Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

'Инструкция'
В Инструкции приведены основные нормы, правила и требования, касающиеся технологии монтажа вспомогательных электрических цепей (измерительных, управл...полностью>>
'Методические рекомендации'
Под «социокультурной адаптацией» понимается, прежде всего, максимально безболезненное принятие (вхождение) в коллектив учеников – детей мигрантов и и...полностью>>
'Документ'
Митоз – это такое деление клеточного ядра, при котором образуются два дочерних ядра, сожержащие наборы хромосом, идентичные наборам родительской клетк...полностью>>
'Документ'
Исторически сложилось так, что говоря об учебной деятельности и ее успешности, прежде всего подразумевали влияние интеллектуального уровня личности. ...полностью>>

Главная > Документ

Сохрани ссылку в одной из сетей:

Министерство сельского хозяйства

и продовольствия республики беларусь


­­­­­­­­главное управление образования, науки и кадров


Учреждение образования

«Белорусская государственная

сельскохозяйственная академия»


А. Р. Цыганов, О. В. Поддубная, И. В. Ковалева

Основные понятия

и методы качественного химического анализа

Лекция для студентов биологических специальностей

Горки 2007

УДК 543(075.8)

ББК 24.4я73

О 94

Одобрено методической комиссией агроэкологического факультета 24.04.2007 (протокол №8) и научно-методическим советом 30.05.2007 (протокол № 9).

Цыганов А. Р., Поддубная О. В., Ковалева И. В.

О 94 Основные понятия и методы качественного химического анализа: Лекция. – Горки: Белорусская государственная сельскохозяйственная академия, 2007. 16 с.

Доступно и кратко излагается материал по теоретическим основам качественного анализа дисциплины «Аналитическая химия»: классификации методов; особенности аналитических реакций; гетерогенные процессы и константа растворимости Ks (Пр). Особое внимание уделено аналитической классификации катионов и анионов, а также условиям образования осадков. Приведены решения типовых задач.

Для студентов биологических специальностей

Таблиц 4. Библиогр. 10.

Рецензенты: Т. В. Булак, канд. хим. наук, доцент; В. П. Кругленя, канд. биол. наук, доцент; И. В. Сучкова, канд. с.-х. наук, доцент кафедры химии В Г А В М.

УДК 543(075.8)

ББК 24.4я73

 А. Р. Цыганов, О. В. Поддубная,

И. В. Ковалева, 2007

 Учреждение образования

«Белорусская государственная

сельскохозяйственная академия», 2007

предисловие

Аналитическая химия – это наука о методах качественного и количественного исследования состава веществ и смесей. Основной целью изучения её является овладение теоретическими основами и навыками аналитических операций, необходимых для анализа минеральных удобрений, пестицидов, почв, кормов и других объектов.

Химический анализ основан на фундаментальных законах общей химии. Поэтому чтобы овладеть аналитическими методами, необходимо знать свойства водных растворов, закономерности образования осадков и коллоидных систем, реакции комплексообразования, кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства веществ.

Аналитическая химия устанавливает, какие химические элемен­ты, в какой форме и в каком количестве содержатся в изучае­мом объекте. В соответствии с этими задачами в аналитической химии выделяют два больших раздела: качественный анализ и количественный анализ. Сначала устанавливают качественный состав вещества, а затем уже определяют точное содержание элементов теми или другими методами. В тех случаях, когда состав анализируемого материала приблизительно известен, сразу приступают к количественным измерениям.

Качественный химический анализ может использоваться для идентификации в исследуемом объекте атомов (элементный анализ), молекул (молекулярный анализ), простых или сложных веществ (вещественный анализ), фаз гетерогенной системы (фазовый анализ). Практическая задача качественного анализа – обнаружение катионов и анионов, присутствующих в анализируемой пробе. Качественный анализ необходим для обоснования выбора метода количественного анализа определенного материала или способа разделения смеси веществ.

Знание теоретических основ качественного анализа позволит студентам получить навыки проведения аналитических реакций, а также правильно и грамотно решать ситуационные задачи по обнаружению индивидуальных ионов.

1. понятия качественного анализа

Аналитические исследования являются тем фундаментом, на котором строится здание современной химии. Химический анализ необходим для успешного развития та­ких наук, как биохимия растений и животных, агрохимия, геохимия, минералогия. С помощью методов качественного анализа было доказано, что Земля, Луна, Солнце и другие небес­ные тела состоят из одних и тех же химических элементов. Это свидетельствует о единстве Вселенной.

Для обнаружения и определения веществ проводят химические реакции в сухом виде или в растворе. испытания сухим способом проводятся при высокой температуре (пирохимический метод) или при нормальных условиях (метод растирания порошков).

При пирохимическом методе исследуемое вещество на конце платиновой проволоки вносят в бесцветное пламя горелки. По окрашиванию пламени судят о наличии в пробе определённого иона. На практике получают перлы буры: ушко платиновой проволоки нагревают и погружают в Na2B4O7∙7H2O или NaNH4НPO4, на образовавшийся перл наносят исследуемое вещество; цвет перла после прокаливания укажет на наличие определенных элементов (марганец – фиолетовый, хром - зелёный).

Метод растирания порошков основан на образовании окрашенных соединений в результате реакции между двумя твёрдыми веществами. Пример:

CoSO4 + 4NH4SCN → (NH4)2[Co(SCN)4] + (NH4)2SO4.

синий цвет

При растирании солей аммония с известью образуется аммиак, который определяют по запаху. Эти реакции применяются для предварительного испытания веществ.

Главную роль играют реакции, проводимые мокрым путём, происходящие между веществами в водных растворах. Вещество должно быть растворено в дистиллированной воде или кислотах. Происходят реакции ионного обмена.

Не все химические реакции пригодны для качественного анализа. Классический качественный анализ основан на приме­нении качественных аналитических реакций, т.е. хими­ческих реакций, сопровождающихся определенным внешним эффектом (выпадением или растворением осад­ка, выделением газа, изменением окраски раствора), на­пример:

Ba2+ + SO42- → BaSO4 ↓;

осадок

CO32- + 2H+ → H2O + CO2↑;

газ

Cu2+ + 4NH3 → [Cu(NH3)4]2+.

Голубой раствор Ярко-синий раствор

Каждая аналитическая реакция имеет свои характеристики.

2. характеристика аналитических реакций

Важными характеристиками аналитических реакций являются их чувствительность и специфичность.

Чувствительность реакции характеризуется минималь­ным количеством определяемого компонента или минималь­ной его концентрацией в растворе, при которых с помощью данного реагента этот компонент может быть обнаружен.

Предельная концентрация Сmin – это минимальная концентрация вещества в растворе, при которой данная реакция еще дает положительный результат.

Предельное разбавление Gвеличина, обратная предельной концент­рации. Предельную концентрацию выражают отношени­ем 1:G, которое показывает, в какой массе растворителя должна содержаться одна массовая часть вещества, чтобы внешний эффект был еще заметен. Например, для реакции Сu2+ с аммиаком предельное разбавление равно 250 000 и предельная концентрация 1:250 000, что означает воз­можность открыть ионы меди в растворе, содержащем 1 г Сu2+ в 250 000 г воды. Реакция считается тем чувствитель­нее, чем больше предельное разбавление. Чувствительность реакции зависит от многих условий: кислотности среды, температуры, ионной силы раствора и других, поэтому каждую аналитическую реакцию следу­ет проводить в строго определенных условиях. Если не со­блюдать требуемых условий, то реакция может или сов­сем не пойти, или пойти в нежелательном направлении.

Аналитическая реакция, свойственная только данному иону, называется специфической реакцией. Это, напри­мер, реакция обнаружения иона NH4+ действием щелочи в газовой камере, синее окрашивание крахмала при дейст­вии йода и некоторые другие реакции. При наличии спе­цифических реакций можно было бы открыть любой ион непосредственно в пробе исследуемой смеси, независимо от присутствия в ней других ионов. Например, ион аммония при нагревании со щелочами дает резкий запах аммиака

NH4+ + Oh- →NH3↑ + H2O.

3. Дробный и систематический методы анализа

Открытие ионов спе­цифическими реакциями в отдельных пробах всего иссле­дуемого раствора в произвольно выбранной последова­тельности называется дробным анализом.

Отсутствие специфических реакций для большинства ионов делает невозможным проведение качественного анализа сложных смесей дробным методом. Для таких случаев разработан систематический анализ. Он состоит в том, что смесь ионов с помощью особых групповых реа­гентов предварительно разделяют на отдельные группы. Из этих групп каждый ион выделяют в строго определен­ной последовательности, а потом уже открывают харак­терной для него аналитической реакцией.

Реактивы, позволяющие в определенных условиях раз­делять ионы на аналитические группы, называются груп­повыми реагентами (реактивами). В основе использова­ния групповых реагентов лежит избирательность их дей­ствия. В отличие от специфических избирательные (или селективные) реакции проходят с несколькими ионами или веществами. Например, Сl-ионы образуют осадки с катионами Ag+, Hg22+ и Pb2+, следовательно, эта реакция является селективной для указанных ионов, а соляная кис­лота НСl может использоваться в качестве группового реа­гента аналитической группы, включающей эти катионы. Применение групповых реагентов представляет боль­шие удобства при исследовании состава сложных смесей, так как при этом сложная задача анализа распадается на ряд более простых. Если же какая-либо группа полностью отсутствует, ее групповой реагент не даст с анализируемым раствором ожидаемого осадка.

4. Классификация методов

Методы анализа в зависимости от количества исследуемого вещества, объёма раствора и техники выполнения классифицируют по номенклатуре ИЮПАК:

Метод анализа выбирают в зависимости от предполагаемого содержания вещества и от предела обнаружения применяемой реакции. В настоящее время при изучении качественного химического анализа в учебных лабораториях применяется полумикроанализ (табл. 1).

Т а б л и ц а 1. Количественная классификация методов

Название

Новое название

Масса и объём исследуемого вещества

г

мг

Макроанализ

Грамм-метод

1 – 10

1 – 100

Полумикроанализ

сантиграмм-метод

0,05 – 0,5

1 – 10

Микроанализ

Миллиграмм-метод

10-6 – 10-3

10-4 – 10-1

Ультрамикроанализ

Микрограмм-метод

10-9 – 10-6

10-6 – 10-4

Субмикроанализ

Нанограмм-метод

10-12 – 10-9

10-10 – 10-7

Субультрамикроанализ

Пикограмм-метод

10-12

10-10

5. Гетерогенные равновесия и процессы

Гетерогенными называются такие системы, кото­рые состоят из нескольких фаз и имеют реальную фи­зическую границу раздела. Фаза – это часть системы с одинаковыми химическими и физико-химическими свойствами. Межфазные процессы заканчиваются установлением гетерогенных динамических равновесий. Например, мине­ральные компоненты костной и зубной ткани, основу кото­рых составляет гидроксофосфат кальция Са5(РО4)3ОН, на­ходятся в состоянии химического равновесия с ионами кальция и фосфата плазмы крови. Смещение этого равно­весия под влиянием разнообразных факторов может при­вести к развитию патологических состояний.

В аналитической химии существует ряд гетерогенных процессов, которые сопровождаются выпадением или рас­творением осадков. Знание общих закономерностей уста­новления и смещения гетерогенного равновесия в системе осадок ↔ раствор позволяет управлять процессами раз­деления, растворения и определения веществ.

Константа растворимости (ПР). Рассмотрим процессы, возникающие при взаимодействии малорастворимого, но сильного электролита BaSO4 с водой. Под действием диполей воды ионы Ва2+ и SО42– из кристаллической решетки будут переходить в жидкую фазу. Одновременно с этим процессом под влиянием элек­тростатического поля кристаллической решетки часть ионов Ва2+ и SО42– вновь будет осаждаться. При данной температуре в гетерогенной системе, наконец, установится равновесие: скорость про­цесса растворения (v1) будет равна скорости процесса осаждения (v2), т.е. v1= v2:

BaSO4 ↔ Ва2+ + SO42–.

твердая фаза раствор

Раствор, находящийся в равно­весии с твердой фазой BaSO4, назы­вается насыщенным относительно сульфата бария.

Насыщенный раствор представляет собой равновесную гетерогенную систему, которая характеризуется констан­той химического равновесия:

Кх.р.= а(Ва2+)∙а(SO42– ) ,

a(BaSO4)

где: а(Ва2+) – активность ионов бария;

а(SO42– ) – активность сульфат-ионов;

a(BaSO4) – активность сульфата бария.

Знаменатель этой дроби – активность кристаллическо­го BaSO4 – является постоянной величиной, равной еди­нице. Произведение двух констант дает новую постоян­ную величину, которую называют термодинамической константной растворимости и обозначают Ks0:

Ks0 = а(Ва2+)∙а(SO42– ).

Эту величину раньше называли произведением раство­римости и обозначали ПР. Таким образом, в насыщенном растворе малорастворимого сильного электролита произведение равновесных активностей его ионов есть величина постоянная при данной температуре.

Если принять, что в насыщенном растворе малораство­римого электролита коэффициент активности f ≈ 1, то ак­тивность ионов в таком случае можно заменить их концентрациям, так как а(Х) = f(X) ∙ С(Х). Термодинами­ческая константа растворимости Ks0 перейдет в концент­рационную константу растворимости Ks:

Ks= С(Ва2+) ∙ С(SO42–),

где С(Ва2+) и С(SO42–) – равновесные концентрации ионов Ва2+ и SO42– (моль/л) в насыщенном растворе малораство­римого сильного электролита сульфата бария. Для упро­щения расчетов обычно пользуются концентрационной константой растворимости Ks , принимая f(X) = 1.

Если малорастворимый сильный электролит образует при диссоциации несколько ионов, то в выражение Ks (или Ks0) входят соответствующие степени, равные стехиометрическим коэффициентам:

HbCl2Pb2++2Cl; Ks=C(Pb2+)C2(Cl);

Ag3PO43Ag++PO43–; Ks=C3(Ag+)C(PO43–).

В общем виде значение концентрационной константы растворимости для электролита АтВп имеет вид

K3=Cm(An+)Cn(Bm).

Величиной Ks принято пользоваться только в отноше­нии электролитов, растворимость которых в воде не пре­вышает 0,01 моль/л.

Взаимосвязь между растворимостью и константой растворимости. Количественно растворимость различных веществ выра­жается концентрацией насыщенных растворов. Раствори­мость данного вещества равна его молярной концентрации в насыщенном растворе (молярная растворимость вещества): S моль/л. Растворимость часто выражают в граммах раство­ренного вещества на 100 г или на 1000 г растворителя.

Важное значение при образовании осадков имеет раство­римость данных соединений, в виде которых осаждается определяемый ион. Чем менее растворимо соединение, тем более полно осаждается ион. Например, ионы Рb2+ мо­гут осаждаться в виде хлорида, сульфата и сульфида свин­ца. Растворимость (S) и константы растворимости (Ks) этих соединений имеют следующие значения:

РbС12 PbSO4 PbS

Ks 1,6∙10-5 1,6∙10-8 2,5∙10-27

S, моль/л 0,4∙10-2 1,26∙10-4 5,0∙10-14

Сравнение величин Ks и S показывает, что наиболее растворимым соединением является хлорид свинца, ме­нее растворимым – сульфид свинца. Осаждение считается практически полным, когда остаточная концентрация осаждаемого иона в растворе меньше, чем 10-6 моль/л. По приведенным в таблице данным видно, что этому условию соответствует только сульфид свинца. Значит, ионы свин­ца осаждаются практически полно в виде сульфида свин­ца. В остальных приведенных примерах происходит его неполное осаждение.

Связь между величиной Ks и растворимостью зависит от числа ионов, на которые распадается малорастворимый сильный электролит в растворе. Рассмотрим несколько примеров расчета молярной растворимости малораствори­мого сильного электролита по величине его Ks , при усло­вии Ks0= Ks.

Бинарный электролит:

В состоянии равновесия в соответствии с уравнением реакции

Выразим величину Ks соли через значение ее раствори­мости:

Ks(AgCl)=S2(AgCl),

следовательно,

S(AgCl)= ==1,3∙10-5 (моль/л).

Трехионный электролит:

Ag2CrO4(т) ↔ 2Ag+(p)+ CrO42–(p);

Ks(Ag2CrO4) = C2(Ag+) ∙ C(CrO42–) = 1,1∙10–12.

В состоянии равновесия в соответствии с уравнением реакции

C(CrO42-) = S(Ag2CrO4) и C(Ag+) = 2S(Ag2CrO4).

Выразим величину Ks соли через значение ее раствори­мости:

KS(Ag2CrO4)=2(S2)∙S=4S3(Ag2CrO4),

следовательно,

S(Ag2CrO4)===6,5∙10-5(моль/л).

В общем виде зависимость между Ks и S малораствори­мого сильного электролита типа

АтВп выражается следу­ющим уравнением:

S(AmBn)=.

6. Условия образования осадков

Зная концентрации ионов в растворе, можно прогнози­ровать направление гетерогенного процесса. Если произ­ведение концентрации ионов, образующих малораствори­мый сильный электролит, в степенях, равных стехиометрическим коэффициентам, будет больше Ks, то произой­дет образование твердой фазы, т.е. осадка. Действитель­но, для процесса

BaSO4 ↔ Ba2+ + SO42-

произойдет образование осадка, если С(Ва2+)∙С( SО4 2-)> Ks, так как раствор становится пересыщенным. Если же С(Ва2+)∙С( SO42-) < Ks, то раствор является ненасыщен­ным и осадок не образуется. Образование осадков связано с процессом укрупнения частиц, с образованием кристал­лической решетки вещества.

Процесс образования осадка можно разделить на три основные стадии:

1) возникнове­ние зародышей кристаллизации;

2) рост кристаллов из зародышей;

3) агрегация кристаллов с образованием по­ликристаллического осадка.

Эти стадии протекают с раз­ной скоростью. Третья стадия может требовать для своего завершения нескольких часов, а то и суток. Это обстоятельство объясняет, почему в некоторых случаях осадок АтВп образуется не сразу, хотя достигается усло­вие Стп+)∙Спт-)>Ks. Когда произведение Сmп+)∙Спт-) будет равным Ks, выпадение осадка прекратится. Раствор станет насыщен­ным. Для того чтобы вызвать возникновение зародышей кристаллизации, потирают внутренние стенки пробирки стеклянной палочкой. Так поступают, например, при об­наружении ионов натрия Na+ с помощью гексагидроксостибиата (V) калия.

Повышение температуры увеличивает растворимость солей, а вместе с тем и константу растворимости. Поэтому осаждение из растворов проводят при комнатной температуре. Иногда осаждение проводят из подогретых растворов. При медленном охлаждении такого раствора происходит постепенный переход осадка из аморфного состояния в кристаллическое, что позволяет предотвратить образование коллоидных растворов.

Рас­творимость осадков может увеличиваться в присутствии посто­ронних электролитов, не имеющих одноименного иона в составе осадка. Например, если к осадку AgCl добавить раствор нитрата натрия, то ионы Ag+ и Cl- окружаются оболочками из ионов Na+ и NO3- . Это мешает взаимодей­ствию ионов Ag+ и С1- и полному осаждению хлорида се­ребра. Происходит уменьшение активности Ag+ и Cl-, вследствие чего произведение их активных концентраций уменьшается и наблюдается растворение осадка. Наблю­даемое явление называется солевым эффектом.

Зная объем и концентрацию смешиваемых растворов, можно определить, будет ли выпадать осадок образую­щейся соли.

задача. Образуется ли осадок карбоната кальция СаСO3 при смешивании равных объемов 0,02М растворов СаС12 и Na2CO3?

Решение. Ks(СаСO3) = 5 ∙10-9. После смешивания рас­творов концентрация каждого из ионов стала в 2 раза меньше первоначальной, т.е. 0,01 моль/л, так как во столько же раз уменьшается концентрация каждой соли. Поэтому произведение концентрации ионов соли СаС03 будет равно: С(Са2+)∙С(СО32-) = 0,01 ∙ 0,01 = 1 ∙ 10-4. Полученное значение больше константы растворимос­ти Ks(CaCO3), и поэтому осадок образуется.

задача. Насыщенный раствор сульфата кальция смешали с вдвое большим объемом раствора оксалата натрия с концентрацией 0,1 моль/л. Образуется ли осадок?

Решение. Запишем уравнение реакции, при протекании кото­рой образуется осадок оксалата кальция:

CaSO4 + С2О42- ↔СаС2О4 + SO42-.

Осадок образуется, если выполняется термодинамическое условие:

Пс > Ks или c(Ca2+)c(C2O42-) > Ks (CaC2O4).

Концентрация оксалат-ионов известна по условию задачи. концентрацию свободных ионов кальция находим из произведения растворимости (ПР) или константы растворимости Ks

С (Са2+) = Ks(CaSO4).

Следует учесть объемные соотношения смешиваемых растворов, так как при смешении растворов концентрация ионов меняется. При смешении исходных растворов концентрация ионов кальция уменьшается в три раза, а концентрация оксалат-ионов – в 1,5 раза. Тогда выражение для Пс принимает вид:

Ks(CaSO4)/3 ∙ c(C2O42-)/1,5.

Вычислим Пс, подставляя значение Ks(CaSO4) (ПР)= 2,5∙10-5 и концентрацию оксалат-ионов, численно равную концентрации оксалата натрия:

√(2,5  10-5 )/3 ∙ 0,1/1,5 = 1,1 ∙ 10-4.

Сравним полученное значение Пс с табличным значением Ks (CaC2O4) = 2,3 ∙ 10-9.

1,1∙10-4 > 2,3∙10-9 т.е. соблюдается условие Пс > Ks , а это означает, что осадок должен образоваться.

Ответ: осадок образуется.

7. Аналитическая классификация ионов

В основу классификации ионов в аналитической химии положено различие в растворимости образуемых ими солей и гидроксидов, что позволяет отделять или различать одни группы от других. Существует аналитическая классификация катионов и аналитическая классификация анионов.

Для определения катионов применяют разные системы группового разделения ионов: кислотно-основная, сероводородная, аммиачно-фосфатная и др. Каждая из этих систем имеет свои преимущества и недостатки. в каждом конкретном случае используют метод, наиболее подходящий для анализируемой смеси катионов.

Классический систематический метод качественного анализа катионов основан на сульфидной классификации катионов (табл. 2), которая базируется на положении катионов в периодической системе и различной растворимости их сульфидов, хлоридов, карбонатов, гидроксидов в воде.

Т а б л и ц а 2. Сульфидная классификация катионов

Группа

катионов

Характеристика группы

Катионы

Групповой реагент

1-я

Сульфиды и карбонаты растворимы в воде

Na+, K+, NH4+

нет

2-я

Сульфиды растворимы в воде,

карбонаты – нет

Ca2+, Ba2+, Sr2+, Mg2+

(NH4)2CO3

3-я

Сульфиды или гид-роксиды растворимы в разбавленных кислотах

Гидроксиды

амфотерные.

Al3+, Cr3+, Zn2+

(NH4)2S

в присутствии

NH4OH и NH4Cl

Гидроксиды

неамфотерные

Fe2+, Fe3+, Ni2+, Mn2+, Co2+

4-я

Сульфиды нераст-воримы в разбавленных кислотах

Сульфиды нерастворимы в Na2S

Cu2+, Cd2+, Bi3+, Hg2+

H2S

в присутствии HCl

Сульфиды растворимы в Na2S

As(III,V), Sb(III,V), Sn2+, Sn(IV),Hg2+

5-я

Хлориды нерастворимы в воде

Ag+, Hg22+, Pb2+

HCl

Основным недостатком сероводородного метода является необходимость работы с сероводородом, что требует хорошей вентиляции из-за его токсичности; склонность к образованию коллоидных сульфидных осадков, в результате чего нарушается разделение катионов на группы.

Кислотно-основной метод анализа катионов основан на различной растворимости в воде хлоридов, сульфатов, гидроксидов, а также растворимости последних в избытке раствора NaOH или в водном растворе аммиака. В этом методе катионы классифицируют на шесть групп (табл.3).

В кислотно-основной системе при разделении катионов на группы необходимо учитывать концентрации определяемых ионов.

Анионы в основном образуют p-элементы и некоторые d-элементы, которые имеют переменные степени окисления и способны образовывать анионы с разными окислительно-восстановительными свойствами. В анионах-окислителях (NO3-, MnO4-, CrO42-) кислотообразующий элемент имеет высшую степень окисления, а в ионах-восстановителях (Cl-,Br-, I-, S2-, SO32-, C2O42-) – низшую или промежуточную степени окисления.

Т а б л и ц а 3. Кислотно-основная классификация катионов

Группа

катионов

Характеристика группы

Катионы

Групповой

реагент

1-я

-

Na+, K+, NH4+

нет

2-я

Хлориды нерастворимы в воде и разбавленных растворах кислот

Ag+, Hg22+, Pb2+

HCl

3-я

Сульфаты нерастворимы в воде и разбавленных растворах кислот

Ca2+, Ba2+, Sr2+

H2SO4

4-я

Гидроксиды растворимы в избытке гидроксида натрия

Al3+, Cr3+, Zn2+

NaOH(изб)

5-я

Гидроксиды нерастворимы в избытке гидроксида натрия и аммиаке

Fe2+, Fe3+, Ni2+, Mn2+, Co2+ ,Mg2+

NaOH

6-я

Гидроксиды нерастворимы в NaOH, но растворимы в избытке аммиака

Cu2+, Cd2+, Hg2+

водный раствор аммиака

Классификация анионов основывается в большинстве случаев на растворимости солей бария и серебра соответствующих кислот (табл.4). В отличие от катионов анионы в большинстве случаев не мешают открытию друг друга. По этой причине анионы обнаруживают дробным методом в отдельных порциях раствора.

Т а б л и ц а 4. Классификация анионов

Группа

анионов

Характеристика группы

Анионы

Групповой реагент

1-я

Соли бария труднорастворимы в воде

SO42-, SO32, C2O42-,

CO32-, SiO32, Cr2O72-,

CrO42-, S2O32-, PO43- ,

BO2-, B2O72-

BaCl2

в нейтральной и слабощелочной среде

2-я

Соли серебра труднорастворимы в воде и разбавленной HNO3

Cl-,Br-, I-, S2-,SCN-

AgNO3 в присутствии HNO3

3-я

Соли бария и серебра растворимы в воде

NO3-, MnO4-, NO2-, СН3СОО-

нет

Если в ходе анализа смеси катионов групповые реагенты служат для последовательного отделения групп, то при анализе смеси анионов они используются для предварительного обнаружения той или иной группы, что значительно упрощает работу по проведению качественного анализа.

Таким образом, зная аналитическую классификацию катионов и анионов, а также качественные реакции ионов, владея методиками проведения качественного анализа, можно определить присутствие в анализируемом образце конкретного иона.

изучение качественного анализа и выполнение будущим специалистом самостоятельного исследования состава неизвестного вещества закладывает не только теоретические основы познания специальных дисциплин связанных с выполнением анализов, но и способствует развитию научно-познавательного мышления и творческого подхода к своей биологической специальности сельскохозяйственного профиля.

ЛИТЕРАТУРА

1. Б а р к о в с к и й Е. В. Аналитическая химия: учеб. пособие / Е. В. Барковский. Минск: Вышэйш. шк., 2004. 351 с.

2. Введение в химию биогенных элементов и химический анализ: учеб. пособие / Е. В. Барковский, С. В. Ткачев, Г. Э. Атрахимович [и др.]. М.: Высш. шк., 1997. 176 с.

3. Д о р о х о в а Е. Н. аналитическая химия. Физико-химические методы анализа: учебник для ун-тов и вузов / Е. Н. Дорохова, Г. В. Прохорова. М.: Высш. шк., 1991. 256 с.

4. Ж а р с к и й И. М.Теоретические основы химии: сборник задач: учеб. пособие / И. М. Жарский. Минск: Аверсев, 2004. 397 с.

5. З а й ц е в О. С. Исследовательский практикум по общей химии: учеб. пособие / О. С. Зайцев. М.: Изд-во МГУ, 1994. 480 с.

6. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов: учебник для вузов/ Ю.А. Ершов, В.А. Попков [и др.]. 3-е изд.,стер. М.: Высш. шк., 2002. 560с.

7. С л е с а р е в В. И. Химия: Основы химии живого: учебник для вузов / В. И. Слесарев. СПб.: Химиздат, 2001. 784 с.

8. С у в о р о в А. В. Общая химия: учеб. пособие для вузов / А. В. Суворов, А. Б. Никольский. СПб.: Химия, 1995. 624 с.

9. У г а й Я. А. Общая и неорганическая химия: учебник для вузов / Я. А. Угай. 4-е изд. М.: Высш. шк., 2004. 440 с.

10. Ц и т о в и ч И. К. Курс аналитической химии / И. К. Цитович. М.: Высш. шк., 1985. 400 с.

содержание

Предисловие . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3

1. Понятия качественного анализа. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4

2. характеристика аналитических реакций. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5

3. Дробный и систематический методы анализа. . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6

4. Классификация методов.. . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6

5. Гетерогенные равновесия и процессы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . .

7

6.Условия образования осадков. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..

10

7.Аналитическая классификация ионов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

12

Литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

15

У ч е б н о е и з д а н и е

Александр Риммович Цыганов

Ольга Владимировна Поддубная

Ирина Владимировна Ковалева

Основные понятия и методы

качественного химического анализа

Лекция

Редактор Т. П. Рябцева

Техн. редактор Н. К. Шапрунова

Корректор А. М. Дерюжкова

ЛИ № 348 от 09.06.2004. Подписано в печать 18.07. 2007.

Формат 60х84 1/16. Бумага для множительных аппаратов.

Печать ризографическая. Гарнитура «Таймс».

Усл. печ. л. 0,93. Уч.-изд. л. 0,80.

Тираж 100 экз. Заказ . Цена 1460 руб.

­­­


Редакционно-издательский отдел БГСХА

213407, г. Горки Могилевской обл., ул. Студенческая, 2

Отпечатано в отделе издания учебно-методической литературы и ризографии БГСХА

г. Горки, ул. Мичурина, 5



Скачать документ

Похожие документы:

  1. Министерство сельского хозяйства и продовольствия республики беларусь (12)

    Документ
    В лекции рассмотрены сущность, содержание и функции заработной платы, раскрыты принципы организации оплаты труда, сформулированы теоретические основы и показана эволюция организации оплаты труда в сельском хозяйстве.
  2. Министерство сельского хозяйства и продовольствия республики беларусь (18)

    Документ
    Рекомендовано учебно-методическим объединением высших учебных заведений Республики Беларусь по образованию в области сельского хозяйства в качестве учебного пособия
  3. Министерство сельского хозяйства и продовольствия республики беларусь (5)

    Документ
    Рассмотрены сущность, значение и виды инвентаризации, порядок ее проведения, оформления, выявления результатов инвентаризации и отражения ее в учете.
  4. Министерство сельского хозяйства и продовольствия республики беларусь (11)

    Документ
    Рассмотрены заключение эксперта-бухгалтера, его оценка следователем и судом, случай, когда эксперт-бухгалтер дает сообщение о невозможности дачи заключения, а также порядок проведения налоговой экспертизы и дачи по ней заключения.
  5. Министерство сельского хозяйства и продовольствия республики беларусь (13)

    Лекция
    А 72 Роль и значение бухгалтерского учета внешнеэкономической деятельности: Лекция.– Горки: Белорусская государственная сельскохозяйственная академия, 2005.
  6. Министерство сельского хозяйства и продовольствия республики беларусь (15)

    Методические указания
    Составили: Л.И. Стешиц, А.В. Антанькова. Е.Н. Клипперт, Е.Л. Бамбиза, Р.В. Судникова, В.Н. Дедкова, А.Г. Сидоренкова, И.А. Каштанова, А.Н. Рубаник, А.

Другие похожие документы..