Äîêóìåíò âçÿò èç êýøà ïîèñêîâîé ìàøèíû. Àäðåñ îðèãèíàëüíîãî äîêóìåíòà : http://analyt.chem.msu.ru/edu_materials/posobie-pharm-ii-zadachi.doc Äàòà èçìåíåíèÿ: Mon Sep 1 15:31:11 2014 Äàòà èíäåêñèðîâàíèÿ: Sat Apr 9 23:55:19 2016 Êîäèðîâêà: koi8-r Ïîèñêîâûå ñëîâà: ôëóîðåñöåíöèÿ

Ìîñêîâñêèé ãîñóäàðñòâåííûé óíèâåðñèòåò
èìåíè Ì.Â. Ëîìîíîñîâà
[pic]

Õèìè÷åñêèé ôàêóëüòåò
Êàôåäðà àíàëèòè÷åñêîé õèìèè


Ìîíîãàðîâà Î.Â., Ìóãèíîâà Ñ.Â., Ôèëàòîâà Ä.Ã.


Ìåòîäè÷åñêàÿ ðàçðàáîòêà ïî àíàëèòè÷åñêîé õèìèè
äëÿ ñòóäåíòîâ II êóðñà ôàêóëüòåòà ôóíäàìåíòàëüíîé
ìåäèöèíû, ñïåöèàëüíîñòü «ôàðìàöèÿ»

×àñòü III: «Çàäà÷è è âîïðîñû»

Îòâåòñòâåííûé ðåäàêòîð:
ä.õ.í., ïðîôåññîð Øåõîâöîâà Ò.Í.


Ìîñêâà-2012
Ïðåïîäàâàòåëè êàôåäðû àíàëèòè÷åñêîé õèìèè õèìè÷åñêîãî ôàêóëüòåòà ÌÃÓ èìåíè
Ì.Â. Ëîìîíîñîâà:

Ìîíîãàðîâà Îêñàíà Âèêòîðîâíà, êàíäèäàò õèìè÷åñêèõ íàóê, äîöåíò;
Ìóãèíîâà Ñâåòëàíà Âàëåíòèíîâíà, êàíäèäàò õèìè÷åñêèõ íàóê, äîöåíò;
Ôèëàòîâà Äàðüÿ Ãåííàäüåâíà, êàíäèäàò õèìè÷åñêèõ íàóê, äîöåíò.

Ïîä îáùåé ðåäàêöèåé äîêòîðà õèìè÷åñêèõ íàóê, ïðîôåññîðà Øåõîâöîâîé
Òàòüÿíû Íèêîëàåâíû.





Óòâåðæäåíî è ðåêîìåíäîâàíî ìåòîäè÷åñêîé êîìèññèåé êàôåäðû àíàëèòè÷åñêîé
õèìèè õèìè÷åñêîãî ôàêóëüòåòà ÌÃÓ èìåíè Ì.Â. Ëîìîíîñîâà äëÿ èñïîëüçîâàíèÿ
ñòóäåíòàìè II êóðñà ôàêóëüòåòà ôóíäàìåíòàëüíîé ìåäèöèíû (ñïåöèàëüíîñòü
«ôàðìàöèÿ») â ó÷åáíîì ïðîöåññå ïî äèñöèïëèíå «Àíàëèòè÷åñêàÿ õèìèÿ».












ÑÎÄÅÐÆÀÍÈÅ
ÂÂÅÄÅÍÈÅ .....................................4
ÐÀÇÄÅË I. ÕÈÌÈ×ÅÑÊÈÅ ÐÀÂÍÎÂÅÑÈß........................6
Ãëàâà 1. Èîííûå ðàâíîâåñèÿ â ðàñòâîðàõ.................6
1. Ñïîñîáû âûðàæåíèÿ êîíöåíòðàöèè è ìàññû.....................6
2. Õèìè÷åñêîå ðàâíîâåñèå............................7
3. Êèñëîòíî-îñíîâíîå ðàâíîâåñèå...................10
4. Ðàâíîâåñèå â ðàñòâîðàõ êîìïëåêñíûõ ñîåäèíåíèé..........17
5. Îêèñëèòåëüíî-âîññòàíîâèòåëüíîå ðàâíîâåñèå....................19
Ãëàâà 2. Ãåòåðîãåííîå ðàâíîâåñèå â ñèñòåìå îñàäîê - ðàñòâîð..............23
ÐÀÇÄÅË II. ÕÈÌÈ×ÅÑÊÈÅ ÌÅÒÎÄÛ ÀÍÀËÈÇÀ............27
Ãëàâà 3. Òèòðèìåòðè÷åñêèå ìåòîäû...................27
1. Êèñëîòíî-îñíîâíîå òèòðîâàíèå...................27
2. Êîìïëåêñîíîìåòðè÷åñêîå òèòðîâàíèå................35
3. Îêèñëèòåëüíî-âîññòàíîâèòåëüíîå òèòðîâàíèå..............40
4. Îñàäèòåëüíîå òèòðîâàíèå.......................47
Ãëàâà 4. Ãðàâèìåòðèÿ.........................52
ÐÀÇÄÅË III. ÈÍÑÒÐÓÌÅÍÒÀËÜÍÛÅ ÌÅÒÎÄÛ ÀÍÀËÈÇÀ.......57
Ãëàâà 5. Ñïåêòðîñêîïè÷åñêèå ìåòîäû.................57
1. Ñïåêòðîôîòîìåòðèÿ........................57
2. Ëþìèíåñöåíöèÿ.................................61
Ãëàâà 6. Ýëåêòðîõèìè÷åñêèå ìåòîäû.........................67
1. Ïîòåíöèîìåòðèÿ...........................67
2. Êóëîíîìåòðèÿ............................71
3. Âîëüòàìïåðîìåòðèÿ...........................74
ÐÀÇÄÅË IV. ÃÈÁÐÈÄÍÛÅ ÌÅÒÎÄÛ ÀÍÀËÈÇÀ...............80
Ãëàâà 7. Õðîìàòîãðàôè÷åñêèå ìåòîäû ...................80
ËÈÒÅÐÀÒÓÐÀ...............................84
ÏÐÈËÎÆÅÍÈÅ.....................................85
| |«Òåîðèÿ îïðåäåëÿåò, êàêîé ôàêò âû óâèäèòå». |
| |Àëüáåðò Ýíøòåéí. |

ÂÂÅÄÅÍÈÅ

Íàñòîÿùàÿ ìåòîäè÷åñêàÿ ðàçðàáîòêà ñîñòàâëåíà â ñîîòâåòñòâèè ñ
ïðîãðàììîé äèñöèïëèíû «Àíàëèòè÷åñêàÿ õèìèÿ» äëÿ ñòóäåíòîâ ôàðìàöåâòè÷åñêèõ
ÂÓÇîâ (ôàêóëüòåòîâ) Ìèíèñòåðñòâà çäðàâîîõðàíåíèÿ ÐÔ è ÿâëÿåòñÿ òðåòüåé
÷àñòüþ ìåòîäè÷åñêèõ ïîñîáèé, ïîäãîòîâëåííûõ ïðåïîäàâàòåëÿìè êàôåäðû
àíàëèòè÷åñêîé õèìèè õèìè÷åñêîãî ôàêóëüòåòà ÌÃÓ èìåíè Ì.Â. Ëîìîíîñîâà äëÿ
ñòóäåíòîâ 2-ãî êóðñà î÷íîãî îòäåëåíèÿ ôàêóëüòåòà ôóíäàìåíòàëüíîé ìåäèöèíû
ÌÃÓ (ÔÔÌ ÌÃÓ), ñïåöèàëüíîñòü «ôàðìàöèÿ».
Ðàçäåëû I-III ìåòîäè÷åñêîé ðàçðàáîòêè ñîäåðæàò çàäà÷è è âîïðîñû ïî
âñåì òèïàì õèìè÷åñêèõ ðàâíîâåñèé (ãë. 1-4); õèìè÷åñêèì è èíñòðóìåíòàëüíûì
ìåòîäàì êîëè÷åñòâåííîãî àíàëèçà (ãë. 5-6). Ðàçäåë IV (ãë. 7) ïîñâÿù¸í
õðîìàòîãðàôè÷åñêèì ìåòîäàì, êîòîðûå íàèáîëåå øèðîêî èñïîëüçóþò â ïðàêòèêå
ôàðìàöåâòè÷åñêîãî àíàëèçà. Ìàòåðèàë ïðåäñòàâëåí â îáú¸ìå, ïðåäóñìîòðåííîì
ïðîãðàììîé äèñöèïëèíû «Àíàëèòè÷åñêàÿ õèìèÿ» äëÿ ñòóäåíòîâ-ôàðìàöåâòîâ.
Ñëåäóåò çàìåòèòü, ÷òî â ðàçðàáîòêó íå âîøëè âîïðîñû ïî òåìå «Êà÷åñòâåííûé
àíàëèç», ïîñêîëüêó îíè, ïî íàøåìó ìíåíèþ, äîñòàòî÷íî ïîäðîáíî îáñóæäåíû â
ó÷åáíîì ïîñîáèè Þ.ß. Õàðèòîíîâà, Ãðèãîðüåâîé Â.Þ. Àíàëèòè÷åñêàÿ õèìèÿ.
Ïðàêòèêóì. Êà÷åñòâåííûé õèìè÷åñêèé àíàëèç. Ì.: Èçäàòåëüñêàÿ ãðóïïà «ÃÝÎÒÀÐ-
Ìåäèà», 2007. 304 ñ.
Îáñóæäåíèå êàæäîé òåìû íà÷èíàåòñÿ ñ òåîðåòè÷åñêîé ÷àñòè - êðàòêîãî
ïåðå÷íÿ îñíîâíûõ ïîíÿòèé, óðàâíåíèé, çàêîíîâ, êîòîðûå ñòóäåíòû äîëæíû çíàòü
è ïîíèìàòü äëÿ óñïåøíîãî ðåøåíèÿ çàäà÷ è ïðàâèëüíûõ îòâåòîâ íà
òåîðåòè÷åñêèå âîïðîñû. Äàëåå ïðèâåäåíû ðåøåíèÿ òèïîâûõ çàäà÷.  êîíöå
êàæäîãî ðàçäåëà ïðåäëîæåíû âîïðîñû äëÿ ñàìîêîíòðîëÿ, ÷òîáû ñòóäåíòû ìîãëè
ñàìîñòîÿòåëüíî ïðîâåðèòü ñâîè çíàíèÿ ïî èçó÷åííîé òåìå. Âñå ïðèâåäåííûå â
ðàçðàáîòêå çàäàíèÿ ñîñòàâëåíû ñ ó÷åòîì äàëüíåéøåé ïðîôåññèîíàëüíîé
äåÿòåëüíîñòè ñòóäåíòîâ è îðèåíòèðîâàíû íà ïðàêòèêó.
Àâòîðû âûðàæàþò ãëóáîêóþ ïðèçíàòåëüíîñòü îòâåòñòâåííîìó ðåäàêòîðó
ïðîôåññîðó Ò.Í. Øåõîâöîâîé çà öåííûå ñîâåòû è çàìå÷àíèÿ, à òàêæå ñòóäåíòàì-
ôàðìàöåâòàì ïåðâîãî-òðåòüåãî íàáîðîâ ÔÔÌ ÌÃÓ, ÷üè ìíîãî÷èñëåííûå âîïðîñû
îáóñëîâèëè íåîáõîäèìîñòü íàïèñàíèÿ è èçäàíèÿ íàñòîÿùåé ìåòîäè÷åñêîé
ðàçðàáîòêè.
Àâòîðû èñêðåííå íàäåþòñÿ, ÷òî ïðåäëàãàåìîå ïîñîáèå â ñîâîêóïíîñòè ñ
îñíîâíûì ó÷åáíèêîì (Õàðèòîíîâ Þ.ß. Àíàëèòè÷åñêàÿ õèìèÿ. Àíàëèòèêà.  äâóõ
êí. 3-å èçä. Ì.: Âûñø. øê., 2005. 651 ñ., 559 ñ.) áóäåò ïîëåçíûì ñòóäåíòàì
ïðè ïîäãîòîâêå ê ïðàêòè÷åñêèì çàíÿòèÿì (ìû âåäü ïîìíèì, ÷òî òåîðèÿ áåç
ïðàêòèêè ìåðòâà), ê ðóáåæíûì êîíòðîëüíûì ðàáîòàì è ýêçàìåíó ïî
àíàëèòè÷åñêîé õèìèè.
Âñå çàìå÷àíèÿ è ïîæåëàíèÿ ñòóäåíòîâ è ïðåïîäàâàòåëåé áóäóò ïðèíÿòû
àâòîðàìè ñ ãëóáîêîé áëàãîäàðíîñòüþ.

































ÐÀÇÄÅË I. ÕÈÌÈ×ÅÑÊÈÅ ÐÀÂÍÎÂÅÑÈß
Ãëàâà 1. Èîííûå ðàâíîâåñèÿ â ðàñòâîðàõ
1.1. Ñïîñîáû âûðàæåíèÿ êîíöåíòðàöèè è ìàññû
Òåîðåòè÷åñêàÿ ÷àñòü
> Îáùèå ïðåäñòàâëåíèÿ î ðàñòâîðàõ. Èñòèííûå ðàñòâîðû.
> Êîíöåíòðàöèè ðàñòâîðîâ è ñïîñîáû èõ âûðàæåíèÿ. Ïîíÿòèÿ: ïðîöåíòíàÿ
êîíöåíòðàöèÿ, ìîëÿðíàÿ êîíöåíòðàöèÿ, ìîëÿðíàÿ êîíöåíòðàöèÿ ýêâèâàëåíòà
(èëè íîðìàëüíàÿ êîíöåíòðàöèÿ), òèòð ðàñòâîðà.
> Ïðèãîòîâëåíèå ðàñòâîðîâ çàäàííîé êîíöåíòðàöèè.
> Ðàñ÷åò ìàññû âåùåñòâà â ðàñòâîðå çàäàííîé êîíöåíòðàöèè.

Ðåøåíèÿ çàäà÷

|Çàäà÷à ?1. Ñêîëüêî ìèëëèëèòðîâ êîíöåíòðèðîâàííîé 94% ñåðíîé êèñëîòû ñ |
|ïëîòíîñòüþ 1,831 ã/ñì3 íàäî âçÿòü äëÿ ïðèãîòîâëåíèÿ 1 ë 0,1000 Ì ðàñòâîðà?|
|Êàêîâà íîðìàëüíàÿ êîíöåíòðàöèÿ ïðèãîòîâëåííîãî ðàñòâîðà ñåðíîé êèñëîòû? |
|Ì.ì. (H2SO4) = 98 ã/ìîëü. |
|Ðåøåíèå. Êîíöåíòðèðîâàííàÿ êèñëîòà ñîäåðæèò 0,940 ã H2SO4 â îäíîì ãðàììå |
|ðàñòâîðà, ìàññà ñåðíîé êèñëîòû â 1 ìë ðàâíà 1,831 ã. |
|Ìàññà H2SO4 â 1 ìë ðàñòâîðà: 0,940 ã/ã(1,831ã/ìë = 1,721 ã/ìë, òîãäà |
|ìîëÿðíîñòü èñõîäíîãî ðàñòâîðà: 1,721 ã/ìë : 98,1 ã/ìîëü(1000 ìë = 17,5 |
|ìîëü H2SO4 â 1 ë ðàñòâîðà = 17,5 Ì. |
|Ñîñòàâèì ïðîïîðöèþ: 0,1000 Ì(1000 ìë = 17,5 Ì(õ ìë, îòñþäà õ = 5,71 ìë. |
|Ïî îïðåäåëåíèþ, íîðìàëüíàÿ êîíöåíòðàöèÿ - ÷èñëî ýêâèâàëåíòîâ ðàñòâîð¸ííîãî|
|âåùåñòâà â 1 ë ðàñòâîðà. Ñëåäîâàòåëüíî, [pic]. |
|Ïîñêîëüêó ìàêñèìàëüíîå êîëè÷åñòâî ïðîòîíîâ, êîòîðîå ìîæåò ïðèíèìàòü |
|ó÷àñòèå â êèñëîòíî-îñíîâíîé ðåàêöèè, ðàâíî 2, òî fýêâ = 1/2, ïîýòîìó |
|[pic] í. |

|Çàäà÷à ?2. Ðàññ÷èòàéòå ìîëÿðíóþ êîíöåíòðàöèþ KNO3 â ðàñòâîðå, ïîëó÷åííîì |
|ïðè äîáàâëåíèè 20 ìë âîäû ê 10 ìë 0,3 Ì ðàñòâîðà KNO3. |
|Ðåøåíèå. Ñóììàðíûé îáúåì ïîëó÷åííîãî ðàñòâîðà: 10 ìë + 20 ìë = 30 ìë, |
|ò.å. ðàñòâîð ðàçáàâèëè â 3 ðàçà, ñëåäîâàòåëüíî [pic] = 0,1 Ì. |

|Çàäà÷à ?3. Âû÷èñëèòå òèòð 0,1000 ìîëü/äì3 ðàñòâîðà CH3COOH. |
|Ðåøåíèå. Òèòð ïîêàçûâàåò ÷èñëî ãðàììîâ (èëè ìèëëèãðàììîâ) âåùåñòâà â 1 ñì3|
|ðàñòâîðà, ïîýòîìó íàéäåì êîëè÷åñòâî ìîëåé â 1 ñì3: |
|0,1000 ìîëü/äì3:1000 = 0,1000 ìîëü/ë:1000 = 0,00001 ìîëü/ñì3, òîãäà â |
|ãðàììàõ: 0,00001 ìîëü/ñì3(60 ã/ìîëü = 0,00060 ã/ñì3 = 0,6 ìã/ñì3. |
| |
|Çàäà÷à ?4. Èìåþòñÿ èñõîäíûé 0,1000 Ì ðàñòâîð KMnO4 è ìåðíûå êîëáû îáúåìîì |
|100,0 ìë. Êàêèå îáúåìû èñõîäíîãî ðàñòâîðà íåîáõîäèìî òî÷íî îòìåðèòü è |
|ïåðåíåñòè â êîëáû, ÷òîáû ïðèãîòîâèòü ðàñòâîðû KMnO4 ñ êîíöåíòðàöèÿìè |
|1,00(10-3; 2,00(10-3; 5,00(10-3 Ì? |
|Ðåøåíèå. 100,0 ìë 1,00(10-3 Ì ðàñòâîðà KMnO4 ñîäåðæàò |
|100,0 ìë(1,00(10-3 ììîëü/ìë = 0,1000 ììîëü KMnO4. |
|Îáúåì õ èñõîäíîãî ðàñòâîðà, ñîäåðæàùåãî òàêîå êîëè÷åñòâî KMnO4, íàéäåì èç|
|ñîîòíîøåíèÿ: |
|0,1000 ììîëü/ìë(õ ìë = 0.1000 ììîëü, õ = 1,00 ìë. |
|Àíàëîãè÷íî, äëÿ ïðèãîòîâëåíèÿ îñòàëüíûõ ðàñòâîðîâ ïîòðåáóåòñÿ âçÿòü 2,00 è|
|5,00 ìë èñõîäíîãî ðàñòâîðà è ðàçáàâèòü äî 100,0 ìë. |

1.2. Õèìè÷åñêîå ðàâíîâåñèå
Òåîðåòè÷åñêàÿ ÷àñòü
> Èäåàëüíûå è ðåàëüíûå õèìè÷åñêèå ñèñòåìû. Àêòèâíîñòü. Èîííàÿ ñèëà.
Êîýôôèöèåíò àêòèâíîñòè. Ðàâíîâåñíàÿ è îáùàÿ (àíàëèòè÷åñêàÿ)
êîíöåíòðàöèè. ?-Êîýôôèöèåíò (ìîëÿðíàÿ äîëÿ).
> Çàêîí äåéñòâóþùèõ ìàññ. Òåðìîäèíàìè÷åñêàÿ, ðåàëüíàÿ è óñëîâíàÿ
êîíñòàíòû ðàâíîâåñèÿ, ñïîñîáû èõ âûðàæåíèÿ.
> Óðàâíåíèå ìàòåðèàëüíîãî áàëàíñà. Óñëîâèå ýëåêòðîíåéòðàëüíîñòè.

Ðåøåíèå çàäà÷

|Çàäà÷à ?1. Çàïèøèòå óðàâíåíèå ìàòåðèàëüíîãî áàëàíñà äëÿ àòîìîâ ñåðåáðà è |
|àçîòà â ðàñòâîðå àììèàêàòà ñåðåáðà (ãèäðîëèçîì ïðåíåáðå÷ü). |
|Ðåøåíèå. Â ðàñòâîðå àììèàêàòà ñåðåáðà ïðèñóòñòâóþò ñëåäóþùèå ôîðìû: |
|Ag+, Ag(NH3)+, Ag(NH3)2+, ïîýòîìó |
|cAg = [Ag+] + [Ag(NH3)+] + [Ag(NH3)2+] |
|cN = [Ag(NH3)+] + 2[Ag(NH3)2+]. |



|Çàäà÷à ?2. Çàïèøèòå óðàâíåíèå ýëåêòðîíåéòðàëüíîñòè äëÿ 10-8 Ì ðàñòâîðà |
|HCl. |
|Ðåøåíèå. HCl - ñèëüíàÿ êèñëîòà, â ðàñòâîðå ïîëíîñòüþ äèññîöèèðîâàíà íà H+ |
|è Cl-. Òàê êàê ðàñòâîð î÷åíü ðàçáàâëåí (ñ < 10-4 Ì), ïðåíåáðå÷ü èîíàìè H+ |
|èç âîäû íåëüçÿ, ïîýòîìó [H+] = [OH-] + [Cl-]. |

|Çàäà÷à ?3. Ðàññ÷èòàéòå èîííóþ ñèëó à) â 0,01 Ì ðàñòâîðå SrCl2 è á) â 0,01 |
|Ì ðàñòâîðå SrCl2 â ïðèñóòñòâèè 0,01 Ì ðàñòâîðà KCl. |
|Ñðàâíèòå âåëè÷èíû êîýôôèöèåíòîâ àêòèâíîñòè èîíà Sr2+ â îáîèõ ñëó÷àÿõ. |
|Ðåøåíèå. Çàïèøåì îáùóþ ôîðìóëó äëÿ âû÷èñëåíèÿ èîííîé ñèëû: [pic]. |
|à) I = [pic](0,01(22 + 0, 02(12) = 0,03 M, ? = 0,80 (ñì. ïðèëîæåíèå 1). |
|á) I = [pic](0,01(22 + 0, 02(12 + 0,01(12 + 0,01(12) = 0,04 Ì, ? = 0,76 |
|(ñì. ïðèëîæåíèå 1). |
|Êîýôôèöèåíò àêòèâíîñòè èîíà Sr2+ â ïðèñóòñòâèè 0,01 Ì ðàñòâîðà KCl ìåíüøå.|

|Çàäà÷à ?4. Ðàññ÷èòàéòå èîííóþ ñèëó 0,1 Ì ðàñòâîðà Fe2(SO4)3. |
|Ðåøåíèå. 1 ìîëü Fe2(SO4)3 = 2 ìîëÿ Fe3+ + 3 ìîëÿ SO42-, ïîýòîìó |
|I = [pic](0,2(32 + 0,3(22) = 1,5 M. |

|Çàäà÷à ?5. Ðàññ÷èòàéòå àêòèâíîñòü èîíà CrO42- â 0,020 Ì ðàñòâîðå Na2CrO4. |
|Ðåøåíèå. I = [pic](0,04(12 + 0,02(22) = 0,06 Ì. |
|Íàéäåì â òàáëèöå çíà÷åíèå êîýôôèöèåíòà àêòèâíîñòè äëÿ ðàññ÷èòàííîé èîííîé |
|ñèëû (ïðèëîæåíèå): ? = 0,40, òîãäà a = [CrO42](? = 0,020 Ì(0,40 = 0,008 M.|

|Çàäà÷à ?6. Íàïèøèòå âûðàæåíèå äëÿ ìîëÿðíîé äîëè èîíà CO32- â âîäíîì |
|ðàñòâîðå êàðáîíàòà íàòðèÿ. |
|Ðåøåíèå. Çàïèøåì óðàâíåíèå ìàòåðèàëüíîãî áàëàíñà äëÿ èîíà CO32- |
|[pic] = [CO32-] + [HCO3-] + [H2CO3] |
|? = [pic]= [pic] |

|Çàäà÷à ?7. Ðàññ÷èòàéòå ðàâíîâåñíóþ êîíöåíòðàöèþ [HCO3-] â 0,10 Ì ðàñòâîðå |
|êàðáîíàòà àììîíèÿ ïðè ðÍ = 9. |
|Ðåøåíèå. Çàïèøåì óðàâíåíèå ìàòåðèàëüíîãî áàëàíñà: |
|[pic] = [CO32-] + [HCO3-] + [H2CO3]. Âûðàçèì ðàâíîâåñíóþ êîíöåíòðàöèþ |
|óãîëüíîé êèñëîòû è êàðáîíàò-èîíà ÷åðåç èñêîìóþ êîíöåíòðàöèþ |
|ãèäðîêàðáîíàò-èîíà. Äëÿ ýòîãî âîñïîëüçóåìñÿ âûðàæåíèÿìè äëÿ êîíñòàíò |
|êèñëîòíîñòè H2CO3: |
|[H2CO3] = [pic] | [CO32-] = [pic] |
|[pic] = [pic] + [HCO3-] + [pic]. Ïîñëå ïðåîáðàçîâàíèé: |
|[pic] = [HCO3-](([pic]), îòñþäà: |
|[HCO3-] =[pic]=[pic]= 9,5(10-2 Ì. |

Âîïðîñû äëÿ ñàìîêîíòðîëÿ
1. Îïèøèòå ïðèãîòîâëåíèå ðàñòâîðà K2Cr2O7, òèòð êîòîðîãî ïî Fe ðàâåí 1,267
ìã/ìë.
2. Êàêèå ðàñòâîðû íàçûâàþò èäåàëüíûìè? Â êàêèõ óñëîâèÿõ ðåàëüíûå ðàñòâîðû
ìîæíî ñ÷èòàòü èäåàëüíûìè?
3. Êàêèå çíà÷åíèÿ ìîæåò ïðèíèìàòü ?-êîýôôèöèåíò?
4. ×òî òàêîå èîííàÿ ñèëà ðàñòâîðà? Êàêîâû ïðèðîäà èîííîé ñèëû è å¸
ðàçìåðíîñòü?
5. Êàê âëèÿåò çàðÿä èîíà íà âåëè÷èíó åãî êîýôôèöèåíòà àêòèâíîñòè?
6. Ðàññ÷èòàéòå àêòèâíîñòè èîíîâ Mg2+ è Cl- â 0,0330 Ì ðàñòâîðå õëîðèäà
ìàãíèÿ.
7. Ñîñòàâüòå óðàâíåíèÿ äëÿ ðàñ÷¸òà èîííîé ñèëû â âîäíûõ ðàñòâîðàõ à) HNO3 +
NaNO3; á) MgSO4 + Na2SO4; â) FeCl2 + H2SO4.
8. Ñîñòàâüòå óðàâíåíèÿ ìàòåðèàëüíîãî áàëàíñà ïî àòîìàì àëþìèíèÿ è ôòîðà â
âîäíîì ðàñòâîðå, ñîäåðæàùåì ÷àñòèöû Al3+, AlF2+, AlF2+, AlF3, AlF4-,
AlF52-, AlF63-, Al(OH)2+, F-, HF2-, Al(OH)F+, Al(OH)F2.
9. Ñîñòàâüòå óðàâíåíèå ýëåêòðîíåéòðàëüíîñòè äëÿ âîäíûõ ðàñòâîðîâ à) CH3COOH
è CH3COONa; á) FeCl3 + HCl ñ ó÷¸òîì îáðàçîâàíèÿ ÷àñòèö FeCl2+, FeCl2+ è
FeCl3.
10. Íàïèøèòå âûðàæåíèå äëÿ ìîëÿðíîé äîëè éîäà â âèäå I3- ÷åðåç ðàâíîâåñíûå
êîíöåíòðàöèè ÷àñòèö: I2, I-, I3-.


1.3. Êèñëîòíî-îñíîâíîå ðàâíîâåñèå
Òåîðåòè÷åñêàÿ ÷àñòü
> Ïðîòîëèòè÷åñêàÿ òåîðèÿ Áðåíñòåäà - Ëîóðè. Êèñëîòíî-îñíîâíûå
ïîëóðåàêöèè. Ñîïðÿæåííàÿ ïàðà. Êèñëîòà. Îñíîâàíèå. Àìôîëèò.
> Ñâîéñòâà ðàñòâîðèòåëåé. Àâòîïðîòîëèç. Èîííîå ïðîèçâåäåíèå âîäû. Ñèëà
êèñëîò è îñíîâàíèé. Íèâåëèðóþùèé è äèôôåðåíöèðóþùèé ýôôåêòû
ðàñòâîðèòåëåé.
> Ôàêòîðû, âëèÿþùèå íà ðÍ. Ðàñ÷åò ðÍ âîäíûõ ðàñòâîðîâ.
> Ðàñòâîðû àìôîëèòîâ. Áóôåðíûå ðàñòâîðû. Áóôåðíàÿ åìêîñòü.
> Ðàñ÷åò ðÍ íåâîäíûõ ðàñòâîðîâ.


Ðåøåíèå çàäà÷

1. Ðàñ÷¸ò pH â ðàñòâîðàõ ñèëüíûõ êèñëîò è îñíîâàíèé
ðÍ ðàññ÷èòûâàþò â ïðåäïîëîæåíèè, ÷òî äèññîöèàöèÿ ïðîèñõîäèò ïîëíîñòüþ.

|Ñèëüíàÿ êèñëîòà |Ñèëüíîå îñíîâàíèå |
|[pic], ðÍ = pñHA |[pic], ðÍ = pKw - pñB |
| |
|Çàäà÷à ?1. Ðàññ÷èòàéòå ðÍ 5,0(10-2 Ì ðàñòâîðà NaOH. |
|Ðåøåíèå. |
|pH = -lg [pic] = 12,7 |

Ïðè ðàñ÷¸òå pH ðàçáàâëåííûõ âîäíûõ ðàñòâîðîâ êèñëîò è îñíîâàíèé (ñÀ, ñ ˜
10-6 Ì) ñëåäóåò ó÷èòûâàòü âêëàä ïðîòîíîâ çà ñ÷åò äèññîöèàöèè ðàñòâîðèòåëÿ.

|Çàäà÷à ?2. Ðàññ÷èòàéòå ðÍ 10-8 Ì ðàñòâîðà HNO3. |
|Ðåøåíèå. Èç óðàâíåíèÿ ýëåêòðîíåéòðàëüíîñòè: |
|[H+] = [A-] + [OH-], |
|òîãäà |
|[H3O+] = cHA + [pic], |
|îòêóäà |
|[H+]2 - cÍÀ[H+] - KW = 0, |
|[pic], |
|[pic], |
|ðÍ = 6,98. |


2. Ðàñ÷¸ò pH â ðàñòâîðàõ ñëàáûõ êèñëîò è îñíîâàíèé
Ðàñ÷¸òû ïðîâîäÿò ñ ó÷åòîì ñòåïåíè äèññîöèàöèè: [pic], [pic].

|Ñòåïåíü |Ñëàáàÿ êèñëîòà |Ñëàáîå îñíîâàíèå |
|äèññîöèàöèè |Ka < 10-4 |Kb < 10-4 |
|[pic] < 0,05 |[H+] = [pic] |[H+] = [pic] |
|[pic] > 0,05 |[pic] |[pic] |

Åñëè cÍÀ < 10-4 ìîëü/ëèòð è Êà < 10-8 , òî íåîáõîäèìî ó÷èòûâàòü ïîñòóïëåíèå
èîíîâ H+ è OH- çà ñ÷åò àâòîïðîòîëèçà, òîãäà [H+] = [pic].

|Çàäà÷à ?3. Ðàññ÷èòàéòå ðÍ 0,015 ìîëü/äì3 ðàñòâîðà âàëåðèàíîâîé êèñëîòû |
|CH3(CH2)3COO- (ÍÀ), åñëè [pic] = 1,04(10-5. |
|Ðåøåíèå. Âû÷èñëèì ñòåïåíü äèññîöèàöèè âàëåðèàíîâîé êèñëîòû: |
|[pic]. |
|Òàê êàê ( < 5 %, êîíöåíòðàöèþ ïðîòîíîâ ðàññ÷èòûâàåì ïî óïðîùåííîé ôîðìóëå:|
| |
|[H+] = [pic] = [pic]= 4,58(10-4, ðÍ = 3,34. |

|Çàäà÷à ?4. Âû÷èñëèòå ðÍ 0,1 Ì ðàñòâîðà ôåíîëà. [pic] = 1,30(10-10. |
|Ðåøåíèå. Òàê êàê äëÿ ôåíîëà Êà < 10-8, ïðè ðàñ÷åòå ñëåäóåò ó÷èòûâàòü |
|àâòîïðîòîëèç âîäû. [H+] = [pic] = [pic]= 3,61(10-6 pH = 5,44. |

|Çàäà÷à ?5. Ðàññ÷èòàéòå ðÍ 0,030 Ì ðàñòâîðà ãèïîõëîðèòà íàòðèÿ, åñëè [pic] |
|= 3,0(10-8. |
|Ðåøåíèå. Ñëåäóåò îáðàòèòü âíèìàíèå íà òî, ÷òî ãèïîõëîðèò èîí ClO- - ñëàáîå|
|îñíîâàíèå: ClO- + H2O ( HClO +OH- |
|[pic] = [pic] = 3,3(10-7, ðàññ÷èòàåì ñòåïåíü äèññîöèàöèè: |
|[pic]= [pic]= 0,0033, ïîýòîìó [ClO-] = cClO-. |
|Ïî óïðîùåííîé ôîðìóëå: [H+] = [pic] = [pic]=1,00(10-10, ðÍ = 10,0. |

3. Ðàñ÷¸ò pH â ðàñòâîðàõ àìôîëèòîâ
Àìôîëèò ñïîñîáåí è ïðèñîåäèíÿòü, è îòäàâàòü ïðîòîí, òàêèì îáðàçîì,
óñòàíàâëèâàþòñÿ ðàâíîâåñèÿ:
[pic].
 ðàñòâîðå àìôîëèòà êîíöåíòðàöèþ ïðîòîíîâ âû÷èñëÿþò ïî ôîðìóëå (ïîäðîáíûé
âûâîä ïðèâåä¸í*):
[pic].
Åñëè Ka,1 è Ka,2 ðàçëè÷àþòñÿ òàê, ÷òî [H2A] è [A2-] << [HA-], ìîæíî
ïîëàãàòü, ÷òî [HA-] = [pic]. Åñëè ïðåíåáðå÷ü àâòîïðîòîëèçîì âîäû, ò.å.
Ka,2(cHA >> Kw, òî ïðè Ka,1 << cHA
[H+] = [pic].

*Å.Í. Äîðîõîâà, Ã.Â. Ïðîõîðîâà. Çàäà÷è è âîïðîñû ïî àíàëèòè÷åñêîé õèìèè.
Ìîñêâà. Ìèð, 2001. 267 ñ. www.chem.msu.su/rus/books/2001-
2010/dorohova/all.pdf


|Çàäà÷à ?6. Âû÷èñëèòå ðÍ ðàñòâîðà ãèäðîêàðáîíàòà íàòðèÿ. Äëÿ óãîëüíîé |
|êèñëîòû H2CO3: [pic] = 4,5(10-7, [pic] = 5(10-11. |
|Ðåøåíèå. [H+] = [pic]= 4,5(10-9, ðÍ = 8,35. |


4. Êèñëîòíî-îñíîâíûå áóôåðíûå ðàñòâîðû
Áóôåðíûé ðàñòâîð - ñìåñü ñëàáîé êèñëîòû ÍÀ è ñîïðÿæåííîãî îñíîâàíèÿ À-

|[H+] = Ka[pic] |pH = pKa + lg[pic] |





Áóôåðíàÿ ¸ìêîñòü - ÷èñëî ìîëåé ñèëüíîé êèñëîòû èëè ñèëüíîãî îñíîâàíèÿ,
êîòîðûå íóæíî äîáàâèòü ê 1 ë ðàñòâîðà, ÷òîáû èçìåíèòü pH íà åäèíèöó.
|[pic] |[pic] |[pic] |
|[pic] |[pic] |

|Çàäà÷à ?7. Ðàññ÷èòàéòå ðÍ ðàñòâîðà, ïðèãîòîâëåííîãî äîáàâëåíèåì 250 ìë |
|0,10 Ì ðàñòâîðà ãèäðîêñèäà íàòðèÿ ê 30 ìë 0,20 Ì óêñóñíîé êèñëîòû. |
|Ðåøåíèå. Âûðàçèì êîëè÷åñòâî ðåàãåíòîâ â ìîëü: |
|[pic] = 0,20 M(0,030 ë = 6,0 ììîëü |nNaOH = 0,10 Ì(0,025 ë = 2,5 ììîëü |
|Êîìïîíåíòû ñìåñè ðåàãèðóþò ñëåäóþùèì îáðàçîì: |
|CH3COOH + NaOH ( CH3COONa +H2O, ïîñëå ðåàêöèè: |
|[pic] = 2,5 ììîëü, [pic] = 6,0 - 2,5 = 3,5 ììîëü |ðÍ = 4,76 + lg[pic] = |
| |4,61. |

|Çàäà÷à ?8. Ñìåøàëè 20 ñì3 0,04 Ì ðàñòâîðà âèííîé êèñëîòû (CHOH)2(COOH)2 ñ |
|3 ñì3 0,2 Ì ðàñòâîðà NaOH. Ðàññ÷èòàéòå pH ïîëó÷åííîãî áóôåðíîãî ðàñòâîðà, |
|åñëè [pic] = 1,04(10-3. |
|Ðåøåíèå. Îáîçíà÷èì âèííóþ êèñëîòó HA è áóäåì ñ÷èòàòü å¸ |
|ïñåâäîîäíîîñíîâíîé. Äîáàâëåíèå ðàñòâîðà NaOH ïðèâîäèò ê ðàñõîäó HA è |
|íàêîïëåíèþ â ñèñòåìå A-. |
|Ïî óñëîâèþ çàäà÷è, 103 ìë (1 ë) ðàñòâîðà ñîäåðæèò 0,04 ìîëü HA. Äëÿ |
|íàõîæäåíèÿ êîëè÷åñòâà âåùåñòâà HA (x) â 20 ìë ñîñòàâèì ïðîïîðöèþ: |
|103 ìë - 0,04 ìîëü HA |[pic] ìîëü HA |
|20 ìë - x ìîëü HA | |
|Ïî óñëîâèþ, 103 ìë (1 ë) ðàñòâîðà ñîäåðæèò 0,2 ìîëü NaOH. Àíàëîãè÷íî |
|ñîñòàâëåíèåì ïðîïîðöèè íàéä¸ì êîëè÷åñòâî NaOH (y): |
|103 ìë - 0,2 ìîëü NaOH |[pic] ìîëü NaOH |
|3 ìë - y ìîëü NaOH | |
|Â ðåçóëüòàòå ðåàêöèè |
|[pic] |
|â 23 ñì3 ðàñòâîðà îñòàëîñü (8(10-4 - 6(10-4) ìîëü = 2(10-4 ìîëü HA è |
|îáðàçîâàëîñü 6(10-4 ìîëü A-. Òàêèì îáðàçîì, ìû èìååì áóôåðíûé ðàñòâîð, â |
|êîòîðîì |
|23 ìë - 2(10-4 ìîëü HA|[pic] ìîëü |[pic] Ì. |
| | | |
|103 ìë - z ìîëü HA | | |
|Íàéä¸ì êîíöåíòðàöèþ ñîïðÿæ¸ííîãî îñíîâàíèÿ A-: |
|23 ìë - 6(10-4 ìîëü HA|[pic] ìîëü |[pic] Ì. |
| | | |
|103 ìë - a ìîëü HA | | |
|Ðàññ÷èòàåì pH ïîëó÷åííîãî áóôåðíîãî ðàñòâîðà: |
|[pic]. |
|[pic] Ì. |
|[pic] |[pic]. |

|Çàäà÷à ?9. Ðàññ÷èòàéòå, êàê èçìåíèòñÿ pH, åñëè ê 1 ë áóôåðíîãî ðàñòâîðà, |
|ñîñòîÿùåãî èç 0,01 Ì ðàñòâîðà óêñóñíîé êèñëîòû è 0,01 Ì àöåòàòà íàòðèÿ, |
|äîáàâèòü 1(10-3 ìîëü HCl. [pic]. |
|Ðåøåíèå. Ðàññ÷èòàåì pH áóôåðíîãî ðàñòâîðà äî ïðèáàâëåíèÿ HCl: |
|[pic] Ì. |[pic]. |
|Íàéä¸ì êîíöåíòðàöèþ áóôåðíîãî ðàñòâîðà: |
|[pic]Ì. |
|Ðàññ÷èòàåì áóôåðíóþ ¸ìêîñòü ïî îäíîé èç ïðåäëîæåííûõ ôîðìóë: |
|[pic]. |
|[pic]. |
|Ïîñêîëüêó [pic], [pic]. |
|Òàêèì îáðàçîì, pH áóôåðíîãî ðàñòâîðà ïîñëå äîáàâëåíèÿ HCl ðàâåí: |
|[pic] |[pic]. |

5. Ðàñ÷¸ò pH â íåâîäíûõ ðàñòâîðàõ
Âûðàæåíèÿ äëÿ ðàñ÷åòà ðÍ (pSH2+) âîäíûõ ñðåä ïðèãîäíû ïðè âû÷èñëåíèè
ðÍ ñðåäû ëþáîãî ðàñòâîðèòåëÿ ñ ïðèìåíåíèåì êîíñòàíò êèñëîòíîñòè è
îñíîâíîñòè â êîíêðåòíîì ðàñòâîðèòåëå è êîíñòàíòû åãî àâòîïðîòîëèçà.

|Çàäà÷à ?10. Ðàññ÷èòàéòå ðÍ 0,10 Ì ðàñòâîðà ñàëèöèëîâîé êèñëîòû â ýòèëîâîì |
|ñïèðòå. Íàïèøèòå óðàâíåíèå ðåàêöèè àâòîïðîòîëèçà ðàñòâîðèòåëÿ, óêàæèòå |
|ñàìóþ ñèëüíóþ êèñëîòó â ýòèëîâîì ñïèðòå. Êàêîé ðÍ ñîîòâåòñòâóåò ùåëî÷íîé |
|ñðåäå ýòîãî ðàñòâîðèòåëÿ? [pic] = 7,9; [pic] = 19,0. |
|Ðåøåíèå. Ðåàêöèÿ àâòîïðîòîëèçà ýòèëîâîãî ñïèðòà: |
|C2H5OH + C2H5OH = C2H5OH2+ + C2H5O- |
|C2H5OH2+- ýòèëîíèé, ñàìàÿ ñèëüíàÿ êèñëîòà; C2H5O- -ýòèëàò. |
|ðÍ íåéòðàëüíîé ñðåäû â ýòèëîâîì ñïèðòå: |
|ðÍ = 1/2; [pic] = 9,5, ñëåäîâàòåëüíî, ùåëî÷íîé ñðåäå ñîîòâåòñòâóåò ðÍ > |
|9,5. |
|[pic]= [pic]= 3,54.10-4, ìåíüøå 0,05. |
|[H+] = [pic]= [pic]= 3,54(10-5, ðÍ = 4,45. |


Âîïðîñû äëÿ ñàìîêîíòðîëÿ
1. Îáúÿñíèòå ðàçíèöó ìåæäó ñèëüíûìè è ñëàáûìè ýëåêòðîëèòàìè.
2. ×òî òàêîå ñîïðÿæåííàÿ êèñëîòà, ñîïðÿæåííîå îñíîâàíèå?
3. Êàê ðàññ÷èòàòü ðÍ ðàñòâîðà òåòðàáîðàòà íàòðèÿ?
4. Íàçîâèòå ñîñòàâ ñëåäóþùèõ áóôåðíûõ ðàñòâîðîâ: àììèà÷íûé, àöåòàòíûé,
êàðáîíàòíûé, ôîñôàòíûé.
5. Ìîãóò ëè ðàñòâîðû ñèëüíûõ êèñëîò è îñíîâàíèé îáëàäàòü áóôåðíûìè
ñâîéñòâàìè?
6. Â êàêîì èíòåðâàëå pH íàáëþäàåòñÿ äåéñòâèå áóôåðíîãî ðàñòâîðà?
7. Óêàæèòå ñîïðÿæåííóþ àíèëèíó êèñëîòó â ëåäÿíîé óêñóñíîé êèñëîòå.
8. ×òî òàêîå àìôîëèò? Óêàæèòå, êàêèå èç ïðèâåä¸ííûõ ñîåäèíåíèé ÿâëÿþòñÿ
àìôîëèòàìè: NH4+, HCO3-, CH3NH2, H2PO4-, HPO42-, CO(NH2)2?
9. Íàïèøèòå ðåàêöèè àâòîïðîòîëèçà áåçâîäíîé àçîòíîé, óêñóñíîé êèñëîò,
æèäêîãî àììèàêà, ýòèëåíäèàìèíà, í-áóòàíîëà.
10. Â êàêîì èç ðàñòâîðèòåëåé: HNO3 (pKSH = 2,6); H2SO4 (pKSH = 3,6);
CH3COOH (pKSH = 14,4); C2H5OH (pKSH = 19,0) ïðè îäèíàêîâîé êîíöåíòðàöèè
èîíîâ ëèîíèÿ pSH2+, ðàâíîé 7,0, ñðåäà áóäåò íåéòðàëüíîé, êèñëîé èëè
ùåëî÷íîé?

1.4. Ðàâíîâåñèå â ðàñòâîðàõ êîìïëåêñíûõ ñîåäèíåíèé
Òåîðåòè÷åñêàÿ ÷àñòü
> Ðåàêöèè êîìïëåêñîîáðàçîâàíèÿ. Ïðèçíàêè êîìïëåêñíûõ ñîåäèíåíèé. Òèïû
êîìïëåêñîâ. Ëàáèëüíûå è èíåðòíûå êîìïëåêñû.
> Ñòóïåí÷àòûå êîíñòàíòû óñòîé÷èâîñòè. Îáùèå (ñóììàðíûå) êîíñòàíòû
óñòîé÷èâîñòè. Óñëîâíûå êîíñòàíòû óñòîé÷èâîñòè. Ðàñ÷¸ò óñëîâíûõ
êîíñòàíò óñòîé÷èâîñòè êîìïëåêñîâ ìåòàëëîâ.
> Ôàêòîðû, âëèÿþùèå íà óñòîé÷èâîñòü êîìïëåêñîâ.

 àíàëèòè÷åñêîé ïðàêòèêå ðàñòâîðèòåëåì îáû÷íî ÿâëÿåòñÿ âîäà. Åñëè
èçó÷àþò ðàçáàâëåííûå ðàñòâîðû, òî ìîæíî ñ÷èòàòü, ÷òî àêòèâíîñòü âîäû â íèõ
áëèçêà ê åäèíèöå. Òîãäà ïðè çàïèñè óðàâíåíèé ðåàêöèè êîîðäèíèðîâàííûå
ìîëåêóëû âîäû îïóñêàþò: M + L ( ML.

|Ñòóïåí÷àòûå êîíñòàíòû óñòîé÷èâîñòè |Îáùèå êîíñòàíòû óñòîé÷èâîñòè |
|MN-1 + L ( MLN |M + NL ( MLN |
|K01 = [pic] |?1 = [pic]= K1 |
|K02 = [pic] |?2 = [pic]= K1 K2 |
|........ | |
|K0N = [pic] |? N = [pic]= K1 K2((( KN |

Ðåøåíèå çàäà÷

|Çàäà÷à ?1. Ðàññ÷èòàéòå óñëîâíóþ êîíñòàíòó óñòîé÷èâîñòè êîìïëåêñîíàòà |
|ìàãíèÿ ïðè ðÍ = 9, åñëè ? Y4- = 10-1,3, ?Mg2+ = 1, lg ?MgY2- = 8,7 |
|Ðåøåíèå. ?/ = ? ( ?Mg2+ (? Y4 = 108,70 ( 1( 10-1,3 = 107,4 |

|Çàäà÷à ?2. Çàïèøèòå ñòóïåí÷àòóþ è îáùóþ êîíñòàíòû óñòîé÷èâîñòè äëÿ FeF52-.|
|Ðåøåíèå. K05 = [pic] ?5 = [pic] |

|Çàäà÷à ?3. Ïðèâåäèòå ñòðóêòóðíóþ ôîðìóëó êîìïëåêñîíàòà êàëüöèÿ è óêàæèòå |
|õàðàêòåðèñòèêè êîìïëåêñà. Ê êàêîìó òèïó îòíîñèòñÿ ýòîò êîìïëåêñ? |
|Ðåøåíèå. |
|[pic] |
|Áåñöâåòíûé êîìïëåêñ, êîîðäèíàöèîííîå ÷èñëî èîíà Ca2+ 4, äåíòàòíîñòü ÝÄÒÀ |
|4. |
|Õåëàò, ÂÊÑ. |

Âîïðîñû äëÿ ñàìîêîíòðîëÿ
1. Íàçîâèòå îñíîâíûå ïðèçíàêè êîìïëåêñíîãî ñîåäèíåíèÿ.
2. Êàêèå ñîåäèíåíèÿ íàçûâàþòñÿ âíóòðèêîìïëåêñíûìè? Ïðèâåäèòå ïðèìåðû.
3. ×òî òàêîå õåëàò? Ïðèâåäèòå ïðèìåðû.
4. Íàïèøèòå âûðàæåíèÿ êîíñòàíò îáðàçîâàíèÿ êîìïëåêñà [Fe(CN)6]4-:
ñòóïåí÷àòîé ïî 3-åé ñòóïåíè è îáùåé ïî 4 ñòóïåíÿì.
5. Íàïèøèòå âûðàæåíèÿ äëÿ k2 è (3 äëÿ êîìïëåêñà ML6.
6. Íàïèøèòå âûðàæåíèÿ äëÿ k3 è (5 è óðàâíåíèÿ ðåàêöèé îáðàçîâàíèÿ
ñîîòâåòñòâóþùèõ êîìïëåêñîâ â ñèñòåìå æåëåçî(III) - ôòîðèä-èîí.
7. Íàçîâèòå ôàêòîðû, âëèÿþùèå íà óñòîé÷èâîñòü êîìïëåêñíûõ ñîåäèíåíèé. Îòâåò
ïîÿñíèòå ïðèìåðàìè.
8. Êàêèå ôàêòîðû îïðåäåëÿþò ðåàêöèîííóþ ñïîñîáíîñòü îðãàíè÷åñêèõ ðåàãåíòîâ?
Ïðèâåäèòå ïðèìåðû.
9. Ïðèâåäèòå ïðèìåðû ïðàêòè÷åñêîãî èñïîëüçîâàíèÿ ðåàêöèé
êîìïëåêñîîáðàçîâàíèÿ äëÿ ðàçäåëåíèÿ êàòèîíîâ.
10. Ïðèâåäèòå ïðèìåðû èñïîëüçîâàíèÿ ðåàêöèé êîìïëåêñîîáðàçîâàíèÿ äëÿ
ìàñêèðîâàíèÿ ìåøàþùèõ èîíîâ ïðè îïðåäåëåíèè íèêåëÿ è êîáàëüòà.

5. Îêèñëèòåëüíî-âîññòàíîâèòåëüíîå ðàâíîâåñèå
Òåîðåòè÷åñêàÿ ÷àñòü
> Óðàâíåíèå Íåðíñòà. Ðàâíîâåñíûé, ñòàíäàðòíûé è ôîðìàëüíûé ïîòåíöèàëû.
> Ôàêòîðû, âëèÿþùèå íà ñòàíäàðòíûé è ôîðìàëüíûé ïîòåíöèàë ñèñòåìû.
> Êîíñòàíòà ðàâíîâåñèÿ è íàïðàâëåíèå îêèñëèòåëüíî-âîññòàíîâèòåëüíîé
ðåàêöèè.

Ðåøåíèå çàäà÷

|Çàäà÷à ?1. Íàïèøèòå âûðàæåíèå äëÿ ðàñ÷¸òà ôîðìàëüíîãî ïîòåíöèàëà ïàðû |
|VO2+/VO2+ ïðè pH = 2, èñõîäÿ èç ñòàíäàðòíîãî ïîòåíöèàëà [pic]. |
|Ðåøåíèå. Çàïèøåì óðàâíåíèå ïîëóðåàêöèè, ïðîòåêàþùåé ïðè pH = 2: |
|VO2+ + 2H+ = VO2+ + H2O. |
|Çàïèøåì óðàâíåíèå Íåðíñòà äëÿ ñèñòåìû VO2+/VO2+ â óêàçàííûõ óñëîâèÿõ: |
|[pic]. |
|Ñîãëàñíî îïðåäåëåíèþ, ôîðìàëüíûé ïîòåíöèàë ðàâåí ðàâíîâåñíîìó ïðè îáùèõ |
|êîíöåíòðàöèÿõ îêèñëåííîé è âîññòàíîâëåííîé ôîðì, ðàâíûõ 1 Ì, è çàäàííûõ |
|êîíöåíòðàöèÿõ äðóãèõ âåùåñòâ, ïðèñóòñòâóþùèõ â ñèñòåìå. Ñëåäîâàòåëüíî, |
|[pic] |
|[pic] |

|Çàäà÷à ?2. Âûâåäèòå âûðàæåíèå äëÿ ðàñ÷¸òà ñòàíäàðòíîãî ïîòåíöèàëà ïàðû |
|Cu2+/CuSCN, èñõîäÿ èç âåëè÷èí [pic]è [pic]. |
|Ðåøåíèå. Çàïèøåì óðàâíåíèå îêèñëèòåëüíî-âîññòàíîâèòåëüíîé ïîëóðåàêöèè (1) |
|è ïîáî÷íîé ðåàêöèè îáðàçîâàíèÿ ìàëîðàñòâîðèìîãî ñîåäèíåíèÿ (2): |
|[pic] (1) |[pic] (2) |
|[pic] (1) |[pic] (2) |
|Èç âûðàæåíèÿ (2) âûðàçèì [Cu+] è ïîäñòàâèì å¸ â óðàâíåíèå Íåðíñòà (1): |
|[pic]. |
|Â ñîîòâåòñòâèè ñ îïðåäåëåíèåì, ñòàíäàðòíûé ýëåêòðîäíûé ïîòåíöèàë - ýòî |
|ðàâíîâåñíûé ïîòåíöèàë ïîëóðåàêöèè ïðè àêòèâíîñòÿõ âñåõ ó÷àñòâóþùèõ â |
|ðàâíîâåñèè ÷àñòèö, ðàâíûõ 1 Ì. Ñëåäîâàòåëüíî, åñëè ïðåíåáðå÷ü èîííîé ñèëîé|
|â ðàñòâîðå: |
|[pic]. |



|Çàäà÷à ?3. Âûâåäèòå âûðàæåíèå äëÿ ðàñ÷¸òà ôîðìàëüíîãî ïîòåíöèàëà ïàðû |
|Ag(NH3)2+/Ag â 2 Ì ðàñòâîðå NH3, èñõîäÿ èç âåëè÷èí [pic]è [pic]. |
|Ðåøåíèå. Çàïèøåì óðàâíåíèå îêèñëèòåëüíî-âîññòàíîâèòåëüíîé ïîëóðåàêöèè (1) |
|è ïîáî÷íîé ðåàêöèè îáðàçîâàíèÿ àììèà÷íîãî êîìïëåêñà ñåðåáðà (2): |
|[pic] (1) |[pic] (2) |
|[pic] (1) |[pic] (2) |
|Èç âûðàæåíèÿ (2) âûðàçèì [Ag+] è ïîäñòàâèì å¸ â óðàâíåíèå Íåðíñòà (1), |
|ó÷èòûâàÿ, ÷òî [Ag0] = 1 M: |
|[pic]. |
|Ñîãëàñíî îïðåäåëåíèþ ôîðìàëüíîãî ïîòåíöèàëà (ñì. çàäà÷ó 1): |
|[pic] |
|Ïî óñëîâèþ çàäà÷è, [NH3] = 1 M, ñëåäîâàòåëüíî |
|[pic] |

|Çàäà÷à ?4. Êàê èçìåíèòñÿ ðåäîêñ-ïîòåíöèàë ïàðû [pic] ïðè êîíöåíòðàöèÿõ |
|[pic]= 0,01 Ì, [pic] = 0,0001 Ì ñ óâåëè÷åíèåì pH îò 0 äî 2 ïðè 25(C? |
|[pic]= 1,51 Â. |
|Ðåøåíèå. Çàïèøåì óðàâíåíèå ïîëóðåàêöèè è óðàâíåíèå Íåðíñòà: |
|[pic]. |
| |
|. [pic] |
| |
|Ïðè pH = 0 [pic]Â. |
|Ïðè pH = 2 |
|[pic]Â. |
|Òàêèì îáðàçîì, |[pic]Â; |[pic]Â. |
|[pic]Â. |
|Ñëåäîâàòåëüíî, ñ óâåëè÷åíèåì pH ðåäîêñ-ïîòåíöèàë óìåíüøèòñÿ íà 0,19 Â. |
| |

Âîïðîñû äëÿ ñàìîêîíòðîëÿ
1. ×òî òàêîå ñòàíäàðòíûé ïîòåíöèàë îêèñëèòåëüíî-âîññòàíîâèòåëüíîé
ïîëóðåàêöèè? Êàêèå ôàêòîðû âëèÿþò íà åãî âåëè÷èíó?
2. ×òî òàêîå ôîðìàëüíûé ïîòåíöèàë îêèñëèòåëüíî-âîññòàíîâèòåëüíîé
ïîëóðåàêöèè? Êàêèå ôàêòîðû âëèÿþò íà åãî âåëè÷èíó?
3. Âûâåäèòå âûðàæåíèÿ äëÿ ðàñ÷¸òà ôîðìàëüíîãî ïîòåíöèàëà ñèñòåìû
ñàëèöèëàòíûõ êîìïëåêñîâ æåëåçà FeL33-/FeL22-, èñõîäÿ èç ñòàíäàðòíîãî
ïîòåíöèàëà ïàðû Fe(III)/Fe(II).
4. Âûâåäèòå âûðàæåíèå äëÿ ðàñ÷¸òà ñòàíäàðòíîãî ïîòåíöèàëà ïàðû Cu2+/Cu2S,
èñõîäÿ èç âåëè÷èí [pic] è [pic].
5. Âûâåäèòå âûðàæåíèå äëÿ ðàñ÷¸òà ôîðìàëüíîãî ïîòåíöèàëà ïàðû NO2-/HNO2 ïðè
pH = 2, åñëè [pic] Â.
6.  êàêîì ñëó÷àå è ïî÷åìó âîññòàíîâèòåëüíàÿ ñïîñîáíîñòü æåëåçà (II) áóäåò
âûøå â ñðåäå: à) 1 Ì H2SO4; á) 1 Ì H3PO4? Îòâåò îáîñíóéòå.
7.  êàêîì ñëó÷àå è ïî÷åìó âîññòàíîâèòåëüíàÿ ñïîñîáíîñòü ñåðåáðà áóäåò âûøå
â ñðåäå:
à) 1 Ì KCN; á) 1 Ì NH3? Îòâåò îáîñíóéòå.
8. Êàê è ïî÷åìó èçìåíÿåòñÿ âîññòàíîâèòåëüíàÿ ñïîñîáíîñòü æåëåçà(II) â
ïðèñóòñòâèè ñîëÿíîé êèñëîòû ïðè óâåëè÷åíèè å¸ êîíöåíòðàöèè?
9. Âûâåäèòå ôîðìóëó äëÿ ðàñ÷¸òà êîíñòàíòû ðàâíîâåñèÿ ðåàêöèè îêèñëåíèÿ -
âîññòàíîâëåíèÿ?
10. Êàê îïðåäåëèòü íàïðàâëåíèå îêèñëèòåëüíî-âîññòàíîâèòåëüíîé ðåàêöèè è
ïîëíîòó å¸ ïðîòåêàíèÿ?
Ãëàâà 2. Ãåòåðîãåííîå ðàâíîâåñèå â ñèñòåìå îñàäîê - ðàñòâîð
Òåîðåòè÷åñêàÿ ÷àñòü
> Ïðàâèëî ïðîèçâåäåíèÿ ðàñòâîðèìîñòè. Êîíñòàíòû ðàñòâîðèìîñòè:
òåðìîäèíàìè÷åñêàÿ, ðåàëüíàÿ è óñëîâíàÿ.
> Ðàñòâîðèìîñòü. Ôàêòîðû, âëèÿþùèå íà èîííóþ è ìîëåêóëÿðíóþ
ðàñòâîðèìîñòü.
> Ðàñ÷åò óñëîâèé îñàæäåíèÿ è ðàñòâîðåíèÿ îñàäêîâ.
Ðàñïîëàãàÿ âåëè÷èíàìè òåðìîäèíàìè÷åñêèõ êîíñòàíò ðàñòâîðèìîñòè [pic],
ìîæíî ðàññ÷èòàòü ðàñòâîðèìîñòü (s) ìàëîðàñòâîðèìûõ ýëåêòðîëèòîâ ïðè
çàäàííûõ óñëîâèÿõ, ñðàâíèâàòü ðàñòâîðèìîñòè îñàäêîâ ìåæäó ñîáîé,
ïðîãíîçèðîâàòü âîçìîæíîñòè îáðàçîâàíèÿ èëè ðàñòâîðåíèÿ îñàäêîâ ïðè ñìåøåíèè
ðàñòâîðîâ çàäàííûõ êîíöåíòðàöèé, îöåíèâàòü ïîëíîòó îñàæäåíèÿ îñàäêà,
âûáèðàòü íàèáîëåå ïîäõîäÿùèå îñàäèòåëü è îñàæäàåìóþ ôîðìó äëÿ
ãðàâèìåòðè÷åñêîãî îïðåäåëåíèÿ êîíêðåòíîãî èîíà, à òàêæå âûÿâëÿòü
îïòèìàëüíûå óñëîâèÿ îñàæäåíèÿ îïðåäåëÿåìîãî è ìàñêèðîâàíèÿ ïîñòîðîííåãî
èîíà (èîíîâ). Ñëåäóåò çíàòü, ÷òî êîíñòàíòû ðàñòâîðèìîñòè [pic] ïðèìåíÿþò
äëÿ òåõ ýëåêòðîëèòîâ, ðàñòâîðèìîñòü êîòîðûõ â âîäå ( 0,01 Ì. Âñïîìíèòü,
êàêèå ýëåêòðîëèòû íå ðàñòâîðèìû â âîäå, ïîìîãóò äàííûå òàáëèöû Ïðèëîæåíèÿ
2. Âåëè÷èíó [pic] ìîæíî èñïîëüçîâàòü äëÿ ðàñ÷¸òà ðàâíîâåñíûõ êîíöåíòðàöèé
èîíîâ îñàäêà òîëüêî â òîì ñëó÷àå, åñëè êîíêóðèðóþùèå ðåàêöèè ñ ó÷àñòèåì
ýòèõ èîíîâ íå ïðîòåêàþò, I ( 0,001 M è [pic]( 10-5.
|Êîíñòàíòû ðàñòâîðèìîñòè äëÿ ìàëîðàñòâîðèìîãî ýëåêòðîëèòà AmBn |
|Òåðìîäèíàìè÷åñêàÿ |Ðåàëüíàÿ |Óñëîâíàÿ |
|[pic] |Ks = [A]m[B]n |[pic] |
| |Ks = [pic] |Ks` = [pic] |
|Ðàñòâîðèìîñòü ïðè I = 0, ( < 1. |
|Èîííàÿ |Â ïðèñóòñòâèè èçáûòêà |Â ïðèñóòñòâèè èçáûòêà |
| |îäíîèìåííûõ èîíîâ An+ |îäíîèìåííûõ èîíîâ Bm- |
|s = [pic] |s = [pic][pic] |s = [pic][pic] |


Óñëîâèÿ îáðàçîâàíèÿ è ðàñòâîðåíèÿ îñàäêîâ ñ ó÷åòîì ýëåêòðîñòàòè÷åñêèõ
è õèìè÷åñêèõ âçàèìîäåéñòâèé.

|Ñîîòíîøåíèå [pic]è [pic]|Õàðàêòåðèñòèêà |Ñîñòîÿíèå òâ¸ðäîé ôàçû |
| |ðàñòâîðà | |
|[pic] |Íàñûùåí |Ðàâíîâåñèå ñ ðàñòâîðîì |
|[pic] |Íåíàñûùåí |Ðàñòâîðåíèå îñàäêà |
|[pic] |Ïåðåñûùåí |Îñàæäåíèå îñàäêà |

Îñàæäåíèå ñ÷èòàþò êîëè÷åñòâåííûì (ïîëíûì), åñëè îñòàòî÷íîå ñîäåðæàíèå
îñàæäàåìîãî èîíà â ðàñòâîðå íå ïðåâûøàåò 10-4 ã èëè åãî êîíöåíòðàöèÿ ( 10-6
ìîëü/ë. Îñàæäåíèå ñ÷èòàþò ïðàêòè÷åñêè ïîëíûì, åñëè â ðàñòâîðå íåîñàæäåííûì
îñòàëñÿ îïðåäåëÿåìûé èîí â êîíöåíòðàöèè 10-5 ìîëü/ë.  êà÷åñòâå îñàæäàåìîé
ôîðìû ïðèãîäíû òîëüêî òå îñàäêè, äëÿ êîòîðûõ [pic] ( 10-8 (äëÿ áèíàðíûõ
ýëåêòðîëèòîâ).

Ðåøåíèå çàäà÷

|Çàäà÷à ?1. Ðàññ÷èòàéòå ìîëÿðíóþ ðàñòâîðèìîñòü Pb3(PO4)2 è êîíöåíòðàöèè |
|Pb2+ è PO43- â íàñûùåííîì ðàñòâîðå. Ks0 = 7,9(10-43. |
|Ðåøåíèå. |
|s = [pic]= 1,5(10-9 ìîëü/ë |
|Ñîãëàñíî ñòåõèîìåòðèè ñóëüôàòà ñâèíöà: |
|[Pb2+] = 3s = 4,5(10-9 Ì |[PO43-] = 2s = 3,0(10-9 Ì. |
| | |
|Çàäà÷à ?2. Ðàñòâîðèìîñòü Ag3PO4 ñîñòàâëÿåò 4,68(10-6 ìîëü/ë. Âû÷èñëèòå |
|êîíñòàíòó ðàñòâîðèìîñòè ôîñôàòà ñåðåáðà. |
|Ðåøåíèå. Ðàñòâîðèìîñòü äëÿ Ag3PO4 ðàññ÷èòûâàþò ïî ôîðìóëå: |
|s = [pic], îòñþäà Ks0 = (4,68 (10-6)4 (27 = 1,30(10-20. |
|Çàäà÷à ?3. Ðàññ÷èòàéòå ðÍ íà÷àëà îñàæäåíèÿ ãèäðîêñèäà ìàãíèÿ èç 0,010 Ì |
|ðàñòâîðà õëîðèäà ìàãíèÿ. Ks0 = 6,0(10-10. |
|Ðåøåíèå. Îñàäîê íà÷íåò îñàæäàòüñÿ, êîãäà âåëè÷èíà [Mg2+][OH-] ïðåâûñèò |
|çíà÷åíèå [pic]. Äëÿ óïðîùåíèÿ ðàñ÷åòîâ èîííóþ ñèëó íå ó÷èòûâàåì, |
|òîãäà Ks = [Mg2+][OH-]2, [OH-] = [pic]= [pic]= 2,5 (10-4 Ì |
|ðOH = 3,6 |pH = 14 - 3,6 = 10,4 |

|Çàäà÷à ?4. Ðàññ÷èòàéòå ðÍ ïîëíîãî îñàæäåíèÿ ãèäðîêñèäà ìàãíèÿ èç 0,01 Ì |
|ðàñòâîðà õëîðèäà ìàãíèÿ. Ks0 = 6,0(10-10 |
|Ðåøåíèå. Óñëîâèå êîëè÷åñòâåííîãî îñàæäåíèÿ - ñíèæåíèå êîíöåíòðàöèè |
|îñàæäàåìîãî èîíà â ðàñòâîðå äî 1(10-6 Ì. Òàêèì îáðàçîì, íåîáõîäèìî íàéòè |
|óñëîâèÿ, ïðè êîòîðûõ ðàâíîâåñíàÿ êîíöåíòðàöèÿ ãèäðîêñèä-èîíîâ |
|óäîâëåòâîðÿåò âåëè÷èíå êîíñòàíòû ðàñòâîðèìîñòè. |
|[OH-]2 = [pic]; [OH-] = [pic] = 2,4(10-2 Ì |
|ðOH = 1,6 |pH = 14 - 1,6 = 12,4 |

|Çàäà÷à ?5. Ðàññ÷èòàéòå ðàñòâîðèìîñòü îêñàëàòà êàëüöèÿ â 0,01 ðàñòâîðå |
|íèòðàòà êàëèÿ è â âîäå. Êîíêóðèðóþùèìè ðåàêöèÿìè ïðåíåáðå÷ü. Ks0 = |
|2,29(10-9. |
|Èîííàÿ ñèëà, ñîçäàâàåìàÿ èîíàìè êàëèÿ è íèòðàòà ñîñòàâëÿåò |
|I = ½(0,01(12 + 0,01(12) = 0,01, ïî òàáëèöå (ïðèëîæåíèå 1) [pic]. |
|Ks = [pic]= [pic]= 5,25(10-9 |s = [pic] = [pic]= 7,25(10-5 Ì |
|Â âîäå: s = [pic] = [pic]= 4,78(10-5 Ì. |

|Çàäà÷à ?6. Ðàññ÷èòàéòå ðàñòâîðèìîñòü ñóëüôàòà áàðèÿ â 0,10 Ì ðàñòâîðå |
|ñóëüôàòà íàòðèÿ. Ks0 = 1,1(10-10. |
|Ðåøåíèå. Íåîáõîäèìî ó÷åñòü, ÷òî ðàñòâîðèìîñòü ñóëüôàòà áàðèÿ óìåíüøàåòñÿ |
|èç-çà ïðèñóòñòâèÿ îäíîèìåííîãî èîíà è ïîâûøàåòñÿ èç-çà óâåëè÷åíèÿ èîííîé |
|ñèëû. |
|I = ½(2,0(10-1(12 + 1,0(10-1(22) = 0,30, ïî òàáëèöå (ïðèëîæåíèå 1): [pic].|
|Ks = [pic] = 5,7(10-10 |s = [pic] = 5,7(10-9 Ì |

|Çàäà÷à ?7. Êàêîé îñàäîê âûïàäåò ïåðâûì, åñëè ê ðàñòâîðó, ñîäåðæàùåìó ïî |
|0,10 ìîëü/ë Cl- è CrO42- ïðèáàâèòü íåáîëüøîå êîëè÷åñòâî Ag+. |
|Ks0(AgCl) = 1,8(10-10, Ks0(Ag2CrO4) = 1,1(10-12. |
|Ðåøåíèå. Â ïðèñóòñòâèè èîíîâ Cl- è CrO42 âîçìîæíî îáðàçîâàíèå îñàäêîâ |
|AgCl è Ag2CrO4. Ïåðâûì âûïàäåò îñàäîê, äëÿ êîòîðîãî ïðè ìåíüøåé |
|êîíöåíòðàöèè Ag+ äîñòèãàåòñÿ êîíñòàíòà ðàñòâîðèìîñòè. |
|Äëÿ AgCl: [Ag+] = [pic] = [pic] = 1,8(10-9 Ì |
|Äëÿ Ag2CrO4: [Ag+] = [pic] = [pic] = 3,3(10-6 Ì |
|Ïåðâûì âûïàäåò îñàäîê AgCl. |


Âîïðîñû äëÿ ñàìîêîíòðîëÿ

1. Ñôîðìóëèðóéòå ïðàâèëî ïðîèçâåäåíèÿ ðàñòâîðèìîñòè.
2. Âûâåäèòå ôîðìóëó äëÿ ðàñ÷¸òà èîííîé ðàñòâîðèìîñòè ñîåäèíåíèÿ AmBn.
3. Äëÿ êàêèõ èç ïåðå÷èñëåííûõ ìàëîðàñòâîðèìûõ ýëåêòðîëèòîâ õàðàêòåðíà
èîííàÿ, à äëÿ êàêèõ ìîëåêóëÿðíàÿ ðàñòâîðèìîñòü: H3BO3, Ba(IO3)2,
C6H5COOH, CuC2O4, BaSO4, Hg2Cl2, MgNH4PO4( 6H2O, AgCl?
4. Êîíöåíòðàöèÿ àëþìèíèÿ ïîñëå åãî îñàæäåíèÿ àììèàêîì ðàâíà 10 íÌ, ïîýòîìó
ìîæíî ñ÷èòàòü, ÷òî îñàæäåíèå ÿâëÿåòñÿ: à) êîëè÷åñòâåííûì, á) íåïîëíûì, â)
ïðàêòè÷åñêè ïîëíûì. Îòâåò àðãóìåíòèðóéòå.
5. Êàê ïåðåâåñòè ìàëîðàñòâîðèìîå ñîåäèíåíèå â áîëåå ðàñòâîðèìîå? Ïðèâåäèòå
ïðèìåðû (íå ìåíåå 2-õ) èç ïðàêòèêè êà÷åñòâåííîãî àíàëèçà.
6. Êàê èçìåíèòñÿ ðàñòâîðèìîñòü AgI â ïðèñóòñòâèè:
à) 0,1 Ì NaI;
á) 0,1 Ì NaNO3? Îòâåò îáîñíóéòå.
7. Ñîåäèíåíèÿ Mn(OH)2 è CoCO3 èìåþò áëèçêèå çíà÷åíèÿ ïðîèçâåäåíèÿ
ðàñòâîðèìîñòè. Îäèíàêîâà ëè èõ ðàñòâîðèìîñòü?
8. Ðàñòâîðèìîñòü êàêèõ ñîåäèíåíèé çàâèñèò îò êèñëîòíîñòè ðàñòâîðà è ïî÷åìó:
Mg(OH)2, BaSO4, AgCl? Îòâåò ìîòèâèðóéòå ôîðìóëàìè.
9. Ñôîðìóëèðóéòå óñëîâèÿ îáðàçîâàíèÿ è ðàñòâîðåíèÿ îñàäêîâ. Îòâåò
ìîòèâèðóéòå ôîðìóëàìè.
10. Êàêîâû ïðè÷èíû ðàñòâîðèìîñòè ìàëîðàñòâîðèìûõ ñîåäèíåíèé â êèñëîòàõ è
ùåëî÷àõ?

ÐÀÇÄÅË II. ÕÈÌÈ×ÅÑÊÈÅ ÌÅÒÎÄÛ ÀÍÀËÈÇÀ
Ãëàâà 3. Òèòðèìåòðè÷åñêèå ìåòîäû
3.1. Êèñëîòíî-îñíîâíîå òèòðîâàíèå
Òåîðåòè÷åñêàÿ ÷àñòü

> Êðèâûå êèñëîòíî-îñíîâíîãî òèòðîâàíèÿ, èõ îñîáåííîñòè è ïðèíöèïû
ïîñòðîåíèÿ: ðàñ÷¸ò pH â ðàçëè÷íûå ìîìåíòû òèòðîâàíèÿ (òàáë. 1).
> Ôàêòîðû, âëèÿþùèå íà âåëè÷èíó ñêà÷êà íà êðèâîé êèñëîòíî-îñíîâíîãî
òèòðîâàíèÿ: êîíñòàíòà äèññîöèàöèè è êîíöåíòðàöèÿ îïðåäåëÿåìîãî
âåùåñòâà, òåìïåðàòóðà.
> Ïðèíöèï äåéñòâèÿ è êðèòåðèè âûáîðà êèñëîòíî-îñíîâíûõ èíäèêàòîðîâ,
èíòåðâàë ïåðåõîäà îêðàñêè èíäèêàòîðà.
> Èíäèêàòîðíûå ïîãðåøíîñòè êèñëîòíî-îñíîâíîãî òèòðîâàíèÿ. Äëÿ ðàñ÷åòà
ïîãðåøíîñòåé òèòðîâàíèÿ öåëåñîîáðàçíî èñïîëüçîâàòü òàáë. 1.






Òàáëèöà 1. Ðàñ÷¸ò êîíöåíòðàöèè ïðîòîíîâ â ðàçëè÷íûå ìîìåíòû òèòðîâàíèÿ.
|Òèòðóåìîå|Ñèëüíàÿ |Ñèëüíîå |Ñëàáàÿ |Ñëàáîå |
|âåùåñòâî |êèñëîòà (HA) |îñíîâàíèå (B) |êèñëîòà (HA) |îñíîâàíèå (B) |
|VÒ = 0 |[pic] |[pic] |[pic] |[pic] |
|Äî ÒÝ | |[pic] |[pic] |[pic] |
| |[pic] | | | |
|Â ÒÝ |[pic] |[pic] | | |
| | | |[pic] |[pic] |
|Ïîñëå ÒÝ |[pic] | |[pic] | |
| | |[pic] | |[pic] |
| |
|Ïðèìå÷àíèå: [pic] - îáú¸ì òèòðóåìîãî âåùåñòâà è òèòðàíòà ñîîòâåòñòâåííî, |
|[pic] - ñòåïåíü îòòèòðîâàííîñòè, [pic] - êîíöåíòðàöèè òèòðóåìîãî âåùåñòâà |
|(êèñëîòû è îñíîâàíèÿ ñîîòâåòñòâåííî), [pic]- êîíöåíòðàöèè ñîïðÿæ¸ííîãî |
|îñíîâàíèÿ è êèñëîòû ñîîòâåòñòâåííî. |

Ðåøåíèå çàäà÷

|Çàäà÷à ?1. Íà òèòðîâàíèå 0,2290 ã ñëàáîé îðãàíè÷åñêîé êèñëîòû (HA) ñ |
|èíäèêàòîðîì ôåíîëôòàëåèíîì ïîòðåáîâàëîñü 29,80 ìë 0,1001 í ðàñòâîðà NaOH. |
|Ðàññ÷èòàéòå ýêâèâàëåíòíóþ ìàññó êèñëîòû. |
|Ðåøåíèå. Ðàññ÷èòàåì ýêâèâàëåíòíóþ ìàññó îðãàíè÷åñêîé êèñëîòû Ý(HA): |
|[pic]; |[pic]. |
|[pic] ìîëü ýêâèâàëåíòîâ. |
|[pic] ã ýêâèâàëåíòîâ. |
|Çàäà÷à ?2. Âû÷èñëèòå ìàññó H2SO4 â 500,0 ìë ðàñòâîðà, íà òèòðîâàíèå |
|àëèêâîòû (25,00 ìë) êîòîðîãî çàòðà÷åíî 22,50 ìë 0,09510 Ì ðàñòâîðà NaOH. |
|Ì.ì. (H2SO4) = 98,08 ã/ìîëü. |
|Ðåøåíèå. Ïî çàêîíó ýêâèâàëåíòîâ: |
|[pic] |
|[pic] Ì. |
|Ðàññ÷èòàåì ìàññó H2SO4 â 500,0 ìë ðàñòâîðà: |
|[pic] |[pic] |
|[pic] |[pic] ã |

|Çàäà÷à ?3. Íà òèòðîâàíèå 10,50 ìë ðàñòâîðà NH3 èçðàñõîäîâàíî 12,85 ìë |
|ðàñòâîðà HCl (òèòð 0,004572 ã/ìë). Âû÷èñëèòå ìàññó NH3 â 200,0 ìë ýòîãî |
|ðàñòâîðà. |
|Ì.ì. (NH3) = 17,03 ã/ìîëü. |
|Ðåøåíèå. Ðàññ÷èòàåì êîíöåíòðàöèþ ðàñòâîðà HCl: |
|[pic], |[pic]. |
|[pic] Ì. |
|Ïî çàêîíó ýêâèâàëåíòîâ: |
|[pic] Ì. |
|Ðàññ÷èòàåì ìàññó NH3 â 200,0 ìë ðàñòâîðà: |
|[pic] |[pic] ã |

|Çàäà÷à ?4.  ïðèáîðå äëÿ îòãîíêè àììèàêà ðàñòâîð (NH4)2SO4 îáðàáîòàí |
|ðàñòâîðîì NaOH ïðè íàãðåâàíèè. Âûäåëèâøèéñÿ NH3 ïîãëîù¸í 500,0 ìë H2SO4 ñ |
|êîíöåíòðàöèåé [pic] Ì. Ïîëó÷åííûé ðàñòâîð îòòèòðîâàí 22,50 ìë 0,2500 Ì |
|ðàñòâîðîì NaOH. Ðàññ÷èòàéòå ìàññó (NH4)2SO4 â àíàëèçèðóåìîì ðàñòâîðå. |
|Íàçîâèòå ñïîñîá òèòðîâàíèÿ. |
|Ì.ì. ((NH4)2SO4) = 132,16 ã/ìîëü. |
|Ðåøåíèå. Çàïèøåì óðàâíåíèÿ ðåàêöèé òèòðîâàíèÿ: |
|[pic]; |
|[pic]; |
|[pic]. |
|Ïî óñëîâèþ çàäà÷è: |
|[pic]. |
|Ñ îäíîé ñòîðîíû: |
|[pic]. |
|Ñ äðóãîé: |
|[pic]. |
|Ñëåäîâàòåëüíî, |
|[pic]. |
|[pic] ã |
|Òèòðîâàíèå âûïîëíåíî îáðàòíûì ñïîñîáîì. |

|Çàäà÷à ?5. Ìîæíî ëè ñ ïîãðåøíîñòüþ ± 0,1 % îòòèòðîâàòü 0,2 Ì ðàñòâîð HCl |
|ýêâèìîëÿðíûì ðàñòâîðîì NaOH ñ èíäèêàòîðîì ôåíîëôòàëåèíîì (pT = 9,0)? |
|Ðåøåíèå. Çàïèøåì óðàâíåíèå ðåàêöèè òèòðîâàíèÿ: |
|[pic]. |
|Ïîñêîëüêó òèòðóåì ñèëüíóþ êèñëîòó ñèëüíûì îñíîâàíèåì, pHÒÝ = 7,0. Çàäà÷à |
|ñâîäèòñÿ ê ðàñ÷¸òó âåëè÷èíû ñêà÷êà òèòðîâàíèÿ. |
|à) Ðàññ÷èòàåì pH áóôåðíîãî ðàñòâîðà ïðè ïîãðåøíîñòè òèòðîâàíèÿ -0,1% |
|(ðàñòâîð íåäîòèòðîâàí): |
|[pic] (ñì. òàáëèöó 1), |
|Ïî óñëîâèþ f = 0,999. |[pic], |pH-0,1% = 4,0. |
|á) Ðàññ÷èòàåì pH áóôåðíîãî ðàñòâîðà ïðè ïîãðåøíîñòè òèòðîâàíèÿ +0,1% |
|(ðàñòâîð ïåðåòèòðîâàí): |
|[pic] (ñì. òàáëèöó 1), |
|Ïî óñëîâèþ f = 1,001. |[pic], |pH+0,1% = 10,0. |
|[pic] |
|Ãðàíèöû ñêà÷êà òèòðîâàíèÿ: pH ( 4,0 ( 10,0. Ïîñêîëüêó äëÿ ôåíîëôòàëåèíà pT|
|= 9,0 (çíà÷åíèå ïîïàäàåò â ñêà÷îê: ñì. êðèâóþ òèòðîâàíèÿ), òî ýòîò |
|èíäèêàòîð ìîæíî èñïîëüçîâàòü äëÿ ôèêñèðîâàíèÿ êîíå÷íîé òî÷êè òèòðîâàíèÿ. |
| |
|Çàäà÷à ?6. Ðàññ÷èòàéòå èíäèêàòîðíóþ ïîãðåøíîñòü òèòðîâàíèÿ 0,1 Ì ðàñòâîðà |
|óêñóñíîé êèñëîòû ýêâèìîëÿðíûì ðàñòâîðîì NaOH ñ èíäèêàòîðîì òèìîëôòàëåèíîì |
|(pT = 9,0) è ìåòèëîâûì îðàíæåâûì (pT = 4,0). Êàêîé èç èíäèêàòîðîâ |
|öåëåñîîáðàçíî èñïîëüçîâàòü äëÿ òèòðîâàíèÿ? [pic]. |
|Ðåøåíèå. Çàïèøåì óðàâíåíèå ðåàêöèè òèòðîâàíèÿ: |
|[pic]. |
|Òèòðóåì ñëàáóþ êèñëîòó ñèëüíûì îñíîâàíèåì. Ðàññ÷èòàåì pH â òî÷êå |
|ýêâèâàëåíòíîñòè: |
|[pic](ñì. òàáë. 1). |
|[pic], |[pic], |
|pHÒÝ = 8,73. |
|Ïîñòðîèì êðèâóþ òèòðîâàíèÿ è ðàññ÷èòàåì èíäèêàòîðíûå ïîãðåøíîñòè: |
| |
|[pic] |
|Òèìîëôòàëåèí |Ðàñòâîð ïåðåòèòðîâàí, ïîãðåøíîñòü òèòðîâàíèÿ |
|pT > pHÒÝ |ãèäðîêñèëüíàÿ ïîëîæèòåëüíàÿ. |
| |[pic] (ñì. òàáë. 1), |
| |[pic]. |
| |Òèìîëôòàëåèí ìîæíî èñïîëüçîâàòü â êà÷åñòâå èíäèêàòîðà. |
|Ìåòèëîâûé |Ðàñòâîð íåäîòèòðîâàí, ïîãðåøíîñòü òèòðîâàíèÿ êèñëîòíàÿ |
|îðàíæåâûé |îòðèöàòåëüíàÿ. |
|pT < pHÒÝ |[pic] (ñì. òàáë. 1), |
| |[pic], |
| |[pic]. |


Òåîðåòè÷åñêèé âîïðîñ

|Âîïðîñ. Ôîñôàòíûé áóôåðíûé ðàñòâîð ñîñòàâà Na2HPO4/NaH2PO4 ñ êîíöåíòðàöèåé|
|0,01 Ì ÿâëÿåòñÿ îäíèì èç áóôåðíûõ ðàñòâîðîâ, êîòîðûå ïîääåðæèâàþò ðÍ |
|ïëàçìû êðîâè íà óðîâíå 7,45. Áóäåò ëè ïîëåçåí ôîñôàòíûé áóôåðíûé ðàñòâîð â|
|ýòîé ðîëè, åñëè ðÍ ïëàçìû ñòàíåò ðàâíûì 8,5? Îòâåò àðãóìåíòèðóéòå. Äëÿ |
|H3PO4: pKa,1 = 2,15, pKa,2 = 6,82, pKa,3 = 12,38. |
|Îòâåò. Äëÿ îòâåòà íà âîïðîñ óäîáíî âîñïîëüçîâàòüñÿ ðàñïðåäåëèòåëüíîé |
|äèàãðàììîé âîäíîãî ðàñòâîðà H3PO4 - ãðàôè÷åñêîé çàâèñèìîñòüþ ìîëÿðíîé äîëè|
|êîìïîíåíòîâ ðàñòâîðà (?) îò ðÍ. Èç äèàãðàììû âèäíî, ÷òî ðÍ ïëàçìû êðîâè |
|áëèçîê ê ðÍ âòîðîé óçëîâîé òî÷êè äèàãðàììû, êîîðäèíàòû êîòîðîé (0,5; |
|6,82), è åãî çíà÷åíèå (7,45) âõîäèò â îáëàñòü áóôåðíîãî äåéñòâèÿ ñìåñè |
|Na2HPO4/NaH2PO4 (pKa,2 ± 1). Òàêèì îáðàçîì, ôîñôàòíûé áóôåðíûé ðàñòâîð ñ |
|ðÍ 7,45 îáëàäàåò áîëüøîé áóôåðíîé åìêîñòüþ. Íàïðîòèâ, ïðè ðÍ 8,5 â |
|ðàñòâîðå ïðåîáëàäàåò ôîðìà NaH2PO4, áóôåðíàÿ åìêîñòü òàêîãî ðàñòâîðà ìàëà.|
|Ïîýòîìó ïîëüçû îò ïðèìåíåíèÿ ôîñôàòíîé áóôåðíîé ñìåñè äëÿ ïîääåðæàíèÿ |
|ïîñòîÿííîãî ðÍ ïëàçìû êðîâè íà óðîâíå 8,5 íå áóäåò. |
| |
|[pic] |
|Ðàñïðåäåëèòåëüíàÿ äèàãðàììà äëÿ âîäíîãî ðàñòâîðà îðòî-H3PO4. |


Âîïðîñû äëÿ ñàìîêîíòðîëÿ
1. Ñêîëüêî ñêà÷êîâ íàáëþäàåòñÿ íà êðèâûõ òèòðîâàíèÿ âîäíûõ ðàñòâîðîâ
ñåðíîé, óãîëüíîé è ôîñôîðíîé êèñëîò ðàñòâîðîì ùåëî÷è? Îòâåò îáîñíóéòå.
2. Ïðèâåäèòå ïðèìåðû ïåðâè÷íûõ è âòîðè÷íûõ ñòàíäàðòîâ, èñïîëüçóåìûõ â
êèñëîòíî-îñíîâíîì òèòðîâàíèè.
3. Êàê èñïîëüçóþò äèôôåðåíöèðóþùèé ýôôåêò ðàñòâîðèòåëÿ ïðè òèòðîâàíèè ñìåñè
êèñëîò èëè îñíîâàíèé?
4. Êàê ïðèãîòîâèòü ðàñòâîð NaOH, ñîäåðæàùèé ìèíèìàëüíîå êîëè÷åñòâî
êàðáîíàòà íàòðèÿ? Ïðåäëîæèòå íå ìåíåå äâóõ ñïîñîáîâ.
5. ×òî òàêîå òî÷êà ýêâèâàëåíòíîñòè?  êàêîé îáëàñòè ðÍ (êèñëîé, íåéòðàëüíîé
èëè ùåëî÷íîé) ëåæèò òî÷êà ýêâèâàëåíòíîñòè ïðè òèòðîâàíèè ðàñòâîðà: à)
ñèëüíîé êèñëîòû ñèëüíûì îñíîâàíèåì; á) ñëàáîé êèñëîòû ñèëüíûì îñíîâàíèåì;
â) ñëàáîãî îñíîâàíèÿ ñèëüíîé êèñëîòîé?
6. ×òî òàêîå êîíå÷íàÿ òî÷êà òèòðîâàíèÿ? Êàêèå ñîåäèíåíèÿ íàçûâàþò êèñëîòíî-
îñíîâíûìè èíäèêàòîðàìè? Ïðèâåäèòå ïðèìåðû êèñëîòíî-îñíîâíûõ èíäèêàòîðîâ.
7. ×òî íàçûâàþò ïîêàçàòåëåì òèòðîâàíèÿ ðÒ è èíòåðâàëîì ïåðåõîäà îêðàñêè
èíäèêàòîðà? Êàê ñâÿçàíû êîíñòàíòà êèñëîòíîñòè è èíòåðâàë ïåðåõîäà îêðàñêè
èíäèêàòîðà?
8. Íàçîâèòå òèïû èíäèêàòîðíûõ ïîãðåøíîñòåé. Êàêèå èíäèêàòîðíûå ïîãðåøíîñòè
ñëåäóåò ó÷èòûâàòü ïðè òèòðîâàíèè ñ ìåòèëîâûì îðàíæåâûì è ôåíîëôòàëåèíîì â
ñëåäóþùèõ ñèñòåìàõ: à) HCl + NaOH á) CH3COOH + NaOH; â) NH3 + HCl; ã)
NaCO3 + HCl?
9. Êàêèå ôàêòîðû è êàêèì îáðàçîì âëèÿþò íà âåëè÷èíó ñêà÷êà è ïîëîæåíèå
òî÷êè ýêâèâàëåíòíîñòè íà êðèâûõ òèòðîâàíèÿ ñëàáûõ êèñëîò ñèëüíûìè
îñíîâàíèÿìè (ñëàáûõ îñíîâàíèé ñèëüíûìè êèñëîòàìè)?
10. Ìîæíî ëè îïðåäåëèòü ñîäåðæàíèå HCl è CH3COOH â ñìåñè òèòðîâàíèåì
ðàñòâîðîì ñèëüíîãî îñíîâàíèÿ â âîäíîé ñðåäå? ×òî ïðîèçîéä¸ò, åñëè ê
ðàñòâîðó, ñîäåðæàùåìó HCl è CH3COOH, äîáàâèòü àöåòîí?


3.2. Êîìïëåêñîíîìåòðè÷åñêîå òèòðîâàíèå
Òåîðåòè÷åñêàÿ ÷àñòü
> Êîìïëåêñîíîìåòðèÿ, êîìïëåêñîíû, èõ ôîðìóëû è ñâîéñòâà (íà ïðèìåðå
ÝÄÒÀ).
> Ñòóïåí÷àòûå è îáùèå êîíñòàíòû óñòîé÷èâîñòè êîìïëåêñîâ
(òåðìîäèíàìè÷åñêèå, ðåàëüíûå, óñëîâíûå). Ðàñ÷¸ò óñëîâíûõ êîíñòàíò
óñòîé÷èâîñòè êîìïëåêñîíàòîâ ìåòàëëîâ.
> Ïîñòðîåíèå êðèâûõ êîìïëåêñîíîìåòðè÷åñêîãî òèòðîâàíèÿ (òàáë. 2).
> Ôàêòîðû, âëèÿþùèå íà âåëè÷èíó ñêà÷êà íà êðèâîé
êîìïëåêñîíîìåòðè÷åñêîãî òèòðîâàíèÿ: óñëîâíàÿ êîíñòàíòà óñòîé÷èâîñòè
êîìïëåêñà ìåòàëëà ñ ÝÄÒÀ, èñõîäíàÿ êîíöåíòðàöèÿ ìåòàëëà è òèòðàíòà.
> Ìåòàëëîèíäèêàòîðû. Ïðèíöèï äåéñòâèÿ è òðåáîâàíèÿ, ïðåäúÿâëÿåìûå ê
íèì.



Òàáëèöà 2. Ðàñ÷¸ò êîíöåíòðàöèè ìåòàëëà â ðàçëè÷íûå ìîìåíòû òèòðîâàíèÿ.

|Äî ÒÝ |Â ÒÝ |Ïîñëå ÒÝ |
|[pic] |[pic] |[pic] |
| |
|Ïðèìå÷àíèå: ÒÝ - òî÷êà ýêâèâàëåíòíîñòè, [pic] - ðàâíîâåñíàÿ êîíöåíòðàöèÿ |
|ìåòàëëà, [pic], [pic]- èñõîäíàÿ êîíöåíòðàöèÿ è ìîëÿðíàÿ äîëÿ ìåòàëëà |
|ñîîòâåòñòâåííî, [pic], [pic] - èñõîäíûé îáú¸ì ðàñòâîðà òèòðóåìîãî |
|âåùåñòâà è îáú¸ì òèòðàíòà (êîìïëåêñîíà), f - ñòåïåíü îòòèòðîâàííîñòè, |
|[pic] - óñëîâíàÿ êîíñòàíòà óñòîé÷èâîñòè êîìïëåêñà ìåòàëëà ñ ÝÄÒÀ. |

Ðåøåíèå çàäà÷

|Çàäà÷à ?1. Ïðîáó ìîëî÷íîãî ïîðîøêà ìàññîé 1,50 ã îçîëèëè, ðàñòâîðèëè è |
|îòòèòðîâàëè êàëüöèé ðàñòâîðîì ÝÄÒÀ. Íà òèòðîâàíèå çàòðà÷åíî 12,1 ìë |
|ðàñòâîðà. Òèòðàíò ñòàíäàðòèçîâàëè ïî ðàñòâîðó öèíêà, ïðèãîòîâëåííîìó |
|ðàñòâîðåíèåì 0,6320 ã ìåòàëëè÷åñêîãî öèíêà â êèñëîòå ñ ïîñëåäóþùèì |
|ðàçáàâëåíèåì äî 1 ë. Íà òèòðîâàíèå 10,00 ìë ýòîãî ðàñòâîðà èçðàñõîäîâàíî |
|10,8 ìë ðàñòâîðà ÝÄÒÀ. Êàêîâî ïðîöåíòíîå ñîäåðæàíèå êàëüöèÿ â ìîëî÷íîì |
|ïîðîøêå? |
|Ðåøåíèå. Ðàññ÷èòàåì êîíöåíòðàöèþ ñòàíäàðòíîãî ðàñòâîðà öèíêà: |
|c = 0,632(À.ì.(Zn) = 0,632(65,39 = 0,0097 M, ïî çàêîíó ýêâèâàëåíòîâ |
|íàéäåì |
|êîíöåíòðàöèþ ÝÄÒÀ: cÝÄÒÀ = [pic]= 0,0090 Ì |
|Ïóñòü ïðîáó ðàñòâîðèëè â 10,0 ìë âîäû, òîãäà êîíöåíòðàöèÿ êàëüöèÿ â ïðîáå |
|ñÑà = [pic] = 0,0109 Ì |
|Â ãðàììàõ: 0,0109 Ì(40,08 ã/ìîëü = 0,4370 ã. Ïðîöåíòíîå ñîäåðæàíèå |
|êàëüöèÿ: |
|(,% = [pic](100% = 29,1%. |
|Çàäà÷à ?2. Ðàññ÷èòàéòå ìàññó àëþìèíèÿ â àíàëèçèðóåìîì ðàñòâîðå, åñëè ê |
|ýòîìó ðàñòâîðó ïðè ðÍ 5,0 äîáàâèëè 20,00 ìë 0,0452 Ì ðàñòâîðà ÝÄÒÀ |
|(Í2Y2-), çàòåì ïîñëå îêîí÷àíèÿ ðåàêöèè äîáàâèëè àììèàê äî ðÍ = 9,0 |
|(îáðàçîâàëñÿ àììèà÷íûé áóôåðíûé ðàñòâîð) è îñòàòîê êîìïëåêñîíà, íå |
|âñòóïèâøèé â ðåàêöèþ ñ àëþìèíèåì, îòòèòðîâàëè ñ ìåòàëëîõðîìíûì èíäèêàòîðîì|
|ýðèîõðîìîâûì ÷åðíûì Ò, çàòðàòèâ 6,05 ìë 0,0500 Ì ðàñòâîðà ñóëüôàòà öèíêà. |
|À.ì.(Al) = 26,98 ã/ìîëü. |
|Óêàæèòå ýêâèâàëåíò è ôàêòîð ýêâèâàëåíòíîñòè àëþìèíèÿ. Ïî÷åìó íåâîçìîæíî |
|ïðÿìîå êîìïëåêñîíîìåòðè÷åñêîå òèòðîâàíèå àëþìèíèÿ? |
|Ðåøåíèå. Àëþìèíèé îïðåäåëÿþò ìåòîäîì êîìïëåêñîíîìåòðè÷åñêîãî òèòðîâàíèÿ, |
|îáðàòíûì ñïîñîáîì. Çàïèøåì óðàâíåíèÿ ðåàêöèé òèòðîâàíèÿ: |
|[pic] (1) |
|[pic] (2) |
|[pic] |[pic] |
|[pic] ã. |
|[pic] |[pic] |
|Ïðÿìîå êîìïëåñîíîìåòðè÷åñêîå òèòðîâàíèå àëþìèíèÿ íåâîçìîæíî âñëåäñòâèå |
|îáðàçîâàíèÿ èîíîì Al3+ èíåðòíûõ êîìïëåêñîâ. Ïî ýòîé æå ïðè÷èíå äëÿ |
|ïðîâåäåíèÿ ðåàêöèè (1) íåîáõîäèìî íàãðåâàíèå. |

|Çàäà÷à ?3. Èîí êàëèÿ â ïðîáå âîäû îáúåìîì 250,0 ìë îñàäèëè |
|òåòðàôåíèëáîðàòîì íàòðèÿ: K+ + (C6H5)4B- ( KB(C6H5)4( |
|Îñàäîê îòôèëüòðîâàëè, ïðîìûëè, ðàñòâîðèëè â îðãàíè÷åñêîì ðàñòâîðèòåëå, |
|äîáàâèëè èçáûòîê ñòàíäàðòíîãî ðàñòâîðà êîìïëåêñîíàòà ðòóòè(II) (HgY2-): |
|4HgY2- + (C6H5)4B- + 4H2O ( H3BO3 + 4C6H5Hg+ + 4HY3- + OH-. |
|Íà òèòðîâàíèå âûäåëèâøåãîñÿ ÝÄÒÀ èçðàñõîäîâàëè 28,73 ìë ñòàíäàðòíîãî |
|ðàñòâîðà öèíêà ñ êîíöåíòðàöèåé 0,0437 ìîëü/ë. Ðàññ÷èòàéòå ìîëÿðíóþ |
|êîíöåíòðàöèþ èîíîâ êàëèÿ â èñõîäíîì ðàñòâîðå. |
|Ðåøåíèå. Â ñîîòâåòñòâèè ñ óðàâíåíèÿìè ðåàêöèé íà 1 ìîëü K+ îáðàçóåòñÿ 4 |
|ìîëü ÝÄÒÀ (HY3-). Ïîýòîìó |
|[pic]. |
|[pic]ìÌ. |

|Çàäà÷à ?4. Îáðàçåö ìàññîé 2,5486 ã, ñîäåðæàùèé AgNO3, ðàñòâîðèëè è |
|ïåðåíåñëè â ìåðíóþ êîëáó ¸ìêîñòüþ 100,0 ìë. Èîíû ñåðåáðà, ñîäåðæàâøèåñÿ â |
|25,00 ìë ïîëó÷åííîé òàêèì îáðàçîì ïðîáû, ñâÿçàëè â öèàíèäíûé êîìïëåêñ, |
|äîáàâèâ èçáûòîê ðàñòâîðà [pic]. Íà òèòðîâàíèå âûäåëèâøèõñÿ èîíîâ íèêåëÿ |
|èçðàñõîäîâàëè 12,48 ìë 0,0120 Ì ðàñòâîðà ÝÄÒÀ. Ðàññ÷èòàéòå ïðîöåíòíîå |
|ñîäåðæàíèå èîíà ñåðåáðà â îáðàçöå. À.ì. (Ag) = 107,86 ã/ìîëü. |
|Ñîñòàâüòå ñõåìó òèòðèìåòðè÷åñêîãî îïðåäåëåíèÿ èîíà ñåðåáðà è íàçîâèòå: 1) |
|ìåòîä îïðåäåëåíèÿ; 2) ñïîñîá òèòðîâàíèÿ; 3) èíäèêàòîð; çàïèøèòå: 4) |
|óðàâíåíèÿ ðåàêöèé; óêàæèòå: 5) çíà÷åíèå ôàêòîðà ýêâèâàëåíòíîñòè èîíà |
|ñåðåáðà. |
|Ðåøåíèå. Ðàññ÷èòàåì ìàññó ñåðåáðà â îáðàçöå: |
|[pic] |
|[pic] ã. |
|Ïðîöåíòíîå ñîäåðæàíèå èîíîâ ñåðåáðà â àíàëèçèðóåìîì îáðàçöå: |
|[pic] |
|Ìåòîä îïðåäåëåíèÿ |Êîìïëåêñîíîìåòðèÿ |
|Ñïîñîá òèòðîâàíèÿ |Âûòåñíèòåëüíûé, ñïîñîá àëèêâîòíûõ ÷àñòåé |
|Èíäèêàòîð |Ýðèîõðîìîâûé ÷¸ðíûé Ò, ìóðåêñèä, àðñåíàçî |
|Óðàâíåíèÿ ðåàêöèé |[pic] |(1) |
| |[pic] |(2) |
|fýêâ(Ag+) |1 |
|Ñõåìà òèòðèìåòðè÷åñêîãî îïðåäåëåíèÿ èîíà ñåðåáðà: |
|Îáðàçåö (AgNO3) |
| H+ |
|Ag+ |
| [pic] |
|[pic] |
| ÝÄÒÀ (Y4-) |
|[pic] |
| |
|Îïðåäåëåíèå Ag+ |


Âîïðîñû äëÿ ñàìîêîíòðîëÿ
1. Êàêèå ïðîöåññû è ïî÷åìó ñëåäóåò ó÷èòûâàòü ïðè âûáîðå pH â
êîìïëåêñîíîìåòðè÷åñêîì òèòðîâàíèè?
2. Íàçîâèòå ñïîñîáû ïîâûøåíèÿ ñåëåêòèâíîñòè êîìïëåêñîíîìåòðè÷åñêîãî
òèòðîâàíèÿ. Ïðèâåäèòå ïðèìåðû.
3. Äëÿ ÷åãî ê ðàñòâîðó ÝÄÒÀ, èñïîëüçóåìîìó äëÿ òèòðîâàíèÿ êàëüöèÿ ñ
èíäèêàòîðîì ýðèîõðîìîâûì ÷åðíûì Ò, äîáàâëÿþò ñîëü ìàãíèÿ? *
4. Ïîñòðîéòå äèàãðàììó Ðåéëè* (çàâèñèìîñòü pM îò pH) è âûáåðèòå îïòèìàëüíîå
çíà÷åíèå pH äëÿ òèòðîâàíèÿ 0,01 Ì ðàñòâîðà õëîðèäà ìàãíèÿ 0,01 Ì
ðàñòâîðîì ÝÄÒÀ â ïðèñóòñòâèè èíäèêàòîðà ýðèîõðîìîâîãî ÷¸ðíîãî Ò. Äëÿ
ýðèîõðîìîâîãî ÷¸ðíîãî Ò: [pic]; [pic]. [pic]; [pic].
5. Ïî÷åìó ïðè êîìïëåêñîíîìåòðè÷åñêîì òèòðîâàíèè èîíîâ êàëüöèÿ íåëüçÿ
èñïîëüçîâàòü èíäèêàòîð ýðèîõðîìîâûé ÷¸ðíûé Ò? Îòâåò ïîÿñíèòå.
6. Èçîáðàçèòå íà îäíîì ðèñóíêå êðèâûå òèòðîâàíèÿ ðàñòâîðà 0,1000 Ì öèíêà
0,1000 Ì ðàñòâîðîì ÝÄÒÀ â àììèà÷íîì áóôåðíîì ðàñòâîðå ïðè pH 8,0 è 10,0.
Îòâåò îáîñíóéòå.
7. Èçîáðàçèòå íà îäíîì ðèñóíêå êðèâûå òèòðîâàíèÿ 0,1000 Ì ðàñòâîðà
æåëåçà(II) è 0,1000 Ì ðàñòâîðà ðòóòè(II) 0,1000 Ì ðàñòâîðîì ÝÄÒÀ ïðè
îäèíàêîâîì pH, åñëè [pic], à [pic]. Îòâåò îáîñíóéòå.
8. Ïðåäëîæèòå ñïîñîá è óêàæèòå óñëîâèÿ êîìïëåêñîíîìåòðè÷åñêîãî òèòðîâàíèÿ
ñóëüôàò-èîíà. Ê êàêîìó âèäó êîìïëåêñîíîìåòðè÷åñêîãî òèòðîâàíèÿ îí
îòíîñèòñÿ? Îòâåò ïîÿñíèòå.
9.  êàêèõ ñëó÷àÿõ èñïîëüçóþò îáðàòíîå êîìïëåêñîíîìåòðè÷åñêîå òèòðîâàíèå?
Ïðèâåäèòå ïðèìåðû.
10.  ÷¸ì ñóòü âûòåñíèòåëüíîãî êîìïëåêñîíîìåòðè÷åñêîãî òèòðîâàíèÿ?  êàêèõ
ñëó÷àÿõ åãî ïðèìåíÿþò?
*Å.Í. Äîðîõîâà, Ã.Â. Ïðîõîðîâà. Çàäà÷è è âîïðîñû ïî àíàëèòè÷åñêîé õèìèè.
Ìîñêâà. Ìèð, 2001. 267 ñ. www.chem.msu.su/rus/books/2001-
2010/dorohova/all.pdf


3.3. Îêèñëèòåëüíî-âîññòàíîâèòåëüíîå òèòðîâàíèå
Òåîðåòè÷åñêàÿ ÷àñòü
> Êðèâûå îêèñëèòåëüíî-âîññòàíîâèòåëüíîãî òèòðîâàíèÿ, èõ îñîáåííîñòè è
ïðèíöèïû ïîñòðîåíèÿ: ðàñ÷¸ò ðåäîêñ-ïîòåíöèàëà â ðàçëè÷íûå ìîìåíòû
òèòðîâàíèÿ (òàáë. 3).
> Ôàêòîðû, âëèÿþùèå íà âåëè÷èíó ñêà÷êà íà êðèâûõ îêèñëèòåëüíî-
âîññòàíîâèòåëüíîãî òèòðîâàíèÿ: ðàçíîñòü ôîðìàëüíûõ ïîòåíöèàëîâ ñèñòåì
òèòðóåìîãî êîìïîíåíòà è òèòðàíòà (ðÍ ðàñòâîðà, êîíêóðèðóþùèå ðåàêöèè
(ðåàêöèè êîìïëåêñîîáðàçîâàíèÿ, îñàæäåíèÿ) ñ ó÷àñòèåì îêèñëèòåëÿ è
âîññòàíîâèòåëÿ).
> Ñïîñîáû ôèêñèðîâàíèÿ êîíå÷íîé òî÷êè îêèñëèòåëüíî-âîññòàíîâèòåëüíîãî
òèòðîâàíèÿ: áåçûíäèêàòîðíûé, ñïåöèôè÷åñêèå èíäèêàòîðû, îêèñëèòåëüíî-
âîññòàíîâèòåëüíûå (ðåäîêñ) èíäèêàòîðû, èíñòðóìåíòàëüíûå ìåòîäû
(ïîòåíöèîìåòðè÷åñêàÿ èíäèêàöèÿ).
> Ïîãðåøíîñòè îêèñëèòåëüíî-âîññòàíîâèòåëüíîãî òèòðîâàíèÿ: òèòðîâàíèå
âîññòàíîâèòåëÿ îêèñëèòåëåì, òèòðîâàíèå îêèñëèòåëÿ âîññòàíîâèòåëåì
(òàáë. 3).

Òàáëèöà 3. Ðàñ÷¸ò ðåäîêñ-ïîòåíöèàëà â ðàçëè÷íûå ìîìåíòû òèòðîâàíèÿ.

|Òèòðóåìîå |Âîññòàíîâèòåëü |Îêèñëèòåëü |
|Âåùåñòâî | | |
|Äî ÒÝ |[pic] |[pic] |
|Â ÒÝ |[pic] |
|Ïîñëå ÒÝ |[pic] |[pic] |


Ðåøåíèå çàäà÷

| |
|Çàäà÷à ?1. Ïîñëå ðàñòâîðåíèÿ íàâåñêè ìàññîé 0,1000 ã íåèçâåñòíîãî îêñèäà |
|æåëåçà è âîññòàíîâëåíèÿ ìåòàëëà äî Fe(II) íà òèòðîâàíèå ïîëó÷åííîãî |
|ðàñòâîðà çàòðà÷åíî 12,61 ìë 0,0993 Ì ðàñòâîðà K2Cr2O7. Îïðåäåëèòå ôîðìóëó |
|àíàëèçèðóåìîãî îêñèäà. |
|Îêñèä |
|FeO |
|Fe2O3 |
|Fe3O4 |
| |
|Ì.ì. (ã/ìîëü) |
|72,0 |
|160,0 |
|216,0 |
| |
|Ðåøåíèå. Çàïèøåì óðàâíåíèå ðåàêöèè òèòðîâàíèÿ: |
|[pic]. |
|Ïî çàêîíó ýêâèâàëåíòîâ: |
|[pic]; |[pic]. |
|[pic] ìîëü ( [pic] ìîëü. |
|Äëÿ íàõîæäåíèÿ ôîðìóëû àíàëèçèðóåìîãî îêñèäà íåîáõîäèìî îïðåäåëèòü åãî |
|ìîëåêóëÿðíóþ ìàññó. Ðàññ÷èòàåì ìîëÿðíóþ ìàññó ýêâèâàëåíòà îêñèäà: |
|[pic]; |[pic] ã/ìîëü. |
|Íàéä¸ì ìîëÿðíûå ìàññû ýêâèâàëåíòîâ âîçìîæíûõ îêñèäîâ (ã/ìîëü): |
|[pic] |[pic] |[pic] |
|Ñëåäîâàòåëüíî, àíàëèçèðóåìûé îêñèä - Fe2O3. |
|Çàäà÷à ?2. Ðàññ÷èòàéòå êîíñòàíòó ðàâíîâåñèÿ ðåàêöèè âçàèìîäåéñòâèÿ èîíîâ |
|[pic] è [pic] â íåéòðàëüíîé âîäíîé ñðåäå è ïðè pH 5,0 (25(C). Â êàêîì |
|íàïðàâëåíèè ïðîòåêàåò ðåàêöèÿ â îáîèõ ñëó÷àÿõ? [pic]= 1,51 Â; [pic]= 2,01 |
|Â. |
|Ðåøåíèå. Çàïèøåì óðàâíåíèÿ ìàòåðèàëüíîãî áàëàíñà: |
|[pic] |5 |
|[pic] |2 |
|[pic]. |
|Îïðåäåëèì íàïðàâëåíèå ðåàêöèè ïðè pH = 7 è pH = 5: |
|[pic] Â. |[pic]. |
|pH = 7|[pic] Â. |
|pH = 5|[pic] Â. |
|pH = 7|[pic] Â > 0 |Ðåàêöèÿ ïðîòåêàåò |
| | |â ïðÿìîì íàïðàâëåíèè. |
|pH = 5|[pic]Â > 0 |Ðåàêöèÿ ïðîòåêàåò |
| | |â ïðÿìîì íàïðàâëåíèè. |
|Ðàññ÷èòàåì êîíñòàíòó ðàâíîâåñèÿ äàííîé ðåàêöèè: |
|[pic]. |
|pH = 7 |[pic]; |[pic]. |
|pH = 5 |[pic]; |[pic]. |
|Ñëåäîâàòåëüíî, óâåëè÷åíèå pH ñðåäû ñäâèãàåò ðàâíîâåñèå âïðàâî. |



|Çàäà÷à ?3. Âû÷èñëèòå ðåäîêñ-ïîòåíöèàëû è âåëè÷èíó ñêà÷êà ïðè òèòðîâàíèè |
|ðàñòâîðà Na2SO3 ðàñòâîðîì KMnO4 ïðè pH = 0 è ñòåïåíÿõ îòòèòðîâàííîñòè f = |
|0,99 è f = 1,01 (25(C, ðàçáàâëåíèåì ðàñòâîðà ïðåíåáðå÷ü). |
|[pic] Ì. [pic]= 1,51 Â; [pic]Â. |
|Ñõåìàòè÷åñêè íàðèñóéòå âèä êðèâîé òèòðîâàíèÿ è îòìåòüòå ïîëîæåíèå òî÷êè |
|ýêâèâàëåíòíîñòè. |
|Ðåøåíèå. Çàïèøåì óðàâíåíèÿ ìàòåðèàëüíîãî áàëàíñà: |
|[pic] |2 |
|[pic] |5 |
|[pic]. |
|Âû÷èñëèì ðåäîêñ-ïîòåíöèàëû ïðè ñòåïåíÿõ îòòèòðîâàííîñòè 0,99 è 1,01: |
|f = 0,99 |Ðàñòâîð íåäîòèòðîâàí ( ïîòåíöèàëîïðåäåëÿþùåé ÿâëÿåòñÿ |
| |ðåàêöèÿ ñ ó÷àñòèåì òèòðóåìîãî âåùåñòâà (ïàðû [pic]). |
|[pic]. |
|Ïî óñëîâèþ çàäà÷è pH = 0, ñëåäîâàòåëüíî |
|[pic]. |
|[pic] Ì; |
|[pic] Ì. |
|[pic]. |
|[pic]Â. |
|f = 1,01 |Ðàñòâîð ïåðåòèòðîâàí ( ïîòåíöèàëîïðåäåëÿþùåé ÿâëÿåòñÿ |
| |ðåàêöèÿ ñ ó÷àñòèåì òèòðàíòà (ïàðû [pic]). |
|[pic]. |
|Ïî óñëîâèþ çàäà÷è pH = 0, ñëåäîâàòåëüíî |
|[pic]. |
|[pic] Ì. |
|[pic] Ì. |
|[pic]. |[pic] Â. |
|Âû÷èñëèì âåëè÷èíó ñêà÷êà íà êðèâîé òèòðîâàíèÿ: |
|[pic] Â. |
|Ðàññ÷èòàåì ïîòåíöèàë â òî÷êå ýêâèâàëåíòíîñòè: |
|[pic]Â. |
|Ïîñòðîèì êðèâóþ îêèñëèòåëüíî-âîññòàíîâèòåëüíîãî òèòðîâàíèÿ è îòìåòèì |
|ïîëîæåíèå òî÷êè ýêâèâàëåíòíîñòè. Òèòðóåìîå âåùåñòâî - âîññòàíîâèòåëü |
|(Na2SO3), òèòðàíò - îêèñëèòåëü (KMnO4), ò.å. ïî ìåðå äîáàâëåíèÿ òèòðàíòà |
|ðåäîêñ-ïîòåíöèàë óâåëè÷èâàåòñÿ ( êðèâàÿ òèòðîâàíèÿ âîñõîäÿùàÿ: |
| |
|[pic] |

|Çàäà÷à ?4. Àëèêâîòó H2O2 îáúåìîì 25,00 ìë âíåñëè â ìåðíóþ êîëáó åìêîñòüþ |
|250,0 ìë è ðàçáàâèëè äî ìåòêè äèñòèëëèðîâàííîé âîäîé. Çàòåì 25,00 ìë |
|ðàçáàâëåííîãî ðàñòâîðà H2O2 ñìåøàëè ñ 200 ìë âîäû, 20 ìë 3 Ì ðàñòâîðà |
|H2SO4 è òèòðîâàëè 0,0212 Ì ðàñòâîðîì KMnO4. Ðîçîâàÿ îêðàñêà òèòðóåìîãî |
|ðàñòâîðà, óñòîé÷èâàÿ â òå÷åíèå 30 ñ, ïîÿâèëàñü ïðè äîáàâëåíèè 27,66 ìë |
|òèòðàíòà. Ïðè òèòðîâàíèè ðàñòâîðà êîíòðîëüíîãî îïûòà â òåõ æå ñàìûõ |
|óñëîâèÿõ èçðàñõîäîâàëè 0,04 ìë ðàñòâîðà òèòðàíòà. Ðàññ÷èòàéòå ìîëÿðíóþ è |
|íîðìàëüíóþ êîíöåíòðàöèþ èñõîäíîãî ðàñòâîðà ïåðîêñèäà âîäîðîäà. |
|Ðåøåíèå. Êîíöåíòðàöèþ H2O2 îïðåäåëÿëè ìåòîäîì ïåðìàíãàíàòîìåòðè÷åñêîãî |
|òèòðîâàíèÿ (êèñëàÿ ñðåäà, ïðîäóêò ðåàêöèè îêèñëåíèÿ H2O2 - ìîëåêóëÿðíûé |
|êèñëîðîä). |
|Çàïèøåì óðàâíåíèÿ ïîëóðåàêöèé äëÿ òèòðóåìîãî âåùåñòâà è òèòðàíòà: |
|(2) MnO4- + 8H+ + 5e = Mn2+ + 4H2O |
|(5) O2 + 2H+ + 2e = H2O2 |
|è óðàâíåíèå ñóììàðíîé îêèñëèòåëüíî-âîññòàíîâèòåëüíîé ðåàêöèè òèòðîâàíèÿ: |
|2MnO4- + 5H2O2 + 6H+ = 2Mn2+ + 5O2 + 8H2O. |
|Íà òèòðîâàíèå àíàëèçèðóåìîãî ðàñòâîðà H2O2 èçðàñõîäîâàëè ñ ó÷åòîì |
|ðåçóëüòàòà òèòðîâàíèÿ ðàñòâîðà êîíòðîëüíîãî îïûòà (27,66 - 0,04) = 27,62 |
|ìë 0,0212 Ì ðàñòâîðà KMnO4. Êîãäà ÷èñëî ìèëëèìîëåé òèòðàíòà ñîñòàâëÿåò: |
|27,62?0,0212 = 0,5864, êîòîðîå â ñîîòâåòñòâèè ñ óðàâíåíèåì ðåàêöèè |
|âçàèìîäåéñòâóåò ñ (5/2)((0,5864) = 1,4659 ììîëü H2O2. |
|Ðàññ÷èòàííîå êîëè÷åñòâî ìèëëèìîëåé H2O2 ñîäåðæàëîñü â 25,00 ìë |
|ðàçáàâëåííîãî ðàñòâîðà, ñëåäîâàòåëüíî, ìîëÿðíàÿ êîíöåíòðàöèÿ ýòîãî |
|ðàñòâîðà ðàâíà 1,4659/25,00 = 0,0586 ìîëü/ë, à èñõîäíîãî â 10 ðàç áîëüøå, |
|òî åñòü 0,5864 ìîëü/ë. Ïîñêîëüêó ôàêòîð ýêâèâàëåíòíîñòè H2O2 ðàâåí 1/2, òî|
|íîðìàëüíàÿ êîíöåíòðàöèÿ èñõîäíîãî ðàñòâîðà ñîñòàâëÿåò 1,1729 ìîëü |
|ýêâèâàëåíòîâ â ëèòðå. |


|Çàäà÷à ?5. Ðàñòâîðèëè îáðàçåö ìàññîé 0,6460 ã, ñîäåðæàùèé BaCl2?2Í2Î, è ê |
|ïîëó÷åííîìó ðàñòâîðó äîáàâèëè èçáûòîê K2CrO4. Ïîñëå âûäåëåíèÿ îñàäêà |
|BaCrO4 åãî îòôèëüòðîâàëè, ïðîìûëè è ðàñòâîðèëè â êîíöåíòðèðîâàííîé HCl äëÿ|
|ïåðåâîäà CrO42- â Cr2O72-. Ê ðàñòâîðó äîáàâèëè èçáûòîê KI, è íà òèòðîâàíèå|
|âûäåëèâøåãîñÿ èîäà èçðàñõîäîâàëè 48,70 ìë 0,1371 í ðàñòâîðà òèîñóëüôàòà |
|íàòðèÿ. Ðàññ÷èòàéòå ïðîöåíòíîå ñîäåðæàíèå BaCl2?2Í2Î â îáðàçöå. Íàïèøèòå |
|óðàâíåíèÿ ïðîòåêàþùèõ ðåàêöèé. Ì.ì. (BaCl2?2Í2Î) = 244,26 ã/ìîëü. |
|Ðåøåíèå. Äëÿ îïðåäåëåíèÿ õëîðèäà áàðèÿ èñïîëüçîâàëè ìåòîä çàìåñòèòåëüíîãî |
|òèòðîâàíèÿ, ïîñêîëüêó òèòðîâàëè íåïîñðåäñòâåííî íå ðàñòâîð áàðèÿ, à èîäà: |
|Ba2+ + CrO42- = BaCrO4v (ðåàêöèÿ 1) |
|2CrO42- + 2H+ = Cr2O72- + H2O (ðåàêöèÿ 2) |
|Cr2O72- + 6I- + 14H+ = 2Cr3+ + 3I2 + 7H2O (ðåàêöèÿ 3) |
|I2 + 2S2O32- = 2I- + S4O62- (ðåàêöèÿ 4) |
|? (BaCl2?2Í2Î) = (m(BaCl2?2Í2Î)/míàâ.)?100% |
|m(BaCl2?2Í2Î) = n(BaCl2?2Í2Î) ? Ý(BaCl2?2Í2Î), |
|ãäå n(BaCl2?2Í2Î) - êîëè÷åñòâî ìîëåé BaCl2?2Í2Î ðàâíîå ïî çàêîíó |
|ýêâèâàëåíòîâ n(Na2S2O3) = c(Na2S2O3)?V(Na2S2O3)?10-3 = 0,1371?48,70?10-3 =|
|6,68?10-3 ìîëåé ýêâèâàëåíòîâ. |
|Ý(BaCl2?2Í2Î) - ìîëÿðíàÿ ìàññà ýêâèâàëåíòà, ðàâíàÿ |
|2Ì.ì.(BaCl2?2Í2Î)/6 = Ì.ì. (BaCl2?2Í2Î)/3 = 244,26/3 = 81,42 ã/ìîëü. |
|Êîãäà m(BaCl2?2Í2Î) = 6,68?10-3 ?81,42 = 0,5439 ã. |
|Êîãäà ? (BaCl2?2Í2Î) = (0,5439/0,6460)?100% = 84,20%. |
|Çàìåòèì, ÷òî òàêîé æå ñïîñîá òèòðîâàíèÿ ïðèìåíÿþò äëÿ îïðåäåëåíèÿ èîíîâ |
|Pb(II). |


Âîïðîñû äëÿ ñàìîêîíòðîëÿ
1. Íàçîâèòå êîìïîíåíòû «çàùèòíîé ñìåñè» Ðåéíãàðäà - Öèììåðìàíà è îáúÿñíèòå
äåéñòâèå êàæäîãî èç íèõ ïðè ïåðìàíãàíàòîìåòðè÷åñêîì îïðåäåëåíèè
æåëåçà(II) â ïðèñóòñòâèè õëîðèä-èîíîâ.
2. Íà îäíîì ðèñóíêå èçîáðàçèòå êðèâûå òèòðîâàíèÿ 0,1000 Ì ðàñòâîðà Fe(II)
ïðè pH 0 ðàñòâîðîì: à) Ce(IV); á) KMnO4 è óêàæèòå ïîëîæåíèå òî÷åê
ýêâèâàëåíòíîñòè.
3. Ïî÷åìó äèõðîìàòîìåòðè÷åñêîå îïðåäåëåíèå æåëåçà(II) öåëåñîîáðàçíî
ïðîâîäèòü â ïðèñóòñòâèè ôîñôîðíîé êèñëîòû? Îòâåò ïîÿñíèòå ãðàôè÷åñêè.
4. Íàïèøèòå óðàâíåíèÿ ðåàêöèé, ëåæàùèõ â îñíîâå èîäèìåòðè÷åñêîãî
îïðåäåëåíèÿ âîäû ïî Êàðëó Ôèøåðó. Êàêîâà ñòåõèîìåòðèÿ ðåàêöèè
îïðåäåëÿåìîãî âåùåñòâà ñ òèòðàíòîì? Êàê ôèêñèðóþò ÊÒÒ â ýòîì
òèòðèìåòðè÷åñêîì ìåòîäå?
5. Íàïèøèòå óðàâíåíèÿ ðåàêöèé äëÿ ñòàíäàðòèçàöèè ðàñòâîðà òèîñóëüôàòà
íàòðèÿ.
6. Íàçîâèòå ïðè÷èíû íåóñòîé÷èâîñòè ðàñòâîðà ïåðìàíãàíàòà êàëèÿ è íàïèøèòå
ñîîòâåòñòâóþùèå óðàâíåíèÿ ðåàêöèé.
7. Íàïèøèòå óðàâíåíèÿ ðåàêöèé äëÿ ñòàíäàðòèçàöèè ðàñòâîðà ïåðìàíãàíàòà
êàëèÿ.
8. Ïåðå÷èñëèòå ñïîñîáû (íå ìåíåå 4-õ) ôèêñèðîâàíèÿ êîíå÷íîé òî÷êè
îêèñëèòåëüíî-âîññòàíîâèòåëüíîãî òèòðîâàíèÿ.
9. Óêàæèòå è ïîÿñíèòå óñëîâèÿ èîäîìåòðè÷åñêîãî îïðåäåëåíèÿ Cu(II).
10. Ïðèâåäèòå ïðèìåðû èñïîëüçîâàíèÿ ìåòîäîâ îêèñëèòåëüíî-âîññòàíîâèòåëüíîãî
òèòðîâàíèÿ äëÿ àíàëèçà ôàðìàöåâòè÷åñêèõ ïðåïàðàòîâ.


3.4. Îñàäèòåëüíîå òèòðîâàíèå
Òåîðåòè÷åñêàÿ ÷àñòü
> Ìåòîäû îñàäèòåëüíîãî òèòðîâàíèÿ, èõ êëàññèôèêàöèÿ è õàðàêòåðèñòèêà.
> Òåîðåòè÷åñêèå îñíîâû ìåòîäîâ îñàäèòåëüíîãî òèòðîâàíèÿ.
> Àíàëèç ñìåñåé ìåòîäîì îñàäèòåëüíîãî òèòðîâàíèÿ.

Ðåøåíèå çàäà÷

|Çàäà÷à ?1. Èç íàâåñêè õèìè÷åñêè ÷èñòîãî NaCl (Ì.ì. 58,44 ã/ìîëü) ìàññîé |
|0,6152 ã ïðèãîòîâèëè 200,0 ìë ðàñòâîðà. Êàêîé îáú¸ì 0,0500 í ðàñòâîðà |
|íèòðàòà ñåðåáðà ïîòðåáóåòñÿ íà òèòðîâàíèå 10,00 ìë ðàñòâîðà NaCl ñ |
|èíäèêàòîðîì õðîìàòîì êàëèÿ? Íàçîâèòå ìåòîä è ñïîñîá òèòðîâàíèÿ. |
|Ðåøåíèå. Ðàññ÷èòàåì ìîëÿðíóþ êîíöåíòðàöèþ òèòðóåìîãî ðàñòâîðà NaCl: |
|[pic]M. |
|[pic] | [pic] ìë. |
|(ïî çàêîíó õèìè÷åñêèõ ýêâèâàëåíòîâ) | |
|Êîíöåíòðàöèþ NaCl îïðåäåëÿëè àðãåíòîìåòðè÷åñêèì ìåòîäîì (ïî ìåòîäó Ìîðà), |
|ñïîñîá òèòðîâàíèÿ - ïðÿìîé. |

|Çàäà÷à ?2. Íà òèòðîâàíèå ñòàíäàðòíîãî ðàñòâîðà AgNO3, ïðèãîòîâëåííîãî |
|ðàñòâîðåíèåì â âîäå 0,1031 ã åãî õèìè÷åñêè ÷èñòîé ñîëè, èçðàñõîäîâàíî |
|27,50 ìë ðàñòâîðà NH4SCN ñ èñïîëüçîâàíèåì â êà÷åñòâå èíäèêàòîðà Fe(III). |
|Ðàññ÷èòàéòå: à) íîðìàëüíóþ êîíöåíòðàöèþ ðàñòâîðà NH4SCN, á) òèòð ðàñòâîðà|
|NH4SCN ïî Hg2+. Íàïèøèòå óðàâíåíèÿ ðåàêöèé, íàçîâèòå ìåòîä è ñïîñîá |
|òèòðîâàíèÿ (äëÿ ï. à). |
|Ì.ì., ã/ìîëü: AgNO3 - 169,87; NH4SCN - 76,12. À.ì. (Hg) = 200,59 ã/ìîëü. |
|Ðåøåíèå. Çàïèøåì óðàâíåíèå ðåàêöèè ñòàíäàðòèçàöèè ðàñòâîðà NH4SCN: |
|AgNO3 + NH4SCN = AgSCNv + NH4NO3. |
|à)  ðåàêöèè ñòàíäàðòèçàöèè ó÷àñòâóþò 0,1031/169,87 = 6,06?10-4 ìîëü |
|ýêâèâàëåíòîâ AgNO3 è òàêîå æå ÷èñëî ìîëü ýêâèâàëåíòîâ NH4SCN. |
|Ðàññ÷èòàííîå ÷èñëî ìîëü ýêâèâàëåíòîâ ñîäåðæèòñÿ â 27,50 ìë NH4SCN, |
|ñëåäîâàòåëüíî, íîðìàëüíàÿ êîíöåíòðàöèÿ ðàñòâîðà ñîñòàâëÿåò: |
|6,06?10-4?103/27,50 = 0,0220 í. Çàìåòèì, ÷òî íîðìàëüíàÿ êîíöåíòðàöèÿ |
|ðàñòâîðà NH4SCN â ðàññìàòðèâàåìîì ñëó÷àå ðàâíà åãî ìîëÿðíîé êîíöåíòðàöèè,|
|ïîñêîëüêó fýêâ.(NH4SCN) = 1. Êîíöåíòðàöèþ NH4SCN óñòàíàâëèâàëè ïî ìåòîäó |
|Ôîëüãàðäà, ñïîñîá òèòðîâàíèÿ - ïðÿìîé. |
|á) Ðàñ÷¸ò òèòðà ðàñòâîðà NH4SCN ïî Hg2+ ïîäðàçóìåâàåò âûðàæåíèå åãî |
|êîíöåíòðàöèè â åäèíèöàõ ìàññû ðòóòè(II), ðåàãèðóþùåé ñ åäèíè÷íûì îáúåìîì |
|ðàñòâîðà NH4SCN, òî åñòü ñ 1,00 ìë. |
|Èç óðàâíåíèÿ ðåàêöèè Hg2+ + 2SCN- = Hg(SCN)2v âèäíî, ÷òî fýêâ.(Hg2+) = |
|1/2. |
|Êðîìå òîãî, ïî çàêîíó ýêâèâàëåíòîâ n(Hg2+) = n(NH4SCN). |
|Òàêèì îáðàçîì, 1 ìë ðàñòâîðà NH4SCN, ñîäåðæàùåãî 0,0220 ìèëëèìîëü |
|ýêâèâàëåíòîâ ðîäàíèäà àììîíèÿ, áóäåò ýêâèâàëåíòåí ìàññå ðòóòè(II), ðàâíîé|
| |
|0,0220 ìèëëèìîëü ýêâ.?À.ì. (Hg)/2 = 0,0220 ?10-3? 200,59 /2 = 2,21 ìã. |
|Òèòð ðàñòâîðà NH4SCN ïî Hg2+ ðàâåí 2,21 ìã/ìë. |

|Çàäà÷à ?3. Ïðè òèòðîâàíèè 0,0500 Ì ðàñòâîðà NaCl ýêâèìîëÿðíûì ðàñòâîðîì |
|AgNO3 â êà÷åñòâå èíäèêàòîðà ïðèìåíÿþò õðîìàò-èîíû, îáðàçóþùèå ñ èîíàìè Ag+|
|êèðïè÷íî-êðàñíûé îñàäîê Ag2CrO4 (pKs = 11,95).  êàêîì äèàïàçîíå äîëæíà |
|ìåíÿòüñÿ êîíöåíòðàöèÿ õðîìàò-èîíîâ, íåîáõîäèìàÿ äëÿ îáðàçîâàíèÿ îñàäêà |
|Ag2CrO4, ÷òîáû òèòðóåìûé ðàñòâîð áûë íåäîòèòðîâàí èëè ïåðåòèòðîâàí íå |
|áîëåå ÷åì íà 0,1%? pKs (AgCl) = 9,75. |
|Ðåøåíèå. Îñàäîê Ag2CrO4 áóäåò îñàæäàòüñÿ, åñëè: |
|[pic], òî åñòü êîãäà [pic] (*). |
|Òàêèì îáðàçîì, çàäà÷à ñâîäèòñÿ ê ðàñ÷åòó êîíöåíòðàöèè èîíîâ Ag+ ïðè f = |
|99,9% (ðàñòâîð íåäîòèòðîâàí) è 100,1% (ðàñòâîð ïåðåòèòðîâàí). |
|f = 99,9% |Ïðè ðàçáàâëåíèè òèòðóåìîãî ðàñòâîðà â 2 ðàçà îñòàëèñü |
| |íåäîòèòðîâàííûìè õëîðèä-èîíû ñ êîíöåíòðàöèåé |
| |[pic] ìîëü/ë. |
| |Òîãäà [pic] ìîëü/ë. |
|f = 100,1% |Òèòðóåìûé ðàñòâîð ïåðåòèòðîâàí ðàñòâîðîì AgNO3. |
| |[pic] ìîëü/ë. |
|Èñïîëüçóÿ ôîðìóëó (*), ðàññ÷èòàåì [pic] ïðè äâóõ çíà÷åíèÿõ f: |
|f = 99,9% |[pic] ìîëü/ë. |
|f = 100,1% |[pic] ìîëü/ë. |
|Ïðîâåäåííûå ðàñ÷åòû ïîêàçûâàþò, ÷òî êîíöåíòðàöèÿ õðîìàò-èîíîâ ìåíÿåòñÿ â |
|øèðîêîì äèàïàçîíå îò 4,5(10-4 äî 0,02 ìîëü/ë. |

|Çàäà÷à ?4. Ðàñòâîðèëè îáðàçåö ìàññîé 0,5575 ã, ñîäåðæàùèé NaBr, è ê |
|ïîëó÷åííîìó ðàñòâîðó äîáàâèëè 30,00 ìë 0,0987 Ì ðàñòâîðà AgNO3. Ïîñëå |
|âûïàäåíèÿ îñàäêà AgBr, ê ðàñòâîðó äîáàâèëè 10 êàïåëü èíäèêàòîðà è íà |
|òèòðîâàíèå ðàñòâîðà íàä îñàäêîì èçðàñõîäîâàëè 15,00 ìë 0,1348 Ì ðàñòâîðà |
|NH4SCN. Ðàññ÷èòàéòå ñîäåðæàíèå áðîìèä-èîíà (p,%) â îáðàçöå. |
|A.ì.(Br)= 79,904 ã/ìîëü. |
|Ðåøåíèå. Àðãåíòîìåòðè÷åñêîå îïðåäåëåíèå áðîìèä-èîíîâ ïðîâîäèëè ñïîñîáîì |
|îáðàòíîãî òèòðîâàíèÿ. ×èñëî ìîëü ýêâèâàëåíòîâ Br- â ïðîáå ðàññ÷èòûâàëè ïî |
|ðàçíîñòè [pic], òîãäà ìàññà áðîìèäà ñîñòàâèò: |
|[pic]. Îòñþäà |
|[pic] |[pic] ã |
|[pic]. |

|Çàäà÷à ?5. Ðàññ÷èòàéòå ìàññó íàâåñêè BaCl2, ñîäåðæàùóþñÿ â 200,0 ìë |
|ðàñòâîðà, åñëè ïîñëå ïðèáàâëåíèÿ ê 20,00 ìë ýòîãî ðàñòâîðà 35,00 ìë 0,1105 |
|Ì ðàñòâîðà AgNO3 íà îáðàòíîå òèòðîâàíèå èçáûòêà AgNO3 èçðàñõîäîâàíî 20,50 |
|ìë 0,1015 Ì ðàñòâîðà NH4SCN. Ì.ì. (BaCl2) = 208,23 ã/ìîëü. Îáúÿñíèòå, |
|ïî÷åìó íåâîçìîæíî ïðÿìîå òèòðîâàíèå õëîðèä-èîíîâ ñòàíäàðòíûì ðàñòâîðîì |
|AgNO3 êàê â çàäà÷å 3. |
|Ðåøåíèå. Äëÿ îïðåäåëåíèÿ õëîðèä-èîíîâ èñïîëüçîâàëè ìåòîä Ôîëüãàðäà, êàê è â|
|ðàçîáðàííîé âûøå çàäà÷å 4. |
|Ïðèäåðæèâàÿñü òîé æå ïîñëåäîâàòåëüíîñòè ðàñ÷åòîâ, ïîëó÷èì, ÷òî â àëèêâîòå |
|[pic]. |
|[pic] ã. |
|Ñëåäîâàòåëüíî, â ðàñòâîðå îáúåìîì 200,0 ìë ñîäåðæèòñÿ 0,3720(10 = 3,7200 ã |
|BaCl2. Òàêóþ íàâåñêó èñïîëüçîâàëè äëÿ ïðèãîòîâëåíèÿ èñõîäíîãî ðàñòâîðà. |
|Èîíû Ba2+, ìåøàþùèå îïðåäåëåíèþ õëîðèä-èîíîâ ïî ìåòîäó Ìîðà, íå ìåøàþò |
|îïðåäåëåíèþ ïî ìåòîäó Ôîëüãàðäà. |

Âîïðîñû äëÿ ñàìîêîíòðîëÿ
1.  ÷åì ñõîäñòâà è ðàçëè÷èÿ ìåòîäîâ ãðàâèìåòðè÷åñêîãî àíàëèçà è
îñàäèòåëüíîãî òèòðîâàíèÿ?
2. Ïåðå÷èñëèòå òðåáîâàíèÿ ê ðåàêöèÿì, ïîëîæåííûì â îñíîâó ìåòîäîâ
îñàäèòåëüíîãî òèòðîâàíèÿ.
3.  ÷åì ñóùíîñòü îïðåäåëåíèé ãàëîãåíèäîâ ïî ìåòîäó: à) Ìîðà, á) Ôàÿíñà, â)
Ôîëüãàðäà? Íàçîâèòå ïåðâè÷íûå ñòàíäàðòíûå âåùåñòâà ìåòîäîâ, óêàæèòå
èíäèêàòîðû, çàïèøèòå óðàâíåíèÿ ðåàêöèé, ïîëîæåííûõ â îñíîâó
òèòðèìåòðè÷åñêèõ îïðåäåëåíèé.
4. Óêàæèòå ïðè÷èíû èíäèêàòîðíûõ ïîãðåøíîñòåé ïðè òèòðîâàíèè ïî ìåòîäó à)
Ìîðà, á) Ôîëüãàðäà.
5. Ñðàâíèòå ïðåèìóùåñòâà è íåäîñòàòêè ìåòîäîâ Ìîðà è Ôîëüãàðäà ïðè
îïðåäåëåíèè ãàëîãåíèäîâ.
6. Êàêèå èç èîíîâ Cl-, Br-, I-, SCN-, Ag+ ìîæíî îïðåäåëÿòü ïî ìåòîäó Ìîðà?
Îáîñíóéòå ñâîé âûáîð.
7.  êàêîì ñëó÷àå ñêà÷îê òèòðîâàíèÿ áóäåò íàèáîëüøèì è íàèìåíüøèì, åñëè
ðàñòâîðîì AgNO3 òèòðóþò à) 0,1 Ì ðàñòâîðû KI, KBr, KCl; á) 0,01 M, 0,1 M
è 1 M ðàñòâîð KI?
8.  êàêîì ïîðÿäêå áóäóò âûïàäàòü îñàäêè ïðè àðãåíòîìåòðè÷åñêîì òèòðîâàíèè
ñìåñè, ñîäåðæàùåé èîíû Cl-, Br-, I- îäèíàêîâîé êîíöåíòðàöèè. Êàêîé âèä
áóäåò èìåòü êðèâàÿ òèòðîâàíèÿ ñìåñè?
9. Êàêîâ ìåõàíèçì äåéñòâèÿ àäñîðáöèîííûõ èíäèêàòîðîâ è êàêèå òðåáîâàíèÿ ê
íèì ïðåäúÿâëÿþò? Ïðèâåäèòå ïðèìåðû (íå ìåíåå 3-õ) òàêèõ èíäèêàòîðîâ äëÿ
îïðåäåëåíèÿ Cl-, Br-, I-.
10. Ïî÷åìó áàðèìåòðè÷åñêîå îïðåäåëåíèå ñóëüôàò-èîíà ïðîâîäÿò â ñðåäå âîäà -
ýòàíîë?

Ãëàâà 4. Ãðàâèìåòðèÿ
Òåîðåòè÷åñêàÿ ÷àñòü
> Ýòàïû ãðàâèìåòðè÷åñêèõ îïðåäåëåíèé, ïðÿìûõ è êîñâåííûõ. Òðåáîâàíèÿ ê
îñàæäàåìîé è ãðàâèìåòðè÷åñêîé ôîðìàì. Ãðàâèìåòðè÷åñêèé ôàêòîð.
Ðàñ÷åòû â ãðàâèìåòðèè.
> Âûáîð óñëîâèé ãðàâèìåòðè÷åñêèõ îïðåäåëåíèé.
Ðàñ÷åò ðåçóëüòàòîâ ãðàâèìåòðè÷åñêèõ îïðåäåëåíèé, ïðîâåäåííûõ ìåòîäàìè
îñàæäåíèÿ è îòãîíêè.

|Ôîðìóëû äëÿ ðàñ÷åòà ìàññû îïðåäåëÿåìîãî êîìïîíåíòà, â ãðàììàõ |
|Ìåòîä îñàæäåíèÿ |
|(îïðåäåëÿåìûé êîìïîíåíò ïåðåâîäÿò â ìàëîðàñòâîðèìîå ñîåäèíåíèå) |
|m = mãð.ôîðìû ( F, |
|ãäå mãð.ôîðìû ( ìàññà ãðàâèìåòðè÷åñêîé ôîðìû, |
|F ( ãðàâèìåòðè÷åñêèé ôàêòîð, ðàâíûé îòíîøåíèþ |
|àÌ.ì.(îïð. âåùåñòâà)/ bÌ.ì. (ãðàâ. ôîðìû). |
|a è b ( ñòåõèîìåòðè÷åñêèå êîýôôèöèåíòû |
|Ìåòîäû îòãîíêè |
|Ïðÿìîé: îïðåäåëÿåìûé ëåòó÷èé êîìïîíåíò ïîãëîùàþò ïîãëîòèòåëåì; |
|êîñâåííûé: îïðåäåëÿåìûé êîìïîíåíò ïîëíîñòüþ óäàëÿþò èç àíàëèçèðóåìîãî |
|îáðàçöà ïðè ðàçëîæåíèè |
|ïðÿìîé |m = (m2 - m1) (F, |
| |ãäå m1 è m2 ( ìàññû ïîãëîòèòåëÿ äî è ïîñëå ïîãëîùåíèÿ ëåòó÷åãî|
| |êîìïîíåíòà îáðàçöà ñîîòâåòñòâåííî |
|êîñâåííûé |m = (m1 - m2) (F, |
| |ãäå m1 è m2 ( ìàññû àíàëèçèðóåìîãî îáðàçöà äî è ïîñëå óäàëåíèÿ|
| |îïðåäåëÿåìîãî êîìïîíåíòà ïðè ðàçëîæåíèè ñîîòâåòñòâåííî |
| |(íàïðèìåð, ïðè óäàëåíèè êðèñòàëëèçàöèîííîé âîäû èç îáðàçöà ïðè|
| |åãî íàãðåâàíèè; ïðè óñòàíîâëåíèè âëàæíîñòè ëåêàðñòâåííûõ |
| |ïðåïàðàòîâ) |

Ìàññà ãðàâèìåòðè÷åñêîé ôîðìû îïðåäåëÿåòñÿ:
1) ïîãðåøíîñòüþ àíàëèòè÷åñêèõ âåñîâ (1(10-4 ã), êîòîðàÿ äîëæíà ñîñòàâëÿòü
íå áîëåå 0,1% îò ìèíèìàëüíîé ìàññû ãðàâèìåòðè÷åñêîé ôîðìû; 2) ñòðóêòóðîé
îñàäêà (àìîðôíûé, ñêðûòîêðèñòàëëè÷åñêèé, êðèñòàëëè÷åñêèé).

Îïòèìàëüíûå ìàññû ãðàâèìåòðè÷åñêèõ ôîðì â çàâèñèìîñòè îò ñòðóêòóðû îñàäêà.

|Ñòðóêòóðà îñàäêà |Ïðèìåðû |mãð. ô., |
| | |ã* |
|Àìîðôíûé |Fe2O3(nH2O, Al2O3(zH2O, |0,07 - |
| |SnO2(yH2O, SiO2(xH2O |0,1 |
|Ñêðûòîêðèñòàëëè÷åñêèé |Äèìåòèãëèîêñèìàò íèêåëÿ, |0,1 |
| |8-ãèäðîêñèõèíîëèíàòû öèíêà, àëþìèíèÿ, | |
| |ìàãíèÿ | |
|Êðèñòàëëè÷åñêèé ëåãêèé |CaCO3, CaC2O4(Í2Î |0,1 - |
| | |0,15 |
|òÿæåëûé |BaSO4 |0,2 - 0,4|
|î÷åíü òÿæåëûé |PbCrO4, PbSO4, AgCl |Äî 0,5 |

*Ïðèìåðíûå ìàññû ãðàâèìåòðè÷åñêèõ ôîðì êîëåáëþòñÿ â çàâèñèìîñòè îò ðàçìåðîâ
âîðîíêè äëÿ ôèëüòðîâàíèÿ è òèãëÿ äëÿ ïðîêàëèâàíèÿ èëè âûñóøèâàíèÿ îñàäêîâ.

Ðåøåíèå çàäà÷

|Çàäà÷à ?1. Êàêóþ íàâåñêó ïðåïàðàòà, ñîäåðæàùåãî îêîëî 60% æåëåçà, íóæíî |
|âçÿòü äëÿ îïðåäåëåíèÿ æåëåçà â âèäå Fe2O3? Ïåðå÷èñëèòå óñëîâèÿ ïðîâåäåíèÿ |
|îïðåäåëåíèÿ. |
|Ðåøåíèå. Îñàæäàåìîé ôîðìîé ïðè îïðåäåëåíèè ÿâëÿåòñÿ ãèäðàò îêñèäà æåëåçà |
|Fe2O3(nH2O, ýòîò îñàäîê àìîðôíûé. Ìàññà ãðàâèìåòðè÷åñêîé ôîðìû óìåíüøèòñÿ |
|ïðè ïðîêàëèâàíèè, à å¸ ìèíèìàëüíàÿ ìàññà (m) äîëæíà áûòü íå ìåíåå 0,1 ã. |
|Ìàññà íàâåñêè (g) = [pic](100, ãäå F - ãðàâèìåòðè÷åñêèé ôàêòîð, à p - |
|ìàññîâàÿ äîëÿ îïðåäåëÿåìîãî êîìïîíåíòà â %. |
|Ïî òàáëèöå íàéäåì F = 0,6994 |g = [pic](100 = 0,1 ã. |
|Äëÿ ãðàâèìåòðè÷åñêîãî îïðåäåëåíèÿ Fe åãî áûñòðî îñàæäàþò èç ãîðÿ÷åãî |
|êîíöåíòðèðîâàííîãî àíàëèçèðóåìîãî ðàñòâîðà ðàñòâîðîì àììèàêà â ïðèñóòñòâèè|
|ýëåêòðîëèòà-êîàãóëÿíòà NH4NO3, ïîëó÷åííûé àìîðôíûé îñàäîê Fe2O3(nH2O |
|ôèëüòðóþò è ïðîìûâàþò äëÿ ïðåäîòâðàùåíèÿ ïåïòèçàöèè îñàäêà ðàñòâîðîì |
|óêàçàííîãî âûøå ýëåêòðîëèòà. Çàòåì îñàäîê ïðîêàëèâàþò â ôàðôîðîâîì òèãëå |
|ïðè òåìïåðàòóðå, íå ïðåâûøàþùåé 800(Ñ.  ýòèõ óñëîâèÿõ ãðàâèìåòðè÷åñêîé |
|ôîðìîé áóäåò Fe2O3. |
|Âíèìàíèå! Ïðè 1200 (Ñ ãðàâèìåòðè÷åñêàÿ ôîðìà ( Fe3O4 âñëåäñòâèå ïðîòåêàíèÿ|
|ðåàêöèè: 6Fe2O3 = 4Fe3O4 + O2. |

|Çàäà÷à ?2. Ñêîëüêî ãðàììîâ îáðàçöà, ñîäåðæàùåãî îêîëî 25% ñâèíöà, íóæíî |
|âçÿòü äëÿ ãðàâèìåòðè÷åñêîãî îïðåäåëåíèÿ â í¸ì ñâèíöà ìåòîäîì îñàæäåíèÿ, |
|åñëè ãðàâèìåòðè÷åñêàÿ ôîðìà ( PbSO4? |
|À.ì. (Pb) = 207,2 ã/ìîëü; Ì.ì. (PbSO4) = 303,3 ã/ìîëü. |
|Ðåøåíèå. Ïîñêîëüêó ãðàâèìåòðè÷åñêîé ôîðìîé ÿâëÿåòñÿ î÷åíü òÿæåëûé |
|êðèñòàëëè÷åñêèé îñàäîê PbSO4, òî ìàññà ãðàâèìåòðè÷åñêîé ôîðìû äîëæíà áûòü |
|íå áîëåå 0,5 ã. Òîãäà ãðàâèìåòðè÷åñêèé ôàêòîð ðàâåí F = |
|A.ì.(Pb)/Ì.ì.(PbSO4) = 0,6832. |
|Òàêèì îáðàçîì, äëÿ àíàëèçà íåîáõîäèìî âçÿòü íàâåñêó: |
|[pic]ã. |

|Çàäà÷à ?3. Äâàäöàòü òàáëåòîê æåëåçîñîäåðæàùåãî ëåêàðñòâåííîãî ïðåïàðàòà |
|îáùåé ìàññîé 22,1310 ã èçìåëü÷èëè â ïîðîøîê è òùàòåëüíî ïåðåìåøàëè. |
|Íàâåñêó ïîðîøêà ìàññîé 2,9980 ã ðàñòâîðèëè â HNO3 è ïîëó÷åííûé ðàñòâîð |
|íàãðåëè äëÿ îêèñëåíèÿ æåëåçà äî Fe(III). Èç ýòîãî ðàñòâîðà èîíû |
|æåëåçà(III) îñàäèëè àììèàêîì â âèäå Fe2O3(H2O. Ïîñëå ïðîìûâàíèÿ, |
|ôèëüòðîâàíèÿ è ïðîêàëèâàíèÿ îñàäêà ìàññà Fe2O3 (Ì.ì. = 159,69 ã/ìîëü) |
|îêàçàëàñü ðàâíîé 0,2640 ã. Ðàññ÷èòàéòå ñðåäíþþ ìàññó FeSO4(7H2O (Ì.ì. = |
|278,01 ã/ìîëü) â êàæäîé òàáëåòêå. |
|Ðåøåíèå. Ðàññ÷èòàåì ïðîöåíòíîå ñîäåðæàíèå Fe (À.ì. 55,847 ã/ìîëü) â |
|ïîðîøêå: [pic]. |
|Òàêîå æå ñîäåðæàíèå Fe è â èñõîäíîì ëåêàðñòâåííîì ïðåïàðàòå. Òîãäà ìàññà |
|Fe â 20 òàáëåòêàõ ïðåïàðàòà ñîñòàâèò [pic] ã, à ìàññà FeSO4(7H2O ðàâíà |
|[pic]ã. Ñëåäîâàòåëüíî, îäíà òàáëåòêà ëåêàðñòâåííîãî ïðåïàðàòà ñîäåðæèò |
|[pic] ã FeSO4(7H2O. |

|Çàäà÷à ?4. Îñàäîê ZnS ìàññîé 0,1949 ã ïðîìûëè 800 ìë âîäû. Ðàññ÷èòàéòå |
|ïîòåðè öèíêà (â ã è %) ïðè ïðîìûâàíèè. |
|Ì.ì., ã/ìîëü: (Zn) 65,37; (ZnS) 97,43. [pic] (ZnS)= 2,5(10-22. |
|Ðåøåíèå. Îñàäîê ÷àñòè÷íî ðàñòâîðÿåòñÿ â ïðîìûâíîé æèäêîñòè, ïîýòîìó çàäà÷à|
|ñâîäèòñÿ ê ðàñ÷åòó ðàñòâîðèìîñòè îñàäêà ZnS â âîäå: |
|[pic] M. Ñ ó÷åòîì îáúåìà âîäû ïîòåðè öèíêà èç-çà ðàñòâîðèìîñòè îñàäêà â |
|ïðîìûâíîé æèäêîñòè ñîñòàâëÿþò: |
|[pic]= s(V(H2O)(A.ì.(Zn) = 1,58(10-11(0,8(65,37 = 8,26(10-10 ã. |
|Ðàññ÷èòàííîå êîëè÷åñòâî Zn ñîäåðæèòñÿ â [pic] ã ZnS, ÷òî ñîñòàâëÿåò â |
|ïðîöåíòàõ îò ìàññû îñàäêà |
|[pic]. |
|Ñëåäîâàòåëüíî, ïîòåðè î÷åíü ìàëû, èìè ìîæíî ïðåíåáðå÷ü. |

Âîïðîñû äëÿ ñàìîêîíòðîëÿ
1. ×òî ÿâëÿåòñÿ àíàëèòè÷åñêèì ñèãíàëîì â ãðàâèìåòðèè? Ïåðå÷èñëèòå îñíîâíûå
ýòàïû ãðàâèìåòðè÷åñêîãî îïðåäåëåíèÿ.
2. Âûðàçèòå ãðàâèìåòðè÷åñêèé ôàêòîð ïðè îïðåäåëåíèè ñîäåðæàíèÿ Na2B4O7 â
ëåêàðñòâåííîì ïðåïàðàòå ãðàâèìåòðè÷åñêèì ìåòîäîì, åñëè ãðàâèìåòðè÷åñêîé
ôîðìîé ÿâëÿåòñÿ KBF4.
3. Èç ïðèâåäåííûõ â òàáëèöå ìàëîðàñòâîðèìûõ ñîåäèíåíèé áàðèÿ âûáåðèòå
íàèáîëåå ïîäõîäÿùóþ îñàæäàåìóþ ôîðìó äëÿ åãî ãðàâèìåòðè÷åñêîãî
îïðåäåëåíèÿ Ba. Àðãóìåíòèðóéòå ñâîé âûáîð.

|Ôîðìóëà |BaSO4 |BaCrO4 |BaF2 |BaSO3 |
|[pic] |1,1(10-10 |1,2(10-10 |1,1(10-6 |8(10-7 |

4. Òðåáóåòñÿ ïðîâåñòè ãðàâèìåòðè÷åñêîå îïðåäåëåíèå áàðèÿ â ïðèñóòñòâèè
ìèêðîêîëè÷åñòâ ñâèíöà(II). Ìîæíî ëè ïðåäïîëàãàòü, ÷òî îñàæäàåìàÿ ôîðìà
BaSO4 áóäåò çàãðÿçíåíà ñâèíöîì çà ñ÷åò èçîìîðôèçìà? Èîííûå ðàäèóñû Âà è
Pb ðàâíû 0,143 è 0,132 íì ñîîòâåòñòâåííî.
5. Ñêîëüêî ãðàììîâ îáðàçöà, ñîäåðæàùåãî îêîëî 5 ìàññ.% àëþìèíèÿ, íóæíî
âçÿòü äëÿ ãðàâèìåòðè÷åñêîãî îïðåäåëåíèÿ àëþìèíèÿ ïî ìåòîäó îñàæäåíèÿ
(îñàäèòåëü - ðàñòâîð àììèàêà, ãðàâèìåòðè÷åñêàÿ ôîðìà - Al2O3), À.ì. (Al)
= 27 ã/ìîëü; Ì.ì. (Al2O3) = 102 ã/ìîëü? Âñïîìíèòå ðåêîìåíäóåìóþ ìàññó
ãðàâèìåòðè÷åñêîé ôîðìû äëÿ ïîäîáíîãî òèïà îñàäêîâ.
6. Êàêîâ ïîðÿäîê äîáàâëåíèÿ ðåàãåíòîâ ïðè ãðàâèìåòðè÷åñêîì îïðåäåëåíèè
ñåðíîé êèñëîòû ïî ìåòîäó îñàæäåíèÿ è ïî÷åìó òàêîé?
7. Ñëåäóåò ëè îñòàâëÿòü îñàäîê Fe2O3(nH2O äëÿ ñòàðåíèÿ?
8. Òðåáóåòñÿ ïðîâåñòè ãðàâèìåòðè÷åñêîå îïðåäåëåíèå áàðèÿ â ïðèñóòñòâèè
ïåðìàíãàíàòà êàëèÿ. Ìîæíî ëè ïðåäïîëàãàòü, ÷òî îñàæäàåìàÿ ôîðìà BaSO4
áóäåò çàãðÿçíåíà ïåðìàíãàíàòîì çà ñ÷åò èçîìîðôèçìà? Èîííûå ðàäèóñû SO42-
è MnO4- ðàâíû 2,30 è 2,40 å ñîîòâåòñòâåííî. Èçâåñòíî, ÷òî BaSO4 è BaMnO4
èìåþò õèìè÷åñêóþ ñòðóêòóðó îäíîãî òèïà è îáðàçóþò êðèñòàëëû îäíîé ôîðìû ñ
ìàëî ðàçëè÷àþùèìèñÿ ðàçìåðàìè êðèñòàëëè÷åñêîé ðåøåòêè.
9. Ïðèìåíåíèå êàêîé ïðîìûâíîé æèäêîñòè îáåñïå÷èò ìèíèìàëüíûå ïîòåðè ïðè
ïðîìûâàíèè îñàäêà Fe2O3(nH2O: à) H2O, á) NH4NO3, â) NH4Cl + NH3?
10. Êàêóþ ïðîìûâíóþ æèäêîñòü (âîäíûé ðàñòâîð NaNO3 èëè HNO3) è ïî÷åìó
ñëåäóåò èñïîëüçîâàòü äëÿ ïðîìûâàíèÿ îñàäêà AgCl ïðè ãðàâèìåòðè÷åñêîì
îïðåäåëåíèè õëîðèäà?

ÐÀÇÄÅË III. ÈÍÑÒÐÓÌÅÍÒÀËÜÍÛÅ ÌÅÒÎÄÛ ÀÍÀËÈÇÀ
Ãëàâà 5. Ñïåêòðîñêîïè÷åñêèå ìåòîäû
5.1. Ñïåêòðîôîòîìåðèÿ
Òåîðåòè÷åñêàÿ ÷àñòü
> Ñâÿçü îïòè÷åñêîé ïëîòíîñòè, ïîãëîùåíèÿ è ïðîïóñêàíèÿ; îñíîâíîé çàêîí
ñâåòîïîãëîùåíèÿ (çàêîí Áóãåðà - Ëàìáåðòà - Áåðà), ìîëÿðíûé è óäåëüíûé
êîýôôèöèåíòû ïîãëîùåíèÿ.
> Ôîòîìåòðè÷åñêèå ðåàêöèè: íåîáõîäèìîñòü ïðîâåäåíèÿ; òðåáîâàíèÿ,
ïðåäúÿâëÿåìûå ê íèì; ïðèìåðû.
> Àíàëèç ìíîãîêîìïîíåíòíûõ ñìåñåé: çàêîí àääèòèâíîñòè îïòè÷åñêèõ
ïëîòíîñòåé (çàêîí Ôèðîðäòà).
> Êîëè÷åñòâåííûé àíàëèç ñïåêòðîôîòîìåòðè÷åñêèì ìåòîäîì. Ñïîñîáû âíåøíåãî
è âíóòðåííåãî ñòàíäàðòà, ãðàäóèðîâî÷íîãî ãðàôèêà, ñïîñîá äîáàâîê.

Ðåøåíèå çàäà÷

|Çàäà÷à ?1. Ðàñòâîð îêðàøåííîãî âåùåñòâà ñ l = 1 ñì ïîãëîùàåò 36,6 % |
|ïàäàþùåãî ñâåòà. Âî ñêîëüêî ðàç íàäî èçìåíèòü êîíöåíòðàöèþ ðàñòâîðà, ÷òîáû|
|åãî ïðîïóñêàíèå â òîé æå êþâåòå ñîñòàâèëî 10 %? |
|Ðåøåíèå. Ïî óñëîâèþ çàäà÷è ðàñòâîð ïîãëîùàåò 36,6 % ñâåòà, ñëåäîâàòåëüíî |
|[pic] |Ïî çàêîíó Áóãåðà - Ëàìáåðòà - Áåðà:|[pic] |
|Íàéä¸ì ñâÿçü ìåæäó îïòè÷åñêîé ïëîòíîñòüþ è ïðîïóñêàíèåì: |
|[pic] |[pic] |
|Ïðè T = 10% |[pic] |
|[pic] |[pic] |
|Âûâîä: êîíöåíòðàöèþ ðàñòâîðà íàäî óâåëè÷èòü â 5,05 ðàçà. |


|Çàäà÷à ?2. Âû÷èñëèòå íèæíþþ è âåðõíþþ ãðàíèöû èçìåðåíèÿ îïòè÷åñêîé |
|ïëîòíîñòè ðàñòâîðîâ, åñëè äèàïàçîí çíà÷åíèé ïðîïóñêàíèÿ ñîñòàâëÿåò îò 4 % |
|äî 88 %. |
|Ðåøåíèå. Íàéä¸ì ñâÿçü ìåæäó îïòè÷åñêîé ïëîòíîñòüþ è ïðîïóñêàíèåì: |
|[pic] |[pic] |[pic] |
|Òàê êàê ìèíèìàëüíîå çíà÷åíèå ïðîïóñêàíèÿ ñîîòâåòñòâóåò ìàêñèìàëüíîé |
|îïòè÷åñêîé ïëîòíîñòè è íàîáîðîò, ïîëó÷àåì: |
|[pic]; |[pic]. |

|Çàäà÷à ?3. Âûâåäèòå ôîðìóëó äëÿ ðàñ÷åòà ìîëÿðíîãî êîýôôèöèåíòà ïîãëîùåíèÿ |
|?, åñëè èçâåñòíà âåëè÷èíà óäåëüíîãî êîýôôèöèåíòà ïîãëîùåíèÿ Å. |
|Ðåøåíèå. Ïî çàêîíó Áóãåðà - Ëàìáåðòà - Áåðà: À = ?lc |
|èëè À = Ål(, ãäå ( - êîíöåíòðàöèÿ âåùåñòâà â 100 ìë ðàñòâîðà |
|?lc = Ål(, ïîýòîìó|ñâÿçü êîíöåíòðàöèé: ( = [pic] |? = [pic] |

|Çàäà÷à ?4. Óäåëüíûé êîýôôèöèåíò ïîãëîùåíèÿ êîìïëåêñà Fe2+ ñ |
|1,10-ôåíàíòðîëèíîì â ðàñòâîðå â ïåðåñ÷¸òå íà êàòèîí Fe3+ ðàâåí 1988 ïðè |
|508 íì. Ðàññ÷èòàéòå ìèíèìàëüíóþ êîíöåíòðàöèþ æåëåçà (ìîëü/ë), êîòîðóþ |
|ìîæíî îïðåäåëèòü ôîòîìåòðè÷åñêè è ñïåêòðîôîòîìåòðè÷åñêè. |
|l = 1 ñì. À.ì. (Fe) = 55,85 ã/ìîëü. |
|Ðåøåíèå. Ðàññ÷èòàåì ìîëÿðíûé êîýôôèöèåíò ïîãëîùåíèÿ: |
|[pic] ë/(ìîëü(ñì). |
|Ïî çàêîíó Áóãåðà - Ëàìáåðòà - Áåðà: |
|[pic]. |
|Ïðè ôîòîìåòðè÷åñêîì îïðåäåëåíèè [pic] îòí. åä. Ñëåäîâàòåëüíî |
|[pic]Ì. |
|Ïðè ñïåêòðîôîòîìåòðè÷åñêîì îïðåäåëåíèè [pic] îòí. åä. Ïîýòîìó |
|[pic]. |

|Çàäà÷à ?5. Çàÿâëåííîå ïðîèçâîäèòåëåì ñîäåðæàíèå êîðòèçîëà àöåòàòà â |
|ïðåïàðàòå ñîñòàâëÿåò íå ìåíåå 97,0%. Äëÿ îïðåäåëåíèÿ ðåàëüíîãî ñîäåðæàíèÿ |
|êîðòèçîëà àöåòàòà â ëåêàðñòâåííîì ñðåäñòâå ïðèãîòîâëåí ñïèðòîâîé ðàñòâîð |
|ïðåïàðàòà ñ ìàññîâîé êîíöåíòðàöèåé 0,001%. Íà ñïåêòðîôîòîìåòðå èçìåðåíà |
|îïòè÷åñêàÿ ïëîòíîñòü ïîëó÷åííîãî ðàñòâîðà ([pic]) ïðè ( = 238 íì.  |
|èäåíòè÷íûõ óñëîâèÿõ èçìåðåíà îïòè÷åñêàÿ ïëîòíîñòü ñòàíäàðòíîãî ñïèðòîâîãî |
|ðàñòâîðà ([pic]) ñ òî÷íî èçâåñòíîé êîíöåíòðàöèåé, ðàâíîé 0,001%. |
|Ðàññ÷èòàéòå ïðîöåíòíîå ñîäåðæàíèå êîðòèçîëà àöåòàòà â ëåêàðñòâåííîì |
|ïðåïàðàòå, åñëè [pic]. |
|Ðåøåíèå. Ïî çàêîíó Áóãåðà - Ëàìáåðòà - Áåðà: |
|[pic], |[pic], |[pic], |
|ãäå E - óäåëüíûé êîýôôèöèåíò ïîãëîùåíèÿ, (ñò, (x - ìàññîâûå êîíöåíòðàöèè |
|êîðòèçîëà àöåòàòà â ñòàíäàðòíîì ðàñòâîðå è ëåêàðñòâåííîì ïðåïàðàòå |
|ñîîòâåòñòâåííî. |
|Òàêèì îáðàçîì, ìàññîâàÿ äîëÿ (%) êîðòèçîëà àöåòàòà â ïðåïàðàòå ñîñòàâëÿåò:|
|[pic]. |
|Ñîñòàâèì ïðîïîðöèþ è âû÷èñëèì ðåàëüíîå ïðîöåíòíîå ñîäåðæàíèå (x, %): |
|97,0 % ( 1,000(10-3 % |x = 98,5 %. |
|x % ( 1,015(10-3 % | |
|Èñòèííîå ïðîöåíòíîå ñîäåðæàíèå êîðòèçîëà àöåòàòà â ïðåïàðàòå ïðåâûøàåò |
|çàÿâëåííîå. |

|Çàäà÷à ?6. Ëåêàðñòâî òîëáóòàìèí (ìîëåêóëÿðíàÿ ìàññà 270) èìååò ìîëÿðíûé |
|êîýôôèöèåíò ïîãëîùåíèÿ ? = 703 ïðè 262 íì. Îäíó òàáëåòêó ðàñòâîðÿþò â âîäå|
|è îáúåì ðàñòâîðà äîâîäÿò äî 0,5 ë. Îïòè÷åñêàÿ ïëîòíîñòü ïîëó÷åííîãî |
|ðàñòâîðà ñîñòàâëÿåò 0,687, êþâåòà òîëùèíîé 1 ñì. Ñêîëüêî ãðàììîâ |
|òîëáóòàìèíà ñîäåðæèòñÿ â òàáëåòêå? |
|Ðåøåíèå. Ïî çàêîíó Áóãåðà - Ëàìáåðòà - Áåðà: À = ?lc, îòñþäà |
|ñ = [pic] = [pic]= 9,77(10-4 |òîãäà â 0,5 ë ðàñòâîðà: 4,89(10-4 Ì |
|Ì | |
|â ãðàììàõ: m = 4,89(10-4 Ì (270 ã/ìîëü = 0,1319 ã |

|Çàäà÷à ?7. Ìîëÿðíûå êîýôôèöèåíòû ïîãëîùåíèÿ ìèîãëîáèíà (Ìá) è åãî |
|êîìïëåêñà ñ àçèä-èîíîì (Ê) â áóôåðíîì ðàñòâîðå ðàâíû: |
| |
|(, íì |
|((Ìá)(10-4 |
|((Ê)(10-4 |
| |
|490 |
|0,85 |
|0,74 |
| |
|540 |
|0,59 |
|1,03 |
| |
| |
|Ðàñòâîð, ñîäåðæàùèé ðàâíîâåñíóþ ñìåñü ìèîãëîáèíà è êîìïëåêñà, èìååò |
|îïòè÷åñêóþ ïëîòíîñòü (l = 1 ñì), ðàâíóþ: |
|(, íì |
|A |
| |
|490 |
|0,656 |
| |
|540 |
|0,716 |
| |
| |
|Ðàññ÷èòàéòå êîíñòàíòó óñòîé÷èâîñòè êîìïëåêñà ((), åñëè îáùàÿ êîíöåíòðàöèÿ |
|ñ àçèä-èîíà â ðàñòâîðå ðàâíà 1,05(10-4 Ì. |
|Ðåøåíèå. Ïðè êàæäîé èç óêàçàííûõ äëèí âîëí (490 íì è 540 íì) â ðàñòâîðå |
|îäíîâðåìåííî ïîãëîùàþò äâå ôîðìû: ìèîãëîáèí è åãî êîìïëåêñ ñ àçèä-èîíîì. |
|Ïîýòîìó îïòè÷åñêóþ ïëîòíîñòü ðàñòâîðà íàéä¸ì ïî çàêîíó àääèòèâíîñòè |
|îïòè÷åñêèõ ïëîòíîñòåé Ôèðîðäòà: |
|[pic], |
|[pic]. |
|Ðåøèì ñèñòåìó ëèíåéíûõ óðàâíåíèé: |
|[pic], |
|[pic]. |
|[pic]Ì. |[pic]Ì. |[pic]. |
|[pic]Ì. |
|Ðàññ÷èòàåì êîíñòàíòó óñòîé÷èâîñòè êîìïëåêñà ìèîãëîáèíà ñ àçèä-èîíîì: |
|[pic]. |

5.2. Ëþìèíåñöåíöèÿ
Òåîðåòè÷åñêàÿ ÷àñòü
> Êëàññèôèêàöèÿ âèäîâ ëþìèíåñöåíöèè ïî èñòî÷íèêàì âîçáóæäåíèÿ, ìåõàíèçìó
è äëèòåëüíîñòè ñâå÷åíèÿ. Ôëóîðåñöåíöèÿ è ôîñôîðåñöåíöèÿ.
> Êâàíòîâûé è ýíåðãåòè÷åñêèé âûõîäû ëþìèíåñöåíöèè; êîëè÷åñòâåííûé
ëþìèíåñöåíòíûé àíàëèç; òóøåíèå ëþìèíåñöåíöèè (òåìïåðàòóðíîå,
êîíöåíòðàöèîííîå, òóøåíèå ïîñòîðîííèìè âåùåñòâàìè).
> Çàêîíû è ïðàâèëà ëþìèíåñöåíöèè: Ñòîêñà-Ëîììåëÿ, Êàøè, Âàâèëîâà,
Ëåâøèíà (çåðêàëüíîé ñèììåòðèè).
> Êîëè÷åñòâåííûé àíàëèç ëþìèíåñöåíòíûì ìåòîäîì. Ñïîñîáû âíåøíåãî è
âíóòðåííåãî ñòàíäàðòà, ãðàäóèðîâî÷íîãî ãðàôèêà, ñïîñîá äîáàâîê.

Ðåøåíèå çàäà÷

|Çàäà÷à ?1. Äëÿ àíàëèçèðóåìîãî ðàñòâîðà òèàìèíà ôëóîðèìåòð ïîêàçûâàåò |
|çíà÷åíèå 0,59 ó.å., à äëÿ êîíòðîëüíîãî ðàñòâîðà - 0,14 ó.å. Êàêîâà |
|êîíöåíòðàöèÿ ðàñòâîðà òèàìèíà, åñëè ïðè èçìåðåíèè ôëóîðåñöåíöèè åãî |
|ñòàíäàðòíîãî ðàñòâîðà ñ êîíöåíòðàöèåé 4 ìêã/ìë, èíòåíñèâíîñòü |
|ôëóîðåñöåíöèè ñîñòàâëÿåò 0,69 ó.å., à äëÿ êîíòðîëüíîãî ðàñòâîðà - 0,09 |
|ó.å. |
|Ðåøåíèå. Äëÿ óäîáñòâà ââåä¸ì ñëåäóþùèå îáîçíà÷åíèÿ: I0, Ix, Iñò - |
|èíòåíñèâíîñòü ôëóîðåñöåíöèè äëÿ êîíòðîëüíîãî, àíàëèçèðóåìîãî è |
|ñòàíäàðòíîãî ðàñòâîðà ñîîòâåòñòâåííî, x ( êîíöåíòðàöèÿ ðàñòâîðà òèàìèíà, |
|ìêã/ìë. |
|[pic], «ïîëåçíûé ñèãíàë» ðàâåí: [pic] ó.å. |
|Àíàëîãè÷íî íàéä¸ì [pic] ó.å. Ñîñòàâèì ïðîïîðöèþ: |
|0,50 ó.å. ( 4 ìêã/ìë |[pic] ìêã/ìë. |
|0,45 ó.å. ( x ìêã/ìë | |

|Çàäà÷à ?2. Äëÿ ëþìèíåñöåíòíîãî îïðåäåëåíèÿ ðèáîôëàâèíà â ëåêàðñòâåííîì |
|ïðåïàðàòå ñïîñîáîì äîáàâîê ðàñòâîðèëè â âîäå 0,2000 ã ïðîäóêòà. Ïîñëå |
|ñîîòâåòñòâóþùåé îáðàáîòêè èçìåðèëè èíòåíñèâíîñòü ôëóîðåñöåíöèè ïîëó÷åííîãî|
|ðàñòâîðà ([pic]), îíà îêàçàëàñü ðàâíîé 0,30 ó.å. Ïîñëå äîáàâëåíèÿ |
|ñòàíäàðòíîãî ðàñòâîðà, ñîäåðæàùåãî 33 ìêã âèòàìèíà B2, èíòåíñèâíîñòü |
|ëþìèíåñöåíöèè ([pic]) óâåëè÷èëàñü äî 0,70 ó.å. Îïðåäåëèòå ïðîöåíòíîå |
|ñîäåðæàíèå âèòàìèíà B2 â ïðåïàðàòå, åñëè èíòåíñèâíîñòü ôëóîðåñöåíöèè |
|êîíòðîëüíîãî îïûòà ([pic]) ñîñòàâëÿåò 0,05 ó.å. |
|Ðåøåíèå. Íàéä¸ì «ïîëåçíûå ñèãíàëû»: |
|[pic] ó.å. |[pic] ó.å. |
|Ñîñòàâèì ïðîïîðöèþ è íàéä¸ì ìàññó ðèáîôëàâèíà (x, ìêã) â ïðåïàðàòå: |
|0,25 ó.å. ( x, ìêã |[pic] ( x = 20,63 ìêã. |
|0,65 ó.å. ( (x + 33) ìêã | |
|Ðàññ÷èòàåì ïðîöåíòíîå ñîäåðæàíèå âèòàìèíà B2 â ëåêàðñòâåííîì ïðåïàðàòå |
|[pic] %. |

Âîïðîñû äëÿ ñàìîêîíòðîëÿ
1. Äàéòå îïðåäåëåíèå ïîíÿòèÿ «ôîòîìåòðè÷åñêàÿ ðåàêöèÿ». Êàêèå òðåáîâàíèÿ
ê íåé ïðåäúÿâëÿþò? Êîãäà âîçíèêàåò íåîáõîäèìîñòü å¸ èñïîëüçîâàíèÿ?
2. Ïðåäñòàâüòå ãðàôè÷åñêè çàâèñèìîñòè â ïðåäïîëîæåíèè, ÷òî îñíîâíîé çàêîí
ñâåòîïîãëîùåíèÿ âûïîëíÿåòñÿ ñòðîãî:
A = f(c); T = f(c); ( = f(c);
A = f(l); T = f(l); ( = f(l), ãäå l - òîëùèíà ïîãëîùàþùåãî ñëîÿ.
3. Èçîáðàçèòå ãðàäóèðîâî÷íûå ãðàôèêè îïðåäåëåíèÿ èîíà ìåòàëëà M2+ â âèäå
èíòåíñèâíî îêðàøåííîãî êîìïëåêñà ML2, îáðàçóåìîãî ñëàáî îêðàøåííûì
ëèãàíäîì L, åñëè ðàñòâîðîì ñðàâíåíèÿ ÿâëÿåòñÿ: à) ðàñòâîðèòåëü; á)
ðàñòâîð êîíòðîëüíîãî îïûòà; â) ðàñòâîð êîìïëåêñà ML2.
4. Ôîòîìåòðè÷åñêîå îïðåäåëåíèå ôîñôîðà â âèäå ôîñôîðîìîëèáäåíîâàíàäèåâîé
ãåòåðîïîëèêèñëîòû ïðîâîäÿò ïðè ( = 400 íì. Ïðè ýòîé äëèíå âîëíû
ïðèìåíÿåìûå ðåàãåíòû îáëàäàþò çàìåòíûì ïîãëîùåíèåì. Êàêèì îáðàçîì
ïðîâîäÿò ôîòîìåòðèðîâàíèå àíàëèçèðóåìûõ îáðàçöîâ â ýòîì ñëó÷àå?
5. Ïðè ôîòîìåòðè÷åñêîì îïðåäåëåíèè ïðåäíèçàëîíà è ïðåäíèçàëîí àöåòàòà â
ìàçÿõ ïðèìåíÿþò ýêñòðàêöèîííî-ôîòîìåòðè÷åñêèé ìåòîä, ÷òî ïîçâîëÿåò
çíà÷èòåëüíî ïîâûñèòü èçáèðàòåëüíîñòü, ÷óâñòâèòåëüíîñòü è òî÷íîñòü
àíàëèçà. Ñ ÷åì ñâÿçàíà íåîáõîäèìîñòü èñïîëüçîâàíèÿ óêàçàííîãî ìåòîäà,
è ïî÷åìó åãî ïðèìåíåíèå ïîçâîëÿåò óëó÷øèòü ìåòðîëîãè÷åñêèå
õàðàêòåðèñòèêè îïðåäåëåíèÿ ëåêàðñòâåííîãî ïðåïàðàòà?
6. Ïî÷åìó ãðàäóèðîâî÷íàÿ çàâèñèìîñòü â ìåòîäå ìîëåêóëÿðíîãî
ëþìèíåñöåíòíîãî àíàëèçà ëèíåéíà òîëüêî â îãðàíè÷åííîì äèàïàçîíå
êîíöåíòðàöèé?
7. ×òî ïîíèìàþò ïîä òóøåíèåì ëþìèíåñöåíöèè? Êàêèå îñíîâíûå ïðè÷èíû
âûçûâàþò ýòî ÿâëåíèå?
8. Íà îäíîì ðèñóíêå èçîáðàçèòå ñïåêòðû à) ïîãëîùåíèÿ, á) ôëóîðåñöåíöèè,
â) ôîñôîðåñöåíöèè îäíîãî è òîãî æå âåùåñòâà. Îáúÿñíèòå èõ âçàèìíîå
ðàñïîëîæåíèå ñ ïîìîùüþ äèàãðàììû ßáëîíñêîãî.
[pic]
9. Ïî÷åìó ëþìèíåñöåíòíûé ìåòîä àíàëèçà ÿâëÿåòñÿ áîëåå ÷óâñòâèòåëüíûì, ÷åì
ñïåêòðîôîòîìåòðè÷åñêèé â ÓÔ- è âèäèìîé îáëàñòÿõ? ×åì îáúÿñíÿåòñÿ áîëåå
âûñîêàÿ ñåëåêòèâíîñòü ëþìèíåñöåíòíîãî ìåòîäà ïî ñðàâíåíèþ ñî
ñïåêòðîôîòîìåòðè÷åñêèì ïðè ïðîâåäåíèè ïðÿìûõ îïðåäåëåíèé?
10. Ïî êàêèì ïðèçíàêàì ìîæíî ñóäèòü î òîì, îáëàäàåò ëè âåùåñòâî
ôëóîðåñöåíöèåé? Êàêèå èç ïðèâåä¸ííûõ íèæå ñîåäèíåíèé ôëóîðåñöèðóþò è
ïî÷åìó: ðèáîôëàâèí, ôîëèåâàÿ êèñëîòà, õëîðèä è áðîìèä òèàìèíà,
ôåíîëôòàëåèí, ïàðà-àìèíîñàëèöèëàò íàòðèÿ, ìàëàõèòîâûé çåë¸íûé,
ãèäðîõëîðèä õèíèíà; àíòèáèîòèêè: ãèäðîõëîðèä òåòðàöèêëèíà è
õëîðòåòðàöèêëèíà; àëêàëîèäû: ãèîñöèàìèí, ñêîïîëàìèí è àòðîïèí?

|Ñîåäèíåíèå |Ñòðóêòóðíàÿ ôîðìóëà |
|Ðèáîôëàâèí | |
| |[pic] |
|Ôîëèåâàÿ êèñëîòà | |
| |[pic] |
|Òèàìèí | |
| |[pic] |
|Ïàðà-àìèíîñàëèöèëàò | |
| |[pic] |
|Õèíèí | |
| |[pic] |
|Òåòðàöèêëèí | |
| |[pic] |
|Õëîðòåòðàöèêëèí | |
| |[pic] |
|Ôåíîëôòàëåèí |[pic] |
|Ãèîñöèàìèí | |
| |[pic] |
|Ñêîïîëàìèí | |
| |[pic] |
|Àòðîïèí | |
| |[pic] |
|Ìàëàõèòîâûé çåë¸íûé |[pic] |


Ãëàâà 6. Ýëåêòðîõèìè÷åñêèå ìåòîäû
6.1. Ïîòåíöèîìåòðèÿ
Òåîðåòè÷åñêàÿ ÷àñòü
> Êëàññèôèêàöèÿ (èîíîìåòðèÿ è ïîòåíöèîìåòðè÷åñêîå òèòðîâàíèå),
èíäèêàòîðíûå ýëåêòðîäû (ìåòàëëè÷åñêèå ýëåêòðîäû I-ðîäà, èíåðòíûå è
èîíîñåëåêòèâíûå ýëåêòðîäû). ÝÄÑ ãàëüâàíè÷åñêîãî ýëåìåíòà.
> Óðàâíåíèÿ Íåðíñòà è Íèêîëüñêîãî - Ýéçåíìàíà. Õàðàêòåðèñòèêè
èîíîñåëåêòèâíîãî ýëåêòðîäà.
> Ñïîñîáû îïðåäåëåíèÿ íåèçâåñòíîé êîíöåíòðàöèè êîìïîíåíòà â èîíîìåòðèè.

Ðåøåíèå çàäà÷

|Çàäà÷à ?1. Ìåäíûé ýëåêòðîä (â ïàðå ñî ñòàíäàðòíûì âîäîðîäíûì ýëåêòðîäîì |
|(ÑÂÝ) ÿâëÿåòñÿ àíîäîì) ïîãðóæ¸í â 10 ìÌ ðàñòâîð ñîëè NaA, íàñûùåííûé CuA2.|
|Âû÷èñëèòå [pic], åñëè ïîòåíöèàë ðàâåí 0,0103 Â, à [pic] Â, 25(C. |
|Ðåøåíèå. Çàïèøåì âûðàæåíèå äëÿ ðàñ÷¸òà êîíñòàíòû ðàñòâîðèìîñòè CuA2: |
|[pic]. |Ïî óñëîâèþ çàäà÷è: [pic]Ì. |
|[pic]; |[pic] ( [pic]Â. |
|[pic]. |
|[pic] |[pic]. |
|[pic] Ì. |Ðàññ÷èòàåì êîíñòàíòó ðàñòâîðèìîñòè CuA2: |
|[pic]. |

|Çàäà÷à ?2. Ïîòåíöèàë âîäîðîäíîãî ýëåêòðîäà, èçìåðåííûé îòíîñèòåëüíî ÑÂÝ, |
|êîòîðûé ÿâëÿåòñÿ êàòîäîì, â 0,0100 Ì ðàñòâîðå ïðîïèîíîâîé êèñëîòû è â |
|0,0135 Ì ðàñòâîðå ïðîïèîíàòà íàòðèÿ ñîñòàâëÿåò 0,2950 Â. Ðàññ÷èòàéòå |
|êîíñòàíòó êèñëîòíîñòè ïðîïèîíîâîé êèñëîòû. |
|Ðåøåíèå. Çàïèøåì âûðàæåíèå äëÿ ðàñ÷¸òà êîíñòàíòû êèñëîòíîñòè ïðîïèîíîâîé |
|êèñëîòû (HA): |
|[pic] [pic] Ì, [pic] Ì. |
|[pic]. |
|Ïî óñëîâèþ çàäà÷è, ÑÂÝ ÿâëÿåòñÿ êàòîäîì ( [pic]. [pic] Â. |
|Íà âîäîðîäíîì ýëåêòðîäå (àíîäå) ïðîòåêàåò ïîëóðåàêöèÿ îêèñëåíèÿ: |
|[pic] [pic]. |
|[pic] |[pic]Ì |
|Òàêèì îáðàçîì, êîíñòàíòà êèñëîòíîñòè ïðîïèîíîâîé êèñëîòû ðàâíà: |
|[pic]. |

|Çàäà÷à ?3. Ïîòåíöèàë Mg2+-ñåëåêòèâíîãî ýëåêòðîäà â 0,0010 Ì ðàñòâîðå MgCl2 |
|ïðè 30(C ðàâåí 20 ìÂ, à â ðàñòâîðå, ñîäåðæàùåì 0,0010 Ì MgCl2 è 0,1 Ì KCl, |
|- 22 ìÂ. Âû÷èñëèòå [pic], ïðåíåáðåãàÿ èîííîé ñèëîé ðàñòâîðà. |
|Ðåøåíèå. Çàïèøåì óðàâíåíèå Íèêîëüñêîãî ( Ýéçåíìàíà äëÿ Mg2+-ñåëåêòèâíîãî |
|ýëåêòðîäà ïðè îòñóòñòâèè â ðàñòâîðå ïîñòîðîííèõ èîíîâ: |
|[pic]. |
|Èç äàííîãî âûðàæåíèÿ íàéä¸ì const: |
|[pic]. |
|[pic]ìÂ. |
| ïðèñóòñòâèè èîíîâ K+ âû÷èñëÿåì ïîòåíöèàë Mg2+-ñåëåêòèâíîãî ýëåêòðîäà: |
|[pic]. |
|[pic]. |
|[pic]. |
|Òàê êàê [pic], ýëåêòðîä ñåëåêòèâåí ê èîíàì Mg2+. |

|Çàäà÷à ?4. Ðàññ÷èòàéòå ïîòåíöèàëû æåëåçíîãî ýëåêòðîäà ([pic]= - 0,44 B) â |
|ðàñòâîðå ñ àêòèâíîñòüþ èîíîâ Fe2+ ðàâíîé 0,050 Ì è ñòåêëÿííîãî ýëåêòðîäà |
|(const = 350 ìÂ) â ðàñòâîðå ñ ðÍ 5,0 îòíîñèòåëüíî AgCl/Ag è ÍÊÝ ýëåêòðîäîâ |
|ïðè 25œC. |
|Ðåøåíèå. Ïðåæäå âñåãî, ðàññ÷èòàåì ïîòåíöèàëû æåëåçíîãî è ñòåêëÿííîãî |
|ýëåêòðîäîâ îòíîñèòåëüíî ÑÂÝ. Æåëåçíûé ýëåêòðîä ÿâëÿåòñÿ ìåòàëëè÷åñêèì |
|ýëåêòðîäîì, îáëàäàåò ýëåêòðîííîé ïðîâîäèìîñòüþ (Fe2+ + 2e = Fe0), åãî |
|ïîòåíöèàë ðàññ÷èòûâàþò ïî óðàâíåíèþ Íåðíñòà: |
|[pic]Â. |
|Ïîñêîëüêó ñòåêëÿííûé ýëåêòðîä ÿâëÿåòñÿ èîíîñåëåêòèâíûì ýëåêòðîäîì, îáëàäàåò|
|èîííîé ïðîâîäèìîñòüþ, åãî ïîòåíöèàë ðàññ÷èòûâàþò ïî ìîäèôèöèðîâàííîìó |
|óðàâíåíèþ Íåðíñòà, óðàâíåíèþ Íèêîëüñêîãî-Ýéçåíìàíà: |
|[pic]Â. |
|Äëÿ îïðåäåëåíèÿ ïîòåíöèàëîâ æåëåçíîãî è ñòåêëÿííîãî ýëåêòðîäîâ îòíîñèòåëüíî|
|AgCl/Ag è ÍÊÝ óäîáíî âîñïîëüçîâàòüñÿ øêàëàìè, ïðèâåäåííûìè íà ðèñóíêå. |
|[pic] |
|Ïåðåñ÷åò ïîòåíöèàëîâ ïî øêàëå ÑÂÝ (1) íà øêàëó AgCl/Ag (2) è ÍÊÝ (3). |
|Òàêèì îáðàçîì, ïîòåíöèàëû Fe-ýëåêòðîäà îòíîñèòåëüíî ÑÂÝ, AgCl/Ag è ÍÊÝ |
|ðàâíû -0,478, -0,70 è -0,72 Â ñîîòâåòñòâåííî; ïîòåíöèàëû ñòåêëÿííîãî |
|ýëåêòðîäà îòíîñèòåëüíî ÑÂÝ, AgCl/Ag è ÍÊÝ ñîñòàâëÿþò 0,055, -0,167 è -0,187|
|Â ñîîòâåòñòâåííî. |

|Çàäà÷à ?5. Ïîòåíöèàë F--ñåëåêòèâíîãî ýëåêòðîäà, ïîãðóæ¸ííîãî â 25,0 ìë |
|ïðîáû (25(C) èçìåíèëñÿ îò 105 äî 80 ì ïðè äîáàâëåíèè 1,00 ìë 5,0(10-2 Ì |
|ðàñòâîðà NaF. Ñêîëüêî ìã ôòîðà ñîäåðæèòñÿ â ïðîáå, åñëè èçâåñòíî, ÷òî |
|êðóòèçíà ýëåêòðîäíîé ôóíêöèè íà 3 ì íèæå òåîðåòè÷åñêîé. |
|Ì.ì. (F) = 19,0 ã/ìîëü. |
|Ðåøåíèå. Ïðè èñïîëüçîâàíèè ñïîñîáà äîáàâîê ñîäåðæàíèå îïðåäåëÿåìîãî |
|êîìïîíåíòà (ñ ó÷¸òîì ðàçáàâëåíèÿ) ðàññ÷èòûâàþò ïî ôîðìóëå: |
|[pic], |
|ãäå [pic], [pic] ( îáú¸ì ñòàíäàðòíîãî è àíàëèçèðóåìîãî ðàñòâîðîâ |
|ñîîòâåòñòâåííî, [pic], [pic]( ïîòåíöèàë ýëåêòðîäà äî è ïîñëå ââåäåíèÿ |
|äîáàâêè ñîîòâåòñòâåííî, S ( êðóòèçíà ýëåêòðîäíîé ôóíêöèè. |
|Ïî óñëîâèþ çàäà÷è êðóòèçíà ýëåêòðîäíîé ôóíêöèè F--ñåëåêòèâíîãî ýëåêòðîäà íà|
|3 ì íèæå òåîðåòè÷åñêîé, ò.å. ïðè 25(C ðàâíà |
|[pic] ìÂ. |
|[pic] Ì. |
|Ðàññ÷èòàåì ìàññó ôòîðà â ïðîáå: |
|[pic] ìã. |
|Ýòó çàäà÷ó ìîæíî ðåøèòü è äðóãèì ñïîñîáîì. Ñîñòàâèì ñèñòåìó èç äâóõ |
|óðàâíåíèé: |
|[pic] |
|[pic] |[pic]. |
|[pic] Ì |[pic] ìã. |


6.2. Êóëîíîìåòðèÿ
Òåîðåòè÷åñêàÿ ÷àñòü
> Çàêîíû Ôàðàäåÿ. Ýëåêòðîõèìè÷åñêèé ýêâèâàëåíò.
> Êëàññèôèêàöèÿ êóëîíîìåòðè÷åñêèõ ìåòîäîâ àíàëèçà. Ïðÿìàÿ êóëîíîìåòðèÿ è
êóëîíîìåòðè÷åñêîå òèòðîâàíèå.
> Óñëîâèÿ ïðîâåäåíèÿ êóëîíîìåòðè÷åñêèõ èçìåðåíèé ïðè ïîñòîÿííîì
ïîòåíöèàëå è ïîñòîÿííîì òîêå. Ñïîñîáû îïðåäåëåíèÿ êîëè÷åñòâà
ýëåêòðè÷åñòâà â ïðÿìîé êóëîíîìåòðèè è êóëîíîìåòðè÷åñêîì òèòðîâàíèè.


Ðåøåíèå çàäà÷

|Çàäà÷à ?1. Ðàññ÷èòàéòå ñîäåðæàíèå (%) íèòðîáåíçîëà â 210 ìã ñìåñè |
|îðãàíè÷åñêèõ âåùåñòâ, åñëè äëÿ åãî âîññòàíîâëåíèÿ èçðàñõîäîâàíî 26,74 Êë |
|ýëåêòðè÷åñòâà. Âîññòàíîâëåíèå íèòðîáåíçîëà ïðîòåêàåò ïî ðåàêöèè: |
|[pic]. |
|Ì.ì. (C6H5NO2) = 123,0 ã/ìîëü. |
|Ðåøåíèå. Ïî çàêîíó Ôàðàäåÿ |
|[pic] |[pic]ìã |
|Ìàññîâàÿ äîëÿ íèòðîáåíçîëà â ñìåñè îðãàíè÷åñêèõ âåùåñòâ ðàâíà: |
|[pic] %. |

|Çàäà÷à ?2. Äëÿ îïðåäåëåíèÿ èîäèä-èîíîâ èñïîëüçîâàëè êóëîíîìåòðè÷åñêèé |
|ìåòîä, òèòðóÿ ðàñòâîð èîäèäîâ èîíàìè MnO4-, ýëåêòðîãåíåðèðîâàííûìè â |
|àíîäíîì ïðîñòðàíñòâå ýëåêòðîëèòè÷åñêîé ÿ÷åéêè â ñðåäå H2SO4. Îïðåäåëèòå |
|ìàññó èîäèä-èîíîâ â ðàñòâîðå, åñëè òèòðîâàíèå ïðîâîäèëè ïðè I = 14 ìÀ â |
|òå÷åíèå 225 ñ. |
|Ì.ì. (I) = 126,90 ã/ìîëü. |
|Ðåøåíèå. Çàïèøåì óðàâíåíèå ïîëóðåàêöèè ñ ó÷àñòèåì èîäèä-èîíîâ: |
|[pic], |[pic], n = 1. |
|Ïî çàêîíó Ôàðàäåÿ: |
|[pic]. |
|[pic] ìã. |

|Çàäà÷à ?3. Íà òèòðîâàíèå 5,00 ìë ðàñòâîðà òèîñóëüôàòà íàòðèÿ ïðè ñèëå òîêà|
|4,0 ìÀ çàòðà÷åíî 185,5 ñåêóíä. Êàêîâà ìàññà îòòèòðîâàííîãî òèîñóëüôàòà? |
|Ì.ì. (Na2S2O3) = 158,1 ã/ìîëü. |
|Ðåøåíèå. Çàïèøåì óðàâíåíèå ïîëóðåàêöèè ñ ó÷àñòèåì òèîñóëüôàò-èîíà: |
|[pic]. |
|Èç óðàâíåíèÿ ñëåäóåò, ÷òî ìîëÿðíàÿ ìàññà ýêâèâàëåíòà ðàâíà: |
|[pic] ã/ìîëü. |
|Ïî çàêîíó Ôàðàäåÿ: |
|[pic]. |
|[pic] ã |

|Çàäà÷à ?4. Íàâåñêó 0,6000 ã ñîäåðæàùåãî àëþìèíèé ëåêàðñòâåííîãî ñðåäñòâà |
|ïåðåâåëè â ðàñòâîð è âûäåëèëè àëþìèíèé â âèäå 8-ãèäðîêñèõèíîëèíàòà. Îñàäîê|
|ïîñëå ïðîìûâàíèÿ ðàñòâîðèëè â 4 M ðàñòâîðå HCl, ïåðåíåñëè â |
|êóëîíîìåòðè÷åñêóþ ÿ÷åéêó è îòòèòðîâàëè âûäåëèâøèéñÿ 8-ãèäðîêñèõèíîëèí |
|(HOC9H6N) áðîìîì, ãåíåðèðîâàííûì èç Br. Ðàññ÷èòàéòå ïðîöåíòíîå ñîäåðæàíèå|
|àëþìèíèÿ â ëåêàðñòâåííîì ïðåïàðàòå, åñëè êóëîíîìåòðè÷åñêîå îïðåäåëåíèå |
|ïðîâîäèëè ïðè ñèëå òîêà 8 ìÀ â òå÷åíèå 125 ñ. Íàïèøèòå óðàâíåíèÿ |
|õèìè÷åñêèõ ðåàêöèé è ðåàêöèè ãåíåðàöèè òèòðàíòà. |
|Ðåøåíèå. Íàïèøåì óðàâíåíèÿ ïðîòåêàþùèõ õèìè÷åñêèõ ðåàêöèé: |
|[pic], |
|[pic], |
|[pic]. |
|[pic]. |
|Â ñîîòâåòñòâèè ñ îáúåäèíåííûì çàêîíîì Ôàðàäåÿ: |
|[pic]. |
|Òàêèì îáðàçîì, çàäà÷à ñâîäèòñÿ ê íàõîæäåíèþ ÷èñëà ýëåêòðîíîâ, ïðèíèìàþùèõ |
|ó÷àñòèå â êóëîíîìåòðè÷åñêîì îïðåäåëåíèè àëþìèíèÿ. Òèòðîâàíèå ïðîâîäèëè |
|çàìåñòèòåëüíûì ñïîñîáîì, ïîñêîëüêó ýëåêòðîãåíåðèðîâàííûé òèòðàíò Br2 |
|ðåàãèðîâàë íåïîñðåäñòâåííî ñ 8-ãèäðîêñèõèíîëèíîì, à íå ñ Al3+. Èç |
|óðàâíåíèé ðåàêöèé âèäíî, ÷òî íà 1 ìîëü 8-ãèäðîêñèõèíîëèíà ïðèõîäèòñÿ 4 |
|ýêâèâàëåíòà áðîìà (2?2e). Òàêèì îáðàçîì, â ýëåêòðîõèìè÷åñêîì ïðåâðàùåíèè |
|ó÷àñòâóþò â ðàñ÷åòå íà îäèí àòîì àëþìèíèÿ n = 3 ? 4 = 12 e, ïîñêîëüêó |
|ñòåõèîìåòðèÿ êîìïëåêñà àëþìèíèÿ ñ îðãàíè÷åñêèì ðåàãåíòîì 1:3. |
|Ïîäñòàâèâ ÷èñëåííûå çíà÷åíèÿ â ðàñ÷åòíóþ ôîðìóëó, ïîëó÷èì: |
|[pic]. |
|Òèòðàíò ãåíåðèðîâàëè íà àíîäå ïî ðåàêöèè: 2Br- - 2e = Br2. |


6.3. Âîëüòàìïåðîìåòðèÿ
Òåîðåòè÷åñêàÿ ÷àñòü
> Êëàññèôèêàöèÿ (ïîëÿðîãðàôèÿ è àìïåðîìåòðè÷åñêîå òèòðîâàíèå).
> Êëàññè÷åñêàÿ ïîëÿðîãðàôèÿ: óðàâíåíèå îáðàòèìîé ïîëÿðîãðàôè÷åñêîé âîëíû
è å¸ õàðàêòåðèñòèêè; óðàâíåíèå Èëüêîâè÷à, êîíñòàíòà äèôôóçèîííîãî
òîêà.
> Ñîâðåìåííûå ðàçíîâèäíîñòè ïîëÿðîãðàôèè: õàðàêòåðèñòèêè ïîëÿðîãðàìì,
÷óâñòâèòåëüíîñòü, ðàçðåøåíèå ïèêîâ.
> Àìïåðîìåòðè÷åñêîå òèòðîâàíèå: âèä êðèâûõ àìïåðîìåòðè÷åñêîãî
òèòðîâàíèÿ, íàõîæäåíèå êîíå÷íîé òî÷êè òèòðîâàíèÿ.


Ðåøåíèå çàäà÷

|Çàäà÷à ?1. Îïðåäåëèòå âåëè÷èíó ïðåäåëüíîãî äèôôóçèîííîãî òîêà Tl+ íà ôîíå |
|0,1000 Ì ðàñòâîðà KNO3, åñëè [pic] Ì, D = 1,8(10-5 ñì2/ñ, m = 5,2 ìã/ñ, t =|
|2,3 ñ. |
|Ðåøåíèå. Äëÿ ðàñ÷¸òà âåëè÷èíû ïðåäåëüíîãî äèôôóçèîííîãî òîêà (Id) |
|èñïîëüçóåì óðàâíåíèå Èëüêîâè÷à. Âûðàçèì êîíöåíòðàöèþ Tl+ â ìÌ: |
|[pic] Ì = [pic] ìÌ. |
|[pic] |[pic]ìêÀ. |

|Çàäà÷à ?2. Âîçìîæíî ëè îïðåäåëåíèå èîíà Tl+ â ïðèñóòñòâèè Pb2+ íà ôîíå 0,1 |
|Ì ðàñòâîðà HNO3 ìåòîäîì êëàññè÷åñêîé ïîëÿðîãðàôèè, åñëè E1/2(Tl+) = -0,46 |
|Â, E1/2(Pb2+) = -0,49 Â, à êîíöåíòðàöèè äåïîëÿðèçàòîðîâ îäèíàêîâû. |
|Ðåøåíèå. Íà ôîíå 0,1 Ì ðàñòâîðà HNO3 ìåòîäîì êëàññè÷åñêîé ïîëÿðîãðàôèè |
|[pic]  = [pic]  = [pic] ìÂ. |
|Ïîñêîëüêó ïðè ðàâíûõ êîíöåíòðàöèÿõ äåïîëÿðèçàòîðîâ [pic]ìÂ, âîëíû Tl+ è |
|Pb2+ íà êëàññè÷åñêîé ïîëÿðîãðàììå ñîëüþòñÿ, ñëåäîâàòåëüíî, îïðåäåëåíèå èîíà|
|Tl+ â ïðèñóòñòâèè Pb2+ â óêàçàííûõ óñëîâèÿõ íåâîçìîæíî. |

|Çàäà÷à ?3. Äëÿ ïîëÿðîãðàôè÷åñêîãî îïðåäåëåíèÿ ôîëèåâîé êèñëîòû â |
|ëåêàðñòâåííîì ïðåïàðàòå åãî íàâåñêó ìàññîé 0,0570 ã ðàñòâîðèëè â 50,0 ìë |
|0,05 Ì ðàñòâîðà Na2CO3. Îòîáðàëè àëèêâîòó 5,00 ìë ïîëó÷åííîãî ðàñòâîðà è |
|ïðèáàâèëè ê íåìó 5,00 ìë 0,05 Ì ðàñòâîðà Na2CO3, 10,00 ìë 0,1 Ì ðàñòâîðà |
|NH4Cl â 30%-íîì ñïèðòå è ïîëó÷èëè 20 ìë àíàëèçèðóåìîãî ðàñòâîðà. Äëÿ ýòîãî |
|ðàñòâîðà ïîëó÷èëè ïîëÿðîãðàììó ñ âûñîòîé âîëíû 28 ìì. Äàëåå âçÿëè íàâåñêó |
|ñòàíäàðòíîãî îáðàçöà ôîëèåâîé êèñëîòû ìàññîé 0,0500 ã è ðàñòâîðèëè åå â |
|50,0 ìë 0,05 Ì ðàñòâîðà Na2CO3. Èç ýòîãî ðàñòâîðà îòîáðàëè àëèêâîòó 3,00 |
|ìë, ðàçáàâèëè å¸ äî 10,00 ìë 0,05 Ì ðàñòâîðîì êàðáîíàòà íàòðèÿ, à çàòåì |
|ïðèáàâèëè 10,00 ìë 0,1 Ì ñïèðòîâîãî ðàñòâîðà NH4Cl. Ïðè ðåãèñòðàöèè |
|ïîëÿðîãðàììû ñòàíäàðòíîãî ðàñòâîðà ôîëèåâîé êèñëîòû â òåõ æå óñëîâèÿõ, ÷òî |
|è â ñëó÷àå àíàëèçèðóåìîãî ðàñòâîðà, ïîëó÷èëè âîëíó âûñîòîé 15 ìì. |
|Îïðåäåëèòå ìàññîâóþ äîëþ (%) ôîëèåâîé êèñëîòû â ëåêàðñòâåííîì ïðåïàðàòå. |
|Ðåøåíèå. Ñíà÷àëà äëÿ óäîáñòâà ââåäåì íåîáõîäèìûå îáîçíà÷åíèÿ äëÿ èñõîäíûõ |
|äàííûõ çàäà÷è äëÿ ïðîáû è ñòàíäàðòíîãî ðàñòâîðà: |
|míàâ = 0,0570 ã |mñò.íàâ = 0,0500 ã |
|Vð-ðà = 50,0 ìë |Vñò.ð-ðà = 50,0 ìë |
|Và =5,00 ìë |Vñò.à =5,00 ìë |
|Vïðîáû =20,00 ìë |Vñò.ïðîáû =20,00 ìë |
|h = 28 ìì |hñò. = 15 ìì |
|Ðàññ÷èòàåì êîíöåíòðàöèþ ñòàíäàðòíîãî ðàñòâîðà ôîëèåâîé êèñëîòû: |
|ññò.= mñò.íàâ/Vñò.ïðîáû= 0,0500/50,0 = 0,001 ã/ìë. |
|Â îáúåìå Vñò.à ñîäåðæèòñÿ Vñò.à ? ññò.= 3,00 ? 0,001 = 0,003 ã ôîëèåâîé |
|êèñëîòû, ñëåäîâàòåëüíî, êîíöåíòðàöèÿ ñòàíäàðòíîé ïðîáû îáúåìîì Vñò.ïðîáû |
|áóäåò ðàâíà: |
|ñ = 0,003/Vñò.ïðîáû = 0,003/20,00 = 0,00015 ã/ìë. |
|Îïðåäåëÿëè íåèçâåñòíóþ êîíöåíòðàöèþ ôîëèåâîé êèñëîòû â ëåêàðñòâåííîì |
|ïðåïàðàòå ìåòîäîì ñòàíäàðòîâ, ïîýòîìó ìîæíî çàïèñàòü ñëåäóþùåå ñîîòíîøåíèå:|
| |
|ñõ = (h/hñò.)?ñ = (28/15)?0,00015 = 0,00028 ã/ìë. |
|Çàìåòèì, ÷òî ìåòîä ñòàíäàðòîâ ïðèìåíèì òîëüêî â ñëó÷àå ñòðîãîé ëèíåéíîé |
|çàâèñèìîñòè âûñîòû ïîëÿðîãðàôè÷åñêîé âîëíû îò êîíöåíòðàöèè äåïîëÿðèçàòîðà. |
|Î÷åâèäíî, ÷òî ìàññà ôîëèåâîé êèñëîòû, ñîäåðæàùåéñÿ â Vïðîáû, ðàâíà |
|Vïðîáû?ñõ = 20,00?0,00028 = 0,0056 ã. |
|Òàêàÿ ìàññà ôîëèåâîé êèñëîòû íàõîäèëàñü â Và. Òàêèì îáðàçîì, â Vð-ðà |
|ñîäåðæàëîñü |
|0,0056?Vð-ðà / Và = 0,0056?50,0/5,00 = 0,0560 ã ôîëèåâîé êèñëîòû. |
|Ìàññîâàÿ äîëÿ ôîëèåâîé êèñëîòû â èññëåäóåìîì ðàñòâîðå ðàâíà: |
|? = (0,0560/míàâ.) ? 100% = (0,0560/0,0570)?100% = 98,25 %. |

|Çàäà÷à ?4. Ðàññ÷èòàéòå ìàññîâóþ êîíöåíòðàöèþ (ã/ìë) FeSO4(7H2O, åñëè ïðè |
|àìïåðîìåòðè÷åñêîì òèòðîâàíèè 50,00 ìë ýòîãî ðàñòâîðà 0,1000 Ì (1/6 K2Cr2O7)|
|ðàñòâîðîì äèõðîìàòà êàëèÿ ïîëó÷åíû ñëåäóþùèå äàííûå. |
| |
|V (K2Cr2O7), ìë |
|0 |
|2 |
|4 |
|6 |
|7 |
|8 |
| |
|I, ìêÀ |
|93 |
|60 |
|25 |
|12 |
|12 |
|12 |
| |
| |
|Ì.ì. (FeSO4(7H2O) = 298,0 ã/ìîëü. |
|Ðåøåíèå. Çàïèøåì óðàâíåíèå ýëåêòðîõèìè÷åñêîé ðåàêöèè: |
|[pic]. |
|fýêâ(FeSO4(7H2O) = 1, |Ý(FeSO4(7H2O) = fýêâ(Ì(FeSO4(7H2O) = 298,0 ã/ìîëü. |
|Óðàâíåíèå ýëåêòðîõèìè÷åñêîé ðåàêöèè: |[pic] |
|Ïîñòðîèì êðèâóþ àìïåðîìåòðè÷åñêîãî òèòðîâàíèÿ: |
| |
|[pic] |
|Èç ðèñóíêà âèäíî, ÷òî VÊÒÒ = 4,80 ìë. Èç çàêîíà ýêâèâàëåíòîâ íàéä¸ì |
|ìîëÿðíóþ êîíöåíòðàöèþ FeSO4(7H2O: |
|[pic], |
|[pic] Ì. |
|Ðàññ÷èòàåì ìàññîâóþ êîíöåíòðàöèþ FeSO4(7H2O: |
|[pic] |
|[pic] ã/ë. |



Âîïðîñû äëÿ ñàìîêîíòðîëÿ
1. Êàêîé ýëåêòðîä íàçûâàþò èíäèêàòîðíûì, à êàêîé ýëåêòðîäîì ñðàâíåíèÿ?
Êàêèå òðåáîâàíèÿ ê íèì ïðåäúÿâëÿþò? Ïðèâåäèòå ïðèìåðû èíäèêàòîðíûõ
ýëåêòðîäîâ è ýëåêòðîäîâ ñðàâíåíèÿ, èñïîëüçóåìûõ â ïîòåíöèîìåòðèè.
2. Êàêèå îñíîâíûå òèïû ýëåêòðîäíûõ ïðîöåññîâ èñïîëüçóþò â ïîòåíöèîìåòðèè?
Êàêèå ïðèíöèïû ïîëîæåíû â îñíîâó êëàññèôèêàöèè ýëåêòðîäîâ? ×òî òàêîå
ýëåêòðîäû I è II ðîäà?
3. Äëÿ ïðèâåä¸ííûõ íèæå æèäêîñòíûõ ãðàíèö óêàæèòå íàïðàâëåíèå äâèæåíèÿ
èîíîâ è çàðÿäû ïî îáå ñòîðîíû ãðàíèöû:
à) 0,01 M HCl?0,1 M HCl;
á) 0,1 Ì KCl?0,1 M HCl;
â) 0,1 Ì HCl?0,05 M NH4NO3.
4. Ïî÷åìó äëÿ ïðèãîòîâëåíèÿ ñòàíäàðòíûõ ðàñòâîðîâ îïðåäåëÿåìîãî êîìïîíåíòà
â èîíîìåòðèè èñïîëüçóþò èíäèôôåðåíòíûé ýëåêòðîëèò, à íå âîäó?
5. Êàêîâà ñóùíîñòü ïîòåíöèîìåòðè÷åñêîãî òèòðîâàíèÿ? Êàêîâû åãî äîñòîèíñòâà
è íåäîñòàòêè? ×òî òàêîå ýëåêòðîõèìè÷åñêàÿ èíäèêàòîðíàÿ ðåàêöèÿ è êàêèå
òðåáîâàíèÿ ê íåé ïðåäúÿâëÿþò?
6. ×åì îáúÿñíèòü ïîÿâëåíèå ñêà÷êà ïîòåíöèàëà â îáëàñòè òî÷êè
ýêâèâàëåíòíîñòè? Êàêèå ôàêòîðû âëèÿþò íà âåëè÷èíó ñêà÷êà ïîòåíöèàëà?
Íàïèøèòå óðàâíåíèÿ îñíîâíûõ èíäèêàòîðíûõ ýëåêòðîõèìè÷åñêèõ ïðîöåññîâ è
ýëåêòðîäíûõ ïîòåíöèàëîâ äî è ïîñëå äîñòèæåíèÿ òî÷êè ýêâèâàëåíòíîñòè (íà
ïðèìåðå êèñëîòíî-îñíîâíûõ è îêèñëèòåëüíî-âîññòàíîâèòåëüíûõ ðåàêöèé).
7. Êàêèå èíäèêàòîðíûå ýëåêòðîäû èñïîëüçóþò â ðÍ-ìåòðèè è â êèñëîòíî-
îñíîâíîì òèòðîâàíèè? Ïî êàêîìó ïðèíöèïó âûáèðàþò èíäèêàòîðíûå ýëåêòðîäû â
îêèñëèòåëüíî-âîññòàíîâèòåëüíîì ïîòåíöèîìåòðè÷åñêîì òèòðîâàíèè?
8. Ïî÷åìó ñòåêëÿííûé ýëåêòðîä äàåò çàíèæåííûå ðåçóëüòàòû â ñèëüíî ùåëî÷íûõ
ðàñòâîðàõ?
9. Êàêîâû ïðè÷èíû èñêàæåíèÿ ðåçóëüòàòîâ èçìåðåíèÿ ïîòåíöèàëà F-ñåëåêòèâíîãî
ýëåêòðîäà à) â êèñëûõ è ùåëî÷íûõ àíàëèçèðóåìûõ ðàñòâîðàõ; á) â
ïðèñóòñòâèè èîíîâ Al3+ è Fe3+?
10. Îáúÿñíèòå, êàêèì îáðàçîì ñåðåáðÿíûé ýëåêòðîä ìîæíî èñïîëüçîâàòü äëÿ
îïðåäåëåíèÿ èîíîâ ñåðåáðà è ãàëîãåíèä-èîíîâ.
11. Äàéòå îïðåäåëåíèå ïîòåíöèàëó æèäêîñòíîãî ñîåäèíåíèÿ. Êàêèì îáðàçîì
óìåíüøàþò åãî âåëè÷èíó â ïîòåíöèîìåòðè÷åñêèõ èçìåðåíèÿõ?
12. Íàñûùåííûå ðàñòâîðû êàêèõ ýëåêòðîëèòîâ (KNO3, KI, KCl) èñïîëüçóþò â
ñîëåâûõ ìîñòèêàõ? Îòâåò ïîÿñíèòå.
13. ×åðåç ïîñëåäîâàòåëüíî ñîåäèí¸ííûå ìåäíûé è ñåðåáðÿíûé êóëîíîìåòðû
ïðîïóñòèëè 1 Êë ýëåêòðè÷åñòâà. Êàêîé ìåòàëë âûäåëèòñÿ â áîëüøåì
êîëè÷åñòâå è âî ñêîëüêî ðàç? À.ì. (Cu) = 63,546 ã/ìîëü; À.ì. (Ag) =
107,86 ã/ìîëü.
14. Ïî÷åìó äëÿ ïðèìåíåíèÿ êóëîíîìåòðèè â àíàëèçå âàæåí 100% âûõîä ïî òîêó?
Êàê îáåñïå÷èâàþò ñîáëþäåíèå ýòîãî óñëîâèÿ â ìåòîäàõ ïðÿìîé
ïîòåíöèîñòàòè÷åñêîé è êîñâåííîé ãàëüâàíîñòàòè÷åñêîé êóëîíîìåòðèè?
15. Èçîáðàçèòå ïîëÿðîãðàììó ñìåñè èîíîâ ìåäè, êàäìèÿ, öèíêà íà ôîíå
àììèà÷íîãî áóôåðíîãî ðàñòâîðà, åñëè ïîòåíöèàëû ïîëóâîëí âîçðàñòàþò â ðÿäó
ìåäü - êàäìèé - öèíê. Êàê íàçûâàþò ïîëó÷åííóþ çàâèñèìîñòü?
16. Íàðèñóéòå ñõåìàòè÷åñêè ïîëÿðîãðàììû ñìåñè M(III) è M(II) ïðè óñëîâèè,
÷òî êîíöåíòðàöèè äåïîëÿðèçàòîðîâ è èõ êîýôôèöèåíòû äèôôóçèè ðàâíû, à èõ
E1/2 ñîñòàâëÿþò -0,18 Â è -0,4 Â ñîîòâåòñòâåííî. Âîçìîæíî ëè ðàçäåëüíîå
ïîëÿðîãðàôè÷åñêîå îïðåäåëåíèå ýòèõ èîíîâ? Îòâåò ïîÿñíèòå.
17. Ïðè òèòðîâàíèè èîíîâ Al(III) ñòàíäàðòíûì ðàñòâîðîì ôòîðèäà íàòðèÿ â
ïðèñóòñòâèè èîíîâ Fe(III) ïîëó÷åíà êðèâàÿ àìïåðîìåòðè÷åñêîãî òèòðîâàíèÿ,
ïðåäñòàâëåííàÿ íà ðèñóíêå. Îáúÿñíèòå õîä êðèâîé, åñëè ?(AlF63-) = 1021,
?(FeF63-) = 1016.
18.  1 Ì àììèà÷íîì áóôåðíîì ðàñòâîðå Cu(II) âîññòàíàâëèâàåòñÿ äî Cu(I) ïðè
-0,3 Â (îòíîñèòåëüíî ÍÊÝ), Cu(I) âîññòàíàâëèâàåòñÿ äî Cu (â Hg) ïðè -0,6
Â. Íàðèñóéòå ñõåìàòè÷åñêè ïîëÿðîãðàììû äëÿ ðàñòâîðà, ñîäåðæàùåãî èîíû
Cu(I) (à), èîíû Cu(II) (á). Ïîòåíöèàë âîññòàíîâëåíèÿ êàêîãî èîíà
èçìåíèòñÿ ïðè çàìåíå ðòóòíîãî êàïàþùåãî ýëåêòðîäà (ÐÊÝ) íà ïëàòèíîâûé
ýëåêòðîä (â) è ïî÷åìó?


ÐÀÇÄÅË IV. ÃÈÁÐÈÄÍÛÅ ÌÅÒÎÄÛ ÀÍÀËÈÇÀ.
Ãëàâà 7. Õðîìàòîãðàôè÷åñêèå ìåòîäû
Òåîðåòè÷åñêàÿ ÷àñòü
> Îïðåäåëåíèå õðîìàòîãðàôèè. Êëàññèôèêàöèÿ õðîìàòîãðàôè÷åñêèõ ìåòîäîâ.
> Ïîëó÷åíèå è ïàðàìåòðû õðîìàòîãðàììû (âðåìåííûå, äåòåêòèðîâàíèÿ).
Ìåðòâîå âðåìÿ (tm), âðåìÿ óäåðæèâàíèÿ( tR), èñïðàâëåííîå âðåìÿ
óäåðæèâàíèÿ (tR/). Ôàêòîð óäåðæèâàíèÿ (êîýôôèöèåíò åìêîñòè) (k).
Ôàêòîð ðàçäåëåíèÿ (ñåëåêòèâíîñòü) (?).
> Òåîðèÿ òåîðåòè÷åñêèõ òàðåëîê. ÂÝÒÒ. Ýôôåêòèâíîñòü, âûðàæåííàÿ ÷èñëîì
òåîðåòè÷åñêèõ òàðåëîê (N). Êðèòåðèé ðàçäåëåíèÿ (ðàçðåøåíèÿ) (Rs).
> Îñíîâíûå ïîëîæåíèÿ ãàçîâîé õðîìàòîãðàôèè. Äåòåêòîðû.
> Æèäêîñòíàÿ õðîìàòîãðàôèÿ. Íîðìàëüíî-ôàçîâàÿ è îáðàùåííî-ôàçîâàÿ
õðîìàòîãðàôèÿ. Äåòåêòîðû.
> Èîííàÿ õðîìàòîãðàôèÿ. Îñíîâíûå ïðèíöèïû. Äåòåêòîðû.
> Ìåòîäû êîëè÷åñòâåííîãî àíàëèçà â õðîìàòîãðàôèè. Ìåòîäû âíåøíåãî
ñòàíäàðòà, âíóòðåííåé íîðìàëèçàöèè, âíóòðåííåãî ñòàíäàðòà è ìåòîä
äîáàâîê.

|tm - ì¸ðòâîå |tR - âðåìÿ óäåðæèâàíèÿ |tR/ = (tR - tm) - |
|âðåìÿ |çàâèñèò îò êîíñòðóêöèè |èñïðàâëåííîå âðåìÿ |
| |ñèñòåìû, ñêîðîñòè ïîòîêà |óäåðæèâàíèÿ íå çàâèñèò îò |
| |ýëþåíòà. |ïàðàìåòðîâ ñèñòåìû |
|k = [pic] |?AB = [pic] = [pic] |N = L/H |
| |êîýôôèöèåíò ñåëåêòèâíîñòè |N = 5,54[pic]; N = 16[pic] |
|Rs = [pic] |Rs = [pic][pic][pic], |
|Áåç ó÷åòà âëèÿíèÿ|ãäå kave- ñðåäíåå èç ôàêòîðîâ óäåðæèâàíèÿ äâóõ ïèêîâ. |
|åìêîñòè êîëîíêè | |
|(k >>1) | |


Ðåøåíèå çàäà÷

|Çàäà÷à ?1. Ðàññ÷èòàéòå ôàêòîð óäåðæèâàíèÿ âåùåñòâà, åñëè âðåìÿ óäåðæèâàíèÿ|
|tR = 52,3 ìì, à ìåðòâîå âðåìÿ tm = 8,00 ìì. |
|Ðåøåíèå. k = [pic]= 5,54. |

|Çàäà÷à ?2. Äëÿ ýòàíîëà è ìåòàíîëà â êîëîíêå äëÿ ãàçîâîé õðîìàòîãðàôèè |
|ïîëó÷åíû âðåìåíà óäåðæèâàíèÿ 370 è 385 ñ ñîîòâåòñòâåííî, øèðèíà ïèêîâ ó |
|îñíîâàíèÿ Wb ðàâíû 16,0 è 17,0 ñîîòâåòñòâåííî. Ïèê íåóäåðæèâàåìîãî |
|êîìïîíåíòà âûõîäèò çà 10,0 ñ. Âû÷èñëèòå êîýôôèöèåíò ðàçäåëåíèÿ è |
|ðàçðåøåíèå ïèêîâ. Äîñòèãíóòî ëè 100% ðàçäåëåíèå? |
|Ðåøåíèå. Íàéäåì ÷èñëî òåîðåòè÷åñêèõ òàðåëîê äëÿ íàèáîëåå óäåðæèâàåìîãî |
|êîìïîíåíòà N = 16[pic]= 8,21(103 ò.ò. |
|Òîãäà êîýôôèöèåíò ðàçäåëåíèÿ ? = [pic]= 1,042 |
|k1 = [pic]= 36,0 |k2 = [pic]= 37,5 |kave= (36,0 + 37,5)/2 = 36,8 |
|Rs = [pic][pic][pic]= 0,91 |èëè Rs = [pic]= 0,91 |
| |ðàçðåøåíèå íå äîñòèãíóòî. |

|Çàäà÷à ?3. Ðàññ÷èòàéòå ñîäåðæàíèå (%) ãåêñàíà, ãåïòàíà, îêòàíà è íîíàíà â |
|ñìåñè ïî ñëåäóþùèì äàííûì: |
|Óãëåâîäîðîä |
|Ãåêñàí(1) |
|Ãåïòàí(2) |
|Îêòàí(3) |
|Íîíàí(4) |
| |
|S, ñì2 |
|40 |
|55 |
|70 |
|45 |
| |
|Ki |
|0,70 |
|0,72 |
|0,75 |
|0,80 |
| |
|Ðåøåíèå. Â ìåòîäå âíóòðåííåé íîðìàëèçàöèè ïðåäïîëàãàåòñÿ, ÷òî ïèêè âñåõ |
|âîçìîæíûõ êîìïîíåíòîâ ñìåñè çàôèêñèðîâàíû íà õðîìàòîãðàììå, è ñóììà èõ |
|ïëîùàäåé (S) ðàâíà 100%. Ðàçëè÷èÿ â ÷óâñòâèòåëüíîñòè äåòåêòîðà ê ðàçíûì |
|êîìïîíåíòàì ó÷èòûâàåòñÿ ââåäåíèåì ïîïðàâî÷íûõ êîýôôèöèåíòîâ (Ki). |
|Ðàñ÷åò ïî ôîðìóëå X(%) = [pic]( 100 |
|S([pic]) = 40•0,70 + 55 0,72 + 70•0,75 + 45•0,80 = 156,1 |
|1 (%)= (40•0,70)/156,1•100 = 17,93 |2 (%)= (55•0,72)/ 156,1•100 = |
| |25,37 |
|3 (%) = (70•0,75)/ 156,1•100 = 33,63 |4 (%) = (45•0,80)/ 156,1•100 = |
| |23,06 |

|Çàäà÷à ?4. Êàêèì áóäåò ñîñòàâ ýëþåíòà ïðè ïðîïóñêàíèè ÷åðåç |
|êàòèîííîîáìåííóþ êîëîíêó â ïðîòîíèðîâàííîé ôîðìå ðàçáàâëåííûõ ðàñòâîðîâ |
|ñëåäóþùèõ âåùåñòâ: à) NaCl; á) Na2SO4; â) HClO4 ;ã) FeSO4; ä) (NH)2SO4 |
|Ðåøåíèå. à) HCl; á) H2SO4; â) HClO4 ;ã) H2SO4; ä) H2SO4. |


Âîïðîñû äëÿ ñàìîêîíòðîëÿ
1. Êàêèå îïòèìàëüíûå çíà÷åíèÿ äëÿ ôàêòîðà óäåðæèâàíèÿ? Ïî÷åìó?
2. Êàêàÿ âåëè÷èíà Rs õàðàêòåðèçóåò 100% ðàçäåëåíèå?
3. Íàçîâèòå ôóíêöèîíàëüíûå ãðóïïû êàòèîíî- è àíèîíîîáìåííèêîâ.
4. Ïðè ðàçäåëåíèè ñîåäèíåíèé A è B ìåòîäîì àäñîðáöèîííîé æèäêîñòíîé
õðîìàòîãðàôèè ñ èñïîëüçîâàíèåì â êà÷åñòâå íåïîäâèæíîé ôàçû ñèëèêàãåëÿ
êîýôôèöèåíò ðàñïðåäåëåíèÿ êîìïîíåíòà A áîëüøå, ÷åì êîìïîíåíòà B. Ñðàâíèòå
VR(A) è VR(B), à òàêæå Rf(A) è Rf(B).
5. Êàêèå òèïû ïîäâèæíûõ ôàç èñïîëüçóþò â ðàçëè÷íûõ âàðèàíòàõ õðîìàòîãðàôèè?
6. Êàê îáíàðóæèâàþò è èäåíòèôèöèðóþò êîìïîíåíòû ðàçäåëÿåìûõ ñìåñåé íà
áóìàæíûõ è òîíêîñëîéíûõ õðîìàòîãðàììàõ? Îòâåò ïðîèëëþñòðèðóéòå
ñîîòâåòñòâóþùèìè ðèñóíêàìè è ôîðìóëàìè.
7. Íàïèøèòå ñõåìû ïðîöåññîâ, êîòîðûå ïîëîæåíû â îñíîâó ðàçäåëåíèÿ êàòèîíîâ
è àíèîíîâ â èîííîé õðîìàòîãðàôèè. ×òî èñïîëüçóþò â êà÷åñòâå ïîäâèæíîé è
íåïîäâèæíîé ôàç?
8. Êàêîé âàðèàíò õðîìàòîãðàôè÷åñêîãî îïðåäåëåíèÿ (ýëþåíòíûé,
âûòåñíèòåëüíûé, ôðîíòàëüíûé) ïðèãîäåí äëÿ êîëè÷åñòâåííîãî àíàëèçà?
9. Êàê âëèÿåò ïîâûøåíèå òåìïåðàòóðû íà âðåìåíà óäåðæèâàíèÿ â ãàçîâîé
õðîìàòîãðàôèè?
10. Íàçîâèòå õðîìàòîãðàôè÷åñêèå ïàðàìåòðû (íå ìåíåå ïÿòè), êîòîðûå ìîãóò
áûòü èñïîëüçîâàíû äëÿ èäåíòèôèêàöèè ñîåäèíåíèé.




















ËÈÒÅÐÀÒÓÐÀ
1. Îñíîâû àíàëèòè÷åñêîé õèìèè. Çàäà÷è è âîïðîñû. / Ïîä ðåä. Þ.À. Çîëîòîâà.
Ì.: Âûñø. øê., 2004. 412 ñ.
2. Äîðîõîâà Å.Í., Ïðîõîðîâà Ã.Â. Çàäà÷è è óïðàæíåíèÿ ïî àíàëèòè÷åñêîé
õèìèè. Ì.: Ìèð, 2001. 267 ñ.
3. Âàñèëüåâ Â.Ï., Êî÷åðãèíà Ë.À., Îðëîâà Ò.Ä. Àíàëèòè÷åñêàÿ õèìèÿ. Ñáîðíèê
âîïðîñîâ, óïðàæíåíèé è çàäà÷: ïîñîáèå äëÿ âóçîâ. / Ïîä ðåä. Â.Ï. Âàñèëüåâà.
Àíàëèòè÷åñêàÿ õèìèÿ. Ì.: Äðîôà, 2003. 320 ñ.
4. Êîðåíìàí ß.È. Òèòðèìåòðè÷åñêèå ìåòîäû àíàëèçà. Ìîñêâà: Êîëîññ, 2005.
5. Harris D.C. Quantitative chemical analysis. 7-th Ed. New York: W.H.
Freeman and Company, 2007. 663 p.
6. ʸëíåð Ð. Àíàëèòè÷åñêàÿ õèìèÿ. Ïðîáëåìû è ïîäõîäû.  äâóõ òîìàõ. Ì.:
Ìèð, 2004.
7. Ñêóã Ä., Óýñò Ä. Îñíîâû àíàëèòè÷åñêîé õèìèè.  äâóõ êíèãàõ. Ì.: Ìèð,
1979.
8. Ëóðüå Þ.Þ. Ñïðàâî÷íèê ïî àíàëèòè÷åñêîé õèìèè. Ì.: Õèìèÿ, 1989. 446 c.













Ïðèëîæåíèå
Ïðèëîæåíèå 1. Êîýôôèöèåíòû àêòèâíîñòè èîíîâ

|Èîííàÿ ñèëà ðàñòâîðà, Ì |Çàðÿä èîíà |
| |1 |2 |3 |
|0,001 |0,97 |0,87 |0,73 |
|0,002 |0,95 |0,82 |0,64 |
|0,005 |0,93 |0,74 |0,51 |
|0,01 |0,89 |0,66 |0,39 |
|0,02 |0,87 |0,57 |0,28 |
|0,05 |0,85 |0,44 |0,15 |
|0,07 |0,83 |0,36 |0,25 |
|0,1 |0,76 |0,33 |0,084 |
|0,2 |0,70 |0,24 |0,041 |
|0,3 |0,66 |0,21 |0,030 |

Ïðèëîæåíèå 2. Ïàìÿòêà î ðàñòâîðèìîñòè ñîåäèíåíèé

|1 |Ñîåäèíåíèÿ, ñîäåðæàùèå êàòèîíû ùåëî÷íûõ ìåòàëëîâ è NH4+, ðàñòâîðèìû |
| |â âîäå. |
|2 |Ñîåäèíåíèÿ, ñîäåðæàùèå NO3-, ClO4-, ClO3- è ÑÍ3ÑÎÎ-, ðàñòâîðèìû â |
| |âîäå. |
|3 |Õëîðèäû, áðîìèäû è èîäèäû âñåõ ìåòàëëîâ ðàñòâîðèìû â âîäå çà |
| |èñêëþ÷åíèåì ãàëîãåíèäîâ Ag+, Pb2+, Hg22+. |
|4 |Ñóëüôàòû âñåõ ìåòàëëîâ ðàñòâîðèìû â âîäå çà èñêëþ÷åíèåì ñóëüôàòîâ |
| |Hg22+, Pb2+, Sr2+, Ca2+, Ba2+. |
|5 |Ãèäðîêñèäû âñåõ ìåòàëëîâ íåðàñòâîðèìû â âîäå çà èñêëþ÷åíèåì |
| |ãèäðîêñèäîâ ùåëî÷íûõ ìåòàëëîâ è Ca2+, Sr2+, Ba2+. |
|6 |Ñîåäèíåíèÿ, ñîäåðæàùèå àíèîíû PO43-, S2-, CO32- è SO32-, |
| |íåðàñòâîðèìû â âîäå çà èñêëþ÷åíèåì òåõ, ÷òî ñîäåðæàò èîíû ùåëî÷íûõ |
| |ìåòàëëîâ è NH4+. |


[pic]