книга 1 (1110134), страница 6
Текст из файла (страница 6)
4. М., 1985). лись п(Н') = 1,0 10 с моль означает 6,02 10зз 10 з протонов; и (1/5 КИпОе) = 0,05 моль — 6,02 10зз 0,05 условных частиц 1/5 КМпОт, и(е) = 1 моль — 6,02 10зз электронов. В практике химического анализа '. такая информация редко бывает нужна. Малярная ласса И вЂ” это масса 1 моль вещества, Если имеется вещество массой и, то Молярная масса имеет размерность г моль '. Численно молярная масса равна относительной молекулярной массе, т.е. суммарной массе (отнесенной к 1/12 массы атома углерода) всех атомов в частице. Относительная молекулярная масса — безразмерная величина, ев легко вычислить по таблицам атомных масс элементов. Малярный объем Рс — зто объем 1 моль вещества при нормальных условиях.
Обычно эту величину используют для газов, в этом случае 'Ус — — 22,4 л.моль '. Молярнмп заряд 0 — это общий заряд 1 моль вещества. Для одноарядных частиц 0 = 96465 Кл.моль ' (число Фарадея), для з-вариных ч' = зр. Способы выражения концентрации. В аналитической химии чаще мвют дело с количеством вещества и определенном объеме, т,в. с онцентрацией. Особенно это важно для веществ и растворах. Едииией объема служит кубический метр (мз) или кубический дециметр дмз), который в точности равен 1 л (л). Малярная концентрация с — отношение числа молей растворенного ещества к объему раствора. Этот термин распространяется на любой ид условных частиц (атомы, ионы, молекулы, части молекул и т.п.).
аким образом, молярную концентрацию выражают в моль дм з или оль л ' (моль растворенного вещества в литре раствора), сокращенно . Например, с(НС1) = 0,1 моль л1 или с(НС1) = 0,1 М; с (1/5 Мп04) = 0,05 моль л 1 или 0,05 И (1/5 КИпОе). Рассмотрим и другие способы выражения концентрации. Массовая. концентрация — отношение массы растворенного вещества к обьвму раствора т', единицы массовой концентрации кг дм з илн кг.л ', а таюпв кратные дольные единицыз. Объе иная конценгпрация — отношение объема растворенного зсщвста к объему раствора.
зМасссзую концентрацию, выраженную в граммах ввпгества а миллилитре, называются огнозролс Эта единица дала название классическому методу анализа — тпитори,иетрол. 23 Часто состав раствора или других объектов выражают в доле ко.авонента ог общего количества вещества. Удобство такого способа выражения состава заключается в независимости от агрегатного состояния объекта.
Доля означает отношение числа частей компонента к общему числу частей объекта. Очевидно, что число частей можно выразить в любых единицах. В зависимости от выбранной единицы различают малярную а, массовую и, объемную р доли: и, ' и, '=Б =ь р=ки Долю выражают в процентах !процентная концентрация), промиллях ррС (число частей на тысячу частей объекта); миллионных долях ррв; миллиардных долях ррЬ. Единицы ррс, ррв и ррЬ удобны для оценки малых концентраций веществ.
При этом долю (о, м или р) следует умножить на 10э, 10е или 104 для получения удобного целого или близкого к нему числа. В отечественной литературе эти единицы не распространены. Однако в иностранных публикациях их используют широко. Следует иметь в виду, что 1 ррв соответствует 1 ° 10 '% или 1 мкг/л.
Пример 1. Содержание аскорбиновой кислоты в настое шиповника сосгавляет 5,5 мг в 1 л. Выразите содержание'аскорбиновой кислоты в массовой доле. Решение Найдем массовую долю аскорбиновой кислоты в растворе (учитывая, что 1 л имеет массу 1Оэ г): о= ' =55-!Огч 55 10э 104 Это число неудобно для расчетов. Переведел~ его в единицы ррш: ! 5,5.10 ь 10" = 5,5 ррв.
А1оллльность — количество вещества в единице массы (1 кг) растворителя. Преимущество моляльнасти — в независимости от температуры. Однако в аналитической химии эту единицу используют редко !в неизатермических условиях). Экенеаленкь Между условными частицами в соединении сушеству— ют определенные соотношения, называемые стехиаметрическими. Например, в молекуле ХаС1 один атак Иа связан с одним атомом С1, в молекуле НэСОь два протона связаны с одной частицей СОэ . Между ! з реагирующими частицами также устанавливаются стехиометрические отношения, например: аА + АВ = сС + г)0 где а условных частиц вещества А реагирук:т с 6 условными частицами вещества О.
Следовательно, одна частица А эквивалентна (равноценна) 24 В. Отношение Е/ называют фактором эхвиоа— /„(В), а условную частицу В, равноценную в е А, обозначают Е/а В или /эхаВ(В). Например, в НС! + ХагСОе - -НаС1 + НзСОе эквивалент — условная частице 1/2 НагСОе. меокду собой эквивалентами — этот з а к о н ш е н и й Дальтона в аналитической химии количественных расчетов, особенно в титриапализа. Моль эквивалентов, как и моль любых р ,02. 10за эквивалентов, а малярная масса эквивалента численно равна сумме атомных масс всех входящих в него атомов. Эквивалент одного и того же вещества может быть разным в зависимости от реакции. Например, в реакции НС1 + НаеСОо — — ХаНСОе ь НаС1 ; эквивалент карбоната натрия — условная частица НэаСОо(/эав = 1). В кислотно-основных реакциях эквивалент — условная частица, которая в данной реакции соединяется, замещает, высвобоехдает один ион водорода или каким-то другим образом равноценна одному иону водорода.
В окислитель~о-восстановительных реакциях эквивалент— условная частица, которая в данной реакции присоединяет или отдает один электрон (или каким-то другим образом равноценна одному электрону) . На практике имеют дело не с отдельными эквивалентами или единичным химическим актом, а с большими совокупностями частиц. В этом случае стехиометрические соотношения между веществами проявляются в соотношении количеств веществ в молях: п(А) е н(В) — "а: 5. Иормаяъная хонйехгпрочня. Если 1 моль эквивалентов растворен в 1 л раствора, то концентрацию раствора называют нормальной.
Так как эквивалент веедества зависит от типа реакций, то при использова— нии нормальной концентрации необходимо указывать фактор эквивалентности, иначе возникает неоднозначность. Например, 0,1 н. НагСОа мо~хет означать, что в 1 л растворено 53 г карбоната натрия (при Хэкв = 1/2)'или 106 г (при аеас = 1). В тех случаях, когда /меа = 1 предпочтительнее пользоваться молярной концентрацией. В привлечении нормальной концентрации нет особой необходимости, достаточно молярной концентрации.
Например, 0,1 н. НазСОе (/энв: 1/2) то же, что 0,1 М (1/2 ИазСОе); 0,05 и. КНвОе (Ьэав — 1/5) то же, что 0,05 М (1/5 25 Кйв0с). В учебной литературе по традиции часто испольауют нормальную концентрацию; очевидно, что молярная концентрация равна нормальной, умноженной на фактор эквивалентности. 2.2. ВЫВОР МЕТОДА АНАЛИЗА Приступал к выбору метода анализа, необходимо четко анать цель анализа, задачи, которые при этом нужно решить, хорошо оцепить достоинства и недостатки доступных методов анализа. Прежде чем рассматривать факторы, которые необходимо учитьы вать при выборе того или иного метода акэлиза, обсудим понятий метод и методика.
Мсшсд — это определение принципов, положенный в основу анализа безотносительно к конкретному объекту и оцределя4 емому веществу;,естодана — подробное описание всех условий и опе", раций проведения анализа определенного объекта. Например, в основу граэиметрического метода анализа положено определение массы соедм-' нения, содержащего или реже теряющего определяемый компонент.
В., методику гравиметрического определения компонента входят: описа-', ние условий осаждения малорастворимого соединения, способ отделения осадка от раствора, перевод осажденного вещества в удобную для взвешивания форму и т.д. Если проводят определение компонента в конкретном объекте, то в методику входит также описание,операций отбора пробы и подготовки ее к анализу (например, растворение образца в подходящем растворителе и устранение влияния веществ, мешающих определекию). Рассмотрим основные факторы, которые нужно принимать во внимание, выбирая метод и методику.
Содержание компонента. При выборе метода анализа необходимо учитывать ожидаемое содержание обнаруживаемого или определяемого компонента. При этом важно не только оценить процентное содержание компонента в образце, его концентрацию в анализируемом растворе, но и количество вещества, которое может быть взято на анализ. Таким образом, выбор метсща анализа обусловливается абсолютным содержанием компонента. Концентрация определяемого компонента и количество образца, предоставляемого нв анализ, могут меняться в широких пределах.
Так, содержание меди, никеля, хрома может составлять десятки процентов в их сплавах, десятые и сотые доли процента в минералах, рудах, сплавах других металлов. В то же время содержание этих металлов в растениях, живых организмах, пищевых продуктах необходимо определять уже во 10 г — е 10 5%, а в особо чистых веществах — в а 10 э — 10 с%. Количество образца, получаемое на анализ, в одних 26 -зта,з Ю Рис.ха Нижние границы определяемого содержания компонентов ЩР) для некоторых мепздов анализа 27 случаях может быть не лимитировано, а в других (определение вкраплений в минералах, анализ крови, биомасс, космических объектов и т,д,) очень мало (миллиграммы или даже доли миллиграмма).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
