Шпаргалка по "Химии"

Билет 1

1 Гравиметрический анализ и способы его выполнения. Достоинства и недостати метода. Гравиметрией называют метод количественного анализа, заключающийся в точном измерении массы определяемого компонента пробы, выделенного в виде соединения известного состава. (Классическое название - весовой анализ.) Гравиметрический анализ основан на законе сохранения массы веществ при химических превращениях. Это наиболее точный из химических методов анализа, его характеристики: предел обнаружения - 0,10%; правильность - 0,2 отн. %. В гравиметрии используют реакции обмена, замещения, разложения и комплексообразования, а также электрохимические процессы. Наиболее распространен метод осаждения (схема), при котором навеску анализируемого вещества растворяют и прибавляют 1,5-кратный избыток реагента-осадителя, соблюдая необходимые условия осаждения. Полученный осадок называют осаждаемой формой. Соединение, в виде которого определяемый компонент осаждается из раствора, называется формой осаждения. Осадок отделяют от раствора (чаще всего фильтрованием), промывают, затем высушивают или прокаливают, получая гравиметрическую (весовую) форму. Соединение, в виде которого производят взвешивание, называют гравиметрической формой. Наиболее существенным достоинством гравиметрического метода является высокая точность анализа. Обычная погрешность гравиметрического определения составляет 0,1...0,2%. При анализе пробы сложного состава погрешность возрастает до нескольких процентов за счет несовершенства методов разделения и выделения анализируемого компонента. К числу достоинств гравиметрического метода относится также отсутствие каких-либо стандартизации или градуировок по стандартным образцам, необходимых почти в любом другом аналитическом методе. Для расчета результатов гравиметрического анализа требуется знание лишь молярных масс и стехиометрических соотношений. Селективность гравиметрического анализа невысока в связи с отсутствием соответствующих реагентов на большинство ионов и, как правило, требуют предварительного химического разделения с целью выделения анализируемого компонента. Существенным недостатком гравиметрического метода является длительность определений. Чаще всего гравиметрический метод применяют для определения основных компонентов пробы, когда на выполнение анализа отводится несколько часов или десятков часов, для анализа эталонов, используемых в других методах, в арбитражном анализе.

2  Классифиация кулонометрических методов анализа. краткая характеристика Кулонометрические методы анализа основаны на измерении количества электричества, израсходованного на электропревращение определяемого вещества. В соответствии с контролируемым параметром кулонометрические методы разделяют на две группы: потенциостатические, в которых потенциал рабочего электрода остается неизменным в течение всего времени электролиза;(схему установки см в тетради); гальваностатические (амперостатические), в которых сила тока в течение всего времени электролиза поддерживается постоянной. (схему установки см в тетради)

Билет 2

1 Причины зарязнения осадка. Классифиация различных видов соосаждения и способы их устранения. Осадок, образующийся в процессе гравиметрического определения, всегда содержит то или иное количество посторонних примесей. Примеси могут попадать в осадок по различным причинам. Вид примесей, загрязняющих осадок, и их количество зависят от условий выполнения анализа и характера образующегося осадка. Загрязнение осадка может быть вызвано соосаждением примесей либо, реже, совместным или последующим их осаждением. При соосаждении образование осадка приводит к выпадению в осадок соединений, которые в данных условиях либо хорошо растворимы, либо находятся в таких малых концентрациях, что не достигается величина их произведения растворимости. Различают следующие виды соосаждения: 1) Адсорбция- соосаждение примесей на поверхности уже сформированного осадка.Причина адсорбции– неравноценность электростатического поля ионов внутри кристаллической решетки и на поверхности, т.е. ионы или молекулы, расположенные на поверхности твердой фазы, находятся в иных условиях, чем частицы, лежащие внутри нее. Адсорбция характеризуется ярко выраженной избирательностью. Преимущественно из раствора адсорбируются те ионы, которые входят в кристаллическую структуру осадка. В качестве противоионов адсорбируются примеси. Катионы, адсорбированные поверхностью тем больше, чем меньше растворимость соединения, образующегося из этого катиона и аниона осадка. Количество адсорбированной примеси зависит от величины поверхности осадка, концентрации адсорбирующейся примеси и температуры. С увеличением поверхности и концентрации примеси адсорбция возрастает, с повышением температуры адсорбция уменьшается. В растворе может наблюдаться равновесие межу адсорбцией и десорбцией (перенос вещества с поверхности раздела фаз в объем фазы).  2) Окклюзия– загрязнение осадка в результате захвата примесей внутрь растущих кристаллов осадка основного компонента. Причина окклюзии– адсорбция примесей в процессе формирования осадка. Виды окклюзии: 1) Адсорбционная. Возникает при быстром росте кристаллов, когда ионы на поверхности обрастают кристаллизационным веществом. Протекает вследствие адсорбции примесей по микротрещинам кристаллической структуры.2) Механическая– случайный захват частиц маточного раствора внутрь осадка. Характерна при выделении аморфных осадков. Окклюдированные примеси равномерно распределяются внутри, но не принимают участия в построении кристаллической решетки. Окклюзия подчиняется тем же правилам, что и адсорбция вследствие того, что в ее основе лежат адсорбционные явления. Понизить окклюзию можно путем замедления процесса выделения твердой фазы, т.е. осаждение проводят при малом пересыщении (осадитель прибавляют по каплям). 3) Изоморфное соосаждение– образование смешанных кристаллов (образование твердого раствора). Характерно для изоморфно-кристаллизующихся веществ, которые могут образовывать смешанные кристаллы. Наблюдается тогда, когда вещества сходны по химическим свойствам или ионы имеют одинаковые координационные числа и радиусы (условием изоморфного соосажденияявляется равенство зарядов и близость ионных радиусов макро- и микрокомпонентов). Подчиняется правилу Хлопина: если оба вещества являются изоморфными и концентрация одного из них мала, то распределение их микрокомпонентов между кристаллической фазой и раствором при постоянной температуре характеризуется постоянной величиной и не зависит от количественного соотношения фаз:[pic 1],[pic 2]. Примеры веществ, для которых характерно изоморфное соосаждение:ZnCO3,MgCO3,FeCO3,MnCO3,CdCO3,CaCO3;BaSO4,PbSO4,SrSO4,RaSO4;