рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Вибрані кінетичні методи аналізу

Вибрані кінетичні методи аналізу - раздел Химия, Аналітична хімія Загальні положення. РІВНОВАГИ   У Багатьох Методах Аналізу До Стану Рівноваги До­Водять Хі­Мі...

 

У багатьох методах аналізу до стану рівноваги до­водять хі­міч­ні перетворення, за якими аналіт переводять у інші сполуки, що формують вихідний сиг­нал (масу чи об’єм, випромінювання чи світлопоглинання, електро­провідність чи потенціал електроду то­що). Це здебільшого зруч­но, бо дозволяє, зокрема, не контролювати точно час протікання реакції, а також порівняно легко зберегти просте для розрахунків співвідношення між кількістю речовини ана­лі­ту та сполуки, що формує вихідний сигнал, на засадах стехіометрії хімічних реакцій.

Однак, саме такий зв’язок зі стехіометрією утрудняє роз­робку ме­то­дик для ультрамалих концентрацій аналіту. Наприк­лад, якщо вихідний сигнал – світлопоглинання, то обмежені як коефіцієнт мо­ляр­ного світ­ло­по­гли­нан­ня (найбільші значення – приблизно 105 л/(моль·см), так і дов­жи­на кювети (на прак­тиці 1-10 см). Отже, для оптимальних значень світло­поглинання, 0,2 < А < 1,2 , потрібна кон­цен­тра­ція сполуки, що по­глинає світло, не менше ніж 10‑5 моль/л за поряд­ком величини. А прак­тич­ні мож­ли­во­сті концентрування (з небезпекою забруднення та зі зростом тру­до­міст­ко­сті методики!) та­кож не є необмеженими.

Інша справа, якщо аналіт (або продукт, що утворився з нього у сте­хі­о­мет­рич­них співвідношеннях) виступає у ролі каталізатора реакції, про­дукт якої формує вихідний сигнал, хоч би уже згадане світлопоглинання. Пі­сля низки реакцій каталі­за­тор, що бере в них участь, відновлюється і може брати участь у новому циклі реакцій. Практично використовують значення чи­сла таких циклів (круго­обертного числа), що дорівнює кіль­ком сотням. Си­сте­ма, в якій про­ті­кає така каталітична реакція, не­рівноважна. Але – уявіть со­бі – чи можна досягнути такого спів­відношення між кількістю речовини аналіту і сполуки, що фор­мує вихідний сигнал, на основі стехіо­мет­ричних співвідношень у рівноважних системах?!

Зрозуміло, що з кінетичними методами аналізу мають обов’яз­ко­во ознайомитись студенти хімічних і біологічних спеці­аль­но­стей (останнім ці методи близькі через роль ферментативних реакцій в біохімії).

У кінетичних методах залежність концентрації продукту від часу і концентрацій реагентів визначає кінетичне рівняння. Кон­крет­ні види цих рів­нянь наведено нижче стосовно певних лабораторних робіт. Якщо ви­мі­рю­ють концентрацію каталі­за­тора, використовують здебільшого початковий період, де кон­центрації вихідних реагентів відносно майже не змінилася, і то­му ре­ак­ція – псевдопершого порядку, тобто концентрація про­дукту пропорційна часу перебігу реакції і концентрації каталі­затора. У деяких реакціях доводиться вра­хо­ву­ва­ти наявність ін­дук­ційного періоду, коли швидкість реакції ще не встигла досяг­нути сталої величини.

У каталіметрії використовують три види залежностей, що зумо­вле­ні кінетичним рівнянням. Їм відповідають три види градуювання: за постійним часом, за постійним сигналом і метод тангенсів.

Перший з цих методів, постійного часу, пояснено на на­ступ­них ри­сун­ках (сигнал – світлопоглинання):

Світлопогли­нання продукту, А Світлопоглинання при t1
  Час, t   Концентрація каталізатора, c.

Рисунок ліворуч пояснює принцип методу, він допоміжний. На ньому зо­бра­же­но залежності світлопоглинання від часу, різні криві відповідають різ­ним концентраціям. Пунктирна лінія відповідає деякому вибраному часові, t1. Цей час відповідає лінійним ділянкам залежності, де реакція псевдопершого по­рядку. Рисунок праворуч − залежність світлопоглинання у момент t1 від кон­цен­трації ката­лі­затора. Саме таку залежність визначають експериментально, во­на є градуювальним графіком.

Другий з цих методів, постійного сигналу, пояснено на наступ­них рисунках (сигнал – світлопоглинання):

Світлопогли­нання продукту, А Час реакції, потріб-ний щоб досягнутиА1
  Час, t   Концентрація каталізатора, c.

І тут допоміжний рисунок ліворуч пояснює принцип методу. Від ана­ло­гіч­но­го рисунка в описі методу постійного часу він відрізняється напрямом пунк­тир­ної лінії, що тут відповідає деякій вибраній величині світлопоглинання, А1. І тут вибрано лінійні ділянки залежності, де реакція псевдопершого по­ряд­ку. Рисунок праворуч – залежність від кон­цен­трації каталізатора, c, часу, що потрібний, щоб світлопоглинання досягло величини А1. Саме таку за­леж­ність визна­ча­ють експериментально, во­на є градуювальним графіком.

Метод тангенсів дещо кропіткіший. У ньому будують екс­пе­ри­мен­таль­но графіки залежнлсті сигналу від часу, які в наведених вище описах по­пе­ред­ніх методів ми вважали за пояснюючі, які будувати для градуювання було не обов’язковим. Для експериментальних графіків підраховують тангенси ку­тів нахилу лінійних відтинків, і власне вони є ординатами градуйовочного графіка методу тангенсів. Цей метод застосовано в одній із лабораторних ро­біт.

Ми висловлюємо подяку очолюваній доцентом І. Ф. Долма­но­вою групі спів­ро­біт­ни­ків кафедри аналітичної хімії Московського університету – фа­хів­ців з кінетичних методів, що надали нам мето­ди­ки робіт, зручні для сту­дент­сько­го практикуму.

Зауважимо, що, крім каталітичних, у хімічному аналізі ви­ко­ри­сто­ву­ють і некаталітичні реакції. До того ж, є важливими й інші не­рів­новажні про­це­си. Найпоширеніші з тих, що мо­жуть включати або не включати хімічних реакцій, є хромато­гра­фічне відокремлення аналітів, що грунтується на ба­га­то­ра­зо­вій послідовності процесів сорбції і десорбції. Це відокремлення є над­зви­чай­но ефективним і ви­рішує проблему багатокомпонент­ного аналізу з за­сто­су­ван­ням неселективних датчиків, що реє­ст­рують вихідний сигнал. Ін­ший, ни­ні модний приклад викори­стання кінетичних явищ – проточно-ін­жек­цій­ний аналіз.

Лабораторна робота № 5.1. Визначення вмісту формальдегіду в розчинах кінетичним методом.

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Аналітична хімія Загальні положення. РІВНОВАГИ

імені В Н Каразіна... Аналітична хімія Загальні положення РІВНОВАГИ...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Вибрані кінетичні методи аналізу

Что будем делать с полученным материалом:

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

Все темы данного раздела:

ПРОГРАМА
"АНАЛІТИЧНА ХІМІЯ" для студентів біологічного факультету денної форми навчання     Харків - 2010

АНАЛІТИЧНА ХІМІЯ. ЗАГАЛЬНІ ПОНЯТТЯ І ВИЗНАЧЕННЯ
Аналітична хімія – це наукова дисципліна про методи, засоби й загальну методологію здобуття інформації про якісний i кількісний склад матеріальних об'єктів на основі дослідження хі

Класифікація методів аналізу, що грунтується на кількості речовини аналіту
Метод Маса аналіту, г Об’єм розчину проби, мл Кількість речовини аналіту Макроаналіз 1 – 10

Методи аналітичної хімії
Метод аналізу – універсальний і теоретично обґрунтований спосіб визначення складу об’єкту, це сукупність принципів, на яких базується аналіз без конкретних посилань на об’єкти та компоненти.

ЯКІСНИЙ АНАЛІЗ. ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ
Метою якісного аналізу є виявлення окремих елементів та іонів, що входять до складу речовини. Якісний аналіз здійснюють хімічними, фізико-хімічними фізичними або біологічними методами. Хі

Характерні групи атомів у органічних реагентах
Солетворні групи атомів Комлексотворні групи атомів Карбоксильна ‑ СООН Спиртова або фенольна

Використання органічних реагентів у аналізі
Реагент Формула Об’єкти, що визначають Якісний аналіз Кількісний аналіз Алізарин

ЗАКОН ДІЇ МАС. АЛГЕБРА ХІМІЧНИХ РЕАКЦІЙ
Хімічна рівновага. Зворотні реакції проходять як у прямому, так і у зворотному напрямах. Рівновага встановлюється, якщо ці зміни взаємокомпенсуються. Рівноважний склад – сук

Алгебраїчний підхід при записі рівнянь хімічних реакцій
Розглянемо реакцію загального вигляду 0 D aj Aj, (12) де S – символ суми, j – н

Позначення констант рівноваг
Реакції (загальний вигляд та приклади) Позначення Примітки 1. Константи стійкості комплексів

Лінійні комбінації реакцій
Ми вже мали змогу звернути увагу, що рівняння приєднання кількох протонів до багатозарядного аніону (або кількох лігандів до іону-комплексоутворювача) характеризуються загальною константою, яка дор

Ускладнення у визначенні областей переважання
Якщо послідовність усіх N ступінчатих констант спадна, K1 > K2 > . . . > KN, то у всіх N+1 реагентів і

Метод матеріального балансу при розрахунках рівноважного складу розчинів
При розчиненні у воді сполук – сильних електролітів (які повністю розпадаються на іони) – за умови іони, що утворюються у розчині не вступають в інші реакції, рівноважний склад частково можна описа

Приклади обчислень рівноважних концентрацій розчинів за схемою Комаря М. П.
Розглянемо приклад 2, який наведено в розділі «Метод матеріального балансу» Розв’язання. При розчиненні солі HCOOAg у воді – у розчині будуть такі

Буферні розчини
  Якщо для розчину характерна властивість зберігати значення будь-якої рівноважної концентрації (активності) при його розведенні або додаванні до нього інших реактивів, то такий розчи

Розрахунки рН буферних розчинів.
Розглянемо кілька прикладів. Приклад 1. Визначити рН буферного розчину, який приготували змішуванням розчинів: 55 мл оцтової килоти (с0(HAc) = 0,15 моль/

Приготування буферних розчинів із заданим рН
Буферний розчин із заданим рН з відомою парою буферуючих компонентів можна приготувати трьома способами: - змішуючи в необхідному співвідношенні кількості речовини; розчини слабкої кислоти

Взаємодія катіонів із деякими реагентами
Іон Реагент SO42- Cl- OH- NH3.

Pеaкцiї катіонів l-ї аналiтичної групи
  Реактив Ag+ Hg22+ Pb2+ HCl (розведе-на), хлориди

Мікрокристалоскопічна реакція на кальцій
Розведена H2SO4 та розчини сульфату утворюють із катіонами Са2+ голчасті кристали гіпсу, CaSO4 ×2 Н2О. На предметне скло нанесі

Peaкції катіонів 2-ї aнaлiтичної групи
  Реактив Ва2+ Sr2+ Ca2+ Н2SO4 та сульф

Алюміній
4.1.1. Осадження Al(OH)3(s), його амфотерність. У пробірку налийте 3 краплі розчину Al(NO3)3 й додайте 3 краплі розчину амі

Реакції катіонів 4-ї аналітичної групи
  Реактив Fe2+ Fe3+ Bi3+ Mn2+ Sb(III) та Sb(V)

А група катioнів
Катіони 5-ї групи Cu2+, Cd2+, Ni2+, Co2+, Mg2+, Нg2+ у лужному середовищі в присутності Н2О2 (в умовах відокр

Реакції катіонів 6-ї аналітичної групи
  Реактив K+ Na+ NH4+ NaHC4O4

Проби на присутність аніонів‑відновників.
а) До 3-4 крапель розчину додайте 1-2 краплі розчину з c(H2SO4) = 1 моль/л, 1-2 краплі розчину I2 у KI та 6-8 крапель розчину крохмалю. Якщо розчин знебарвлю

Систематичний якісний аналіз аніонів
88) Які особливості якісного аналізу аніонів порівняно з аналізом катіонів? 89) Назвіть групові реагенти і склад груп систематичного аналізу аніонів. 90) Що таке «водяна витяжка»

Модуль 1.
Приклади розв’язання задач 1. Запишіть значення констант наступних рівноваг: 1)1) H2AsO4- D HAsO42- + H+

Теорія похибок і статистична обробка результатів вимірювань
При проведенні експериментальних досліджень вимірювання повторюють кілька (n) разів – отримують паралельні значення вимірюваного параметру: x1. x2 …xn

Теоретичні значення Q – критерію. при різних довірчих імовірностях Р
  n Q( n. P ) P = 0.90 p = 0.95 p = 0.99 0

Таблиця 2
Значення критерію грубої похибки β n β α = 0.05 α = 0.

Значення t-критерію Стьюдента
f p 0.90 0.95 0.99 0.995 0.999 6.3130

Таблиця 4
значення критерію фішера, F (f1, f2, P = 0,95 ).

Терези і принцип зважування
Масу речовини m вимірюють, зважуючи речовину. Вага Р є про­пор­цій­ною масі P = mg, де g – прискорення сили тяжіння. Зважуючи, силу притягування порівнюють із в

Конструкція аналітичних терезів
У сучасні аналітичні терези вмонтовано інтерфейси, що спо­лу­ча­ють устрої. У них повністю автоматичне внутрішнє градуювання з урахуванням температури, пристрої для тарування у всьому діапазоні зва

Порядок зважування на терезах типу ВЛР-200.
Увага! Вмикати терези слід при закритих бокових шторках. Ставити об’єкт зважування на ліву шальку, а гирі – на праву. Змінювати навантаження можна тільки при вимкнутих

Умови висушування деяких кристалогідратів
Кристалогідрат Умови висушування Над безводяною сіллю Маса водя­ної пари (мг / л) BaCl2.2H2

Загальні відомості
У та­ких ме­то­дах хі­міч­но­го ана­лі­зу, як гра­ві­мет­рія та так зва­ні фі­зи­ко-хі­міч­ні ме­то­ди, ви­ко­рис­то­ву­ють гра­ду­йо­воч­ну за­леж­ність між скла­дом об­’єк­та та фі­зич­ною влас­т

Мірний посуд та робота з ним
Який мірний посуд вживають у хімічних аналізах? Одиниці об’єму.Одиницею об’єму в інтернаціональній си­сте­мі одиниць (СІ) є кубічн

Перевірка місткості посуду
Загальні засади. Згідно ДСТУ, допускають такі відхилення від номінальної місткості (± см3)   для колб  

Таблиця 3
Ефективна густина води, r*, г/дм3, що використовується у перевірці мірного посуду, та сума поправок (А + В + С) , г/дм3 t,

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

Кислотно-основне титрування
Методики грунтуються на кислотно-основних пе­ре­тво­рен­нях – пе­ре­да­чі іону водню від аналіту до титранту або навпаки. Тит­рантами зазвичай є силь­ні кислоти або сильні ос­но­ви (луги), ана­літа

Реактиви й обладнання
Хлороводнева кислота, стандартизований розчин c(HCl) = 0,1 моль/л; Бромкрезоловий зелений, розчин із масовою часткою w » 0,1 % у водно-етанольній суміші (8:2 за об'ємом); Б

Комплексонометричне титрування
Реакції комплексоутворення здавна є основою деяких тит­ри­мет­рич­них визначень. Так, іони га­ло­ге­ні­дів визначають тит­ру­ван­ням комплексоутворювачем – іонами Hg2+ (

Окислювально-відновлювальне титрування
В окислювально-відновлювальному титруванні або ана­літ A є від­новлювачем (і у титруванні окислюється), а тит­ран­т T – окис­лювачем (і у титруванні відновлюється), або навпаки, ана­літ A є окислюв

А. Стандартизація за наважками кристалічного іоду
2А. Реактиви й обладнання: Тіосульфат натрію, розчин c(Na2S2O3.5H2O) » 0,1 моль/л у сві­жо­про­кип’­я­че­ній дистильова

Б. Стандартизація за наважками дихромату калію
2Б. Реактиви й обладнання: Тіосульфат натрію, розчин c(Na2S2O3.5H2O) » 0,1 моль/л, як у пункті 2А; Дихромат ка

Кислотно-основне титрування
Приклади розв’язання задач Приклад 1. Наважку бури (Na2B4O7·10H2O) масою 0,3221 г розчинили у воді. На титрування одержаного ро

Комплексонометричне титрування
Приклади розв’язання задач 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 кількос

ЕЛЕКТРОХІМІЧНІ МЕТОДИ АНАЛІЗУ
В основі електрохімічних методів лежать процеси на електродах або в міжелектродному просторі при виникненні потенціалу або при пропусканні електричного струму через розчин. Електродний процес – гет

Теоретичні основи потенціометрії
Для вирішення аналітичної задачі потенціометричні вимірювання можна проводити двома способами. Перший спосіб – пряма потенціометрія, полягає в тому, що в досліджуваний розчин занурюють необхідний і

EACх= Eх= EAB(lACх / lAB).
Із цих рівнянь можна отримати, що Eх = Eст(lACх / lACст), де lACхтаlACст –

Результати вимірювань оформлюємо у таблицю
  № розчину с(NaF), моль/л lgс(F-) е.р.с., мВ   &nb

Шпателі, скляні палички.
3. Хід роботи Наважку зразка (mo), що містить близько 0,1 г заліза, розчиня­ють при нагріванні у 20 мл концентрованої хлорводневої кислоти. Якщо розчинення неп

Атомна спектроскопія
Атомна спектроскопія– фізичний метод, що грунтується на залежності між складом речовини та випромінюванням чи поглинанням світла у певних умовах. Емісійний спектральний аналіз грун

Атомно-емісійний метод аналізу
Лабораторна робота № 4.1. Визначення калію та натрію в мінеральних водах методом полум'яно-емісійної спектрометрії. Мета роботи: 1. Визначити масов

Спектрофотометрія
Спектрофотометричні методи аналізу базуються на законі Бугера, який виражають рівнянням , де I

Визначення загальної кількості летких фенолів у стічній воді у перерахунку на C6H5OH.
Мета роботи: 1. Ознайомитися з основними етапами методики спектрофотометричного аналізу домішок органічних речовин. 2. Освоїти алгоритм вимірювань на фотометрі. 3. Визначит

Сутнiсть методики
Щоб визначити мiкрокiлькості альдегідiв, використовують ре­ак­цiю окислення п-фенiлендiаміну пероксидом водню, на яку альде­гіди дiють як каталiзатори. Схема механізму реакцiї (за нинiшнiми уявленн

Алгоритм методики
2.1. Прилади й реагенти Фотоелектроколориметр; Секундомiр; Вимiрювальнi колби мiсткiстю 50 мл; Піпетки мiсткiстю 5 мл; Піпетки с подiлками мiсткi

Алгоритм методики
2.1. Прилади та реагенти Фотоелектрокалориметр КФК з мікропроцесором; Вимiрювальнi колби мiсткiстю 50 мл; Пiпетки мiсткiстю 2 мл; Пiпетки з подiлками мiст

Хроматографічні методи аналізу
  У таких процесах розділення компонентів, як екстракція, у випадках, коли коефіцієнти розподілу між фазами для різних компонентів мало відрізняються один від одного, відокремити їх у

Біологічні та біохімічні методи аналізу
Біологічні методи аналізу базуються на тому, що для життєдіяльності; росту, розмноження й взагалі нормального функціонування живих істот необхідне середовище певного хімічного складу. При зміні цьо

Приклади використання біологічних методів для визначення різних сполук
Індикаторний організм Сполука, яку визначають Cmin, P = 0,95 Мікроорганізми мкг/мл

Таблиця 2
Приклади використання ферментів для визначення їх субстратів (I) і інгібіторів (II) Клас ферментів Індикаторна реакція

Неорганічні ліганди
OH‑, гідроксид ‑ іон   H+ lg Kw = { ‑13,997; D H = ‑55,81

Органічні ліганди: аміни
C2H7NO, H2N‑CH2‑CH2‑OH, 2‑аміноетанол H+ lg KH

Органічні ліганди: карбонові кислоти
CH2O2, HCOOН, мурашина кислота; ліганд HCOO‑, форміат-іон H+ lg KH = {

Органічні ліганди: амінокислоти
C2H5NO2, H2N-CH2-COOH, амінооцтова кислота (гліцин); ліганд: H2N-CH2-COO‑, L‑,

Інші органічні ліганди: оксими, тіоли тощо
CH4N2S, тіосечовина H2N-C-NH2 ÷ê S Ag+

Відновні напівреакції
Aglg K(Ag2+ + e‑ Û Ag+) = 32,62 [I=4], Eo = 1,929 B lg K(2 AgO(s) + H2

Індикатори
(а) кислотно-основні індикатори Бромкрезоловий синій, L (синій) ® HL+ (жовтий): lg KH ={ 4,80 [20 о

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги