Ответы по аналитике. Основные положения качественного анализа
Скачать 0.71 Mb.
|
Задачи и методы количественного анализа. Аналитические весыЗадачей количественного анализа является определение количественного содержания отдельных составных частей в исследуемом веществе. Количественный анализ используется в биологии, физиологии, медицине, биохимии, химии пищевых продуктов, фармации и т.д. Все методы количественного анализа подразделяются на химические, физико-химические и физические. К химическим методам относятся гравиметрический, титриметрический и газовый анализы, к физико-химическим – фотометрия, электрохимический и хроматографический анализы, к физическим – спектральный анализ, люминесцентный. 1. Гравиметрический анализоснован на определении массы вещества, выделенного в чистом виде или в виде соединения известного состава. Например, чтобы определить количество бария в его соединениях, ион Ва2+осаждают при помощи разбавленной серной кислоты. Осадок ВаSО4 фильтруют, промывают, прокаливают и точно взвешивают. По массе осадка ВаSО4 и его формуле вычисляют, сколько в нем содержится бария. Гравиметрический метод дает результаты высокой точности, но он очень трудоемок. 2.Титриметрический анализ основан на точном измерении объема реактива, затраченного на реакцию с определенным компонентом. Реактив берется в виде раствора определенной концентрации – титрованный (стандартный) раствор. Момент, когда реактив будет прибавлен в количестве, эквивалентном содержанию определяемого вещества, т.е. окончания реакции, определяется различными способами. При титровании приливают реактив в количестве, эквивалентном количеству исследуемого вещества. Зная объем и точную концентрацию раствора, пошедшего на реакцию с определяемым веществом, вычисляют его количество. Титриметрический анализ дает менее точные результаты, чем гравиметрический, но важным его преимуществом является большая скорость выполнения анализа. В зависимости от типа реакций, протекающих в процессе титрования, титриметрический анализ включает методы кислотно-основного титрования, методы оксидиметрии и методы осаждения и комплексообразования. 3. Методы фотометрииоснованы на измерении поглощения, пропускания и рассеяния света раствором. Для большинства фотометрических методов используют так называемые цветные реакции, т.е. химические реакции, сопровождающиеся изменением окраски раствора. Метод, основанный на определении содержания вещества по интенсивности окраски, называютколориметрией. Оценку интенсивности окраски раствора производят визуально или с помощью соответствующих приборов. Иногда определяемый компонент превращают в труднорастворимое соединение и о его содержании судят по интенсивности помутнения раствора. Метод, основанный на этом принципе, называют нефелометрией. Методы колориметрии и нефелометрии применяются для определения компонентов, входящих в состав анализируемого вещества в очень малых количествах. Точность этого метода ниже, чем гравиметрического или титриметрического.
Аналитические весы – это высокоточный весоизмерительный прибор. Без аналитических весов невозможно функционирование лабораторий, проводящих исследования в различных отраслях науки и промышленности. На них взвешивают порошки, вещества в жидком и твердом агрегатных состояниях. Все лабораторные аналитические весы по их точности можно отнести к двум группам: 1.полу-микрохимические взвешивают до 0,01 мг; 2.микрохимические взвешивают до 0,001мг. 49. катионы 6 аналит. группы Катионы 6-ой аналитической группы Cu2+, Hg2+ Co2+Ni2+ Общая характеристика катионов шестой аналитической группы Катионы 6-ой ан. группы осаждаются растворами гидроксида аммония, образуя осадки гидроксидов и основных солей. Осадки гидроксидов и основных солей растворяются в избытке раствора гидроксида аммония, образуя комплексные соли. Это свойство отличает катионы 6-ой группы. При взаимодействии катионов 6-ой гр. с едкими щелочами в осадок выпадают их гидроксиды или основные соли, растворимые в кислотах и нерастворимые в щелочах. Сероводород осаждает сульфиды катионов 6-группы – образуется осадок черного цвета. Сульфиды растворимы в минеральных кислотах. Карбонаты щелочных металлов осаждают карбонаты или основные карбонаты катионов 6-ой гр, растворимые в кислотах. Фосфаты осаждаются при взаимодействии с гидрофосфатом натрия и растворимы в кислотах. Катионы меди, кобальта и никеля в растворах окрашены соответственно в зеленый или синий, розовый и зеленый цвет. Применение в медицине и фармации солей катионов 6-ой аналитической группы Сульфат меди применяют внутрь в растворах как рвотное средство и при отравлении фосфором, наружно – как прижигающее и вяжущее средство в виде растворов и палочек. В малых дозах растворы применяют для лечения анемий. Цитрат меди назначают в виде мазей при глазных заболеваниях (трихоме, конъюнктивите). Дихлорид ртути или сулема, обладает выраженными антибактериальными свойствами и применяется для дезинфекции белья, одежды, стен и при лечении кожных заболеваний. Оксицианид ртути используется в растворах для промывания при лечении ряда глазных и урологических заболеваний. Дийодид ртути иногда применяют в виде микстур для лечения сифилиса. Хлорид меркураммония используют для приготовления антисептических и противовоспалительных мазей. Кобальт в виде комплексных соединений назначается для лечения заболеваний системы крови – анемий, для улучшения синтеза гемоглобина и усвоения железа. Реакции катионов меди Cu2+
А) при эквивалентных соотношениях: CuSO4+Na2S2O3→CuS2O3+Na2SO4 CuS2O3+H2O→CuS↓+H2SO4 Б) При избытке реактива: 2CuSO4+4Na2S2O3→3Na2SO4+Na2S4O6+Cu2S↓+S↓+SO2↑ В кислой среде при нагревании с избытком тиосульфата натрия соли меди(2) образуют осадок сульфида меди(1) и серы темно-бурого цвета. Реакция позволяет отделить мель(2) от ртути(2), сульфид которой нерастворим в азотной кислоте в отличие от сульфида меди.
Cu2++Zn→Cu↓+Zn2+ Металлы (железо, цинк, алюминий) способны восстанавливать медь(2) до элементарной меди. При нанесении на металлическую пластинку подкисленного серной или соляной кисотой раствора соли меди на пластинке образуется красноватое пятно меди.
CuSO4+K4[Fe(CN)6]→Cu2[Fe(CN)6]↓+ 2K2SO4 Образуется красно-бурый осадок гексациано(2) феррата меди, нерастворимый в разбавленных кислотах. В гидроксиде аммония осадок растворяется с образованием гидроксида тетраамина меди (2): Cu2[Fe(CN)6]+12NH4OH→(NH4)4[Fe(CN)6]+2 [Cu(NH3)4](OH)2+8H2O
Реакции катионов ртути (2)
Hg(NO3)2+2KI→HgI2↓+2KNO3 HgI2+2KI→K2[HgI4] Образуется ярко-красный осадок дийодида ртути, растворимый в избытке реактива с образованием бесцветного комплексного соединения. Реакция проходит в слабокислой среде. Проведению реакции мешают катионы серебра и свинца (2)
Восстановители (хлорид олова (2), медь и др.) восстанавливают ртуть (2+) до ртути (1+), затем до ртути. SnCl2+2HgCl2→ Hg2Cl2↓+SnCl4 Hg2Cl2+ SnCl2→2Hg↓+ SnCl4 В растворах или на фильтровальной бумаге при взаимодействии солей ртути с дихлоридо м олова образуется черный осадок металлической ртути: Cu+HgCl2→2Hg↓+ CuCl2 Если поместить на медную пластинку каплю раствора соли ртути(2), то на пластинке через 4-5 мин. Образуется черное пятно металлической ртути. Если потереть пятно, появляется блестящий налет амальгамы меди. Проведению реакции мешают серебро, висмут, ртуть (1), сурьма.
В среде разбавленной азотной кислоты образуется фиолетовый или синий осадок к.с. – дифенилкарбазида ртути. Реакция специфична для катиона ртути (2). Проведению реакции мешают хроматы и молибдаты. Реакции катионов кобальта Co2+
CoCl2+4NH4SCN→(NH4)2[Co(SCN)4]+2NH4Cl Реакцию проводят в присутствии амилового спирта. Образуется к.с. сине – голубого цвета – тетрародано (2)кобальтат аммония, переходящее в слой амилового спирта. Проведению реакции мешает присутствие катионов меди (2), железа (3), висмута. С помощью фильтровальной бумаги катион кобальта можно открыть в присутствии всех катионов. Для этого на бумагу наносят каплю раствора роданида аммония, а затем каплю испытуемого раствора, бумагу выдерживают в парах аммиака и подсушивают над пламенем горелки. В присутствии кобальта переферическая часть пятен приобретает синюю окраску. Иногда для связывания мешающего влияния железа (3) используют добавлениеNaF.6NaF+FeCl3→Na3[FeF6]+3NaCl
2(NH4)2[Hg(SCN)4]+CoSO4+ZnSO4→Zn[Hg(SCN)4]*Co[Hg(SCN)4]↓+2(NH4)2SO4 50. Растворы. Концентрация раствора. |