Разделение элементов методом осаждения.
Осаждение — это образование твердого осадка в растворе в ходе химической реакции, например, добавлением соответствующих реагентов. По окончании реакции, образовавшийся сухой остаток называют преципитатом, а жидкость выше него — супернатантом.
Сам метод заключается в выделении из раствора химических компонентов в виде малорастворимого соединения.
Один из наиболее распространённых в химическом анализе метод разделения элементов, на котором основанны методы качественного и количественного анализа.
Большинство методов разделения основано на распределении вещества между двумя фазами: твердой и жидкой (методы осаждения, соосаждения, кристаллизации, адсорбции, ионного обмена), жидкостью и газом или паром (дистилляция), двумя жидкостями (экстракция), твердым телом и газом (адсорбция, возгонка). Разделение возможно также и в гомогенной среде (диффузия, перенос ионов)
Методы разделения осаждением широко используют для анализа, несмотря на длительность и трудоемкость операций. Осаждение проводят при контролируемом значении рН, с использованием комплексообразования, окисления или восстановления одного из разделяемых ионов, а также с использованием различных растворителей.
Разделение смесей методом хроматографии.
Мерой склонности вещества к распределению между фазами служит коэффициент распределения К(Х):
К(Х) = Cstat / Cmob
Cstat – концентрация вещества Х в стационарной фазе;
Cmob – концентрация вещества Х в подвижной фазе;
или фактор емкости k’:
k’(Х) = nstat / nmob
nstat – число молей вещества Х в стационарной фазе;
nmob – число молей вещества Х в подвижной фазе;
Стационарная и подвижная фаза должны, конечно, находиться в тесном контакте друг с другом, чтобы могло установиться равновесие. Для разделения смеси веществ нужно, чтобы различные компоненты в хроматографической системе обладали различными коэффициентами распределения и также различными факторами емкости.
Смесь двух компонентов 1 и 2 наносят на стационарную фазу, 1 – находиться преимущественно в стационарной фазе, 2 – предпочитает подвижную фазу. В этом примере, как видно из рисунка 1, приняты следующие факторы емкости:
k’ = 5 / 2 = 2,5 и k’ = 2 / 5 = 0,4
Дистиляционные, электрохимические и другие методы.
Дистилляционные методы: к ним относятся: дистилляция(перегонка), отгонка, сублимация(возгонка).
Дистилляция - это метод разделения жидких смесей, основанный на различии t кипения компонентов смеси.
При отгонке определяемый компонент выделяют из жидкой или твердой пробы в виде газов.
При сублимации происходит перевод вещества из твердой фазы в газообразную, минуя жидкую.
Электрохимические методы: к ним относятся внутренний электролиз, электрофарез, электродиарез.
При внутреннем электролизе осуществляется(без наложения внешнего напряжения) определяемое вещество участвует в работе гальвонического элемента.
Электрофарез - его применяют для разделения заряженных, диспиргированных частиц в жидкости, т.е. в основе метода лежат различия в скорости перемещения разделяемых компонентов в электрическом поле.
Электродиарез - процесс диффузий разделяемых ионов через полупроницаемую мембрану, регулируемый наложением напряжения постоянного тока.
химическое равновесие(истинная термодинамическая и условная константа химического равновесия)
Особенности истинного равновесия в качественной форме отражаются принципом смещения, известным как принцип Ле-Шателье Брауна: если на систему находящуюся в состоянии устойчивого химического равновесия оказывать внешнее воздействие, то в системе начнут самопроизвольно осуществляться в таком направлении, которое будет ослаблять внешнее воздействие, и само равновесие сместиться в том же направлении. Повышение t смещает равновесие в сторону эндотермических процессов, а понижение процессов в сторону экзотермии.
При повышении давления в системе самопроизвольно начинают протекать процессы сопровождающиеся повышением объема, а при понижении в увеличением ….
Однако, принцип смещения подвижного равновесия не позволяет проводить количественные расчеты. Они оказались возможными только тогда, когда появилось термодинамическое обоснование закона действующих масс.
Константы химического равновесия.
1864-1867гг норвежские учены Гульберг и Вааге установили закон действующих масс: скорость химической реакции прямопропорциональна произведению концентрации реагирующих веществ в степенях равных стехеометрическим коэффициентам.
аА+bB=сС+dD
