Химические методы анализа
Вопросы к экзамену по аналитической химии для студентов ИТФ.
Введение.
1. Предмет и задачи аналитической химии.
2. Цели и задачи качественного и количественного анализа.
3. Структура современной аналитической химии.
4. Классификация методов анализа.
5. Общая схема аналитического определения.
6. Аналитический сигнал. Способы определения количества компонента.
7. Метрологические основы аналитической химии. Статистическая обработка результатов.
Качественный анализ.
1. Типы аналитических химических реакций.
2. Предел обнаружения.
3. Условия проведения аналитических реакций.
4. Систематический анализ.
5. Дробный анализ.
6. Сульфидная классификация катионов.
7. Кислотно-основная классификация катионов.
8. Аммиачно-фосфатная классификация катионов.
9. Аналитическая классификация анионов. Общая характеристика анионов
1-3 групп.
10. Качественные реакции на катионы 1-ой аналитической группы.
11. Качественные реакции на катионы 2-ой аналитической группы.
12. Качественные реакции на катионы 3-ей аналитической группы.
13. Качественные реакции на анионы 1-ой аналитической группы.
14. Качественные реакции на анионы 2-ой аналитической группы.
15. Качественные реакции на анионы 3-ей аналитической группы.
16. Систематический ход анализа катионов 1-2 аналитической групп.
17. Анализ смеси катионов 3-ей аналитической группы.
18. Анализ смеси анионов.
19. Анализ неизвестного вещества.
20. Техника эксперимента. Макро-,полумикро-,микро-,и ультрамикроанализ. 21. Использование ОВР в качественном анализе.
22. Использование реакций комплексообразования в качественном анализе.
23. Коллоидообразование и его роль в качественном анализе.
24. Техника эксперимента в качественном анализе.
25. Общая характеристика 1-ой, 2-ой, 3-ей групп катионов.
26. Оптимальные условия осаждения катионов 2-ой группы.
27. Теоретические основы осаждения сульфидов. Оптимальные условия
осаждения катионов 3-ей группы.
28. Систематический ход анализа катионов 1-3 групп в отсутствии и
присутствии фосфат-ионов.
29. Анализ смеси солей.
30. Предложите схему разделения катионов при помощи общих и групповых реагентов. напишите уравнения реакций и укажите условия их проведения:
а)Na+, Ba2+, Cr3+, Cu2+
в)Mg2+, Al3+, Zn2+, Sn2+
г)Ca2+, Sr2+, Fe3+, K+.
Общие теоретические основы аналитической химии.
1. Растворы протолитов.
2. Вычисление рН растворов слабых кислот и оснований.
3. Вычисление рН растворов сильных кислот и оснований.
4. Вычисление рН растворов гидролизующихся солей.
5. Расчет рН буферных растворов.
6. Растворимость и ПР. Последовательность образования осадка.
7. Условия образования и растворения осадков.
8. Влияние ионной силы на растворимость осадков.
9. Влияние одноименных ионов на растворимость осадков.
10. Влияние рН среды и комплексообразующего реагента на растворимость осадка.
11. Реакции комплексообразования в аналитической химии. Устойчивость комплексов.
12. Полидентатные лиганды. Хелатные комплексы, их использование в аналитической химии.
13. Использование окислительно-восстановительных реакций в аналитической химии.
14. Направление ОВ реакций.
15. Влияние рН на протекание ОВР.
16. Влияние образования малорастворимого соединения на протекание ОВР.
17. Влияние комплексообразования на протекание ОВР.
18. Константы равновесия ОВ реакций. Скорость ОВ реакций.
19. Применение органических реагентов в аналитической химии( в качественном и количественном анализе).
20. Особенности органических реагентов (высокая чувствительность и избирательность).
21. Применение органических соединений для обнаружения, маскировки, растворения, экстракции, соосаждения.
Химические методы анализа.
1. Гравиметрический метод анализа. Сущность и основные операции метода. Расчет результатов анализа.
2. Классификация гравиметрических методов анализа – методы осаждения , прямые и косвенные, методы отгонки, методы выделения. Общая схема аналитического определения по методу осаждения.
3. Механизм образования осадков. Процессы коагуляции и пептизации при образовании осадков.
4. Оптимальные условия осаждения кристаллических и аморфных осадков. Влияние различных факторов на полноту осаждения.
5. Соосаждение , его роль в химическом анализе. Типы соосаждения и очистки осадков от окклюдированных и адсорбированных примесей. Осаждение с коллектором. Неорганические и органические коллекторы.
6. Правила преимущественной адсорбции (Панета-Фаянса-Гана).
7.Аналитические возможности, достоинства и недостатки гравиметрического метода анализа.
8. Титриметрический метод анализа. Принцип титриметрии. Фиксирование конечной точки титрования.
9.Общая схема титриметрического анализа. Требования к реакциям, используемым в титриметрическом анализе.
10.Приготовление стандартных растворов. Первичные и вторичные стандарты.
11.Способы выражения концентрации растворов. Титр, титр по определяемому веществу. Расчеты в титриметрическом методе анализа.
12. Классификация титриметрических методов анализа. Способы титрования.
13. Метод кислотно-основного титрования. Характеристика и аналитические возможности метода.
14. Индикаторы метода, требования к ним. Теория индикаторов. Основное уравнение теории индикаторов. Основные количественные характеристики индикаторов : интервал перехода, показатель титрования. Универсальные и смешанные индикаторы.
15. Общие сведения о кривых титрования. Скачок на кривой титрования. Факторы, которые влияют на величину скачка. Правило выбора индикатора.
16. Общий подход к расчету кривых титрования. Кривые титрования метода нейтрализации. Влияние силы электролита, концентрации, температуры на величину скачка.
17. Кривые титрования сильных и слабых кислот основаниями, сильных и слабых оснований кислотами.
18. Кривые титрования солей слабых кислот и солей слабых оснований.
19. Кривые титрования многоосновных кислот и их солей.
20. Кривые титрования смесей кислот, смесей оснований смесей кислота и соль, основание и соль.
21.Индикаторные ошибки титрования. Причины их. Классификация индикаторных ошибок метода кислотно-основного титрования.
22.Общий подход к расчету индикаторных ошибок. Расчет водородной, гидроксидной, кислотной, основной и солевой ошибок.
23. Осадительное титрование. Сущность метода. Требования, предъявляемые к реакциям в методе осадительного титрования. Классификация методов осадительного титрования.
24.Способы проведения осадительного титрования. Кривые осадительного титрования . Влияние различных факторов на скачок кривой .
25.Индикаторы метода осадительного титрования. Механизм действия адсорбционных индикаторов.
26.Общая характеристика и классификация методов ОВ титрования. Требования к ОВР, которые применяются в титриметрическом методе анализа. Расчет факторов эквивалентности.
27. Скорость ОВР, факторы, которые на нее влияют. Автокаталитические и индуцированные реакции, их роль в химическом анализе.
28. Кривые ОВ титрования. Общий подход к их расчету. Факторы, которые влияют на величину скачка. Расчет кривой титрования восстановителя окислителем и наоборот.
29.Сравнительная характеристика кривых ОВ и кислотно-основного титрования.
30.Способы фиксирования к.т.т. Безиндикаторное титрование. ОВ индикаторы, механизм их действия, интервал перехода. Правило выбора индикатора. Индикаторные ошибки титрования, их причины, расчет.
31. Сущность метода перманганатометрии. Основные реакции. Стандартные и вспомогательные растворы. Фиксирование точки эквивалентности.
32.Условия проведения перманганатометрических определений. Аналитические возможности , достоинства и недостатки метода.
33.Приготовление и стандартизация рабочего раствора метода, условия хранения. Определение различных веществ методом перманганатометрии. Схемы анализа для каждого случая.
34.Иодометрия. Сущность метода. Стандартные и вспомогательные растворы метода, их приготовление и условия хранения.
35.Фиксирование точки эквивалентности. Условия проведения иодометрических определений.
36.Аналитические возможности, достоинства и недостатки иодометрического метода анализа. Определение различных веществ данным методом. Схемы анализа для каждого случая.
37.Комплексометрическое титрование. Общая характеристика и классификация методов комплексометрического титрования.
38.Комплексонометрия. сущность метода, его общая характеристика. Комплексоны, их строение и свойства.
39.Реакция взаимодействия комплексонов с ионами металлов, их стехиометрия. Побочные реакции, которые влияют на равновесие боразования комплексонатов.
40. Способы фиксирования к.т.т. Металлохромные индикаторы, механизм их действия, интервал перехода, правило выбора.
41. Кривые комплексонометрического титрования. Расчет кривых при рН 10. Расчет кривых в более сложных случаях, когда в растворе пртекают побочные реакции. Коэффициенты побочных реакций по металлу, по лиганду 
. Условные константы устойчивости комплексонатов. Факторы, которые влияют на величину скачка.
42.Стандартные и вспомогательные растворы метода, их приготовление и условия хранения.
43.Аналитические возможности и достоинства комплексонометрического метода анализа. Приемы комплексонометрического титрования. Определение ионов многовалентных металлов, щелочных металлов, анионов. Схемы анализа для каждого случая.