Методические указания по аналитической химии для студентов заочного отделения фармацевтического факультета. Вариант 3 / О. К. Тихонова, Н.




НазваниеМетодические указания по аналитической химии для студентов заочного отделения фармацевтического факультета. Вариант 3 / О. К. Тихонова, Н.
страница2/6
Дата конвертации17.03.2013
Размер0.5 Mb.
ТипМетодические указания
1   2   3   4   5   6

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ и задания

К КОНТРОЛЬНЫМ РАБОТАМ



Студенты заочного отделения самостоятельно изучают курс аналитической химии в соответствии с программой. Список рекомендуемой обязательной и дополнительной литературы прилагается.

В течение учебного года студенты должны выполнить 4 контрольные работы, включающие все разделы аналитической химии. Ответы на теоретические вопросы должны формулироваться четко, коротко, но достаточно полно. При решении задач нужно подробно описывать ход решения и приводить все математические преобразования.

Контрольные работы следует оформлять аккуратно, для замечаний необходимо оставить поля. Номера, условия заданий и ответы нужно писать в том порядке, в каком они даны в контрольной работе.

Работа должна быть подписана студентом, датирована и отправлена на проверку в ВУЗ. В том случае, если работа не удовлетворяет требованиям и не зачтена, необходимо выполнить ее повторно, устранив замечания рецензента. Исправленная контрольная работа высылается вместе с незачтенной.

Во время экзаменационной сессии студенты заочного отделения в соответствии с календарным планом заслушивают курс лекций и выполняют лабораторные работы по качественному и количественному анализу. При выполнении контрольных работ, лабораторного практикума и при подготовке к экзамену предусматриваются индивидуальные и групповые консультации.

Экзаменационные билеты составлены в соответствии с программой и согласованы с профильными кафедрами факультета (фармацевтической химии, фармацевтической технологии и др.).




Контрольная работа № 1
Качественный анализ. Гетерогенные равновесия



Качественный анализ

Групповые и качественные реакции на катионы и анионы, необходимые при изучении курса качественного химического полумикроанализа (запишите уравнения и укажите условия протекания аналитических реакций). Отметить фармакопейные реакции.

Катионы (кислотно-основная классификация)



I группа

К+ : 1) с натрий водородтартратом NaHC4H4O6.

2) с натрий гексанитрокобальтатом (III) Na3[Co(NO2)6].

3) реакция окрашивания пламени.

Na+: 1) микрокристаллоскопическая реакция с пикриновой кислотой (2,4,6 тринитрофенол).



белые игольчатые кристаллы

2) микрокристаллическая реакция с цинкуранилацетатом Zn(UO2)3(CH3COO)8

3) реакция окрашивания пламени.

NH4+: l)c щелочами при нагревании.

2) с реактивом Несслера.

3) термическое разложение и разложение при кипячении с карбонатами (сода, поташ).


II группа

Реакции с групповыми реагентами:

1) с НС1 (обратить внимание на растворимость РbС12 в горячей воде)

2) с H2SO4 (растворимость PbSO4 в NaOH и 30% растворе NH4CH3COO)

Реакции обнаружения:

Рb2+: 1) с К2СrО4

2) с КI

Hg22+: 1) с НСl и последующей обработкой осадка NH4OH

2) с металлической медью (монета)

Ag+: с хлоридами, затем обработка осадка AgCl раствором NH4OH и разрушение [Ag(NH3)2]+ концентрированной HNO3 или калий йодидом до появления осадков.

III группа

Реакции с групповыми реагентами

1) H2SO4; 2) (NH4)2CO3

Отношение полученных осадков к уксусной и минеральным кислотам. Написать соответствующие уравнения реакций. Переведение сульфатов в карбонаты.

Реакции обнаружения:

Ва2+: 1) с К2Сr2О7 или К2СrO4.

2) реакция окрашивания пламени.

Са2+: l) c (NH4)2C2O4

2) реакция окрашивания пламени.

IV группа

Реакции с групповым реагентом

NaOH или КОН

Отношение полученных осадков к действию кислот и избытка щелочей.

Реакции обнаружения:

Аl3+: 1) образование «тенаровой сини».

2) с ализарином

Zn2+: l) c K4[Fe(CN)6]

2) на фильтровальной бумаге с Co(NO3)2 («зелень Ринмана»)

3) с дитизоном

Sn2+: 1) с солями ртути (II)

2) с солями висмута (III) в щелочной среде

Сr3+: образование надхромовой кислоты

As3+: 1) с AgNO3

2) с сульфидами;

As5+: l) c AgNO3

2) с магнезиальной смесью.

V группа

Реакции с групповыми реагентами:

l) c NaOH; 2) с NH4OH

Растворимость полученных осадков в минеральных и уксусной кислотах.

Реакции обнаружения:

Mg2+: с Na2HPO4 в присутствии NH4Cl и NH4OH

Мn2+: 1) с натрий висмутатом в среде HNO3

2Mn(NO3)2+5NaBiO3+16HNO3→2HMnO4+5Bi(NO3)3+5NaNO3 + 7H2O розовый

2) с PbO2 в среде HNO3

Fe2+: 1) с K3[Fe(CN)6] - образование «турнбулевой сини»

2) с (NH4)2S

Fe3+: 1) с К4[Fе(СN)6] - образование «берлинской лазури»

2) с KSCN

3) с салициловой кислотой

Bi3+: 1) восстановление Bi3+ до металлического Bi0 солями олова (II) в щелочной среде

2) с КI

3) с Na2S

Sb3+: 1) гидролиз солей Sb (III)

2) с Na2S2O3

3) восстановление Sb3+ до металлической Sb металлами: Sn0, Zn0 (кислая среда)


VI группа

Реакции катионов VI группы с групповым реагентом

NH4OH, растворение осадков в избытке реагента и в кислотах

Реакции обнаружения

Cu2+: l) c NH4OH (конц.)

2) восстановление до Сu0 металлами (Zn, Al)

Со2+: 1) с NH4SCN в ацетоне

2) с реактивом Ильинского (α-нитрозо-β-нафтол)

Ni2+: с диметилглиоксимом (реактив Чугаева)

Hg2+: l) c Cu

2) c KI

3) с SnCl2

Cd2+: l) c K[BiI4]

Bi(NO3)3 + 4 KI (изб.) → K[BiI4] + 3 KNO3

K[BiI4] + 3KI + CdCl2 → BiI3↓ + K2[CdI4] + 2 KC1

черный

2)c Na2S (специфическая).

Анионы


Реакции с групповыми реагентами

  1. с ВаС12 в нейтральной или слабощелочной среде - на I группу анионов (SO42-, SO32-, S2O32-, СО32-, НРО42-, Р043-, С2О42-, ВО2-, ВО33-, В4072-)

  2. с AgNO3 в азотнокислой среде - на II группу анионов (Сl, Вr, I, ВrО3­­–, SCN, S2–)

  3. с H2SO4 (разб.) – на анионы летучих и неустойчивых кислот (СО32-, SO32-, S2-, S2O32-, NO2-, СНзСОО-)

  4. с КМnО4 в кислой среде (H2SO4) на анионы-восстановители: (SО32-, S2O32–, С2О42-, S2-, NO2-, SCN-, Вr-, I-, Сl- (конц.)

  5. с I2 - анионы сильные восстановители: (SO32-, S2O32-, S2-)

  6. с KI в кислой среде (H2SO4) - на анионы-окислители: (NO2-, NO3  (конц.), BrO3-)

Примечание: написать уравнения реакций с анионами, которые подчеркнуты.


Реакции обнаружения

I группа


SO42-: с солями бария и свинца

SO32-: разложение минеральными кислотами

S2O32-:1) с солями Ag и гидролиз тиосульфата серебра с выделением черного осадка Ag2S

2) разложение минеральными кислотами

СО32-: разложение минеральными кислотами

НРО42-, РО43-: 1) с магнезиальной смесью

2) с AgNO3

ВО2-, ВОз3-, В4О72-: 1) реакция окрашивания пламени борноэтиловым эфиром

С2О42-: с СаС12


II группа


Cl-: Cl-AgCl[Ag(NH3)2]Cl

Разрушение аммиаката серебра действием НNО3 или KI

Вr: окисление хлорной водой в присутствии органического растворителя

I: окисление хлорной водой в присутствии органического растворителя

SCN: с FеС13

S2-: 1) разложение кислотами

2) с солями кадмия

III группа


NO2-: 1) с антипирином

2) с реактивом Грисса

3) действие кислот

NO3-: с FeSO4 в присутствии конц. H2SO4

СН3СОО-: действие кислот

Гетерогенные равновесия.
Решение расчетных задач на растворимость,
произведение растворимости


Для процесса гетерогенного равновесия

AmBn(ТВ.)  mA + nB

ПРС = [А]m  [В]n,

где ПРС - концентрационное произведение растворимости, А – катион, В – анион.

ПРТ = аАm  авn = ПРС  fA  fB, т.к. а = f · с

В присутствии посторонних электролитов в выражение IIP вводят активность ионов.

ПРТ - термодинамическое произведение растворимости. Растворимость Р рассчитывают по формулам:

для АВ  А + В ПРАВ = Р2АВ; РАВ =

для AmBn  mА + nВ ПР = [А]m · [В]n; Р =

При решении задач с учетом ионной силы раствора (µ или I) используют приближенные значения коэффициентов активности f в зависимости от ионной силы раствора и заряда иона. Ионную силу рассчитывают по формуле:

µ = (c1z12 + c2z22 + … + cnzn2)

Приближенные значения средних коэффициентов активности в зависимости от µ и z приведены в таблице 1.

Таблица 1

Приближенные значения средних коэффициентов активности в зависимости от µ и z

Заряд иона

Ионная сила раствора




0,001

0,0025

0,005

0,01

0,025

0,05

0,1

0,2

1

0,97

0,95

0,93

0,90

0,87

0,81

0,76

0,70

2

0,87

0,82

0,74

0,67

0,57

0,46

0,38

0,24

3

0,73

0,64

0,54

0,44

0,33

0,25

0,18

0,04

4

0,58

0,45

0,35

0,26

0,16

0,10

0,07

0,003

Примеры решения задач


Пример 1. Выпадет ли осадок при смешивании равных объемов AgNO3 и NaCl, если концентрации обоих растворов 2·10-2 моль/л. ПРAgCl = 1,56·10-10.

Решение. Осадок выпадет в том случае, если произведение концентраций его ионов превысит табличное значение ПР. При сливании равных объемов солей общий объем раствора увеличивается вдвое, а концентрация ионов Ag+ и Сl- уменьшается в 2 раза и составит [Ag+] = [Сl-] = 10-2 моль/л. Тогда произведение концентраций ионов:

[Ag+] · [Сl-] = 10-2 · 10-2 = 10-4 моль/л.

Т.к. 10-4 > 1,56·10-10, то делаем вывод, что осадок выпадает, т.к. произведение концентраций ионов превышает величину ПРАgCl.

Пример 2. Произведение растворимости РbI2 при 20°С равно 8·10-9. Вычислить растворимость соли в моль/л и г/л при указанной температуре.

Решение. РbI2  Рb2++ 2 I-

Обозначим растворимость РbI2 через Р (моль/л).

Тогда [Рb2+] = Р моль/л , [I-] = 2 Р моль/л

ПР= [Рb2+] · [I-]2 = Р · (2Р)2 = 4P3 моль/л

P = = = = 1,26·10-3 (моль/л)

M= 461 г/моль; Р(г/л) = P(моль/л)·M(г/моль) = 1,26·10-3·461 = 0,58 (г/л)

Пример 3. Вычислить растворимость BaSO4 в растворе KNO3, молярная концентрация которого 0,2 моль/л, и сравнить ее с растворимостью той же соли в воде. ПР = 1,1·10-10.

Решение. Задачу решаем с учетом ионной силы раствора, т.к. в растворе присутствуют ионы постороннего электролита.

[Ва2+] = [SO42+] = 1,05·10-5 (моль/л)



= = 4·10-5. Этим значением можно пренебречь по сравнению с = . Из таблицы 1 для µ = 0,2 f = 0,24 (заряд 2).

= = 0,24 Р, где Р - растворимость BaSO4 в моль/л;

ПР = · = (0,24 Р)2 = (0,24)2 · Р2.

Отсюда P = = = = 4,38·10-5 (моль/л)

Растворимость соли в воде: Р = = 1,05·10-5 (моль/л).

Таким образом, растворимость BaSO4 в 0,2 моль/л растворе КNО3 увеличилась в = 4,17 раза.

Увеличение растворимости BaSO4 в присутствии КNО3 - пример «солевого эффекта».

Пример 4. Вычислить растворимость BaSO4 в растворе K2SO4 с молярной концентрацией 0,01 моль/л и сравнить ее с растворимостью в воде. ПР=1,1·10-10.

Решение. Обозначим [Ва2+] = Р (моль/л), тогда [SO42-] = Р + 0,01 (моль/л), где 0,01 моль/л - дополнительная концентрация SO42--ионов за счет ионизации K2SO4. Ионная сила раствора определяется практически только концентрацией K2SO4, т.к. растворимость BaSO4 очень мала и ионной силой насыщенного раствора BaSO4 можно пренебречь (см. пример 3)



Из таблицы 1 для µ = 0,03 f = 0,5532

ПРBaSO4 = ·= 0,55P · 0,55(Р + 0,01) = 0,55Р·(0,55Р+0,0055), где Р = 1,05·10-5 (моль/л).

В скобках второе слагаемое (0,0055) значительно больше первого (0,55·1,05·10-5), поэтому последним пренебрегаем.

P = = 3,64·10-8 (моль/л)

Растворимость BaSO4 понижается в присутствии электролита с одноименным ионом по сравнению с водой в = 290 раз

Контрольное задание № 1
Качественный анализ. Гетерогенные равновесия


  1. Написать уравнения реакций обнаружения катионов и анионов, перечисленные в методических указаниях, обратить внимание на условия их выполнения. Отметить фармакопейные реакции.

  2. Написать уравнения реакций анионов с групповыми реагентами и реакции обнаружения, перечисленные в методических указаниях. Отметить фармакопейные реакции.

  3. Назвать групповой реагент на III группу катионов. Написать уравнения реакций осаждения и растворения осадков.

  4. Как проводится маскировка ионов? Приведите примеры.

  5. Каковы условия образования и растворения осадков? Использование величины ПР для решения вопроса образования и растворения осадков.

  6. Насыщенный раствор ВаСrO4 содержит 1,5·10-5 молей соли в 1 литре раствора. Вычислить ПР этой соли.

  7. Смешаны равные объемы растворов кальций хлорида и натрий сульфата с молярной концентрацией эквивалента 0,01 моль/л. Образуется ли осадок кальция сульфата? ПР CaSO4 = l,310-4.

  8. Вычислить растворимость (в моль/л) ВаСО3 (ПР = 5,1·10-9) в растворе NaCl, молярная концентрация которого 0,02 моль/л. Сравнить ее с растворимостью ВаСО3 в воде. Задачу решить с учетом активности ионов.



1   2   3   4   5   6

Похожие:

Методические указания по аналитической химии для студентов заочного отделения фармацевтического факультета. Вариант 3 / О. К. Тихонова, Н. iconПлан практических занятий для студентов фармацевтического факультета заочного отделения
Знакомство с кафедрой фармацевтической химии с курсами аналитической и токсикологической химии, системой обучения дисциплины. Инструктаж...

Методические указания по аналитической химии для студентов заочного отделения фармацевтического факультета. Вариант 3 / О. К. Тихонова, Н. iconМетодические указания по общей гигиене для студентов 3 курса заочного отделения фармацевтического факультета
Методические указания предназначены для самостоятельной работы студентов 3 курса заочного отделения фармацевтического факультета....

Методические указания по аналитической химии для студентов заочного отделения фармацевтического факультета. Вариант 3 / О. К. Тихонова, Н. iconЭкзаменационные вопросы по аналитической химии для студентов заочного отделения фармацевтического факультета
Основные понятия аналитической химии: метод и методика анализа; качественный и количественный анализ; элементный, функциональный,...

Методические указания по аналитической химии для студентов заочного отделения фармацевтического факультета. Вариант 3 / О. К. Тихонова, Н. iconМетодические рекомендации и контрольные задания для студентов I курса заочного отделения фармацевтического факультета по курсу «Общая и неорганическая химия» Омск 2004 г
Методические рекомендации и контрольные задания для студентов I курса заочного отделения фармацевтического факультета по курсу «Общей...

Методические указания по аналитической химии для студентов заочного отделения фармацевтического факультета. Вариант 3 / О. К. Тихонова, Н. iconВопросы к экзамену по курсу аналитической химии для студентов II курса фармацевтического факультета на 2011 -2012 учебный год
Аналитическая химия и химический анализ. Задачи аналитической химии в биологии и медицине. Основные разделы современной аналитической...

Методические указания по аналитической химии для студентов заочного отделения фармацевтического факультета. Вариант 3 / О. К. Тихонова, Н. iconТесты по физической и коллоидной химии для студентов 2 курса фармацевтического факультета Заочного отделения

Методические указания по аналитической химии для студентов заочного отделения фармацевтического факультета. Вариант 3 / О. К. Тихонова, Н. iconКачественный анализ
Глушкова Е. М. Качественный анализ. Методические указания для студентов 2-го курса фармацевтического факультета по аналитической...

Методические указания по аналитической химии для студентов заочного отделения фармацевтического факультета. Вариант 3 / О. К. Тихонова, Н. iconМетодические рекомендации и контрольные задания для студентов 3 курса заочного отделения фармацевтического факультета по курсу «психология и педагогика» Омск 2004
Ю. О. Мазур. Методические рекомендации и контрольные задания для студентов 3 курса заочного отделения фармацевтического факультета...

Методические указания по аналитической химии для студентов заочного отделения фармацевтического факультета. Вариант 3 / О. К. Тихонова, Н. iconМетодические указания, программа и контрольные задания
Физическая и коллоидная химия: методические указания, программа и контрольные задания (для студентов заочного отделения фармацевтического...

Методические указания по аналитической химии для студентов заочного отделения фармацевтического факультета. Вариант 3 / О. К. Тихонова, Н. iconПланы лекций и практических занятий по аналитической химии для студентов заочного отделения
Предмет, задачи и методы аналитической химии. Основные понятия, объекты и области применения аналитической химии. Теоретические основы...


Разместите кнопку на своём сайте:
lib.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©lib.convdocs.org 2012
обратиться к администрации
lib.convdocs.org
Главная страница