С.В. Мугинова - Методические указания к курсу аналитической химии (1110118), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Классификация видовлюминесценции по источникам возбуждения, механизму идлительности свечения. Схема Яблонского. Флуоресценция ифосфоресценция. Закон Стокса-Ломмеля. Правило зеркальнойсимметрии Левшина. Факторы, влияющие на интенсивностьлюминесценции. Тушение люминесценции.
Спектральные ифизико-химические помехи. Метрологические характеристики ианалитические возможности метода. Идентификация иопределение витаминов люминесцентным методом.Метрологические характеристики оптических методованализа, их сравнительный анализ.Электрохимические методы. Общая характеристика иклассификацияметодов.Электрохимическаяячейка.Индикаторные электроды и электроды сравнения. Равновесныеи неравновесные электрохимические системы. Обратимые инеобратимые электрохимические реакции. Факторы, влияющиена обратимость электродного процесса.Прямаяпотенциометрия.Сущностьметода.Измерение потенциала. Ионометрия. Типы ионоселективныхэлектродов,иххарактеристики:электроднаяфункция,коэффициент селективности, время отклика.
Практическоеприменение ионометрии: определение рН, фторид-, нитратионов, ионов натрия и калия в различных объектах.Потенциометрическоетитрование.Способынахождения конечной точки титрования. Индикаторныеэлектроды в кислотно-основном, окислительно-восстановительном, комплексонометрическом и осадительном титровании.Применение электрохимических методов в анализебиологических объектов.7КАЛЕНДАРНЫЙ ПЛАН ЗАНЯТИЙЛЕКЦИИСЕМИНАРЫ1. Предмет аналитической химии, еёцели и задачи, значение в развитиимедицины.Кислотно-основноеравновесие и титрование.1.Кислотно-основноеравновесие.РасчетрН.Способывыраженияконцентрацийвтитриметрии.Самостоятельная работа 1.2. Равновесие в растворах комплексныхсоединений. Органические реагенты, ихиспользование в химическом анализе.2.Построениекривыхкислотноосновного титрования.
Индикаторныепогрешности.Самостоятельнаяработа 2.3. Комплексонометрическое титрование.3. Метрологические основы химическогоанализа.4.Окислительно-восстановительноеравновесие.Контрольная работа №1 по расчетурН, равновесию в растворах комплексныхсоединений,методамкислотноосновного и комплексонометрическоготитрования.5.Окислительно-восстановительноетитрование.4. Расчет стандартных и формальныхпотенциалов.Расчетконстантравновесияокислительновосстановительных реакций.6. Спектроскопические методы анализа.Самостоятельная работа 4.Контрольная работа №2 по расчетустандартных, формальных потенциалов,константокислительно-восстановительногоравновесия,методамокислительно-восстановительноготитрования.7.
Электрохимические методы анализа.Самостоятельная работа 5.ЗАЧЁТПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯЗанятие 1. Беседа по технике эксперимента. Кислотно-основное титрование.Приготовление первичного стандартного раствора H2C2O4⋅2H2O (из фиксанала) ивторичного стандартного раствора NaOH. Стандартизация раствора NaOH.Занятие 2. Определение аскорбиновой кислоты методом кислотно-основноготитрования.
Дом. задание №1. Построение кривой кислотно-основноготитрования аскорбиновой кислоты. Выбор индикатора, оценка типа и знакаиндикаторной погрешности.Занятие 3. Определение формальдегида, солей аммония методом кислотно–основного титрования. Самостоятельная работа 3.Занятие 4. Комплексонометрическое определение Cu(II), Mn(II), CaO и MgO присовместном присутствии (работа по выбору).Занятие 5.
Определение аскорбиновойкислоты методом окислительновосстановительного титрования. Дом. задание №2. Метрологическая обработкарезультатовкислотно-основногоилиокислительно-восстановительноготитрования аскорбиновой кислоты.Занятия 6-8. Работа 1. Спектрофотометрическое определение Fe(III) ссульфосалициловойкислотой,Mn(II)сформальдоксимом,Cr(VI)сдифенилкарбазидом.
Работа 2. Определение Na иK методом фотометриипламени. Работа 3. Определение Cu методом атомно-абсорбционнойспектрометрии. Работа 4. Определение рибофлавина флуоресцентным методом.Работа 5. Потенциометрическое определение Co(II), НСl. Работа 6. Определениефторид- или нитрат- ионов методом ионометрии. Работа 7. Разделение иидентификация аминокислот методом бумажной и тонкослойной хроматографии.8Хроматографическиеметоды.Определениехроматографии. Понятие о подвижной и неподвижной фазах.Классификация методов по агрегатному состоянию фаз, помеханизмуразделения,потехникевыполнения.Хроматограммы и способы их получения (фронтальный,вытеснительный, элюентный).
Характеристики хроматограмм.Селективностьиэффективностьхроматографическогоразделения. Теория теоретических тарелок. Кинетическаятеория. Качественный и количественный хроматографическийанализ.Принципы жидкостной и газовой хроматографии.Требования к подвижным и неподвижным фазам.
Планарнаяхроматография. Общие принципы разделения. Техникавыполнения бумажной и тонкослойной хроматографии.Способы получения плоскостных хроматограмм (восходящей,нисходящей, круговой, двумерной).Применениехроматографиидляразделенияиопределения неорганических и органических веществ прианализе медицинских и биологических объектов.Раздел IIПрактикум по аналитической химииГлава 1.
Титриметрические методы1.1. ВведениеТитриметрический анализ основан на точном измеренииобъемареагентасточноизвестнойконцентрацией(титранта), израсходованного на реакцию с определяемым(титруемым) веществом. Процесс прибавления небольшимипорциями раствора титранта к анализируемому раствору домомента завершения химической реакции между ниминазывают титрованием.
Момент титрования, когда количестводобавленного титранта химически эквивалентно количествутитруемого вещества, называется точкой эквивалентности.Экспериментально момент эквивалентности установить вобщем случае невозможно, может быть зафиксирован лишьмомент завершения химической реакции ⎯ конечная точка9титрования. Конечную точку титрования устанавливаютвизуально или инструментально, с индикатором или без него(например, по собственной окраске титранта).В зависимости от типа используемой реакции различаютнесколько методов титриметрического анализа: кислотноосновное,окислительно-восстановительное,комплексонометрическое, осадительное титрование.
Во всех методахтитриметрического анализа используют два типа рабочихрастворов:а)первичныестандартныерастворыготовятрастворением точной навески вещества (первичного стандарта)в определенном объеме растворителя (в мерной посуде);концентрацию таких растворов рассчитывают по результатамвзвешивания.б) вторичные стандартные растворы готовят в большихбутылях,примернотребуемойконцентрации.Точнуюконцентрацию таких растворов устанавливают путем ихстандартизации (методом титрования) по первичнымстандартным растворам с относительной погрешностью,обычно не превышающей ± 0,1%.Объемы растворов измеряют с помощью пипетки, бюреткии мерных колб. При заполнении пипетки или бюретки еенеобходимо предварительно несколько раз ополоснуть этим жераствором.Внимание!Процесститрованияследуетповторять не менее трех раз при расхождении врезультатах, не превышающем ± 0,10 мл.Расчет результатов титриметрического анализа основанна законе эквивалентов, в соответствии с которым веществареагируют между собой в эквивалентных количествах (n1=n2),тогда для двух стехиометрически реагирующих веществсправедливо соотношение:c1V1=c2V2,где с1 и с2 ⎯ молярные концентрации эквивалентовопределяемого вещества и титранта, а V1 и V2 ⎯ объемыанализируемогораствораирастворатитранта,мл,соответственно.Эквивалент ⎯ условная или реальная частица, котораяможет присоединять, высвобождать, замещать один ионводорода в кислотно-основных реакциях или быть эквивалентнаодному электрону в окислительно-восстановительных реакциях.Фактор эквивалентности (f) ⎯ число, показывающее, какая10доля реальной частицы вещества эквивалентна одному ионуводорода или одному электрону в кислотно-основных иокислительно-восстановительных реакциях соответственно.Фактор эквивалентности и эквивалент данного вещества неявляются постоянными величинами, а зависят от стехиометрииреакции, в которой они принимают участие.
Молярная массаэквивалента (Э) ⎯ масса одного моля эквивалента вещества,равная произведению фактора эквивалентности на молярнуюмассу вещества.Единицей количества вещества эквивалента являетсямоль. Молярная концентрация эквивалента ⎯ отношениечисла молей эквивалентов растворенного вещества к объемураствора. Например, с(1/2 H2SO4) = 0,1000 М или 0,1000 М (1/2H2SO4); c(1/5 KMnO4) = 0,0500 М или 0,0500 М (1/5 KMnO4).Различают несколько методов титрования. При прямомтитрованииопределяемоевеществонепосредственнореагирует с титрантом. Для проведения анализа этим методомдостаточно одного титрованного раствора. Содержаниеопределяемого вещества рассчитывают по формуле:mА, г =c Т ⋅ V Т ⋅ Э А ⋅ Vк,V а ⋅ 1000где ст ⎯ молярная концентрация титранта, М; Vт ⎯ среднееарифметрическое результатов параллельных титрований, мл;Vк ⎯ объем колбы, мл; Vа ⎯ объем аликвоты, мл; ЭА ⎯молярная масса эквивалента определяемого вещества (А),г/моль.В методах обратного титрования (или методахтитрования по остатку) к точно измеренному объему (аликвоте)определяемого вещества добавляют заведомый избытоктитранта Т1 с концентрацией с1, проводят реакцию до конца, азатем находят количество непрореагировавшего титранта Т1титрованием его другим реагентом Т2 с концентрацией с2.
Такимобразом, используют два титрованных раствора (основной - Т1и вспомогательный - Т2).Расчет проводят следующим образом:m А, г =(сТ1)V1 − c T 2 V 2 ⋅ Э А ⋅ V к,V а ⋅ 1000так как на титрование определяемого вещества затрачиваетсяколичество титранта, равное разности, приведенной в скобках.11Третьим видом титриметрических определений являетсязаместительное титрование (косвенное титрование).
В этомметоде к определяемому веществу добавляют специальныйреагент, вступающий с ним в реакцию. Один из продуктовреакции затем оттитровывают раствором точно известнойконцентрации.1.2. Кислотно-основное титрование в водных растворахВ основе метода кислотно-основного титрования в водныхрастворах лежит протолитическая реакция:Н3О+ + ОН- = Н2О.В процессе кислотно-основного титрования изменяется рНраствора. При помощи этого метода определяют кислоты,основания, некоторые соли, азот, серу в органическихсоединениях и т.д.Приготовление первичного стандартного раствора0,1000 М (1/2 Na2CO3)Рассчитывают навеску Na2CO3 (с точностью до 0,0001 г),необходимую для приготовления 250,0 мл 0,1000 М раствора.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
