рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Раздел Химия
/
Аналітична хімія Загальні положення. РІВНОВАГИ

Реферат Курсовая Конспект

Выберите учебное заведение

Аналітична хімія Загальні положення. РІВНОВАГИ

Аналітична хімія Загальні положення. РІВНОВАГИ - раздел Химия, Міністерство Освіти Та Науки, Молоді Та Спорту України Харківський Націон...

Міністерство освіти та науки, молоді та спорту України
Харківський національний університет

імені В. Н. Каразіна

Аналітична хімія Загальні положення. РІВНОВАГИ.

Якісний ТА КІЛЬКІСНИЙаналіз

Навчальний посібник

За загальною редакцією доктора хімічних наук,

професора О. І. Юрченка

Харків

УДК 543 (075.8)

ББК24.4я73-1

А64

Аналітична хімія. Загальні положення. Рівноваги. Якісний та кількісний аналіз : навч. посібник [для студ. вищ. навч. закл.] / [Юрченко О. І. , Бугаєвський О. А., Дрозд А. В., та інші; за ред. Юрченко О. І ]. – Х. : ХНУ імені В. Н. Каразіна, 2012. – 418 с.

ISBN

У посібнику подано основні положення аналітичної хімії, теоретичні основи розрахунку рівноваг у розчинах, основи роботи в лабораторії, методики якісного аналізу неорганічних речовин, теоретичні основи методів аналізу, методики кількісного визначення компонентів класичними, фізико-хімічними та фізичними методами.

Для студентів біологічного та філософського факультетів університету.

1) Рецензенти: звідувач кафедри фізичної хімії, доктор хім. наук, професор, Мчедлов-Петросян М. О. (ХНУ імені В. Н. Каразіна)

звідувач кафедри аналітичної хімії, доктор хім. наук, професор, Болотов В. В. (Національний Фармацевтичний Університет)

директор Інституту хімії при ХНУ ім. В. Н. Каразіна, доктор хім. наук, професор, Ларін В. І.

2) Затверджено науково-методичним центром ХНУ,

протокол № ___ від_______2012

ЗМІСТ

Вступ ……………………………………………………...
Програма курсу «Аналітична хімія» для студентів біологічного факультету денної форми навчання ……………………………………………………………...
Якісний аналіз. Теоретичні основи розрахунку рівноваг в розчинах …………………................................................
1. Аналітична хімія. Загальні поняття і визначення…..………………………………………………………
2. Якісний аналіз. Загальні відомості……………………
3. Техніка роботи у лабораторії ………………………….
4. Органічні реагенти у неорганічному аналізі ………..
5. Закон дії мас. Алгебра хімічних реакцій………………
6. Концентраційно-логарифмічні діаграми ……………
7. Розрахунки рівноважного складу розчинів ……………..
8. Буферні розчини………………………………………...
9. Лабораторні роботи з якісного аналізу Аналіз катіонів за кислотно-основною схемою…………….
1-а група катioнів………………………………………….
2-а група катіонів……………………………………..............
3‑a групa катіонів…………………………………………….
4‑a групa катіонів……………………………………………
5-а група катioнів…………………............................................
6-а група катіонів…………………………………………….
Аніони………………………………………………………
Питання до колоквіуму за темою «Якісний аналіз катіонів та аніонів» …………………………………………………
Модуль 1. Приклади розв’язку задач. Задачі для самостійного розв’язуання………………………………………
Кількісний аналіз. Методи хімічного аналізу ……………..
Теорія похибок і статистична обробка результатів вимірювань ………………………………………………………
1. Гравіметричний аналіз…………………………………
1.1 Терези і принцип зважування…… …………………..
1.2 Порядок зважування на терезах типу ВЛР-200……..
Лабораторна робота № 1.1. Гравіметричне визначення води в твердих тілах …………………………………….
2. Титриметрія …………………………………………….
2.1 Загальні відомості……………………………………..
2.2 Мірний посуд та робота з ним………………………..
2.2.1 Перевірка місткості посуду…………………………
Лабораторна робота №2.1 Перевірка місткості посду…
2.3. Кислотно-основне титрування………………………
Лабораторна робота № 2.2. Стандартизація розчину хлоридної кислоти…….………………………………...
Лабораторна робота № 2.3. Титрування сумішей NaOH, Na₂CO₃, NaHCO₃………………………………………….
Лабораторна робота № 2.4. Титриметричне визначення аміаку в амонійних солях…………………………………
2.4. Комплексонометричне титрування………………….
Лабораторна робота № 2.5. Стандартизація розчину ЕДТА……………………………………………………….
Лабораторна робота № 2.6. Визначення цинку та алюмінію у алюмінієвому стопі………………………………
Лабораторна робота № 2.7. Визначення загальної твердості води…………………………………………………..
2.5. Окислювально-відновлювальне титрування……….
Лабораторна робота № 2.8. Стандартизація розчину тіосульфату………………………………………………..
Лабораторна робота № 2.9. Іодометричне визначення іонів Сu(II) ……………………………………………….
Лабораторна робота № 2.10. Визначення аскорбінової кислоти у фруктових соках………………… ……………
Модуль 2. Кислотно-основне та комплексонометричне титрування. Приклади розв’язання задач. Задачі для самостійного рішення. …………………… ……………
3. Електрохімічні методи аналізу ………………………..
3.1 Потенціометричний метод …………………………...
3.1.1. Теоретичні основи потенціометрії………………...
3.1.2. Вимірювання потенціалу…………………………..
Лабораторна робота № 3.1. Вимірювання рН водяних розчинів методом іонометрії……………………………..
Лабораторна робота № 3.2. Визначення фторидів у зубній пасті методом іонометрії……………………………..
Лабораторна робота № 3.3. Біхроматометричне визначення іонів Fe(ІІ, ІІІ) в окалині, продуктах корозії та інших матеріалах………………………………………….
4. Оптичні методи аналізу ………………………………
4.1. Атомна спектроскопія ………………………………
4.2. Атомно-емісійний метод аналізу …………………
Лабораторна робота № 4.1. Визначення калію та натрію в мінеральних водах методом полум’яно-емісійної спектрометрії………………………………………………….
4.3. Атомно-абсорбційна спектрометрія ………………..
Лабораторна робота № 4.2. Атомно-абсорбційне визначення міді, цинку та марганцю в соках та водах………..
4.4. Спектрофотометрія …………………………………
Лабораторна робота № 4.3. Визначення загальної концентрації Феруму в мінеральній воді з о-фенантроліном…………………………………………
Лабораторна робота № 4.4. Спектрофотометричне визначення летких фенолів. Визначення загальної кількості летких фенолів у стічній воді у перерахунку на C₆H₅OH……………………………………………………
5. Вибрані кінетичні методи аналізу ……….....................
Лабораторна робота № 5.1. Визначення вмісту форм-альдегіду в розчинах кінетичним методом……………...
Лабораторна робота № 5.2. Визначення вмісту хрому (VI) в розчинах кінетичним методом………………..
6. Хроматографічні методи аналізу. Метод тонкошарової хроматографії (ТШХ)… …………
Лабораторна робота № 6.1. Розділення нейтральних хелатів (комплексів металів із органічним лігандом) методом ТШХ………………………………………………...
Лабораторна робота № 6.2. Розділення амінокислот методом ТШХ ……………………………………………
7. Біологічні та біохімічні методи аналізу.……………….
Контрольні роботи для студентів заочного відділення біологічного та філософського (валеології) факультетів...........................................................................
Додаток 1. Таблиці констант хімічних рівноваг, що застосовуються у аналітичній хімії………………………
Додаток 2. Нітрати в овочах………………………………. Додаток 3. Розчинність кислот, основ і солей у воді……...
Додаток 4 Періодична система елементів………………..

Вступ

При підготовці цього посібника використано багаторічний досвід роботи кафедри, зокрема, навчальні посібники: Юрченко О. І., Дрозд А. В., Бугаєвський О. А. «Аналітична хімія. Загальні положення. Якісний аналіз». Бугаєвський О. А., Дрозд А. В., Науменко В. А., Юрченко О. І. «Лабораторний практикум з аналітичної хімії».

При формуванні Додатку 1 «Таблиці констант хімічних рівноваг» використано навчальний посібник: Бугаєвський О. А., Решетняк О. О. «Таблиці констант хімічних рівноваг, що використовуються в аналітичній хімії». Автори виражають подяку О. О. Решетняк за роботу в цьому напрямі.

Автори взяли за мету створити універсальний підручник, в якому б були і лабораторні роботи, і методичні розробки розв’язання задач за темами «Рівноваги в розчинах» і «стехіометричні розрахунки при використанні різних методів аналізу», побудови логарифмічних діаграм, приготування буферних розчинів, теоретичні основи класичних, фізико-хімічних і фізичних методів аналізу.

Програма курсу«Аналітична хімія»

для студентів біологічного факультету денної форми навчання

ПРОГРАМА

для студентів біологічного факультету денної форми навчання

Зміст програми

Вступ

Предмет та задачі аналітичної хімії. Класифікація методів хімічного аналізу. Методи виявлення та визначення: хімічні, фізичні, фізико-хімічні, біологічні методи; структурний, елементний та компонентний аналіз; макро-, мікро- і ультрамікроаналіз. Методи розділення розподілу.. Аналітичний сигнал. Градуювальна характеристика. Вимоги до методів аналізу: правильність, відтворюваність, селективність, експресність, апаратурне оформлення, трудомісткість, вартість. аналітичний контроль у службі охорони природи, біології та медицини.

Хімічна рівновага

Реакції в розчинах, що використовують в аналітичній хімії. Основні типи: кислотно-основні, осадження-розчинення, окислення – відновлення, комплексоутворення. Активність та концентрація. Іонна сила розчину. Константи рівноваг – константи закону дії мас (ЗДМ): термодинамічна та концентраційна. Довідкова література.

Концентраційно-логарифмічні діаграми (КЛД). Алгоритм їх побудови для гомогенних систем. Приклади побудови КЛД. Рівняння матеріального балансу компонентів, їх поєднання з рівнянням ЗДМ. Рівняння для розрахунку рівноважного складу. Наближення у розрахунках рівноважного складу. Системи буферні та не буферні в хімії та біології. Особливості розрахунку їх рівноважного складу.

Органічні реагенти в аналітичній хімії

Поняття про функціонально-аналітичні групи. Комплексні сполуки іонів металів із органічними лігандами як моделі біологічно важливих сполук. Вплив різних факторів на стабільність циклів: природа центрального атома, просторові фактори. Хелатний ефект. Найважливіші органічні реагенти, які використовують в аналізі: 8-оксіхінолін, диметилгліоксим, ЕДТА, дитизон.

Основні метрологічні характеристики методів визначення

Складові частини похибки: систематичні та випадкові. Промахи. Правильність і відтворювання. Методи оцінки правильності аналізу: використання стандартних зразків, метод добавок, порівняння з іншими методами аналізу. Оцінка відтворюваності результатів аналізу. Дисперсія, середньоквадратичне відхилення, розбіжності між результатами паралельних визначень. Порівняння методів за відтворюванням. Критерії Фішера.

Методи визначення

(якісний аналіз)

Аналітичні реакції та реагенти. Підвищення селективності аналітичних реакцій шляхом розподілу та маскування компонентів. Дробний і систематичний аналіз. Схема систематичного аналізу як сполучення методів розподілу та виявлення. Принципи розподілу компонентів на аналітичні групи на прикладі кислотно-основної схеми аналізу катіонів. Інші схеми систематичного аналізу катіонів.

Систематичний аналіз аніонів, відмінності від аналізу катіонів. Принцип розподілу аніонів на аналітичні групи. Аналітичні реакції аніонів. Фізичні методи виявлення елементів.

Методи визначення

(кількісний аналіз)

Задачі кількісного аналізу в біології. Методи кількісного аналізу: хімічний (гравіметрія і титриметрія), фізико-хімічні та фізичні, біологічні та біохімічні.

Титриметрія

Вступ до титриметіїї

Принцип методу і основні поняття: титрант, точка стехіометричності (ТС) і кінцева точка титрування (КТТ). Розрахунки в титриметрії. Використання величин, пов’язаних із еквівалентом речовини. Число еквівалентності. Титрант, способи стандартизації, вимоги до речовин – первинних стандартів. Вимірювання об’єму речовини. Мірний посуд. Похибки вимірювання об’єму. Градуювання мірного посуду.

Класифікація методів титриметрії згідно типу реакції, способу індикації КТТ. Прямі, зворотні і побічні титриметричні визначення. Криві титрування.

Кислотно-основне титрування

Зміна рН у процесі титрування. Фактори, що впливають на вигляд кривих титрування – рН-витрати титранта: сила кислоти або основи, концентрація. Кислотно-основні індикатори. Рівновага в розчинах індикаторів. Константа іонізації. Інтервал переходу забарвлення індикатора і показник титрування. Вибір індикатора для визначення кінцевої точки титрування. Похибка титрування. Приклади практичного застосування кислотно-основного титрування. Приготування розчинів гідроксиду натрію та хлороводневої кислоти. Зразкова речовина для встановлення концентрації.

Комплексонометричне титрування

Амінополікарбонові кислоти, їх комплекси з металами. Переваги комплексонів як титрантів. Металохромні індикатори. Способи комплексонометричного визначення: пряме, зворотне, побічне, по витісненню. Криві титрування. Фактори, що впливають на вигляд кривих: концентрація іонів металу, стабільність комплексу, конкуруючі реакції. Умовні константи стійкості комплексів, їх залежність від рН. Селективність титрування і способи її підвищення.

Приклади практичного застосування комплексонометрії. Визначення металів у суміші.

Окисно-відновлювальне титрування

Потенціал системи в процесі титрування. Обчислення потенціалу системи в ТС. Криві титрування. Фактори, що впливають на вигляд кривих: різниця стандартних потенціалів взаємодіючих речовин, комплексоутворення, рН. Способи індикації КТТ: самоіндикація, специфічні індикатори, редокс-індикатори. Інтервал переходу забарвлення рН-залежних та рН-незалежних редокс-індикаторів.

Приклади практичного застосування редоксиметрії. Перманганатометрія. Кінетичні особливості, джерела похибок. Визначення пероксиду, оксалату, жорсткості води. Дихроматометрія. Йодометрія, рівняння реакцій, компоненти, що визначаються. Джерела похибок в йодометрії (леткість та диспропорціювання йоду, окиснення йодиду, нестабільність розчину тіосульфату) та спосіб їх усунення. Крохмаль як специфічний індикатор на йод.

Броматометрія. Бромуюча суміш, визначення органічних сполук.

Птичні методи аналізу

Молекулярна абсорбційна спектрометрія

(спектрофотометрія)

Сутність спектрофотометричного методу аналізу. Закон світлопоглинання Бугера-Ламберта-Бера. Величини, що характеризують поглинання електромагнітного випромінювання: оптична густина, пропускання, молярний коефіцієнт поглинання. Причини відхилення від закону Бугера-Ламберта-Бера. Спектри поглинання молекул та інших частинок у розчині, їх характеристики: максимум поглинання, напівширина смуги поглинання. Вибір фотометричної реакції й оптимальних умов вимірювання поглинання світла: довжина хвилі, інтервал оптимальних густин, довжина кювети. Способи визначення концентрації спектрофотометричним методом: метод градуювального графіка, метод молярного коефіцієнта поглинання, метод добавок, диференціальний метод. Визначення токсичних і життєво важливих мікроелементів у рослинних і тваринних зразках.

Атомно-емісійний аналіз і фотометрія полум’я

Теоретичні основи методу. Температурні характеристики полум’я. Процеси, що виникають у полум’ї: випарювання розчинника, топлення, атомізація, збудження атомів. Паралельні процеси в полум’ї. Інтенсивність спектральної лінії й її зв’язок із концентрацією розчину. Вплив самопоглинання й іонізації на форму градуювального графіка.

Визначення біологічно важливих елементів методом фотометрії полум’я: калію, кальцію, магнію, бору, натрію.

Атомно-абсорбційна спектрометрія

Теоретичні основи і переваги методу. Закони поглинання світла атомами. Джерела первинного випромінювання. Лампи з порожнім катодом. Джерела атомізації: полум’я та неполум’яні атомізатори, переваги неполум’яних атомізаторів. Визначення атомно-абсорбційним методом концентрації мікроелементів у біологічних пробах.

Електрохімічні методи аналізу

(потенціометричний метод)

Класифікація електродів і ячейок. Індикаторний електрод і електрод порівняння. Приклади для вимірювання ЕРС, вимоги до них. Мембранний потенціал. Особливості мембранних електродів. Класифікація мембран. Градуювальна характеристика потенціометрії й іонометрії. Градуювальні графіки: побудова градуювальних графіків, градуювання при постійній іонній силі, градуювання в шкалі активності, методи однієї та двох відомих добавок. Вимірювання рН водяних розчинів.

Хроматографічні методи аналізу

Сутність методу, класифікація хроматографічних методів. Утримувальний об’єм, час утримування та ідентифікація речовин. Аналітична та препаративна хроматографія. Хроматографія на папері. Специфічні особливості методу. Розшифровка паперових хроматограм.

Розподіл і якісне виявлення суміші органічних сполук методом паперової хроматографії. Тонкошарова хроматографія.

Іонообмінна хроматографія. Основні уявлення про механізм іонного обміну. Поняття про газово-рідинну хроматографію.

Інші фізичні та фізико-хімічні методи аналізу.

БІОХІМІЧНІ МЕТОДИ

Ферментативні методи. Імунохімічні методи аналізу. Імуноферментативний аналіз.

Біологічні методи аналізу

Аналітичні індикатори в біологічних методах. Мікроорганізми як аналітичні реагенти. Використання безхребетних як індикаторних організмів. Використання хребетних для визначення мікрокількостей елементів.

Біохімічні методи аналізу

Ферментативні методи. Імунохімічні методи аналізу. Імуноферментативний аналіз.

Закінчення

Постановка і розв’язання аналітичної задачі. Вибір методів пробопідготовки, відокремлення та визначення. Вибір, модифікація й оптимізація методики вимірювання хімічного складу.

Сучасний стан і тенденції розвитку хімічного аналізу. Відносна вагомість та особливості окремих об’єктів аналізу (об’єкти довкілля, продукти харчування, технологічні матеріали). Аналіз за межами лабораторії. Безперервний аналітичний контроль. Автоматизація аналізу. Багатокомпонентний аналіз. Мультисенсорні пристрої і розпізнавання образів. Задачі розвитку методів аналітичної хімії.

Навчальна література

Основна

1.	Васильев В.П.: Аналитическая химия. В 2-х частях: учебник [для студентов химико-технологических специальностей высших учкбных заведений ] / – В.П.Васильев – / М. : Высшая школа, 1989. – ч.1 320 с., ч.2. 384 с.
2.	Основы аналитической химии. В 2-х книгах: учебник [для студентов университетов, химико-технологических, педагогических специальностей вузов / – [Ю.А.Золотов, Е.Н.Дорохова, В.И. Фадеева и др.] Под редакцией Ю.А.Золотова. – [3-е изд., перераб. и доп.]. – М.: Высшая школа, 2004, −кн.1 361с., − кн.2 503с.
3.	Скуг Д.: Основы аналитической химии. В 2-х томах: учебник [для преподавателей и студентов химических и химико-технологических вузов] / – Д. Скуг, Д. Уэст / –М.: Мир, 1979 – 464 с.
4.	Бугаєвський О. А., Теоретичні основи та способи розв’язання задач з аналітичної хімії / [Навчальний посібник для студентів вищих навчальних закладів]/ [О. А. Бугаєвський, А. В. Дрозд, Л. П. Логінова та інші.] – Х.: ХНУ ім. В.Н. Каразіна, 2003. − 320 с.
5.	Юрченко О. І. Аналітична хімія. Загальні положення. Якісний аналіз. [Навчальний посібник для студентів біологічного та хімічного факультетів університету] / О. І. Юрченко, А.В. Дрозд, О.А. Бугаєвський – Х.: ХНУ ім. В.Н. Каразіна, 2002.− 123 с.
6.	Бугаєвський О. А Лабораторний практикум з аналітичної хімії / [О. А. Бугаєвський, А. В. Дрозд, В. А. Науменко, та інші]/ [Навчальний посібник для студентів біологічного та хімічного факультетів університету Під ред. О. А. Бугаєвського, А. В. Дрозда ]. – Х.: ХДУ, 1999. – 140 с.
7.	Логінова Л. П. Збірник задач з аналітичної хімії: / [Л. П. Логінова В. М. Клещевнікова, О. О. Решетняк та інші]/ [Навчальний посібник для студентів хімічних факультетів За ред. Л. П. Логінової]– Х.: ХВУ, ХДУ, 1999. – 248 с.

Додаткова література
8.	Лурье Ю. Ю. Справочник по аналитической химии / [Справочник] / [Ю. Ю. лурье] – М.: Химия, 1989. – 448 с.
9.	Бугаєвський О. А. Таблиці констант хімічних рівноваг, що застосовуються в аналітичній хімії: [Навчальний посібник для студентів біологічного та хімічного факультетів університету] / [О. А.Бугаєвський, О. О. Решетняк] – Х.: ХНУ, 2000 – 77 с.
10.	Комарь Н. П. Химическая метрология. Гомогенные ионные равновесия. [Навчальний посібник для студентів хімічного факультету університету]/[Н.П. Комарь] Х.:Вища школа, 1983 – 207 с.
11.	Комарь Н. П. Химическая метрология. Гетерогенные ионные равновесия. – [Навчальний посібник для студентів хімічного факультету університету] / [Н.П. Комарь] Х.:Вища школа, 1984 –208 с.
12.	Дорохова Е. Н. Аналитическая химия. Физико-химические методы анализа. – [Учебное пособие] / [Е. Н. Дорохова, Г. В. Прохорова]– М.: Высшая школа, 1991 255с..
13.	Пилипенко А. Т. Аналитическая химия. В 2-х кн.– [Учебник для студентов химических и химмико-технологических специальностей вузов] / [Пилипенко А. Т., Пятницкий И. В.] – М.: Химия, 1990. Кн. 1. 480 с. Кн. 2. 366 с.
14.	Янсон Э. Ю. Теоретические основы аналитической химии. – [Учебное пособие.] / [Э. Ю. Янсон ] – М.: Высшая школа, 1987. 261с.
15.	Юинг Г. Инструментальные методы химического анализа. [Учебное пособие для студентов старших курсов всех специальностей химических вузов и аспирантов] / [Г. Юинг]– М.: Мир, 1989 — 608 с
16.	Фритц Дж. Количественный анализ. – [Руководство по аналитической химии для студентов и преподавателей химических и химико-технологических вузов, для широкого круга химиков-аналитиков.] / [Дж. Фритц, Г. Шенк] – М.: Мир, 1979 – 480 с.

17.	Петерс Д. Химическое разделение и измерение. Теория и практика аналитической химии. – [Руководство по аналитической химии для широкого круга химиков-аналитиков, преподавателей и студентов химических вузов и факультетов] / [Д. Петерс, Дж. Хайес, Т. Хифтье] – М. Химия, 1978.– 816 с
18.	Алексеев В.Н. Курс качественного химического полумикроанализа. – [Учебник для студентов нехимических вузов и факультетов] / [В.Н. Алексеев] – М.: Химия, 1973. – 294 с.
19.	Дорохова Е. Н. Задачи и вопросы по аналитической химии. – [Учебник для студентов вузов] / [Е. Н. Дорохова, Г. В. Прохорова] – М.: Изд-во Московского ун-та, 1984. – 216 с.
20.	Клещев Н. Ф Задачник по аналитической химии. – [Учебное пособие для студентов химико-технологических мпециальностец вузов]/ [Н. Ф. Клещев, Н. В. Алферов, Н. В. Базолей и др.] – М.: Химия, 1993. – 224 с.
21.	Р. Кельнер Аналитическая химия. Проблемы и подходы. В 2-х т. Пер. с англ. – [Р. Кельнер, Ж.-М. Мерме, М. Отто, и др.]/ [Учебное издание по курсу аналитической химии] – М.: Мир: ООО «Изд-во АСТ», 2004. – Т. 1. – 608 с.; Т. 2. – 728 с.

І. якісний аналіз. теоретичні основи розрахунку рівноваг у розчинах

АНАЛІТИЧНА ХІМІЯ. ЗАГАЛЬНІ ПОНЯТТЯ І ВИЗНАЧЕННЯ

Якісний і кількісний аналіз. За завданнями, що вирішує аналіз, його поділяють на якісний та кількісний. Якісний аналіз – аналіз із метою виявити, які компоненти входять до складу… Кількісний аналіз – аналіз із метою виміряти концентрацію (-ї) або частку (-и) складових компонентів системи, що…

Таблиця 1

Класифікація методів аналізу, що грунтується на кількості речовини аналіту

Відомі інші класифікації видів аналізу. в основі величина проби матеріалу та кількість реактивів. Розрізняють локальний, валовий, контактний,… Виділяють три функції аналітичної хімії: розв’язання загальних питань аналізу…

Методи аналітичної хімії

Серед методів аналітичної хімії виділяють методи відбору проб, методи розкладання проб, методи розділення, відкриття та визначення компонентів.… Методи визначення поділяють на хімічні, фізико-хімічні, фізичні, біологічні та… Загальна характеристика методів аналізу

ЯКІСНИЙ АНАЛІЗ. ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ

Ми вивчатимемо напівмікрометоди якісного аналізу з елементами мікроаналізу. Їх перевагами є помірковані витрати об’єкта та реагентів, скорочення… «Сухий» метод аналізу. Тут аналіти та реагенти маємо у твердому стані.… Метод забарвлення полум’я грунтується на здатності деяких елементів (лужних, лужноземельних металів, купруму, бору та…

Таблиця 2

Характерні групи атомів у органічних реагентах

Щоб передбачити можливість взаємодії катіонів із органічними реагентами, в першому наближенні користуються гіпотезою аналогій (В. І. Кузнецов,… У таблиці 1 наведено характерні групи атомів у реагентах, а у таблиці 3 –…

Таблиця 3

Використання органічних реагентів у аналізі

Таблиця 3 (продовження) Реагент Формула Об’єкти, що визначають … Таблиця 3 (продовження) Реагент Формула Об’єкти, що визначають Якісний аналіз …

ЗАКОН ДІЇ МАС. АЛГЕБРА ХІМІЧНИХ РЕАКЦІЙ

Із курсу загальної хімії відомо, що швидкість хімічної реакції описується законом дії мас. Для хімічної реакції, aA + bB DcC + dD, (1) в умовах рівноваги швидкість прямої реакції V1 = k1[A]a[B]b дорівнює швидкості зворотної V2 = k2[C]c[D]d.…

Алгебраїчний підхід при записі рівнянь хімічних реакцій

0 D aj Aj, (12) де S – символ суми, j – номер реагенту Aj (не плутати з стехіометричними… 0D - aA – bB+ cC + dD. (13)

Таблиця 4

Позначення констант рівноваг

2. Константи кислотно-основних рівноваг (продовження) m M + n H2O D Mm(OH)n + n H+ *bnm Константа взаємодії іона металу з… Концентраційні константи. Константу рівноваги, виражену через рівноважні…

Лінійні комбінації реакцій

Аналогічним чином можна обчислитити константу більш складної рівноваги, використовючи константи простих рівноваг. Приклад 1. Розглянемо рівновагу розчинення малорозчинної солі слабої кислоти в… CaCO3↓ + 2H+ D Ca2+ + H2O + CO2; K-?

Рис. 1. КЛД для системи AgCl (s) – рCl.

Крок 2. За рівняннями ЗДМ (у логарифмічній формі) для цих реакцій,

lg [AgCl_і^1‑і] = lg K_s_і + (1 – і) pCl,

будуємо прямі (рис. 1). Рівняння для них можна і не записувати. Достатньо уявляти, що прямі перетинають вісь ординат у точках lg K_s_n та йдуть із тангенсами кутів нахилу, що дорівнюють (із точністю до знака) коефіцієнтові при Cl^‑ у наведених вище реакціях. Оскільки AgCl (s) незаряджений, а у Cl^‑ заряд дорівнює (‑1), то відповідний тангенс дорівнює зарядові продукту реакції. Напрям нахилу легко збагнути через хімічні уявлення. Так, із зростом рCl зменшується [Cl^‑], і, через зсув відповідних рівноваг, зростає [Ag⁺] та lg [Ag⁺], не змінюється [AgCl] та зменшуються рівноважні концентрації аніонних комплексів.

Будуючи пряму, обчислімо координати двох її точок. Одну з них, на осі ординат, уже маємо. Другу виберемо далеко від першої, зменшуючи похибки відтворення графіка за лінійкою. Для lg [Ag⁺] другу точку виберемо на осі абсцис. Тангенс дорівнює 1, й зріст абсциси й ординати однаковий. Отже, графік проводимо через точки (0; ‑ 10,40) та (10,40; 0). Для lg [AgCl₃^2‑] тангенс дорівнює (‑2), і його можна провести через точки (0; ‑ 4,40) та (‑ 4,40 / 2 = ‑ 2,2; 0). Інші графіки будуємо аналогічно. Абсциси pCl їх точок перетину дорівнюють логарифмам ступінчатих констант стійкості.

Розглянемо ще КЛД (головна змінна pH) для насиченого розчину Al(OH)₃(s), де: lg K_s₀(Al(OH)₃, аморфн.) = -32,34; у комплексів Al³⁺ із OH^-: lg b₁ = 9,03, lg b₂ = 18,69, lg b₃ = 25,99, lg b₄ = 32,99, lg b₂₂ = 20,30, lg b₄₃ = 42,05, lg K_w = -14,00.

Крок 1. Складемо лінійні комбінації реакцій:

Al(OH)₃ (s) + 3 H⁺ – 3 H₂O D Al³⁺, lg *K_s₀ = 9,66,

Al(OH)₃ (s) + 2 H⁺ – 2 H₂O D AlOH²⁺, lg *K_s₁ = 4,69,

Al(OH)₃ (s) + H⁺ – H₂O D Al(OH)₂⁺, lg *K_s₂ = 0,35,

Al(OH)₃ (s) D Al(OH)₃, lg *K_s₃ = -5,35,

Al(OH)₃ (s) – H⁺ + H₂O D Al(OH)₄^‑, lg *K_s₄ = -13,35,

2 Al(OH)₃ (s) + 4 H⁺ – 4 H₂O D Al₂(OH)₂⁴⁺, lg *K_s₂₂ = 11,64,

3 Al(OH)₃ (s) + 5 H⁺ – 8 H₂O D Al₃(OH)₄⁵⁺, lg *K_s₄₃ = 15,03.

Логарифми констант лінійних комбінацій пов’язані з довідковими даними співвідношенням

lg *K_s_ji = i lg K_s₀ + lg b_ji + (j –3 i) lg K_w

(перевірте його!!).

Крок 2. Будуємо прямі (рис. 2)

lg [Al_i(OH)_j^{3 i‑j}] = lg *K_s_ji + (j – 3 i) pH.

Як і у попередньому прикладі, рівняння для них майже очевидні: прямі перетинають вісь ординат у точках lg *K_sji та йдуть із тангенсами кутів нахилу, що дорівнюють зарядові продукту реакції. Напрям нахилу легко збагнути через хімічні уявлення. Так, зі зростанням рН зменшується [Н⁺], і, через зсув відповідних рівноваг, зменшується [Al³⁺], lg [Al³⁺] та відповідні величини для катіонних комплексів, не змінюється [Al(ОН)₃], зростають рівноважні концентрації аніонних комплексів. Подібні уявлення важливі для самоконтролю при побудові КЛД у вправах.

Не радимо відкладати на осі ординат великі lg *K_sji, бо такі концентрації нездійсненні (хто може зробити розчин із [AlОН²⁺] = *K_sji = 10^4,69 моль/л ?!), і КЛД невиправдано витягнеться вгору. Краще вибрати інші точки, наприклад, перетину з віссю абсцис. Оскільки тангенс кута нахилу тут дорівнює (‑2), зарядові іону зі зворотним знаком, то спуск від точки (0; 4,69) до осі абсцис приведе до зміни абсциси на 4,69 / 2 » 2,3 (оцінка наближена, бо точніше на графіку не відкладеш!), і координати точки (2,3; 0). Як другу можна узяти відносно далеку точку, з абсцисою 10. Різниця абсцис двох точок дорівнює 10 – 2,3 = 7,7, а різниця ординат удвічі більша, тобто 2 × 7,7 = 15,4. Координати другої точки (10; ‑15,4). Аналогічно будуємо інші графіки.

Рис. 2. КЛД для системи Al(OH)3 (s) – рH.

Алгоритм побудови КЛД. Узагальнюючи операції, що розглянуті у прикладах, сформулюємо алгоритм:

1. Лінійними комбінаціями привести реакції до

(i / m) M_iL_j (s або g) + (j - i n / m) L D M_iL_j, lg K_sji, (17)

й обчислити lg K_sji. У реакції можна включати і розчинник H₂O, концентрація якого не входить у ЗДМ.

2. Побудувати прямі

lg [M_iL_j] = lg K_sji – (j – i n / m) pL, (18a)

або

lg [M_iL_j] = lg K_sji – (j – i n / m) pL + (i / m) lg p(M_iL_j (g)), (18б)

де p(M_iL_j (g)) – заданий парціальний тиск газової фази. Прямі відсікають на осі ординат відрізки lg K_sji, із нахилом до осі абсцис під кутом, тангенс якого дорівнює (j - i n / m).

Радимо не наслідувати алгоритм наосліп, ще й намагаючись знайти відповідність між формулами (17) та (18) із загальними індексами та формулами сполук у Вашій конкретній системі. Краще зрозуміти його операції і будувати відповідні лінійні комбінації реакцій для Вашої системи.

Графіки логарифмів розчинності.Розчинність – це концентрація речовини, що перейшла у насичений розчин. Розглянемо реакції у першому прикладі – скільки формульних одиниць AgCl(s) витрачається на одну частинку різних продуктів у розчині. Термін «формульна одиниця» вживають замість «частинка», бо частинки AgCl(s) окремо від твердої фази не існує. Тут по одній формульній одиниці AgCl(s) витрачається у реакціях на одну частинку як Ag⁺, так і AgCl (у розчині!), AgCl₂^- та AgCl₃^2-. Розчинність складається з усіх внесків,

S(AgCl) = [Ag⁺] + [AgCl] + [AgCl₂^-] + [AgCl₃^2-] = S [AgCl_j^1-j].

Логарифм суми приблизно дорівнює логарифмові найбільшого доданка.

Для прикладу з багатоядерними комплексами розчинність – це

S(Al(OH)₃) =[Al³⁺] + [AlOH²⁺] + [Al(OH)₂⁺] + [Al(OH)₃] + [Al(OH)₄^-] + 2 [Al₂(OH)₂⁴⁺] + 3 [Al₃(OH)₄⁵⁺] = [Al³⁺] + [AlOH²⁺] + [Al(OH)₂⁺] +

+ [Al(OH)₃] + [Al(OH)₄^-] + [(1/2) Al₂(OH)₂⁴⁺] + [(1/3) Al₃(OH)₄⁵⁺].

Логарифм суми приблизно дорівнює логарифмові найбільшого доданка.

На рис. 1 та 2 графіки логарифмів розчинності наведено жирними лініями. З графіків можна оцінити область мінімуму (значення рCl чи рН), де найефективніше компонент відокремлюється з розчину. Графік

lg [(m / i) M_iL_j] = lg (i / m) + lg [M_iL_j] (19)

іде паралельно графікові lg [M_iL_j] на відстані lg (i / m). Тоді, представляючи lg S як верхню обвідну, слід брати графіки логарифмів рівноважних концентрацій еквівалентів. Користуємось нагодою підкреслити гнучкість поняття еквівалентів. Всупереч традиціям, його можна вживати й при (m / i) > 1.

Умови переважання у гомогенних системах.Розглянемо області pH, де переважають продукти кислотно-основних перетворень,

H⁺ + Ac^- D HAc, lg K_Н = 4,76,

оцтової кислоти. Згідно ЗДМ,

[HAc] / {[H⁺] [Ac^‑]} = K_Н, [HAc] / [Ac^‑] = K_Н [H⁺].

Там, де переважає HAc, тобто там, де [HAc] > [Ac^‑], маємо

[HAc] / [Ac^‑] = K_Н [H⁺] > 1, lg {K_Н [H⁺]} > 0, lg K_Н + lg [H⁺] = lg K_Н − pH > 0, lg K_Н > pH.

Там, де переважає Ac^‑, тобто там, де [Ac^‑] > [НAc], маємо

[HAc] / [Ac^‑] = K_Н [H⁺] < 1, lg {K_Н [H⁺]} < 0, lg K_Н + lg [H⁺ ] =

= lg K_Н– pH < 0,

lg K_Н < pH.

Можна знайти межі цих областей, де

[HAc] = [Ac^‑], [HAc] / [Ac^‑] = K_Н [H⁺] = 1, lg {K_Н [H⁺]} = 0,
lg K_Н + lg [H⁺] = lg K_Н – pH = 0, lg K_Н = pH.

Неважко визначити, що переважає права сторона й ліва сторона цієї межі. Зі спадом рН (зростанням [H⁺]) рівновага реакції зміщується праворуч, у бік зв’язування H⁺. Отже, при рН, менших за значення на межі, переважатиме НАс, а при рН, більших за значення на межі, переважатиме Ас^‑.

Зобразимо наочно області переважання на осі рН,

НАс | Ас^‑ 0 | 4,76 | 10 | 14 | pH

Тепер розглянемо області переважння продуктів кислотно-основних перетворень фосфатної кислоти. Тут

H⁺ + PO₄^3‑ D HPO₄^2‑, lg K_H1 = 12,35,

H⁺ + HPO₄^2‑ D H₂PO₄^‑, lg K_H2 = 7,20,

H⁺ + H₂PO₄^‑ D H₃PO₄, lg K_H3 = 2,15.

Межею областей для HPO₄^2‑ та PO₄^3‑ є рН = lg K_H1 = 12,35, межею областей для H₂PO₄^‑ та HPO₄^2‑ є рН = lg K_H2 = 7,20, а межею областей для H₃PO₄ та H₂PO₄^‑ є рН = lg K_H3 = 2,15,

Н₃РО₄ | Н₂РО₄^‑ | НРО₄^2‑ | РО₄^3‑ 0 | 2,15 | 7,20 | 12,35 | pH

Нейтральне середовище відокремлює області переважання H⁺ та OH^‑ – продуктів автопротолізу H₂O,

H₂O D H⁺ + OH^‑, lg K_w.

Тут немає аналогу M, бо концентрацію H₂O не вводимо до ЗДМ. Залежність [H⁺] та [OH^‑] -

[OH^‑] = K_w / [H⁺], lg [OH^‑] = lg K_w + pH.

У кислому розчині переважає H⁺, [H⁺] > [OH^‑], у лужному – OH^‑, [H⁺] < [OH^‑], нейтральний є межею,

[H⁺] = [OH^‑], pH = - (lg K_w) / 2.

Усупереч розповсюдженому твердженню, у нейтральному середовищі не завжди pH = 7, бо на lg K_w^с впливають температура, коефіцієнти активності, розчинник.

Колір індикаторів. Перехідному забарвленню приблизно відповідає окіл межі областей переважання

lg K_Hi − 1 < pH < lg K_Hi + 1.

Ускладнення у визначенні областей переважання

K1 > K2 > . . . > KN, то у всіх N+1 реагентів існують області переважання, з межами pL = lg Ki. Якщо… MLi + j L D MLi+j,

Розрахунки рівноважного складу розчинів

Більшість методів і методик аналізу побудовані так, щоб визначати загальну концентрацію елементу. У розчинах можуть бути присутні одночасно кілька іонів, утворених одним елементом. Взаємозв’язок між їх концентраціями виражається з участю констант рівноваг, а загальна концентрація елементу рівнянням матеріального балансу.

Метод матеріального балансу при розрахунках рівноважного складу розчинів

приклад 1. Розчиненням у воді солі MgCl2 приготували розчин із концентрацією 0,25 моль/л. Який рівноважний склад розчину? Розв’язання. При розчиненні у воді MgCl2 кожна умовна молекула породжує 1 іон… H2O D H++OH- KW = [H+]·[OH] = 10-14, (a) то матеріальний баланс по протонам (або по гідросид-іонам) має вид:

Приклади обчислень рівноважних концентрацій розчинів за схемою Комаря М. П.

Розв’язання. При розчиненні солі HCOOAg у воді – у розчині будуть такі переважаючі компоненти: Ag+, HCOO-, H2O. Запишемо всі рівноваги в розчині і наведемо значення констант ЗДМ: H2O D H++OH- lgKW = -14

Буферні розчини

Якщо для розчину характерна властивість зберігати значення будь-якої рівноважної концентрації (активності) при його розведенні або додаванні до… Біологічні системи проявляють буферні властивості відносно рН і ре-. властивість протидіяти змінам зовні називають буферністю. Буферність вимірюють буферною ємністю. Наприклад, для…

Розрахунки рН буферних розчинів.

Приклад 1. Визначити рН буферного розчину, який приготували змішуванням розчинів: 55 мл оцтової килоти (с0(HAc) = 0,15 моль/л) та 120 мл розчину… Розв’язання. Обчислимо загальні концентрації в розчині. с(HAc) = c0(HAc)·V(HAc) / ( V(HAc) + V(naAc)) = = 0,15·0,055/(0,055 + 0,120) = 0,0471 моль/л.

Приготування буферних розчинів із заданим рН

- змішуючи в необхідному співвідношенні кількості речовини; розчини слабкої кислоти і розчинної солі цієї кислоти («кислотою» може виступати кисла… - змішуючи в необхідному співвідношенні кількості речовини; розчин слабкої… - змішуючи в необхідному співвідношенні кількості речовини; розчин солі слабкої кислоти і розчинн сильної кислоти. …

ЛАБОРАТОРНІ РОБОТИ З ЯКІСНОГО АНАЛІЗУ

Аналіз катіонів за кислотно-основною схемою

Виявляючи компоненти, застосовують або дробні реакції (із застосуванням селективних методів, заснованих на відповідних реактивах, техніці та маскуванні домішок), або так званий систематичний аналіз (у якому спочатку компоненти дією «групових реагентів» із низькою селективністю розділяють на групи, у яких вже легше виявляти їх окремих представників). У навчальній практиці використання різних групових реактивів уможливило різні класифікації. Найвідоміші для катіонів – сульфідна, кислотно-основна й аміачно-фосфатна.

Таблиця 5

Взаємодія катіонів із деякими реагентами

** – утворюються також основні солі. Ми розглянемо кислотно-основний метод, заснований на різній розчинності…

А група катioнів

Лабораторна робота 1. 1-а група катioнів

Катіони 1-ї аналітичної групи Ag⁺, Pb²⁺ та Hg₂²⁺ (останній – з групою ‑Hg:Hg‑, де атоми Hg пов'язані між собою), утворюють малорозчинні у воді хлориди, на чому грунтується їx відокремлення від решти катіонів. Значною є розчинність РbС1₂(s) у гарячій воді, на відміну від AgCl(s) та Hg₂Cl₂(s), що дозволяє відокремлювати РbС1₂.

Ці катіони i більшість їx сполук безбарвні. Проте у деяких випадках здатність іонів поляризувати та поляризуватися спричиняє забарвлення продуктів, наприклад, PbS(s), PbI₂(s), Hg₂I₂(s), AgBr(s), AgI(s). Катiони 1-ї групи утворюють комплекси, зокрема, з іонами OН^‑, i водяні розчини їx солей є кислими. В окисно-вiдновних перетвореннях Рb (II) переходить у Рb (0) та Pb (IV), Ag (I) у Ag (0), Hg (I) у Hg (0) та Hg (II). Диспропорціонуючи,

½	Hg₂²⁺ - 2e^‑	D	2 Hg²⁺,	-30,7 [I = 0]
½	Hg₂²⁺ + 2e^‑	D	2 Hg(l),	26,8 [I = 0]
Hg₂²⁺	D	Hg²⁺ + Hg(l),	(-30,7 + 26,8) /2 » -2,0,

частина іону Hg₂²⁺ окиснюється, а інша відновлюється. Згідно ЗДМ, [Hg²⁺] / [Hg₂²⁺] » 10^‑2,0. Якщо розчин зберігати у рівновазі з рідким меркурієм, Hg(l), то тільки близько 1 % меркурію (II) лишається невідновленим. Але досить ввести у розчин аніони, розчинність солей яких із меркурієм (II) значно менше, ніж з меркурієм (І), як внаслідок диспропорціонування випадає суміш осадів елементного меркурію i солі меркурію (II).

Лабораторна робота № 1. Реакції катіонів 1-ї групи.

Оформлення записів у лабораторних журналах

Рекомендуємо заповнювати таблицю. У табл. 6 наведено її зразок для перших із дослідів, поданих нижче. У стовпчику «Операція» вказуємо формулу наданого реагенту. За традиціями кафедри вказуємо осад літерою Р (від англійського «precipitate»), розчин літерою F (від англійського «fluid»). Наводимо скорочено колір осаду чи розчину.

1.1. Аргентум(I), Ag⁺. Срібло − коштовний метал й yci розчини, що його містять, слід збирати у спеціальну банку.

1.1.1. Осадження AgCl(s). У дві пробірки налийте по 5 крапель розчину з с(AgNO₃) = 0,1 моль/л й по 2 краплі розчину з с(НСl) = 3 моль/л,

Ag⁺ + Сl^‑ D AgCl(s), ‑ lg К_s = 9,75. Відокремте осади на центрифузі й впевніться у повнотi осадження, додавши у пробірки ще по краплі розчину НСl. Знову відокремте осади на центрифузі, відберіть розчини піпеткою, промийте осади двічі дистильованою водою i залишіть для дослідів 1.1.2 та 1.1.3.

Таблиця 6

Зразок запису результатів дослідження властивостей об’єктів у лабораторному журналі

Номер досліду	Об’єкт вивчення	Операція	Результат спостереження	Висновки та рівняння реакцій
1.1.1	Ag⁺	3 моль/л HCl	Pбілий	Ag⁺ + Cl^‑ D AgCl ¯, ‑ lg K_s = 9,74
1.1.2	AgCl ¯	12 моль/л HCl	Pбілий ® F	AgCl ¯ D Ag⁺ + Cl^‑ , lg K_s = ‑ 9,74 Ag⁺ + 3 Cl^‑ D AgCl₃^2‑, lg b₃ = 6,0, AgCl ¯ + 2 Cl^‑ D AgCl₃^2‑, lg K_s₃ = lg K_s + lg b₃ = ‑ 3,74
AgCl₃^2‑, 12 моль/л HCl	Розведено водою	Pбілий	Положення рівноваги попередньої реакції зміщується ліворуч, оскільки у ЗДМ, [AgCl₃^2‑] / [Cl^‑] ² = K_s₃ знаменник, зі ступенем 2, із розведенням розчину зменшується швидше, ніж чисельник.
1.1.3	AgCl ¯	моль/л NH₃	Pбілий ® F	1 AgCl ¯DAg⁺+Cl^‑, lg K_s = ‑ 9,74 1 Ag⁺+2NH₃DAg(NH₃)₂⁺,l gb₂=7,22 AgCl¯ + 2 NH₃ D Ag(NH₃)₂⁺ + Cl^‑, lg K = lg K_s + lg b₂ = ‑ 2,52
Ag(NH₃)₂⁺ Cl^‑	HNO₃	Pбілий	1 Ag(NH₃)₂⁺ D Ag⁺ +2NH₃ ,‑lg b₂=‑ 7,22 2 H⁺ + 2 NH₃ D NH₄⁺ , lg K_Н = 9,24 1 Ag⁺ + Cl^‑ D AgCl ¯, ‑ lg K_s = 9,74 Ag(NH₃)₂⁺+2Н⁺+ Cl^‑DAgCl¯ +2NH₄⁺ , lgK = ‑lg b₂ + 2lg K_Н – lg K_s= 21,0
Ag(NH₃)₂⁺ Cl^‑	KI	P світло‑ жовтий	1 Ag(NH₃)₂⁺ D Ag⁺ + 2NH₃ , ‑lg b₂=‑7,22 1 Ag⁺ +I^‑ DAgI¯ ‑lg K_s (Ag⁺, I^‑) = 16,08 Ag(NH₃)₂⁺ +IDAgI¯+2NH₃, ‑lg b_2-lg K_s= 8,86

Таблиця 6 (продовження)

Номер досліду	Об’єкт вивчення	Операція	Результат спостереження	Висновки та рівняння реакцій
1.1.4	Ag⁺	NaOH	Pбурий	Ag⁺ + OH^‑ D (1/2) Ag₂O ¯ + (1/2) H₂O, ‑lg K_s (Ag⁺, OH^‑) = 7,71
Ag₂O ¯	HNO₃	Pбурий ® F	1 (1/2) Ag₂O ¯ + (1/2) H₂O D Ag⁺ + OH^‑, lg K_s (Ag⁺, OH^‑) = ‑ 7,71, 1 H⁺ + OH^‑ D H₂O, ‑ lgK_w = 14,00, (1/2) Ag₂O ¯+ H⁺ DAg⁺ + H₂O, lg *K_s=7,29
Ag⁺	K₂CrO₄	P червоно-бурий	2 Ag⁺ + CrO₄^2‑ D Ag₂CrO₄ ¯, ‑ lg K_s (2 Ag⁺, CrO₄^2‑) =11,92
Ag₂CrO₄ ¯	HNO₃	Pчервоно‑бурий	1 Ag₂CrO₄ ¯ D 2 Ag⁺ + CrO₄^2‑ , lg K_s (2 Ag⁺, CrO₄^2‑) = ‑ 11,92, 1 H⁺ + CrO₄^2‑DHCrO₄^‑, lg K_H1 = 5,74 [I=1], 1 H⁺ + HCrO₄^‑ DH₂CrO₄,lg K_H2 = ‑ 0,7 [I=1]
Ag⁺	Na₂S	Pчорний	2 Ag⁺ + S^2‑ D Ag₂S ¯ ‑lg K_s (2 Ag⁺, S^2‑)= 50,1
Ag₂S ¯	HNO₃, нагрівання	Pчорний ® F	3 Ag₂S ¯ D 2 Ag⁺ + S^2‑ , lg K_s (2 Ag⁺, S^2‑) = ‑ 50,1, 3 S^2‑ ‑ 2 e^‑ D S ¯ lg K = 16,5, 2 NO₃^‑+4H⁺ + 3e^‑DNO +2H₂O, lg K = 48,7

1.1.2. РозчиненняAgCl(s)у розчині з с(НСl) = 12 моль/л.До осаду, що здобутий у операції 1.1.1, додайте 10 крапель концентрованого розчину НСl (або насиченого розчину КСl). Перемішайте паличкою, відокремте на центрифузі. Чи зменшилась кількість осаду? Порівнюючи логарифми констант стійкості комплексів (або побудувавши КЛД із головною змінною рСl), визначте, який комплекс переважає при [Сl^‑] = 12 моль/л.

Частину відокремленого розчину відберіть у пробірку й перемішайте з рівним об’ємом води. Поясніть спостереження зміщенням рівноваги, якщо розведення зменшить вдвічі концентрації як [AgCl₃^2‑], так і [Cl^‑]?

1 AgCl(s) D Ag⁺ + Cl^‑lg K_s = ‑9,75,

1 Ag⁺ + 3 Cl^‑D AgCl₃^2‑, lg b₃ = 6,0,

AgCl(s) + 2 Cl

AgCl₃^2‑,

lg K_s₃ = lg K_s + lg b₃ = ‑3,75.

1.1.3. Розчинення AgCl(s) у розчині амоніаку, с(NН₃) = 3 моль/л.До осаду, що здобутий у операції 1.1.1 (друга пробірка), додайте, перемішуючи, розчин NН₃ до повного розчинення. Розділивши розчин на 2 пробірки, у першу з них додайте 3-5 крапель розчину з с(НNО₃) = 3 моль/л, а у другу рівний об’єм розчину з с(КІ) = 0,5 моль/л.

Розрахуйте логарифми констант реакцій

AgCl(s) + 2 NH₃ D Ag(NH₃)₂⁺ + Сl^‑,
Ag(NH₃)₂⁺ + 2 H⁺ D AgCl(s) + 2 NH₄⁺,
Ag(NH₃)₂⁺ + I^‑ D AgI(s) + 2 NH₃,

склавши відповідні лінійні комбінації реакцій із довідкової літератури. Чи пояснюють ці величини Ваші спостереження?

1.1.4. Забарвлені малорозчинні сполуки аргентуму.У 3 пробірки внесіть по 2 краплі розчину AgNО₃. У 1-у додайте рівний об’єм розчину гідроксиду натрію, c(NaOH) = 6 моль/л, а у 2-у − розчину сульфіду натрію, c(Na₂S) = 2 моль/л, а у 3-у − розчину хромату калію, с(К₂СгО₄) = 0,3 моль/л. Визначте кольори осаду й запишіть рівняння реакцій. Осади відокремте на центрифузі, промийте водою, i у кожну пробірку додайте по 2-3 краплі розчину з с(HNO₃) = 3 моль/л. Перемішайте, визначте зміни. Якщо осад не розчиняється, підігрійте пробірку на водяній бані. Запишіть рівняння реакцій i знайдіть їх логарифми констант.

1.2. Меркурій(I), Hg₂²⁺. Уci відходи меркурію (отрута!) слід збирати у спеціальну банку.

1.2.1. Осадження Hg₂Cl₂(s).Вмістіть у пробірку 3 краплі розчину iз c(Hg₂(NO₃)₂) = 0,25 моль/л, додайте 3 краплі розчину з с(НСl) = 3 моль/л. Осад відокремити на центрифузі, промити двічі дистильованою водою i залишити для досліду 1.2.2.

1.2.2. Взаємодія Hg₂Cl₂(s) з аміаком. До осаду, що одержаний у досліді 1.2.1, додайте 3 краплі розчину з с(NH₃) = 3 моль/л. При реакції

Hg₂Cl₂(s) + 2 NH₃ D HgNH₂Cl(s) + Hg(l)

утворюється осад інтенсивно чорного кольору, що переходить у сірий. Це пояснюють зміною розміру крапельок Hg(l) на фоні білого HgNH₂Cl(s). Раніше зміни пояснювали утворенням i подальшим розкладом нестійкої гіпотетичної чорної сполуки Hg₂NH₂Cl(s), продукту меркурію (I).

1.2.3. Забарвлені малорозчинні продукти, утворені меркypiєм (I).У 4 окремих гніздах білої крапельної пластинки вмістити по 1 краплі розчину Hg₂(NO₃)₂. У 1-е гніздо додайте 1 краплю розчину з c(NaOH) = 6 моль/л, у 2-е − розчин KI, у 3-є − розчин К₂СrО₄, у 4-у − розчин дифенілкарбазиду,

Відзначте колір осадів. Запишіть рівняння реакцій, зваживши, що у лужному середовищі меркурій (І) диспропорціонує на меркурій (0) та меркурій (ІІ).

1.3. Плюмбум (ІІ),Рb²⁺.

1.3.1. Осадження РbСl₂(s).Вмістіть у пробірку 5 крапель розчину з с(Рb(NO₃)₂) = 0,5 моль/л й додайте 5 крапель розчину з с(НСl) = 3 моль/л. Осад відокремте на центрифузі, додайте 25 крапель дистильованої води i нагрійте у киплячій водяній бані, періодично перемішуючи. Охолодіть. Відзначте зміни. Як температура впливає на розчинність? Для звичайної температури побудуйте КЛД із головною змінною рСl. Порівняйте теоретичну повноту осадження AgCl(s) та РbСl₂(s).

1.3.2. Осадження PbI₂(s).До 1-2 крапель розчину Рb(NO₃)₂ додайте 1‑2 краплі розчину KI. Відокремте осад на центрифузі, додайте декілька крапель дистильованої води та розчину оцтової кислоти, с(НАс) = 6 моль/л, нагрійте у киплячій водяній бані, періодично перемішуючи, поки осад не розчиниться. Piзко охолодіть, підставивши пробірку під струмінь води, i спостерігайте утворення блискучих золотавих кристалів.

Умови реакції: слабко кисле середовище (рН = 3-5), уникати значного надлишку KI, щоб Рb (II) не втрачати у аніонних іодокомплексах.

1.3.3. Осадження PbSO₄(s). У 3 пробірки внесіть по 2 краплі розчину Рb(NO₃)₂, додайте по 2 краплі розчину з c(H₂SO₄) = 3 моль/л. Відокремте осад на центрифузі, двічі промийте дистильованою водою й залишіть для дослідів 1.3.4 та 1.3.5. Дослідіть за КЛД (головна змінна pSO₄) вплив концентрації реактиву на повноту осадження.

1.3.4. Розчинність PbSO₄(s) у лугах.До осаду, що одержаний у 1-й npoбipці досліду 1.3.3 додайте розчин iз c(NaOH) = 6 моль/л. Нагрійте на водяній бані, перемішуючи. Відзначте зміни. Розрахуйте логарифм константи ЗДМ реакції

PbSO₄(s) + 3 ОН⁺ D Pb(ОН)₃^‑ + SO₄^2‑.

1.3.5. Розчинність PbSO₄(s) у азотній кислоті.До осаду у 2-й пpoбiрці досліду 1.3.3 додайте 10 крапель розчину із с(НNО₃) = 3 моль/л. Нагрійте на водяній бані, перемішуючи. Чи змінилась кількість осаду? Розрахуйте логарифм константи ЗДМ реакції

PbSO₄(s) + Н⁺ + NO₃^‑ D PbNО₃⁺ + HSO₄^‑.

1.3.6. Розчинність PbSO₄(s) у розчині ацетату амонію.До осаду, що одержаний у 3-й пробірці досліду 1.3.3, додайте 10 крапель насиченого розчину NH₄Ac. Нагрійте на водяній бані, перемішуючи. Чи змінилась кількість осаду? Розрахуйте логарифм константи ЗДМ реакції

PbSO₄(s) + Ас^‑ D PbAc⁺ + SO₄^2‑.

1.3.7. Осадження PbСгO₄(s).У 2 окремих гнізда білої крапельної пластинки вмістіть по 1 краплі розчину Pb(NO₃)₂. У 1-е гніздо додайте 1 краплю розчину К₂СгO₄, а у 2-е – розчини К₂Сг₂О₇ та ацетату натрію, NaAc. Упевніться, що осади однакові (умови осадження − нейтральне або слабко кисле середовище). Запишіть рівняння реакцій, розрахуйте їx логарифми констант ЗДМ, склавши у 2-му випадку відповідну лінійну комбінацію реакцій із довідкової літератури, де роль NaAc слабка аніонна основа,

H⁺ + Ас^‑ D НАс,

що зміщує рівновагу

Сr₂О₇^2‑ + Н₂О D 2 НСrO₄^‑.

Таблиця 7

Pеaкцiї катіонів l-ї аналiтичної групи

1.3.8. Осадження Pb(OH)2(s).До 3-4 крапель розчину Pb(NO3)2 додайте 1-2 краплі розчину з с(NaОН) = 6 моль/л. Осад відокремте на центрифузі, двічі… 1.3.9. Розчинність Pb(OH)2(s) у азотній кислоті та надлишкові гідроксиду…

А група катіонів

Лабораторна робота № 2.. 2-а група катіонів

Катіони 2-ї аналітичної групи Са²⁺, Sr²⁺ та Ва²⁺ утворюються елементами 2-ї групи періодичної системи. У них зовнішній електронний шар р⁶, ступінь окиснення у водяних розчинах постійна, М (ІІ). Сoлі з безбарвними аніонами не забарвлені. Їх, малорозчинні, у сульфати зручно відокремлювати від решти катіонів. Розчинність малорозчинних сульфатів, карбонатів, фосфатів, хроматів та оксалатів катіонів 2-ї групи періодичної системи закономірно змінюється зі зростанням їx іонного радіуса (від Са²⁺ до Ва²⁺). Повністю осадити іон Ca²⁺ розчином H₂SO₄ у воді неможливо, i щоб повніше вилучити Са²⁺ в осад переходять до змішаного розчинника вода‑етанол. Гідроксиди катіонів 2-ї групи проявляють основні властивості, що зростають зi зростанням іонного радіуса (у гідроксокомплексів, lg К₁, дорівнюють: 1,15 для Са²⁺, 0,7 для Sr²⁺ та 0,5 для Ва²⁺). На другому ступені yci lg K₂є малими. Зі зростанням іонного радіуса зростає i розчинність гідроксидів. Іони здатні утворювати стійкі внутрішньокомплексні сполуки з деякими органічними реагентами. Характерними є й реакції забарвлення полум’я.

2.1. Барій (ІІ), Ва²⁺.

2.1.1. Осадження BaSO₄(s).У пробірку налийте 3 краплі розчину хлориду барію, с(ВаСl₂) = 0,5 моль/л, i розчин із с(H₂SO₄) = 3 моль/л до повноти осадження. Осад відокремте на центрифузі, промийте двічі дистильованою водою i залишіть для наступного досліду.

Запишіть рівняння реакції. Побудуйте КЛД для системи BaSО₄(s) із головною змінною рSO₄.

2.1.2. Переведення Ва (II) із BaSO₄(s) у розчин.До осаду, що здобутий у операції 2.1.1, додайте 2 мл насиченого розчину карбонату натрію, Na₂CO₃. Нагрійте на водяній бані протягом 3-5 хв, перемішуючи скляною паличкою. Охолодивши, додайте 1-2 мл дистильованої води, перемішайте, дайте вистоятись, відокремте піпеткою прозорий розчин, що міcтить ioн SO₄^2‑. Осад знову обробіть розчином Na₂СОз, повторивши операції й замінивши зливання розчину відокремленням його на центрифузі. Осад промийте дистильованою водою, щоб повністю відокремити іон SO₄^2‑ (повноту перевіряємо, додавши до останньої порції промивної рідини, в окремій пробірці, трохи розчинів ВаСl₂ й HNO₃. До осаду, перемішуючи, додайте 5 крапель оцтової кислоти, с(НАс) = 6 моль/л. Що відбулося з осадом?

Запишіть рівняння реакцій перетворення BaSO₄(s) у ВаСО₃(s) й розчинення ВаСО₃(s) у НАс. Розрахуйте їх lg К.

2.1.3. Осадження ВаСrО₄(s).У 3 окремих гнізда білої крапельної пластинки внесіть по 1 краплі розчину ВаCl₂. У 1-е гніздо додайте краплю розчину з с(К₂СгО₄) = 0,3 моль/л, у 2-е − розчину з с(К₂Сr₂О₇) = 0,3 моль/л, у 3‑ю − 2 краплі розчину з c(NaAc) =2 моль/л й краплю з с(К₂Сr₂О₇) = 0,3 моль/л. Зіставити вигляд i кількість осадів у гніздах.

Пояснення. Осад ВаСrО₄(s) не розчиняється у НАс, проте розчиняється у сильних кислотах, HNO₃ та НСl. Розчин К₂Сr₂О₇, у якому переважає не аніон осаду, СrО₄^2‑, а НСrО₄^‑,

Сr₂O₇^2‑ + Н₂О D 2 НСrO₄^‑, lg K = -1,53.

не повністю осаджує ioн Ва²⁺. Аніон Ас^‑ слабкої кислоти НАс зв’язує Н⁺, зміщуючи праворуч, у бік переважання аніона осаду, рівновагу

НСrO₄^‑ D Н⁺ + СrO₄^2‑, lg K_а₂ = -6,51.

Ацетатний буфер з НАс i надлишку Ас^‑ забезпечує рН = 4-5, у якому переважає іон CrO₄^2‑, i осадження ВаСrО₄(s) стає достатньо повним.

Реакції порівнянняВа (ІІ), Sr (ІІ) таCa (II)із хроматом. Повторіть описані вище операції, замінивши розчин ВаСl₂ на розчини з с(Sr(NО₃)₂) = 0,5 моль/л або з с(Са(NО₃)₂) = 0,5 моль/л. Врахувавши, що lg K_s(Ba²⁺, СrО₄^2‑) = ‑9,67, lg K_s(Sr²⁺, CrO₄^2‑) = ‑4,44, lg K_s(Са²⁺, СrО₄^2‑) = ‑3,15, поясніть, чому SrCrO₄(s) та CaCrO₄(s) не осаджуються при рН = 4-5, реакція є селективною для визначення Ва²⁺ в присутності Sr²⁺ та Са²⁺ й може застосовуватися, щоб відокремити Ва²⁺ від Sr²⁺ та Са²⁺.

Запишіть рівняння реакцій. Розрахуйте їx lg К.

2.1.4. Утворення родизонату барію.На фільтрувальний папір нанесіть краплю розчину ВаСl₂ i краплю розчину родизонату натрію, із масовою часткою 0,2 %. На червоно-буру пляму, що утворилася, подійте краплею розчину із с(НСl) = 3 моль/л. Відзначте зміни забарвлення осаду.

2.1.5. Осадження ВаС₂О₄(s).До 2-3 крапель розчину ВаСl₂ додайте 1-2 краплі розчину оксалату амонію, c((NH₄)₂C₂O₄) = 0,3 моль/л. Осад розділіть на 2 частини. До 1-ї додайте 2 краплі розчину із с(НNО₃) = 3 моль/л, до 2-ї − 2 краплі розчину з с(НАс) = 6 моль/л при нагріванні. Що відбувається? Запишіть рівняння реакцій.

2.1.6. Забарвлення полум’я від барію.Скляну паличку опустіть у розчин ВаСl₂, потім внесіть у полум’я газового пальника. Солі барію забарвлюють безбарвне полум’я у зелений колір.

2.2. Стронцій (II),Sr²⁺.

2.2.1. ОсадженняSrSO₄(s). До 3 крапель розчину з с(Sr(NO₃)₂) = 0,5 моль/л у пробірці додайте розчин Н₂SО₄ із концентрацією 3 моль/л до повноти осадження. Осад відокремте на центрифузі, промийте двічі дистильованою водою. Залишіть для досліду 2.2.2.

Запишіть рівняння реакції. Побудуйте КЛД для системи SrSO₄(s) − рSO₄.

2.2.2. Переведення Sr(II) із SrSO₄(s) у розчин. Із SrSO₄(s) повторіть операції й теоретичні обґрунтування, аналогічні описаним у досліді 2.1.2, для BaSO₄(s). Порівняйте результати.

2.2.3. Утворення родизонату стронцію.На фільтрувальний папір нанесіть краплю нейтрального (за універсальним індикаторним папером) розчину Sr(NO₃)₂, поверх неї − краплю розчину родизонату натрію. На утворений червоно-бурий осад родизонату стронцію подійте краплею розчину з с(НСl) = 3 моль/л, спостерігаючи знебарвлення.

Чи можна цією реакцією виявити барій у присутності стронцію? Стронцій у присутності бapiю? Як позбутися впливу іншого катіона, що може заважати реакції?

2.2.4. ОсадженняSrC₂O₄(s). До 2-3 крапель розчину Sr(NO₃)₂ додайте 1-2 краплі розчину оксалату амонію, с((NН₄)₂С₂О₄) = 0,3 моль/л. Осад розділіть на 2 частини. До 1-ї додайте 2 краплі розчину з c(HNO₃) = 3 моль/л, до 2-ї − з с(НАс) = 6 моль/л (при нагріванні). Що відбувається? Запишіть рівняння реакцій. Чи можна дією (NН₄)₂С₂О₄ відокремити Sr (ІІ) від Ва (ІІ)?

2.2.5. ОсадженняSrSO₄(s) гіпсовою водою.До 3-5 крапель розчину Sr(NO₃)₂ додайте 3-4 краплі гiпcoвoї води (насиченого розчину гiпcy, CaSO₄×2 H₂O). Нагрійте на водяній бані, перемішуючи, поки не утвориться каламуть. Те, що утворюється лише каламуть, пояснюється порівняно малою концентрацією іонів SO₄^2‑ у розчині малорозчинного CaSO₄(s). Іон Ва²⁺ утворює осад раніше, ніж Sr²⁺, бо ВаSO₄(s) ще менш розчинний, ніж SrSO₄(s).

2.2.6. Забарвлення полум’я від стронцію.Скляну паличку опустіть у розчин Sr(NO₃)₂, потім внесіть у полум'я газового пальника. Солі стронцію забарвлюють безбарвне полум'я у карміново-червоний колір.

2.3. Кальцій (ІІ),Са²⁺.

2.3.1. ОсадженняCaSO₄(s). До 10 крапель розчину з c(Ca(NO₃)₂) = 0,5 моль/л додайте 3 краплі розчину з c(H₂SО₄) = 3 моль/л. Осад відокремте на центрифузі, промийте декількома краплями дистильованої води й залишіть для досліду 2.3.2.

Запишіть рівняння реакцій. Побудуйте КЛД для системи CaSO₄(s) − рSO₄ i порівняйте її з КЛД для систем BaSO₄(s) − рSO₄ та SrSO₄(s) − рSО₄. Чи можна зменшити розчинність CaSО₄(s), збільшуючи надлишок SO₄^2‑?

2.3.2. Переведення Са (ІІ) із CaSO₄(s) у розчин. 3 осадом CaSO₄(s) повторіть операції й теоретичні обґрунтування, аналогічні описаним у досліді 2.1.2, для BaSO₄(s). Порівняйте результати.

Мікрокристалоскопічна реакція на кальцій

На предметне скло нанесіть краплю розчину Ca(NO3)2, краплю розведеного розчину Н2SO4, трохи упарте, поки з’явиться облямівка по краях краплі.… Якщо концентрація с(Н2SО4) ³ 3 моль/л, то суміш не випаровують, а лише… 2.3.4. Утворення родизонату кальцію.На фільтрувальний папір нанесіть краплю розчину Ca(NO3)2, краплю попередньо…

Таблиця 8

Peaкції катіонів 2-ї aнaлiтичної групи

Лабораторна робота № 3. Аналіз катіонів 1-2-ї груп.

У практикумі для студентів біологічного факультету іони Hg₂²⁺ не включаємо до задачі через їх токсичність.

Катіони 1-2-ї груп осаджуємо сумісною дією на об’єкт аналізу розчинів з с(HCl) = 3 моль/л та с(H₂SO₄) = 3 моль/л. Приблизно ½ об’єкта (розчину з осадом, якщо він є) вмістіть у пробірку. Додаючи HCl чи NaOH, довести рН до 5-9. Потім додайте подвійний об’єм розчину з с(H₂SO₄) = 3 моль/л, перемішайте й відокремте на центрифузі. Додайте 3-4 краплі розчину з с(HCl) = 3 моль/л, відокремте на центрифузі й упевніться у повноті осадження хлоридів, додаючи ще краплю HCl до прозорого розчину над осадом. Уникаймо надлишку HCl, щоб запобігти втраті Ag⁺ у комплексі AgCl₃^2‑. Осад може містити хлорид аргентума та сульфати барію, стронцію, кальцію, а також осихлориди стибію та бісмуту, а розчин − Са²⁺ та катіони 3-6-ї груп. Суспензію відокремте на центрифузі, осад промийте двічі чи тричі холодною дистильованою водою.

Якщо, за умовами практикуму для студентів біологічного факультету, у задачі можлива наявність іону Hg₂²⁺, то до осаду додайте, по краплях та перемішуючи, бромну воду (розчин Br₂ у воді) аж до стійкого слабкого забарвлення розчину надлишком брому. Хлорид меркурію (І) розчиняється, окиснюючись до комплексних сполук меркурію (ІІ) із Cl^‑ та Br^‑ (координаційне число меркурію (ІІ) дорівнює 4, константи стійкості можливих різнолігандних комплексів із Cl^‑ та Br^‑ невідомі). Решта сполук катіонів 1-ї та 2-ї групи не змінюють окисного стану та лишаються в осаді. Утворений меркурій (ІІ) виявити реакцією відновлення з SnCl₂. Перед цією реакцією слід вилучити надлишок окисника Br₂, екстрагуючи його рівним об’ємом СCl₄ або СНCl₃. Додавши розчинник, суміш інтенсивно перемішайте, дайте рідинам розділитись та відокремте неводний шар піпеткою. До водяного розчину додайте (по краплях) розчин SnCl₂. Поява білого осаду Hg₂Cl₂(s) свідчить про наявність у задачі меркурію (І). Якщо, за умовою, іон Hg₂²⁺, відсутній, то зразу починають із наступної операції.

До осаду додайте розчин із с(NH₃) = 15 моль/л й перемішайте. Відокремлений на центрифузі розчин підкисліть, додаючи с(НNО₃) = 3 моль/л. Помутніння, спричинене руйнуванням амінокомплексів й утворенням AgCl(s), є ознакою наявності Ag⁺ у вихідній задачі. Якщо Ag⁺ виявлено, осад обробіть порціями розчину NH₃, поки реакція відокремленої порції із НNО₃ не перестане спричиняти змутніння.

Відокремлюючи PbSO₄(s) від осадів сульфатів катіонів 2-ї групи, осад обробіть при нагріванні 1-2 мл розчину із с(NаОН) = 6 моль/л. Якщо осад повністю розчинився, то у вихідній задачі відсутні Ba²⁺ та Sr²⁺. Виявляючи плюмбум, його

Схема ходу аналізу катіонів 1-2-ї груп

1-6 групи катіонів

HCl, H₂SO₄

AgCl¯, Hg₂Cl₂¯, PbSO₄¯, CaSO₄¯, SrSO₄¯, BaSO₄¯, (SbOCl¯, BiOCl¯)

3-6 групи катіонів

Br₂

AgCl¯, PbSO₄¯, CaSO₄¯, SrSO₄¯, BaSO₄¯, (SbOCl¯, BiOCl¯)

HgCl₂, HgBr₂, CaSO₄, Br₂

CCl₄

HgCl₂, HgBr₂, CaSO₄

NH₃

PbSO₄¯, CaSO₄¯, SrSO₄¯, BaSO₄¯, (SbO₂Cl¯, BiOCl¯)

Ag(NH₃)²⁺, Cl^‑

Виявлення Hg

HCl

Виявлення Ag

PbSO₄¯, CaSO₄¯, SrSO₄¯, BaSO₄¯

SbCl₆^‑, BiCl₆^3‑

NaOH

CaSO₄¯, SrSO₄¯, BaSO₄¯

Pb(OH)₃^–

Na₂CO₃, t^o

CaCO₃¯, SrCO₃¯, BaCO₃¯

Виявлення Pb

HAc

Ca²⁺, Sr²⁺, Ba²⁺

K₂CrO₄

BaCrO₄¯

Ca²⁺, Sr²⁺, CrO₄^2‑

Na₂CO₃

Виявлення Ba

CaCO₃¯, SrCO₃¯

HAc

Ca²⁺, Sr²⁺

Виявлення Ca

Виявлення Sr

гідроксокомплекси руйнуємо, додаючи до лужного розчину оцтову кислоту до рН = 4-5. До окремих порцій підкисленого розчину додайте розчини KI або K₂CrO₄. При наявності плюмбуму утворюються жовті осади відповідно PbI₂(s) та PbCrO₄(s). Виявивши плюмбум, осад сульфатів обробіть новими порціями розчину NаОН, поки, за пробою із розчинами оцтової кислоти та K₂CrO₄, PbSO₄(s) не відокремиться повністю.

Осад, що не розчинився у NаОН, може містити BaSO₄(s), SrSO₄(s) та CaSO₄(s). Перетворюючи їх у карбонати, додайте до осаду у 5‑6 разів більшу за об’ємом порцію насиченого розчину Na₂CO₃ і нагрійте на водяній бані. Розчин відокремте, осад обробіть новою порцією Na₂CO₃. Цю послідовність операцій повторіть 3-4 рази. Потім відокремлений осад промийте дистильованою водою і розчиніть у 1-2 мл оцтової кислоти. Якщо осад розчиняється не повністю, збережіть його, щоб перевести у карбонати у разі, якщо не виявите Ва²⁺ (BaSO₄(s) найважче перетворити у карбонат!).

До частини оцтовокислого розчину додайте розчин K₂CrO₄. При наявності барію утворюються жовтий кристалічний осад ВаCrO₄(s). Якщо барій виявлено, відокремте його з решти оцтовокислого розчину як ВаCrO₄(s): додайте розчин K₂CrO₄, відокремте розчин та додайте насичений розчин Na₂CO₃, щоб осадити Sr²⁺ та Ca²⁺ (якщо вони присутні) як SrСО₃(s) та CaСО₃(s). Впевнившись у повноті осадження, осад промийте водою та розчиніть у невеликій порції оцтової кислоти. Звичайно, якщо Ва²⁺ не виявлено, то решту оцтовокислого розчину вживають без додаткової обробки.

В окремих порціях оцтовокислого розчину, що не містить Ва²⁺, виявіть Sr²⁺ та Ca²⁺. Щоб виявити Sr²⁺, спочатку розчин нейтралізуйте NН₃ (за індикаторним папером), нанесіть 1-2 його краплі на фільтрувальний папір, додайте краплю розчину родизонату натрію. Утворення червоно-брунатної плями свідчить про наявність Sr²⁺. Якщо пляма щезає під впливом розчину з с(НСl) = 3 моль/л, то це підтверджує її походження від родизонату стронцію, а не барію.

Щоб виявити кальцій, краплю оцтовокислого розчину наносять на чорну крапельну пластинку, додають по краплі розчину NН₄Сl, етанолу та розчину К₄Fe(CN)₆. Утворення білого осаду свідчить про наявність Ca²⁺.

Звітна картка. Результати дослідження оформіть у звітну картку, зразок якої наведено у табл. 8. Позначення тут засновано на тих самих принципах, що вживаються при записі спостережень, коли вивчаємо властивості відомих об’єктів (розділ «Лабораторна робота 1. Реакції катіонів 1-ї групи», підрозділ «Оформлення записів у лабораторних журналах»). Як і у табл. 6, осад позначаймо як Р, а розчин – як F. Але, оскільки тепер склад об’єкта наперед невідомий, ці позначення вживаймо не тільки у стовпчику таблиці «Результат», а й у стовпчику «Об’єкт». Конкретизуючи, який саме розчин чи осад вжито, згадані позначення у стовпчику «Об’єкт» супроводжуємо числом – номером операції, у якій здобуто певний осад чи розчин (цей номер запозичуємо з першого стовпчика). Для вихідних осаду та розчину вживаємо номер 0, так що відповідні позначення для них мають вигляд відповідно Р0 та F0. Якщо для досліду беремо частину осаду чи розчину, то перед відповідним символом ставимо літеру р (скорочення від англійського «part»). Так з’являються позначення, такі як рF6. Цілком зрозумілими є й припустимі позначення, такі як ½ F6. Структура таблиці ясна з прикладу, табл. 9.

3‑я групa катіонів

Солі катіонів 3‑ї групи піддаються гідролізові. Солі катіонів Al (III) та Cr (III) із дуже слабкими й леткими кислотами (зокрема, сульфіди й карбонати) гідролізовані повністю й не здатні існувати у водяних розчинах.

Катіонам Zn²⁺ та Al³⁺, із заповненими зовнішніми 8‑ та 18‑електронними оболонками, властива постійна ступінь окиснення. Хром та станум, зі змінною ступінню окиснення, дією пероксиду водню у середовищі NaOH окиснюють до CrO₄^2‑ та Sn(OH)₆^2‑. Окисно-відновні властивості проявляються по різному у кислому та лужному середовищі. Відновні властивості Sn (ІІ) посилюються зі збільшенням рН. У середовищі з с(НСl) = 0,53 моль/л маємо такі значення реального потенціалу та умовної константи ЗДМ:

Е⁰(Sn (ІV) + 2 e^‑ D Sn (ІI)) = 0,144 B, lg K’ = 4,87,

а в лужному середовищі маємо

Е⁰(Sn(OH)₆^2‑ + 2 e^‑ D Sn(OH)₃^‑ + 3 OH^‑) = ‑0,93 B, lg K = ‑31,4.

Таблиця 9

Приклад звітної картки для катіонів 1-ї та 2-ї груп

№	Об’єкт	Реактив	Результат	Висновок	Імовірний склад
Осаду	Розчину
	рF0	індикатор	забарвлений	рН~5	-	-
	рР0 + рF0	3 моль/л HCl, 3 моль/л H₂SO₄	Рбілий	Є 1-2 група	AgCl, PbSO₄, BaSO₄, SrSO₄, CaSO₄	H⁺, HSO₄^‑, Ca(II)
	P2	15 моль/л NH₃	Р лишився		PbSO₄, BaSO₄, SrSO₄, CaSO₄	Ag(NH₃)⁺, Сl^‑
	F3	3 моль/л HNO₃,	Рбілий	Є Ag⁺	AgCl	NH₄⁺, NO₃^‑
	Р3	6 моль/л NaOH	Р лишився		BaSO₄, SrSO₄, CaSO₄	Pb(OH)₃^‑, SO₄^2‑ ,Na⁺
	F5	HAc	-	рН »4-5	-	Pb²⁺, SO₄^2‑, Na⁺ , Ac^‑
	pF6	KI	Ржовтий	Є РЬ²⁺	PbI₂	Na⁺, SO₄^2‑, Ac^‑ ,К⁺ ,I^‑
K₂CrO₄	Ржовтий		PbCrO₄	Na⁺, SO₄^2‑, Ac^–, К⁺, CrO₄^2‑
	P5	Насичений Na₂CO₃, t^o	Р залишився		BaCO₃, SrCO₃, CaCO₃, BaSO₄	Na⁺, CO₃^2‑, SO₄^2‑
	P8	HAc	Р		частина BaSO₄	Ca²⁺, Sr²⁺, Ba²⁺ ,CО₂^2‑, Ac^‑

Таблиця 9 (продовження)

	F9	K₂CrO₄	Ржовтий	Є Ва²⁺	BaCrO₄	Ca²⁺, Sr²⁺, Ac^‑, K⁺, CrO₄^2‑
	F10	Насичений Na₂CO₃	Рбілий	-	SrCO₃, СаСОз	Na⁺, CO₃^2‑, K⁺, CrO₄^2‑
	P11	HAc	F	-	-	Ca²⁺, Sr²⁺, Ac^‑, CO₂
№	Об'єкт	Реактив	Результат	Висновок	Імовірний склад
Осаду	Розчину
	F12	3 моль/л NH₃	-	рН~7	-	Ca²⁺, Sr²⁺, NH₄⁺ ,Ac^‑
	pF13	Na₂C₆O₆	Рцегляно-червоний	Є Sr²⁺	частина BaSO₄	Ca²⁺, Sr²⁺, Ba²⁺ ,CО₂^2‑, Ac^‑
	Р14	3 моль/л HCl	P ® F			Sr²⁺, H₂C₆O₆, H⁺, Cl^‑
	pF13	NH₄Cl, C₂H₅OH, K₄Fe(CN)₆	Рбілий	Є Са²⁺	Ca(NH₄)₂{Fe(CN)₆}	Sr²⁺, NH₄⁺, Ac^‑, K⁺, Fe(CN)₆^4‑
Висновок: у об’єктi виявлено катіони Ag⁺, Pb²⁺, Ва²⁺, Sr²⁺ та Са²⁺.

Реакції станума вивчено недостатньо через різноманітність можливих комплексів: у кислому середовищі маємо лише умовні величини (у реакції зазначено тільки окисний стан), а для лужного деякі довідники не наводять останню реакцію. У складних сумішах хром (VI) − типовий окисник. Як і для стануму (ІІ), відновні властивості хрому (ІІІ) посилюються, а окиснювальні хрому (VI) послаблюються зі збільшенням рН. У кислому середовищі

E⁰(Cr₂O₇^2‑ + 14 H⁺ + 6 e^‑ D 2 Cr³⁺ + 7 H₂O) = 1,33 B, lg K = 134,8,

а в лужному

Е⁰(CrO₄^2‑ + 4 H₂O + 3 e^‑ D Cr(OH)₄^‑ + 4 OH^‑) = ‑0,317 B, lg K = ‑16,1.

Усі катіони 3-ї групи утворюють комплекси. Для Zn²⁺ характерні амінокомплекси, Zn(NH₃)_j²⁺, а для Sn (IV) − хлорокомплекси, SnCl_j^4‑j, де j = 1-6.

Хлориди, нітрати, сульфати катіонів 3-ї групи розчинні у воді. Сполуки катіонів Zn²⁺, Al³⁺, Sn ²⁺ та Sn ⁴⁺ безбарвні, усі сполуки хрому забарвлені: Cr³⁺ синьо-зелений, CrO₄^2‑ жовтий, Cr₂O₇^2‑ оранжевий.

Лабораторна робота № 4. Реакції катіонів 3-ї групи.

Алюміній

Поясніть спостереження за КЛД для системи Al(OH)3(s) - рH. У якому інтервалі рН алюміній (III) практично повністю осаджується? Запишіть рівняння… на неї краплю розчину Al(NO3)3. Папір опроміньте ультрафіолетовим (УФ)… 4.2. Цинк (ІІ)

Хром

4.3.1. Осадження Cr(OH)₃(s) та його амфотерність.До 3 крапель розчину Cr(NO₃)₃ у пробiрці додайте 3 краплi розчину амiаку. Розчин із осадом подiліть на 2 пробiрки. Осади відокремте на центрифузі й промийте. До осаду в 1‑й пробiрцi додайте розчин із с(HNO₃) = 3 моль/л, а в 2‑й – розчин із с(NaOH) = 6 моль/л до розчинення.

На основi КДД для системи Cr(OH)₃(s) − рH поясніть спостереження. Запишіть рiвняння реакцій.

4.3.2. Окиснення хрому (III) до хрому (VI).До 2-3 крапель розчину Cr(NO₃)₃ у пробiрцi поступово додайте розчин із с(NaOH) = 6 моль/л до розчинення осаду Cr(OH)₃(s), що випадає спочатку, а потiм 2-3 краплi розчину H₂O₂ із масовою часткою 3 %. Пiдiгрiйте сумiш на водянiй банi до переходу кольору розчину в жовтий, властивий іонові CrO₄^2‑.

Зауваження. Щоб визначити можливість окисно-відновного перетворення, розглянемо реакцію, в якій вихідні реагенти та продукти є переважаючими у тій області рН, що реалізується у системі. Наприклад,

Cr³⁺ + 4 OH^‑	D	Cr(OH)₄^‑,	lg b₄ = 28,6,
Cr(OH)₃	D	Cr³⁺ + 3 OH^‑,	‑ lg b₃ = ‑24,0,
H₂O	D	H⁺ + OH^‑,	lg K_w = ‑14,0
Cr(OH)₃ + H₂O	D	Cr(OH)₄^‑ + H⁺,	‑9,4,

звідки, за ЗДМ,

[Cr(OH)₄^‑] × [H⁺] / [Cr(OH)₃] = 10^‑9,4, [Cr(OH)₄^‑] / [Cr(OH)₃] = 10^{(‑9,4 + pH)},

[Cr(OH)₄^‑] / [Cr(OH)₃] > 1 при pH > 9,4.

Константу перетворення між переважаючими при 9,4 < pH < 11,65 продуктами обчислімо з лінійної комбінації реакцій

	Cr(ОН)₄^‑	D	Cr³⁺ + 4 OH^‑,	‑ lg b₄ = 28,6,
	Cr³⁺ + 4 H₂O	D	HCrO₄^‑ + 7 H⁺ ‑ 6 e^‑,	‑60,8,
	HCrO₄^‑	D	H⁺ + CrO₄^2‑,	‑ lg K_H1 = ‑6,51,
	H₂O₂ + 2 H⁺ + 2 e^‑	D	2 H₂O,	59,8
	H⁺ + OH^‑	D	H₂O,	-lg K_w = 14,0,
2 Cr(OH)₄^‑ + 3H₂O₂ +2 OH^‑ D 2CrO₄^2‑ + 8 H₂O,	242,0.

При pH > 11,65 переважаючим учасником, замість H₂O₂, стає HO₂^‑.

Якi окисники можна запропонувати для окислення хрому (III) у кислому середовищi? Запишіть рiвняння реакцiй i обчислити їх lg K.

4.3.3. Реакцiя CrO₄^2‑ із бензидином.На фільтрувальний папір нанесіть краплю попередньо розведеного роз-

чину K₂CrO₄ (1:20), а поруч краплю оцтовокислого бензидину. На перетині плям утворюється синє забарвлення «бензидинової сині»,

Запишіть рiвняння напівреакцій та їх лінійну комбінацію. Простежте аналогiю з окисненням гідрохінону в хiнгiдрон. Чи є «бензидинова синь» характерною реакцією тiльки на хром (VI)?

4.3.4. Реакцiя CrO₄^2‑ з дифенiлкарбазидом.У пробiрку уведіть краплю розчину К₂CrO₄, долийте доверху водою й вилийте її вміст. Щоб виявити хром (ІV), достатньо розведеного розчину, що залишився на стінках. Додайте у пробірку 10 крапель дистильованої води, 1-2 краплі розчину із с(H₂SO₄) = 3 моль/л й розчин дифенілкарбазиду до червоно-фіолетового забарвлення. Продукт окиснення реагенту − дифенілкарбазон, утворює комплекс із незвичним окисним станом, хромом (ІІ),

+ 2 H⁺ + 2 e^‑,

4.4. Станум (ІІ) та станум (ІV)

4.4.1. Осадження Sn(OH)₂(s) та Sn(OH)₄(s), їх амфотерність.В окремих пробірках до солянокислих розчинів SnCl₂ та SnCl₄ додайте розчин із с(NaOH) = 6 моль/л до виділення білих осадів. Поділіть кожну з суспензій на дві частини, осади відокремте на центрифузі. Перевірте їх розчинність у кислоті та лузі. Запишіть рівняння реакцій, враховуючи, що у вихідних розчинах станум знаходиться в аніонних хлорокомплексах.

4.4.2. Відновні властивості станума (ІІ).(а) Відновлення бісмуту (ІІІ).До 2 крапель розчину SnCl₂ додайте по краплях розчин із с(NaOH) = 6 моль/л, поки осад, що виділився, не розчиниться. В окремій пробірці, змішуючи розчини Bi(NO₃)₃ та NaOH, отримайте осад Bi(OH)₃(s). Змішайте вміст пробірок, відзначте колір осаду.

Запишіть рівняння реакцій перетворення стануму (ІІ) та бісмуту (ІІІ) у відповідні гідроксокомплекси та осад гідроксиду, а також окисно-відновні реакції у лужному середовищі.

(б) Відновлення (NH₄)₃[PMо₁₂O₄₀], тетрадека‑оксододекамолібдофосфату (VI) триамонію. До 2 крапель розчину NaHPO₄ додайте 10 крапель молібденової рідини (розчину (NH₄)₂MоO₄ у азотній кислоті). Після того, як склад пробірки охолодиться, розведіть його, додавши 2 мл дистильованої води, й по краплях додайте розчин SnCl₂. З’являється колоїдна «молібденова синь», що містить молібден у різних ступенях окиснення.

Що легше відновлюється: молібден (VI) у вихідній солі або у гетерополікіслотах?

4.4.3. Відновлення стануму (VI).У 2 пробірки внесіть по 5 крапель розчину SnCl₄ і по 2-3 краплі розчину з с(HCl) = 12 моль/л. В одну з пробірок вмістіть шматочок металевого цинку, а в другу − заліза. Обидва розчини випробуйте на присутність стануму (II) за однією з вивчених Вами реакцій.

Запишіть рівняння реакцій відновлення хлорокомплексів стануму (VI) й обчисліть їх умовні lg K’.

4.4.4. Мікрокристалоскопічна реакція. На ретельно вимите предметне скло мікроскопа нанесіть краплю розчину з с(SnCl₄) = = 3 моль/л, додайте краплю розчину з с(NH₃) = 3 моль/л й краплю розчину з с(НCl) = 2 моль/л. Предметне скло обережно нагрійте, поки не з’явиться облямівка навколо розчину, SnCl₄ + 2 NH₄⁺ + 2 Cl^‑ D D (NH₄)₂SnCl₆(s). Зразок охолодіть, поставте на предметний столик мікроскопу, встановіть збільшення у межах 56 й спостерігайте візуально (можлива фоторегістрація). На фото подано кристали: (а) – через 10 хв. після початку кристалізації; (б) – те ж після 20 хв.; (в) – те ж після 30 хв.

4.4.5. Реакція стануму (VI) з дитіолом.До 2 крапель розчину SnCl₄ в пробірку додайте краплю розчину з с(HCl) = 12 моль/л і по 3 краплі розчину дитіолу. Відзначте колір розчину, обумовлений сполукою

4.4.6. Забарвлення полум’я.У чашку внесіть 1-2 краплі розчину солі станума у будь-якому окисному стані, додайте 5-6 крапель розчину з с(HCl) = 12 моль/л й шматочок металевого цинку. У велику пробірку налийте водопровідної води як охолоджуючого засобу. У рідину, що знаходиться в чашці, встроміть дно пробірки і внесіть на деякий час у безбарвне полум’я газового пальника. На дні пробірки з’являються вогники волошково-синього кольору, що бігають. Слід вносити пробірку в кінець полум’я, неглибоко. Заощаджуйте час, інакше весь станум відновиться до метала продуктами неповного згорання газу й ефект зникне.

Таблиця 10

Реакції катіонів 3-ї аналітичної групи

Реактиви	Al³⁺	Cr³⁺	Zn²⁺	Sn(II), Sn(IV)
NaOH, KOH або NH₃, без надлишку	Al(OH)₃¯, білий гель	Cr(OH)₃¯, сіро-зелений або сіро-фіолетовий	Zn(OH)₂¯, білий	Sn(OH)₂¯ або Sn(OH)₄¯, білі
NaOH або KOH у надлишку	Al(OH)₄^‑, безбарвний розчин	Cr(OH)₄^‑, зелений розчин	Zn(OH)₄^2‑, безбарвний розчин	Sn(OH)₃^‑, Sn(OH)₅^‑, безбарвні розчини
NH₃ у надлишку	Al(OH)₃¯, білий гель	Cr(OH)₃¯, сіро-зелений	Zn(NH₃)₄²⁺, безбарвний розчин	Sn(OH)₂¯, або Sn(OH)₄¯
H₂O₂ (лужне середовище)	Al(OH)₄^‑, безбарвний розчин	CrO₄^2‑, жовтий розчин	Zn(OH)₄^2‑, безбарвний розчин	Sn(OH)₅^‑, безбарвний розчин
Н₂О₂ (середовище HCl)	Al³⁺	Н₂CrO₆, синій розчин	Zn²⁺	SnCl₆^2‑, безбарвний розчин
Алізарин	Червоний лак	Лак	Лак	Лак

Таблиця 10 (продовження)

Реактиви	Al³⁺	Cr³⁺	Zn²⁺	Sn(II), Sn(IV)
Дитизон із СCl₄ (сильно лужне середовище)	‑	‑	Малинові розчини у воді й у СCl₄	‑
(NH₄)₂{Hg(SСN)₄}	‑	ZnHg(SCN)₄¯, білий, у присутності дуже розведеного розчину Со²⁺– голубий	‑	‑

Лабораторна робота № 5. Аналіз катіонів 3-ї групи.

У систематичному аналізі катіонів розчин, із якого відокремлено 1-у та 2-у групи, є сильно кислим. Нейтралізуйте його, додаючи розчин із с(NaOH) = 6 моль/л. Тоді катіони 3-5-ї групи можуть утворювати осади гідроксидів. Відокремлюючи катіони 3-ї групи від 4-5-ї груп, 10-15 крапель розчину, що нейтралізований (із осадом, якщо той утворився) вмістіть у порцелянову чашку, додайте 10‑5 крапель пероксиду водню й 10‑15 крапель розчину з с(NaOH) = 6 моль/л. Чашку нагрійте на піщаній бані, перемішуючи та не доводячи до кипіння. При цьому надлишок пероксиду водню розкладається, виділяючи пухирці оксигену. Після такої обробки розчин містить оксо‑ та гідроксосполуки елементів у таких окисних станах: Zn (II), Al (III), Cr (VI), Sn (IV), невеликі кількості Cu (II) та Cd (II), а також Ca (II) та лужних металів. Осад містить гідроксиди катіонів 4 -5-ї груп й може містити SnО(ОН)₂(s), якщо в об’єкті аналізу є багато стануму. Цей осад залишають для аналізу 3 та 4‑ї груп (дивись нижче, лабораторна робота 8, стор. 82). Розчин має бути безбарвним, а при наявності Cr (VI) – жовтим. Вміст чашки вилийте у пробірку й відокремте на центрифузі від осаду. З прозорого розчину виявляють катіони 3 ‑ ї групи.

Виявляючи станум, до 2-3 крапель цього розчину (його рН має дорівнювати » 1) додайте 2-3 краплі розчину дитіолу. Залежно від вмісту станума, при його наявності випадає червоний осад або розчин забарвлюється у червоний колір.

Якщо станум виявлено, його слід відокремити, бо він заважає реакції виявлення алюмінію з морином. Відокремлюючи станум, до розчину додайте (у витяжній шафі) по краплях розчин Na₂S, контролюючи, чи досягнуто надлишку реагенту, крапельною реакцією з нітратом плюмбуму на фільтрувальному папері. Під час осадження стануму середовище має залишатися кислим.

Схема ходу аналізу катіонів 3-ї групи

3-6 групи катіонів

NaOH, H₂O₂

Bi(OH)₃¯, MnO(OH)₂¯, Fe(OH)₃¯, SbO(OH)₃¯, Ni(OH)₃¯, Co(OH)₃¯, HgO¯, Mg(OH)₂¯, Cu(OH)₂¯, Cd(OH)₂¯

Al(OH)₄^‑, Zn(OH)₃^‑, Sn(OH)₆^2‑, CrO₄^2‑, Ca²⁺, 6-та група катіонів

NH₄NO₃

Al(OH)₃¯, Sn(OH)₄¯

Zn(NH₃)₄²⁺ CrO₄^2‑

HCl

Al³⁺, SnCl₆^2‑

Виявлення Zn

Виявлення Cr

Виявлення Al

Виявлення Sn

Відокремте осад SnS₂(s) й до частини розчину додайте розчин NaАс до рН » 4. На фільтрувальний папір нанесіть 2-3 краплі розчину морину, підсушіть, освітіть УФ – випромінювачем й додайте 1 – 2 краплі розчину – або того, що утворився після вилучення SnS₂(s), або того, у частині якого не виявили станум. Про наявність алюмінію свідчить зелена флуоресценція, що не зникає, якщо продукт обробити розчином із с(HCl) = 2 моль/л.

Виявляючи цинк, до частини розчину, що залишився після відокремлення гідроксидів алюмінію та стануму, додайте оцтову кислоту до рН = 5-7, й нанесіть краплю розчину на годинникове скло. Додайте по краплі розчину Со(NО₃)₂ (дуже розведеного, «для цинку») й розчину (NН₄)₂Нg(SСN)₄. Поверхню скла потріть скляною паличкою. Не пізніше ніж за 2 хвилини при наявності цинку має випасти блакитний (а не яскраво синій!!) осад. Рекомендуємо здійснювати контрольний дослід, порівнюючи результат із одержаним у системі без Zn²⁺ - іона.

Виявляючи хром, на фільтрувальний папір нанесіть краплю розчину, що аналізують, а поруч – краплю розчину ацетату бензидину. Синє забарвлення там, де перекриваються плями розчинів, свідчить про наявність хрому.

4‑a групa катіонів

Катіони 4‑ї групи є гідролізованими. Солі Ві (III) та Sb (III) легко гідролізуються у воді аж до осадів основних солей. В умовах відокремлення 3-ї групи від 4-ї та 5-ї (лужне середовище в присутності Н₂О₂) утворюються осади Fe(OH)₃(s), MnO(OH)₂(s), SbO(OH)₃(s). На відміну від сполук катіонів 5-ї групи, вони не розчиняються в аміаку в присутності Н₂О₂.

У катіонів Zn²⁺ та Al³⁺, із заповненими зовнішніми 8‑ та 18‑електронними оболонками, постійна ступінь окиснення. Здатними до окисно-відновних перетворень є Fe, Mn, Bi та Sb, що існують у окисних станах: Fe (II) та Fe (IIІ); Mn (II), Mn (IV), Mn (VI) та Mn (VII); Bi (III) та Bi (V); Sb (0), Sb (III) та Sb (V). Хром та станум дією Н₂О₂ у середовищі NaOH окиснюють до CrO₄^2‑ та Sn(OH)₆^2‑. Окисно-відновні властивості проявляються по різному у кислому та лужному середовищах. Відновні властивості Sn (ІІ) посилюються зі збільшенням рН.

Катіони 4-ї групи схильні до утворення комплексів. В аналізі використовують оранжевий комплекс ВіІ₄^‑. У солянокислих розчинах стибій (ІІІ) та стихій (V) існують у хлоридних комплексах SbCl₆^3‑ та SbCl₆^‑. Ферум (ІІ) та ферум (ІІІ) часто маскують, переводячи їх у безбарвні комплекси. Якщо Mn (ІІ), Bi (ІІІ) та Sb (ІІІ) є безбарвними, то Fe²⁺ − блідо-зелений, гідролізований Fe³⁺ − жовтий, Mn²⁺ − блідо-рожевий, MnО₄^‑ − фіолетовий.

Лабораторна робота № 6. Реакції катіонів 4-ї групи.

6.1. Ферум (ІІ) та ферум (ІІІ)

6.1.1. Осадження Fe(OH)₂(s)таFe(OH)₃(s), їх властивості. В окремі пробірки налийте по 2-3 краплі розчинів FeSO₄ та FeCl₃, у кожну додайте рівний об’єм розчину з с(NH₃) = 3 моль/л. Осади відокремте, розділіть на 2 частини й випробуйте їх розчинність у кислоті й у лузі.

Запишіть рівняння реакцій. Чому вживають свіжо приготований розчин FeSO₄? Як він змінюється під дією повітря? Знайдіть lg K реакцій утворення гідроксокомплексів феруму. Чому, готуючи розчини Fe (ІІІ), їх підкислюють? Дослідіть залежність розчинності Fe(OH)₂(s) та Fe(OH)₃(s) від рН за КЛД. Чи в умовах аналізу Fe(OH)₃(s) є помітно амфотерним?

6.1.2. Реакція Fe (ІІ)з диметилгліоксимом (діацетилдіоксимом),

До розчину FeSO₄ додайте кристалик виннокислого натрію, краплю розчину діацетилдіоксиму й 1-2 краплі розчину з с(NH₃) = 3 моль/л. Червоне забарвлення розчину обумовлене внутрішньокомплексною сполукою, що, на відміну від сполуки ніколу, розчинна у воді.

Запишіть рівняння реакцій. У чому роль амоніачного середовища? Які реакції феруму (ІІ) маскують тартрати (солі винної кислоти)?

6.1.3. Реакція Fe³⁺із тіоціанатом.До 2-3 крапель розчину FeCl₃ додайте рівний об’єм насиченого розчину NH₄SCN, із с(КSCN) = 2 моль/л.

Запишіть Ваші спостереження й рівняння реакцій.

6.1.4. Реакції Fe³⁺ізK₄Fe(CN)₆ таFe²⁺ізK₃Fe(CN)₆. В одну з пробірок вмістіть 1-2 краплі розчину FeCl₃, а в іншу стільки ж розчину FeSO₄. У першу додайте 1 краплю розчину K₄Fe(CN)₆, а в другу − розчинуK₃Fe(CN)₆.

Порівняйте осади, що утворились. За одними уявленнями – це

K⁺ + Fe³⁺ + Fe(CN)₆^4‑ D КFe[Fe(CN)₆](s),

K⁺ + Fe²⁺ + Fe(CN)₆^3‑ D КFe[Fe(CN)₆](s),

де продути не відрізняються один від одного, за іншими – це «берлінська лазур», Fe₄[Fe(CN)₆]₃(s), що утворюється у другому випадку внаслідок попереднього окисно-відновного перетворення,

Fe(CN)₆^3‑ + е^‑ D Fe(CN)₆^4‑, Fe²⁺ – е^‑ D Fe³⁺.

Інтенсивне забарвлення є характерним для сполук, у які той самий елемент входить у різних ступенях окиснення.

6.1.5. Окиснення Fe²⁺доFe³⁺. До 2-3 крапель розчину FeSO₄ додайте 2‑3 краплі розчину з с(NаОН) = 6 моль/л й 5-10 крапель розчину Н₂О₂ з масовою часткою 3 %.

Запишіть рівняння реакцій, у тому числі окиснення гідроксиду феруму (ІІ) у гідроксид феруму (ІІІ) в лужному середовищі. Знайдіть їх lg K.

6.2. Бісмут (ІІІ)

6.2.1. Осадження Ві(OH)₃(s). До 2 крапель розчину Ві(NО₃)₃ додайте 3‑4 краплі розчину з с(NH₃) = 3 моль/л. Осад, не промиваючи, розділіть на 2 пробірки й перевірте його розчинність у с(HCl) = 3 моль/л та с(NаОН) = 6 моль/л. (Реакції здійснюють також на темній крапельній пластинці).

Запишіть рівняння реакцій (урахувати комплекси Ві³⁺ із Cl^‑). Чи проявляє бісмут (ІІІ) амфотерні властивості?

6.2.2. Утворення хлориду бісмутилу. До 2-3 крапель розчину Ві(NО₃)₃ додайте 1-2 краплі розчину з с(NH₄Cl) = 4 моль/л й розведіть суміш потрійним об’ємом води.

Відзначте колір осаду. Дослідіть його розчинність у с(HCl) = 3 моль/л.

Запишіть рівняння реакцій. Чому розчини солей бісмуту (ІІІ) готують із додаванням відповідних кислот?

6.2.3. Відновлення бісмуту (ІІІ) станумом (ІІ).Повторіть дослід 4.4.2а.

6.2.4. Реакція бісмуту (ІІІ) iз КІ. До 1 краплі розчину Ві(NО₃)₃ додайте 1 краплю розчину з с(КІ) = 0,5 моль/л. Випадає чорний осад. Додайте ще розчин КІ, перемішуючи, поки осад розчиниться. Розчин розведіть водою, при чому осад утворюється знову.

Запишіть рівняння реакцій. Як впевнитись, що, взаємодіючи з бісмутом, іодид не окиснюється до елементного іоду, що також у розчині жовтий, у осаді темний й розчинний у КІ?

Манган

6.3.1. Осадження Mn(OH)₂(s),MnО(OH)₂(s) та їх властивості.У 2 пробірки налийте по 1-2 краплі розчину Mn(NO₃)₂, в одну з них додайте краплю розчину Н₂О₂ із масовою часткою 3 %, потім у кожну пробірку по 2-3 краплі розчину з с(NH₃) = 3 моль/л.

Відзначте різницю у кольорах осадів, відокремте, промийте та подійте розчином із с(НNО₃) = 3 моль/л. До того з них, що не розчинився, додайте декілька крапель розчину Н₂О₂. Чи тепер осад розчинився?

Запишіть рівняння реакцій між формами, що переважають у відповідних областях рН. Знайдіть lg K реакцій.

6.3.2. Окиснення Mn²⁺ до MnО₄^‑. У пробірку внесіть краплю розчину Mn(NO₃)₂, додайте дистильованої води до верху пробірки, вміст вилийте й додайте 5 крапель дистильованої води. Краплю розведеного розчину нанесіть на крапельну пластинку, додайте краплю розчину НАс й декілька кристаликів КІО₄.

Відзначте колір розчину. Запишіть рівняння реакцій. До якої форми відновлюється тетраоксоіодат (VII)? Яка lg K лінійної комбінації реакцій?

Таблиця 11

Реакції катіонів 4-ї аналітичної групи

6.4. Стибій (ІІІ) та стибій (V) 6.4.1. Осадження Sb(OH)3(s)таSbO(OH)3(s), їх властивості.До 2 крапель розчинів… Запишіть рівняння реакцій.

А група катioнів

У водяних розчинах деякі аквакомплекси катіонів 5-ї групи забарвлені: Со2+ рожевий, Ni2+ зелений, Cu2+ блакитний. Зазвичай для таких комплексів,… Купрум, кобальт і меркурій утворюють сполуки з різним ступенем окиснення, тому… Лабораторна робота № 7. Реакції катіонів 5-ї групи.

Схема ходу аналізу катіонів 4-5-ї груп

Осад, що залишився після лабораторної роботи 5: Bi(OH)₃¯, MnO(OH)₂¯, Fe(OH)₃¯, SbO(OH)₃¯, Ni(OH)₃¯, Co(OH)₃¯, HgO¯, Cu(OH)₂¯, Cd(OH)₂¯, Mg(OH)₂¯

HNO₃, H₂O₂

SbO(OH)₃¯, (Hg¯)

Bi³⁺, Mn²⁺, Fe³⁺, Ni²⁺, Co²⁺, Hg²⁺, Cu²⁺, Cd²⁺, Mg²⁺

NH₃, H₂O₂

Bi(OH)₃¯, MnO(OH)₂¯, Fe(OH)₃¯

Ni(NH₃)₆²⁺, Co(NH₃)₆²⁺, Hg(NH₃)₄²⁺, Cu(NH₃)₅²⁺, Cd(NH₃)₄²⁺, Mg²⁺

NH₂OH×HCl

Hg¯

Ni(NH₃)₆²⁺, Co(NH₃)₆²⁺, Cu(NH₃)₅²⁺, Cd(NH₃)₄²⁺, Mg²⁺

Виявлення Hg

HNO₃

NH₄SCN, HCl, NH₂OH×HCl

MnO(OH)₂¯

СuSCN¯

Ni(NH₃)₆²⁺, Co(NH₃)₆²⁺, Cd(NH₃)₄²⁺, Mg²⁺, SCN^‑

Виявлення Mn

Виявлення Cu

ацетон

Bi³⁺, Fe³⁺

{FeBipy₃}I₂ (Виявлення Cd)

Ni(NH₃)₆²⁺, Co(NH₃)₆²⁺, Mg²⁺

Виявлення Bi

Виявлення Fe

NaF

MgF₂¯

Ni(NH₃)₆²⁺, Co(NH₃)₆²⁺

HCl

H₃BO₃

Hg¯

SbCl₆^‑

Mg²⁺, B(OH)_iF_{4 – i}^‑

KBrO₃

HgBr₄^2‑

Виявлення Sb

Виявлення Ni

Виявлення Co

Виявлення Hg

Виявлення Mg

Лабораторна робота № 8. Аналіз катіонів 4-5 груп.

Осад гідроксидів катіонів 4-5 груп, що здобутий у лабораторній роботі 5 (дивись стор. 69) відокремте на центрифузі, двічі промийте дистильованою водою. Якщо Вам видали як задачу суміш сполук 4-5 груп, починайте з неї.

Щоб відокремити стибій, додайте розчин із с(HNO₃) = 3 моль/л та пероксид водню й нагрійте на водяній бані, перемішуючи. За винятком SbO(OH)₃(s), у розчин переходять усі оксо‑ та гідроксосполуки елементів 4-5 груп, деякі з них – зі зміною окисного стану, оскільки дією пероксиду водню Mn (IV) відновлюється до Mn (II), Co (III) до Co (II), Ni (III) до Ni (II). Осад SbO(OH)₃(s) відокремте й переведіть у розчин, додаючи по краплях хлороводневу кислоту з с = 12 моль/л та перемішуючи. Виявляючи стибій, краплю цього розчину вмістіть на білу крапельну пластинку й додайте розчин родаміну Б. Фіолетовий осад свідчить про наявність стибію. Якщо колір розчину змінився, а осад відсутній, то реакцію повторіть, попередньо розвівши пробу (1 крапля розчину + 10 крапель води). Якщо для цієї лабораторної роботи студентові видано суміш катіонів 4-5 груп (без Sb), то роботу починаємо безпосередньо з наступної операції.

Відокремлюючи катіони 4-ї групи від катіонів 5-ї до розчину, що може містити Fe (III), Mn (II), Bi (III) й катіони 5-ї групи, додайте розчин амоніаку до рН » 9, й 5 крапель розчину пероксиду водню. В осад потрапляють Fe(OH)₃(s), MnO(ОН)₂(s) й BiOOH(s). В розчині залишаються амінокомплекси катіонів 5-ї групи та іон Mg²⁺. Осад двічі промийте водою й обробіть азотною кислотою, с = 3 моль/л, у якій розчиняються гідроксиди Fe та Bi, але не розчиняється MnO(ОН)₂(s).

Виявляючи манган, невелику кількість (на кінчику палички) промитого осаду вмістіть у окрему пробірку, прилийте 5-6 крапель дистильованої води, 2-3 краплі розчину з с(НАс) = 6 моль/л та декілька кристаликів КІО₄. Пробірку нагрійте на водяній бані. Якщо з’явиться осад, відокремте його на центрифузі. Малинове забарвлення розчину свідчить про наявність мангану.

Виявляючи ферум, до 5-7 крапель азотнокислого розчину, що може містити ферум (ІІІ) та бісмут (ІІІ), додайте декілька крапель розчину КSCN. Червоне забарвлення розчину свідчить про наявність феруму.

Виявляючи бісмут, до іншої частини того ж розчину додайте по краплях розчин КІ. Якщо у пробі є бісмут, то випадає чорний осад ВіІ₃(s), що з подальшим додаванням розчину реактиву розчиняється з утворенням комплексів оранжевого кольору. Якщо бісмуту мало, то чорний осад може й не випасти, а лише спостерігається забарвлення розчину.

До розчину амоніачних комплексів катіонів 5-ї групи, що звільнений від пероксиду водню через нагрівання на киплячій водяній бані, додайте розчин хлориду гідроксиламіну. Якщо у пробі наявний меркурій (ІІ), то він виділяється як сірий осад відновленого металічного меркурію. Цей осад відокремте, а до розчину, підкисленому оцтовою кислотою до рН = 4-5, додайте розчини хлориду гідроксиламіну та КSCN. Купрум, якщо він наявний, осаджується як СuSCN(s) білого кольору. Відокремте осад й додайте до нього концентрований розчин NН₃ (с = 15 моль/л). Утворення синього забарвлення підтверджує наявність купруму.

Щоб виявити нікол, кобальт та кадмій, використайте окремі порції розчину, з якого у попередніх операціях відокремлено купрум.

Виявляючи кобальт, до порції розчину додайте рівний об’єм ацетону. Синє забарвлення свідчить про наявність кобальту.

Виявляючи нікол, до іншої порції розчину додайте розчин амоніаку до слабкого запаху, а потім – розчин диметилгліоксиму. Утворення малинового осаду чи малинове забарвлення розчину (залежить від вмісту) свідчить про наявність ніколу.

Виявляючи кадмій, у центрифужну пробірку внесіть краплю розчину триспіридилферум (ІІ) іодиду, поверх неї, не перемішуючи, краплю досліджуваного розчину. При наявності кадмію утворюється червоний осад, який можна відокремити на центрифузі.

Відокремлюючи та виявляючи магній, до решти розчину додайте рівний об’єм розчину NaF. Якщо випадає желеподібний осад, його відокремте на центрифузі, промийте й розчиніть, додаючи розчин борної кислоти. До здобутого розчину додайте розчин із с(NaОН) = 6 моль/л до лужного середовища, й потім 2-3 краплі розчину магнезону. Синє забарвлення осаду свідчить про наявність магнію.

6-а група катіонів

Сполуки катіонів Nа⁺, К⁺ та NН₄⁺, як правило, добре розчинні у воді й інших полярних розчинниках. Саме тому для цієї групи відсутній груповий реагент. Лише з деякими великими за розміром аніони 6-ї групи утворюють малорозчинні сполуки, наприклад, (NH₄)₂Na{Co(NO₂)₆}, Na₂H₂SbO₄, KHC₄H₄O₆. Тому реагенти з відповідними аніонами використовують, щоб виявити катіони 6-ї групи. Ці сполуки схильні до утворення пересичених розчинів, тому у відповідних методиках виявлення потрібне ретельне перемішування розчинів, іноді потирання стінок посуду скляною паличкою, щоб утворити центри кристалізації. Характерну форму кристалів використовують у мікрокристалоскопічних реакціях.

Катіони Nа⁺, К⁺ та NН₄⁺ є безбарвними. Іони Nа⁺ та К⁺ не беруть участі у кислотно-основних перетвореннях (інакше кажучи, не піддаються «гідролізові»), а іон NН₄⁺ бере участь у кислотно-основній рівновазі

NН₄⁺ D NН₃ + Н⁺, lg K_a = ‑ lg K_H = 9,24.

Катіони 6-ї групи не схильні відігравати роль комплексоутворювачів, проте можуть входити до зовнішньої сфери комплексних сполук.

Ступінь окиснення іонів Nа⁺ та К⁺ є сталою, вони не беруть участі в окисно-відновних реакціях. Катіон NН₄⁺ окиснюють (до елементного нітрогену) досить сильні окисники, як хлорна вода, «царська горілка» тощо.

Виявляючи Nа⁺ та К⁺, зручно використовувати забарвлення полум’я.

Лабораторна робота № 9. Реакції катіонів 6-ї групи.

Натрій

9.1.1. Мікрокристалоскопічне виявлення Nа⁺. На сухе предметне скло нанесіть краплю розчину NaCl, випарте, охолодіть. Поряд нанесіть краплю розчину реагенту діоксоуран(VI) ацетату, UO₂Ac₂, з’єднайте її з залишками першої краплі. Через хвилину розгляньте під мікроскопом зеленкувато-жовті або безбарвні тетраедричні або октаедричні кристали NaAc × UO₂Ac₂, що утворились.

9.1.2. Реакція з кроконатом калію,К₂С₅О₅. До 2-3 крапель розведеного розчину NаNO₃ у порцеляновій чашці додайте рівний об’єм розчину кроконату калію,

Випарте розчин на піщаній бані. На стінках чашки з’являється червона смужка осаду подвійної солі NаКС₅О₅.

Повторіть дослід, замінивши NаNO₃ на NН₄NO₃. Чи заважають іони амонію реакції виявлення калію?

Калій

9.2.1. Реакція з гідротартратом натрію,NаНС₄Н₄О₆. До 4-5 крапель розчину КNO₃ додайте рівний об’єм розчину NаНС₄Н₄О₆. Щоб пришвидшити утворення білого осаду КНС₄Н₄О₆(s), потріть скляною паличкою внутрішні стінки пробірки або збовтайте її вміст.

Розділивши осад на 4 частини, перевірте його розчинність у гарячій дистильованій воді та розчинах із с(HCl) = 3 моль/л, с(NaOH) = 6 моль/л, с(HAc) = 0,5 моль/л.

Повторіть дослід, замінивши NН₄NO₃ на КNO₃.

Запишіть рівняння реакцій. Використовуючи КЛД для системи КНС₄Н₄О₆(s) ‑ рН, визначте діапазон рН, що є оптимальним для осадження КНС₄Н₄О₆(s).

9.2.2. Реакція зNа₃Со(NО₂)₆. До 1-2 крапель розчину КNO₃ додайте рівний об’єм розчину Nа₃Со(NО₂)₆.

Відзначте колір К₂NаСо(NО₂)₆(s). Повторіть дослід, замінивши КNO₃ на NН₄NO₃.

9.2.3. Реакція з тетрафенілборатом натрію. До 1-2 крапель нейтрального або слабко кислого розчину КNO₃ додайте рівний об’єм розчину NаВ(С₆Н₅)₄.

Запишіть рівняння реакції осадження КВ(С₆Н₅)₄(s). Повторіть дослід, замінивши КNO₃ на NН₄NO₃. Чи заважає NН₄⁺ виявленню К⁺ за реакціями 9.2.1 – 9.2.3?

9.2.4. Мікрокристалоскопічне виявлення К⁺. На чисте, сухе предметне скло нанесіть краплю розчину солі К⁺, випарте насухо, охолодіть й обробіть краплею розчину Na₂Pb{Cu(NO₂)₆}, гексанітрокупрата(ІІ) натрію – плюмбуму. Через хвилину чорні кубічні кристали К₂Pb{Cu(NO₂)₆}, що утворились, розгляньте під мікроскопом.

Амоній

9.3.1. РеакціяNН₄⁺з гідроксидами натрію або калію. До 2 крапель розчину NН₄Cl додайте рівний об’єм розчину NаOН або КОН. Пробірку нагрійте на водяній бані. Не торкаючись стінок, на яких може бути лужний розчин, внесіть стрічку вологого червоного лакмусового паперу у випари. Про що свідчить зміна кольору лакмусового паперу?

Запишіть рівняння реакції.

9.3.2. РеакціяNН₄⁺з реактивом Несслера. До 1-2 крапель попередньо розведеного розчину NН₄Cl додайте 1-2 краплі розчину реактиву Несслера. Утворюється червоно-бурий осад (Hg₂N)I×Н₂О(s).

Нагадуємо, що розчини з вмістом меркурію слід збирати у спеціально призначеній банці.

9.3.3. ВилученняNН₄⁺. Розчин об’єкта, з якого слід вилучити NН₄⁺, вмістіть у чашку, підкисліть декількома краплями розчину з с(НСl) = 12 моль/л, випарте насухо, сухий залишок прожарте, поки сіль амонію, NН₄Сl, повністю не сублімується (проба з реактивом Несслера (дослід 9.3.2).

Запишіть рівняння реакції. Яким реакціям виявлення заважає амоній? Як використати вивчену операцію, аналізуючи катіони 6-ї групи?

Таблиця 13

Реакції катіонів 6-ї аналітичної групи

Лабораторна робота № 10. Аналіз катіонів 6-ї групи.

Послідовність операцій аналізу суміші катіонів 6-ї групи обумовлено такими факторами:

присутність катіону NH₄⁺ заважає виявленню катіону K⁺ усіма реактивами та катіону Na⁺ реактивом K[Sb(OH)₆];
реакції виявлення катіону NH₄⁺ дією лугів при нагріванні та реактивом Несслера є специфічними;
реакції виявлення катіону Na⁺ дією диоксиуранацетату є специфічною.

Зважаючи на це, сформулюємо особливості ходу аналізу.

Аналіз суміші катіонів 6-ї групи (нітратів, хлоридів або сульфатів):

1. Для аналізу слід одержати водний розчин суміші.

2. Визначте середовище у розчині об’єкту аналізу; для цього краплю розчину скляною паличкою нанесіть на смужку індикаторного паперу, порівняйте її колір із шкалою й визначте рН; слабкокисле середовище може бути обумовленим наявністю катіону NH₄⁺.

3. Виявлення катіону NH₄⁺.

Проба на присутність катіону NH₄⁺ дією лугу при нагріванні (дивись дослід 9.3.1).
Проба на присутність катіону NH₄⁺ дією реактиву Несслера (дивись дослід 9.3.2).

На основі цих проб вирішують, чи є у пробі катіон NH₄⁺.

4. Вилучення катіону NH₄⁺, якщо він виявлений.

5-6 крапель розчину об’єкта вмістіть у порцеляновий тигель № 1 випарте й прожарте сухий залишок, поки «білий дим»не припинить виділятися (дивись дослід 9.3.3).

Перевірте повноту вилучення NH₄⁺, охолодивши тигель, перенісши декілька кристалів сухого залишку в пробірку, розчинивши їх у 1-2 краплях дистильованої води й 2-3 краплях реактиву Несслера; якщо утворюється червоно-бурий осад, то NH₄⁺ вилучений не повністю й сухий залишок додатково прожарте, повторивши потім описану пробу.

5. Виявлення катіону K⁺. Розчиніть сухий залишок, що здобутий після операції 4, у 3-4 краплях дистильованої води. Розчин має бути прозорим. Звичайно, якщо NH₄⁺ не виявлено, замість цього розчину у подальшому використайте частину розчину, здобутого після операції 1.

Краплю розчину перенесіть у пробірку й здійсніть пробу на присутність катіону К⁺ із гідротартратом натрію, NaНС₄Н₄О₆, або гексанітрокобальт (ІІІ) атом натрію, Na₃[Co(NO₂)₆] (дивись досліди 9.2.1 та 9.2.2), або мікрокристалоскопічну пробу з Na₂Рb[Cu(NO₂)₆] (дивись дослід 9.2.4).

На основі цих проб зробіть висновок про наявність або відсутність катіона К⁺.

6. Виявлення катіона Na⁺. Використовуючи інші краплі розчину, такого, як і у пробі 5, здійсніть мікрокристалоскопічну пробу на присутність катіона Na⁺ з диоксоуранацетатом, UO₂Ac₂ (дослід 9.1.2) або з кроконатом калію К₂С₅О₅ (дослід 9.1.1).

На основі цих проб робимо висновок про наявність або відсутність катіону Na⁺.

Аналіз катіонів 6-ї групи з суміші катіонів усіх груп. Аналіз починаємо з виявлення катіона NH₄⁺.

Щоб аналізові інших катіонів не заважали катіони 1-5 груп, останні можна відокремити, нейтралізувати розчин доданками НСl або NH₃, а потім додати розчин (NH₄)₂СО₃ до повноти осадження відповідних карбонатів або гідроксидів. Відокремте розчин, випарте й прожарте, щоб розкласти й вилучити сполуки амонію. Залишок розчиніть у воді та з розчину виявте Na⁺ та К⁺, як описано вище.

Зауважимо, що у сірководневій схемі систематичного аналізу катіонів повертатися до первинного розчину непотрібно, бо сторонні катіони вилучаються група за групою, поки в останній не залишиться Na⁺ та К⁺, до якого додається лише NH₄⁺ із групових реактивів.

Аніони

Для аніонів характерне велике різноманіття хімічних властивостей. Деякі з них здатні до окисно-відновних перетворень (табл. 13), так що в розчинах можуть бути несумісними, й розкладатися при підкисленні з утворенням газоподібних продуктів (CO₃^2‑, SO₃^2‑, S₂O₃^2‑, NO₂^‑), тощо. Це утруднює алгоритми підготовки проб (зокрема, розчинення твердих зразків) та систематичного аналізу. Тому велике значення мають попередні випробування на окисники, відновники, наявність нестійких продуктів. Окисно-відновні перетворення здебільшого полегшуються у кислому середовищі. Якщо вихідний розчин був лужним, уникаємо його підкислення, бо воно може істотно змінити аніонний склад. А такі сильні окисники, як MnO₄^‑, несумісні з відновниками навіть у лужному середовищі. Реагенти для випробувань на окисно-відновні властивості аніонів (дивись нижче, досліди 11.1.3 та 11.1.4), наведено у табл. 13.

Таблиця 14

Окисно-відновні властивості аніонів

Групова ознака	Аніони	Реагент
Окисники	CrO₄^2‑, NO₂^‑, IO₃^‑, ClO₃^‑, AsO₄³^‑	KI + H₂SO₄
CrO₄^2‑, NO₂^‑, IO₃^‑, ClO₃^‑	MnCl₂ + HCl
Відновники	Cl^‑, Br^‑, I^‑, C₂O₄^2‑, SO₃^2‑, S₂O₃^2‑, S^2‑, (NO₂^‑)	KMnO₄ + H₂SO₄
SO₃^2‑, S^2‑	I₂ + H₂SO₄ + крох-маль
Індиферентні	CO₃^2‑, SO₄^2‑, PO₄^3‑	-

Якщо вихідним об’єктом для аналізу є тверда речовина, то перш за все її намагаються розчинити у воді. Якщо вона розчиняється повністю і розчин не є кислим, то його піддають аналізові під назвою «водяна витяжка» (ВВ). Від ВВ відмовляються, якщо розчинення не є повним або розчин є кислим. Тоді до речовини додають розчин Nа₂СО₃ й нагрівають, перемішуючи. Аніон СО₃^2‑ створює лужне середовище, а у мало розчинних солях об’єкт конкурує за катіони, утворюючи малорозчинні карбонати й вивільняючи аніони з цих солей. Утворений розчин піддають аналізові під назвою «содова витяжка» (СВ). Звичайно, деякі солі з дуже малим добутком розчинності (наприклад, PbS¯ або AgI¯) не обмінюються аніоном із розчином карбонату, тому їх аніон не представлено у СВ.

Ми застосовуємо аналіз аніонів за Добінсом, пристосований до практикуму І. У. Мартинченком та М. П. Комарем. Груповими реактивами, що осаджують солі відповідних аніонів, є ацетати кальцію, барію, кадмію та аргентуму (табл. 14). Додаючи їх, уводимо в систему іон ацетату. Отже, вміст останнього у системі слід виявляти в окремій порції об’єкта, до якої ще не додавали групових реагентів.

Таблиця 15

Класифікація аніонів за реакціями осадження

№ групи	Реагент, що додають, утворюючи осад	Склад групи
	с(СаАс₂) = = 0,5 моль/л	SiO₃^2‑, SiF₆^2‑, IO₃^‑ (1-а підгрупа)
CO₃^2‑, SO₃^2‑, As(OH)₄^‑, AsO₄^3‑, PO₄^3‑, IO₃^‑ (2-а підгрупа)
	с(ВаАс₂) = = 0,5 моль/л	SO₄^2‑, CrO₄^2‑, B(OH)₄^‑
	с(СdАс₂) = = 0,5 моль/л	S^2‑, B(OH)₄^‑
	AgАс, насичений	S₂O₃^2‑, SCN^‑, Cl^‑, Br^‑, I^‑
	-	NO₂^‑, NO₃^‑, ClO₃^‑

Лабораторна робота № 11. Реакції аніонів.

11.1. Попередні випробування

11.1.1. Визначення рН розчину.Оцінюючи рН, нанесімо краплю розчину на смужку універсального індикаторного паперу. Якщо рН > 7, то у розчині можлива присутність усіх аніонів, що ми вивчаємо. Якщо ж рН < 2, то у розчині відсутні аніони слабких летких кислот: СО₃^2‑, S^2‑, SО₃^2‑, S₂O₃^2‑.

11.1.2. Проба на присутність аніонів нестійких кислот.До 5-6 крапель розчину додайте 3-4 краплі розчину з c(H₂SO₄) = 1 моль/л й cпocтepiгайте, чи виділяються пухирці газу, якщо розчин обережно струснути. Якщо газ виділяється, то можлива присутність аніонів СО₃^2‑ чи SО₃^2‑. Якщо з'являється каламуть, можлива наявність іонів S₂О₃^2‑ або суміші іонів SО₃^2‑ та S^2‑ (дивись дослід 11.14.4).

Проби на присутність аніонів‑відновників.

б) До 3-4 крапель розчину, що підкислений рівним об’ємом розчину з с(Н2SО4) = 1 моль/л, додайте 1-2 краплі розчину КМnО4 Якщо КМnО4 знебарвлюється,… 11.1.4. Проби на присутність аніонів‑окисників.Для проб використовуйте… (а) Додайте розчин НСl до кислої реакції, 3‑4 краплі ССl4, 1‑2 краплі розчину КІ. Шар ССl4 забарвлюється…

Лабораторна робота № 12. Аналіз аніонів.

Якщо аналізові на присутність аніонів піддають тверду речовину, то перш за все намагаємось аніони перевести у розчин як ВВ або СВ (дивись початок розділу «Аніони»). Нагадаймо, що деякі мало розчинні солі − сульфіди, сульфати, фосфати, силікати, а також галогеніди аргентуму погано обмінюють свій аніон на CO₃^2‑ (через занадто малу константу рівноваги реакції перетворення осадів). Якщо за систематичним аналізом відповідних аніонів у содовій витяжці не виявимо, то їх слід шукати у залишку від содової витяжки.

Аналіз починаємо з попередніх випробувань за методиками розділу 11.1. Протокол цих проб записуємо в лабораторному журналі й висновки з нього використовуємо у подальшому аналізі. Ці проби логічно вмістити у загальну звітну карту аналізу аніонів.

Дерево, що відображає подальший аналіз, ми відображати не будемо – дуже багато аніонів з усіх аналітичних груп воно мало б охопити. Наслідуючи методичні розробки професора Л. П. Адамовича, подамо звітну картку для випадку наявності всіх аніонів, що вивчались у навчальному процесі (табл. 16). У ній попередні випробування не внесено. Подробиці операцій подано в описі лабораторної роботи 11 та у коментарях, що наведено після таблиці. Номери коментарів відповідають номерам операцій у звітній картці.

Коментарі до звітної картки (табл. 16)

1. Виявлення СО₃^2‑. Якщо об’єктом є тверда речовина, то використовуємо або безпосередньо її, або водяну витяжку. Пробу здійснюємо у спеціальному пристрої (дослід 11.2), додавши окисник, щоб усунути перешкоди від газу SО₂.

2. Осадження 1-ї групи. Використаймо содову або водяну витяжку (останню, якщо потрібно, підлуговуємо розчином амоніаку до слабкого запаху). Випадає білий осад солей аніонів 1-ї групи з катіоном Са²⁺. Якщо концентрація SO₄^2‑ є високою, то може випасти й СаSO₄. Осад промиваємо двічі водою з домішкою СаАс₂. Якщо осад забарвлено у жовтий колір через адсорбцію іона CrO₄^2‑, то його промиваємо аж поки промивні води не перестануть давати осад із іонами Pb²⁺. Першу промивну воду додаємо до 2, решту відкидаємо.

3. Розділення 1-ї групи на підгрупи є нечітким. Окисники та відновники з 2-ї підгрупи можуть взаємодіяти, коли осад розчиняють. Так, IO₃^‑ окиснює переважаючі в кислому середовищі SO₂ або As(OH)₃. Ми не можемо запобігти всім цим ускладненням. Якщо ускладнень немає, то, обробляючи кислотою осад, що містить СаSO₃, можемо відчути запах SO₂, чому заважає власний запах НАс. Через леткість SO₂ виявляти SO₃^2‑ із F3 слід зразу.

4-5. Виявлення SO₃^2‑ (2-а підгрупа 1-ї групи). Додаючи BaCl₂ до підкисленого мінеральною кислотою F3, осаджуймо ВаSO₄, якщо іон SO₄^2‑ попав сюди через часткову розчинність СаSO₄, або утворився через окиснення інших аніонів, що містять сульфур. Цей осад відкидаємо, а до розчину додаємо Н₂О₂, що окиснює SO₃^2‑ до SO₄^2‑. Нагріваємо, руйнуючи надлишок Н₂О₂. Утворена тепер каламуть може містити ВаSO₄, тоді наявний SO₃^2‑.

6. Виявлення Аs(ОН)₄^‑. У середовищі з с(НСl) = 3 моль/л тільки Аs(ОН)₄^‑, що може міститись у F3, здатен давати жовтий осад із Н₂S, що утворюється у кислому середовищі з доданого Na₂S. На жаль, якщо у F3 виявлено SО₃^2‑, то у кислому середовищі утворюється біла каламуть сульфуру (дослід 11.14.4), що ускладнює й без того нечіткий аналіз 2-ї підгрупи.

7. Виявлення РО₄^3‑. 5 крапель F3 + 10 крапель молібденової рідини нагріваємо до » 40 ^оС й потремо стінки пробірки скляною паличкою. Жовтий кристалічний осад свідчить про наявність РО₄^3‑. Аналогічний осад із АsО₄^3‑ не утворюється, бо арсен маскуємо у стійкий комплекс із іонами тартрату. Іони SО₃^2‑ чи S₂О₃^2‑ відновлюють осад до «молібденової сині».

Таблиця 16

Хід аналізу аніонів (Р0 – вихідна суха речовина,

F0 – ВВ або СВ)

№	Об’єкт	Реактив	Результат	Висновок	Імовірний склад
Осаду	Розчину
	P0 + K₂CrO₄	H₂SO₄, 3 моль/л	СО₂, Р білий у поглиначі із розчином Ca(OH)₂	СО₃^2‑	СаСО₃	-
	F0	СаАс₂	Р білий	Є 1-а група	СaSiO₃, СaCO₃, СaSiF₆, СaSO₃, CaSO₄, Ca(IO₃)₂, Ca₃(AsO₄)₂, CaHPO₄, Ca₅OH(PO₄)₃, Ca(As(OH)₄)₂
	P2	HAc, 3 моль/л	Р лишився	Є 1-а підгрупа	СaSiO₃, СaSiF₆, CaSO₄, Н₂SiО₃, Ca(IO₃)₂	SO₂, As(OH)₃, HAsO₄^‑, HРO₄^‑, Н₂SiО₃, ІО₃^‑
	рF3 + HCl	BaCl₂	Р білий	-	BaSO₄	SO₂
	рF4	H₂O₂, t^o	Р білий	SO₃^2‑	BaSO₄	SO₂
	рF3 + HCl, 3 моль/л	Na₂S	Р жовтий	As(OH)₃^‑	As₂S₃	-
	рF3 + HNO₃, конц.	Na₂C₄H₄O₆ + (NH₄)₂MoO₄	Р жовтий	PO₄^3‑	(NH₄)₃H₄P(Mo₂O₇)₆

Таблиця 16 (продовження)

№	Об’єкт	Реактив	Результат	Висновок	Імовірний склад
Осаду	Розчину
	рF3 + HNO₃, конц.	(NH₄)₂MoO₄	Р жовтий	AsO₄^3‑ , якщо не було РО₄^3‑	(NH₄)₃H₄As(Mo₂O₇)₆
	P8	NH₃	F	-	-	AsO₄^3‑, PO₄^3‑
	F9	MgCl₂	Р білий	-	Mg(NH₄)PO₄, Mg(NH₄)AsO₄	-
	P10	HCl + KI + CCl₄	фіолетовий шар CCl₄	AsO₄^3‑		І₂
	Р3	HCl, 3 моль/л	P ® F (частково)		H₂SiO₃, CaSiO₃, Ca(IO₃)₂	SiF₆^2‑, IO₃^‑
	рF12	NaAc	Р білий	SiF₆^2‑	CaSiF₆
	P12	HCl, конц.	P ® F (частково)	-	H₂SiO₃ (гель)	H₂SiO₃ (золь), ІО₃^‑
	рF14	Na₂SO₃ + CCl₄	фіолетовий шар CCl₄	IO₃^‑		I₂, I₃^‑
	P14 + F14	t » 150^oC
	P16	HCl, 3 моль/л	Р білий	-	SiO₂
	P17	KNaCO₃, t^o	топлення		Na₂SiO₃
	P18	H₂O	вилуговування			SіО₂

Таблиця 16 (продовження)

	F19	(NH₄)₂MoO₄ + бензидин	P синій	SiО₃^2‑	молібденова синь + бензидинова синь	-
	F2	ВаАс₂	Р жовт.	Є 2-а група	ВaCrO₄, BaSO₄, Ba(BO₃)₂	3 – 5 групи, В(ОН)₄^‑
	pF0	висушити + H₂SO₄, конц. + СН₃ОН	зелене полум’я	В(ОН)₄^‑		В(OСН₃)₃
	Р21	НCl, 3 моль/л	P ® F (частково)	-	BaSO₄	Сr₂O₇^2‑
	рF23	Перевірина реакція на Сr₂O₇^2‑,, за 4.3.3 чи 4.3.4.
	Р23	Перевірина реакція на SO₄^2‑, за 11.9.
	F21	CdAc₂	Р жовт.	Є 3-а група	CdS, Cd(BO₂)₂	4, 5 групи
	рF26	CuSO₄	Р жовтий ® P чoрн.	S^2‑	СuS	-
	рF26 + HCl	I₂ + KI	знебарвлення	S₂О₃^2‑		І₂ ® І^‑
FeCl₃	F фіолетовий (забарвлення нестійке)	S₂О₃^2‑		Fe(S₂O₃)^‑
26 a	(здійснюють, якщо виявлено S₂O₃^2‑)
F26	H₂SO₄, 3 моль/л, t^o	SO₂, S¯			SCN^‑, Cl^‑, Br^‑, I^‑, 5-a група
	F26 або F26а	AgNO₃	Р білий	-	AgSCN, AgCl, AgBr, AgI	5-a група + NO₃^‑

Таблиця 16 (продовження)

№	Об’єкт	Реактив	Результат	Висновок	Імовірний склад
Осаду	Розчину
	рP29	NaCl, конц.			AgSCN, AgCl, AgBr, AgI	SCN^‑, Cl^‑,
	F30	FeСl₃	F рожевий	SСN^‑		FeSCN²⁺
	P29	прожарити			Ag, AgCl, AgBr, AgI
	Р32	H₂SO₄, 3 моль/л + Zn	Р білий ® Р чоний	-	Ag , Zn	Cl^‑, Br^‑, I^‑, Zn²⁺, SO₄^2‑
Якщо SCN^‑ не виявлено, то операції 34-38 здійснюють безпосередньо з F26 (якщо S₂О₃^2‑ відсутній), або із F26а.
	рF33	Cl₂ + CCl₄	фіолетовий шар CCl₄	І^‑		І₂
	F34	надлишок Cl₂	жовтий шар CCl₄	Br^‑		Br₂
	рF33	AgNO₃	P білий		AgCl, AgBr, AgI
	P36	NH₃ або розчин Фаургольта	P ® F (частково)	Є Cl^‑ ?	AgBr, AgI	Ag(NH₃)₂⁺, Cl^‑
	F37	HNO₃, 3 моль/л	Р, біла каламуть	Cl^‑	AgCl
	F26	AgAc	Р	-	Ag₂S₂O₃, Ag₂S, AgSCN, AgCl, AgBr, AgI	5-a група
	рF39	реактив Грісса	рожеве забарвлення	NO₂^‑		азобарвник
Якщо NO₂^‑ виявлено, то

Таблиця 16 (продовження)

№	Об’єкт	Реактив	Результат	Висновок	Імовірний склад
Осаду	Розчину
	F39	нітритон	P білий		похідне триазолу	NO₃^‑, ClO₃^‑
	рF41	Fe²⁺ + H₂SO₄	буре кільце	NО₃^‑		FeNO²⁺
	рF41	NaOH	Р		Ag₂O, Сd(OH)₂	NO₃^‑, ClO₃^‑
	рF43	стоп Деварда	NН₃	NО₃^‑	Cu	Cl^‑, Al(OH)₄^‑, Zn(OH)₃^‑
	рF44 + HNO₃	AgNO₃	Р білий	ClO₃^‑	AgCl
Якщо в об’єкті не виявлено SО₃^2‑ або S₂О₃^2‑, а також іонів – окисників (таблиця 12), то операції 48 – 49 здійснюємо безпосередньо з F0, інакше SО₃^2‑ та S₂О₃^2‑ окиснюємо, а окисники осаджуємо в операціях 46 та 47.
	рF0	H₂O₂, t^о	-	-	-	-
	рF0 або F46	хлориди (або нітрати) іонів – осадників відповідних груп	Р	-	-	-
	рF0 або F46 чи F47	H₂SO₄, 3 моль/л	запах НАс	Ас^‑	-	-
	рF0 або F46 чи F47	конц. H₂SO₄, С₂Н₅ОН	запах складного ефіру	Ас^‑	-	-

8-11. Виявлення АsО₄^3‑. 5 крапель F3 + 10 крапель концентрованої HNO₃ + 10 крапель молібденової рідини нагріймо до » 40 ^оС й потремо стінки пробірки скляною паличкою. Якщо РО₄^3‑ не виявлено, то жовтий кристалічний осад свідчить про наявність АsО₄^3‑. Якщо ж РО₄^3‑ виявлено, то F8 переводять у MgNH₄PO₄(s) та у MgNH₄AsO₄(s). Тільки As (V), якщо він міститься в осаді, здатен у операції 11 окиснити І^‑. Реакції не дає Р (V).

12. Аналіз 1-ї підгрупи 1-ї групи. Дія розчину з с(НСl) = 3 моль/л на Р3 переводимо СаSіО₃ повністю або частково у H₂SіО₃. Ці речовини залишаються в осаді, а SiF₆^2‑ повністю надходить до розчину. H₂SіО₃ тут випадає як осад, подібний до холодцю.

13. Виявлення SiF₆^2‑. До F3 додаємо надлишок NaAc, створюючи помірно кисле середовище (рН » 5) й знову випадає легка каламуть СаSiF₆.

14-15. Виявлення ІО₃^‑. Для реакції беремо сухий реагент Na₂SO₃ у дуже невеликій кількості, оскільки його надлишок може спричинити відновлення IO₃^‑ не тільки до І₂, а й до І^‑ (дослід 11.21.2), й шар CCl₄ залишиться безбарвним. Якщо тут проба на ІО₃^‑ привела до негативного результату, то, беручи до уваги, що розділення ІО₃^‑ на групи не є чітким, його слід спробувати виявити у F12 й навіть у F3.

16-20. Виявлення SiО₃^2‑. Н₂SiО₃ схильна утворювати колоїдні розчини, тому її дегідратують, двічі висушуючи з с(НСl) = 12 моль/л на водяній бані. Здобутий SiО₂ стоплюємо з КNaСO₃ у петлі з платинового дроту. Вилуживши водою стоп, наявність іона SiО₃^2‑ у розчині виявляємо реакцією з молібдатом та бензидином (дослід 11.6.3). Якщо SiО₃^2‑ не виявлено, цю реакцію можна здійснити з F0. Оскільки вона не є специфічною (її дають й інші гетерополікислоти – фосфорно-молібденова, арсено-молібденова; бензидинова синь може утворитися під впливом інших окисників, наприклад, СrО₄^2‑ тощо) – то з вихідного розчину спочатку виділяємо SiО₂, прокип’ятивши F0 із NН₄Сl та 2-3 рази підсушивши осад із НСl. Промитий осад стоплюємо з КNaСO₃ й далі чинимо так, як вказано вище.

21. Осадження 2-ї групи. Якщо з ВаСl₂ випадає жовтий осад, тобто СrО₄^2‑, а якщо осад чисто білий, то СrО₄^2‑ відсутній. Якщо немає жодного осаду, то відсутні як СrО₄^2‑, так і SО₄^2‑, але В(ОН)₄^‑, що не піддається чіткому розділенню на групи, слід все одно шукати. Осад 2-ї групи двічі промивають водою.

22. Виявляти В(ОН)₄^‑ найкраще з частини F0 (у якій не повинно бути катіонів Ba²⁺ та Cu²⁺). Бор виявляємо, як описано у досліді 11.2.2.

23. Виявлення СrО₄^2‑ (або Сr₂О₇^2‑). Застосовуємо реакції, що вивчені для аналізу катіонів (наприклад, бензидинову, реакція 4.3.3).

24. Виявлення SО₄^2‑. Оскільки на цьому етапі роботи як нерозчинений може залишитися не тільки осад ВаSО₄, а й, наприклад, SіО₂, то осад слід перевірити на наявність у ньому сульфуру – за реакцією «сірчаної печені», 11.9.3).

25-26. Осадження 3-ї групи та виявлення S^2‑. Жовтий осад, що випадає за операцією 26, є ознакою іона S^2‑. Щоб це перевірити, осад змочимо краплею розчину CuSО₄. Осад CdS має змінити колір на чорний. Іон В(ОН)₄^‑ у цьому осаді не виявляють.

27. Виявлення S₂О₃^2‑. Розчин іона І₃^‑ у цих умовах може знебарвити лише іон S₂О₃^2‑. Утворення нестійкого фіолетового комплексу Fe(S₂O₃)₂^‑ спостерігаємо, якщо відсутній SCN^‑.

28. Вилучення S₂О₃^2‑. Виявивши S₂О₃^2‑, його руйнуємо у всьому об’ємі F26, нагріваючи останній із розчином Н₂SО₄, с(Н₂SО₄) = 3 моль/л, поки не зникне запах SО₂. Сульфур (сірку), що випав, відокремлюємо.

29-31. Виявлення SСN^‑. Частину розчину, що містить 4-у та 5-у групи аніонів, але без S₂О₃^2‑, обробляємо надлишком розчину AgNO₃. Промитий осад струшуємо із насиченим розчином NaCl. Через зміщення рівноваги реакції

AgSCN(s) + Cl^‑ D AgCl(s) + SCN^‑

у розчині встановлюється невелика концентрація іонів SCN^‑, яку виявляємо за блідо-рожевим забарвленням, коли додають краплю розчину FeCl₃.

32-33. Руйнування SCN^‑ й одержання розчину галогенідів. Оскільки SCN^‑ заважає виявленню іонів галогенідів, то його слід вилучити, прожарюючи осад Р29,

2 AgSCN(s) + 4 О₂ D 2 Ag(s) + 2 CО₂ + 2 SО₂ + N₂.

Галогеніди аргентуму в цих умовах стоплюються, не змінюючись хімічно. Якщо надалі стоплену решту осаду піддати дії Zn й H₂SO₄, то у розчин переходять іони галогенідів, наприклад,

2 AgI(s) + Zn(s) + 2 H⁺ D 2 Ag(s) + Zn²⁺ + I^‑.

34-35. Виявлення І^‑ та Br^‑. І^‑ та Br^‑, контактуючи з Сl₂, спочатку утворюють вільний І₂, що, розчиняючись у СCl₄, забарвлює шар останнього у фіолетовий колір. Надлишок Сl₂ знебарвлює розчин

I₂ + 5 Cl₂ + 6 H₂O D 2 IO₃^‑ + 10 Cl^‑ + 12 H⁺,

а бром окиснюється до елементного стану

2 Br^‑ + Cl₂ D Br₂ + 2 Cl^‑,

забарвлюючи шар СCl₄ у жовтий колір.

36-38. Виявлення Cl^‑. Із суміші AgCl(s) та AgI(s) розчин NН₃ діє лише на AgCl(s) із добутком розчинності, набагато більшим, ніж для AgI(s). Отже, якщо AgBr(s) відсутній, то Р36 обробляють розчином із с(NН₃) = 3 моль/л. Підкислюючи здобутий розчин, каламуть спостерігаємо лише при наявності Cl^‑. Для суміші AgCl(s) та AgBr(s) розчин лише NН₃ як засіб відокремлення непридатний, бо він помітно розчиняє AgBr(s). Тоді вживаємо реактив Фаургольта (Ag⁺ − буферний розчин із переважаючими компонентами Ag(NН₃)₂⁺ та NН₃). Наявність у ньому продукту розчинення, іона Ag(NН₃)₂⁺, послаблює розчинність як AgCl(s), так і AgBr(s). Останній майже не розчиняється, дозволяючи виявити іон Cl^‑ у присутності Br^‑.

39. Відокремлення 4-ї групи аніонів від 5-ї. До F26 додаємо AgАс, поки осадження не буде повним. Осад відкидають (у банку для збирання солей аргентуму), бо 4-у групу вже проаналізовано. У розчині виявляємо 5-у групу аніонів.

40. Виявлення NО₂^‑. Використаймо вельми чутливу реакцію Грісса (дослід 11.7.1), де утворюється рожевий барвник – п-сульфобензоазонафтиламін. Можна також скористатися «реакцію на кільце», що відома як реакція на іон NО₃^‑ (дослід 11.6.1). На відміну від щойно згаданої реакції, тут замість концентрованої Н₂SО₄ слід використати розведену, або НАс. Оскільки окремих шарів рідини тут не утворюється, результатом буде не кільце, а буре забарвлення усього розчину.

41. Відокремлення NО₂^‑, що заважає виявленню NО₃^‑, зручно здійснювати дією реактиву Мартинченко-Красивицького (дослід 11.7.3. Доданок NаОН після реакції осаджує надлишок реагенту, а у розчині шукаємо NО₃^‑ та ClО₃^‑. Якщо нітритон відсутній, то до F39 додаємо (NН₄)₂SО₄ й кип’ятимо протягом 30 хв. При цьому NО₂^‑ вилучається за реакцією

NH₄⁺ + NO₂^‑ D N₂(g) + 2 H₂O.

Проте деякою мірою відбувається й перетворення NO₂^‑ у NO₃^‑,

3 NO₂^‑ + H₂O D NO₃^‑ + 2 NO + 2 OH^‑,

тому цей процес не можна вважати за цілком задовільний.

42-45. Виявлення NO₃^‑. До F41 можна застосувати реакцію «бурого кільця» (дослід 11.6.1). Оскільки F41 порівняно із F0 є вельми розведеним, а реакція не є досить чутливою, то рекомендуємо, випаривши його, попередньо сконцентрувати разів у 5-8 й здійснити ще одну реакцію виявлення NO₃^‑ через відновлення до NН₃ (дослід 11.6.2). Іон ClО₃^‑ при цьому відновлюється до Cl^‑, який можна виявити описаними вище реакціями (дослід 11.3.1).

46-49. Виявлення Ас^‑. Операція 46 подібна до окиснення SO₃^2‑ у операції 5. Інакше запах SO₂(g) заважатиме виявленню продуктів Ас^‑ за їх запахом. Окисники небезпечні, бо можуть руйнувати реагенти для реакцій визначення Ас^‑ (особливо з С₂Н₅ОН у середовищі концентрованої Н₂SO₄ у операції 49). Звичайно, осаджуючи іони, що заважають, маємо додавати (до повноти процесу) не ацетати відповідних катіонів, а хлориди чи (якщо хлориди відсутні у лабораторії) нітрати. Операції 48 та 49 здійснюємо, як описано у дослідах 11.4.1 та 11.4.2.

ПИТАННЯ ДО КОЛОКВІУМУ ЗА ТЕМОЮ «ЯКІСНИЙ АНАЛІЗ КАТІОНІВ ТА АНІОНІВ»

Відповідаючи на запитання, наводьте, де необхідно, рівняння реакцій та теоретичні обґрунтування на їх основі.

Кислотно-основна схема систематичного аналізу катіонів

1) Що таке груповий реактив?

2) Які реагенти називають селективними, специфічними?

3) Що таке проба на повноту осадження? Чому вона потрібна?

4) Який реактив є груповим на 1-у аналітичну групу? Чому не NaCl або NH₄Cl?

5) Черговість випадіння осадів хлоридів 1-ї аналітичної групи катіонів.

6) Вибір концентрації групового реагенту.

7) Чи можливо практично повністю осадити катіон Pb²⁺ дією HCl?

8) Як виконують реакцію відкриття Рb²⁺ дією KI?

9) Як вилучити PbCl₂(s) з осаду хлоридів катіонів 1-ї групи?

10) Про що свідчить повне розчинення осаду хлоридів аргентуму, меркурію(I) та плюмбуму при вилученні з нього PbCl₂(s)?

11) На чому грунтується розчинення осаду AgCl(s) в розчині амоніаку?

12) Що відбудеться при дії розчину амоніаку на осад Hg₂Cl₂(s)?

13) З осаду хлоридів 1‑ї групи вилучили хлорид плюмбуму. Залишок повністю розчиняється в розчині амоніаку? Що наявно в системі?

14) Як руйнують комплекс аргентуму з амоніаком? Що при цьому спостерігається?

15) Довести розрахунками, що, розводячи розчин AgCl(s) у концентрованій НCl, знову одержуємо осад AgCl(s).

16) Які ускладнення в аналізі викликає велика концентрація іонів хлориду?

17) Які ускладнення викликає іон Hg₂²⁺ у досліджуваному розчині?

18) Чи можливо використовувати іони сульфіду, щоб виявити катіон Pb²⁺? Чи не заважатиме утворення Ag₂S(s)?

19) Яка порівняна розчинність сульфатів різних катіонів 2-ї групи?

20) Як знизити розчинність сульфату кальцію?

21) Як переводять у розчин сульфати катіонів 2-ї групи?

22) Як розчиняють карбонати катіонів 2-ї групи?

23) Яким реактивом виявляють Ва²⁺ при наявності Sr²⁺ і Ca²⁺?

24) Які умови практично повного осадження BaCrO₄(s) дією К₂Cr₂O₇?

25) Чому усувають катіон Ва²⁺ перед виявленням Sr²⁺ та Са²⁺?

26) Чому при дії «гіпсової води» на катіон Sr²⁺ утворюється не осад, а лише «каламуть» SrSO₄?

27) Як виконують мікрокристалоскопічну реакцію на катіон Са²⁺?

28) Як усунути Pb²⁺ з осаду сульфатів катіонів 2-ї групи?

29) Чому слід усунути сульфат плюмбуму осаду сульфатів 1-ї та 2-ї груп?

30) Для чого, осаджуючи сульфати Ca²⁺, Sr²⁺ та Ba²⁺, додають етанол?

31) Реакції відокремлення та виявлення катіонів 1-ї та 2-ї груп.

32) Як проводити аналіз, якщо «задача» містить осад? Які можуть виникнути ускладнення?

33) Який із осадів випаде першим, якщо змішати:

а) розчин із с(I^‑) = 0,1 моль/л та с(Cl^‑) = 0,3 моль/л із розчином с(AgNO₃) = 1,0 моль/л;

б) розчин із с(Ag⁺) = 0,1 моль/л та с(Pb²⁺) = 0,3 моль/л із розчином с(HCl) = 1,0 моль/л;

в) розчин із с(CrO₄^2‑) = 0,3 моль/л та с(CO₃^2‑) = 0,1 моль/л із розчином с(Pb(NO₃)₂) = 0,5 моль/л;

г) розчин із с(Ag⁺) = 0,01 моль/л та с(Pb²⁺) = 0,1 моль/л із розчином с(KI) = 1,0 моль/л.

34) Яка властивість гідроксидів катіонів 3-ї групи дозволила виділити їх в окрему аналітичну групу?

35) Для яких катіонів 3-ї групи характерні окисно-відновні перетворення?

36) Які аніони утворюються при окисненні Cr³⁺ у лужному середовищі? У кислому середовищі?

37) Як отримують Al(OH)₃(s) та Sn(OH)₄(s) із розчину алюмінату та станату?

38) Яким реактивом відокремлюють Zn²⁺ від інших катіонів 3-ї групи?

39) Чому перед реакцією на хром з бензидином необхідно розчин, оброблений лугом і пероксидом водню, нагрівати, поки не припиниться виділення кисню?

40) Про що свідчить відсутність забарвлення розчину суміші катіонів 3-ї групи?

41) В якому середовищі виявляють іон цинку дією дитизону?

42) Чому, виявляючи цинк дією (NH₄)₂[Hg(NCS)₄], додають дуже розведений розчин CoCl₂?

43) З якою метою, виявляючи Al³⁺ алізарином крапельним методом, додають K₄[Fe(CN)₆]?

44) Які властивості гідроксидів 4-ї групи?

45) Чому, розділяючи катіони 3-ї та 4-ї груп, крім надлишку лугу, рекомендують додати пероксид водню?

46) На чому базується відокремлення Mg²⁺ від інших катіонів 4-ї групи?

47) Яка властивість спoлук Sb (III) та Sb (V) є основою їх виявлення?

48) Які катіони 4-ї групи можливо виявити, вживаючи окисно-відновні реакції?

49) Які катіони 4-ї групи можливо виявити дробним методом?

50) При дії лугів на суміш катіонів 4-ї групи випав білий осад. Які катіони були відсутні у розчині?

51) Яка роль Н₂О₂ при розчиненні MnO(OH)₂(s) у розведених розчинах?

52) Яка роль нітрату аргентуму при окисненні Mn²⁺ пероксодисульфатом амонію (NН₄)₂S₂O₈?

53) Який іон утвориться при реакціях Mn²⁺ із сильними окисниками у кислому середовищі? Яке його забарвлення?

54) Як розділити суміш: Fe²⁺, Mn²⁺, Mg²⁺?

55) Дією якого реагенту можна розділити основні солі Bi (III) та Sb (III)?

56) За якою властивістю катіони 5-ї групи виділяють в окрему групу?

57) Чому амінокомплекс Со (III) утворюється лише при значному надлишку амоніаку?

58) В який колір забарвлено амоніакати катіонів 5-ї групи?

59) Що відбудеться при підкисленні амінокомплексу Cu (II)? Як при цьому зміниться забарвлення розчину?

60) Яким реактивом можливо осадити іони купруму як їх сульфід?

61) Які умови утворення комплексу Со(NCS)₄^2-?

62) Який характер взаємодії солей меркурію (II) з іодидом калію?

63) Дією концентрованого розчину амоніаку на суміш катіонів 5-ї групи отримано безбарвний розчин. Які катіони відсутні у суміші?

64) Якими реагентами можливо розділити такі катіони: Zn²⁺ та Cu²⁺; Al³⁺ та Ni²⁺; Mg²⁺ та Cd²⁺; Mg²⁺ та Fe³⁺; Cu²⁺ та Cd²⁺?

65) Які катіони можуть бути в аналізованій суміші, якщо розчиняючи її у воді, утворюється білий осад?

66) Діючи на суміш катіонів 3-5 груп надлишку лугу та пероксиду водню, утворився чорно-білий осад. Які катіони могли це спричинити?

67) Як розчинити осади Fe(OH)₃, Мg(OH)₂,Cd(OH)₂, MnO(OH)₂?

68) Чим відрізняється 4-a група катіонів кислотно-основної класифікації від інших груп?

69) Чому, виявляючи К⁺ гідротартратом натрію, необхідне нейтральне середовище?

70) Чи можливо катіон К⁺ осадити винною кислотою практично повністю?

71) Чи можливо виявити катіон К⁺ при наявності катіона NH₄⁺?

72) Чи можливо виявити катіон Na⁺ при наявності катіона NH₄⁺?

73) Яка з реакцій виявлення катіона NH₄⁺ є специфічною?

74) Чому, виявляючи NH₄⁺ через виділення NH₃, слід нагріти розчин й змочити індикаторний папір?

75) Які реактиви використовують, щоб виявити К⁺?

76) Як виявляють Na⁺ дією UO₂Ac₂ мікрокристалоскопічним методом?

77) Чому, аналізуючи суміш катіонів 6-ї групи, спочатку виявляють катіон NH⁺₄?

78) Як усунути катіон NH₄⁺ із аналізованого розчину?

79) Як перевірити, чи повністю усунено іон NH₄⁺?

80) Схема аналізу суміші катіонів 1-2 аналітичних груп.

81) Схема аналізу суміші катіонів 3-ї аналітичної групи.

82) Схема аналізу суміші 4-5 аналітичних груп.

Інші схеми систематичного аналізу катіонів

83) Сірководнева схема систематичного аналізу катіонів

а) назвіть групові реагенти і склад груп;

б) які властивості об’єднують катіони у групи?

84) Фосфатно-амоніакова схема систематичного аналізу катіонів

а) назвіть групові реагенти і склад груп;

б) які властивості об’єднують катіони у групи?

85) Які переваги та недоліки кислотно-основної, сірководневої та фосфатно-амоніакової схем систематичного аналізу?

86) Які органічні реагенти застосовують у якісному аналізі катіонів?

87) За якими реакціями виявляють катіони дробним методом?

Систематичний якісний аналіз аніонів

89) Назвіть групові реагенти і склад груп систематичного аналізу аніонів. 90) Що таке «водяна витяжка» і «содова витяжка»? 91) Попередні випробування на присутність окисників, відновників, летких та нестійких сполук. Їх необхідність та…

Модуль 1.

1. Запишіть значення констант наступних рівноваг: 1)1) H2AsO4- D HAsO42- + H+;

Теорія похибок і статистична обробка результатів вимірювань

Δxi = |xi- xreal.| (1) Оскільки відхилення xi від xreal може бути зі знаком «+» або «-» абсолютну… Δxвідн.= Δx/ xreal ≈ Δx / xi. (2)

Таблиця 1

Теоретичні значення Q – критерію. при різних довірчих імовірностях Р

Щоб знайти середнє значення абсолютної похибки, виконуюють такі обчислення: … - розраховують дисперсію значень вимірюваного параметра ( рівняння (5, 5а));

Таблиця 2

Таблиця 3

Значення t-критерію Стьюдента

Розв’язання.Сформуємо ряд за рангом: 0,230, 0,235, 0,237, 0,237, 0,239. Перевіримо крайні значення на можливі похибки (див. рівняння (3)):

Це значить, що найбільше і найменше значення в ряді, що виміряли, не є похибками.

Обчислимо середнє значення (див. рівняння (4)):

Обчислимо дисперсію (s²_ω, див. рівняння (5)) і стандартне відхилення (s_ω, див. рівняння (6)):

І на завершення обчислимо довірчий інтервал

Відповідь: Результат аналізу крупи виражається довірчим інтервалом навколо середньої величини: [0,232 – 0,240], або ω = 0,236 ± 0,004.

Одна з задач, яку можна розв’язати з використанням статистичних методів − це задача про можливість об'єднання двох виборок, отриманих у різних умовах.

Наприклад, одну і ту ж характеристику − масову частку компонента в об’єкті, виміряно двома різними методами: x₁₁, x₁₂, x₁₃,…, x₁_n; x₂₁, x₂₂, x₂₃,…, x₂_m. Чи можна об’єднати вибірки в одну, яка має n + m значень?

Розвязання такої задачі передбачає відповіді на два запитання:
‑ чи є вибірки однорідні (виконані з однаковою точністю)?
- чи вибірки не містять систематичних похибок?

Щоб відповісти на ці питання обчислюють середнє значення для кожної вибірки ₁,₂ та дисперсії ,.
Співвідношення більшої дисперсії до меншої порівнюють зі статистичним критерієм Фіщера – F(n₂-1, n₁-1,P)(див. таблицю 4).

(9)

Якщо сіввідношення експериментальних дисперсій не перевищує значення критерію Фішера це значить, вибірки однорідні, а значення рівноточні.

Для перевірки можливої систематичної похибки за рівнянням (11) досліджують різницю між середніми значеннями двох виборок. Відношення цієї різниці до середньозваженого стандартного відхиленя (s₁₂) не повинно перевищувати критерій стьюдента.

(10)

.(11)

Виконання умов за рівняннями (9) і (11) дозволяють об’єднати дві вибірки і обчислити для нової об’єднаної вибірки середнє значення і стандартне відхилення.

Приклад 2.Визначити, яка систематична похибка в результатах однієї з виборок не буде помічена при співставленні на об’єднання двох виборок: x₁_i = 2,39 2,33 2,32 2,39 2,32
x₂ _i = 2,36 2,40 2,37 2,39 2,30

Розв’язання.Обчислимо середні значення і стандартні відхилення для обох виборок: =2,349 =2,363

s_x₁= 0,075 s_x₂ = 0,075. Зрозуміло, що тест на однорідність вибірки прходять. Середньозважене стандартне відхилення залишиться таким же s₁₂= s_x₁= s_x₂ = 0,075. Різниця між середніми значеннями двох виборок за рівнянням (11) повинна задовольняти умові

Різниця двох середніх значень:

Δx₁₂ =.

Значить різниця Δx_адд= Δx_{граничн} - Δx₁₂ = 0,095 може бути додана до всіх вимірних значень першої вибірки. Допустима від’ємна систематична похибка для першої вибірки Δx_адд= Δx_{граничн} + Δx₁₂ = 0.123. Для другої вибрки допустимі систематичні похибки міняють знак.

Таким чином до всіх вимірних значень першої вибірки можна додати позитивну систематичну похибку Δx_адд= 0,095 або негативну систематичну похибку Δx_адд= -0,123. до всіх вимірних значень другої вибірки можна додати позитивну систематичну похибку Δx_адд=0,123 або негативну систематичну похибку Δx_адд= -0,095 і такі систематичні похибки при співставленні цих двох виборок не вдасться виявити за допомогою статистичних методів обробки.

Таблиця 4

F (f1, f2, P = 0,95 ). f1=n-1 f2= m-1 … При обробці результатів хімічного аналізу систематичні похибки повинні бути виявлені й усунуті або, принаймні,…

Терези і принцип зважування

Зважуючи, силу притягування порівнюють із відомою за величиною силою, створеною пружиною, пневматичним, гідравлічним або електродинамичним…

Конструкція аналітичних терезів

Рис. 1.1

Порядок зважування на терезах типу ВЛР-200.

1. Вмикають терези. Через 20‑25 с перевіряють положення нульової позначки. Якщо позначка «0» не співпадає з відліковою позицією, то її… 2. Встановлюють зважувальний об’єкт, на ліву шальку терезів. Пінцетом на… 3. Терези вмикають, поступово повертаючи ручку так, щоб тільки з’ясувати, яка зі шальок переважує. Забороненорізко…

Таблиця 1

Умови висушування деяких кристалогідратів

Література

1. Уильямс Дж. Определение анионов : Справочник / Дж. Уильямс; Пер. с англ. – М. : Химия, 1982.− 624 с.

2. Митчелл Дж. Акваметрия : Научная монография; Пер. с англ./ Дж. Митчел, Д. Смит. – М.: Изд-во иностранной литературы, 1980. – 600 с.

3. Лайтинен Г. А. Химический анализ. Учебник. Пер. с англ. / Г. А. Лайтинен – М.: Химия, 1966. – 656 с.

4. Комарь Н.П. Обработка осадков. Методические указания по количественному анализу / проф. Н. П. Комарь. − Харьков, 1976. − 43 с.

Титриметрія

Загальні відомості

Титриметрія − метод, в якому в систему вводять змінну міру − реагент T (його називаємо титрантом). Він реагує з… nA A + nT T Þ продукти. Титруючи, вимірюють кількість речовини T, що відповідає A за стехіометрією реакції. Кількості…

Мірний посуд та робота з ним

Одиниці об’єму.Одиницею об’єму в інтернаціональній системі одиниць (СІ) є кубічний метр (м3). Вживаємо і дольні одиниці 1 дм3 = 10‑3 м3 та… Посуд, що використовують у титриметрії. Об’єми розчинів у титриметрії… Посуд (звичайно – мірні колби) називають градуйованим «на наповнення», якщо його місткість відповідає об’ємові…

Перевірка місткості посуду

для колб Місткість, см3 1-й клас 0,30 … Виробники калібрують посуд, наносячи мітки. Їх точність може виявитись недостатньою. Запобігти зросту похибок…

Таблиця 3

Величини з таблиці інтерполюють, врахуючи частки градусу. У лінійній… D r* / D t = (997,51 – 997,67) / (18 – 17) = ‑ 0,16 г/(дм3 · град).

Таблиця 4

Поправки для об’ємів (в см3), що виміряні мірним посудом (каліброваним для температури 20 °С), якщо ним користуються при різних температурах

1) Піпеткою місткістю 50,08 см3 (при 20 °С) відібрано розчин при 14 °С. Який об’єм розчину при 20 °С? (Відповідь: 50,08 + 0,05 = 50,13 см3). 2) Бюретку використано при 26 °С, відлік 23,70 см3. Яким він був би 20 °С?…

Лабораторна робота № 2.1. Перевірка місткості посуду.

(для самостійного ознайомлення)

Мета роботи: 1. Знайти поправки до номінальної місткості комплекту мірного посуду, що з ним працюватиме студент, з тим, щоб враховувати ці поправки у подальших лабораторних роботах.

2. Здобути практичні навички перевірки місткості посуду.

3. Опанувати розрахунками, що застосовуються у перевірці місткості посуду.

1. Реактиви й обладнання

Комплект мірного посуду: колба, піпетка, бюретка;

Дистильована вода, що зберігається у ваговій кімнаті і прийняла її температуру, що вимірюється зануреним у посуд з водою термометром з ціною поділки 0,1 К;

Терези аналітичні і технохімічні;

Бюкс скляний з кришкою;

Штатив для бюретки;

Стакан скляний для тари, матеріал для тарування.

2. Хід роботи

Перевірка місткості мірної колби. Нагадаємо, що наші колби калібровано «на наповнення». Колба має бути чистою і сухою. Її миють і сушать – краще, продуваючи в неї знепилене тепле повітря. Ми використовуємо і промивання летким розчинником перед продуванням повітря, що прискорює висушування.

Використовуємо технохімічні терези, на яких зважуємо з похибкою, що не перевищує 0,01 г. методом заміщення. Цей метод вилучає похибку, спричинену нерівноплечестю терезів. Спочатку пусту суху колбу вміщуємо на правій шальці терезів разом з гирями, маса яких (у грамах) чисельно дорівнює номінальному об’ємові колби (у кубічних сантиметрах).

На ліву шальку вміщуємо тару – склянку, в яку додаємо дріб або скалки скла, поки не досягнемо рівноваги. Потім колбу, як описано вище, заповнюємо дистильованою водою, що витримана у приміщенні з терезами і прийняла її температуру (яку вимірюємо з точністю 0,1 ^оС термометром, зануреним у посудину з запасом води). Колбу з водою ставимо на праву шальку, з якої на цей раз гирі знімаємо. На ліву шальку вміщуємо ту саму тару. Терези урівноважуємо, додаючи на праву шальку невеликі за масою гирі (включаючи оформлені як кільця, що їх навішують спеціальним маніпулятором; шалька права, оскільки через поправки А і В вага води менша за вагу знятих гирь). Масу гирь g записуємо. Зливаємо трохи води, знову доводимо до мітки і зважуємо, як раніше. Вимірюємо масу гирь щонайменше тричі, результати відрізняються одне від одного не тільки похибками зважування, а й непевністю доведення рівня води до мітки. Дані порівнюємо й обробляємо методами математичної статистики. Оскільки вода або гирі діють на те саме плече важеля терезів (на іншому плечі – тара), похибки терезів, спричинені різницею у довжині плеч важелів, не ведуть до похибок у вазі води.

Розглянемо варіанти розрахунків. Маса води у колбі (у грамах) дорівнює 1000 · V₀ – g, де V₀ – номінальна мілткість колби, дм³. Не обурюйтесь, що ми сполучаємо в алгебраїчній сумі різні за природою та розмірностями величини, об’єм і масу. Щоб не вигадувати «на хвилинку» додаткових алгебраїчних позначень, ми не уводили в формулу явно множник, що перетворює розмірність об’єму в розмірність маси, і число (1000·V₀) – це не об’єм, а маса. Розраховуючи об’єм V і поправку до нього, DV, можна використати згадану вище ефективну густину r*,

V = (1000·V₀ – g) / r*. DV = V – V₀ = (1000·V₀ – g) / r* – V₀.

Зручнішим є спрощений підхід, що використовує суму S = (А+В+С). В останню формулу підставимо величину (1000 ‑ S) замість рівному їй r* і поділимо на 1000 чисельник і знаменник,

DV = V – V₀ = (V₀ – 10^‑3 · g) / {1 ‑ 10^‑3 · S } – V₀.

Дріб 1 / (1 ‑ 10^‑3·g) розкладімо у ряд за ступенями малої поправки у знаменнику, 1/(1 ‑ 10^‑3 · S) = 1 + (10^‑3·S) + (10^‑3·S )² +…,

і знехтуємо тут і в подальших виразах доданками, що містять малий множник (10^‑3) у ступенях вище за першу. А тоді

DV = V – V₀ » (V₀ – 10^‑3·g) · {1 + 10^‑3·S) – V₀ » 10^‑3 · { S·V₀ – g}.

Розглянемо ці підходи на прикладі. Читачеві вибирати, який до смаку.

3. Приклад розрахунків

Перевіряючи колбу номінальної місткості 200 мл (V₀ = 0,2 л), застосували воду з температурою 17,3 ^оС. Значення величини g для 3-х заповнень дорівнюють 0,60 г, 0,62 г та 0,60 г.

Статистичну обробку почнемо безпосередньо зі значень g. Опускаючи подробиці, наведемо результат: середнє 0,607 г, середнє квадратичне s_g = 0,011 г.

Обчислюючи через ефективну густину, маємо

V = (1000 · V₀ – g) / r*= (1000 · 0,2 –0,607) / 997,62 = 0,19987 дм³,

DV = (0,19987 дм³) – (0,2 дм³) = ‑0,13 дм³.

Обчислюючи через суму поправок, маємо той самий результат,

DV » 10^‑3 ·(S · V₀ – g} = (10^‑3 дм³/г) · {(2,38 г/ дм³) · (0,2 дм³) – (0,607 г)} = ‑0,13 · 10^‑3 дм³ = ‑0,13 см³,

V = (0,2 дм³) – (‑0,13 · 10^‑3 дм³) = 0,19987 дм³.

Розсіяння результатів вимірювання g те ж, що і величин (10^‑3·DV) або (10^‑3·V), де DV та V у літрах. Множник Стьюдента t = 4,30 для довірчої ймовірності P = 0,95 та числа ступенів свободи f = 2. Використовуючи його, маємо

(DV·10³) = ‑0,13 ± (4,30 · 0,011 / ) = (‑0,13 ± 0,03) см³.

Примітка. Результати перевірки мірного посуду за водою не слід вважати за дійсні, якщо їх використовувати для рідин з іншою в’язкістю та здатністю змочувати скло, наприклад, до спиртових розчинів. Різниця цих властивостей для не дуже концентрованих водяних розчинів (< 1 моль/л) не завадить вживати повірений за водою мірний посуд.

Перевірка місткості піпетки. Перевіряючи місткість піпеток та бюреток, використовуємо аналітичні терези, зважуючи на них воду, відібрану з мірного посуду, з похибкою, близькою до 0,001 г. Непотрібною є вся точність терезів, бо вона набагато перевищить похибку збіжності результатів вимірювання. Похибка через нерівноплечість терезів неістотна.

Із зазначеною вище точністю зважують бюкс (не обов’язково сухий!). Піпетка має бути чистою, але сушити її, на відміну від колби (на заповнення!) не обв’язково. Її наповнюють водою і випорожнюють у бюкс, як описано вище, у підрозділі «робота з піпеткою». Бюкс зважують, і за різницею зважувань визначають масу води, що вилилася з піпетки. Ці операції повторюють ще 2-3 рази. Можна користуватися даними останнього зважування бюксу, якщо нова порція води вільно вміститься у ньому. Наведемо приклад запису в робочому журналі та розрахунків для піпетки номінальною місткістю 20 см³, температура 17,3 °С.

№	Маса бюксу перед доданком води з піпетки, г	Маса бюксу після доданку води з піпетки, г	Маса води, що відібрана піпеткою, г	Місткість піпетки, см³
	56,392	76,141	19,749	19,796
	76,141	95,899	19,758	19,805
	56,486	76,246	19,757	19,804
	76,246	96,000	19,754	19,801
Середнє	19,8025

Розрахунок дає середнє квадратичне, s_V = 4,0·10^‑3 см³, множник Стьюдента t = 3,18 (для довірчої ймовірності P = 0,95 та числа ступенів свободи f = 3), отже довірчий інтервал дорівнює V = (19,803 ± 0,006) см³. Як видно з норм, що наведені у розділі «Перевірка місткості посуду», підрозділі «Загальні засади», піпетку не можна віднести до 2-го класу точності, оскільки поправка (‑ 0,20 см³) більша за норму (±0,06 см³).

Перевірка місткості бюретки. Її здійснюють для усіх поділок, що кратні 5 мл, так як і перевірку місткості піпетки. Як і при роботі з бюреткою, відмірюючи кожну дозу, заповнюють бюретку до поділки 0, рідину випускають повільно, приблизно за 30 с. і, упевнюючись, що похибка натікання відсутня, чекають ще 5 с. Останню краплю з носика знімають на внутрішню поверхню бюксу.

Наведемо приклад запису в робочому журналі та розрахунків для бюретки місткістю 25 мл, температури води 24,0 ^оС (дивись наступну таблицю). У статистичних розрахунках оцінюємо дисперсії, порівнюємо і об’єднуємо їх (у об’єднаної оцінки число ступенів свободи f = 5, чому відповідає множник Стьюдента t = 2,57 для P = 0,95), розрахунок загальної для всіх відліків ширини довірчого інтервалу ± 0,02. Отже, в нашому прикладі всі поправки в межах випадкової складової похибки дорівнюють 0 («статистичні нулі»), і їх можна не враховувати.

Інтервал, см³	Маса води, г *)	Об’єм, см³	Поправка, см³
1-а доза	2-а доза	Середнє
0,00 – 5,00	58,924	63,619	5,000	5,018	+0,02
53,919	58,924
5,005	4,995
0,00 – 10,00	73,887	83,858	9,970	10,006	+0,01
63,919	73,887
9,968	9,971
0,00 – 15,00	98,769	113,710	14,926	14,980	‑0,02
83,858	98,769
14,911	14,941
0,00 – 20,00	133,611	74,310	19,921	19,994	‑0,01
113,710	54,387
19,910	19,932
0,00 – 25,00	99,229	124,150	24,920	25,010	+0,01
74,310	99,229
24,919	24,921

*) У двох колонках − результати для двох окремих доз води; масу води як різницю двох зважувань бюксів обчислено «в стовпчик» безпосередньо в таблиці; ефективна густина r* = 996,37 г/л.

Розглянемо, що робити, якщо нам повезло б менше, і поправки довелось би враховувати. Тоді будуємо їх графік (дивись рисунок). Щоб зручніше ним користуватися, психологічно краще вісь об’єму розмістити вертикально, з напрямом зверху вниз – як і шкала на бюретці.

Точки, здобуті з експерименту, сполучають ламаною, не намагаючись її згладити. За графіком знаходять поправки для будь-якого об’єму титранту. Для нашого прикладу відлікові 22,5 мл відповідає поправка, що дорівнює 0, а відлікові 17,5 мл − поправка ‑ 0,016 мл, що означає: у точних розрахунках слід використовувати не 17,5 мл, а 17,5 – 0,016 = 17,48 мл.

Кислотно-основне титрування

Еквіваленти. Розрахунки результатів аналізу можна пов’язати з загальним виразом через число перебігів реакції x = n(A)/nA = nst(T)/nT що наведено на початку розділу «Титриметрія. Загальні відомості». Часто стехіометричні коефіцієнти, що стоять…

Лабораторна робота № 2.2. Стандартизація розчину хлороводневої кислоти.

Мета роботи: 1. Уточнити концентрацію розчину HCl.

2. Здобути практичні навички титрування і застосування індикаторів.

3. Ознайомитись з приготуванням і перевіркою концентрації розчинів-титрантів.

1. Реактиви й обладнання

Карбонат натрію, M (Na₂CO₃) = 105,9890 г/моль, M ((1/2)Na₂CO₃) = 52,9945 г/моль, прожарений при t⁰ = 200 – 250 ⁰С;

Хлороводнева кислота, c(HCl) » 0,1 моль/л.

Бромкрезоловий зелений, розчин з масовою часткою w » 0,1 % у водно-етанольній суміші (8:2 за об'ємом);

Фенолфталеїн, розчин з масовою часткою w » 0,1 % у водно-етанольній суміші (4:6 за об’ємом);

Дистильована вода;

Конічні колби місткістю 250-300 мл;

Терези аналітичні;

Штатив, муфта, лапки;

Пробірки, шпателі.

2. Хід роботи

До конічних колб вносять точно зважені наважки карбонату натрію. На наважку має витратитись близько 20 мл розчину кислоти, що стандартизують, але не більше, ніж 25 мл, бо повторне заповнення бюретки збільшить похибку.

Наважку розчиняють у приблизно 25 мл води, вносять кілька крапель розчину фенолфталеїну і титрують розчином HCl, що його стандартизують, на холоді до знебарвлення (рН » 8), що відбувається дещо пізніше першої стехіометричної точки (перехід карбонату у гідрокарбонат). Додають кілька крапель розчину бромкрезолового зеленого і титрують далі, до першого появу зеленого забарвлення, що відповідає 98 % від теоретичної кількості кислоти (рН » 8). Розчин кип’ятять, щоб вилучити СО₂. Якщо кінцева точка є близькою, то по охолодженні розчину спостерігається пурпурове забарвлення, що зумовлене сумішшю кольорів − червоного фенолфталеїну та синього бромкрезолового зеленого (розчин гідрокарбонату натрію, рН » 8,4). Подальше титрування переводить забарвлення у синє, а потім у зелене. Останній перехід приймають за кінцеву точку.

3. Обробка результатів

Результати зважувань і титрування занести до таблиці:

Маса наважки, m , г	Об'єм титранту, V, мл	Розрахована концентрація, с, моль/л
1) 2) …	1) 2) …	1) 2) …

Концентрацію кислоти розраховують за формулою

c = 1000 · m / (v · 52,9945),

де m – маса наважки, г; v – витрата розчину титранту, мл; 52,9945 г/моль – молярна маса еквівалента, M((1/2) Na₂CO₃). Результати, що одержані кількома виконавцями в однакових умовах, обробляють статистично.

Лабораторна робота № 2.3. Титрування сумішей NaOH, Na2CO3, NaHCO3.

Мета роботи: Здобути практичні навички титрування складних сумішей.

1. Попередні зауваження

Якщо, готуючи систему до титрування, суміш NaOH, Na₂CO₃, NaHCO₃ переведено у розчин, то проблема визначення всіх трьох речовин втрачає сенс. Розчинені реагенти реагують один із одним

HCO₃^‑ + OH^‑ Û CO₃^2‑ + H₂O, lg K_a₂ ‑ lg K_w = 3,67 [I=0],

або через «молекулярні формули» реагентів

NaHCO₃ + NaOH Û Na₂CO₃ + H₂O.

Неможливо розрізнити Na₂CO₃, що був внесений у систему, і що утворено за реакцією. У термінах компонентів, вживаних у хімічній термодинаміці, проблему формулюємо так. На додаток до розчинника H₂O система містить ще 2 компоненти, концентрації яких визначають склад системи в цілому. Як компоненти придатна вибрати будь-яка пара речовин − NaOH і Na₂CO₃, або NaOH і NaHCO₃, або Na₂CO₃ і NaHCO₃, навіть NaOH і CO₂. У цьому абстрактно математизованому термодинамічному підході декого з технологів може шокувати, якщо деякі з концентрацій від’ємні. Тому підбирають компоненти з додатним, і, може, нульовими концентраціями. Правда, якщо невід'ємність порушено, легко переосмислити відповідь у бажаному напрямі. За традицією, у результатах аналізу недостатньо того, що концентрації компонентів невід’ємні. Дійсно, завжди невід’ємні концентрації для компонентів NaOH і CO₂, або, в межах умови, де CO₂ не фігурує, NaOH і NaHCO₃. Але такі компоненти одночасно не переважають, бо їх аніони реагують один з одним. Які з продуктів у певних областях рН переважають, наочно представляють графіки КЛД. Із них видно також можливість титрування до певних кінцевих точок. Теоретично досліджуючи зміст роботи, студентові корисно побудувати та дослідити ескіз КЛД для відносно великої загальної концентрації карбонатів, що характерна для титриметрії.

Отже, титриметричний аналіз має визначити 2 переважаючих компоненти: карбонат Na₂CO₃ (як вихідний, так і утворений за наведеною реакцією), а також NaOH або NaHCO₃ (тільки надлишок). Це і є варіанти традиційного вибору. Визначаючи компоненти, використовують 2 кінцеві точки титрування з різними індикаторами. Першим титруємо NaOH, проте різких змін рН тут не спостерігається (поясніть це, спираючись на КЛД!), і фіксуємо наступну стехіометричну точку. Їй відповідає як NaOH (якщо він був у системі), так і Na₂CO₃,

OH^‑ + H⁺ Û H₂O, (1)

CO₃^2‑ + H⁺ Û HCO₃^‑. (2)

Далі додаючи кислоту, титруємо HCO₃^‑ − як утворений у попередній реакції, так і внесений з NaHCO₃

HCO₃^‑ + H⁺ Û H₂O + CO₂. (3)

Щоб зразу вибрати компоненти, порівнюємо об’єми V₁, що відповідають реакціям (1) і (2), та V₂, що відповідають всім трьом реакціям. Реакції (3) відповідає різниця (V₂ – V₁). А тоді:

(а) якщо V₁ = (V₂ – V₁), то у системі був тільки Na₂CO₃, витрати кислоти на який за реакціями (2) та (3) однакові;

(б) якщо V₁ > (V₂ – V₁), то у системі не було NaHCO₃, а були Na₂CO₃ та NaOH, на останній пішла додаткова частина об’єму V₁ за реакцією (1);

(в) якщо V₁ < (V₂ – V₁), то у системі не було NaOH, а були Na₂CO₃ та NaHCO₃, на останній пішла додаткова частина різниці об’ємів (V₂ – V₁) за реакцією (3).

Об’єми V₁ та V₂ можна визначати як відповідні кінцевим точкам за різними індикаторами. У точній роботі краще користуватися окремими аліквотами, і V₂ визначати як у лабораторній роботі № 2, а для V₁ використовувати змішаний індикатор: взяту для співвідношення об’ємів 3:1 суміш розчинів з масовими частками 0,1 % індикаторів тимолового синього і крезолового червоного (пурпурове трудомісткістю) V₁ та V₂ визначаємо з однієї аліквоти: V₁ за фенолфталеїном, що знебарвлюється і не заважає фіксувати V₂ за доданим забарвленням у розчині карбонату переходить у синє, з проміжним рожевим у кінцевій точці. У нашій роботі (менш точно, але і з меншою (після V₁) бромкрезоловим зеленим. Кип’ятіння, на відміну від лабораторної роботи № 2, не застосовуємо.

2. Реактиви й обладнання

Хлороводнева кислота, c(HCl) » 0,1 моль/л, точну концентрацію якої встановлено у попередній роботі;

Бромкрезоловий зелений, розчин з масовою часткою w » 0,1 % у водно-етанольній суміші (склад розчинника 8:2 за об’ємом);

Фенолфталеїн, розчин із масовою часткою w » 0,1% у водно-етанольній суміші (склад розчинника 4:6 за об’ємом);

Дистильована вода;

Конічні колби місткістю 250-300 мл;

Терези аналітичні;

Штатив, муфта, лапки;

Пробірки, шпателі.

3. Хід роботи

Якщо для аналізу запропоновано тверду речовину, беремо її наважку з тим, щоб розчинити у колбі і в подальшому працювати з аліквотами. Якщо для аналізу запропоновано розчин, то відповідно до його концентрації, або безпосередньо відбираємо проби піпеткою, або розводимо відібраний об’єм, щоб у подальшому працювати з аліквотами. В усіх випадках бажано, щоб на повне титрування відібраної проби чи аліквоти пішло не більше ніж 25 мл розчину титранту.

До конічних колб відбирають піпеткою проби чи аліквоти об’єкта, додають кілька крапель розчину фенолфталеїну і титрують стандартизованим розчином HCl. Знебарвленню індикатору відповідає об’єм v₁, см³. Додають кілька крапель розчину бромкрезолового зеленого і титрують далі до зеленого забарвлення, і фіксують об’єм v₂, см³.

4. Обробка результатів

Менша з величин v₁ та (v₂ ‑ v₁),

v(Na₂CO₃) = min {v₁, (v₂ ‑ v₁)},

для будь-яких компонентів, відповідає карбонатові. Маса карбонату у порції, що ми титрували, m (Na₂CO₃) г, дорівнює

m(Na₂CO₃) = 0,105989 · {v₁ – v(Na₂CO₃)},

оскільки молярна маса карбонату M(Na₂CO₃) = 105,9890 г/моль.

Якщо v₁ > v(Na₂CO₃), то у системі наявний NaOH. Його маса, m(NaOH) , г, дорівнює m(NaOH) = 0,040·{v₁ – v(Na₂CO₃)},

оскільки молярна маса гідроксиду M (NaOH) = 40,00 г/моль.

Якщо (v₂ – v₁) > v(Na₂CO₃), то у системі наявний NaHCO₃. Його маса, m (NaHCO₃) г, дорівнює m(NaHCO₃) = 0,084·{(v₂ – v₁) – v(Na₂CO₃)},

оскільки молярна маса гідроксиду M (NaHCO₃) = 84,00 г/моль.

Залежно від постановки задачі, ці маси перераховуємо, зважаючи на те:

(1) чи відбирали аліквоту – якщо так, всі маси поділяємо на аліквотне відношення, (V_п/V_к);

(2) чи використовували наважку − якщо так, усі маси (враховуючи пункт 1) поділяємо на масу наважки, переходячи до масової частки;

(3) чи вимірювали об’єм порції вихідного розчину, якщо так, усі маси (з урахуванням пункту 1) поділяємо на цей об’єм.

Результати паралельних титрувань піддають статистичній обробці.

Лабораторна робота № 2.4. Титриметричне визначення аміаку в амонійних солях.

Мета роботи: Здобути практичні навички титрування складних сумішей.

1. Загальні відомості

Визначення амонію засноване на відокремленні дистиляцією аміаку і титруванні його кислотою. Додаючи до наважки зразку розчин лугу, створюють умови переважання аміаку в рівновазі

NH₃+ H⁺ Û NH₄⁺, lg K_H = 9,24.

Летючий аміак відокремлюють дистиляцією. Якщо проба містить ціаніди або тіоціанати, що у сильнолужному середовищі можуть утворювати аміак, рекомендується замість лугу використовувати MgO.

Щоб уникнути втрат аміаку, вихідний форштос холодильника приладу для дистиляції занурюють у колбу‑приймач з розчином кислоти. Якщо це сильна кислота, то кількість її має бути попередньо виміряною, й її надлишок титрують розчином лугу (зворотнє титрування). Зручніше вживати слабку борну кислоту. Кількість її задають приблизно, і в її присутності дистилят титрують розчином сильної кислоти (пряме титрування). Борна кислота не перешкоджає цій операції, оскільки (за константами рівноваги) кислотно-основні властивості іону борату, B(OH)₄^‑, майже такі, як у аміаку. Вплив надлишку борної кислоти радимо проаналізувати, застосовуючи КЛД.

У практиці хімічного аналізу розглядані процедури використовують як кінцеві у важливому методі Кельдаля визначення азоту в органічних сполуках. Попередньою є операція «кельдалізації», де наважку органічної сполуки розкладають гарячою сірчаною кислотою, до якої додають сульфат калію (щоб підвищити температуру кипіння, а отже температуру реакційної суміші) і каталізатор (солі міді, ртуті або селену). Азот переходить у сульфат амонію, з якого одержують аміак, як описано вище. Часто вміст азоту перераховують на вміст протеїнів. Протеїни у суміші кров’яної плазми (глобулін та альбумін) і протеїни харчів містять 16 % азоту, і вміст азоту для перерахунку на вміст протеїнів множать на 6,25. Якщо зразок містить переважно гама-глобулін, то вживають фактор 6,24, а якщо альбумін, то фактор 6,37.

Реактиви й обладнання

Бромкрезоловий зелений, розчин із масовою часткою w » 0,1 % у водно-етанольній суміші (8:2 за об'ємом); Борна кислота c(H3BO3) » 0,1 моль/л; Круглодонна колба місткістю 50-100 мл;

Відкривають кран (4) і через лійку вводять у колбу для дистиляції 25 мл розчину гідроксиду натрію. Кран закривають, не допускаючи втрати через нього газоподібного аміаку.

Рис. 2.6 Схема приладу для відгонки аміаку 1‑штатив, 2‑газовий пальник, 3‑круглодонна колба з пробкою, 4‑лійка з краном, 5‑повітряний холодильник, 6‑конус‑прийомник

Газоподібний аміак відганяють протягом 20-25 хв. Коли з перегонної колби повітря витісниться аміаком і розчин в конусі-прийомнику почне підійматись по трубці холодильника вгору, в лійку з краном (кран закритий) встановлюють гумову грушу, відкривають кран і, натискуючи на грушу, витісняють аміак із трубки холодильника повітрям у розчин колби-прйомника. Цю процедуру повторюють 8-10 разів, щоб розчин борної кислоти разом із відігнаним аміаком не переходив через форштос прийомника назад у колбу для дистиляції. Повітря продувають і припинивши нагрівання, аж поки не від’єднаємо конічну колбу.

Розчин охолоджують до кімнатної температури і титрують розчином HCl (c = 0,1 моль/л) за індикатором бромкрезоловим зеленим (2-3 краплі), і за об’ємом титранту обчислюють вміст (масову частку) амонію у твердій аналізованій речовині.

4. Обробка результатів

Результати зважувань і титрування заносять до таблиці:

Маса наважки, m , г	Об’єм титранту, V, мл	Масова частка аміаку w,%
1) 2) …	1) 2) …	1) 2) …

Масову частку аміаку розраховують за формулою

w,% = 100 · V · M(NH₃) / m ,

де m – маса наважки солі амонію, що аналізують, г; V – витрата розчину титранту, л; M – молярна маса аміаку, г/моль.

Результати паралельних титрувань піддають статистичній обробці.

Комплексонометричне титрування

2 Cl‑ + Hg2+ Û HgCl2. Іони ціаніду визначають титруванням комплексоутворювачем – іонами Ag+ (як… 2 CN‑ + Ag+ Û Ag(CN)2‑.

Лабораторна робота № 2.5. Стандартизація розчину ЕДТА.

Мета роботи: 1. Уточнити концентрацію розчину ЕДТА.

2. Здобути практичні навички титрування і застосування індикаторних систем у комплексонометрії.

3. Ознайомитись із приготуванням і перевіркою концентрації розчинів титрантів у комплексонометрії.

1.Загальні відомості

Сіль Na₂H₂Y×2H₂O можна очистити, довести до відповідного формулі стехіометричного складу, і розчин ЕДТА готувати з точної наважки солі. Проте концентрацію розчину солі, що продається, варто уточнювати, титруючи наважку зразкової речовини – часто металів цинку або вісмуту. Останній приваблює більшою молярною масою атома. Плівку оксиду, що покриває вісмут, вилучають хімічним травлінням.

Розчин Na₂H₂Y зберігають у поліетиленовій банці, щоб ЕДТА поступово не вимивав кальцій зі скляного посуду. Достатньо мати 1 банку на групу. Похибки від домішок кальцію у титранті неприємні тим, що їхній вплив різний при різних рН, що використовують, титруючи ті чи інші іони металів. Можливістю таких помилок пояснюють поширену в літературі рекомендацію перевіряти розчин ЕДТА за зразками тих металів, що визначатимуть у певній роботі.

2. Реактиви й обладнання

Етилендиамінтетраацетат натрію, розчин с(Na₂H₂Y) » 0,05 моль/л;

Бісмут металічний, гранули якого оброблено 5‑10 хв. холодною, розведеною (1:10) азотною кислотою, щоб вилучити плівку оксидів, і потім просушено фільтрувальним папером; гранули подрібнюють гострозубцями з нержавіючої сталі;

Азотна кислота: концентрований реагент розводять водою у відношенні 1:10;

Ксиленоловий оранжевий, розчин з масовою часткою 0,5 %;

Дистильована вода;

Конічні колби місткістю 250-300 мл;

Терези аналітичні;

Штатив, муфта, лапки;

Пробірки, шпателі.

3. Хід роботи

У кожну конічну колбу для титрування вміщують зважені на аналітичних терезах 0,10-0,12 г (не більше!) металу (розрахуйте, скільки розчину ЕДТА має піти на наважку). До кожної колби вливають 2,5-3 мл HNO₃, відміряні невеликим циліндром, і підігрівають. З початком бурхливої реакції (запишіть її рівняння!) нагрівання припиняють, а по повному розчиненню наважки до колб вливають приблизно по 150 мл дистильованої води (оцініть розрахунком рН розчину, нехтуючи втратою кислоти на випаровування). Щоб титрувати, оптимальною є концентрація вільної кислоти 0,1-0,2 моль/л.

До кожної колби додають по 2-3 мл розчину ксиленолового оранжевого і титрують розчином ЕДТА до повного переходу забарвлення з малинового до лимонно-жовтого (запішіть рівняння реакцій, використовуючи скорочені позначення для органічних частинок).

4. Обробка результатів

Концентрацію розчину ЕДТА обчислюємо за формулою (виведіть її!):

c(ЕДТА) = (1 / 0,20898) · (x / v) = 4,7851 · (x / v),

де c(ЕДТА) – концентрація розчину, моль/л; v – його об’єм, мл; x – наважка бісмуту, г.

Концентрації, одержані в студентській групі, обробляють статистично і порівнюють з обчисленою за наважкою і повним об’ємом розчину титранту, якщо уявляти, що сіль чиста і відповідає формулі Na₂H₂Y×2H₂O.

Лабораторна робота № 2.6. Визначення цинку й алюмінію в алюмінієвому стопі.

Мета роботи: 1.Здобути практичні навички титрування і застосування індикаторних систем у комплексонометрії.

2. Ознайомитись з методами комплексонометричного титрування багатокомпонентних об’єктів.

1. Загальні відомості

З ЕДТА реагують практично всі метали, що входять в склад стопів. Щоб уникнути похибок через титрування аналіту спільно з іншими компонентами, використовують як відокремлення компонентів, так і маскування. У розгляданій проблемі відокремлення починаємо, вже разчиняючи стоп. Якщо розчиняти метали не в кислоті, а у лугу, то у розчин переходять тільки «амфотерні метали», що утворюють стійкі аніонні комплекси з іоном гідроксиду, тобто алюміній та цинк. Здобутий розчин підкислюємо, а основний компонент Al маскуємо у комплексах із фторидом, що не дає стійких комплексів із Zn (II).

В окремій порції розчину визначаємо суму вмісту алюмінію та цинку. Оскільки алюміній реагує з ЕДТА занадто повільно, вживаємо зворотнє титрування. До розчину додаємо надлишок реагенту (відому кількість) і нагріваємо розчин, пришвидшуючи утворення комплексу. Потім надлишок ЕДТА визначаємо, титруючи розчином солі цинку відомої концентрації.

Метод рекомендовано для аналізу стопів на основі алюмінію з масовою часткою цинку від 0,5 до 12 %.

2. Реактиви та обладнання

Етилендиамінтетраацетат натрію с(Na₂H₂Y) » 0,05 моль/л, концентрацію якого точно визначено у попередній лабораторній роботі; етилендиамінтетраацетат натрію, попередній розчин, розведений (використовуючи піпетку та мірну колбу) у 4 рази, якщо вміст цинку у стопі від 0,5 до 5 %, і у 2 рази, якщо вміст цинку у стопі від 5 до 12 % (цю операцію можна виконати для групи студентів);

Гідроксид натрію, розчин з масовою часткою 20 %;

Буферний розчин з рН = 6:500 г ацетату натрію або амонію змішують з 20 см³ концентрованої оцтової кислоти та розводять водою до об’єму 1000 см³;

Азотна кислота, концентрована, розведена 1:10;

Кислота хлороводнева; с(HCl) = 1,0 моль/л; розведена (1:1);

Кистота сірчана, розведена 1:5;

Фторид натрію, розчин з масовою часткою 3,5 %;

Цинк металічний, гранульований;

Стандартний розчин солі цинку; с(Zn²⁺) = 0,05 моль/л; 3,2695 г металічного цинку розчиняють у 10 мл хлороводневої кислоти с(HCl) = 1,0 моль/л і доводять об’єм до 1 л.

Аміак водяний, розчин із масовою часткою 10 %;

Метиловий оранжевий, індикатор, розчин ……;

Ксиленоловий оранжевий, індикатор, водяний розчин з масовою часткою 0,05 %;

Вісмут металічний, гранули якого оброблено 5‑10 хв. холодною, розведеною (1:10) азотною кислотою, щоб вилучити плівку оксидів, і потім просушено фільтрувальним папером; в разі потреби гранули подрібнюють гострозубцями з нержавіючої сталі;

Ксиленоловий оранжевий, розчин із масовою часткою 0,5 %;

Дистильована вода;

Конічні колби місткістю 250-300 мл;

Терези аналітичні;

Штатив, муфта, лапки;

Пробірки, шпателі.

3. Хід роботи

Розчин стопу. Точну наважку стопу масою близько 0,5 г вносять у конічну колбу, додають 20 мл гідроксиду натрію, доливають 80 мл гарячої води, розмішують скляною паличкою і нагрівають до кипіння. По кінцю реакції, що супроводжується виділенням водню, колбу охолоджують, занурюючи у водопровідну воду, відфільтровують у мірну колбу місткістю 200 мл, промиваючи осад на фільтрі 25 мл дистильованої води, додають 25 мл HCl (1:1), розводять водою до мітки, перемішують.

Визначення цинку. Відбирають аліквоту 50 мл у конічну колбу для титрування, додають 50 мл фториду натрію, 10 мл аскорбінової кислоти, 10 мл тіосечовини, розчин аміаку до жовтого кольору за індикатором метиловим оранжевим, 20 мл буферного розчину та 10 крапель (» 0,5 мл) розчину ксиленолового оранжевого. Титрують розчином етилендиамінтетраацетату натрію до переходу рожевого кольору в жовтий.

Визначення суми вмісту алюмінію та цинку. У конічну колбу для титрування відбирають аліквоту 10 мл, додають 20 мл розчину етилендиамінтетраацетату натрію (0,05 моль/л), підігрівають до кипіння, охолоджують, додають розчин аміаку до жовтого кольору за індикатором метиловим оранжевим, 50 мл дистильованої води, 20 мл буферного розчину та 10 крапель (»0,5 мл) розчину ксиленолового оранжевого. Титрують розчином цинку до переходу жовтого кольору в рожевий.

4. Обробка результатів

Масову частку цинку в стопі розраховуємо за формулою:

w(Zn) = с(ЕДТА) ·M(Zn) · V(ЕДТА) ·V_K / V_a · m,

де с(ЕДТА) – концентрація розчину етилендиамінтетраацетату натрію, моль/л; M(Zn) = 65,39 г/моль – молярна маса атому цинку; V(ЕДТА) – об’єм розчину етилендиамінтетраацетату натрію, л, витрачений на титрування аналізованого зразка; V_K – об’єм колби; V_a – об’єм аліквоти; m – маса наважки зразка, г.

Масову частку алюмінію в стопі – за формулою:

w(Al) = [с(ЕДТА) · V(ЕДТА) – с(Zn²⁺) · V(Zn²⁺)] ·M(Al) ·V_K /V_a· m,

V(ЕДТА) – об’єм розчину етилендиамінтетраацетату натрію, л;

с(Zn²⁺) – концентрація розчину цинку, моль/л; V(Zn²⁺) – об’єм розчину цинку, л, витрачений на зворотнє титрування аліквоти розчину аналізованого зразка; M(Al) = 26,96 г/моль – молярна маса атома алюмінію.

Лабораторна робота № 2.7. Визначення загальної твердості води.

Мета роботи: 1. Визначити загальну твердість водопровідної води з системи центрального водопостачання.

2. Здобути практичні навички титрування і використання індикаторних систем у комплексонометрії.

1. Загальні відомості

Метод грунтується на утворенні стійких комплексів ЕДТА з іонами Ca²⁺ та Mg²⁺ при рН » 10 при наявності індикатору. Визначенню заважають: мідь, цинк, марганець, високий вміст карбонатів, біологічні компоненти. Проте, у водопровідній воді вміст цих домішок невеликий і додаткову очистку вважаємо за непотрібну.

2. Реактиви й обладнання

Етилендиамінтетраацетат натрію, с(Na₂H₂Y) » 0,05 моль/л, концентрацію якого точно визначено у лабораторній роботі 2.5;

Етилендиамінтетраацетат натрію, попередній розчин, розведений (вживаючи піпетку та мірну колбу) у 2 рази (цю операцію можна виконати для групи студентів);

Буферний розчин (рН » 9,8): 10 г хлориду амонію (NH₄Cl) розчиняють у дистильованій воді, додають 50 мл розчину аміаку (з масовою часткою 25 %) й доводять до загального об’єму 500 мл дистильованою водою; розчин зберігають у щільно закритій скляній тарі;

Розведений буферний розчин: попередній розчин розводять у 5 разів: відбирають 20 мл розчину в мірну колбу місткістю 100 мл доводять до мітки, додаючи дистильовану воду;

Еріохром чорний (індикаторна суміш): 0,25 г. індикатора змішують з 50 г сухого хлорида натрія, ретельно розтертого в ступці;

Дистильована вода;

Фільтрувальний папір;

Фарфорова ступка для розтирання;

Конічні колби місткістю 250-300 мл; хімічний стакан;

Бюретка місткістю 25 мл.

3. Хід роботи

У конічну колбу для титрування вміщують 100 мл досліджуваної води, (або менший точно виміряний об’єм, з тим, щоб сумарний вміст іонів кальцію та магнію не перевищував 0,25 ммоль). Додають 10 мл буферного розчину, попередньо розведеного у 5 разів (2 мл стандартного буфера), приблизно 0,1 г сухої індикаторної суміші й зразу титрують розчином ЕДТА, сильно перебовтуючи до зміни забарвлення до синього з зеленкуватим відтінком. Якщо на титрування витрачено більше ніж 20 мл розчину титранту, то це вказує на завеликий вміст іонів кальцію та магнію: тоді титрування повторюють, взявши менший об’єм води й розвівши його до 100 мл дистильованою водою.

Обробка результатів

Загальну твердість води Х, ммоль/л обчислюють за формулою

X = {1000 · v · c} / v_x,

де v – об’єм розчину ЕДТА, що витрачено на титрування, мл;

с – точна концентрація розчину титранту, моль/л;

v_x – об’єм води, що взято для визначення твердості, мл.

Відносна різниця між повторними визначеннями не має перевищувати 2 %.

Окислювально-відновлювальне титрування

|neT| nA A + neA e‑ Þ продукти, |neA| + nT T + neT e‑ … Щоб електрони вилучити, знаки стехіометричних коефіцієнтів neA та neT при… Видно, що стехіометричні коефіцієнти можуть бути досить великими. У рівняннях матеріального балансу реакцій…

А. Стандартизація за наважками кристалічного іоду

Тіосульфат натрію, розчин c(Na2S2O3.5H2O) » 0,1 моль/л у свіжопрокип’яченій дистильованій воді (зберігається триваліше, якщо до нього… Іод кристалічний; Іодид калію кристалічний;

Б. Стандартизація за наважками дихромату калію

Тіосульфат натрію, розчин c(Na2S2O3.5H2O) » 0,1 моль/л, як у пункті 2А; Дихромат калію, кристалічний; Іодид калію;

Лабораторна робота № 2.9. Іодометричне визначення міді.

Мета роботи: 1. Визначити масову частку міді у алюмінієвому стопі.

2. Здобути практичні навички титрування.

3. Засвоїти методи роботи з розчинами іоду.

1. Загальні відомості

Основа методики – реакція при наявності надлишку КІ,

2 Cu²⁺ + 4I^‑‑ Û 2 CuI ¯ + I₃^‑.

Іод, що виділився, титруємо розчином тіосульфату.

2. Реактиви й обладнання:

Тіосульфат натрію, розчин c(Na₂S₂O₃^.5H₂O) » 0,1 моль/л;

Іодид калію, КІ;

Гідроксид натрію NaOH, розчин з масовою часткою w » 5 %;

Азотна кислота HNO₃, розведена (1:1);

Хлороводнева кислота НCl, розведена (1:1);

Дигідрофосфат калію, c(KH₂PO₄) = 1 моль/л;

Розчин крохмалю з масовою часткою w » 0,5 %;

Дистильована вода;

Конічні колби, термостійкі для титрування з притертими пробками місткістю 250-500 мл;

Терези аналітичні;

Терези технохімічні;

Штатив, муфта, лапки;

Бюретка місткістю 25 мл;

Пробірки з ніжками, шпателі.

3. Хід роботи

Наважку алюмінієвого стопу, що містить близько 0,1 г міді, переводимо у конус, розчиняємо в 20 мл розчину NaOH. Губчаста маса міді залишається нерозчинною. По закінченню реакції у конус додаємо 50 мл дистильованої води, перемішуємо і відфільтровуємо мідь через паперовий фільтр (рекомендуємо використати лійку Бюхнера). Осад міді з фільтром переносимо у конус для титрування і розчиняємо в 20 мл HNO₃. Осад розчиняється й у HCl (6 моль/л) при нагріванні, якщо додавати по краплях (15-20 крапель) розчин H₂O₂. Додаємо 50 мл дистильованої води і кип’ятимо, щоб вилучити оксиди азоту (або Cl₂ і H₂O₂). Охолоджуємо до кімнатної температури, додаємо 10 мл розчину KH₂PO₄ і близько 1 г КІ. Колбу закриваємо пробкою і перемішуємо, поки забарвлення розчину не стане рівномірним. Титруємо розчином тіосульфату. Забарвлення послаблюється до солом’яно-жовтого, тоді приливаємо 5 мл розчину крохмалю і закінчуємо титрування, коли зникне синій колір клатратної сполуки іоду з крохмалем.

4. Обробка результатів

Масову частку міді в стопі розраховуємо за формулою:

w(Сu) = с(S₂O₃^2‑) · V_x ·M(Cu) / m,

де с(S₂O₃^2‑) – концентрація розчину тіосульфату, моль/л;

M(Сu) = 63,55 г/моль – молярна маса атому міді,

V_x – об’єм розчину тіосульфату, л, витрачений на титрування аналізованого зразка;

m – маса наважки зразка, г.

Результати, що одержано кількома виконавцями в однакових умовах, обробляємо статистично.

Лабораторна робота № 2.10. Визначення аскорбінової кислоти у фруктових соках.

Мета роботи: 1. Визначити концентрацію аскорбінової кислоти в розчині або у зразку фруктового соку.

2. Здобути практичні навички титрування.

3. Освоїти методи роботи з розчинами іоду.

1. Загальні відомості

Аскорбінову кислоту визначають зворотнім іодометричним титруванням. До розчину аналіту додають відому кількість іоду у розчині іодиду калію, у надлишку за реакцією

С₆H₈O₆ + I₃^‑ Þ С₆H₆O₆ + 2 H⁺ + 3 I^‑.

Надлишок, що непрореагував, титрують розчином тіосульфату натрію. Орієнтовна концентрація аскорбінової кислоти у фруктових соках – 0,25‑1,0 г/л.

Визначити, що відповідає еквівалентові аскорбінової кислоти, можна і не розбиваючи реакцію на напівреакції (зі стехіометричними коефіцієнтами при електронах). Досить відзначити, що 1 іонові I₃^‑ відповідає 1 С₆H₈O₆, отже, еквівалентові {(1/2) I₃^‑} має відповідати {(1/2) С₆H₈O₆}, а це і є еквівалентом аскорбінової кислоти.

2. Реактиви й обладнання:

Тіосульфат натрію, с(Na₂S₂O₃^.5H₂O) » 0,02 моль/л (розчин готують у свіжопрокип’яченій дистильованій воді, розводячи стандартизований у роботі 2.8 розчин відповідними піпеткою та мірною колбою; знаючи місткість використаного посуду і концентрацію вихідного розчину, обчислюють точну концентрацію використаного тут розчину; розчин зберігають протягом тижня у пляшках, захищених від СО₂);

Іод, розчин с(I₂) = 0,01 моль/л у розчинові c(KI) = 0,1 моль/л;

Сірчана кислота, c(H₂SO₄) = 6 моль/л;

Розчин крохмалю з масовою часткою w » 0,5 %;

Дистильована вода;

Конічні колби для титрування з притертими пробками місткістю 250-500 мл;

Піпетка Мора місткістю 5 мл, 20 або 25 мл;

Піпетка градуйована місткістю 5 мл;

Штатив, муфта, лапки;

Бюретка місткістю 25 мл;

Пробірки з ніжками, шпателі.

3. Хід роботи

У колбу для титрування послідовно вносять близько 25 мл дистильованої води й аліквоту фруктового соку або зразка розчину для аналізу, що містить близько 20-30 мг аскорбінової кислоти, 4 мл розчину сірчаної кислоти, 20 мл розчину іоду. Колбу закривають пробкою, перемішують. Через 5 хв. надлишок іоду титрують розчином тіосульфату. Коли розчин досягне солом'яно-жовтого забарвлення приливають 5 мл розчину крохмалю і титрують до зникнення синього кольору (кінцева точка).

Кожний виконавець здійснює два паралельних титрування і контрольний дослід, у якому не вносить аліквоти зразка фруктового соку.

4. Обробка результатів

Масову концентрацію розчину аскорбінової кислоти, г/л, розраховують за формулою:

w(С₆H₈O₆) = с(S₂O₃^2‑) · M((1/2) С₆H₈O₆) · {(V_r – V_x) / V_п},

M((1/2) С₆H₈O₆) = 88,06 г/моль – молярна маса еквівалента аскорбінової кислоти;

V_x , V_r – об’єми розчину тіосульфату, витрачені відповідно на титрування аналізованого зразка і у контрольному досліді;

V_п – об’єм розчину зразка, взятого для титрування.

Результати кількох виконавців, здобуті в однакових умовах, обробляють статистично.

Модуль 2.

Кислотно-основне титрування

Приклад 1. Наважку бури (Na2B4O7·10H2O) масою 0,3221 г розчинили у воді. На титрування одержаного розчину витратили 16,85 мл розчинухлоридної… Розв’язання. Бура при розчиненні взаємодіє з водою. B4O72- + 5H2O D 2H3BO3 + H2BO3-.

Комплексонометричне титрування

Приклад 1. Наважку сплаву, що містить цинк та мідь, масою 0,8512 г розчинено й об’єм розчину доведено до 100 мл. При визначенні сумарної кількості… Дано: m0 = 0,8512 г; V0 = 0,100л

ЕЛЕКТРОХІМІЧНІ МЕТОДИ АНАЛІЗУ

У вольтамперометричному методі вимірюють залежність величини сили струму від прикладеної напруги (електродного потенціалу). В електрогравіметричному методі компонент кількісно переводять у окрему фазу… У потенціометричному методі аналізу вимірюють рівноважні електродні потенціали (при такій електрохімічній рівновазі…

Теоретичні основи потенціометрії

Другий спосіб полягає в вимірюванні потенціалу індикаторного електрода в процесі хімічної реакції між іоном, що визначають, та відповідним… З рівняння Нернста випливає, що рівноважний потенціал Ерзалежить від… Ep = E0Oх/Red +ln (1)

EACх= Eх= EAB(lACх / lAB).

Eх = Eст(lACх / lACст), де lACхтаlACст – ділянки лінійного опору, які відповідають збалансованому… Батарея Рис. 3.1. Схема потенціометра: АВ – лінійний дільник напруги; С–ковзаючий контакт; R – опір…

Лабораторна робота № 3.1. Вимірювання рН водяних розчинів методом іонометрії.

Мета роботи: 1. Освоїти принципи і техніку прямих потенціям тричних визначень і роботу зі скляним електродом.

2. Проградуювати комірку зі скляним електродом. Визначити рН води, біологічних або хімічних розчинів.

1. Загальні відомості

Е.р.с. (Е) ланцюга, що містить скляний електрод та електрод порівняння, дорівнює:

E_i = E^Æ− q · pH.

2. Реактиви й обладнання

Терези лабораторні ВЛР-200 з відповідними гирями;

Іономір ЕВ-74 або рН-метр;

Електрод хлорсрібний ЭВЛ-1М4 та електрод скляний ЭСЛ-63;

Стаканчик місткістю 50 мл;

Колба місткістю 50 або 100 мл;

Стандарт-титри для виготовлення зразкових буферних розчинів для pH-метрії;

Хлорид калію, хч, насиченийрозчин;

Кислота соляна, хч, розчин із молярною концентрацією 0,1 моль/дм³;

Гідрофталат калію, чда;

Тетраборат натрію, хч;

Дигідрофосфат калію, хч;

Гідрофосфат натрію, чда;

Тетраоксалат калію, хч;

Вода дистильована.

3. Підготовчі операції і порядок вимірювань

3.1. Приготування стандартних буферних розчинів

Стандартні буферні розчини рекомендують готувати зі стандарт-титров. У разі їх відсутності їх можна готувати з реактивів.

Розчин тетраоксалату калію, рН = 1,68, з концентрацією 0,05 моль/дм³ (12,7 ± 0,02 г KH₃C₄O₈·2H₂O, в 1 дм³ розчину при 20 ^оС).

Розчин гідрофталату калію, рН = 4,01, з концентрацією 0,05 моль/дм³ (10,21 ± 0,02 г KHC₈Н₄O₄ в 1 дм³ розчину при 20 ^оС).

Розчин дигідрофосфату калію, рН = 6,86, з концентрацією 0,025 моль/дм³, та гідрофосфату натрію, з концентрацією 0,025 моль/дм³ (3,40 ± 0,01 г KH₂РО₄ та 3,55 ± 0,01 г Na₂HРО₄ в 1 дм³ розчину при 20 ^оС)

Розчин тетраборату натрію, pH = 9,18, з концентрацією 0,01 моль/л (3,81 ± 0,01 г Na₂B₄O₇·10H₂O, бури, в 1 дм³ розчину при 20 ^оС).

Реагенти мають бути висушеними до постійної маси при таких умовах: тетраоксалат калію при 57 ± 2 ^оС, гідрофталат калію та дигідрофосфат калію − при 110 ± 5 ^оС, гідрофосфат натрію при 120 ± 5 ^оС. Буру витримують до постійної маси при кімнатній температурі в ексикаторі над сумішю вогкого хлориду натрію і цукру.

Усі солі мають бути спеціальної кваліфікації «для рН-метрії» або реактивами марки «хч», що не забруднені при збереженні.

Готуючи буферні розчини фосфатів (рН = 6,86) та бури (рН = 9,18) використовують звільнену від вуглекислоти дистильовану воду. Зберігати буферні розчини рекомендують у герметичній скляному або поліетиленовому посуді. Термін зберігання фосфатного буферного розчину − 2 міс, решти − 3 міс.

3.2. Порядок вимірювань

Схему приладу наведено на рис. 3.2. Вимірюють у режимі ЕРС («mV») і вузькому піддіапазоні («-1-4»).

а) Робочі частини електродів сполоскують дистильованою водою. Краплі води з електродів обережно усувають (без тертя) клаптиком фільтрувального паперу.

б) Електроди занурюють у невелику порцію аналізованого розчину і виливають її. Для вимірювань заливають свіжу дозу розчину, що має повністю покривати сферичну скляну мембрану (40-60 мл).

Рис. 3.2. 1 − штатив, 2 – стакан з розчином, 3 – скляний електрод, 4 − електрод порівняння, 5 − іономір

Штатив, муфта, лапки; пробірки, шпателі. Робочі частини електродів не повинні торкатись один одного, стінок і дна склянки.

4. Хід роботи

4.1. Градуюють, використовуючи стандартні буферні розчини рН. Результати вимірювань заносять до таблиці

рН буферного розчину рНs_i	1,68	4,01	6,86	9,18
E_i

Параметри E^Æі q розраховують за методом найменших квадратів. Вимірюючи лише за двома стандартними буферними розчинами, параметри розраховують за формулами:

q = (Е₂ − Е₁) / (рН_s₂ − рН_s₁), E^Æ =Е₁ − qрН_s₁.

4.2. Щоб визначити рН у розчині, вимірюють ЕРС (Е_і) відповідно вищевказаних вимог (3.2) рН у розчині розраховують з рівняння

рН = (Е_і - E^Æ) / q.

Лабораторна робота № 3.2. Визначення фторидів у зубній пасті методом іонометрії.

Мета роботи: 1. Освоїти принципи і техніку прямих потенціометричних визничень;

2. Визначити місткість вільного іона F^‑- у зубній пасті.

1. Загальні відомості

Визначення ґрунтується на вимірюванні е.р.с. комірки, що містить фторидселективний електрод (FСЕ) та електрод порівняння, з попередньою побудовою градуювальної залежності.

Фторидселективний електрод має кристалічну мембрану з фториду лантану LaF₃ з доданком європію. Іонну провідність мембрани обумовлено рухомістю іонів фториду в кристалічній ґратці LaF₃. У корпус електрода вміщено розчин фторида натрію та хлориду калію. У розчин занурено хлорид-срібний електрод. Оскільки концентрації внутрішнього розчину зафіксовано, то потенціали хлорид-срібного електроду та внутрішньої поверхні мембрани − величини сталі. На межі розділу фаз мембрани електрода та розчину, що містить фторид, виникає різниця потенціалів, пропорційна логарифмові градієнту концентрації. Зміна сумарного потенціалу F^--СЕ пов’язана зі зміною активності іонів фториду у зовнішньому розчині. Інші іони (за винятком іонів OH^-, радіус яких близький до радіуса F^-) не здатні заміщувати фторид у кристалічній гратці LaF₃ та не впливають на потенціал мембрани. На концентрацію іонів F^-впливають хімічні перетворення, зокрема реакції з іономводню та з іонамиметалів (Al³⁺, Fe³⁺ тощо). Тому слід регулювати рН: середовище має бути кислим, але не занадто. З КЛД видно, що рН можназнижувати до 4-5. Як середовище використовують буфер регулювання загальної іонної сили, або БРЗІС, що містить оцтову кислоту (що регулює рН), трилон-Б (демаскує іон F^-), хлорид натрію (забезпечує іонну силу).

Е.р.с. ланцюга лінійна від логарифму концентрації іона F,

E_i = E^Æ– q × lg [F^-].

Використовуючи FСЕ, необхідно, щоб E^Æ та q зберігались під час градуювання і роботи з досліджуваними розчинами. У всі розчини вводять однакові концентрації БРЗІС. Оскільки концентрація F^—іона в усіх розчинах низька (від 10^-5 до 10^‑2моль/л), а іонну силу стабілізовано, замість рівноважної концентрації у рівнянні (1) застосовують аналітичну, с(F^‑).

2. Реактиви й обладнання

Іономір ЕВ-74 або рН-метр-мілівольтметр;

Електрод фторидселективний типу ЕF-N;

Напівелемент порівняння ЕВЛ-ІМ3 або аналогічний;

Магнітна мішалка;

Штатив для закріплення електродів;

Електрохімічна комірка за формою стаканчика місткістю 100-150 мл;

Колби мірні місткістю 100 мл;

Піпетки мірні місткістю 20, 10, 5 мл;

Піпетка градуювальна місткістю 1 мл;

Промивалка;

Папір фільтрувальний;

Розчин фторидунатрія, с(F^-) = 0,01 моль/л (вихідний);

Буферний розчин регулювання загальної іонної сили (БРЗІС). У 500 мл дистильованої води при постійному перемішуванні на магнітній мішалці розчиняють 58 г NaCl, додають 57 мл оцтової кислоти (w = 100 %), 200 мл розчину етилендіамінтетраацетату натрію (c(ЕДТА) = 0,05 моль/л) і 120 мл гідроксиду натрію (с(NaOH) = 5 моль/л). Розчин охолоджують до кімнатної температури і додають розчин NaOH по краплях до рН = 5,0−5,5 (контролюють рН‑метром).

3. Алгоритм вимірювань

3.1. Побудова градуювальної залежності F^--СЕ

3.1.1. Приготування градуювальних розчинів

Послідовно розводячи вихідний розчин NaF, готують розчини з молярними концентраціями с(NaF) = 1×10^-5, 3×10^-5, 1×10^-4, 3×10^-4, 1×10^‑3, 3×10^-3 моль/л.

3.1.2. Вимірювання та розрахунки

Виміряти е.р.с. у кожному розчині. Для цього 20 мл розчину вносимо піпеткою у стакан місткістю 100 або 150 мл, додаємо піпеткою 5 мл БРЗІС та обережно перемішують розчин круговими рухами. Розміщуємо стаканчик під електродами та опускаємо удержувач електродів так, щоб вони занурилися у розчин не менш ніж на 0,5 см.

Результати вимірювань оформлюємо у таблицю

Будуємо градуювальний графік залежності Е.Р.С. від lg с(F-). Визначаємо… 3.2.2. Визначення вмісту фториду

Лабораторна робота № 3.3. Біхроматометричне визначення заліза в окалині, продуктах корозії та інших матеріалах.

Мета роботи: 1. Освоїти метод потенціометричного титрування з використанням платинового електрода.

2. Ознайомитися з роботою редуктора.

3. Визначити масову частку заліза як основного компонента в зразку.

1. Загальні відомості

В основі методики лежить реакція

	Cr₂O₇^2-	+ 14H⁺	+ 6e	D	2 Cr³⁺	+ 7H₂O,
	Fe²⁺		‑ e	D	Fe³⁺,
Cr₂O₇^2-	+ 6 Fe²⁺	+ 14H⁺	D	2 Cr³⁺	+ 6 Fe³⁺+7H₂O.

Щоб перевести залізо у Fe²⁺, розчин зразка попередньо пропускають через кадмієвий редуктор,

Сd (s)	‑ 2 e^‑	D	Cd²⁺,
Fe³⁺	+ e^‑	D	Fe²⁺,
Сd (s)	+ Fe³⁺	D	Cd²⁺	+ Fe²⁺,

При відповідній пробопідготовці за методикою визначають масові частки заліза в ступенях окислення ІІ і ІІІ. Без відновлення на редукторі визначають тільки Fe(II) , а після відновлення – загальну кількість заліза.

2. Реактиви й обладнання

Біхромат калію, розчин с(K₂Cr₂O₇) = ¹/₆₀ моль/л; готують розчиненям наважки K₂Cr₂O₇попередньо висушеної при 150 ⁰С;

Хлороводнева кислота, концентрована з с(НCl) = 1 моль/л;

Пероксид водню, з масовою часткою w (H₂O₂) = 30 %;

Кадмієвий редуктор (зберігають заповненим дистильованою водою);

Терези аналітичні (типу ВЛР-200);

Іономір, типу ЕВ-74, з індикаторним Pt електродом і хлоридсрібним електродом порівняння;

Магнітна мішалка;

Бюретка;

Стакани місткістю 100-150 мл;

Шпателі, скляні палички.

Наважку зразка (mo), що містить близько 0,1 г заліза, розчиняють при нагріванні у 20 мл концентрованої хлорводневої кислоти. Якщо розчинення… Розчин пропускають через редуктор зі швидкістю 2 мл/хв, редуктор промивають… 4. Обробка результатів

Література

1. Кольтгоф И. М. Количественный анализ / И. М. Кольтгоф, Е. Б. Сендел – М.: Л., Госхимиздат, 1948. – 824 с.

2. Лайтинен Г. А. Химический анализ. / Г. А. Лайтинен; пер. с англ. – М. : Химия, 1966. – 656 с.

3. Шарло Г.. Методы аналитичесой химии. / Г. Шарло – М.: Л.:, Химия, 1965 – 976 с.

4. Умланд Ф., Комплексные соединения в аналитическойхимии / Ф. Умланд, А. Янсен, Д. Тириг, Г. Вюнш – М.: Мир, 1975. – 532 с.

5. Шварценбах Г. Комплексонометрическое титрование / Г. Шварценбах, Г. Флашка – М.: Химия, 1970. – 360 с.

4. ОПТИЧНІ МЕТОДИ АНАЛІЗУ

Атомна спектроскопія

Спектр досліджують одним із двох способів: 1. Визначивши довжину хвилі спектральної лінії, за довідковими даними… 2. Знаючи (за довідковими даними) довжину хвиль найінтенсивніших спектральних ліній елемента, що визначають, шукають…

Атомно-емісійний метод аналізу

Мета роботи: 1. Визначити масову частку лужних металів у мінеральній воді. 2. Здобути практичні навички аналізу з використанням полум’яного аналізатора… 1. Загальні відомості

Спектрофотометрія

, де I0,l та Il − інтенсивність регулярного світлового потоку, що падає на… Al − світлопоглинання, сигнал, що вимірюють непрямим способом через відношення фотострумів, пропорційних…

Лабораторна робота № 4.3. Спектрофотометричне визначення загальної концентрації іонів феруму в мінеральній воді з о-фенантроліном.

Мета роботи: 1. Ознайомитися з основними етапами методики аналізу неорганічних іонів спектрофотометричним методом.

2. Освоїти алгоритм вимірювань на фотометрі.

3. Визначити концентрацію іонів Феруму у воді.

1. Загальні відомості

Основа методу − реакція о-фенантроліну (о-Phen) з іонами феруму (II) в діапазоні рН = 3-4. Комплексна сполука Fe(Phen)₃²⁺ оранжево-червоного кольору, з відносно великою стійкістю. Молярний коефіцієнт поглинання розчину комплексів при l_max = 515 нм e = 1,11^.10⁴ л/моль·см.

Структура сполуки така:

Пряме визначення іонів феруму (без випарювання) можливе у діапазоні концентрацій 0,05‑2 мг/л.

2. Прилади, матеріали, реактиви

Фотометр або спектрофотометр.

Кювети з робочим шляхом 2-5 см;

Колби мірні, місткістю 50 мл;

Піпетки мірні місткістю 5, 10, 15, 20 мл;

Піпетки мірні з поділками, місткістю 1,0 мл; 5, мл;

о-фенатролін гідрохлорид, водний розчин із масовою
часткою 0,1 %;

Гідроксиламін гідрохлорид, водний розчин з масовою часткою 10 %;

Оцтова кислота, 0,1 моль/л;

Ацетат амонію (або натрію), 0,1 моль/л;

Оцтово-ацетатний буферний розчин с рН = 3,5. Розчин готують змішуванням розчинів ацетату натрію й оцтової кислоти у співвідношенні 1:20;

Стандартні розчини феруму, 0,56 г/л, 5,6 мг/л;

Вода дистильована.

3. Визначення градуювальної залежності

У 6 мірних колб, місткістю 50 мл, відбирають 0; 2,5; 5,0; 10; 15; 20 мл стандартного розчину заліза (5,6 мг/л), додають у кожну колбу: 1 мл гідроксиламіну гідрохлориду, 5 мл ацетатного буферного розчину, 1 мл розчину о-фенатроліну і доводять до мітки дистильованою водою. Перший розчин застосовують як розчин порівняння. Вимірюють світлопоглинання розчинів в кюветах з l = 2 см при l = 515 нм (або з застосуванням світлофільтру l_max = 490-540 нм). Будують графік А ‑ с(Fe): за методом найменших квадратів розраховують нахил градуювальної залежності.

4. Аналіз зразка води

У мірну колбу місткістю 50 мл відбирають 25 мл води, додають 1 мл гідроксиламіну гідрохлориду, 5 мл буферного розчину, 1 мл розчину о-фенантроліну і доводять до мітки дистильованою водою. Світлопоглинання вимірюють у тих же умовах, що і при градуюванні відносно розчину з «холостого» досліду. Весь дослід повторюють 2-3 рази.

5. Обробка результатів

Концентрацію феруму у воді знаходять для кожного досліду:

а) за градуювальним графіком;

б) застосовують питомий коефіцієнт поглинання.

Результати обробляють статистично. Кінцевий результат подають як ± Dc.

Лабораторна робота № 4.4. Спектрофотометричне визначення летких фенолів.

Визначення загальної кількості летких фенолів у стічній воді у перерахунку на C6H5OH.

2. Освоїти алгоритм вимірювань на фотометрі. 3. Визначити концентрацію фенолу у воді. 1. Загальні відомості

Фенол, стандартний розчин 0,94 г/л; 9,4 мг/л (розчин фенолу з масовою концентрацією 9,4 мг/л, готують перед застосуванням, розводячи розчин з масовою концентрацією 9,4 г/л).

3. Визначення градуювальної залежності

У 6 мірних колб, місткістю 100 мл, відбирають 0; 5; 10; 15; 20; 25 мл розчину фенолу з концентрацією 1^.10^-4 моль/л (9,4 г/л). Додають по 30 мл розчину Na₂CO₃.

У конус, місткістю 200 мл відбирають 130-150 мл (такий об’єм потрібен для градуювання) розчину п-нітроаніліну і, додаючи по краплях NaNO₂, знебарвлюють його (утворюється діазотований п‑нітроанілін).

У кожну мірну колбу вводять по 20 мл діазотованого n‑нітроаніліну, 15 мл розчину NaOH. Розмішують розчини в колбах, доводять дистильованою водою до мітки і ще раз перемішують. Через 20 хв вимірюють світлопоглинання розчинів у кюветах товщиною l = 1 см при l = 490 нм відносно першого розчину (холостий дослід). Дані вимірювання заносять до таблиці:

С (фенол), моль/л^.10⁵	0,5	1,0	1,5	2,0	2,5
А (l = 490 нм, l =1 см)

Будують графік в координатах А – с (фенол). За методом найменших квадратів розраховують нахил (МКП) градуювалььної залежності.

4. Попередня підготовка проби

У ділильну воронку (лійку) вливають 1 л або 0,5 л проби води, додають 10 мл розчину сульфатної кислоти (w = 10 %) і 5 мл розчину сульфату Купруму. Двічі (якщо проба 0,5 л) або тричі (якщо проба 1 л) екстрагують порціями бутилацетату об’ємом 50 мл. Об`єднаний екстракт переносять в іншу ділильну лійку, додають 10 мл розчину NaOH, реекстрагуючи феноли у лужний розчин. Водяну фазу відокремлюють, додають нову порцію розчину лугу і реекстракцію повторюють. Лужні реектракти об`єднують, додають 20 мл (обережно при перемішуванні) H₂SO₄ (w = 10 %). Реекстракт переганяють, вживаючи як прийомник мірну колбу місткістю 50 мл. Коли в колбі, з якої переганяють, залишається 10 мл розчину, додають ще 20 мл дистильованої води. Відігнаний дистилят об'ємом близько 40-45 мл охолоджують і доводять дистильованою водою до мітки.

5. Вимірювання вмісту фенолів

У мірну колбу місткістю 100 мл відбирають 15 мл відігнаного дистиляту, додають 30 мл розчину Na₂CO₃, 20 мл діазотованого n‑нітроаніліну (див. пункт 3), 10 мл розчину NaOH; доводять до мітки дистильованою водою і перемішують. Через 20 хв вимірюють світлопоглинання відносно розчину з холостого досліду. Здійснюють 2-3 паралельних досліди. Світлопоглинання для кожного досліду вимірюють 2-3 рази і результат усереднюють.

6. Обробка результатів

Концентрацію фенолів у стічній воді, в перерахунку на фенол, обчислюють за формулою

де с_і – концентрація аналітичної форми фенолу (в і-му досліді), знайдена за градуювальним графіком;

V_k = 0,1 л – об’єм з аналітичною формою;

V_n = 1,0 л (0,5) – об’єм води, взятий для аналізу;

Vg = 0,05 л – місткість мірної колби з відігнаним дистилятом;

Va = 0,015 л – об’єм аліквоти дистиляту;

М(фенол) = 94 г/моль – молярна маса фенолу.

Результати визначення концентрації фенолу у паралельних дослідах усереднюють, знаходять стандартне відхилення.

Кінцевий результат аналізу подають у вигляді ± Dc.

Вибрані кінетичні методи аналізу

У багатьох методах аналізу до стану рівноваги доводять хімічні перетворення, за якими аналіт переводять у інші сполуки, що формують вихідний… Однак, саме такий зв’язок зі стехіометрією утрудняє розробку методик для… Інша справа, якщо аналіт (або продукт, що утворився з нього у стехіометричних співвідношеннях) виступає у ролі…

Сутнiсть методики

O OH OH // | | 1) R - C + H2O2 Þ R - C – OOH Þ R - C – O· + OH· ,

Алгоритм методики

Фотоелектроколориметр; Секундомiр; Вимiрювальнi колби мiсткiстю 50 мл;

Алгоритм методики

Фотоелектрокалориметр КФК з мікропроцесором; Вимiрювальнi колби мiсткiстю 50 мл; Пiпетки мiсткiстю 2 мл;

Література

1. Марк Г. Кинетика в аналитической химии / Г. Марк, Г. Рехниц – М. : Мир, 1972. − 368 с.

2. Мюллер Г. Каталитические методы в анализе следов элементов./ Г. Мюллер, М. Отто, Г. Вернер − М.: Мир, 1983. − 196с.

3. Крейнгольд С.У. Каталитиметрия в анализе реактивов и веществ особой чистоты. / С.У. Крейнгольд − М.: Химия, 1983. − 190 с.

Хроматографічні методи аналізу

У таких процесах розділення компонентів, як екстракція, у випадках, коли коефіцієнти розподілу між фазами для різних компонентів мало відрізняються… Хроматографію винайшов ботанік М. С. Цвєт, що у 1901 р. опублікував роботу про… Методи хроматографії класифікують за різними ознаками:

Біологічні та біохімічні методи аналізу

Діапазон вмістів, що визначають біологічними методами залежить від спрямованості й тривалості впливу хімічної сполуки на організм, температури й рн… Водних безхребетних − ракоподібних (найчастіше рачків, дафній) −… До біохімічних методів відносять методи, засновані на використанні процесів, що відбуваються за участю біологічних…

Таблиця 1

Приклади використання біологічних методів для визначення різних сполук

Імунохімічні методи аналізу (ІХА) засновані на специфічному зв’язуванні сполуки, що визначають − антигену відповідними антитілами… Визначення малих концентрацій комплексу антиген-антитіло, що утворюється в… Найчастіше в ІХА використовують ізотопні, флуоресцентні, ферментні, парамагнітні мітки, що підвищують чутливість…

Таблиця 2

* сн − нижня межа концентрації, що визначають; ** НАД − нікотинамідаденіндинуклеотид. КОНТРОЛЬНІ РОБОТИ

Вибрані логарифми констант рівноваг

Неорганічні ліганди

lg Ks (аморф., білий) = ‑32,34 Ba2+ lg b1 = { 0,5 ‑0,2 lg Ks (білий) = ‑3,6 Bi3+lg b1 = { …

Органічні ліганди: аміни

Cd2+ lg b1 = 2,77 lg b2 = 4,09 lg b3 = 5,6 [I = 0,1] Cu2+ lg b1 = 5,7 lg b2 = 9,8 lg b3 = 13,0 lg b4 = 15,2 [I = 0,1] Hg2+…

Органічні ліганди: карбонові кислоти

Al3+ lg b1 = 1,36 Ba2+ lg b1 = 1,38 Ca2+ lg b1 = 1,43

Органічні ліганди: амінокислоти

Ag+ lg b1 = 3,51 lg b2 = 6,89 Cd2+ lg b1 ={ 4,69 4,14 lg b2 ={ 8,40 7,60 lg b3 ={ 10,68 9,74 … Cu+lg b1 = 10,1 [I=0,2] Cu2+ lg b1 ={ 8,56 8,14 [I=0,5] … Fe2+lg b1 = 4,31 lg b2 =7,65 [I=0,1]

Інші органічні ліганди: оксими, тіоли тощо

lg b3 = 12,73 [I=0,5] lg b4 = 13,57 [I=0,5] Cd2+ lg b1 = { 1,5 1,82 lg b2 = { 2,22 2,64 lg b3 = { …

Відновні напівреакції

lg K(2 AgO(s) + H2O + 2 e‑ Û Û Ag2O(s) + 2 OH‑) = 20,26, Eo = 0,599 B lg K(Ag+ + e‑ Û Ag(s)) = 13,514, Eo = 0,7994 B

Індикатори

Бромкрезоловий синій, L (синій) ® HL+ (жовтий): lg KH ={ 4,80 [20 оС, I=0,01] 4,50 [20 оС, I=0,5] Бромтимоловий синій, L (синій) ® HL+ (жовтий): lg KH ={ 7,19… Бромфеноловий синій, L (синій) ® HL+ (жовтий): lg KH ={ 4,06 [20 оС, I=0,01] 3,75 [20 оС, I=0,5] …

Развернуть

Открыть в широком формате

– Конец работы –

Используемые теги: Аналітична, ХІМІЯ, Загальні, положення, рівноваги0.073

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Аналітична хімія Загальні положення. РІВНОВАГИ

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным для Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Еще рефераты, курсовые, дипломные работы на эту тему:

З ДИСЦИПЛІНИ ХІМІЯ Модуль 1 Загальні основи аналітичної хімії
ХАРКІВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ХАРЧУВАННЯ ТА ТОРГІВЛІ... МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ...

ПРОГРАМА НАВЧАЛЬНОЇ ДИСЦИПЛІНИ ЦИВІЛЬНИЙ ПРОЦЕС Розділ І. ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ ЦИВІЛЬНОГО ПРОЦЕСУ
Рекомендовано до видання редакційно видавничою радою університету протокол від p... л а д а ч і В В Комаров вступ розділи теми... В В Баранкова теми...

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ до самостійної роботи з дисципліни «ХІМІЯ»
КРИВОРІЗЬКИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ... кафедра хімії... МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ до самостійної роботи з дисципліни ХІМІЯ ЗМІСТ МОДУЛЯ...

НАРІЗНІ З’ЄДНАННЯ загальні поняття 4
СХІДНОУКРАЇНСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ... імені Володимира Даля... СЄВЄРОДОНЕЦЬКИЙ ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ІНСТИТУТ...

ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ ПО ПРОЕКТУВАННЮ МАШИНОБУДІВНИХ ЗАВОДІВ. ПРОЕКТУВАННЯ МЕХАНІЧНИХ ЦЕХІВ
Основна... Мельников Г Н Вороненко В П Проектирование механосборочных цехов М Машиностроение с...

ПОЛОЖЕННЯ ПРО ДЕРЖАВНИЙ ЕКЗАМЕН З ЕКОНОМІЧНОЇ ТЕОРІЇ ДЛЯ СТУДЕНТІВ БАКАЛАВРСЬКИХ ПРОГРАМ З ЕКОНОМІКИ І МЕНЕДЖМЕНТУ ВСІХ ФОРМ НАВЧАННЯ
Випускники вищих навчальних закладів повинні орієнтуватися у широкому колі економічних питань позитивні вміти давати...

Загальні поняття товарознавства продовольчих товарів. Предмет, метод і зміст товарознавства
Тести Варіант А дизайн Б довговічність В комфортність Який матеріальний результат... Тести Варіант А... Тести Варіант А збережувальність Б комфортність В...

Загальні питання охорони праці та правове регулювання
Вид та частота струму... Тривалість проходження струму через організм істотно впливає на наслідок... Шлях протікання струму через людину...

Харчова хімія Конспект лекцій
Національний університет... Харчових технологій... В Ф Доценко...

Стислий конспект лекцій з предмету Хімія викладач хімії, Дьякова Т.В
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ... ОДЕСЬКИЙ ТЕХНІЧНИЙ КОЛЕДЖ... ОДЕСЬКОЇ НАЦІОНАЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ...

0.025

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?

Подпишитесь на Нашу рассылку

Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail

Новости и инфо для студентов

Свежие новости
Актуальные обзоры событий
Студенческая жизнь

Соответствующий теме материал

Похожее
По категориям
По работам

Загальні відомості про вимірювальні прилади, похибки та їх оцінку Загальні положення до виконання лабораторних робіт Правила техніки безпеки для студентів... Загальні положення до виконання лабораторних робіт...
На тему: Загальні правила виконання технічних деталей Обслуговування та ремонт обладнання Державний вищий навчальний заклад... Калуський політехнічний коледж... Методичні рекомендації...
Загальні відомості, історія дизайну даної теми Серед закладів культурного відпочинку виникло направлення як молодіжні центри клуби Такі заклади вважаються популярними відкриваються по всій... На даний момент в Україні інформаційних молодіжних центрів не багато але вони... Метою дизайн проекту є створення підвищеної комфортності наявність культурного відпочинку Молодіжний центр...
З предмету: Хімія І семестр 1. Основні типи хімічного зв’язку МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ... ОДЕСЬКИЙ ТЕХНІЧНИЙ КОЛЕДЖ... ОДЕСЬКОЇ НАЦІОНАЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ...
З дисципліни ФІЗИЧНА ХІМІЯ ХЕРСОНСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ... КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА НЕОРГАНІЧНОЇ ХІМІЇ... Реєстр...

Аналітична хімія Загальні положення. РІВНОВАГИ

Что будем делать с полученным материалом:

Еще рефераты, курсовые, дипломные работы на эту тему:

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?

Подпишитесь на Нашу рассылку

Новости и инфо для студентов

Реклама

Соответствующий теме материал

О Сайте