Лекции по "Аналитической химии"

Автор: Пользователь скрыл имя, 26 Декабря 2011 в 06:52, курс лекций

Описание работы

Аналитическая химия – не просто дисциплина, накапливающая и систематизирующая знания; эта наука имеет огромное практическое значение в жизни общества, она создает средства для химического анализа и обеспечивает его осуществление – в этом ее главное предназначение. Без эффективного химического анализа невозможно функционирование ведущих отраслей народного хозяйства, систем охраны природы и здоровья населения, оборонного комплекса, невозможно развитие многих смежных областей знания.

Работа содержит 1 файл

лекции по химии.doc

— 199.50 Кб (Скачать)

Характеристика  чувствительности.

        Важно знать предел чувствительности – предел обнаружения  вещества в граммах.

        С помощью вышеперечисленных  методов анализа можно обнаружить количество вещества:

- при  фотометрии 1·10-6 г

- при  флюрометрии 1·10-10г

- при  полярографии 1·10-8 г

- при  эмиссионном спектральном анализе  1·10-10г.

Спектр.

        Спектр – (от лат. spectrum – представление) – совокупность различных значений, которые может принимать данная физическая величина. Спектр может быть непрерывным и дискретным.

        Спектры используют как для качественного (идентификация  веществ), так и для количественного (определения содержания вещества) анализа.

Дополнительный

(кажущийся  цвет р-ра)

Поглощённая

часть, нм

Цвет поглощённой  части
жёлто-зелёный 400 – 450 нм фиолетовый
оранжевый 480 – 490 нм зелёно-синий
красный 490 – 500 нм сине-зелёный
фиолетовый 560 – 575 нм желто-зеленый
синий 575 – 590 нм жёлтый
сине-зелёный 625 – 750 нм красный
 
 
 

        
 
 
 

        Важнейшей характеристикой  является количество поглощённой энергии, которая зависит от концентрации вещества. Интенсивность поглощения света веществом зависит от числа молекул в растворе.

             

                   Закон Бугера (1729), Ламберта (1760) и Бера (1852) гласит:

         Растворы одного и того же окрашенного вещества при одинаковой концентрации вещества и толщине слоя раствора поглощают равное количество световой энергии (светопоглощение таких растворов одинаковое).

                                                     

                           I – интенсивность света

                           I0 – интенсивность исходного источника

                           ε – коэффициент поглощения

                           l – толщина слоя раствора

                           c – концентрация вещества 

                                                

         D – оптическая плотность раствора 

                 Спектральные приборы предназначены для качественного и количественного анализа веществ на основании измерения и исследования их спектров в оптическом диапазоне длин волн (10-3 – 103 мкм) (рис. 1).

         

                   Рис. 1. Схема электрофотокалориметра. 

         Для получения эмиссионных спектров используют установки: ИСП 28-30-51, ДСФ 8-452, спектрометр СФ-46, одноканальные спектральные приборы и многоканальные (рис. 2). 

           

                                                          Рис. 2.

         После проявки получается снимок с изображением спектра разной интенсивности, т.к. исходное вещество состояло и различных элементов. 
 

Лекция 5.  Комплексометрия.

         Комплексометрия основана на реакциях образования комплексов. В самом общем смысле под комплексом (комплексным соединением) в химии понимают сложную частицу, состоящую из составных частей, способных к автономному существованию. Можно отметить основные признаки, позволяющие выделить комплексные соединения в особый класс химических соединений:

         - способность отдельных составных частей к самостоятельному существованию;

         - сложность состава;

         - частичная диссоциация  на составные части в растворе  по гетеролитическому механизму;

         - наличие положительно  заряженной центральной частицы  – комплексообразователя (обычно это ион металла), связанной с лигандами;

         - наличие определенной устойчивой пространственной геометрии расположения лигандов вокруг комплексообразователя. Примеры:

            Комплекс                            Составные части

         Ni(NH3)62+                                     Ni2+ , NH3

         [Co(NH3)6]SO4                              [Co(NH3)6]2+ , SO42- , Co2+ , NH3 

         Основой комплексного соединения является донорно-акцепторная  связь.

          KAl(SO4)2

          MgCa(CO3)2

          MgCO3ּCaCO3

           KCN – цианистый калий

          Fe(CN)3 – цианид железа

          3KCN+Fe(CN)3 → K3[Fе(CN)6] – гексоцианоферрат калия 

         K – C ≡ N 

                  C ≡ N

          Fe – C ≡ N

                 C ≡ N

                                     

            K+                                             K+

                NC                          CN

                 NC            Fe+3       CN

                 NC                          CN

           K+                                             K+ 

         Лиганды («зубчатые  структуры») могут быть бидентатными, монодентатными, полидентатнами. Дентатностью называется число донорных атомов лиганда, образующих координационные связи с центральным атомом.

         Известно много монодентатных неорганических и органических лигандов, однако их применению в комплексометрии препятствует то, что ступенчатые константы устойчивости соответствующих комплексов мало различаются между собой. Поэтому при увеличении количества добавленного лиганда концентрация  ионов металла изменяется постепенно и кривая титрования не имеет скачка.

         Хелаты (хело-«клешня») – соединения, которые охватывают центральный ион. Важнейшая особенность  хелатов – их повышенная устойчивость по сравнению с аналогично построенными нециклическими комплексами. Именно поэтому полидентатные лиганды и хелатные комплексы нашли широкое применение в аналитической химии.

         Скорость комплексообразования имеет большое значение в аналитической  химии. Например, при прямом комплексонометрическом титровании реакция определяемого иона с титрантом должна протекать практически мгновенно, иначе индикация конечной точки титрования существенно затрудняется.

         Устойчивость комплекса  определяется как фундаментальными факторами (природой комплексообразователя и лигандов), так и внешними условиями (температурой, природой растворителя, ионной силой, составом раствора).

         Трилон Б в комплексометрии  используют для определения металлов в водных растворах. Прямым титрованием  можно обнаружить: Ba,Ca,K,In,Mg,St,Zn,Cd. Методом обратного титрования: Al‚Bi‚Со,Cr‚Fe‚Mn‚Pt, Sc.

         Трилон Б используется для аналитических определений жесткости воды.

         Mg(HCO3)2 MgCO3↓ +CO2↑ +H2O

         Ca(HCO3)2 CaCO3↓ +CO2↑ +H2O

         Комплексометрия, как метод анализа, используется в абсолютном большинстве предприятий, где нужно анализировать состав шлака, сплавов, различных добавок. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Информация о работе Лекции по "Аналитической химии"