Реакции, используемые в качественном анализе

Объекты аналитического анализа. Методы химического анализа.

Принято делить методы анализа на три больших группы:

1. химические методы анализа – когда данные получают в результате выделения осадка, выделения газа, изменения цвета окраски;
2. физико-химические методы анализа – может быть зафиксировано какое-нибудь физическое или химическое изменение величины;
3. физический метод.

К химическим методам анализа относятся:

• гравиметрический (весовой) анализ
• титриметрический (обьемный) анализ
• газоволюмометрический анализ.

Гравиметрический анализ – важнейший метод количественного анализа, в котором взвешивание является не только начальной, но и конечной стадией определения. Этот анализ основан на законе сохранения массы веществ при химических превращениях. Измерительным прибором служат аналитические весы. Результаты выражают обычно в процентах. Применяется при определение химического состава различных объектов, при установлении качеств сырья и готовой продукции и т.д.

Титриметрический анализ (титрование) – метод количественного/массового анализа, основанный на измерении объема раствора реактива точно известной концентрации, расходуемого для реакции с определяемым веществом. Титрование – процесс определения титра исследуемого вещества. Титрование производят с помощью бюретки, заполненной титрантом до нулевой отметки. Конечную точку титрования (точку эквивалентности) определяют индикаторами или физико-химическими методами ( по электропроводности, светопропусканию и т.д.). По количеству пошедшего на титрование рабочего раствора рассчитывают результаты анализа.

Способы выражения состава раствора. Закон действующих масс. Химическое равновесие.

Р-ры-гомогенные системы,срстоящ.из 2-х или неск.компонентов,относит.кол-во кот.могут измен-ся в опред.пределах.

Состав раствора может выражаться разными способами — как с помощью безразмерных единиц (долей или процентов), так и через размерные величины — концентрации. В химической практике наиболее употребительны следующие величины, выражающие содержание растворенного вещества в растворе:

Массовая доля – отношение массы растворенного вещества к массе раствора

ω(в-ва) = m(в-ва)/m(р-ра)

Объемная доля – отношение объема газа к объему всей смеси газов

φ(газа) = V(газа)/V(смеси)

Мольная доля – отношение количества вещества в сумме количеств вещества и растворителя

χ(в-ва) = n(в-ва)/(n(в-ва)+n(р-ра))

Моляльная концентрация, или моляльность – отношение количества вещества к массе растворителя

B(в-ва) = n(в-ва)/m(р-ля) (моль/кг)

Массовая концентрация – отношение массы вещества к объему раствора

Р(в-ва) = m(в-ва)/V(р-ра) (г/л)

Титр – масса растворенного в-ва в 1 мл раствора

Т(в-ва) = m(в-ва)/V(р-ра) (г/мл)

Молярная концентрация – отношение количества растворенного вещества к объему раствора

С(в-ва) = n(в-ва)/V(р-ра) (моль/л)

Закон действующих масс: если р-я выражена общ.ур-ем A+2B+3D↔E+F, при увел-и только концентрации в-ва А в 2 рпзп, скорость р-и возрастает в 2 раза. При увел-и только конц-ии в-ваBв 2 раза, скорость р-и возрастает в 4 раза. А при увел-и только конц-ии в-ваDв 2 раза, скорость возрастает в 6 раз.

Таким образом скорость этой р-и измен-сяпрямопропорциональноконц-ии в-ва А, прямопропорциональноконц-ии в-ваB и пропорциоональна кубу конц-ии в-ваD.

При измен-т конц-ии 3-х в-в скорость р-и пропорциональна произведению конц-ии в-ва А на квадрат конц-ии в-ваB и на куб конц-ии в-ваD.→коэф-ы перед в-вам в хим.ур-и скорости р-и стан-ся показ-лями степеней конц-ии этих в-в.

u=K*[A]*[B]²*[D]³это ур-е представл-т собой математич.выраж-е закона действующ.масс.

Скорость хим.р-и прямопропорц.произвед-ю конц-ииреаг.в-в в степенях стехеометрич.коэф.при прочих одинак.усл-ях.

Закон дейст.массзаним-т центр.место в хим.кинетике – уч-е о скоростях хим.процессов,он справедлив для р-и,протек-их в гомоген.средах. Для гетероген.р-ий можно принимать, что скорость их пропорционально только конц-ии в-ва, находящейся в газообраз.илирастворен.сост-и.

Закон дейст.масспримен-т в химико-анал.и в химико-техн.практике по цветной константе хим.равновесия и начальным конц-ям, можно рассчитать все равновесные конц-ии.

Химическое равновесие — состояние химической системы, в котором обратимо протекает одна или несколько химических реакций, причём скорости в каждой паре прямая-обратная реакция равны между собой.

А₂ + В₂ ⇄ 2AB

Реакции, используемые в качественном анализе.

Анализ сухим путем осуществляют с помощью таких приемов, как проба на окрашивание пламени. При выполнении окрашивания в пламени пробы, исследуемое вещество на проволочки вносят в бесцветное пламя горелки. По характерной окраске пламени узнают о присутст­вии того или иного элемента. Например, натрий окрашивает пламя в ярко желтый цвет , калий- в фиолетовый, медь и бор - в ярко-зелёный, свинец и мышьяк – в бледно-голубой. В лабораторных условиях обычно применяют анализ „мокрым” пу­тем, который основан на реакциях в растворах. Аналитическими являются только те реакции, которые сопровожда­ются: выпадением или растворением осадка, изменением окраски анализируемого раствора, выделением газообразных веществ. СuО + 2НNО3 = Сu(NО3)2 + Н2О. Кислотно-основные реакции СН3СОО- + Н3О+ ↔ СН3СООН(г.) + Н2О. Реакции комплексообразования AgCl + 2NH3↔ [Ag(NHg)2]2+ + 2Сl-. Реакции осаждения: Вa2+ + SO42- ↔BaSO4(тв.) Ионы Ba2+ (или SO42-) осаждаются в виде малорастворимого сульфата бария.