Практическое занятие №1



Скачать 177.24 Kb.
Дата09.08.2019
Размер177.24 Kb.
#127097
ТипЛитература


Курс

"Аналитическая химия" для студентов БХФ ПО направлению подготовки бакалавров 020400 "Биология"

Учебно-методические материалы
Основная литература.


  1. В.Н. Алексеев. Курс качественного химического полумикроанализа. – М.: Химия, 1973.

  2. В.Н. Алексеев. Количественный анализ. – М.: Химия, 1972.


Дополнительная литература.


  1. Н.Я. Логинов, А.Г. Воскресенский, И.С. Слободкин. Аналитическая химия. – М.: Просвещение, 1979.

  2. Ю.Я.Харитонов. Аналитическая химия. Аналитика. Ч. 1. Общие теоретические вопросы. Качественный анализ. – М.: Высщ. шк., 2005.

  3. В.П. Васильев. Аналитическая химия. Т. 1, 2. – М.: Высш. шк., 2002.

  4. В.П. Васильев, Р.П. Морозова, Л.А. Кочергина. Аналитическая химия. Лабораторный практикум. – М.: Дрофа, 2004.

  5. Л.Я. Цитович. Аналитическая химия. – М.: Высш. шк., 1993.

  6. Основы аналитической химии. / Под ред. Ю.А. Золотова. Т. 1, 2. – М.: Высш. шк., 2001.

  7. Я.И. Коренман, Р.П. Лисицкая. Практикум по аналитической химии. – Воронеж: Воронеж. гос. технол. акад., 2002.


Сборники задач и методических материалов.


  1. А.Г. Воскресенский и др. Сборник задач и вопросов по аналитической химии. – М.: Высш. шк., 1985.

  2. Н.Я. Логинов и др. Сборник задач и упражнений по качественному анализу. – М.: Просвещение, 1976.

  3. В.П. Васильев, Л.А. Кочергина, Т.Д. Орлова. Аналитическая химия. Сборник вопросов, упражнений и задач. – М.: Дрофа, 2004.


ПЛАН ЗАНЯТИЙ

по курсу "Аналитическая химия"

для студентов БХФ по направлению подготовки бакалавров

020400 "Биология" на 2011/2012 учебный год

КАЧЕСТВЕННЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ

1-я неделя

30 января – 4 февраля 2012 года

Лекционное занятие1 (4 часа)

  1. Введение в аналитическую химию. Классификация методов аналитической химии.

  2. Качественный химический анализ. Характеристика аналитических реагентов. Чувствительность аналитических реакций. Способы повышения чувствительности аналитических реакций. Дробный и систематический анализ.

  3. Теории кислот и оснований.

  4. Гомогенные химические равновесия.

    1. Понятия степени и константы диссоциации, реальные и идеальные системы, активность, коэффициент активности, ионная сила раствора.

    2. Ионизация воды. Водородный показатель рН. Расчет pH в водных растворах кислот и оснований. Значение рН в химическом анализе.

    3. Буферные растворы, рН буферных растворов, буферная емкость. Значение буферных растворов в химическом анализе.

    4. Гидролиз. Количественные характеристики процесса гидролиза: расчет pH в водных растворах гидролизующихся солей, константа и степень гидролиза. Значение гидролиза в химическом анализе.

Лабораторное занятие (1 час)

Повторный инструктаж по технике безопасности при работе в химической лаборатории.



Решение задач (1 час)

Чувствительность аналитических реакций

Аудиторное занятие

  1. Открываемый минимум ионов натрия дигидроантимонатом калия равен 0,3 мкг, минимальный объем исследуемого раствора 9,910–4 см3. Вычислите предельное разбавление раствора для этой реакции.

  2. Предельная концентрация катионов калия К+ в растворе для реакции с гексанитрокобальтатом(III) натрия равна 1 : 13000 г/ см3. Какую навеску нитрата калия надо взять для приготовления 1 дм3 этого раствора?

Домашнее задание

  1. Открываемый минимум ионов Ag+ хроматом калия равен 0,15 мкг. Предельное разбавление раствора 6500 мл/г. Вычислить минимальный объем исследуемого раствора.

  2. Микрокристаллоскопическая реакция открытия ионов Ва2+ с раствором серной кислоты удается с раствором объемом 0,001 см3. Предельное разбавление равно 20000 см3/г. Вычислить открываемый минимум.

  3. Для определения чувствительности реакции на ион Pb2+ с иодидом калия был приготовлен раствор нитрата свинца(II), содержащий 1 г Pb2+ в 1 дм3 этого раствора. Было найдено, что при разбавлении этого раствора в 14 раз реакция удается. Определить открываемый минимум и предельное разбавление этой реакции при условии, что она удается с каплей раствора объемом 9,81–4 см3.

  4. Для обнаружения ионов свинца Со2+ в растворе используют следующие органические реагенты. Внесите в таблицу недостающие данные и сделайте выводы о сравнительной чувствительности приведенных реакций обнаружения ионов свинца.

Реагент

m, мкг

Clim, г/см3

Vmin, см3

Роданид аммония

3

1 : 1000000

?

1-Нитрозо-2-нафтол

?

1 : 1000000

0,05

Дитиооксамид

0,03

?

0,048

"Сильные и слабые электролиты: равновесия в растворах слабых электролитов,
понятие степени диссоциации, константы диссоциации, понятие активности ионов.
Расчет рН раствора слабого электролита"

Аудиторное занятие

  1. Определить и сопоставить концентрации ионов водорода в растворах 0,01 М HCl и 0,01 М уксусной кислоты.

  2. Определить концентрацию ионов водорода в 0,2 М растворе муравьиной кислоты HCOOH, если
    ион = 3%.

  3. Рассчитать, как изменится степень ионизации 0,15 М раствора синильной кислоты при разбавлении его в 2 раза.

Домашнее задание

  1. Определить степень ионизации в 0,12 М растворе азотистой кислоты HNO2.

  2. Определить константу ионизации уксусной кислоты, если степень ионизации в 0,12 моль/дм3 раствора ее равна 1,21%.

  3. Определить степень ионизации гидроксида аммония в 0,1 М растворе.

  4. Вычислить концентрацию ионов водорода в 6%-м растворе соляной кислоты.

  5. Вычислите молярную концентрацию раствора уксусной кислоты, степень диссоциации кислоты в котором составляет 1,86%.

  6. Вычислить, как изменится степень ионизации 0,05 М раствора муравьиной кислоты при разбавлении в 3 раза.

2-я неделя

6-11 февраля 2012 года

Лекционное занятие (2 часа)

  1. Гомогенные химические равновесия.

    1. Равновесие в растворах комплексных соединений. Использование комплексных соединений для обнаружения, маскирования, разделения, концентрирования. Константы устойчивости (нестойкости) комплексных соединений. Факторы, влияющие на комплексообразование: концентрация лиганда, pH, наличие постороннего лиганда (конкуренция), растворитель.

  1. Гетерогенные химические равновесия. Понятие растворимости веществ, произведение растворимости. Условия образования осадка. Факторы, влияющие на растворимость: ионная сила, pH, комплексообразование, окисление-восстановление, температура, растворитель. Применение реакций осаждения в химическом анализе.

Лабораторное занятие (4 часа)

Лабораторная работа № 1. Техника выполнения аналитических реакций.

Опыт 1. Реакции окрашивания пламени.

Опыт 2. Реакции в газовой камере.

Опыт 3. Микрокристаллоскопические реакции.

Опыт 4. Капельные реакции.

Опыт 5. Метод растирания порошков.

Лабораторная работа № 2. Дробный и систематический качественный химический анализ.



3-я неделя

13-18 февраля 2012 года

Решение задач (2 часа)

Буферные растворы

Аудиторные занятия

  1. Вычислите рН буферной смеси, содержащей 0,01 моль уксусной кислоты и 0,5 моль ацетата натрия.

  2. При приготовлении формиатной буферной смеси 100 см3 23 н. раствора муравьиной кислоты смешали с 30 см3 15 н. раствора формиата калия. Вычислите рН полученной смеси.

Домашнее задание

  1. Вычислите рОН и рН буферной смеси, содержащей 0,1 моль гидроксида и 0,01 моль хлорида аммония.

  2. Вычислите концентрацию ионов Н+ и рН раствора, полученного путем смешивания 25 см3 0,03 М раствора фтороводородной кислоты и 40 см3 0,2 М раствора фторида калия.

  3. Вычислите необходимое соотношение Ссоли : Скислоты для формиатного буфера, чтобы получить раствор с рН 4,0.

Гидролиз. Количественные характеристики гидролиза.

Аудиторные занятия

  1. Рассчитайте константу гидролиза, степень гидролиза и рН в 0,1 М растворе ацетата натрия.

  2. Рассчитайте константу гидролиза, степень гидролиза и рН в 0,1 М растворе хлорида аммония.

Домашнее задание

  1. Вычислите константу гидролиза, степень гидролиза и рН в 1 М растворе гидросульфита натрия.

  2. Рассчитайте константу гидролиза, степень гидролиза и рН в 0,1 М растворе ацетата аммония.

4-я неделя

20-25 февраля 2012 года

Лекционное занятие (2 часа)

  1. Окислительно-восстановительное равновесие. Стандартные электродные потенциалы. Направление протекания окислительно-восстановительной реакции. Использование ОВР в анализе. Уравнение Нернста. Факторы, влияющие на окислительно-восстановительный потенциал: соотношение концентраций окисленной и восстановленной форм, комплексообразование, осаждение, pH, температура.

Лабораторное занятие (4 часа)

Лабораторная работа № 3. Анализ смеси катионов.



Лабораторная работа № 4. Анализ смеси анионов.

5-я неделя

27 февраля – 3 марта 2012 года

Решение задач (2 часа)

Комплексные соединения.

Аудиторные занятия

  1. Вычислить концентрацию каждого продукта диссоциации в 0,1 М растворе [Zn(NH3)4]Cl2.

  2. Вычислите концентрацию ионов Co2+ в 0,01 М растворе хлорида кобальта(II), содержащем 1 М H3NH2O.

Домашнее задание

  1. Вычислите концентрацию ионов меди(II), если в 100 см3 раствора содержится 0,16 г CuSO4 и 0,6 г аммиака.

  2. Во сколько раз концентрация ионов серебра в 0,1 М растворе [Ag(NH3)2]+ больше, чем в таком же растворе, но содержащем избыток аммиака в 0,1 М?

Гетерогенные равновесия

Аудиторные занятия

  1. Рассчитать произведение растворимости, если в 100 см3 воды растворимость составляет:

а) 0,058 г Hg2SO4; б) 2,3310–4 г BaSO4.

  1. Вычислить растворимость Hg2Cl2 в воде по значению его произведения растворимости.

  2. Вычислить и сравнить растворимость (моль/дм3) AgCl в воде и в 0,01 М КCl.

Домашнее задание

  1. Рассчитать произведение растворимости, если в 100 мл воды растворимость составляет:

а) 3,210–3 г Ag2СO3; б) 6,810–16 г Ag2S.

  1. Вычислить растворимость Ca3(PO4)2 в воде по ПР.

  2. Какая из двух сравниваемых солей более растворима в воде: BaSO4 или СaSO4.

  3. Вычислить и сравнить растворимость (моль/дм3) PbCrO4 в воде, в 0,1 М К2CrO4 и в 0,2 М Pb(NO3)2.

  4. К 10 см3 0,0001 М растворе K[Ag(CN)2] прилили равный объем 0,01 М растворе хромата серебра. Вычислите, выпадет ли осадок хромата серебра.

6-я неделя

5-10 марта 2012 года

КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ

Лекционное занятие (2 часа)

  1. Количественный химический анализ. Методы количественного анализа. Сущность титриметрического (объемного) анализа. Классификация титриметрических методов анализа: по типу реакции, лежащей в основе определения, по способу фиксирования конечной точки титрования, по способу титрования. Растворы в титриметрическом анализе, их стандартизация. Требования, предъявляемые к реакциям в титриметрии. Расчеты в титриметрии.

  2. Кислотно-основное титрование (протолитометрии). Теоретические и практические возможности метода. Рабочие растворы в кислотно-основном титровании. Индикаторы в методе кислотно-основного титрования, теории индикаторов (ионная, ионно-хромофорная), интервал перехода окраски индикаторов, выбор индикатора. Обратное титрование и титрование заместителя в кислотно-основном титровании.

Лабораторное занятие (4 часа)

Лабораторная работа № 5. Анализ сухих солей.



7-я неделя

12-17 марта 2012 года

Решение задач (2 часа)

Окислительно-восстановительные процессы.

Аудиторные занятия

  1. Определить молярную массу эквивалента окислителя и восстановителя в реакциях:

а). ; б). .

  1. Вычислить константы равновесия окислительно-восстановительных реакций:

а). ; б). .

  1. Рассчитать окислительно-восстановительный потенциал в растворе, содержащем:

а). [MnO4] = 1 моль/дм3, [Mn2+] = 0,1 моль/дм3, [H+] = 1·10–3 моль/дм3;

б). [MnO4] = 0,2 моль/дм3, [Mn2+] = 0,1 моль/дм3, рH = 5.



  1. Вычислить потенциал никелевого электрода в растворе, содержащем 0,1 моль/дм3 хлорида никеля(II) и 2,6 моль/дм3 аммиака.

  2. Вычислить потенциал серебряного электрода в системе, содержащей насыщенный раствор хлорида серебра и 1 М хлорид калия.

Домашнее занятие.

  1. Определить молярную массу эквивалента окислителя и восстановителя в реакциях:

а). ; б). .

  1. Вычислить константы равновесия окислительно-восстановительных реакций:

а). ; б). .

  1. Рассчитать окислительно-восстановительный потенциал в растворе, содержащем:

а). [Cr2O72–]= 1 моль/дм3, [Cr3+] = 0,1 моль/дм3, pH = 2;

б). 0,1 моль/дм3 КMnO4, 0,01 моль/дм3 NaOH и MnO2(тв).



  1. Вычислить потенциал серебряного электрода в растворе, содержащем 17 г/дм3 нитрата серебра и 1,2 моль/дм3 аммиака.

  2. Вычислить потенциал кадмиевого электрода в системе, содержащей CdCO3(тв.) и 56 г/дм3 Na2CO3.

8-я неделя

19-24 марта 2012 года

Лекционное занятие (2 часа)

  1. Комплексометрия. Теоретические и практические возможности метода. Требования, предъявляемые к реакциям в комплексометрии. Комплексонометрия (хелатометрия). Преимущества метода в сравнении с комплексометрическим титрованием. Комплексоны. Этилендиаминтетрауксусная кислота и ее производные как лиганды. Структура омплексных соединений катионов металлов с комплексонами. Влияние кислотности среды на комплексонометрическое титрование. Способы фиксирования конечной точки титрования, индикаторы хелатометрического титрования. Способы хелатометрического титрования. Практическое применение хелатометрии.


Контрольная работа № 1. "Качественный химический анализ" (2 часа)

Отчет по качественному анализу (2 часа)

9-я неделя.

26-31 марта 2012 года

Решение задач (2 часа). "Протолитометрия (кислотно-основное титрование)"2

10-я неделя

2-7 апреля 2012 года

Лекционное занятие (2 часа)

  1. Окислительно-восстановительное титрование (редоксметрия). Возможности метода. Требования, предъявляемые к реакциям в редоксметрии. Классификация методов окислительно-восстановительного титрования. Способы фиксирования конечной точки титрования в редоксметрии. Индикаторы окислительно-восстановительного титрования.

    1. Перманганатометрия: рабочие растворы, индикаторы в перманганатометрии, установление нормальности и титра перманганата калия по щавелевой кислоте; применение перманганатометрии для определения восстановителей прямым титрованием, окислителей обратным титрованием или титрованием заместителя, индифферентных веществ обратным титрованием или титрованием заместителя.

Лабораторное занятие (4 часа)

Лабораторная работа № 6. Определение кислотности молока.

Лабораторная работа № 7. Определение временной жесткости воды.

11-я неделя.

9-14 апреля 2012 года

Решение задач (2 часа). "Комплексонометрическое титрование"

12-я неделя

16-21 апреля 2012 года

Лекционное занятие (2 часа)


  1. Окислительно-восстановительное титрование (редоксметрия). Возможности метода. Требования, предъявляемые к реакциям в редоксметрии. Классификация методов окислительно-восстановительного титрования. Способы фиксирования конечной точки титрования в редоксметрии. Индикаторы окислительно-восстановительного титрования.

    1. Йодометрия: рабочие растворы (растворы йода и тиосульфата натрия), установление титра раствора тиосульфата натрия, индикаторы в йодометрии, практическое применение йодометрии.

  2. Седиметрия. Возможности метода. Требования, предъявляемые к реакциям в седиметрии. Классификация методов. Рабочие растворы в седиметрии. Методы фиксирования конечной точки титрования в осадительном титровании.

Лабораторное занятие (4 часа)

Лабораторная работа № 8. Определение общей жесткости воды.

Лабораторная работа № 9. Определение содержания железа(II) в соли Mора.

13-я неделя.

23-28 апреля 2012 года

Решение задач (2 часа). "Редоксметрия (окислительно-восстановительное титрование)"

14-я неделя

30 апреля – 5 мая 2012 года

Лабораторное занятие (4 часа)

Лабораторная работа № 10. Определение содержания растворенного в воде кислорода.

Лабораторная работа № 11. Определение содержания хлоридов в почве.

15-я неделя.

7-12 мая апреля 2012 года

Решение задач (2 часа). "Седиметрия (осадительное титрование) "

16-я неделя.

7-12 мая апреля 2012 года

Консультация по дисциплине (по расписанию лекции) (2 часа)

Контрольная работа № 2. "Количественный химический анализ" (2 часа)

Отчет по количественному анализу (2 часа)

Таблица 1. Константы диссоциации некоторых слабых электролитов




Формула электролита

Кi

Кd

d

Формула электролита

Кi

Кd

d

Кислоты

H2CO3

К1

4,510–7

6,35

СH3СООН

К1

1,7410–5

4,76




К2

4,810–11

10,32

HСООН

К1

1,7810–4

3,75

HF

К1

6,810–4

3,17

HCN

К1

5,0110–10

9,30

H2SO3

К1

1,410–2

1,85

HNO2

К1

6,9010–4

3,16

Основания













NH4

К1

1,7610–5

4,75

Таблица 2. Термодинамические значения произведения растворимости некоторых труднорастворимых электролитов при 25С




Формула электролита

ПР

Формула электролита

ПР

Формула электролита

ПР

AgBr

5,3010–13

BaSO4

1,1010–10

Hg2Cl2

1,3210–18

AgCl

1,7810–10

СаC2O4

2,2910–9

Hg2SO4

6,7610–7

Ag2СO3

8,1310–12

Ca3(PO4)2

1,0010–26

PbCrO4

1,1810–14

Ag2СrO4

1,1010–12

СaSO4

9,1210–6

PbSO4

1,6010–8

Ag2S

6,3110–50

CdCO3

5,2010–12






Таблица 3. Стандартные электродные потенциалы по отношению к потенциалу стандартного водородного электрода при 25С




Электродный процесс

Е, В

Электродный процесс

Е, В



+0,09



–1,57



+0,54

Fe3+ + e  Fe2+

+0,77



+1,51



+1,33



+0,94



+0,60

Ni2+ + 2e  Ni0

–0,23

Cd2+ + 2e  Cd0

–0,40

Ag+ + e  Ag0

+0,80



+1,19

Таблица 4. Константы устойчивости комплексных ионов (данные приведены для температур 25-30С)




Комплексная частица

β

lgβ

Комплексная частица

β

lgβ

[Ag(CN)2]

7,081019

19,85

[Cu(NH3)4]2+

1,071012

12,03

[Ag(S2O3)2]3–

2,881013

13,46

[Ni(NH3)4]2+

2,95107

7,47

[Ag(NH3)2]+

1,74107

7,24

[Zn(NH3)4]2+

3,85109

9,59

[Co(NH3)4]2+

1,18105

5,07













1 Данные теоретические вопросы должны быть изучены студентом до лабораторного занятия. Вопросы, выделенные в тексте курсивом в ходе лекции не рассматриваются и изучаются студентами самостоятельно с использованием литературы, список которой представлен в начале настоящего плана. По этим вопросам в начале лабораторного занятия преподавателем может быть проведена самостоятельная работа для контроля качества подготовки студента к занятию.

2 Перевощикова Н.Б., Кропачева Т.Н. Количественный химический анализ: учебно-метод. пособие для лабораторных работ. Ижевск: Изд-во «Удмуртский университет», 2011. – с.

Каталог: pub -> docs -> stud
stud -> Качественный
stud -> Тема Альдегиды и кетоны. Карбоновые кислоты и их производные Задание Методы получения и общие свойства альдегидов и кетонов
stud -> Вопросы к экзамену по органической химии, 5 семестр
stud -> Синтез и распад гликогена (гликогенез, гликогенолиз). Гормональная регуляция распада гликогена
stud -> Лабораторная работа № окислительно-восстановительные реакции
stud -> Лабораторная работа № окислительно-восстановительные реакции
stud -> Рабочая программа по курсу «Информационное обеспечение управления»
stud -> Рабочая программа дисциплины финно-угорская ономастика по направлению подготовки 44. 03. 01 Педагогическое образование

Скачать 177.24 Kb.

Поделитесь с Вашими друзьями:




База данных защищена авторским правом ©vossta.ru 2022
обратиться к администрации

    Главная страница