metodichka_kr_mipps1 (856211)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Федеральное агенство по образованию

Государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

Кубанский государственный технологический университет

Кафедра стандартизации, сертификации и аналитического

контроля

АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ

МЕТОДЫ АНАЛИЗА.

Учебно-методическое пособие и контрольные задания

для студентов 2 курса заочной и дистанционной сокращенной

форм обучения (МИППС)

всех технологических специальностей и специальности 080401

Краснодар

2011

Составители: канд. хим. наук, доц. Л.Ф.Ильина,

канд. хим. наук, доц. Л.М.Макарова

канд.хим. наук, доц. С. Я. Шарудина

УДК 543

Аналитическая химия и физико-химические методы анализа.: Учебно-методическое пособие и контрольные задания для студентов 2 курса заочной и дистанционной (сокращенной) форм обучения (МИППС) всех технологических специальностей и 080401 /Сост.: Л.Ф.Ильина, Л.М.Макарова ; Кубан. гос. технл. ун-т, Кафедра стандартизации, сертификации и аналитического контроля.-Краснодар: Изд. КубГТУ,2006- 22 с.

Приведены варианты контрольных заданий, рекомндуемая литература, приведены примеры выполнения и требования к оформлению контрольных работ.

Печатается по решению методического совета Кубанского государственного технологического университета

Рецензенты: канд. хим. наук доц. Ю.В.Найденов

канд. хим. наук доц. Т.Я.Каклюгина

Содержание

Введние………………………………………………………………4

1 Нормативные ссылки..…………………………………………….5

2 Инструкции по работе с учебно-методическим пособием .……5

3 Программа дисциплины …………………………………………6

4 Контрольная работа… ……………………………………………9

5 Задания на контрольную работу. Контрольные задания.… ….10

5.1 Способы выражения концентрации ………..………………..10

5.2 Общая характеристика метода кислотно-основного титрова

ния Вычисление содержания определяемого вещества по

результатам титрования…………………………. ..………….14

5.3 Реакции окисления-восстановления в титриметрии (редокси

метрия)………………………………………..……………….. .17

5.4 Реакции осаждения в объемном анализе ………….………….19

5.5 Гравиметрический анализ …………………………………….22

5.6 Фотометрический анализ…………………………………….…25

5.7 Потенциометрия и потенциометрическое

титрование ……………………………………….…….……..28

5.8 Хроматографический анализ…………………………….…..30

6.6.1 Содержание и оформление контрольной работы… .………34

6.2Требования к структуре и содержанию контрольной работы..34

7. Темы лабораторных работ… …………………………………….35

8. Вопросы для подготовки к зачету…… …………………………35

9. Список рекомендуемой литературы……… ……………………36

Введение

Предмет «Аналитическая химия и физико-химические методы анализа» – одна из основных общехимических дисциплин, изучаемых студентами пищевых специальностей.

Аналитический контроль сырья, полупродуктов, готовой продукции, объектов окружающей среды, отходов химико-технологических производств - одно из важнейших условий достижения высокого уровня производства вообще, а пищевых продуктов особенно.

Задачей преподавания аналитической химии на технологических факультетах является стремление максимально сблизить теоретическую и практическую подготовку студентов с интересами производства. Аналитическая химия базируется на ряде разделов таких фундаментальных дисциплин, как общая и неорганическая химия, физическая химия, физика, органическая химия, математика. Учебный процесс на заочной форме обучения включает лекции, лабораторный практикум и контрольную работу.

Лекционный материал включает в себя наиболее важные вопросы теории этой науки и некоторые тенденции ее развития. Студенты знакомятся с организацией службы аналитического контроля как показателя качества продукции и средства управления технологическим процессом.

Лабораторные занятия дают возможность соединить теорию с практикой. Выполняя лабораторные работы, студенты знакомятся с оборудованием аналитической лаборатории, учатся готовить растворы, получают навыки основных приемов и методов выполнения анализов объектов, зачастую встречаемых в повседневной практике производственных контрольно-аналитических лабораторий. Студенты изучают одновременно правила работы, технику безопасности, применяют методы математической обработки результатов экспериментов с использованием ЭВМ. Все это прививает студентам навыки самостоятельной учебно- и научно-исследовательской работы.

При выполнении контрольной работы закрепляются теоретические знания. Студент имеет возможность при выполнении контрольной работы проконсультироваться у опытного преподавателя кафедры стандартизации, сертификации и аналитического контроля. По контрольной работе проводится собеседование, после чего работа зачитывается, а студент допускается к лабораторным занятиям.

По происхождению аналитического сигнала все методы разделяют (условно) на химические, физические и физико-химические. Химические методы основаны на реакциях (кислотно-основных, окислительно.-восстановительных, комплексообразования) и процессах (осаждения - растворе­ния, экстракции).

Физические методы базируются на измерении эффекта вызванного взаимодействием с веществом излучения - потока квантов или частиц (спектроскопические, ядерно-физические и радиохимические методы ана­лиза).

Физико-химические методы основаны на зависимости физического свойства вещества от его природы. Аналитический сигнал представляет собой величину физического свойства, функционально связанного с кон­центрацией или массой определяемого компонента часто в процессе хи­мической реакции или после ее проведения (спектроскопические, электрохимические и хроматографические методы).

Для усвоения курса «Аналитическая химия» важное значение имеют задачи расчетного характера, решение которых позволяет студентам глубже усвоить теоретические основы, правильно и рационально выполнять вычисления результатов различных методов анализа, понять важную роль метрологической оценки качества измерений.

1 Нормативные ссылки

ГОСТР 1.5-2004 РФ. Стандарты. Общие требования к построению, оформлению, содержанию и обозначению

ГОСТ 2. 105-95 ЕСКД. Общие требования к текстовым документам

ГОСТ 2.301-68 НСК Д. Форматы

ГОСТ 8.417-2002 ГСИ. Единицы величин

Р 50-77-88 Рекомендации, ЕСКД. Правила выполнения диаграмм

2 Инструкции по работе с учебно-методическим пособием

В разделе «Программа дисциплин» приведены темы и указывается, что необходимо знать в пределах каждой темы.

В конце тем приводятся вопросы для самопроверки и литература из списка рекомендуемой литературы с указанием страниц, где излагается материал темы.

Пример

Литература [2, с.5-12], [5, с. 130-135], где 2 и 5 порядковые номера литературных источников из списка рекомендуемой литературы.

3 Программа дисциплины

Тема 1. Способы выражения концентрации

Расчет результатов титрования зависит от способа выражения концентрации.

Литература [1,- с.23,182,298], [3-с. 65], [4-с. 465].

Вопросы для самопроверки:

1. Что такое моль-эквивалент и фактор эквивалентности? Как зависят эти величины от типа химической реакции ?

2. Как определить процентную концентрацию?

3. Чем отличается молярная от моль-эквивалентной (нормальной) концентрации?

4. Как вычислить титр раствора и титр по определяемому веществу? Где особенно удобно использовать титр по определяемому веществу?

Тема 2. Общая характеристика метода кислотно-основного титровании. Вычисление содержания определяемого вещества по результатам титрования.

Кривая титрования представляет собой график зависимости

рН (водородного показателя) от количества добавленного титранта и здесь рассматриваются различные кислотно-основные взаимодействия – сильные и слабые кислоты и основания, буферное кислотно-основное равновесие, гидролиз. Расчет рН в растворителе (в основном водном). Правило выбора индикатора.

Литература [1 – с. 187], [3- с. 94].

Вопросы для самопроверки:

1. Ионное произведение воды. Чему равен рН в чистой воде и в каких пределах его величина в кислотах и щелочах?

2. Какие растворы называются буферными? Привести примеры.

3. Что такое титрование и точка эквивалентности? От чего зависит величина рН в точке эквивалентности?

4. Как правильно выбрать индикатор .

При решении задач нужно правильно определить способ титрования - прямое, обратное или титрование заместителя. Соотношение эквивалентов реагирующих веществ.

Литература[1- с. 181], [3- с. 65], [4- с. 209].

Вопросы для самопроверки:

1. Какие требования предъявляются к реакциям, используемым в объемном анализе?

2. Что такое рабочий (стандартный, титрованный) раствор?

Написать формулы расчета результатов прямого титрования, если концентрация рабочего раствора выражена в единицах: а) нормальности; б) титра; в) титра по определяемому веществу.

Тема 3. Реакции окисления-восстановления в титриметрии (редоксиметрия)

Окислители и восстановители, используемые в объемном анализе. Определение моль-эквивалента в окислительно-восстановительных реакциях. Уравнение Нернста. Основные окислительно-восстановительные методы объемного анализа.

Литература [1- с. 103],[3- с. 215].

Вопросы для самопроверки:

1. Какие требования предъявляются к окислительно-восстановительным реакциям, используемым в объемном анализе?

2. Перечислить основные окислительно-восстановительные методы объемного анализа. Какие рабочие растворы и индикаторы применяются в каждом из этих методов?

3. В каких координатах строятся кривые титрования в методах окисления-восстановления?

4. Можно ли по точной навеске КМпО₄ приготовить его титрованный раствор?

Тема 4. Реакции осаждения в объемном анализе.

Осаждение-растворение малорастворимых соединений (Произведение растворимости). Требования, предъявляемые к реакциям осаждения в титриметрическом анализе. Аргентометрия. Основные рабочие растворы. Индикаторы. Метод Мора. Метод Фольгарда. Метод Фаянса. Практическое применение.

Литература [1- с. 256], [3- с. 292].

Вопросы для самопроверки:

1. Что такое ПР?

2. Для определения каких соединений применяют методы аргентометрии?

3. Способы установления точки эквивалентности как с помощью индикаторов, так и без них.

Тема 5. Гравиметрический анализ.

Сущность гравиметрического анализа. Произведение растворимости, расчет растворимости (общая формула). Факторы, влияющие на растворимость. Форма осаждения. Полнота осаждения. Чистота осадка. Промывание осадков. Требования, предъявляемые к гравиметрической форме. Определяемая форма. Аналитический фактор пересчета. Расчеты в гравиметрическом анализе.

Литература [1- с. 143, 152], [3- 349], [4- с. 92].

Вопросы для самопроверки:

1. Назвать основные операции гравиметрического анализа.

2. Что называется формой осаждения и какие требования к ней предъявляются?

3. Что называется весовой формой и какие требования к ней предъявляются? Привести пример.

4. Как влияют на полноту осаждения: а) температура раствора; б) количество осадителя; в) присутствие посторонних электролитов.

Тема 6. Оптические методы анализа –Фотометрический анализ

Основной закон светопоглощения – ЗАКОН БУГЕРА – ЛАМБЕРТА – БЕРА. Основные приемы фотометрических измерений. Спектры поглощения. Основные узлы приборов фотоэлектрокалориметров (ФЭК), светофильтры и их выбор. Основы количественного анализа.

Литература [1-4].

Вопросы для самопроверки:

1. Как зависит интенсивность рассеянного света от спектральной характеристики падающего излучения?

2. Что называется коэффициентом пропускания Т и оптической плотности D?

3. Каким уравнением выражается основной закон светопоглощения Бугера-Ламберта-Бера?

4. Что означает свойство аддититвности оптической плотности?

5. Действие каких факторов может привести к нарушению линейной зависимости оптической плотности от концентрации раствора?

6. Какой физический смысл молярного коэффициента поглощения ε?

Тема 7.Электрохимические методы анализа – Потенциометрия. Теоретические основы потенциометрии. Уравнение Нернста. Варианты потенциометрии: прямая потенциометрия (рН-метрия) и косвенная потенциометрия (потенциометрическое титрование). Типы кривых Титрования. Система электродов: электрод сравнения, индикаторный электрод. Преимущества и недостатки метода потенциометрии.

Литература [1-5].

Вопросы для самопроверки:

1. На чем основаны потенциометрические методы анализа?

2. Привести уравнение Нернста и пояснить смысл входящих в него величин.

3. Какой электрод называется индикаторным и какой электродом сравнения?

4. В чем сущность потенциометрического определения рН раствора? Назвать основные индикаторные электроды.

5. Какова сущность потенциометрического титрования? Указать его достоинства и недостатки.

6. Какой вид имеют кривые потенциометрического титрования?

7. Привести принципиальную электрическую схему установки для потенциометрического титрования.

Тема 8. Хроматографический анализ. Сущность хроматографического анализа.

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов книги