книга 1 (1110134), страница 45
Текст из файла (страница 45)
Какие структурные изомеры органических соединений используют в качестве органических реагентов? 5. Перечислите амбидентатные лиганды. 6. Чем определяется координация донорными атомами амбидентатного лиганда некоторых ионов металла? 7. Какой из геометрических изомеров диметилглиоксима используют в качестве реагента для определения никеля? 8. Приведите примеры оптически активных реагентов и комплексов. Дайте определение энантиомеров. 9.
Назовите факторы, определяющие реакционную способность органического реагента. 10. Чем отличается внутрикомплексное соединение от хелата? 11. Приведите примеры органических реагентов, образующих хелаты с пяти-, шести- и четырехчленными циклами. 12. Назовите свойства ионов металлов, относящихся к жестким и мягким ъислотам. 13.
Охарактеризуйте свойства лигандов с точки зрения их ажесткостие и "мягкости". 14. Как зависит селективносгь органического реагента от его киглотноосновных свойств? 15. Что таксе хелатньш аффект? 16. От каких факторов зависит знтальпия хелатного аффекта? 1?. Как влияег дентатность лиганда, размер цикла, статистическии фактор на устойчивость комплексов? 18. Назовите группы металлов, преимущественно реагирующих с П-, М- и Я- содержащими реагентами.
19. Какие факторы определяют устойчивость комплексов? З!. Чем определяется окраска комплексов переходных металлов с неокрашенными лигандами? 21. Приведите примеры реагентов, образующих комплексы, используемые в аналитической химин. 22., Перечислите признаки, характеризующие растворимые в воде комплексы. 23. Как влияет введение гидрофильных групп в молекулу органического реагента на растворимость комплексов? 24.
Перечислите признаки летучести комплексных соединений. Ж Чем отличаются гетерополияцерные н гомополиядерные комплексы? 28. Приведите примеры применения полиядерных комплексов в анализе. 27. Перечислите отличительные признаки однородно- и смешанзлигандных комплексов. 28.
Сформулируйте концепцию взаимного влияния лигандов. 2й. Перечислите факторы, определяющие устойчивость смешанолигандных комплексов. 30. Какие преимушества имеют смешанолигандные комплексы по сравнених~ с однороднолигандными? 31. Приведите примеры практического использования внешнесферных комплексов. 32. Какое специфическое свойство ионных ассоциатов хелатов с поверхностно-активными веществами (ПАВ) определяет высокую чувствительность определения ионов металлов? 1. Почему для оценки окислительно-восстановительного равновесия обычно используют значения потенциалов, а не констант равновесия? 3 Что валяется практическим критерием обратимости окислительно-восстановительных реакций? 3.
Как оценить полноту протекания реакции окисления — восстановления? 4. Как объяснить существование в водных растворах окислителей с 8о > > 1,2 В и восстановителей с 8з < О? 5. Какие факторы влияют на величину стандартного и формального потен— циалов? 8. Как можно изменить направление окислительно-восстановительной реакции'? Приведите примеры. 7. Почему реакция арсенат-иона с иодид-ионом протекает в кислой среде, а обратная реакция — в щелочной? Почему в последнем счучае рХ не должно быль больше 8,0? 8.
Как ускорить медленные окислительно-восстановительные реакции? Приведите примеры. 9. Почему нельзя обнаружить ионы цинка сероводородом в присутствии хромат-ионов? 10. Почему избыток хлорнд-ионов мешает обнаружению марганца(И) по реакции окисления до дермвнгзна. иона? Как влияет концентрация марганца(П)? 11. Почему в практике аналитической химии используют перманганат калия, а не натрия или лития? 12. Почему реакцию между висмутом(Ш) и оловом(П) нужно проводить в щелочной среде, а между оловом(11) и ртутью(П) — в кислой? 13.
В каких условиях проводят реакцию обнаружения кобальта с нитритом калия? 14. Будут ли различаться продукты разложения кобвльтинитрита калия при действии иа него разбавленной и концентрированной соляной кислоты; серной ки лоты? 15. В какой последовательности реагируют бромид- и иодид-ионы с хлорной водой? 16. В каких условиях нитрат-ион восстанавливается до аммиака, до нитрит-иона? 17. Почему нельзя окислить пероксидом водорода марганец(11) и хром(Ш) до перманганат- и бихромат-ионов в кислой среде? 18.
Напишите реакции с участием пероксида водорода как окислителя и как восстановителя в кислой и щелочной средах. 19. Как избирательно восстановить перманганат-ион в присутствии дихромат- и ванадат-ионов? 1. Почему насьпценные растворы малорастворимых соединений можно считать идеальными? 2. Приведите примеры малорастворимых неэлектролитов, слабых и сильных электролитов. 3. Какие факторы влияют на термодинамическую и концентрационные константы произведения растворимости? 4. Какие факторы влияэтг на растворимость соединений? 5. Почему при выделении осадка следует избегать избытка, осадителя? 6.
В каких случаях можно сравнивать растворимость соединений по их произведениям растворимости? ?. Почему при расчете растворимости в присутствии одноименного иона обычно пренебрегают электростатическими взаимодействиями? 8. Сформулируйте условия образования и растворения осадков. 9. Почему растворимость некоторых соединений увеличивается, а других— уменьшаегся? 10. Каковы причины расгворения осадков в кислотах и щелочах? 11. В чем причина растворения гидроксида алюминия в щелочах? 12. В чем причина растворения гидроксида алюминия в фториде натрия? 13. Как перевести менее растворимое соединение в более растворимое? 14.
Почему растворимость свежеосажденных и нестаявших в растворах осадках различается? 15. Каков будет состав осадка при действии на смесь ионов бария, стронция и кальция раствора, содержащего сульфат-, карбонат- и оксалат-ионы в равных молярных концентрациях? 16. Приведите примеры влияния растворителя на растворимость малорастворимого соединения? ГЛАВА 7. МЕХОДЫ МАСКИРОВАНИЯ, РАЗДЕЛЕНИЯ И КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ Нередко в практике химического анализа применяемый метод обнаружения или определения нужных компонентов не обеспечивает надежных результатов без предварительного устранения влияния мешающих компонентов (в том числе и основных, составляющих аматрицуа анализируемого образца).
Устранить мешающие компоненты можно двумя способами. Один из них — маскирование — перевод мешающих компонентов в такую форму, которая уже не оказывает мешающего влияния. Эту операцию можно провести непосредственно в анализируемой системе, причем мешающие компоненты остаются в этой же системе, например в том же растворе. 236 Маскирование не всегда удается осуществить, особенно при анализе ногокомпонентных смесей.
В атом случае используют другой способ— азделение веществ (или концентрирование). 7.1. МАСКИРОВАНИЕ Маскирование — зто торможение или полное подавление химической реакпии в присутствии веществ, способных изменить ее направление или скорость. При этом не происходит образования новой фазы, в чем и состоит основное преимущество маскирования перед методами разделения, поскольку исключаются операции, связаные с отделением фаз друг от друга. Различают два вида маскирования — термодина— мическое (равновесное) и кинетическое (неравновесное).
При термодинамическом маскировании создают условия, при которых константа реакции понижается до такой степени, что реакция идет незначительно. Концентрация маскируемого компонента становится недостаточной для получения аналитического сигнала.. Кинетическое маскирование основано на увеличении разницы между скоростями реакции маски— руемого и определяемого веществ с одним и тем же реагентом. Например, индуцнрованная реакция япб с С1 в присутствии ге(П) замед— ляется в присутствии фосфат-ионов. Вещества, вводимые в сисюму с целью маскирования, называют маскирователями.
Можно выделить несколько групп маскирователей. 1. Вещества, образующие с мешающими ионами более устойчивые соединения, чем с определяемыми ионами. Например, при добавлении избытка тиоцианата аммония к смеси ионов кобальта(П) и железа(Ш) образуются тиоцианатные комплексы обоих элементов. Если в систему ввести фторид аммония, то железо(Ш) связывается в бесцветный комплекс Ген, более устойчивый, чем Ге(ХСБ)~" а~ . Фторид в данном случае является маскирователем ионов железа(Ш). 2.
Вещества, предотвращающие кислотно-основные реакции с образованием малорастворимых гидроксндов. Например, в присутствии винной кислоты гидрат оксида железа(1П) не осаждается аммиаком вплоть до рН 9 — 10. 3. Вещества, изменяющие степень окисления мешающего иона. Например, ионы меди(11) и цинка реагируют с ЭДТА с образованием ' Устойчивых комплексов. В присутствии тиосульфат-ионов медь(11) восстанавливается до Са(1), не дающей устойчивых комплексов с комплексонами. 4. Вещества, осаждающие мешающие ионы, но осадок при этом можно не отделять. Например, при комплексонометрическом титрова- 237 нии кальция в присутствии магния, который осаждают в виде гидроксида, но не отделяют. 5.
Вещества со специфическим действием. Например, полярагра фические волны подавляются в присутствии некоторых поверхностно активных веществ (ПАВ). Иногда маскирование включает несколько стадий (многократное маскирование). Например, ионы меди(П) можно замаскировать циа нид-ионами. При этом Са(П) восстанавливается до Си(1), образуя с избытком СЯ комплекс Са(СЪ)з . Возможно также автомаскироваяие. Например, в присутствии избытка иона 1 осадок Н31г не выпадает вследствие образования растворимого комплекса Нх1~~ . Для оценки эффективности маскирования пользуются пндехсо.а жасхвроеаквя. Это логарифм отношения общей концентрации мешающего вещества к его концентрации, оставшейся не связанной. Индекс маскирования можно рассчитать, зная условные константы равновесия соответствующих маскирующих реакций (см.
равд. 5.6). В химическол~ анааизе часто используют следующие маскирователи: комплексоны; оксикислоты (винная, лимонная, малоновая, салициловая); полифосфаты, способные к образованию комплексов с шестичленной хелатной структурой (ниро- и триполифосфаты натрия); полиамины; глицерин; тиомочевина; галогенид-, цнанид-, тиосульфатионы; аммиак, а также смеси ионов [например, К1 в смеси с пйэ при комплексонометрическом титровании Си(П) в присутствии Нй(П)].