Дробный анализ – обнаружение ионов с помощью специфических реакций в отдельных порциях исследуемого раствора, выполняется в любой последовательности.
Систематический анализ – определённая последовательность выполнения реакций, при которых каждый ион обнаруживается после того, как удаляются все мешающие ионы.
В ходе систематического анализа ионы выделяют из сложной смеси целыми группами, пользуясь одинаковым отношением к некоторым реагентам.
Реагенты, позволяющие выделить из сложной смеси группу ионов, называются групповыми реагентами.
Требования:
* должен осаждать ионы практически полностью
* получающийся осадок должен легко растворяться в щелочах или кислотах для проведения дальнейших исследований.
* его избыток не должен мешать обнаружению оставшихся в растворе ионов.
Классификация катионов на аналитические группы.
Сероводородная (сульфидно-аммиачная)
1 – Na+, K+, Pb+, Cs+, Fr+, NH4+, Mg+, (гр. реагент - нет)
2 – Ca+2, Sr+2, Ba+2, Ra+2, (гр. реагент – (NH4)2CO3, pH=8-9)
3.1 – Fe (II и III), Mn+2, Zn+2, Co+2, Ni+2, (гр. реагент - (NH4)2S, pH=8-9) (осаждаются в виде сульфидов)
3.2 – Al+3, Cr+3, Ti+4, Be+2 (гр. реагент - (NH4)2S, pH=8-9) (осаждаются в виде гидроксидов)
4.1 – Cu+2, Hg+2, Bi+3, Cd+2, (гр. реагент – H2S) (не растворяются в (NH4)2S)
4.2 – Sn+2, Sn+4, Sb+3, Sb+5, As+3, As+5,(гр. реагент – HCl, pH=0,5)
5 – Ag+, Bb+2, Hg+4 (гр. реагент - HCl)
Классификация анионов на аналитические группы.
1.1 (не раств. в HCl) – SO4-2, групповой реагент – BaCl.
1.2 (раств. в HCl) – SO3-2, S2O3-2, CO3-2, SiO3-2, PO4-3 групповой реагент – BaCl.
2 – I-, Cl-, S, Br-, групповой реагент – AgNO3.
3 – NO3-, CH3COO- групповой реагент – нет.
Предмет и задачи количественного анализа. Классификация методов количественного химического анализа.
Количественный анализ – определяет количественное содержание компонентов в исследуемой системе.
Методами количественного химического анализа устанавливают, в каких количественных соотношениях находятся составные части в исследуемом веществе. Количественными методами можно определить соединение химического элемента или другой составной части в содержании, сплаве, смеси, растворе. Кроме того, количественные методы позволяют определять атомные, эквивалентные и молекулярные массы, константы равновесия, произведения растворимости, кислотность или щелочность среды.
Методы:
-Гравиметрические (весовые) методы – выделяют и взвешивают осадок.
- Титриметрические (объемные) методы – измерение V стандартного раствора, необходимого для реакции.
- Газоволюметрические – Измерение V газа, выделяющегося в ходе реакции.
- Электрохимические – в момент окончания реакции измеряют электро-показатели.
- Оптические – измерение оптических характеристик вещ-ва, появл. при взаимодействии с e-магн. полем
- Хромотографические методы – распределение компонентов между неподвижной массой и подвижной.
Обработка результатов количественного анализа: точность и воспроизводимость анализа.
Правильность – близость полученного результата к истинному значению.
Точность результата – это его воспроизводимость, которая характеризуется разбросом ряда отдельных измерений проведенным одним и тем же методом. Разброс оценивается по отношению к среднему результату измерений или к истинному значению определяемой величины.
Т.е. чем выше воспроизводимость (или чем меньше различаются паралленльные определения), тем анализ более точный.
Классификация ошибок количественного анализа.
Могут быть систематические и случайные.
1) – систематические – обусловлены постоянными причинами, связанными с выбранным методом анализа и их можно либо предусмотреть, либо ввести поправочный коэфф. в расчеты.:
* методические (недостаток, растворение осадка)
* оперативные (неправильное выполнение)
* индивидуальные
* приборы реактивы (не чистые)
2) – случайные – неопределимые по величине и знаку ошибки, в появлении которых нет никаких определений, их нельзя учесть, в виде поправочных коэфф., но можно выявить при выполнении параллельных определений.
Могут подразделяться как абсолютные и относительные:
1)Абсолютные – разность между получившимся результатом и истинным или наиболее достоверным значением определяемой величины, в абсолютных единицах
2)Относительные – отношение абсолютной ошибки к истинному знанию определяемой величины, выраж. как правило в %
Титриметрический анализ: сущность метода, классификация методов объемного анализа.
Титриметрический(объемные) анализ - измерение V стандартного раствора, необходимого для реакции.
По характеру химической реакции, лежащей в основе определения вещества, методы титриметрического анализа подразделяют на следующие группы: метод нейтрализации или кислотно-основного титрования; метод окисления- восстановления; метод осаждения и метод комплексообразования.
Титрование – это постепенное прибавление титрованного раствора реагента (титранта) к анализируемому раствору для определения точки эквивалентности.
Титриметрический метод анализа основан на измерении объема реагента точно известной концентрации, затраченного на реакцию взаимодействия с определяемым веществом.
Титрант, титрирование, точка эквивалентности и конечная точка титрирования.
В т.а. используются титрованные растворы, концентрация и титр которых – известны, такие растворы называются титрантами (титр – отношение m раств. вещ-ва к V р-ра)
Титрование – это постепенное прибавление титрованного раствора реагента (титранта) к анализируемому раствору для определения точки эквивалентности.
ТЭ – момент окончания реакции (определяется по изменению окраски индикатора или раствора, или по изменению какого-либо химико-физического свойства вещества, поэтому конечная т. титрования как правило не совпадает с рассчитываемой ТЭ)
Способы выражения концентрации титрованных растворов: титр, молярная концентрация, молярная концентрация эквивалента (нормальность)
Титр - концентрация раствора, выражаемая числом граммов вещества в 1 мл раствора.
Молярная концентрация - отношение количества растворённого вещества к объёму раствора, выраженному в литрах.
Нормальность - количество эквивалентов данного вещества в 1 литре раствора.
Растворы первичных и вторичных стандартов. расчет их титра.
Растворы реактивов с точной концентрацией называют титрантами (вторичными стандартными или рабочими растворами).
Концентрацию титрантов устанавливают с помощью специальных веществ, называемых стандартами (первичными стандартами или установочными веществами).
СТАНДАРТЫ или первичные растворы – готовят из точной навески.
ТИТРАНТЫ или вторичные стандарты – готовят из приблизительной навески. Концентрацию устанавливают титрованием с помощью первичного раствора.
Процесс определения концентрации вторичного стандартного раство-
ра титрованием по первичному стандартному раствору называется стан-
дартизацией раствора.
Концентрацию титранта можно устанавливать методом отдельных навесок или методом пипетирования.
Фиксанал. приготовление растворов из фиксаналов.
Титрованные растворы готовят также из точно отвешенного количества вещества, запаянного в стеклянные ампулы, называемые фиксаналами, необходимого для приготовления 1 л титрованного раствора.
С ампулы снимают этикетку, обмывают дистиллированной водой. В однолитровую мерную колбу вставляют стеклянную воронку, в которую помещают прилегаемый к фиксаналу стеклянный боек. Держа ампулу над воронкой, разбивают ударом об острие бойка нижнее углубление, затем стеклянной острой палочкой пробивают верхнее углубление ампулы, отчего содержимое ампулы попадает в колбу. Тщательно промывают внутренность ампулы дистиллированной водой, стекающей в ту же колбу. Ампулу выбрасывают, а колбу доливают дистиллированной водой до метки и тщательно перемешивают раствор.
В фиксанале содержится обычно 0,1 грамм-эквивалента вещества, так что при растворении в 1 л получается децинормаль-ный раствор. При необходимости другой концентрации содержимое ампулы разводят в колбе другой емкости.