Кислотно-основная классификация катионов по группам. Аналитические реакции катионов различных аналитических групп.(реакции в методичке)

Кислотно-основная классификация катионов по группам. Аналитические реакции катионов различных аналитических групп.(реакции в методичке)

2. Аналитическая классификация анионов по группам (по способности к образованию малорастворимых соединений). Аналитические реакции анионов различных аналитических групп. (см.методичку.)

Определение рН анализируемого раствора.

Если рН < 2, в растворе отсутствуют анионы неустойчивых кислот, разлагающихся в кислой среде, т.е. SO32-, S2O32-, CO32-, S2-, NO2—. При рН < 5 не могут сосуществовать анноны-окислители и анионы — восстановители, например, J— и NO2—, SO32- и МnО4— и так далее, т.к. они взаимодействуют между собой. В щелочной среде могут присутствовать все рассматриваемые анионы.

Проба на присутствие анионов неустойчивых кислот.

Если при подкислении анализируемого раствора до рН >2 разбавленной серной кислотой и нагревании наблюдается выделение пузырьков газа, то это означает, что в растворе могут присутствовать анионы SO32-, S2O32-, CO32-, S2-, NO2—. Желто-бурый цвет газа указывает на присутствие нитрит-ионов. Помутнение раствора при его подкислении свидетельствует о наличии в нем S2O32- ионов, разлагающихся с выделением элементарной серы.

Проба па присутствие анионов первой аналитической группы

Если анионы первой аналитической группы имеются в растворе, то при добавлении к нему раствора ВаСl2 при рН=7-9 выпадает белый осадок. Все малорастворимые соли бария, кроме сульфата бария BaSO4, растворяются при подкислении раствора, поэтому если полученный осадок полностью растворяется при прибавлении раствора НСl, то в растворе отсутствуют ионы SO42-.

Проба на присутствие анионов второй аналитической группы

Если в анализируемом растворе присутствуют анионы второй аналитической группы, то при добавлении к нему азотнокислого раствора AgNO3 образуется осадок. Если осадок не выпадает, то это означает, что анионы второй аналитической группы в анализируемом растворе отсутствуют (возможно, присутствие ионов BrO3—).

Проба на присутствие анионов-окислителей.

Наличие анионов-окислителей (NO2—, NO—, ВrО3—) устанавливают реакцией с KJ и сернокислой среде (рН ~ 1) в присутствии раствора крахмала. Окислители переводят ионы J в йод J2, при образовании которого крахмальный раствор окрашивается в синий цвет.

Гетерогенные равновесия в аналитической химии. Способы выражения растворимости малорастворимых электролитов.

Гетерогенное равновесие – равновесие, устанавливающее на границе фаз (два типа: осадок какого-либо вещества, находящийся в равновесии с насыщенным раствором того же вещества и две равновесные жидкие фазы: водный раствор и орг. растворитель)

Влияние посторонних электролитов на растворимость малорастворимых сильных электролитов

Протолитические равновесия. Понятие о протолитической теории кислот и оснований.

Протолитическое равновесие – равновесие, в котором участвует протон – ион водорода Н⁺.

Вычисление значений рН растворов солей, подвергающихся гидролизу (гидролиз аниона слабой кислоты, гидролиз катиона слабого основания, гидролиз соли, содержащей катион слабого основания и анион слабой кислоты).

Константа нестойкости

ML = M+L, K_н = [M][L]/[ML]

K_н = K_1*K_2*K₃…

Полная константа нестойкости равна произведения констант ступеней.

Чем меньше К_н, тем прочнее комплекс.

Константа устойчивости

М+L = ML, K₁ = [ML]/[M][L]

ML + L = ML_2, K₂ = [ML₂]/[ML][L]

Произведение констант ступенчатого комлексообразования равно полной константе образования комплекса

К=К₁ * К₂ * К_3…

Чем больше константа устойчивости, тем прочнее комплекс.

Гравиметрия.

Гравиметрия (весовой анализ) — метод количественного анализа в аналитической химии, который основан на изменении массы определяемого компонента, выделенном в виде веществ определённого состава.

Используется уравнение химической реакции типа: aX + bR = XaRb для получения осадка XaRb

Метод осаждения

Навеску анализируемого вещества растворяют в воде или другом растворителе и осаждают определяемый элемент реактивом в виде малорастворимого соединения. Полученный осадок отфильтровывают, промывают, высушивают, прокаливают и взвешивают. Зная массу осадка, вычисляют содержание определяемого элемента в массовых долях или процентах от взятой навески.

Поскольку осаждённое вещество может не соответствовать тому, что получается после прокаливания, различают осаждаемую и гравиметрическую форму осадка.

Например: CaCl2 + (NH4)2C2O3 = CaC2O3 + 2(NH4)Cl

где CaC2O3 будет являться осаждаемой формой, так как при прокаливании он изменяет свой состав:

CaC2O3 = CaO + CO2↑ + CO↑

Метод выделения

Основан на выделении определяемого компонента из анализируемого вещества и его точном взвешивании. Например определение золы в твердом топливе.

Метод отгонки

В этом методе определяемый компонент выделяют в виде летучего соединения действием кислоты или высокой температуры. Возможны различные варианты этого метода:

определяемый компонент выделяют в виде летучего соединения и поглощают поглотителем. Расчёт ведут по изменению массы поглотителя

отгоняемое вещество отгоняют и отгон (дистиллят) взвешивают

вещество взвешивают, совершают отгон и вновь взвешивают. Расчёт производят по уменьшению массы навески.

Перманганатометрия.

Иодометрия

Иодатометрия.

Хлориодиметрия.

Нитритометрия.

1)Титрант-NaNo2

2)

Условия:кислая среда,кат.КBr;fэкв.=1;Е=0,98 В

3)Титрант-вторичные стандарт.

Стандартизация по сульфаниловой кислоте:

Фиксация КТТ: смесь тропеолина оо с метиленовым синим(малинов.-синий) или нейтрального красного(красно-фиолет.-синий).

Стандартизация по перманганату калия:

Йод+тиосульфат натрия=…(напишите). Фиксация КТТ: прибавляют небольшое количество крахмала-раствор окрашивается в синий, титрование ведем до исчезновения синей окраски в бесцветную.

4) Применение метода: определяют олово(2),мышьяка(3),железа(2),гидразина,дикаин.

5) Примеры:

:

Броматометрия.

Иодиметрия.

Цериметрия.

1)Титрант-соли Се(4),Сe(SO4)2

2)

Условия:сильнокислая среда,Е=1,74 В,fэкв.=1(?)

3)Титрант-вторичный стандарт.

Стандартизация по оксалату натрия:

Фиксация КТТ: безиндикаторный способ(ферроин,дифениламин)

4) Применение метода: определяют олово(2),ртуть(1),сурьма(3),железо(2),иодиды,нитриты.

Бромометрия.

Дихроматометрия.

Виды окислительно-восстановительного титрования. Примеры. Расчеты.

По характеру титранта:

· Оксидиметрия – метод определения восстановителей с применением титранта-окислителя

· Редуктометрия – методы определения восстановителей с применением титранта-восстановителя

По природе реагента, взаимодействующего с определяемым веществом.

· Перманганатометрия

· Дихроматометрия

· Нитритометрия

· Иодометрия

· Иодиметрия

· Иодометрия

· Хлориодиметрия

· Иодатометрия

· Броматометрия

· Бромомметрия

· Цериметрия

Индикаторы метода осадительного титрования. Их работа. Примеры.

Осадиельные – вещ-ва выделяющиеся в р-р в виде осадка в ТЭ или в близи её.

Хромат калия.

Металлохромные – железоаммонийные квасцы. Используются в обратном титровании.

Адсорбционные – основаны на адсорбции

Требования:

1. рН для флуоресцеина = 6,5-10,3; для эозина = 1-10,3
2. Индикатор должен быть более ионизирован
3. Индикатор не должен сорбироваться раньше потенциал образующих ионов, т.к. тогда окраска может проявится до ТЭ

Условия титрования:

1. Полверхность осадка должна быть наибольшей. Осадок должен быть преимущественно мелкокристалический.
2. Отсутствие сильных эл-литов, т.к. они ведут к коагуляции. Должны быть исключены все процессы ведущие к коагуляции.
3. Титрование вблизи ТЭ ведётся медленно
4. Титрование ведётся в рассеянном свете

Меркурометрия.

Требования, предъявляемые к реакциям в осадительном титровании.

Требования:

1. Определяемое вещ-во должно хорошо р-рятся в воде с образованием бесцветного р-ра и содержать ионы, вступающие в р-цию осаждения с титрантом.

2. Р-ция должна протекать стехиометрически и исключать соосаждение.

3. Должна протекать до конца. Константа р-римости должна быть меньше 10^-8

4. Осадок должен выпадать быстро при комнатной температуре, при образовании пересыщенных р-ров

Гексацианоферратометрия.

Меркуриметрия.

Меркуриметрия-метод анализа, основанный на образовании растворимых комплексных соединений ртути(2).

1)Титрант-стандартные растворы Hg(NO3)2 или перхлората Hg(ClO4)2

2)Ус ловия: кислая среда.

3)Титрант-вторичный стандарт.

Стандартизация по NaCl или NH 4 SCN:

Hg(2)+2Cl=HgCl2(изменение окраски из розово-желт до светло-сиренев);Hg(2)+2SCN=Hg(SCN)2 Фиксация КТТ: по изменению окраски индикатора,либо по появлению осадка.

4) Применение: для определения анионов Cl,Br,I,CN,SCN,Hg(2)

Индикаторы:

Требования, предъявляемые к реакциям в комплексиметрии.

Комплексиметрия -это группа методов анализа, основанных на использовании реакции комплексообразования между определяемым компонентом анализируемого раствора и титрантом.

Требования:

1.Стехиометричность. В реакции должен образовываться 1 продукт точно определенного вещ-ва.

2.Полнота протекания реакции. Она должна протекать не менее чем на 99,99 %.

3.Должна протекать быстро.

4.Должна обеспечивать отчетливую фиксацию КТТ.

Особенности работы металлохромных индикаторов. Примеры.

Сущность обнаружения КТТ:

1.При добавлении индикатора к исходному раствору тируем катион Ме образуя окрашиваемый растворимый комплекс.

2.В процессе титрования данного раствора в точке экв.или в близи нее комплекс Ме с индикатором разрушается.

Условия:

1. Металлохромные индикаторы должны образовывать достаточно прочные, окрашенные комплексы с определяемыми катионами Ме,с тем чтобы окраска раствора была устойчивой и отчетливой.

2. Комплексы определяемых катионов с индикатором должны быть менее устойчивы, чем комплексы тех же катионов с комплексоном.

3. Изменение окраски раствора в ТЭ должно быть контрастным.

4. Комплексы Ме с индикатором должен разрушатся быстро.

Осадочная хроматография.

Сущность метода. Осадочная хроматография основана на использовании химических реакций осаждения разделяемых компонентов смеси с реагентом-осадителем, входящим в состав НФ. Разделение осуществляется вследствие неодинаковой растворимости образующихся соединений, которые переносится подвижной фазы с различной скоростью: менее растворимые вещества переносится с ПФ медленнее, чем более растворимые.

Кислотно-основная классификация катионов по группам. Аналитические реакции катионов различных аналитических групп.(реакции в методичке)

2. Аналитическая классификация анионов по группам (по способности к образованию малорастворимых соединений). Аналитические реакции анионов различных аналитических групп. (см.методичку.)