание пламени в кирпично-красный цвет
+ Н2SO4 CaSO4 (С2Н5ОН), белый осадок
Са2+ + (NH4)2C2O4 CaC2O4, белый осадок
+ K4(Fe(CN)6) + NH4OH Ca(NH4)2(Fe(CN)6), белый осадок
+ Na2CO3 CaCO3, белый осадок

окрашивание пламени в желто-зеленый цвет
+ Н2SO4 ВaSO4, белый осадок, нерастворимый в кислотах и щелочах
Ва2+ + (NH4)2C2O4 ВaC2O4, белый осадок, растворим в уксусной кислоте
+ Na2CO3 ВaCO3, белый осадок
+ К2СгО4 ВаСгО4, желтый осадок


ПРИМЕНЕНИЕ В МЕДИЦИНЕ: сульфат кальция (гипс) – при наложении повязок и изготовлении зубных порошков, кальция хлорид и кальция глюконат – при лечении аллергических заболеваний, кальция карбонат - при повышенной кислотности, сульфат бария – при рентгеноскопических исследованиях желудка и кишечника как рентгеноконтрастное средство.

ТЕМА «КАТИОНЫ IV АНАЛИТИЧЕСКОЙ ГРУППЫ»

К IV АГ относятся катионы: Al3+ ,Zn2+. Групповой реактив – избыток щелочи NaOH.

Общая характеристика. Катионы IV АГ взаимодействуют с щелочами с образованием осадков, растворимых в избытке щелочи. Для этих катионов характерны реакции комплексообразования, обмена и ОВР. Соли этих катионов гидролизуются, среда кислая. Соли очень слабых кислот этих катионов подвергаются необратимому гидролизу и не могут существовать в растворе.


+ NaOH Al(OH)3, белый осадок, растворимый в избытке
+ NH4OH Al(OH)3, белый осадок нерастворимый в избытке
А13+ + ализарин, NH3 красное пятно
+ Со(NO3)2 зола синего цвета «тенарова синь»


+ NaOH Zn(OH)2, белый осадок, растворимый в избытке
+ NH4OH Zn(OH)2, белый осадок, растворимый в избытке
Zn2+ + К4(Fe(CN)6) K2Zn3(Fe(CN)6)2, белый осадок
+ Со(NO3)2 зола зеленого цвета – зелень Ринмана
+ Na2S ZnS, белый осадок


ПРИМЕНЕНИЕ В МЕДИЦИНЕ: гидроксид алюминия – обладает адсорбирующим свойством, применяется наружно в присыпках, внутрь при отравлениях. Принимают при заболеваниях ЖКТ. Входит в состав препарата «Алмагель». Сульфат алюминия-калия (алюмокалиевые квасцы) – кровоостанавливающее средство, для прижиганий, сульфат цинка – в виде глазных капель при конъюктевитах, оксид цинка – входит в состав многих мазей для лечения кожных заболеваний.
ТЕМА 2.4. «КАТИОНЫ V АНАЛИТИЧЕСКОЙ ГРУППЫ»

К V АГ относятся катионы: Fe2+, Fe3+, Mn2+ , Mg2+. Групповым реактивом является NaOH.
Общая характеристика. Катионы V АГ осаждаются растворами щелочей, при этом образуются нерастворимые в избытке осадки, которые не растворяются в растворе аммиака, но растворяются в кислотах. Гидроксиды этих катионов труднорастворимые электролиты, все соли подвергаются гидролизу. Нитраты, хлориды, сульфаты этих катионов хорошо растворимы в воде. Карбонаты, фосфаты и гидрофосфаты катионов V АГ в воде нерастворимы. Сероводородная кислота осаждает из нейтральных растворов остатки всех сульфидов. Катионы V АГ имеют переменную степень окисления (кроме Mg) и поэтому для них характерны ОВР. Характерны реакции комплексообразования, обладающими характерными окрасками.
+ NaOH Fe(OH)2, зеленый осадок, буреющий на воздухе (Fe(OH)3)
Fe2+ + K3(Fe(CN)6) Fe3(Fe(CN)6)2, темно-синий осадок- турнбулева синь
+ КМпО4+Н2SO4 Fe2(SO4)3 + обесцвечивание раствора перманганата калия
+ NaOH Fe(OH)3, бурый осадок
+ K4(Fe(CN)6) Fe4(Fe(CN)6)3, синий осадок – берлинская лазурь
Fe3+ + NH4SCN Fe(SCN)3, р-р кроваво-красного цвета
+ КI FeC12+ I2, красно-бурый раствор
+ NaOH Mn(OH)2, белый осадок, буреющий на воздухе (Mn(OH)4)
Mn2+ + Н2О2+ NaOH MnO(OH)2, бурый осадок
+ NaBiO3+ HNO3 HMnO4 ,малиновая окраска
+ NaOH Mg(OH)2, белый осадок
+ Na2HPO4+ NH4OH MgNH4PO4, белый осадок
Mg2+ + I2+ NaOH Mg(OH)2+ I2, красно-бурый осадок (р.Петрашеня)
+ НС9Н6NO Mg(C9H6NO)2, зеленовато-желтый осадок
ПРИМЕНЕНИЕ В МЕДИЦИНЕ: препараты Fe2+, Fe3+ - при анемиях, соединения Mg2+ - антацидные средства, сульфат магния - применяется в качестве слабительного, успокаивающего и спазмолитического средства, перманганат калия – антисептическое средство.
ТЕМА «КАТИОНЫ IV АНАЛИТИЧЕСКОЙ ГРУППЫ»

К VI АГ относятся катионы: Cu2+ , Hg2+. Групповым реактивом является NH4OH.

Общая характеристика. Катионы VI АГ осаждаются раствором аммиака, образуя осадки, растворимые в избытке раствора аммиака. Гидроксиды этих катионов являются труднорастворимыми слабыми электролитами, гидроксиды меди и ртути неустойчивы и разлагаются на соответствующий оксид и воду. Для катионов VI АГ характерны реакции комплексообразования. Нитраты, хлориды, сульфаты этих катионов растворимы в воде. Карбонаты, сульфиды, фосфаты – малорастворимы.

окрашивание пламени в зеленый цвет
+ NH4OH (CuOH)22+, зеленовато-голубой осадок,
растворимый в избытке реактива с образованием (Cu(NH3)4)2+ - ярко-синий р-р
Cu2+ + NaOH Cu(OH)2 , голубой осадок CuO,черный осадок
+ KI Cu2I2 белый осадок, I2 бурый раствор
+ K4(Fe(CN)6) Cu2(Fe(CN)6) , красно-коричневый осадок


+ NH4OH (Hg(NH3)4)2+, белый осадок
Hg2+ + NaOH HgO, желтый осадок
+ KI HgI2 , ярко-красный осадок,
растворимый в избытке реактива с образованием K2(HgI4),
бесцветный раствор


ПРИМЕНЕНИЕ В МЕДИЦИНЕ: растворы меди применяются наружно как антисептическое, вяжущее, внутрь при отравлении белым фосфором, входит в состав поливитаминных препаратов; цитрат меди – в виде мазей при глазных заболеваниях, оксид ртути -для лечения кожных заболеваний, хлорид ртути (сулема) – растворы в разведении1:1000 применяют для дезинфекции белья, предметов ухода за больными, помещений, медицинского инструментария..
ТЕМА 2.6. «АНИОНЫ I АНАЛИТИЧЕСКОЙ ГРУППЫ»

К анионам I АГ относятся – SO42- , SO32- , S2O32- ,CO32- , PO43-,BO2-, B4O72-, С2О42-, CrO42-. Групповым реактивом является ВаС12.
Общая характеристика. Анионы этой группы с солями бария образуют труднорастворимые соединения белого цвета (кроме BaCrO4 желтый), растворимые в кислотах (кроме ВаSО4). Ион Аg+ образует с анионами данной группы (кроме SO42-) труднорастворимые в воде соли, легко растворяющиеся в разбавленной азотной кислоте.

+ BaC12 BaSO4, белый осадок, нерастворимый в кислотах и щелочах
SO42- + Pb(NO3)2 PbSO4 , белый осадок, растворимый в растворах едких щелочей

+ фуксин обесцвечивание
SO32- + BaC12 BaSO3, белый осадок
+ I2 обесцвечивание

+ BaC12 BaS2O3, белый осадок
S2O32- + НС1 S +SO2, желтый осадок
+ AgNO3 Ag2S2O3 белый Ag2S , черный осадок

+ BaC12 BaСO3, белый осадок
CO32- + НС1 СО2 , пузырьки газа

+ B
·, белый осадок
PO43- + MgC12+ NH4OH MgNH4PO4, белый осадок
+ AgNO3 Ag3PO4, желтый осадок + (NH4)2MoO4+HNO3 (NH4)3H4(P(Mo2O7)6), желтый осадок


+ BaC12 Ba(ВO2)2, белый осадок
BO2- + C2H5OH B(C2H5O)3, пламя с ярко-зеленой окраской
+ куркумовая бумага+НС1+NH3 зелено-черное окрашивание.

+ BaCl2 BaC2O4 белый осадок
С2О42- + СaCl2 CaC2O4 белый осадок

+ BaCl2 BaCrO4 желтый осадок
CrO42- + AgNO3 Ag2CrO4 кирпично-красный осадок
+ Pb(NO3)2 PbCrO4 желтый осадок
ТЕМА «АНИОНЫ II АНАЛИТИЧЕСКОЙ ГРУППЫ»

К анионам II АГ относятся: С1-,Вг-, I-, SCN- . Групповым реактивом является - AgNO3 .

Общая характеристика. Эти анионы образуют с ионами серебра труднорастворимые в воде и нерастворимые в разбавленной азотной кислоте соли. Бариевые соли анионов второй группы растворимы в воде.

С1- + AgNO3 AgC1,белый осадок, растворимый в р-ре NH3


+ AgNO3 AgBr, желтовато-белый осадок
Br- + С12 (СНС13) Вг2, слой хлороформа окрашивается в оранжевый цвет
+ KMnO4 + H2SO4 MnSO4 + Br2, обесцвечивание р-ра КмnO4


+ AgNO3 AgI, светло - желтый осадок
+ Pb(NO3)2 PbI2, желтый осадок
I- + FeC13 FeC12 + I2 , красно – бурый р-р
+ KMnO4 + H2SO4 MnSO4+ I2, красно – бурый р-р
+ С12 (СНС13) I2, слой хлороформа окрашивается в красновато – фиолетовый цвет


+ AgNO3 AgSCN, белый осадок
SCN- + FeC13 Fe(SCN)3, кроваво-красный р-р




ТЕМА «АНИОНЫ III АНАЛИТИЧЕСКОЙ ГРУППЫ»

К III АГ относятся анионы: NO2- , NO3- ,CH3COO-. Группового реактива нет.

Общая характеристика. Серебряные и бариевые соли этих анионов растворимы в воде.

+ H2SO4 NO + NO2, бурый газ
+ KI + H2SO4 NO+I2, красно –бурый р-р
NO2- + KMnO4 + H2SO4 MnSO4 + NO3-, обесцвечивание р-ра KMnO4
+ антипирин + НС1 изумрудно-зеленый р-р – нитрозоантипирин
+ дифениламин синее окрашивание


+ дифениламин синее окрашивание
NO3- + FeSO4 + H2SO4k Fe2(SO4)3 + NO, бурый газ



+ FeC13 Fe (CH3COO)3, красно-бурый р-р
Т
CH3COO- + С2Н5ОН + Н2SO4 CH3COOC2H5, фруктовый запах
+ H2SO4 CH3COOH, запах уксусной кислоты






РАЗДЕЛ 3 «КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ»

Титриметрические методы анализа – объемный количественный метод анализа. Свою задачу количественного определения метод решает путем измерения объемов реагирующих веществ. В основе каждого метода лежит определенная реакция, которая называется главной реакцией метода.
Требования, предъявляемые к главной реакции метода:
реакция должна протекать быстро и до конца;
должны быть известны продукты реакции;
конец реакции должен легко фиксироваться (применяют индикаторы);
посторонние вещества, присутствующие в растворе, не должны мешать главной реакции.
Цель титрования – определение концентрации исследуемых веществ.
Титрант (рабочий раствор) – раствор с известной концентрацией. Если концентрация не известна, то проводят стандартизацию титранта по исходному веществу.
Исходное вещество (стандарт) – это особая группа веществ, из которых готовят растворы с надежной молярной концентрацией эквивалента.
К исходным веществам предъявляют особые требования:
- должно быть химически чистыми и отвечать своей формуле;
должно быть устойчивым при хранении и в твердом виде, и в растворе;
должно хорошо растворяться в воде;
должно обладать большой молярной массой.
Концентрации, используемые в объемных методах:

Tраб/опр Vраб Kраб С1/Z раб М1/z опр
Массовая доля - w = -------------------------------х 100 Титр соответствия - Траб/опр = ---------------------
m опр 1000

Способы титрования – прямой (к раствору определяемого вещества добавляют титрант), обратный (к раствору определяемого вещества приливают известный избыток первого титранта, после этого остаток первого титруют вторым титрантом), косвенный или титрование по заместителю (к раствору определяемого вещества добавляют реагент – проходит реакция, продукт реакции титруют титрантом).
ТЕМА 3.2. «МЕТОДЫ КИСЛОТНО – ОСНОВНОГО ТИТРОВАНИЯ»

Методы кислотно-основного титрования основаны на использовании реакции нейтрализации (реакции между кислотами и основаниями)
Н+ + ОН- Н2О.

В зависимости от титранта различают следующие методы:



ацидиметрическое титрование алкалиметрическое титрование
(кислота) (основание)
0,01 – 0,1 моль/л НС1, Н2SO4 0,01 – 0,1 моль/л NaOH,KOH,Ba(OH)2

исходное вещество (стандарт)
Na2B4O7, Na2CO3 H2C2O4, H2C4H4O4

индикаторы
метиловый оранжевый фенолфталеин
метиловый красный тимолфталеин
нейральный красный метиловый оранжевый
исследуемые вещества
сильные и слабые основания, основные соли, сильные и слабые кислоты, кислые соли,
соли сильных оснований и слабых кислот, соли сильных кислот и слабых оснований,
органические основания. органические кислоты.
NaHCO3, р-р NH3, Н3ВО3, HgO, HC1, NH2HgC1, аскорбиновая кислота,
Hg(CN)2, бензоат натрия и др. никотиновая кислота, ацетилсалициловая кислота,
бензойная кислота, салициловая кислота и др.

ТЕМА 3.3. «МЕТОДЫ ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНОГО ТИТРОВАНИЯ»

Перманганатометрия – метод окислительно – восстановительного титрования, где в качестве титранта и индикатора используется раствор KMnO4 . Главная реакция метода:
MnO4- + 8H+ + 5e Mn2+ + 4H2O fэкв = 1/5
розовое бесцветное
Исходное вещество (стандарт) – Н2С2О4 х Н2О
Условия проведения реакции:
кислая среда (разведенная 2н Н2SO4),
в некоторых случаях нагревание до 70 –800С,
титрант является индикатором KMnO4
следующую каплю титранта добавляют после исчезновения окраски предыдущей
титруют до устойчивого слабо – розового окрашивания
Метод применяют для определения следующих лекарственных препаратов:
Н2О2, препааты Fe2+, Сu+, карбоновые кислоты – щавелевая, винная, лимонная, яблочная, и др.

Иодометрия – это окислительно – восстановительный метод анализа с участием иода. В основе иодиметрического титрования лежат реакции восстановления свободного иода до иодид-ионов и окисления иодид-ионов в свободный иод:
I2 + 2e 2 I- 2 I- - 2e I2

Используют 2 титранта – 1) водный раствор I2 в присутствии КI, fэкв = Ѕ
2) водный раствор Na2S2O3 х 5 Н2О fэкв = 1
2Na2S2O3 + I2 2NaI + Na2S4O6
2S2O32- -2 e S4O62-
I2 +2 e 2 I-
Исходное вещество (стандарт) – К2Сг2О7
Индикатор – 1% -ный р-р крахмала, индикатор добавляют к реакционной смеси в конце титрования. В точке эквивалентности исчезновение синей окраски.
Исследуемые вещества
ПРЯМОЕ ТИТРОВАНИЕ ОБРАТНОЕ ТИТРОВАНИЕ КОСВЕННОЕ ТИТРОВАНИЕ

растворы I2 – водный, спиртовый, р-р формальдегида, глюкоза, все окислители – KMnO4, KBO3,
растворы Люголя на глицерине. аскорбиновая кислота CuSO4 и др.

Броматометрия – метод окислительно – восстановительного анализа, в основе которого лежит реакция восстановления бромат –ионов в кислой среде до бромид – ионов:
BrO3- + 6 H+ + 6 e Br- + 3 H2O
Титрант метода броматометрии - 0,1 моль/л КВгО3, водные растворы бромата калия устойчивы (они не изменяют свою концентрацию в течение длительного времени
· 6 месяцев), для титрования создают кислую среду (НС1), индикатор метода – метиловый оранжевый, метиловый красный, которые в точке эквивалентности обесцвечиваются.
Применяют метод для анализа сульфаниламидных препаратов, препаратов ароматического ряда (фенол, резорцин, тимол, салициловая кислота и др.). Броматометрию применяют для определения мышьяка (III), сурьмы (III), железа (III) , перекиси водорода, тиомочевину, тиоэфиры, щавелевую кислоту и др.

Нитритометрия - метод окислительно – восстановительного анализа, в основе которого лежит реакция диазотирования: R – NH2 + NaNO2 + 2 HC1 (R – N+
· N)C1- + NaC1 + 2H2O
Титрант метода нитритометрии – 0,1 моль/л NaNO2, создают кислую среду (НС1), катализатор КВг, титруют при
Т = 18 – 20*С (в некоторых случаях охлаждают до 10*С), сначала титруют быстро, а затем медленно.
Исходное вещество (стандарт) - сульфаниловая кислота.
Индикаторы метода – внутренные (тропеолин 00 – в точке эквивалентности желтое окрашивание, смесь тропеолина 00 и метиленового синего – голубое окрашивание), внешние (иодкрахмальная бумага – синее окрашивание). Более точно конец титрования определяют потенциометрически.
Нитритометрию применяют главным образом для определения органических веществ – стрептоцида, норсульфазола, сульфацила, анестезина, новокаина и других препаратов, имеющих в своем составе аминогруппу.
Методом нитритометрии определяют также препараты, содержащие нитргруппу, которую восстанавливают до аминогруппы (например, фолиевая кислота).В некоторых случаях используют нитритометрию для количественного определения восстановителей – Sn2+,Fe2+, As2O3 и других.

ТЕМА 3.4. «МЕТОДЫ ОСАЖДЕНИЯ»

Аргентометрия – осадительный метод анализа, основан на реакциях взаимодействия титранта AgNO3 с солями –галогенидами. В основе метода лежит реакция:
AgNO3 + Hal- AgHal + NO3-

МЕТОДЫ АРГЕНТОМЕТРИИ
Метод Мора
Метод Фаянса
Метод Фольгарда


ТИТРАНТ (РАБОЧИЙ РАСТВОР)
AgNO3
AgNO3
AgNO3
NH4SCN


ИСХОДНОЕ ВЕЩЕСТВО
NaC1
NaC1
NaC1


ИНДИКАТОРЫ, НАБЛЮДЕНИЕ В ТОЧКЕ ЭКВИВАЛЕНТНОСТИ
K2CrO4 осадок желто – оранжевый цвета
эозинат натрия, ярко-розовый осадок
дихлорфлуоресцен – ярко-розовое окрашивание
бромфеноловый синий – фиолетовый цвет
FeNH4(SO4)2 над осадком раствор розового цвета


УСЛОВИЯ ТИТОВАНИЯ
нейтральная среда
слабо – кислая среда
СН3СООН
сильно – кислая среда
HNO3


ИССЛЕДУЕМЫЕ ВЕЩЕСТВА
хлориды и бромиды
хлориды, бромиды, иодиды, органические соли галогеноводородов
бромиды, нитрат серебра, ляпис, колларгол, протаргол и т.д.

ТЕМА 3.5. «МЕТОД КОМПЛЕКСОНОМЕТРИИ»

Комплексонометрия – метод объемного анализа, в основе которого лежит реакция комплексообразования катионов металлов с комплексонами, при этом образуются очень прочные, хорошо растворимые в воде внутрикомплексные соединения (комплексонаты).
Главная реакция метода - Men+ + H2Ind MeInd + 2H+
MeInd + Na2H2Tr Б Na2MeTr Б + H2Ind
Титрант (рабочий раствор) – динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА) - Na2H2Tr Б (Трилон Б).

Исходное вещество (стандарт) - раствор металлического Zn в разведенной серной кислоте.

Индикаторы – металлоиндикаторы - органические красители, которые образуют с металлами окрашенные соединения.
Требование к индикаторам:1) взаимодействие индикатора с катионами металла должно быть обратимо;
2) комплекс металл-индикатор должен быть менее устойчивым, чем комплексонат.
ИНДИКАТОР
ОПРЕДЕЛЯЕМЫЙ КАТИОН
СРЕДА ТИТРОВАНИЯ
ИЗМЕНЕНИЕ ОКРАСКИ В ТОЧКЕ ЭКВИВАЛЕНТНОСТИ

Хромовый темно-синий (ХТС)
Ca2+, Mg2+, Zn2+
рН 9,5-10 (NH4OH+NH4Cl)
от вишнево-красной до сине –фиолетовой

Эроихром черный Т
Mg2+
рН 9,5-10 (NH4OH+NH4Cl)
от красно-фиолетовой к синей

Ксиленоловый оранжевый
Pb2+, Al3+, Zn2+
pH
· 6 (уротропин)
от красной к желтой

Кальконкарбоновая кислота
Са2+
рН
· 12 (растворы едких щелочей)
От красно-сиреневой к голубой

Пирокатехиновый фиолетовый
Mg2+ ,Zn2+
рН 9,5-10 (NH4OH+NH4Cl)
От зеленовато-синей к красно-фиолетовой

Мурексид
Ca2+, Mg2+, Zn2+
рН 9,5-10 (NH4OH+NH4Cl)
от красной к фиолетовой

Комплексонометрическое титрование используют для определения катионов, кроме одновалентных (прямое титрование), анионов (косвенное титрование), обратное титрование – в случае катионов: Al3+, Cu2+. Восстановителей – Sn2+,Fe2+, As2O3 и других.
ТЕМА 3.6. «ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА»

РЕФРАКТОМЕТРИЯ – физико-химический метод анализа, основанный на измерении показателя преломления луча света в исследуемом веществе при переходе из одной среды в другую.
Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная, которую называют коэффициентом преломления – показатель преломления .
sin
·
n = ----------
·
sin
·


·
Метод используют для определения концентрации растворов с массовой долей
· 5.
(10% CaC12 ,25% MgSO4, 50% р-р глюкозы и др.)

Используют прибор – рефрактометр.

n 20 – n 0

· % = ----------------
F
где n 20 – показатель преломления исследуемого вещества при комнатной температуре,
n 0 =1,333 – показатель преломления воды очищенной, постоянная величина
F – рефрактометрический фактор прироста (см. табл.),

Измерения проводят при температуре 200С, если температура отличается от 200С, то вводят температурную поправку

n 20 = n t – (20-t) х 0,0002
где n t – показатель преломления исследуемого вещества при температуре измерения t,
t – температура проведения анализа.
ЛИТЕРАТУРА

Основные источники:

А.А. Ищенко, «Аналитическая химия». М.: Академия, 2007.
Е.В. Барковский, Ткачев, «Аналитическая химия», Минск, «Высшэйшая школа», 2004.
М.Э.Полеес, И.Н. Душечкина «Аналитическая химия. М.: Медицина, 1994.
Л.А. Возякова Методическое пособие для студентов «Решение задач в титриметрическом анализе», ГОУ СПО СОФК, Екатеринбург, 2008.
Л.А. Возякова Методическое пособие для студентов «Расчет молярной массы эквивалента», ГОУ СПО СОФК, Екатеринбург, 2008.

Дополнительные источники:

"Основы аналитической химии" в 2-х книгах. Под ред. Ю.А. Золотова. М.: Высшая школа, 2000.
Пономарев В.Д. «Аналитическая химия». Москва «Медицина» 1998.
Барсукова З.С. «Аналитическая химия». М.: Высшая школа, 1990.
Харитонов Ю.Я., «Аналитическая химия». Москва «Высшая школа», 2001.
Логинов Н.Я., Воскресенский А.Г., Солодкин И.С. «Аналитическая химия».
Пилипенко А.Т., Пятницкий И.В. "Аналитическая химия" в 2-х книгах. М., Химия, 1990.
Калюкова Е.Н. «Титриметрические методы анализа», учеб. пособие., Ульяновск: УлГТУ, 2008.
Интернет ресурсы.

.





Приложенные файлы

  • doc 26768705
    Размер файла: 2 MB Загрузок: 0

Добавить комментарий