Презентация на тему: Аналитическая химия (количественный анализ)

Аналитическая химия (количественный анализ)
Список литературы:
Аналитическая химия (количественный анализ)
Аналитическая химия (количественный анализ)
Аналитическая химия (количественный анализ)
Аналитическая химия (количественный анализ)
Аналитическая химия (количественный анализ)
Основное правило титриметрических методов анализа (закон эквивалентов) В точке эквивалентности число моль эквивалента титранта равно числу моль эквивалента
Аналитическая химия (количественный анализ)
Аналитическая химия (количественный анализ)
Требования, предъявляемые к реакциям в титриметрическом анализе
Приемы титриметрического анализа
1. В методах прямого титрования определяемое вещество непосредственно реагирует с титрантом. Типичным примером прямого титрования является титрование щелочи
Аналитическая химия (количественный анализ)
Аналитическая химия (количественный анализ)
Аналитическая химия (количественный анализ)
Аналитическая химия (количественный анализ)
Аналитическая химия (количественный анализ)
Аналитическая химия (количественный анализ)
Аналитическая химия (количественный анализ)
Аналитическая химия (количественный анализ)
Аналитическая химия (количественный анализ)
Аналитическая химия (количественный анализ)
Аналитическая химия (количественный анализ)
Аналитическая химия (количественный анализ)
Аналитическая химия (количественный анализ)
Аналитическая химия (количественный анализ)
Аналитическая химия (количественный анализ)
Аналитическая химия (количественный анализ)
Аналитическая химия (количественный анализ)
Аналитическая химия (количественный анализ)
III. Осадительное титрование
Аналитическая химия (количественный анализ)
Аналитическая химия (количественный анализ)
Аналитическая химия (количественный анализ)
Аналитическая химия (количественный анализ)
Аналитическая химия (количественный анализ)
Аналитическая химия (количественный анализ)
Аналитическая химия (количественный анализ)
Аналитическая химия (количественный анализ)
Аналитическая химия (количественный анализ)
1/41
Средняя оценка: 4.7/5 (всего оценок: 78)
Код скопирован в буфер обмена
Скачать (254 Кб)
1

Первый слайд презентации: Аналитическая химия (количественный анализ)

ГОУ ВПО «ИГХТУ» Кафедра аналитической химии

Изображение слайда
2

Слайд 2: Список литературы:

Базанов М.И., Кочергина Л.А., Чернявская Н.В. и др. Методические указания и контрольные задания по аналитической химии и ФХМА для студентов заочного факультета. ИГХТУ. Иваново. 2014. 102 с. (библ. № 481 или на сайте кафедры). Васильев В.П. Аналитическая химия. Кн. 1. - М.: Высшая школа, 1989. Лурье Ю.Ю. Справочник по аналитической химии. - М.: Химия, 1985.

Изображение слайда
3

Слайд 3

Кочергина Л.А., Жуков Ю.А. Лабораторные работы по химическим методам анализа. (Под ред. Васильева В.П.). Иваново, 1991. (библ. № 370) или Кочергина Л.А., Черников В.В., Филимонов Д.А. Лабораторный практикум по химическим методам анализа (количественный анализ). ИГХТУ. Иваново. 2011 (на сайте кафедры) Кочергина Л.А., Орлова Т.Д., Горболетова Г.Г. и др. Задания для экспресс-опроса студентов заочного факультета при изучении курса «Аналитическая химия». ИГХТУ. Иваново. 2009. (библ. № 483 или на сайте кафедры).

Изображение слайда
4

Слайд 4

Аналитическая химия - наука о методах определения химического состава вещества и его структуры. Предметом аналитической химии является разработка методов анализа и их практическое выполнение, а также широкое исследование теоретических основ аналитических методов. 4

Изображение слайда
5

Слайд 5

1. Качественный анализ. 2. Количественный анализ. P = f ( c ) Р – аналитический сигнал (измеряемое свойство). а) Р – V (объем) – титриметрический анализ. б) Р – m (массы) – гравиметрический анализ. Аналитическая химия 5

Изображение слайда
6

Слайд 6

Титриметрический анализ основан на точном измерении объема стандартного раствора, израсходованного на реакцию с определяемым веществом. Стандартным раствором называют раствор, концентрация которого известна с высокой точностью (±0,1%). Титрование – процесс постепенного прибавления титранта (стандартный раствор) к определяемому веществу для определения точки эквивалентности. Точка эквивалентности – момент титрования, когда количество титранта химически эквивалентно количеству анализируемого вещества.

Изображение слайда
7

Слайд 7

Эквивалент – реальная или условная частица, соответствующая одному протону или другому одноразрядному иону в данной реакции. Фактор эквивалентности показывает, какая доля реальной или условной частицы соответствует одному протону или другому однозарядному иону в данной реакции. М экв = f экв ∙ М(А) Na 2 CO 3 + HCl = NaHCO 3 + NaCl Na 2 CO 3 + 2HCl = H 2 CO 3 + 2NaCl f экв (Na 2 CO 3 ) = 1 f экв (Na 2 CO 3 ) = ½ М экв = 1 ∙ М (Na 2 CO 3 ) = 10 5,99 М экв = ½ ∙ М (Na 2 CO 3 ) = 5 2,99

Изображение слайда
8

Слайд 8: Основное правило титриметрических методов анализа (закон эквивалентов) В точке эквивалентности число моль эквивалента титранта равно числу моль эквивалента определяемого вещества n (титранта) = n (определяемого вещества)

8

Изображение слайда
9

Слайд 9

Способы выражения концентрации Молярная (моль / л) с (HCl) = 0,1 М с (H 2 SO 4 ) = 1 M 2. Молярная концентрация эквивалента (нормальность) (моль·экв/л) с ( f A) с( HCl ) = 0,1 н с( 1/5 KMnO 4 ) = 0,1 н с( 1/2 H 2 SO 4 ) = 1 н

Изображение слайда
10

Слайд 10

3. Титр (г/мл) Т(HCl) = 0.005026 4. Титр по определяемому веществу (г/мл) Т(А/В)(условный титр) – сколько грамм вещества В соответствует 1мл титранта А. Т(HCl/CaO) = 0.002914

Изображение слайда
11

Слайд 11: Требования, предъявляемые к реакциям в титриметрическом анализе

Реакция должна протекать с большой скоростью. Константа равновесия должна быть велика, т.е. реакция должна протекать полностью. Должны отсутствовать побочные реакции. Возможность фиксирования точки эквивалентности (т.э.). 11

Изображение слайда
12

Слайд 12: Приемы титриметрического анализа

прямое титрование; обратное титрование (титрование по остатку); титрование по замещению (титрование заместителя). 12

Изображение слайда
13

Слайд 13: 1. В методах прямого титрования определяемое вещество непосредственно реагирует с титрантом. Типичным примером прямого титрования является титрование щелочи кислотой

n(NaOH) = n(HCl) c(NaOH) ∙ V(NaOH) = c(HCl) ∙ V(HCl) 13

Изображение слайда
14

Слайд 14

m(NaOH) = Т (HCl/NaOH) ∙ V(HCl) m(NaOH) = n(NaOH) ∙ M(NaOH) = n(HCl) ∙M(NaOH) 14

Изображение слайда
15

Слайд 15

2. В методах обратного титрования используется два титрованных рабочих раствора — основной и вспомогательный. Пример 1. CaCO 3 + 2 HCl (изб – №1) = CaCl 2 + H 2 O + CO 2  + ( HCl ост ) HCl ост + NaOH №2 = NaCl + H 2 O n (1/2CaCO 3 ) = n (HCl) – n (NaOH) 15

Изображение слайда
16

Слайд 16

Пример 2. Определение солей аммония и азота в органических соединениях по Кьельдалю а) Н 2 SO 4 изб. + 2 NH 3 = ( NH 4 ) 2 SO 4 + ( Н 2 SO 4 ост ) Н 2 SO 4 ост + 2NaOH = Na 2 SO 4 + 2 H 2 O n (NH 4 + ) = n ( 1/2 Н 2 SO 4 ) – n (NaOH) 16

Изображение слайда
17

Слайд 17

б) NH 4 С l + NaOH изб. = NH 3 + NaCl + H 2 O + ( NaOH ост. ) NaOH ост + HCl = NaCl + H 2 O n (NH 4 + ) = n (NaOH ) – n (HCl)

Изображение слайда
18

Слайд 18

3. T итрование заместителя или титрование по замещению В этом методе к определяемому веществу добавляют специальный реагент, вступающий с ним в реакцию. Один из продуктов взаимодействия о ттитровывается рабочим раствором.

Изображение слайда
19

Слайд 19

П ример ы : При иодометрическом определении меди к анализируемому раствору добавляется заведомый избыток KI и происходит реакци я: 2С u 2+ + 4 I - = 2 CuI + I 2 Выделившийся иод оттитровывают тиосульфатом: I 2 + 2S 2 O 4 2- = 2I - + S 4 O 6 2- 2) Определение NH 4 + 4NH 4 + + 6CH 2 O = 6(CH 2 )N 4 ↓ + 4H + + 6H 2 O Образовавшуюся кислоту оттитровывают щелочью.

Изображение слайда
20

Слайд 20

3) Определение Ca : С aC 2 O 4  + H 2 SO 4 = С aSO 4  + H 2 C 2 O 4 5H 2 C 2 O 4 + 2MnO 4 - + 6H + =10CO 2 + 2Mn 2+ + 8H 2 O n(½CaC 2 O 4 ) = n(½H 2 C 2 O 4 ) = n(1/5KMnO 4 ) 20

Изображение слайда
21

Слайд 21

Методы титриметрического анализа: I. Кислотно-основное титрование Н + +ОН - = Н 2 О II. Комплексометрическое титрование Hg 2+ + 2Cl - = HgCl 2 (меркуриметрия) M 2+ + H 2 ЭДТА 2- = МЭДТА 2- + 2Н + (комплексонометрия) III. Осадительное титрование А g + + Cl - = AgCl  (аргентометрия) Hg 2 2+ + 2 Cl - = Hg 2 Cl 2  (меркурометрия) IV. Окислительно-восстановительное титрование (редоксиметрия) 5 Fe 2+ + MnO 4 - + 8H + = 5 Fe 3+ + Mn 2+ + 4H 2 O 21

Изображение слайда
22

Слайд 22

I. Кислотно-основное титрование Н + +ОН - = Н 2 О Титранты: Сильные кислоты - HCl, HNO 3, Н 2 SO 4 Сильные основания - NaOH, KOH Определяемые вещества: кислоты, основания, соли. В процессе титрования происходит изменение рН p Н = - lg a H + = - lg (  H + ] ∙  H + ); p Н  - lg H + ]. Крив ая титрования - это графическая зависимость рН раствора от объема добавленного титранта (рН = f ( V титранта )).

Изображение слайда
23

Слайд 23

Индикаторы кислотно-основного титрования Кислотно-основные индикаторы – это органические соединения сложной структуры, которые изменяют свою окраску в зависимости от рН раствора.

Изображение слайда
24

Слайд 24

HInd  H + + Ind - кр желт Интервал pH, при котором индикатор изменяет свою окраску, называется интервалом перехода индикатора. Ионная теория

Изображение слайда
25

Слайд 25

II. Комплексометрическое титрование Меркуриметрия Титрант – Hg(NO 3 ) 2 Определяемые вещества – Cl -, Br -, SCN -, CN - Индикаторы – нитропруссид натрия, дифенилкарбазид, дифенилкарбазон Hg 2+ + 2 Г -  Hg Г 2 25  - константа устойчивости Hg Г 2

Изображение слайда
26

Слайд 26

26 Простейшим комплексоном является иминодиуксусная кислота: Для целей количественного анализа наиболее часто в качестве титранта используется двухзамещенная натриевая соль этилендиаминтетраксусной кислоты – комплексон III (трилон Б, ЭДТА) : 2. Комплексонометрия (хелатометрия) Основными титрантами являются комплексоны. Комплексонами называют группу аминополикарбоновых кислот.

Изображение слайда
27

Слайд 27

Метод комплексонометрии основан на образовании прочных комплексных соединений ионов металлов с комплексоном III (комплексонатов металлов) в соотношении M : L = 1 :1 по схеме: M 2+ + H 2 Edta 2- = MEdta 2- + 2H + M 3 + + H 2 Edta 2- = MEdta - + 2H +

Изображение слайда
28

Слайд 28

Металлохромные индикаторы Применяются в методе комплексонометрии, представляют собой слабые органические кислоты, которые образуют окрашенные комплексы с металлами, устойчивость которых ниже, чем устойчивость соответствующих комплексонатов (мурексид, эриохром черный Т, ксиленовый оранжевый и др.). Эриохром черный Т (Н 3 Ind ): рН  6 рН = 8 10 рН  11 красн голуб оранж Zn 2+ + NH 3 + HInd 2- = ZnInd - (кр-фиол) + NH 4 + ZnInd - + NH 3 + H 2 Y 2- = ZnY 2- + NH 4 + + HInd 2- ( голуб ) При выборе индикатора необходимо учитывать правило :  28

Изображение слайда
29

Слайд 29

Применение метода комплексонометрии 1. Прямое титрование Zn 2+ ; Ca 2+ ; Ni 2+ ; Co 2+ ; Cd 2+ ; Mg 2+ и др. с аммонийным буфером и эриохромом черным Т. Fe 3+ ; Zr 4+ - в кислой среде с ксиленовым оранжевым. Прямое титрование использовать нельзя, если: а) возможно образование гидроксидов металлов. б) реакция комплексообразования протекает медленно. в) нет подходящего металлохромного индикатора. г) возможно блокирование индикатора. 29

Изображение слайда
30

Слайд 30

2. Косвенное титрование а) обратное титрование M 2+ + H 2 Y 2- ( изб.) = MY 2- + 2H + + (H 2 Y 2- ( ост.) ) H 2 Y 2- ( ост.) + Zn 2+ =ZnY 2- + 2H + n(M 2+ ) = n(H 2 Y 2- ) – n(Zn 2+ ) Определяют: Hg 2+, Al 3+ ; Cr 3+ и др. б) т итрование по замещению M 2+ + MgY 2- = MY 2- + Mg 2+ Mg 2+ + H 2 Y 2- = MgY 2- + 2H + n(M 2+ ) = n(Mg 2+ ) = n(H 2 Y 2- ) Определяют: Hg 2+, Th 4 + ; Cu 2 + и др.

Изображение слайда
31

Слайд 31

3. Косвенное определение анионов SO 4 2- + Ba 2+ ( изб.) = BaSO 4 + (Ba 2+ ( ост.) ) Ba 2+ (ост.) + H 2 Y 2- = BaY 2- + 2H + n(SO 4 2- ) = n(Ba 2+ ) – n(H 2 Y 2- ) Определяют : SO 4 2-, PO 4 3- и др.

Изображение слайда
32

Слайд 32: III. Осадительное титрование

Требования к реакциям осаждения: 1. Малая растворимость осадка. 2. Высокая скорость образования осадков. 3. Явление адсорбции и окклюзии должно быть минимальным. 4. Возможность фиксирования точки эквивалентности. 32

Изображение слайда
33

Слайд 33

Аргентометрия Титрант – AgNO 3. Ag + + X - = AgX  ПР AgX = [Ag + ][X - ] ; Определяемые ионы - X = Cl -, Br -, I -, SCN -. 1. Безиндикаторные методы. Метод равного помутнения (Гей-Люссака). 2. Метод Мора (индикатор K 2 CrO 4 ). Ag + + Cl - = AgCl  Индикаторная реакция: CrO 4 2- + 2 Ag + = Ag 2 CrO 4  кирпично-красный Условия: рН 6,5 10 осадок рН  6,5 CrO 4 2- + Н + = Н CrO 4 - рН  10 Ag 2 O (черный осадок) 33

Изображение слайда
34

Слайд 34

3. Метод Фольгарда (тиоционатометрия) Индикатор - Обратное титрование (рабочие растворы- AgNO 3, К SCN или NH 4 SCN ): Cl - + Ag + (изб)  AgCl + Ag + (ост) Ag + (ост) + SCN -  AgSCN Индикаторная реакция: Fe 3+ + nSCN - (изб) = n (Cl - )= n ( Ag + ) - n (SCN - ) 34

Изображение слайда
35

Слайд 35

4. Метод Фаянса (адсорбционные индикаторы) Адсорбционные индикаторы – красители, которые при адсорбции на осадке изменяют свой цвет. ( Флуоресцеин – для определения хлоридов при рН = 7-10, дихлорфлуоресцеин –для определения хлоридов при рН= 4, эозин – для определения бромидов, иодидов, тиоцианатов при рН=2). K + + I - + Ag + + NO 3 - = AgI  + K + + NO 3 - 35

Изображение слайда
36

Слайд 36

IV. Окислительно-восстановительное титрование Фактор эквивалентности – доля условной или реальной частицы, которая соответствует 1 электрону в окислительно-восстановительной реакции. f экв ( Fe 2+ ) = 1 В реакциях окисления-восстановления существует 2 редокс-пары. Окислительно-восстановительная система характеризуется окислительно-восстановительным потенциалом. 36

Изображение слайда
37

Слайд 37

Уравнение Нернста

Изображение слайда
38

Слайд 38

Величина Е зависит от следующих факторов: t ; Концентрация; Величина рН; От реакций протекающих совместно:

Изображение слайда
39

Слайд 39

Методы окислительно-восстановительного титрования Перманганатометрия KMnO 4 (безиндикаторный) ; Иодометрия I 2, Na 2 S 2 O 3 (индикатор - крахмал) ; Хроматометрия K 2 Cr 2 O 7 (индикатор - дифениламин) ; Броматометрия KBrO 3 (индикаторы - метиловый оранжевый, метиловый красный). 39

Изображение слайда
40

Слайд 40

Гравиметрический анализ Гравиметрический метод анализа основан на измерении массы вещества, полученного в результате химической реакции. а) Метод отгонки. Состоит в переводе одного из компонентов в летучее соединение и его последующем удалении б) Метод осаждения. Состоит в выделении определяемого вещества в осадок в виде малорастворимого соединения. 40

Изображение слайда
41

Последний слайд презентации: Аналитическая химия (количественный анализ)

Определение сульфата гравиметрическая форма и форма осаждения F – фактор перерасчета Погрешность метода не более 0,5%, масса определяемого вещества 0,01  1,00 гр., при процентном отношении не менее 0,1%. 41

Изображение слайда