Аналітична хімія
Теоретичні основи якісного
та кількісного аналізу
Рекомендовано Міністерством освіти і науки України
як навчально-методичний посібник
для студентів університетів напряму підготовки «Хімія*»
Херсон, "Айлант" – 2011
УДК 543
ББК 24.4 я 73
А 64
Рекомендовано Міністерством освіти і науки України
(лист № 1/11-11246 від 09.12.10)
Рецензенти:
О.М. Федоренко, доктор хім. наук, професор кафедри фізичної та аналітичної хімії Таврійського національного університету ім. В.І. Вернадського;
Є.І. Широкий, канд. хім. наук., доцент кафедри технічної хімії та харчових технологій Херсонського національного технічного університету;
С.В. Грузнова, канд. хім. наук, доцент кафедри хімії Чернігівського державного педагогічного університету ім. Т.Г. Шевченка
Шевряков М.В., Повстяний М.В., Яковенко Б.В., Попович Т.А.
А 64 Аналітична хімія: Навч.-метод. посібник для студентів університетів
напряму підготовки «Хімія*». – Херсон: Айлант, 2011. – 404 с.
ISBN 978-966-630-024-2
Навчальний посібник включає теоретичні основи якісного та кількісного аналізу. Розглядається закон діючих мас та його застосування до процесів в аналітичній хімії, роль буферних систем в аналізі, будова та застосування в аналітичній практиці комплексних сполук.
Кількісний аналіз представлений гравіметрією, хімічними титриметричними методами аналізу. Серед фізико-хімічних методів розглядаються теоретичні основи оптичних, електрохімічних, хроматографічних методів аналізу. У посібнику до кожного розділу наводяться запитання до самоперевірки знань студентів, контрольні запитання, контрольні розрахункові задачі та приклади розв’язування окремих типів задач.
Для студентів вищих навчальних закладів.
УДК 543
ББК 24.4 я 73
ISBN 978-966-630-024-2 © Шевряков М.В., 2011
© Повстяний М.В., 2011
© Яковенко Б.В., 2011
© Попович Т.А., 2011
Зміст
Передмова. 7
Вступ. Предмет і значення аналітичної хімії 9
Частина I. Теоретичні основи аналітичної хімії 13
Розділ 1. Закон діючих мас та його застосування в аналітичній хімії 14
§ 1. Закон діючих мас. 14
§ 2. Застосування закону діючих мас до процесу дисоціації води. 16
§ 3. Застосування закону діючих мас до рівноважних систем “розчин-осад”. Добуток розчинності 17
§ 4. Вплив однойменних і інших йонів на розчинність малорозчинних електролітів. 18
§ 5. Вплив сольового ефекту на розчинність малорозчинного електроліту. 19
§ 6. Розчинність малорозчинного осаду сильного електроліту за рахунок пептизації 21
§ 7. Гідроліз солей. 23
§ 8. Буферні системи. 31
Розділ 2. Характеристика розчинів електролітів та колоїдних систем.. 35
§ 9. Способи вираження концентрації розчинів. 35
§ 10. Електролітична дисоціація. Сильні і слабкі електроліти. 40
§ 11. Колоїдні системи в аналітичній хімії 47
Розділ 3. Координаційні або комплексні сполуки. 59
§ 12. Загальна характеристика комплексних сполук. 59
§ 13. Розвиток теоретичних уявлень про будову комплексних сполук. 60
§ 14. Типи найбільш поширених комплексів. 63
§ 15. Ізомерія комплексних сполук. 65
§ 16. Положення елемента в періодичній системі та його здатність до комплексоутворення. 69
§ 17. Контрольні запитання з теоретичних основ аналітичної хімії 73
Частина II. Якісний аналіз. 77
Розділ 4. Загальні положення якісного аналізу. 78
§ 18. Методи якісного аналізу. 78
§ 19. Системи якісного аналізу катіонів. 80
§ 20. Класифікація аніонів. 83
§ 21. Систематичний і дробний хід аналізу. 83
§ 22. Умови проведення якісних реакцій. 85
§ 23. Чутливість аналітичних реакцій. 85
Розділ 5. Задачі з якісного аналізу. 87
§ 24. Приклади розв’язування задач. 87
§ 25. Контрольні задачі 102
Частина III. Кількісний аналіз. 117
Завдання і методи кількісного аналізу. 118
Розділ 6. Гравіметричний аналіз. 120
§ 26. Класифікація методів гравіметричного аналізу. 120
§ 27. Вимоги до осадів. 127
§ 28. Умови осадження кристалічних осадів. 131
§ 29. Умови осадження аморфних осадів. 131
§ 30. Розрахунки у гравіметричному аналізі 131
Розділ 7. Задачі з гравіметричного аналізу. 135
§ 31. Приклади розв’язування задач. 135
§ 32. Запитання для самоперевірки. 141
§ 33. Контрольні задачі 142
Розділ 8. Хімічні титриметричні методи аналізу. 146
§ 34. Основні поняття титриметричного аналізу. 146
§ 35. Класифікація методів титриметричного аналізу. 147
§ 36. Прийоми титрування. 148
§ 37. Стандартні розчини. 148
§ 38. Точка еквівалентності і кінцева точка титрування. 150
§ 39. Індикатори. 151
Розділ 9. Кислотно-основне титрування. Метод нейтралізації 153
§ 40.Титранти, їх приготування та стандартизація. 153
§ 41. Визначення кінцевої точки титрування. Кислотно – основні індикатори................................................................................................ 154
§ 42. Вибір індикатора при титруванні 158
§ 43. Криві титрування. 160
§ 44. Розрахунки та побудова кривих титрування. 160
§ 45. Розрахунки індикаторних помилок титрування. 169
Розділ 10. Осаджувальне титрування. 173
§ 46. Побудова та аналіз кривих титрування. 173
§ 47. Індикатори осаджувального титрування. 174
§ 48. Аргентометрія. 176
§ 49. Меркурометрія. 179
Розділ 11. Комплексометричне та комплексонометричне титрування. 181
§ 50. Титрування розчинами комплексоутворюючих речовин. 181
§ 51. Амінополікарбонові кислоти як ліганди в комплексоутворенні 182
§ 52. Утворення і стійкість комплексонів. 185
§ 53. Індикатори для комплексонометричних титрувань. 186
§ 54. Способи комплексонометричного титрування. 199
§ 55. Підвищення вибірковості визначень у комплексонометричному титруванні 201
§ 56. Меркуриметрія. 203
Розділ 12. Окисно-відновне титрування (Редоксиметрія) 206
§ 57. Перманганатометрія. 209
§ 58. Броматометрія. 213
§ 59. Хроматометрія. 214
§ 60. Нітритометрія. 214
§ 61. Церіметрія. 215
§ 62. Йодхлориметрія. 217
§ 63. Йодометрія. 218
§ 64. Аскорбінометрія. 221
Розділ 13. Запитання і вправи з титриметричних методів аналізу. 223
§ 65. Запитання для самоперевірки. 223
§ 66. Розрахунки в титриметричному аналізі 226
§ 67. Задачі з титриметричних методів аналізу. 232
Частина IV. Фізико-хімічні методи аналізу. 249
Розділ 14. Оптичні методи аналізу. 250
§ 68. Фотоколориметрія. 253
§ 69. Спектрофотометрія. 254
§ 70. Люмінесцентний аналіз. 256
§ 71. Рефрактометричний аналіз. 259
§ 72. Поляриметричний аналіз. 260
§ 73. Інтерферометрія. 262
§ 74. Емісійний спектральний аналіз. 264
§ 75. Атомно-абсорбційний спектральний аналіз. 268
§ 76. Нефелометричний та турбідіметричний методи аналізу. 271
§ 77. Запитання для самоперевірки та контрольні запитання з оптичних методів аналізу. 273
Розділ 15. Електрохімічні методи аналізу. 277
§ 78. Кондуктометрія. 277
§ 79. Потенціометричні методи аналізу. 282
§ 80. Полярографія. 287
§ 81. Амперометричне титрування. 290
§ 82. Кулонометричний аналіз. 291
§ 83. Електрофоретичні методи аналізу. 293
§ 84. Запитання для самоперевірки та контрольні запитання з електрохімічних методів аналізу. 304
Розділ 16. Хроматографічні методи аналізу. 307
§ 85. Адсорбційна хроматографія. 309
§ 86. Розподільна хроматографія. 313
§ 87. Газова хроматографія. 319
§ 88. Йонообмінна хроматографія. 336
§ 89. Молекулярно-ситова хроматографія. 346
§ 90. Запитання для самоперевірки та контрольні запитання з хроматографічних методів аналізу. 349
Додатки. 352
Список використаної літератури. 403
