Вопросы к экзамену по аналитической химии

  Вопросы к экзамену по аналитической химии

Предмет аналитической химии. Систематический и дробный методы анализа. Классификация катионов и анионов на аналитические группы. Характеристика аналитических реакций. Групповой реагент и условия его применения. Химическое равновесие. Закон действующих масс. Равновесия в водных растворах кислот и оснований. Расчет рН растворов сильных электролитов. Расчет рН растворов слабых кислот и  оснований. Буферные растворы. Применение, приготовление, расчет рН буферных растворов. Гидролиз солей. Расчет рН растворов солей, образованных а) сильным основанием и слабой кислотой; б) слабым основанием и сильной кислотой. Равновесие в гетерогенной системе. Правило ПР. Условия выпадения осадка. Связь между растворимостью и ПР. Факторы, влияющие на смещение гетерогенного равновесия. Количественный анализ и его задачи.  Методы количественного анализа. Гравиметрический анализ. Основные методы. Осаждаемая и весовая формы. Требования, предъявляемые к ним. Осадители, используемые в гравиметрии. Операции, используемые в гравиметрии: осаждение, фильтрование, промывание. Примеры гравиметрических определений:  определение гигроскопической и кристаллизационной воды, серы, сульфатов, железа. Титриметрический анализ. Общие сведения. Классификация методов. Требования, предъявляемые к реакциям в титриметрическом анализе. Способы выражения концентраций растворов (молярная, нормальная, процентная концентрации;  титр раствора, титр раствора по определяемому веществу. Расчеты в титриметрическом анализе при прямом, обратном титровании и при титровании заместителя. Вычисление эквивалентных весов в различных методах титриметрического анализа. Стандартные растворы в титриметрическом анализе. Методы кислотно-основного титрования.  Выбор  индикатора  для установления конечной точки титрования. Индикаторы в методе кислотно-основного титрования.  Интервал перехода окраски. Жесткость воды. Определение устранимой и постоянной жесткости. Количественное определение содержания кислот и щелочей. Методы окислительно-восстановительного титрования. Классификация методов. Перманганатометрия. Приготовление рабочего раствора KMnO4, установление его нормальности. Достоинства, недостатки и применение метода. Определение железа. Иодометрия.  Основные и рабочие растворы метода. Достоинства, недостатки и применение метода. Количественное определение меди. Методы осадительного титрования. Методы комплексометрического титрования.

  Характерные реакции катионов и анионов

(список аналитических реакций обязательных к зачету

по аналитической  химии)

I аналитическая группа катионов

K+  1) винная кислота, H2C4H4O6; 2) кобальтинитрит натрия, Na3[Co(NO2)6];

  3) микрокристаллоскопическая реакция с Na2Pb[Cu(NO2)6];

Na+ 1) дигидроантимонат калия, KH2SbO4; 2) микрокристаллоскопическая реакция  с уранилацетатом;

NH4+  1) NaOH или KOH; 2) реактив Несслера

Mg2+  1) гидрофосфат натрия, Na2HPO4; 2) оксихинолин;

II аналитическая группа катионов

действие группового реагента, (NH4)2CO3;

Ba2+  1) дихромат калия, K2Cr2O7; 2) серная кислота или сульфаты;

Ca2+  1) оксалат аммония, (NH4)2C2O4;

Sr2+  1) серная кислота; 2) гипсовая вода,

III аналитическая группа катионов

действие группового реагента, (NH4)2S;

Al3+ 1) действие ализарина

Fe3+ 1) действие роданида аммония или калия; 2)действие гексацианоферрата (II) калия

Cr3+ 1) окисление в щелочной и кислой средах

Mn2+ 1) ок исление двуокисью свинца  висмутатом натрия

Zn2+ 1) действие дитизона 2) действие сероводорода

Со2+ 1) действие  роданида аммония  2) действие  α-нитрозо - β-нафтола

Ni2+ действие диметилглиоксима

IY аналитическая группа катионов

действие группового реагента, H2S ;

Cd2+  1) H2S; 2) NH4OH;

Hg2+  1) иодид калия, KJ; 2) хромат калия, K2CrO4; 3) металлическая медь;

Cu2+  1) NH4OH; 2) K4[Fe(CN)6];  3) металлические Al, Fe, Zn;

Bi3+  1) действие воды (гидролиз); 2) иодид калия, KJ;

Sb3+  1) действие воды (гидролиз);  2) тиосульфат натрия, Na2S2O3;

  3) металлическое олово;

Sn2+  1) хлорид ртути(2+), HgCl2; 2) восстановление Fe3+ до Fe2+, K3[Fe(CN)6];

Sn4+  1) NH4OH; 2) металлическое Fe;

Y аналитическая группа катионов

действие группового реагента, HCl;

Ag+  1) NaOH или KOH; 2) хромат калия K2CrO4; 3) KBr и KI;

Pb2+  1) серная кислота или растворимые сульфаты; 2) хромат калия K2CrO4 или  бихромат калия K2Cr2O7; 3) иодид калия, KI;

Hg22+ 1)  иодид калия, KI;  2) хромат калия K2CrO4; 3) металлическая медь;

I аналитическая группа анионов

действие группового реагента, BaCl2;

SO42-  1) соли свинца, PbNO3;

SO32-  1) соли стронция, SrNO3; 2) минеральные кислоты; 3) иод, I2; 4) перманганат  калия, KMnO4;

S2O32-  1) минеральные кислоты; 2) иод, I2;

CO32-  1)  минеральные кислоты;

PO43-  1) магнезиальная смесь, MgCl2 + NH4OH+ NH4Cl; 2) молибденовая жидкость, (NH4)2MoO4 в HNO3;

SiO32-  1) минеральные кислоты, разб.; 2) соли аммония, NH4Cl;

II аналитическая группа анионов

действие группового реагента, AgNO3;

Cl-  1) окислители, KMnO4, PbO2, KClO3;

Br-  1) окислители, КMnO4, PbO2, KClO3; 2) фуксин;

I-  1) соли свинца, PbNO3; 2) окислители, H2O2, КMnO4, K2Cr2O7, Cl2, Br2,

  KNO2; 3) соли меди;

S2-  1) минеральные кислоты; 2) нитропруссид натрия, Na2[(CN)5NOS];

SCN-  1) соли железа Fe3+; 2) соли меди Cu2+;

III аналитическая группа анионов

NO3-  1) металлическая медь; 2) FeSO4; 3) дифениламин;

NO2-  1) минеральные кислоты; 2) иодид калия в присутствии кислот; 3) КMnO4  в кислой среде; 4) реактив Грисса;

CH3COO-  1) серная кислота, конц.; 2) реакция этерификации.