Классификация аналитических реакций

1.Общие реакции – реакции, аналитические сигналы которых одинаковы для многих ионов.

2. Групповые реакции – частный случай общих реакций, используемых в конкретных условиях для выделения определенной группы ионов, обладающих близкими свойствами.

3. Селективными, или избирательными называют реакции, позволяющие в смеси ионов обнаруживать ограниченное число катионов или анионов.

4. Специфическими называют аналитические реакции, аналитический эффект которых характерен только для одного иона в присутствии других ионов.

Под чувствительность ю реакций -то наименьшее количество вещества (иона), которое можно открыть с помощью данного реактива. Количественно чувствительность реакций характеризуется тремя взаимно связанными показателями: открываемым минимумом (m), предельной концентрацией (С _пред) или же предельным разбавлением (V _пред) и минимальным объемом предельно разбавленного раствора (V _мин).

Открываемым минимумом -наименьшее количество вещества (иона), которое при определенных условиях можно открыть действием данного реактива.

Предельной концентрацией - отношение массы определяемого иона к массе наибольшего количества растворителя, выраженной в тех же единицах.(мкг)

Величина, обратная предельной концентрации, -предельным разбавлением. Предельное разбавление показывает, в каком количестве миллилитров водного раствора содержится 1 г определяемого иона. Предельное разбавление выражается в мл/г и обозначается через V _пред.

Реакция будет тем чувствительнее, чем меньше предельная концентрация или чем больше предельное разбавление исследуемого раствора.

Минимальным объемом (V _мин) предельно разбавленного раствора называется объем раствора, содержащий открываемый минимум определяемого иона.

Аналитическая реакция, свойственная только данному иону, называется специфической реакцией. Это, например, реакция обнаружения иона NH⁺₄ действием щелочи в газовой камере, синее окрашивание крахмала при действии йода и некоторые другие реакции.

Усл. Пр-я ан р-й. Оптимальные условия определяются концентрацией реагирующих веществ, рН среды, температурным режимом, способом проведения реакции, приемом наблюдения, учетом влияния посторонних ионов.

НИТРИТОМЕТРИЯ

Общая характеристика метода Нитрит-ион в кислой среде обладает свойствами окислителя и используется для количественного определения восстановителей: Sn²⁺, Fe²⁺, As₂O₃ и других:

NO₂^– + 2H⁺ – e ® NO + H₂O

E⁰(NO₂^–/NO) = +1,20 B, 1/z(NO₂^–) = 1.

Кроме того, NaNO₂ в кислой среде применяют для количественного определения соединений, содержащих первичную или вторичную аминогруппу ароматических нитросоединений после предварительного восстановления нитрогруппы до аминогруппы:
R—NH₂ + NaNO₂ + 2HCl = [R—?N]Cl^– + 2H₂O + NaCl.

методом количественно определяют лп, имеющие аминогруппу: стрептоцид, норсульфазол, сульфацил и др. Титрантом являются 0,5 и 0,1 М растворы NaNO₂. Взаимодействие нитрата натрия с ароматическими аминами (реакция диазотирования) протекает медленно и для ускорения ее к реакционной смеси добавляют KBr. Для определения точки эквивалентности применяют внутренние или внешние индикаторы. Внутренние индикаторы: тропеолин ОО, переход окраски от красной до желтой; метиленовый синий — от красно-фиоле­товой до голубой; нейтральный красный — от красно-фиолето­вой к синей. Внешний индикатор — йодкрахмальная бумага. Это фильтровальная бумага, пропитанная раствором KI и раствором крахмала и высушенная. В конце титрования в растворе появляется избыток NaNO₂, который в кислой среде взаимодействует с KI, содержащимся в йодкрахмальной бумаге, с выделением иода:NaNO₂ + 2KI + 4HCl ® I₂ + 2NO + 2NaCl + 2KCl + 2H₂O.

Выделившийся йод окрашивает крахмал в синий цвет. стандартизация Точную концентрацию раствора нитрита натрия устанавливают по сульфаниловой кислоте, предварительно высушенной до постоянного веса, методом отдельных навесок. М(сульфаниловой кислоты) = 173,2 г/моль.

Навеску сульфаниловой кислоты (около 0,35 г) взвешивают на аналитических весах и растворяют в воде в присутствии NaHCO₃ (образуется водорастворимая соль сульфаниловой кислоты); добавляют 10 мл 2 М HCl, 1 г KBr и титруют 0,1 М раствором NaNO₂ при постоянном перемешивании. Раствор NaNO₂ прибавляют в начале со скоростью 2 мл в минуту, а в конце титрования по 0,05 мл через 1 мин. Титрование с внутренним индикатором тропеолин 00 (4 капли) ведут до перехода окраски из красной в желтую. Титрование с иодидкрахмальной бумагой ведут до тех пор, пока капля титруемого раствора, взятая через 1 мин после прибавления нитрита натрия, вызовет немедленное синее окрашивание на бумаге. По результатам 4—5 параллельных определений рассчитывают C(NaNO­₂) и T(NaNO₂).

3. В газовой хроматографии (ГХ) в качестве подвижной фазы используют инертный газ (азот, гелий, водород), называемый газом носителем. Пробу подают в виде паров, неподвижной фазой служит или твердое вещество - сорбент (газо-адсорбционная хроматография) или высококипящая жидкость, нанесенная тонким слоем на твердый носитель (газожидкостная хроматография).

Газоадсорбционная хроматография Особенность метода газоадсорбционной хроматографии (ГАХ) в том, что в качестве неподвижной фазы применяют адсорбенты с высо­кой удельной поверхностью и распределение веществ между неподвижной и подвижной фазами определяется процессом адсорбции. Адсорбция молекулиз газовой фазы, т.е. концентрирова­нноих на поверхности раздела твердой и газообразной фаз, происхо­дит за счет межмолекулярных взаимодействий (дисперсионных, ориентационных, индукционных), имеющих электростатическую природу. В качестве адсорбентов для ГАХ в основном используют активные угли, силикагели, пористое стекло, оксид алюминия.

Газожидкостная хроматография В аналитической практике чаще используют метод газожидкостной хроматографии (ГЖХ). Это связано с чрезвычайным разнообразием жидких неподвижных фаз, что об­легчает выбор селективной для дан­ного анализа фазы, с линейностью изотермы рас­пределения в более широкой области концентраций, что позволяет работать с боль­шими пробами, и с легкостью получения воспроизводимых по эффективнос­ти колонок. Неподвижные жидкие фазы. Эта фаза должна быть хорошим растворителем для компонентов смеси (если растворимость мала, компоненты выходят из колонки очень быстро), нелетучей (чтобы не испарялась при рабочей температуре колонки), химически инертной, должна обладать небольшой вязкостью (иначе замедляется процесс диффузии) и при нанесении на носитель образо­вывать равномерную пленку, прочно с ним связанную. Разделительная способность неподвижной фазы для компонентов данной пробы дол­жна быть максимальной.Различают жидкие фазы трех типов: неполярные (насыщенные углеводороды и др.), умеренно полярные (сложные эфиры, нитрилы и др.) и полярные (полигликоли, гидроксиламииы и др.). Прибор - газовым хроматографом. Она состоит из газового баллона, содержащего подвижную инертную фазу (газ-носитель), чаще всего гелий, азот, аргон и др. С помощью редуктора, уменьшающего давление газа до необходимого, газ-носи­тель поступает в колонку, представляющую собой трубку, заполненную сорбентом или другим хроматографическим материалом, играющим роль неподвижной фазы.

1 – баллон высокого давления с газом-носителем; 2 – стабилизатор потока; 3 и 3 ' – манометры; 4 – хроматографическая колонка; 5 – устройство для ввода пробы; 6 – термостат; 7 – детектор; 8 – самописец; 9 – расходомер

Газ-носитель подается из баллона под определенным постоянным давлением, кото­рое устанавливается при помощи специальных кла­панов. Для непрерывного измерения концентрации разделяемых веществ в газе-носителе в комплекс газового хроматографа входит несколько различных детекторов.

Применения. отличительные черты ГХ — экспрессность, высокая точность, чувствительность, автома­тизация. его используют при определении пес­тицидов, удобрений, лекарственных препаратов, витаминов, нар­коти­ков и др.

Билет 5

1. В титриметрическом анализе используют следующие основные способы выражения концентраций растворов. Молярная концентрация с (А) —- количество растворенного вещества А в молях, содержащееся в одном литре раствора:

, моль/л

где m (А) — масса растворенного вещества А, г

М(А.) — молярная масса растворенного вещества А, г/моль.

Молярная концентрация эквивалента с (1/_ZА),— количество растворенного вещества А в молях, соответствующее эквиваленту А, содержащееся в одном литре раствора:

, моль/л

где 1/_Z — фактор эквивалентности; рассчитывается для каждого вещества на основании стехиометрии реакции;

M(1/_ZА) — молярная масса эквивалента растворенного вещества А, г/моль.

Титр T(А) растворенного вещества А — это масса растворенного вещества А в граммах, содержащаяся в одном миллилитре раствора:

, г/мл

где объем раствора V измеряется в мл.

Титр раствора по определяемому веществу X, или титриметрический фактор пересчета t(Т/Х), — масса титруемого вещества, взаимодействующая с одним миллилитром титранта Т:

, г/мл

Поправочный коэффициент К — число, выражающее отношение действительной (практической) концентрации c (1/zA ) вещества А в растворе к его заданной (теоретической) концентрации с (1/zА)_теор:

К = c (1/zA)_пр/ c (1/zA)_теор

2. 16.3. Меркурометрическое титрование -титриметрический метод анализа, основанный на образовании малорастворимых соединений ртути (I).используется, главным образом, для определения хлорид- и бромид-ионов.Иодид ртути (I) неустойчив вследствие протекания реакции диспропорционирования, сопровождающейся образованием Hg2I2 и Hg. титрант Hg2(NO3)2. Стандартный раствор этого вещества является вторичным. Для приготовления данного раствора навеску Hg2(NO3)2 2H2O (х.ч.) растворяют при нагревании в 0,2 М HNO3. Для восстановления содержащейся в нём примеси Hg2+ до Hg22+ к раствору прибавляют металлическую ртуть (2-3капли на литр раствора). Затем раствор хорошо взбалтывают и оставляют на сутки. После этого раствор фильтруют и к фильтрату вновь добавляют несколько капель металлической ртути. Для стандартизации приготовленного раствора применяют NaCl. Хранят стандартный раствор Hg2(NO3)2 в склянках тёмного стекла в защищённом от света месте. ИНДИКАТОРЫ:дифенилкарбазон 0,2-5 M HNO3 адсорбционный индикатор! вносят как можно ближе к концу титрования. тиоцианатные комплексы Fe(III) обесцвечивание.Для того чтобы учесть количество титранта, израсходованное для взаимодействия с индикатором,проводят контрольный опыт Широкого распространения в практике фармацевтического анализа меркурометрическое титрование не имеет (в отличие от меркуриметрического). Его положительной характеристикой является возможность определения галогенид-ионовв сильнокислых растворах. преимущества.

1. При меркурометрическом методе не требуется ценных препаратов серебра.

2. Соли закисной ртути менее растворимы, чем соответствующие соли серебра, и поэтому при титровании хлоридов нитратом закисной ртути наблюдается резкий скачок титрования вблизи точки эквивалентности.

3. Определение меркурометрическим методом можно проводить в кислых растворах методом прямого титрования.

Недостатком является ядовитость солей ртути. Поэтому при работе с этими солями следует соблюдать большую осторожность.

3.Люминесценция –излучение, представляющее собой избыток над тепловым излучением тела, если его длительность после прекращения внешнего воздействия значительно превышает период световых колебаний. При люминесцентном анализе наблюдают или собственное свечение исследуемых тел, или свечение люминофоров, которые вводят в эти тела. Качественный анализ – определение наличия (или отсутствия) каких-либо веществ (молекул) по форме спектра люминесценции. При этом можно изучать структуру молекул вещества; межмолекулярное взаимодействие; химические превращения.

Количественный анализ – определение количества вещества по интенсивности спектра люминесценции (можно обнаружить массу вещества т = 10^–10 г).

Спектром люминесценции называется кривая зависимости интенсивности люминесценции от длины волны (или частоты): I = f (l), Интенсивность люминесценции выражается обычно в величинах пропорциональных энергии или числу квантов.

Качественный и количественный анализ веществ в растворе и в живой клетке может производиться по спектрам люминесценции Преимуществом является его более высокая чувствительность.

Интенсивность люминесценции пропорциональна количеству света, поглощаемого объектом в единицу времени. Как видно из уравнения , поглощение (I ₀- I) не пропорционально концентрации, а изменяется при увеличении концентрации по логарифмическому закону, асимптотически приближаясь к полному поглощению, Изменение интенсивности люминесценции с концентрацией следует тому же закону.

При малых концентрациях интенсивность люминес­ценции прямо пропорциональна концентрации. Поэтому количественное определение концентрации люминесцирующих веществ проводят при минимальной оптической плотности раствора (D£0,1-0,2).

Свет люминесценции частично вновь поглощается в самой толще объекта. Это явление носит название реабсорбции люминесценции. В результате реабсорбции происходит уменьшение интенсивности и искажение спектров люминесценции.

Виды люминесценции:А.по виду возбуждения различают: Фотолюминесценция(возбуждение светом) Радиолюминесценция(возбуждение проникающей радиацией) Кандолюминесценция(возбуждения при механических воздействиях) Электролюминесценция(возбуждение электрическим полем) Хемилюминесценция(возбуждение при химических реакциях),биолюминесценция радикалорекомбинационная люминесценция лиолюминесценция (возбуждение при растворении кристаллов) Б.По длительности свечения различают флуоресценцию (быстрозатухающая люм-ия) фосфоресценцию(длительная люм-ия)

Механизм и свойства люминесценции. При возбуждении люминесценции атом, поглощая энергию, совершает переход от 1 3. В атомных парах люминесценция может происходить непосредственно при переходе 3 1, тогда люминесценция является резонансной. При взаимодействии с окружающими атомами возбужденный атом может передать им часть энергии и перейти на 2 уровень, что называется спонтанной люминесценцией.

1.основной уровень энергии

2.уровень испускания

3.уровень возбуждения

Пунктирная линия-переход при резонансной люминесценции,волнистая линия-безызлучательный переход

Обычно уровень 2 лежит ниже уровня 3,и часть энергии при возбуждении теряется на тепло,а длина волны испущенного света больше,чем поглощенного – это стоксова люминесценция. Правило Стокса: спектр излучения в целом и его максимум сдвинуты по отношению к спектру поглощенного излучения и его максимуму в сторону более длинных волн.

Во зможны и процессы, когда излучающий атом получает дополнительную энергию от других атомов, тогда испущенный квант может иметь меньшую длину волны –антистоксова люминесценция Может образоваться ситуация, когда атом перед переходом на уровень испускания 2 оказывается на метастабильном уровне 4. Для перехода на уровень 2 атому нужно сообщить дополнительную энергию. Возникающая при таких случаях люминесценция называется метастабильной.

Правило зеркальной симметрии Левшина Спектральные линии испускания и поглощения в координатах частоты являются взаимным зеркальным отражением. Положение оси симметрии показывает энергию чисто электронного перехода. Данным свойством обладают в основном жидкие люминофоры; исследования последних лет показали, что оно может быть справедливо и для сред в иных агрегатных состояниях. Вавилов С.И. закон: Энергетический выход люминесценции сначала растет пропорционально длине волны возбуждающего света, а затем быстро падает до нуля.

Аппаратура спектрофлуориметры.

Это более сложные и дорогие приборы, чем спектрофотометры. Принципиальная схема спектрофлуориметра включает: источник возбуждающего света (1), фокусирующую линзу (2), первичный монохроматор (3), входные и выходные щели (4), кюветное отделение (5), вторичный монохроматор (6), приемник люминесцентного изучения (7), регистрирующее устройство (8).

В качестве источников возбуждения чаще всего используют мощные УФ-лампы (ртутные, ксеноновые и др.), а также лазеры. Первичные и вторичные монохроматоры включают дифракционные решетки или призмы, изготовленные из кварца, а также щели регулируемой ширины. Длину волны излучения, выходящего из первичного или вторичного монохроматора (соответственно l₁ или l₂), можно менять. Первичный монохроматор нужен, чтобы задать оптимальные условия возбуждения определяемого соединения (Х), а также задержать свет лампы с той же длиной волны, что будет испускать Х при люминесценции. Вторичный монохроматор нужен, чтобы создать оптимальные условия регистрации аналитического сигнала Х и не допустить попадания возбуждающего света на фотоприемник. Без этих монохроматоров фоновый фототок оказался бы настолько сильным, что зафиксировать аналитический сигнал Х (люминесцентное излучение) было бы невозможно. В упрощенных и дешевых приборах для люминесцентного анализа (флуориметрах) вместо монохроматоров используют сменные светофильтры (первичный и вторичный). Приемником люминесценции, как и в спектрофлуориметрах, обычно служат фотоэлемент или фотоумножитель. Фототок усиливают, а затем измеряют с помощью микроамперметра. Применение люминесцентного анализа в медицине и фармации:

· В дерматологии – при выявлении некоторых грибковых заболеваний кожи и волос.

· В онкологии – для обнаружения границ роста злокачественной опухоли.

· В микробиологии – для обнаружения бактерий туберкулеза.

· В биохимии – для определения витаминов.

· В клинике глазных болезней – для обнаружения язв роговицы.

· В клинике внутренних болезней – для определения скорости кровотока.

· В судебной медицине – для обнаружения следов токсичных веществ, анализа крови и т.д. В фармакологии:

o для анализа лекарственных веществ и их изменений при порче и длительности хранения

o при гидролизе аспирина образуется салициловая кислота, имеющая люминесценцию ярко-синего цвета, атропин люминесцирует синим светом, стрихнин – зеленым и т.д.

o для идентификации лекарственных веществ

o для обнаружения и исследования алкалоидов: морфина, кокаина и др., обладающих люминесцентными свойствами.

Билет 6

1. Сила кислоты – характеристика кислоты, показывающая, насколько легко кислота отдает протоны молекулам данного растворителя. Сила основания – характеристика основания, показывающая, насколько прочно основание связывает протоны, оторванные от молекул данного растворителя. Для количественной характеристики силы кислоты в водных растворах константу кислотно-основного равновесия обратимой реакции данной кислоты с водой:
HА + Н₂О А + H₃O .

Для характеристики силы кислоты в разбавленных растворах, в которых концентрация воды практически постоянна, пользуются константой кислотности:

,

где K_к (HA) = K_c ·[H₂O].

Совершенно аналогично для количественной характеристики силы основания можно использовать константу кислотно-основного равновесия обратимой реакции данного основания с водой:

А + Н₂О НА + ОН ,

а в разбавленных растворах – константу основности , где K _о(HA) = K _c·[H₂O].

Практически для оценки силы основания используют константу кислотности кислоты, получающейся из данного основания (так называемой " сопряженной " кислоты), так как эти константы связаны простым соотношением К_о (А ) = К (Н₂О)/ К_к (НА).

Иными словами, основание тем сильнее, чем слабее сопряженная кислота. И наоборот, кислота тем сильнее, чем слабее сопряженное основание. слабой кислоты:. рН определяется диссоциацией слабой кислоты:

рН= 0,5 рК_к - 0,5 lgC_к = -lg = 0,5 рК_к + 0,5 pC_k = рК_к + рС_к, где C_к - молярная концентрация слабой кислоты, pC_к = -lgC_к. Если кислота многоосновная (Н₂СО₃, Н₃РО₄), то учитывается только диссоциация по первой стадии, так как диссоциация по остальным стадиям меньше и поставляет незначительное количество протонов. cлабого основания: рН = 14 – рОН = 14 – (-lg ), так как рОН = -lg

 

2. Иодометрический метод объемного анализа основан на окислительно-восстановительных процессах, связанных с реакцией восстановления: I₂+ 2e= 2I^-или с реакцией окисления: 2I^--2e=I₂. Стандартный потенциал Е₀(I₂/ 2I^-) = +0,54В и все восстановители, у которых окислительно-восстановительный потенциал меньше +0,54В, способны окисляться иодом. А все окислители, имеющие потенциал больше +0,54В, способны восстанавливаться иодид-ионами. Отсюда возникает возможность использования свойств окислительно-восстановительной парыI₂/ 2I^-в титриметрическом анализе:а) для определения восстановителей окислением их раствором иода; б) для определения окислителей восстановлением иодид-ионами; в) для определения кислот (косвенным методом титрования). Определение восстановителей. Определение небольших концентраций сильных восстановителей, у которых ОВ-потенциал значительно меньше +0,54В, можно проводить прямым титрованием раствора иода. Например, пр действии иодом на тиосульфат натрия происходит реакция: 2Na₂S₂O₃+ I₂ = 2NaI + Na₂S₄O₆ Зная нормальную концентрацию раствора иода и затраченный на титрование объем, вычисляют массу тиосульфата натрия в анализируемом растворе.Если ОВ-потенциал восстановителя приближается к +0,54В, то применяют метод обратного титрования. В этом случае к анализируемому раствору прибавляют избыток рабочего раствора иода. Реакционную смесь выдерживают 5 – 10 мин. После окончания реакции избыток иода оттитровывают рабочим раствором Na₂S₂O₃∙5H₂O.

Например: определить массу Na₃AsO₃в растворе, Na₂S₂O₃∙5H₂O. Na₃AsO₃+ I₂+ HOH → Na₃AsO₄+ 2HI

Определение окислителей. При иодометрическом определении окислителей к исследуемому раствору прибавляют избыток иодида калия, из которого окислитель выделяет строго эквивалентное количество свободного иода. Последний оттитровывают раствором восстановителя в присутствии крахмала и вычисляют содержание окислителя. Например, если к подкисленному раствору перманганата калия добавить иодид калия, то произойдет следующая реакция:

2KMnO₄+ 10KI + 8H₂SO₄ = 5I₂+ 2MnSO₄+ 6K₂SO₄ + 8H₂O

MnO₄^-+8H⁺+5e→ Mn²⁺ + 4H₂O | 1

I^-+ e → I⁰| 5

В ходе реакции перманганат окисляет ионы иодаI^-до эквивалентного количества иодаI₂ .Этот иод оттитровывают тиосульфатом натрия и вычисляют нормальную концентрацию раствора перманганата калия. Затраченное количество тиосульфата натрия эквивалентно количеству перманганата калия и эквивалентно количеству выделившегося иода: n(I₂) = n(KMnO₄) = n(Na₂S₂O₃)

Определение кислот. Этот метод основан на использовании реакции иодида калия с иодатом, т.е. косвенным методом титрования. Например:HCl+KI+KIO₃→I₂+H₂O+KCl

2IO₃^-+ 12 H⁺+10e → I₂⁰+ 6H₂O | 1

2I^-+2 e = I₂⁰| 5

IO₃^-+ 5I^-+ 6H⁺→ 3I₂+ 3H₂O

Количество выделившегося иода эквивалентно количеству ионов водорода. Количества KIиKIO₃взяты с избытком, сюда же добавляют исследуемый растворHCl. Выделившийся иод оттитровывают раствором Na₂S₂O₃∙5H₂O. I₂ + 2Na₂S₂O₃ = 2NaI + Na₂S₄O₆ Метод применим для кислот: муравьиной, аскорбиновой, малеиновой, щавелевой, а также кислот, содержащихся в пищевых продуктах: соках, винах, маслах, жирах. Метод определения кислот иодометрически отличается большей точностью, чем кислотно-основной. Точность в иодометрии 10^-8г/л, в нейтрализации 10^-4г/л. Обычно влажность веществ определяют гравиметрическим способом, занимающим продолжительное время. Определение воды по методу Фишера требует значительно меньших затрат времени. Метод Фишера основан на реакции раствора йода, диоксида серы и пиридина в метаноле с водой. При проведении реакции пиридин превращается в метилсульфоновое производное, йод восстанавливается до йодид-ионов, диоксид серы окисляется до сульфоновой группировки. Вода служит источником ионов кислорода и водорода, необходимых для образования метилсульфоновой группы и йодоводородной кислоты. Титрантом в этом определении является реактив Фишера – раствор йода, диоксида серы и пиридина в безводном метаноле. Для проведения титрования применяют специальный прибор, ограничивающий доступ влаги из воздуха. В точке эквивалентности желтая окраска раствора переходит в красновато-коричневую.

Реактивом Фишера титруют многие органические соединения, вступающие в химические реакции с выделением воды. Реактив Фишера используется для определения влажности муки и некоторых видов хлебобулочных изделий.

 

3.Распределительная хроматография на бумаге. Носителем при бумажной хроматографии служит воздушносухая фильтровальная бумага, а содержащаяся в ней гигроскопическая вода является неподвижной фазой. В качестве подвижной фаз ы применяют несмешивающиеся или частично смешивающиеся с водой органические растворители.

При получении хроматограмм по методу бумажной хроматографии на край полосы фильтровальной бумаги наносят каплю исследуемого раствора, затем полосу погружают в специально предназначенную для хроматографирования стеклянную ванночку, содержащую подвижный растворитель. При продвижении растворителя по бумаге отдельные компоненты смеси также перемещаются, но с различной скоростью, что обеспечивает разделение смеси. Хроматограммы получают в герметических камерах в атмосфере, насыщенной парами органического растворителя и воды. Полученные хроматограммы высушивают и для проявления разделенных веществ опрыскивают (проявляют) реактивом, который образует окрашенные соединения с выделенными веществами, что позволяет определить расположение их на полосе бумаги. В определенных условиях опыта распределение отдельных веществ в обеих жидких фазах характеризуется постоянным коэффициентом Rf. Коэффициент распределения Rf определяется отношением расстояния (в см), пройденного испытуемым раствором, к расстоянию (в см), пройденному растворителем. Воспроизводимость значений Rf зависит от условий проводимых исследований (качества бумаги, степени чистоты растворителей, температуры, состава газовой атмосферы и т.д.). Различают несколько вариантов бумажной хроматографии: восходящая - растворитель движется снизу вверх, нисходящая - растворитель движется сверху вниз и радиальная (круговая) -растворитель движется от центра к окружности. Кроме того, применяют одномерную и двухмерную хроматографию; при одномерной хроматографии разделение веществ проводят в одном направлении, при двухмерной - в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Одномерная хроматография. наиболее проста и применяется для исследования несложных смесей, для проверки чистоты вещества, для идентификации веществ. При одномерной хроматографии методика определения заключается в следующем. На полосу хроматографической бумаги на расстоянии нескольких сантиметров от края наносят определенное количество исследуемого раствора. Бумагу помещают в ванночку с растворителем, находящуюся в камере, используя методику восходящей или нисходящей хроматографии. Растворитель при этом продвигается и, когда до конца остается примерно 2 см, процесс прекращают, хроматограмму вынимают из камеры, отмечают фронт растворителя и высушивают при температуре 100° С для удаления растворителя. Хроматограмму проявляют обработкой специальным реактивом и по расположению образовавшихся цветных пятен на хроматограмме устанавливают Rf для определенного вещества, учитывая расстояние от исходной точки нанесения раствора до середины соответствующего пятна. Затем по специальным таблицам можно определить, какому веществу (например, какой аминокислоте) соответствует пятно. Обычно для идентификации веществ используют одновременно полученную хроматограмму известных веществ - «свидетелей». По совпадению расположения пятен этих хроматограмм устанавливают идентичность веществ. Двухмерная хроматография. применяют для разделения сложных смесей, например для характеристики аминокислот, получаемых при гидролизе белков. Этот хроматографический метод заключается в том, что разделение веществ проводят в два приема, двумя растворителями во взаимно перпендикулярных направлениях. Радиальная (круговая) хроматография. Для радиальной хроматографии применяют круглые фильтры, которые делят простым карандашом на ряд одинаковых по размеру секторов и проводят две окружности - одну на расстоянии 1 - 1,5 см от центра и вторую на расстоянии 5 см. На линию первой окружности (стартовой) в каждом секторе наносят капли исследуемого раствора, а вторая окружность является границей хроматограммы. В центре бумажного диска делают отверстие, вставляют бумажный фитиль, который погружают в растворитель. Поднимаясь по бумажному фитилю, растворитель переходит на бумажный диск и, распространяясь по бумаге, переносит компоненты, находящиеся в капле, от центра к окружности. В качестве камер применяют чашки Петри с высокими бортами. Радиальная хроматография является наиболее простым и быстрым методом хроматографического разделения веществ. При этом методе достигается высокий эффект разделения. При количественном анализе на бумагу наносят определенный объем исследуемого раствора. Если анализируют растворы с небольшой концентрацией исследуемых веществ, то капли наносят несколько раз, каждый раз подсушивая нанесенное пятно, затем проводят хроматографическое разделение. Для количественного определения выделенных веществ пользуются следующим приемом. Из полученной хроматограммы вырезают участок, содержащий выделенное вещество, элюируют его растворителем и определяют его концентрацию при помощи спектрофотометра или фотоэлектроколориметра.

7 билет:

1)

2)

3)спектральных (оптических) методов. Эмиссионный — физический метод, основанный на изучении эмиссионных спектров паров анализируемого вещества (спектров испускания или излучения), возникающих под влиянием сильных источников возбуждений (электрической дуги, высоковольтной искры); этот метод дает возможность определять элементный состав вещества, т. е. судить о том, какие химические элементы входят в состав данного вещества. Пламенная спектрофотометрия, или фотометрия пламени, являющаяся разновидностью эмиссионногоспектрального анализа, основана на изучении эмиссионных спектров элементов анализируемого вещества, возникающих под влиянием мягких источников возбуждения. В этом методе анализируемый раствор распыляют в пламени.Этот метод дает возможность судить о содержании в анализируемом образце главным образом щелочных ищелочноземельных металлов, а также некоторых других элементов, например галлия, индия, таллия, свинца,марганца, меди, фосфора Кроме эмиссионной фотометрии пламенп применяют абсорбнионную, называемую также атомно-абсорбционной спектроскопией или атомно-абсорбционной спектрофотометрией. Она основана на способности свободных атомов металла в газах пламени поглощать световую энергию при характерных для каждого элемента длинах волн.определять сурьму, висмут, селен, цинк, ртуть и некоторые другие элементы, не определяемые методом эмиссионной фотометрии пламени. Абсорбционная спектроскопия основана на изучении спектров поглощения вещества, являющихся его индивидуальной характеристикой. Различают спектрофотометрический метод, основанный на определении спектра поглощения или измерении светопоглощения (как в ультрафиолетовой, так и в видимой и инфракрасной областях спектра) при строго определенной длине волны (монохроматическое излучение), которая соответствует максимуму кривой поглощения данного исследуемого вещества, а также фотоколориметрический метод, основанный на определении спектра поглощения или измерении светопоглощения в видимом участке спектра.В отличие от спектрофотометрни в фотоколориметрическом методе применяют «белый» свет или «белый» свет, предварительно пропущенный через широкополосные светофильтры.Метод анализа по спектрам комбинационного рассеяния света. В методе использовано явление, открытое одновременно советскими физиками Г. С. Ландсбергом и Л. И. Мандельштамом и индийским физиком Ч. В. Раманом. Это явление связано с поглощением веществом монохроматического излучения и последующим испусканием нового излучения, отличающегося длиной волны от поглощенного. Турбидиметрия основана на измерении интенсивности света, поглощаемого неокрашенной суспензией твердого вещества. В турбидиметрии интенсивность света, поглощенного раствором или прошедшего через него, измеряют так же, как в фотоколориметрии окрашенных растворов. Нефелометрия основана на измерении интенсивности света, отраженного или рассеянного окрашенной или неокрашенной суспензией твердого вещества (взвешенного в данной среде осадка).Люминесцентный, или флуоресцентный, метод анализа основан на измерении интенсивности излучаемого веществами видимого света (флуоресценции) при облучении их ультрафиолетовыми лучами.

Основными характеристиками электромагнитного излучения принято считать частоту, длину волны и поляризацию.Длина волны прямо связана с частотой через (групповую) скорость распространения излучения. Групповая скорость распространения электромагнитного излучения в вакууме равна скорости света, в других средах эта скорость меньше. Фазовая скорость электромагнитного излучения в вакууме также равна скорости света, в различных средах она может быть как меньше, так и больше скорости света. Происхождение спектров поглощения:Появление полос поглощения обусловлено дискретностью энергетических состояний поглощающих частиц и квантовой природой электромагнитного излучения. При поглощении квантов света происходит увеличение внутренней энергии частицы, которая складывается из энергии вращения частицы как целого, энергии колебания атомов и движения электронов:E=Eвр+Eкол+Eэл

Билет 8:

1)Буферными растворами- растворы, сохраняющие неизменными значения рН при разбавлении или добавлении небольшого количества сильной кислоты или основания. Протолитические буферные растворы представляют смеси электролитов, содержащие одноимённые ионы. Различают в основном протолитические буферные растворы двух типов:Кислотные т.е. состоящие из слабой кислоты и избытка сопряженного с ней основания (соли, образованной сильным основанием и анионом этой кислоты). Основные, т.е. состоящие из слабого основания и избытка сопряженной с ним кислоты (т.е. соли, образованной сильной кислотой и катионом этого основания). Механизм действия буферных растворов: Рассмотрим его на примере ацетатного буфера: СН₃СООН + СН₃СООNaВысокая концентрация ацетат-ионовобусловлена полной диссоциацией сильного электролита – ацетата натрия, а уксусная кислота в присутствии одноименного аниона существует в растворе практически в неионизированном виде.1. При добавлении небольшого количества хлороводородной кислоты, ионы Н⁺ связываются с имеющимся в растворе сопряженным основанием СН₃СОО^- в слабый электролит СН₃СООН.CH₃COO ‾ +H ⁺ ↔ CH₃COOH Из уравнения видно, что сильная кислота НС1 заменяется эквивалентным количеством слабой кислоты СН₃СООН. Количество СН₃СООН увеличивается и по закону разбавления В. Оствальда степень диссоциации уменьшается. В результате этого концентрация ионов Н⁺ в буфере увеличивается, но очень незначительно. рН сохраняется постоянным.При добавлении кислоты к буферу рН определяется по формуле: рН = рК + ℓg

2. При добавлении к буферу небольшого количества щелочи протекает реакция её с СН₃СООН. Молекулы уксусной кислоты будут реагировать с гидроксид-ионами с образованием Н₂О и СН₃СОО ^‾:CH₃COOН + OH ^‾ ↔ CH₃COO ‾ + H₂OВ результате этого щелочь заменяется эквивалентным количеством слабоосновной соли CH₃COONa. Количество СН₃СООН убывает и по закону разбавления В. Оствальда степень диссоциации увеличивается за счет потенциальной кислотности оставшихся недиссоциированных молекул СН₃СООН. Следовательно, концентрация ионов Н⁺практически не изменяется. рН остаётся постоянным.При добавлении щелочи рН определяется по формуле:рН = рК + ℓg

3. При разбавлении буфера рН также не меняется, т.к. константа диссоциации и соотношение компонентов при этом остаются неизменными.Таким образом, рН буфера зависит от: константы диссоциации и соотношения концентрации компонентов. Чем эти величины больше, тем больше рН буфера.рН буфера будет наибольшим при соотношении компонентов равным единице. Расчёт ph для слаб.к-ты и ее соли: Концентрацию ионов водорода вычисляем, исходя из константы диссоциации уксусной кислоты:В присутствии ацетата натрия равновесие диссоциации уксусной кислоты сдвинуто влево, поэтому можно считать, что Тогда

рН = 4,76

В общем случае, для буферного раствора, образованного смешением слабой кислоты и ее соли:

 

где pK_a= - lg K_a.

2) перманганатометрия, — метод количественного определения веществ (восстановителей, реже — окислителей и соединений, не обладающих окислительно-восстановительными свойствами) с применением титрант а — раствора перманганата калия КМnO₄. Сущность метода. Перманганат калия — сильный окислитель, обладающий интенсивной фиолетово-малиновой окраской. В зависимости от кислотности титруемого раствора окислительные свойства перманганат-иона проявляются по-разному. В сильнокислой среде (рН ≪ 7) перманганат-ион восстанавливается до катионов марганца(II) Мn²⁺, которые обладают очень слабой розоватой окраской (практически бесцветны):МnО₄ ‾+ 5 е + 8Н⁺ = Мn²⁺ + 4Н₂O В нейтральной среде перманганат-ион восстанавливается до диоксида марганца МnО₂. МnО₄ ‾ + 3 е + 2Н₂O = МnО₂ + 4OН‾Поэтому как титрант окислитель перманганат калия в нейтральной среде практически не применяется.В сильнощелочных средах перманганат-ион восстанавливается до манганат-иона МnО₄ ‾ + е = МnО₄²‾Образующийся манганат-ион обладает зеленой окраской умеренной интенсивности, окрашивает раствор в зеленый цвет, что затрудняет обнаружение изменения окраски раствора и фиксацию КТТ. Манганат-ион вступает в реакцию с водой:3 МnО₄²‾ + 2Н₂O = 2 МnО₄ ‾ + МnО₂↓ + 40Н‾ с образованием бурого осадка диоксида марганца и перманганат-иона, что искажает результаты анализа.С учетом всех этих обстоятельств перманганат калия как титрант-окислитель в щелочных средах практически не применяется.Таким образом, на основе вышеизложенного можно сделать вывод о том, что перманганатометрическое титрование целесообразно проводить в сильнокислых средах. Условия проведения. 1) Влияние рН среды. Перманганатометрическое титрование проводят в сильно кислой среде.введение серной кислоты. 2) Влияние температуры. комнатной температуре. 3) Фиксация конечной точки титрования. При перманганатометрическом титровании обычно не применяют посторонний индикатор, так как сам титрант — раствор перманганата калия — обладает интенсивной малиново-фиолетовой окраской. Прибавление одной избыточной капли титранта в ТЭ приводит к окрашиванию титруемого раствора в розовый цвет. Так, чтобы придать отчетливую окраску 100 мл воды достаточно прибавить всего 0,2 мл раствора перманганата калия с молярной концентрацией эквивалента 0,1 моль/л.4) Ход титрования. к раствору определяемого вещества медленно, по каплям прибавляют раствор титранта, для того чтобы в растворе не было локального избытка окислителя — перманганат-иона и не протекали бы побочные процессы. Титрант метода водный раствор перманганата калия, чаще всего — с молярной концентрацией эквивалента 0,1 моль/л. Разложение перманганат-ионов ускоряется на свету, при нагревании, под действием кислот и оснований, в присутствии катионов марганца(II) Мn²⁺ диоксида марганца МnО₂который осаждается на стенках сосуда, образуя темный налет.В силу указанных обстоятельств стандартный раствор перманганата калия нельзя приготовить по точной навеске. Для получения титранта вначале готовят раствор перманганата калия с приблизительной концентрацией, например, разбавляя водой более концентрированный раствор. Поскольку дистиллированная вода всегда содержит следы различных веществ, при окислении которых перманганатом калия образуется диоксид марганца, то приготовленный первоначальный раствор перманганата калия следует либо прокипятить, охладить и профильтровать через стеклянный фильтр, либо выдержать длительное время (до нескольких недель) в темном месте и затем также профильтровать через стеклянный фильтр. Стандартизацию раствора перманганата калия проводят по различным установочным веществам: H₂C₂O₄• 2H₂O, Na₂C₂O₄, Аs₂О₃, KJ, (NH₄)2Fe(SO₄)₂ • 6H₂O, по металлическому железу и т.д. Часто стандартизацию проводят по стандартному раствору щавелевой кислоты на основе реакции 2 МnО₄ ‾ + 5H₂O + 6H⁺ = 2Mn²⁺ + 10CO₂ ↑ + 8Н₂O Применение перманганатометрии. для определения веществ, играющих по отношению к перманганат-иону роль восстановителей, таких, как H₂O₂, MgO₂, NaNO₂, металлическое железо и некоторые другие металлы, карбоновые кислоты, соединения с гидразогруппами R—NH—NH—R, для определения общей окисляемости воды и почвы (т.е. для определения суммы восстановителей, присутствующих в этих объектах). для определения не только восстановителей, но и окислителей, используя обратное титрование.Избыток непрореагировавшего железа(Н) оттитровывают стандартным раствором перманганата калия К недостаткам относятся: невозможность приготовления стандартного раствора титранта по точной навеске, его нестабильность при хранении, необходимость строгого соблюдения условий проведения титрования, регламентируемых соответствующей аналитической методикой.

Билет 9:

1)

Сильные электролиты, присутствующие в растворе, обычно повышают растворимость соприкасающихся с ним осадков. Например, растворимость PbSО4 в присутствии KNО3, NaNO3 и т. п. повышается и притом тем сильнее, чем больше общая концентрация всех подобных солей в растворе. Это явление, называемое солевым эффектом. Например, действительные концентрации ионов Н+ и С1- в 0,1М растворе НС1, которая, как сильный электролит считается диссоциированной в водных растворах почти нацело, равны также по 0,1моль/л. Однако действуют эти ионы при различных химических реакциях так, как если бы их концентрация равнялась всего 0,0814 моль/л.Концентрацию для сильных электролитов вычисляют, исходя из допущения почти полной диссоциации их в растворе. Что же касается коэффициента активности, то, согласно современной теории сильных электролитов, он представляет собой меру влияния электростатических сил притяжения и отталкивания, действующих между ионами на способность иона к химическим действиям.Если fa < 1, это значит, что и он стеснен в своих движениях междуионными силами. В таком случае а< С, т. е. данное количество ионов (С, моль/л) действует так, как если бы их было меньше (а, моль/л). Если fa = 1, то а = С. Это значит, что ион действует соответственно своей «концентрации» в растворе. У сильных электролитов это происходит только в очень разбавленных растворах (С≤0,0001М), где расстояния между ионами настолько велики, что действующие между ними силы практически не играют роли. Аналогично же можно не считаться с междуионными силами и в случае не слишком концентрированных растворов слабых электролитов, у которых только ничтожная часть всех молекул диссоциирована на ионы. Для таких растворов можно принять, что fa =1 и а=С.

2)Метод кислотно-основного титрования (метод нейтрализации) – предназначен для определения концентрации кислот, оснований, солей и основан на реакции нейтрализации Н⁺ + ОН^- ↔ Н₂О.Реакции кислотно-основного взаимодействия являются реакциями передачи протона от титранта к определяемому веществу или наоборот; характеризуются высокой скоростью и протекают строго стехиометрически.Так как реакция нейтрализации не сопровождается изменением окраски раствора, точку эквивалентности определяют с помощью индикатора.конечная точка титрования, (момент, в который происходит изменение окраски индикатора) не совпадает с точкой эквивалентности, а только более или менее соответствует ей. Индикаторы, применяемые в кислотно-основном титровании: кислотно-основные индикаторы, например, метиловый оранжевый, фенолфталеин и др. Титранты растворы сильных кислот при определении концентрации оснований, растворы щелочей при определении концентрации кислот. Стандартные вещества: карбонат натрия Na₂CO₃, тетраборат натрия Na₂B₄O₇∙10H₂O для установления титра или нормальной концентрации (стандартизации) кислот. Щавелевая кислота Н₂С₂О₄·2Н₂О – для стандартизации щелочей. Определяемые вещества: сильные и слабые кислоты; сильные и слабые основания; соли, подвергающиеся гидролизу. Виды кислотно-основного титрования: 1)титрование сильной кислоты сильным основанием или наоборот;2)титрование слабой кислоты сильным основанием;3)титрование слабого основания сильной кислотой. Существуют три способа приготовления титрованных или стандартизированных растворов: 1. Растворением точно взвешенного количества ве­щества и разбавлением его до известного объёма. берут точную навеску веще­ства, растворяют ее в мерной колбе и доводят объем ра­створа водой до метки. Зная массу растворенного веще­ства (Т) и объем полученного раствора (V), выч-м титрТребования к первичным стандартам:1) вещество должно быть химически чистым;2) состав вещества должен точно соответствовать формуле;3) вещество должно быть хорошо растворимым в воде;4) вещество должно быть устойчивым при хранении и в твердом виде или растворе;5) оно не должно содержать гидратную воду: гигроскопи­ческое или склонное к выветриванию вещество трудно высушить и взвесить;6) желательна возможно большая величина грамм-экви­валента вещества, что позволяет увеличить точность установления нормальности раствора.;7) вещество должно быстро и до конца реагировать с дру­гими веществами. Пользуясь первичными стандартными растворами, ус­танавливают титр остальных веществ. К первичным стандартам относятся, например, NaСl, Nа2СОз, Na2B407•10Н2О, K2Cr207, Н2С2О4•2Н2О, КВгОз и другие. 2. Титрованием раствора, содержащего взвеше нное количество соединения, раствором реагента точной кон­центрации. Если вещество не удовлетворяет перечислен­ным выше требованиям, то сначала готовят раствор его приблизительно нужной нормальности. Параллельно с этим готовят раствор первичного стандарта.Далее один из ра­створов оттитровывают другим и, зная концентрацию стан­дарта, вычисляют точную концентрацию приготовленно­го раствора. Титрованные растворы, концентрацию которых нахо­дят в результате титрования, называются вторичными стандартными растворами или растворами с установленным титром; иногда их называют «рабочими» раствора­ми. Процесс определения концентрации стандартного раствора титрованием первичным стандартом называется стандартизацией. 3. Для получения титрованных р-ров на практике часто пользуются «фиксаналами» или стандарт-титрами.Точка эквивалентности — момент титрования, когда число эквивалентов добавляемого титранта эквивалентно или равно числу эквивалентов определяемого вещества в образце.

3) Закон Бугера - Ламберта - Бера связывает уменьшение интенсивности света, прошедшегочерез слой светопоглощающего вещества, с концентрацией вещества и толщиной слоя. Чтобы учесть потери света на отражение и рассеяние, сравнивают интенсивности света, прошедшегочерез исследуемый раствор и растворитель При одинаковой толщине слоя в кюветах из одинакового материала, содержащих один и тотже растворитель, потери на отражениеи рассеяние света будет зависеть от концентрации вещества.

Основные приемы фотометрического анализа: 1)Метод сравнения.Измеряют оптические плотности исследуемого А_х и стандартного А_стандОкрашенных растворов при одной и той же толщине светопоглощающего слоя. ТогдаА_{х =} εС_хb, а А_{ст =} εС_стb, следовательноС_х = С_ст ∙ А_х/А_ст.2. Метод калибровочного графика.Готовят серию стандартных растворов чистого определяемого вещества в диапазоне концентраций, близких к предполагаемой. Измеряют их оптические плотности при заданной длине волны и строят калибровочныйГрафик, откладывая по оси абсцисс значения концентрации, а по оси ординат соответствующие им значения оптической плотности. Затем измеряют оптическую плотность исследуемого раствора и по графику находят значение концентрации. Этот метод наиболее удобен в серийных анализах.3. Метод добавок.Измеряют оптическую плотность исследуемого раствора А_х. Затем к нему добавляют некоторое известное количество определяемого вещества и снова измеряют оптическую плотность А_{х + а.} Согласно основному закону светопоглощения:А_{х =} εС_хb А_{х + а =} ε(С_х + С_а) bРешая эти уравнения относительно С_х, получают формулу:С_х = С_а ∙ (А_х/ А_{х + а} – А_х), где С_а – концентрация добавки вфотометрируемом растворе.Метод добавок создает одинаковые условия при фотометрировании исследуемого и стандартного растворов и позволяет уменьшить влияние примесей на результаты анализа. 4.Дифференциальный метод.Его сущность заключается в том, оптические плотности исследуемого и стандартного окрашенных растворов измеряют по отношению к окрашенному раствору определяемого элемента с концентрацией С₀, близкой к концентрацииисследуемого раствора. Этот метод может иметь несколько вариантов: С₀ < C_x (еслиС_х велико), С₀ > С_х (если С_хмало), двустороннее дифференцирование для повышения точности определения.

Билет 10-

1)Гидролиз соли - это обратимый, обменный процесс взаимодействия ионов соли с водой, приводящий к образованию слабых электролитов. В результате гидролиза изменяется кислотность среды. Рассмотрим наиболее типичные случаи гидролиза солей. 1. Соль, образованная слабым основанием и сильной кислотой (гидролиз по катиону). NH4Cl+HOHNH4OH+HClNH4+ +Cl-+HOHNH4OH+H++ Cl- NH4+ +HOHNH4OH+H+

В растворе накапливаются ионы H+, в результате чего реакция смещается в кислую сторону, рН в растворах солей подобного типа меньше7. 2. Соль, образованная сильным основанием и слабой кислотой (гидролиз по аниону).CH3COONa+HOHCH3COOH+NaOHCH3COO-+Na++HOHCH3COOH+Na++OH-

CH3COO-+HOHCH3COOH+OH- В данном случае гидролиз ведет к увеличению концентраций ионов в растворе, среда щелочная, рН>7. 3. Соль, образованная слабой кислотой и слабым основанием (гидролиз по катиону и по аниону).CH3COONH4 +HOHCH3COOH+NH4OHCH3COO- + NH4+ +HOHCH3COOH+NH4OH В результате гидролиза ацетата аммония происходит образование двух слабых электролитов, раствор оказывается близким к нейтральному, рН~7. 4. Соль, образованная сильным основанием и сильной кислотой.. В результате реакции, как правило, наблюдается изменение кислотности исходного раствора. Вместо органического растворителя (воды) может использоваться растворитель другого типа. Однако в этом случае реакцию между растворителем и солью называют сольволизом.Важно знать, что в гидролиз вовлекаются лишь те соли, которые являются производными компонентами слабых оснований и кислот. Соли, полученные из сильных оснований и кислот, гидролитической реакции не подвержены.Чтобы дать характеристику полноте протекания процесса, используется специальное определение – степень гидролиза (β). Степень гидролиза определяет соотношение величины концентрации молекул, которые подвергаются гидролизу (С[гидр]) к первоначальной (исходной) концентрации уже растворенной соли (С[исх.]). Математически это можно выразить следующим уравнением:

β = С[гидр] / С[исх.]

Степень гидролиза имеет свойство увеличиваться по мере уменьшения константы диссоциации слабого основания или кислоты, а также при снижении степени концентрации солей и повышении температуры.

Гидролиз солей, являющихся производными частями сильной кислоты и слабого основания (другое название процесса – гидролиз по катиону)Константа гидролиза определяется по следующей формуле: К[г] = К[W] / К[основание]где К[W] – это результат ионного произведения воды (С[Н] + С[ОН(-)]).

Из приведенного выражения константы гидролиза видно, что при снижении силы основания наблюдается увеличение значения константы гидролиза, а, значит, и степени гидролиза. В свою очередь, степень гидролиза имеет свойство увеличиваться при уменьшении величины силы основания и степени концентрации солей в растворе. Увеличение температуры реакции также ведет к увеличению константы гидролиза и росту значения степени гидролиза.

Гидролиз солей, являющихся производными сильного основания и слабой кислоты (другое название процесса – гидролиз по аниону)Константа гидролиза вычисляется по следующей формуле: К[г] = К[W] / К[кислота] где значение К[кислота] – это константа диссоциации для слабой кислоты.

Гидролиз солей, являющихся производными слабого основания и слабой кислоты (другое название – гидролиз по катиону и аниону)В этом случае константа гидролиза будет определяться величинами константы диссоциации слабого основания и слабой кислоты. Рассчитывается она по следующей формуле: К[г] = К[W] / К[кислота] * К[основание].

2- Ванадатометрия — метод окислительно-восстановительного титрования, основанный на реакции восстановления соединений ванадия. Чаще всего в ванадатометрии в качестве окислителя используют соединения ванадия(V). Основными реакциями ванадатометрии являются:{\displaystyle {\mathsf {VO_{2}^{+}+e^{-}+2H^{+}\rightleftarrows VO^{2+}+H_{2}O\ \ E_{VO_{2}^{+}/VO^{2+}}^{0}=0,994\ B}}}{\displaystyle {\mathsf {H_{2}VO_{4}^{-}+e^{-}+4H^{+}\rightleftarrows VO^{2+}+3H_{2}O\ \ E_{H_{2}VO_{4}^{-}/VO^{2+}}^{0}=1,31\ B}}}Величина данных потенциалов зависит от pH среды. Так, для пары VO₂⁺/VO²⁺ в 1М растворе серной кислоты он составляет +1,02В, а в 8М растворе уже +1,30В.В качестве титранта и спользуют ванадат натрия или ванадат аммония, растворы которых готовят из точных навесок. Эти растворы достаточно стабильны при хранении, их концентрацию определяют титрованием раствором перманганата калия в кислой среде после восстановления диоксидом серы V(V) в V(IV) и удаления избыточного диоксида серы.Конечная точка титрования определяется по изменению окраски индикаторов: дифениламина, N-фенилантраниловой кислоты, дифениламин-4-сульфокислоты, а также потенциометрически.Ванадатометрия обладает большей избирательностью по сравнению с хроматометрией и цериметрией, позволяя определять гидрохинон в присутствиикрезолов, а малеиновую кислоту в присутствии муравьиной.

3-Фототурбидимитрия -измеряет интенсивность рассеивания света,который определяется в направлении светового потока.Метод основан на измерении ослабленного светового потока.В основу положено уравнение Рэлея.Фототурбидиметрия основаны на явлении рассеяния света дисперсными системами — суспензиями или золями, получаемыми в результате аналитических реакций. При прохождении света через дисперсную гетерогенную систему, какой является взвесь малорастворимого вещества в момент образования, происходит ослабление светового потока в результате рассеивания и поглощения его частицами дисперсной фазы.Это явление и использовано в турбидиметрических методах для качественной и количественной оценки малорастворимых соединений.

Билет-11

1 -Кислотно-основные равновесия смещены в сторону более слабой кислоты и более слабого основания.Кислота тем сильнее, чем легче она отдает протон, а основание тем сильнее, чем легче оно принимает протон и прочнее его удерживает. Молекула (или ион) слабой кислоты не склонна отдавать протон, а молекула (или ион) слабого основания не склонна его принимать, этим и объясняется смещение равновесия в их сторону. Силу кислот, а также силу оснований можно сравнивать только в одном и том же растворителе

Так как кислоты могут реагировать с разными основаниями, то соответствующие равновесия будут смещены в ту или иную сторону в разной степени. Поэтому для сравнения силы разных