I. Hemija i medicina
1. Predmet, ciljevi i zadaci analitičke hemije. Kratka istorijska skica razvoja analitičke hemije. Mjesto analitičke hemije među prirodnim naukama iu sistemu medicinskog obrazovanja.
Analitička hemija – nauka o metodama za određivanje sastava supstanci. Stavka njeno - rješavanje općih problema teorije hemijske analize, unapređenje postojećih i razvoj novih, bržih i preciznijih metoda analize (tj. teorije i prakse hemijske analize). Zadatak - razvoj teorije hemijskih i fizičko-hemijskih metoda analize, procesa i operacija u naučnim istraživanjima, unapređenje starih metoda analize, razvoj ekspresnih i daljinskih MA, razvoj metoda ultra- i mikroanalize.
U zavisnosti od predmeta proučavanja, analitička hemija podijeljena na neorgansku i organsku analizu. Analitička hemija se odnosi na primenjene nauke. Njegov praktični značaj je veoma raznolik. Koristeći metode hemijske analize otkriveni su neki zakoni - zakon konstantnosti sastava, zakon višestrukih odnosa, određene su atomske mase elemenata,
hemijski ekvivalenti, utvrđene su hemijske formule mnogih jedinjenja itd.
Analitička hemija uvelike doprinosi razvoju prirodnih nauka: geohemije, geologije, mineralogije, fizike, biologije, poljoprivredne hemije, metalurgije, hemijske tehnologije, medicine itd.
Predmet kvalitativne analize- razvoj teorijskih osnova, unapređenje postojećih i razvoj novih, naprednijih metoda za određivanje elementarnog sastava supstanci. Izazov kvalitativne analize- određivanje “kvaliteta” supstanci ili detekcija pojedinačnih elemenata ili jona koji čine jedinjenje koje se proučava.
Kvalitativne analitičke reakcije prema načinu sprovođenja dijele se na reakcije “mokri” i “suvi” način. Reakcije “mokrim” putem su od najveće važnosti. Da bi se oni izveli, ispitivana tvar se prvo mora otopiti.
U kvalitativnoj analizi koriste se samo one reakcije koje su praćene bilo kakvim vanjskim efektima koji su jasno vidljivi promatraču: promjena boje otopine; taloženje ili otapanje sedimenta; oslobađanje gasova karakterističnog mirisa ili boje.
Posebno se često koriste reakcije praćene stvaranjem precipitacije i promjenom boje otopine. Takve reakcije se nazivaju reakcije „otkrića“, budući da se uz njihovu pomoć detektuju ioni prisutni u otopini.
Reakcije se također široko koriste identifikaciju, uz pomoć kojih se provjerava ispravnost “otkrića” određenog jona. Konačno, koriste se reakcije precipitacije, koje obično odvajaju jednu grupu jona od druge ili jedan ion od drugih jona.
U zavisnosti od količine supstance koja se analizira, zapremine rastvora i tehnike izvođenja pojedinih operacija, dele se hemijske metode kvalitativne analize. za makro-, mikro-, polu-mikro i ultra-mikroanalizu i sl.
II. Kvalitativna analiza
2. Osnovni pojmovi analitičke hemije. Vrste analitičkih reakcija i reagensa. Zahtjevi za analizu, osjetljivost, selektivnost u određivanju sastava supstanci.
Analitička reakcija - chem. reakcija koja se koristi za odvajanje, detekciju i kvantifikaciju elemenata, jona, molekula. Mora biti praćen analitičkim efektom (taloženje, oslobađanje plina, promjena boje, promjena mirisa).
Po vrsti hemijskih reakcija:
Uobičajeni su– analitički signali su isti za mnoge jone. Reagens je opšti. Primjer: taloženje hidroksida, karbonata, sulfida itd.
Grupa– analitički signali su karakteristični za određenu grupu jona sličnih svojstava. Reagens je grupni. Primjer: precipitacija jona Ag+, Pb 2+ sa reagensom - hlorovodoničnom kiselinom uz stvaranje bijelih taloga AgCl, PbCl 2
Opće i grupne reakcije se koriste za izolaciju i odvajanje jona složene smjese.
Selektivno– analitički signali su isti za ograničen broj jona. Reagens je selektivan. Primjer: kada NH 4 SCN reagens djeluje na mješavinu kationa, samo dva kationa formiraju obojena kompleksna jedinjenja: krvavo crvena 3-
i plava 2-
Specifično– analitički signal je karakterističan za samo jedan ion. Reagens je specifičan. Vrlo je malo takvih reakcija.
Po vrsti analitičkog signala:
Colored
Precipitativno
Emituje gas
Microcrystalline
Po funkciji:
Reakcije detekcije (identifikacije).
Reakcije razdvajanja (odvajanja) za uklanjanje interferirajućih jona taloženjem, ekstrakcijom ili sublimacijom.
po tehnici:
Epruveta– izvodiće se u epruvetama.
Drip se izvode:
Na filter papiru
Na satnom staklu ili toboganu.
U tom slučaju na ploču ili papir se nanose 1-2 kapi analiziranog rastvora i 1-2 kapi reagensa koji daje karakterističnu boju ili formiranje kristala. Prilikom izvođenja reakcija na filter papiru koriste se adsorpcijska svojstva papira. Kap tečnosti nanesena na papir brzo se otapa kroz kapilare, a obojeni spoj se adsorbira na maloj površini lista. Ako se u otopini nalazi više tvari, njihova brzina kretanja može biti različita, što daje raspodjelu iona u obliku koncentričnih zona. Ovisno o produktu rastvorljivosti taloga - ili ovisno o konstanti stabilnosti kompleksnih spojeva: što su njihove vrijednosti veće, to je određena zona bliže centru ili centru.
Metodu kapljica razvio je sovjetski hemičar N.A. Tananaev.
Mikrokristalne reakcije zasnivaju se na stvaranju hemijskih spojeva koji imaju karakterističan oblik, boju i sposobnost prelamanja svjetlosti kristala. Izvode se na stakalcima. Da biste to učinili, nanesite 1-2 kapi ispitne otopine i 1-2 kapi reagensa uz čisto staklo kapilarnom pipetom, pažljivo ih sjedinite staklenom šipkom bez miješanja. Zatim se staklo postavlja na podijum mikroskopa i ispituje se sediment koji je nastao na licu mesta.
kontakt kapi.
Za pravilnu upotrebu u analitici reakcija treba uzeti u obzir osetljivost reakcije . Određuje se najmanjom količinom željene supstance koja se može detektovati datim reagensom u kapi rastvora (0,01-0,03 ml). Osetljivost se izražava brojnim veličinama:
Minimum otvaranja- najmanja količina supstance sadržana u ispitnom rastvoru i otvorena datim reagensom pod određenim reakcionim uslovima.
Minimalna (granična) koncentracija pokazuje pri kojoj najnižoj koncentraciji rastvora ova reakcija omogućava nedvosmisleno otkrivanje detektovane supstance u malom delu rastvora.
Ograničite razrjeđivanje- maksimalna količina razblaživača pri kojoj se supstanca još može odrediti.
zaključak: Analitička reakcija je osjetljivija, što je niži minimum otvaranja, niža je minimalna koncentracija, ali je veće maksimalno razrjeđivanje.
Fizičko-hemijske i fizičke metode koje se koriste za detekciju elemenata.Odgovara na pitanje - koje su supstance uključene u predmet. Svrha kvalitativne analize je otkrivanje određenih stvari ili njihovih komponenti u analiziranom objektu. Reakcije bi trebale biti što selektivnije (sa više komponenti) i visoko osjetljive. Kvalitativna analiza u vodenim rastvorima zasniva se na ionskim reakcijama i omogućava detekciju kationa ili anjona. Ako je objekt nov, o njemu se ništa ne zna, onda se prvo radi kvalitativna, a zatim kvantitativna analiza. Bijeli talog: . Glavne vrste hemijskih reakcija u analitičkoj hemiji: acidobazna, kompleksiranje, oksidacija-redukcija. Analitičke reakcije- praćeni su eksternim vizuelni izgled (talog, boja, izdvajanje gasa). Formiranje obojenih rastvora: Fe(3+)+3SCN(-)=Fe(SCN)3(krvavocrveno) Predmeti mogu biti u čvrstom ili tečnom stanju, tj. "suvi" i "mokri" način. Boja plamena: Na-žuta, K-ljubičasta, Rb-grimizna, B-zelena, B-zelena, Pb-plava. Češće se koristi „mokro“.
METODE kvalitativne analize dijele se na hemijske, fizičko-hemijske i fizičke. Fizičke metode na osnovu studija fizike. svetinja stvari koja se analizira. Ove metode uključuju spektralne i druge. U fizičko-hemijskim metodama tok reakcije se snima mjerenjem određene fizičke vrijednosti. Svetac regije koja se proučava. Ove metode uključuju polarografiju, kromatografiju itd. .Na hemijske metode uključuju metode zasnovane na upotrebi hemikalija. St. u proučavanim stvarima, u hemiji. kvalitetne metode analiza se koristi samo analit. reakcije. Analitičke reakcije - praćene su vanjskim reakcijama. vizuelni izgled (talog, boja, izdvajanje gasa). Bijeli talog: . Metode: predmeti mogu biti u čvrstom ili tekućem stanju. "Suho" - bojenje plamena, stvaranje slobodnih metala itd. Boja plamena: Na-žuta, K-ljubičasta, Rb-crvena, B-zelena, Pb-plava. Češće se koristi „mokro“. U zavisnosti od broja objekata imenica: makroanaliza 0,1, mikroanaliza
Metoda razlomaka zasniva se na otkrivanju jona specifičnim reakcijama koje se izvode u odvojenim porcijama rastvora koji se proučava. Svi kationi su podijeljeni u 3 grupe, uključujući s-, p- i d-elemente. U frakcionoj analizi koriste se specifične reakcije koje omogućavaju detekciju jednog jona u prisustvu svih ostalih jona.Postoji nekoliko specifičnih reakcija. Sistematska metoda je sekvencijalno razdvajanje jona i njihovo otkrivanje. Zasnovan je na činjenici da se najprije, korištenjem grupnih reagensa, mješavina jona dijeli na grupe i podgrupe, a zatim se svaki ion detektuje u tim podgrupama posebnim reakcijama. Frakciona metoda je bolja od sistematske po tome što možete uštedjeti reagense i vrijeme. Ali zato Postoji nekoliko specifičnih reakcija i uticaj interferirajućih jona se ne može eliminisati, pa se okreću sistematskoj metodi analize.
Provedba svake analitičke reakcije zahtijeva ispunjavanje određenih uvjeta za njenu provedbu, od kojih su najvažniji: koncentracija reaktanata, okruženje otopine i temperatura. Na primjer, da bi se formirao bilo koji talog, potrebno je pomoću određenog reagensa stvoriti uvjete pod kojima se dobiva prezasićeni rastvor. U prisustvu viška reagensa, reakcija se možda neće završiti i nastaviti dalje. Na primjer, kod detekcije Hg2+ jona pomoću KI prema reakciji Hg(N03)2 + 2KI → 4HgI2 + 2KN03, u slučaju viška reagensa KI, umjesto svijetlocrvenog taloga Hgl2 nastaje blijedožuti rastvor : HgI2 + 2KI -+ K2.
Osetljivost na hemijsku reakciju- najmanja količina supstance koja se može detektovati datom reakcijom ili kvantificirati datom metodom analize. Visoko osjetljiv radio-zahtijeva male količine Neosetljiva reakcija-r-cija koja zahtijeva visoko održavanje. analiza. v-a. Reakcija se zove specifično, kada dozvoljava da se jedan ion detektuje u prisustvu svih ostalih. Specifična je, na primjer, za amonijum jon reakcija: NH4Cl + KOH → NH3 + KCl + H2O.Na osjetljivost kvalitativnih reakcija utiču faktori kao što je amonijak se detektuje mirisom ili plavetnilom crvenog lakmus papira natopljenog vodom i stavljen preko epruvete. Selektivne reakcije (selektivne) - reakcije sa nekoliko komponenti.
Vreakcije-promjena koncentracije tvari u jedinicama. vrijeme (mol/l*sec) Jer koncentracija se kontinuirano mijenja s vremenom, zatim se brzina kontinuirano mijenja s vremenom Faktori koji utiču na brzinu reakcije:-1) priroda reaktanata;-2) koncentracija reaktanata. Zakon masovne akcije: brzina homogene reakcije u svakom trenutku vremena proporcionalna je proizvodu koncentracije reagujućih supstanci podignute na određenu snagu Vdirektna reakcija = K[A]^a*[B]^b, gdje je – out. molar konc. v-v., konstanta K-stope. Svaka reakcija ima svoju konstantu brzine. Redosled reakcije može imati proizvoljne vrednosti..3) Zavisnost od temperature. Brzina većine reakcija raste sa povećanjem temperature, jer povećava se broj aktivnih čestica.
Hemijska ravnoteža- stanje hemijskog sistema u kojem se jedna ili više hemijskih reakcija odvija reverzibilno, a brzine u svakom paru reakcija naprijed-nazad su jednake jedna drugoj. Za sistem u hemijskoj ravnoteži, koncentracije reagensa, temperatura i drugi parametri sistema se ne menjaju tokom vremena A2 + B2 ⇄ 2AB. Konstanta ravnoteže pokazuje koliko puta je brzina prava. reakcije> ili1 - direktna prevladava, ako je fizičko značenje K: brzina reakcije pri koncentraciji reagujućih supstanci od 1 mol/l. Ovisi o prirodi tvari i t. Ne zavisi od koncentracije. Kdirect*[A]^a*[B]^b=Cobr.[C]^c*[D]^d
Koncept masovne akcije pokazuje kako promijeniti reakcije u željenom smjeru. Treba uvećati brzina reakcije naprijed i smanjenje-reverzna reakcija. FeCl3+NH4SCN↔Fe(SCN)3(krvavocrvena)+3NH4Cl.
10) KONSTANTA RAVNOTEŽE, odnos između koncentracija produkta reakcije i polaznih supstanci, koji karakteriše HEMIJSKU RAVNOTEŽU REVERZIBILNE REAKCIJE na određenoj temperaturi.Tip ravnoteže zavisi od vrste hemikalije. reakcije.1) kiselinsko-bazne reakcije – koriste se kiseline i baze. K. ravnoteža se koristi samo za slabe kiseline i baze. Za slabe: HA=H^+ +A^- Kequal=[H]*[A]/ Za jake kiseline: BOH=B+OH Kequal=[B]*/ 2) formiranje sedimenta (heterogeni sistemi) KA(sediment, čvrsti)=K^+ +A^-(zasićeni, tečni) Kequal=[K]*[A]/ 3) formiranje kompleksnih jedinjenja. Kequal=Kimage. Kompleksi=
Krev. r-tion = Kompleks bez otpora. Za višestepene hemikalije reakcije imenica track. ravnoteža: A+3B=AB3. 1. faza: A+B=AB Kequal=[AB]/[A]*[B] 2. faza: AB+B=AB2 Kequal=/*[B] 3. faza: AB2+B=AB1/3 Opšti bilans K: : A+3B=AB2 K ukupno. jednako=/[A]*.
Zaključak: Na opštu jednakost hemijske reakcije = proizvod koraka. K.equal.
11) Kravn. zavisi od t za reakcije koje se odvijaju kroz efekat stakla. Egzotermno - sa oslobađanjem toplote, kada visi t ravnoteža se pomera ulevo, tj. Omjer reakcije naprijed se smanjuje. Endotermni - sa apsorpcijom toplote izvana. okoline, kako se t povećava, ravnoteža se pomiče udesno, tj. Kravn direktan porast reakcije. Za reakcije koje ne uključuju termički učinak, Kravn ne ovisi o t.
12) Konstanta opće ravnoteže jednaka je proizvodu koraka konstanti. Opšta hemijska reakcija:: A+3B↔AB3-višestepena. reakcija: 1) faza A+B↔AB Kravn=/[A]*[B]. 2) stepen AB+B↔AB2 Kravn= /*[B]. 3) stepen AB2+B↔AB1/3. Opća reakcija: A+3B↔AB2. Za generala jednako=/[A]*. General Kravn vam omogućava da odredite smjer kemije. reakcije. Primjer rastvaranja Fe sulfida u kiselini: FeS+2H^+= Fe^2++H2O. Faza 1: FeS↔Fe^2++S^-. Kravn=*/. K1==* Faza 2: S^2++2H+↔H2S. Kravn=/Kdis.H2S. Ukupno = K1*K2 = PRFeS/Kdis.H2S. Što je veći PR precipitata i manji Kdis elektrona koji se formira, to se direktna reakcija (otapanje taloga) potpunije javlja.
13) Elektroliti, tvari u kojima su joni prisutni u primjetnim koncentracijama, uzrokujući prolaz struje. struja (jonska provodljivost). Slabi elektroliti uključuju mnoge organske spojeve i baze u vodenim i nevodenim rastvaračima. Stepen disocijacije zavisi od prirode rastvarača, koncentracije rastvora, temperature i drugih faktora. Isti elektrolit u istoj koncentraciji, ali u različitim otapalima, formira otopine s različitim stupnjevima disocijacije. Oswaldov zakon razblaženja: Kako se koncentracija otopine smanjuje, stepen disocijacije slabog elektrolita se povećava.
14) Elektroliti, tvari u kojima su joni prisutni u primjetnim koncentracijama, uzrokujući prolaz struje. struja (jonska provodljivost).Postoje jaki i slabi.Jaki elektroliti se skoro potpuno disociraju na jone u razblaženim rastvorima. To uključuje mnoge neorganske soli, kiseline i baze koje imaju visoku disocijsku sposobnost.Koncentracija jona u otopinama jakih elektrolita je toliko visoka da se počinju pojavljivati međujonske sile interakcije. Osobine elektrolita, koje zavise od broja jona, manje su izražene. Aktivnost jona (označena a) povezana je sa njegovom koncentracijom odnosom: a = fC. gdje je f – faktor aktivnosti i ona. Chem. Aktivnost svakog jona ovisi o koncentraciji svih jona i naboja. Što su ove vrijednosti veće, to je manje hemikalija. aktivnost svakog jona. Coef. Aktivnosti jona zavise od sastava i koncentracije rastvora, od naboja i prirode jona i niza drugih uslova.
15) Ne postoji opšta teorija kiselina i baza. Za analitičke svrhe
koristiti Arrheniusovu teoriju kiselina i baza. Prema ovoj teoriji, kiseline su mačje supstance. poklanjaju H katjone, donatore. Baze su supstance koje se vezuju, akceptori. U protolitičkoj teoriji kiseline su donori protona, tj. in-va, doniranje protona. Kiseline su označene slovom a. CH3COOH ↔ H+ +CH3COO-. Osnove u ovoj teoriji su označene slovom b. Ovdje ste osnovani. može biti neutralna - HCl, H2SO4, anjonska - HCO3.HSO3, katjonska - NH4. Neutralno-HCl, Y2SO4; Anionski-YCO3, HSO3; Kationski-NH4.
16) U izrazu Ko = , gdje se naziva Ko . termodinamički konstanta ravnoteže, za idealne i neidealne sisteme zavisi od t, pritiska i prirode rastvarača. Kada se prikazuju ravnotežne koncentracije umjesto aktivnosti Kp=[C]*[D]/[A]*[B] ili K’= dobijamo konstante ravnoteže koncentracije. Na vrijednosti konstanti koncentracije utječu mnogi faktori: Ko i K'-t, tlak, priroda rastvarača (K je realna konstanta ravnoteže koncentracije, karakteriziraju položaj ravnoteže uzimajući u obzir utjecaj elektrostatičkih interakcija K' je konstanta ravnoteže uslovne koncentracije, koju karakterišu uzimajući u obzir ukupni uticaj elektrostatičkih i hemijskih interakcija). Konstante koncentracije se mogu izračunati iz termodinamičkih tako što se prvo izračunaju vrijednosti koeficijenta. aktivnost.
17) pH vrijednost - količina koja karakterizira aktivnost ili koncentraciju vodikovih jona u otopinama. Indikator vodonika je označen kao pH. Vodikov indeks numerički = negativan decimalni logaritam aktivnosti ili koncentracije vodikovih jona, izražen u molovima po litru: pH=-lg[H+] neutralni rastvor pH=7, kiseli rastvor pH 7. U vodi se određuje koncentracija vodikovih jona elektrolitičkom disocijacijom vode prema jednačini H2O=H++OH-. Konstanta disocijacije na 22°C je: 
Jonski proizvod vode- proizvod koncentracija vodikovih jona H+ i hidroksidnih jona OH− u vodi ili vodenim rastvorima Skala kiselosti rastvora:
| pH | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 |
| pOH | 14 | 13 | 12 | 11 | 10 | 9 | 8 | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 |
| Reakcija okruženje | Jako kiselo | Malo kiselo | Neutra- posteljina | Weak-crack | Jaka alkalna |
||||||||||
| kiselo | alkalna |
||||||||||||||
18) Indikatori kiselinske baze- organska jedinjenja koja mogu promijeniti boju u otopini kada se promijeni kiselost (pH). Univerzalni indikator - mješavinom nekoliko indikatora, njima su impregnirane trake "indikatorskog papira", uz pomoć kojih možete brzo odrediti kiselost vodenih otopina koje se proučavaju. Indikatori se široko koriste u titracijama u analitičkoj hemiji i biohemiji. 
Indikatori se obično koriste dodavanjem nekoliko kapi vodenog rastvora. Drugi način primjene je korištenje traka papira namočenih u otopinu indikatora (na primjer, "Univerzalni indikator").
Odrediti pH vrijednost otopina Nekoliko tehnika se široko koristi. 1) Upotreba posebnog uređaja - pH metra - omogućava vam da mjerite pH u širem opsegu i preciznije (do 0,01 pH jedinica. 2) Analitička volumetrijska metoda - kiselo-bazna titracija. Otopina poznate koncentracije (titrant) dodaje se kap po kap testnoj otopini. Kada se pomiješaju, dolazi do hemijske reakcije. Ekvivalentna tačka- trenutak u kojem se reakcija završava. 3) Utjecaj temperature na pH vrijednosti
19) Hidroliza soli– to je interakcija jona soli s vodom uz nastanak blago disocirajućih čestica. a) Sol nastaje od slabe kiseline i jake baze: pH>7
b) Sol nastaje od jake kiseline i slabe baze: pH c) Sol nastaje od slabe kiseline i slabe baze:
Protolitička ravnoteža tokom hidrolize soli, može se pomaknuti udesno ili ulijevo kada se promijeni temperatura ili se otopina razrijedi. Vrste hidrolize: hidroliza katjonom (samo kation reaguje sa vodom); hidroliza anjonom (samo anjon reaguje sa vodom); zajednička hidroliza (i kation i anion reagiraju s vodom).
20) Hidroliza soli– to je interakcija jona soli s vodom uz nastanak blago disocirajućih čestica. Faktori koji utiču na hidrolizu soli: -priroda soli; -koncentracija soli; -t (>t, >h); - pH okoline. Hidroliza soli smanjuje njihovu aktivnost u kvalitativnoj analizi. 1)(NH4)2CO3-reagens 2g. kation
Koncentrirano smanjuje se amonijev karbonat i smanjuje se aktivnost reagensa. 2)(NH4)2S-grupa reagens 3g. kation
Aktivnost amonijum sulfida se smanjuje. Primjena:- detekcija BiCL3+H2O ↔Bi(OH)2CL+HCL jona; Bi(OH)2CL →BiOCL+H2O. Vrste hidrolize: hidroliza katjonom (samo kation reaguje sa vodom); hidroliza anjonom (samo anjon reaguje sa vodom); zajednička hidroliza (i kation i anion reagiraju s vodom).
21) Hidroliza soli- ovo je hemijska interakcija jona soli sa ionima vode, što dovodi do stvaranja slabog elektrolita. Hidroliza može olakšati reakciju i ponekad ometati analizu. Postoje sljedeći načini za suzbijanje i pojačavanje hidrolize soli: 1. Dodavanje drugog elektrolita, soli ili baze u rastvor soli Da bi se poboljšala hidroliza soli, baze se dodaju da vežu H+ jone tokom procesa hidrolize. Ravnoteža reakcije se pomera ka hidrolizi soli.Da bi se suzbila hidroliza ovih soli, rastvoru se dodaju supstance, zatim: U takvoj situaciji se povećava broj H+ jona i reakcija se pomera u suprotnom smeru, tj. hidroliza soli se smanjuje.
22) Hidroliza soli- Ovo je hemikalija. interakcija jona soli sa jonima vode, što dovodi do stvaranja slabog elektrolita Hidroliza soli je reverzibilna hemijska reakcija. Njegove kvantitativne karakteristike su stepen hidrolize (h) i konstanta hidrolize (Kg). h- pokazuje koji dio soli je hidrolizovan, tj. transformiran u njegove komponente; mjereno u % ili udjelima jedinice. Stepen hidrolize nije konstantan. Kg- konstanta ravnoteže reverzibilne reakcije. Zavisi od t, ali ne ovisi o koncentraciji otopine. Kg=K(H2O)/K diss.k-ty*K diss.bas. Stepen hidrolize– omjer broja hidroliziranih molekula i ukupnog broja otopljenih molekula; h= (Chydr/Tot)·100%, gdje je Chydr broj molova hidrolizovane soli, Ctot je ukupan broj molova rastvorene soli. Stepen hidrolize soli je veći što je slabija kiselina ili baza koja je formira. Indeks vodonika, pH- mjera aktivnosti vodikovih jona u otopini i kvantitativno izražavanje njegove kiselosti, izračunato kao negativni (uzet sa suprotnim predznakom) decimalni logaritam aktivnosti vodikovih jona, izražen u molovima po litru: pH = -Lg
23) Tampon sistemi pozvao rješenja, uštedite Konstantan pH, kada se doda u rastvor ili kada se razblaži jakim jedinjenjima ili bazama. Sposobnost održavanja konstantne pH vrijednosti . akcija puferovanja. Postoje: a) kiseli - od slabih kiselina i njihovih soli (acetat); b) bazične - od slabih baza i njihovih soli (amonijak). Jedna komponenta neutralizira dodanu lužinu, druga neutralizira dodanu alkaliju. Puferi mogu biti kiseli, alkalni ili neutralni, npr. fosfatni pufer, karbonatni pufer. Za kiseli pufer: pH=pKk-ty-LgSk-ty/Sol. Za alkalni pufer: pH=14-pKosn+LgKosn/sol. Puferi su dvokomponentni sistemi. Puferske otopine su potrebne za stvaranje pH. Svaki bafer ima definiciju. pH.
24) Svaki bafer ima definiciju. pH zavisi od koncentracije komponente i njihove zapremine. pH (bak za kiselinu.)=rKk-you-Lg *Nyu k-you/Nyu sol. pH(alkalna puff.)=14-pKon.+ Lg*Nu bazična/Nu sol
Acetatni pufer: CH3COOH ↔ CH3COO+H CH3COONa ↔ CH3COO+Na
1. Dodajte malu količinu NaOH (jaka alkalija)
NaOH+CH3COOH → CH3COONa+H2O
2. Dodajte malu količinu HCL (jako)
HCL+CH3COONa ↔ CH3COOH+HCL
3. Dodajte malu količinu NaOH (lužina)
NaOH(jak)+NH4C(veoma slab)L→ NH4OH+NaCL
4. Dodajte malu količinu HCL (jake kiseline)
HCL(jaki)+NH4OH(sol) ↔ NH4CL+H2O. Puferi mogu biti kiseli, alkalni ili neutralni. Primjeri pufera: 1) fosfatni NaH2PO4 (slab) i Na2HPO4 (sol)
H2PO4 ↔ H+HPO4
Na2HPO4 → 2Na+HPO4 2) karbonat NaHCO3-slaba kiselina i Na2CO3-sol
Svaki bafer ima određeni kapacitet. Kada se u pufer dodaju velike količine kiselina i baza, može se promijeniti njegov pH. Kapacitet bafera je broj (mol) jakog spoja ili jake baze koji se mora dodati u 1 litru pufera da bi se njegov pH promijenio za 1. Što je veća koncentracija komponente, to je veći kapacitet pufera. Optimalan omjer između komponenti je 1:1
25) Buffers To su dvokomponentni sistemi, a najčešći su acetat i amonijak. Koriste se za stvaranje i održavanje supstanci.Pored toga, puferske otopine se široko koriste u hemijskim analizama i za kalibraciju pH metara.Puferske otopine igraju veliku ulogu u životu organizama, osiguravajući konstantan pH krvi i limfe. .I u kvantitativnoj analizi pri definiranju. tvrdoća vode (amonijak pufer) formula: F=N*V1/V
26) Chem. ravnoteža- stanje sistema u kat. brzina reakcije naprijed = brzina reverzne reakcije. Pomjeranje se zasniva na djelovanju masa. CH3COOH ↔ CH3COO+H (jednaki sistem)
Dodajte so sirćetne kiseline u sistem
CH3COONa ↔CH3COO+Na (jaki elektrolit)
Nakon dodavanja soli u otopinu, koncentracija acetata se povećava. Brzina obrnute reakcije se povećava, ravnoteža se pomiče ulijevo, disocijacija octene kiseline se smanjuje i ona postaje slabiji elektrolit.
27) Heterogeni sistemi- heterogeni, ravnofazni sistemi, sastoje se od dvije faze. U kvalitativnoj analizi, heterogeni sistemi se sastoje od tečnosti (faza 1), čvrste supstance (faza 2) i sedimenta. faza- agregatno stanje (tečno, čvrsto i gasovito). Heterogene se koriste u kvalitativnoj analizi za detekciju, za odvajanje supstanci, a takođe i u kvantitativnoj analizi. Područja primjene heterogenih sistema: 1) Taloženje i otapanje 2) Isparavanje i isparavanje, destilacija.
ETC.- proizvod molarnih K iona sedimenta u zasićenom rastvoru. Produkt rastvorljivosti je konstanta za heterogeni proces rastvaranja. Što je veća rastvorljivost taloga, veći je proizvod taloga . Rastvorljivost(mol/l) - koncentracija slabo rastvorljive supstance u zasićenom rastvoru pod datim uslovima.
28) Svrha kvalitativne analize je otkrivanje stvari. Najčešće su pod opsadom. Dakle, potrebno je poznavati uslove za njihovo taloženje: 1) rastvorljivost supstance. Što je niža rastvorljivost taloga, to je veća kompletnost taloženja. , ako koncentracija ne prelazi 10^-6 mol/l. 2) Količina taložnika. Što je veća koncentracija taložnika, to je veća kompletnost oborine. 3). Stepen disocijacije precipitanta. Preporučljivo je koristiti jak taložnik elektrolita. On je aktivniji. NH4-slab elektrolit i NaOH-jaki elektrolit
Mg+NaOH → Mg(OH)2+2Na
Potpunost taloženja se više budi.
NH4OH ↔ NH4+OH
NaOH ↔ Na+OH 4)pH-ra
Svaki precipitat pada na određenom pH-ra, što omogućava odvajanje jona. 5).Prisustvo stranih elektrona u rastvoru. Strani elektroliti- ne sadrže iste jone sa precipitantima i sa istaloženim ionom.
primjer:
29) Rastvorljivost slabo rastvorljivog jedinjenja. zavisi od prisustva u rastvoru jakih elektrolita koji nemaju zajednički ion sa precipitatom i imaju zajednički ion. Prisustvo jakog elektrolita koji nema ion istog imena sa precipitatom povećava rastvorljivost smanjenjem aktivnosti jona u rastvoru. Ovaj fenomen se naziva efektom soli. efekat soli - povećanje rastvorljivosti sedimenata sa stranim elektrolitima. Primjer: pH vrijednost BaSO4 u 0,1 M KNO3 se povećava za 2,2 puta.
30 ) Da bi se sediment otopio, potrebno je preko sedimenta napraviti nezasićeni rastvor. To se postiže: 1) prokuhavanjem - dodavanjem vode. Ova metoda se koristi za visoko rastvorljive precipitate. 2) oslobađanje gasa FeS↓+2HCl →FeCl2+H2S Kequal=PR(FeS)/Kdiss.N2S >>1-reakcija dolazi 3) Formiranje slabih elektrolita 4) ORR (promena naelektrisanja jona u rastvoru) Otapanje taloženja zavisi od Do ravnoteže rastvaranja precipitata, ako dođe do rastvaranja Krav.>1.
31) Kompleksiranje se široko koristi i u kvalitativnoj i u kvantitativnoj analizi, jer imaju boju.
Kompleksne veze- ovo je složena grupa; imenica. U rješenju kao jedinstvena cjelina, koja se po svjetlosti razlikuje od komponenti koje ga čine.Kompleks uključuje: centar. Atom i legende. Centralni atom- čestica oko koje se nalaze legende. Ligandi-mogu biti anjoni (hlor, bor, jod); sastav molekula može uključivati organske i neorganske. konn.. Primjer: ^2+ CI2 Donorski ligandi e.
32) Redox reakcije se široko koriste u analitičkoj hemiji iu kvalitativnoj i u kvantitativnoj analizi. Oksidacija je gubitak elektrona. Redukcija-primjena elektrona. Oksidaciono sredstvo prihvata elektrone i prelazi u redukcioni oblik Redukciono sredstvo koje odustaje od elektrona prelazi u oksidacioni oblik, stoga svaki oksidant ima odgovarajući konjugirani redukcioni agens ili obrnuto.
Vrste ORR: 1) Intermolekularne - reakcije u kojima su oksidirajući i redukcijski atomi u molekulama različitih supstanci, na primjer: H2S + Cl2 → S + 2HCl 2) Intramolekularne - reakcije u kojima su oksidirajući i redukcijski atomi u molekulima iste supstance , na primjer: NH4NO3 → N2O + 2H2O. Što je jači oksidant, to je slabiji konjugovani redukcioni agens.Koristi se u hemiji. metoda analize.
33) Sorpcijski procesi- zasnovano na apsorpciji čvrstog ili tečnog iz rastvora ili iz gasa. Stvari koje upijaju druge stvari se nazivaju. sorbent .(stvar) Sorpcija se deli na: - adsorpciju - apsorpciju supstance na površini - apsorpciju - apsorpciju supstance zapreminom sorbenta. Što je veća koncentracija supstance, veća je sorpcija. Sorbenti se dijele na molekularne (apsorbiraju molekule) i ionsko izmjenjivačke (apsorbiraju ione). Efikasnost ekstrakcije određena je koeficijentom. distribucije. Za distribuciju = S in-va (u organskoj fazi) / S in-va (u vodenoj fazi) Ekstrakcija- apsorpcija, otapanje jedne komponente. Može se koristiti za odvajanje i koncentriranje kationa i anjona.
1) Zadatak kvantitativne analize je da se utvrdi sadržaj analizirane supstance u objektu. Sadržaj se može izraziti sledećim indikatorima: 1) za čvrste materije - w (in-va) u objektu, g/t, mg/kg; 2) za tečnosti - w (in-va) u rastvoru, mol/l, g/l, itd.
Analitički zadatak hemija, uključujući broj analiza u određivanju tvari koje sadrže jedan ili drugi element - ovo je fazna analiza. Na primjer: Si može biti u obliku SiO2, AI2O3*SiO3.
Metode: hemijski (na osnovu hemijskih reakcija), fizički (na proučavanju fizičkih svojstava supstanci u zavisnosti od njihovog sastava.), hemijsko-fizički (na proučavanju fizičkih svojstava supstanci dobijenih u hemijskoj reakciji).
2) Postoje: sistematske, nasumične, greške. Mogu se obezbijediti sistematski:
Metodološke (greške u zavisnosti od uređaja i učestalosti reagensa)
Operativne greške – analiza se ne provodi temeljno.
Slučajne greške - nema šablona, ne može se predvidjeti (temperatura, vlažnost)
Promašaji su grube greške (netačan proračun, prosijavanje rješenja).
Greške mogu biti apsolutne i relativne.
Apsolutno - razlika između dobijenog i pravog rezultata.
Relativna - masa apsolutne greške u odnosu na pravi rezultat.
3.) Metoda se zasniva na vaganju ref. predmeta i dobijenih hemijskim reakcije na analit. vaga Tačnost vaganja analita. skale = 2*10^-4. Metoda je precizna, ali dugotrajna. Koristi se u analizi vina, mlijeka itd. Dijeli se na: - taložni način (zasnovan na taloženju stvari - u njihovom filtriranju, pranju i sušenju); i - metoda destilacije (zasnovana na uklanjanju isparljivih materija zagrijavanjem ili obradom reagensima).
Zahtjevi za padavine: Mora imati nisku rastvorljivost, brzo filtrirati i ispirati nečistoće.
Zahtjevi za taložnik: Precipitant mora potpuno istaložiti komponentu. Zahtjevi za težinu ( Ovo je sedimentna mačka. spustiti slušalicu ): sastav forme za težinu mora tačno odgovarati njegovoj hemikaliji. formule i mora izdržati visoke temperature i hemikalije. stabilan.
4.) Ko-precipitacija- zajedničko taloženje više supstanci. Može postojati površinska (apsorpcija tvari površinom sedimenta) ili vanjska i unutrašnja koprecipitacija (mehaničko hvatanje čestica sedimenta dijelom otopine).
Načini smanjenja koprecipitacije: reprecipitacija sedimenta, ispiranje sedimenta. Primjena koprecipitacija: Za povećanje koncentracije mikrokomponenti, za detekciju supstanci Mg+2OH Mg(OH)2, neki sedimenti mogu apsorbirati indikatore, a boja indikatora se mijenja.
5) 1. Prisustvo stranih elektrolita (temperatura, pH okoline, priroda rastvora) Prisustvo efekta soli. 2. Sa povećanjem temperature, rastvorljivost većine padavina raste. 3. Utjecaj pH: Rastvor precipitacije zavisi od pH medijuma, pH taloženja zavisi od rastvora indikatora. 4. Uticaj prirode rastvarača. 5. prisustvo stranih materija
6.)
Faktor konverzije F-odnos molarni. mass def. vva i molar. formiraju mase težine. F=x*M definiraj..oblik/y*M težinu.oblik. Gdje su x i y brojevi koji izjednačavaju broj atoma u brojniku i nazivniku. U metodi precipitacije razlikuje se: 1) utvrđeni oblik - analizirana supstanca. 2) precipitirani oblik - talog koji se taloži i 3) težina - sediment koji se vaga. m(definisani oblik)=F*m(težinski oblik)*100%/m uzorka. Na primjer: Fe(definisani oblik) →Fe(OH)3 ↓(precipitirani oblik)→Fe2O3(težinski oblik).
7)
Volumetrijska metoda- zasniva se na mjerenju zapremine rastvora koji reaguje sa drugim rastvorom. Za analizu je potrebno imati: rastvor koji se analizira, rastvor titranta je rastvor sa tačno poznatom koncentracijom, a titracija je postepeno dodavanje jednog rastvora drugom rastvoru do kraja rastvora. Jedan rastvor se dodaje u titracionu tikvicu, a drugi rastvor u biretu. Zatim se jedna otopina titrira s drugom. Prednost metode: metoda je brza, ali manje precizna od metode težine. Zadatak analize je da tačno odredi tačku ekvivalencije.
8) Metoda se zasniva na reakciji neutralizacije H3O+ OH↔ 2H2O
Metoda se koristi za odvajanje kiselina, baza i soli koje imaju kiselu ili alkalnu reakciju. Ekvivalentna tačka- trenutak završetka reakcije Određuje se promjenom boje titrirane otopine. Jedna od metoda fiksiranja je indikatorska metoda. Indikatori su supstance zahvaljujući kojima je moguće uspostaviti krajnju tačku ekvivalencije (trenutak nagle promjene boje titrirane otopine). Interval prelaza boje pH indikatora je 8-10 (ph-ph)
9). Metoda pipetiranja. Izvagani dio tvari koja se analizira otopi se u volumetrijskoj tikvici, razrijedi vodom do oznake, otopina se pomiješa, alikvot otopine se uzme pipetom i titrira. Potrebno je izmjeriti 3 puta. Uzmite prosječnu zapreminu otopine koja se koristi za titraciju. Metoda pojedinačnih uzoraka. Uzmite odvojene, slične veličine porcije supstance koja se analizira. Otopiti u proizvoljnoj količini vode i potpuno titrirati dobivene otopine. Greška ne bi trebalo da prelazi 0,1%
10.)
acido-bazni indikatori- To su rastvorljiva kompleksna organska jedinjenja koja mogu da menjaju sopstvenu boju u zavisnosti od pH vrednosti rastvora. Po hemijskoj prirodi to su slabe kiseline ili baze koje se u rastvoru delimično disociraju. Kiselo-bazni indikatori su, u pravilu, reverzibilni indikatori koji mogu reverzibilno promijeniti boju ovisno o pH otopine.
Teorija hromofora objašnjava prisustvo indikatorskih boja. Jonska teorija pretpostavlja prisustvo dva oblika indikatorske molekule u rastvoru - kiselog oblika i bazičnog oblika
11) Pripremljeni rastvori se pripremaju od tačno izvaganog dela hemijski čiste supstance i njenih rastvora u određenoj zapremini vode. standard. Standardizovano- njihova koncentracija se određuje pomoću standardnih otopina. To uključuje nestabilne supstance. Titar-pokazuje masu def. supstanca koja reaguje sa 1 ml ovog rastvora. Molarna masaekvivalentisupstance- masa jednog prosjačenje ekvivalenti, jednak proizvodu faktora ekvivalencije po molarna masa ovo supstance. Ekvivalent supstance -molekul ili njegov dio je odvojen. ili dodati. 1 jednostruko naelektrisani ion. H+ i OH-
12) Titracione krive- pokazati promjenu pH otopine tokom titracije. Koristi se za odabir indikatora. Kriva pokazuje oštar skok pH u trenutku završetka reakcije. pH skok počinje pri višem pH i završava se pri pH = 10. Slabi do jaki temelji. To je pri pH = 8,9 koristi se indikator fenolftalein jer mijenja boju pri pH=8-10. Jedna od metoda fiksiranja je indikatorska metoda. Indikatori su supstance preko kojih je moguće utvrditi krajnju tačku ekvivalencije (trenutak nagle promjene boje titrirane otopine).
13) Titracija polibaznih kiselina ili polikiselinske baze ima nekoliko tačaka ekvivalencije, pa prema tome pH kriva daje nekoliko infleksija, u većini slučajeva, međutim, ne oštro izraženih. Višebazne kiseline (H3PO4, H2CO3) diociraju postepeno. Na primjer: H3PO4↔ H2PO-4 + H+, H2PO-4 ↔
HPO2-4 + H+, (HPO^-2)4 ↔PO3-4 + H+.
Ovo je kriva titracije 0,1 H3PO4 sa 0,1 M rastvorom NaOH
Titracione krive polibazičnih kiselina imaju nekoliko infleksija, koje odgovaraju različitim fazama disocijacije. Sa m-o titrira se kao jednobazna. C f-f se titrira kao dvobazni.
14) Metoda se zasniva na padavinama. Metode precipitacijske titracije: argentometrija (AgNO3 titrant), rodanitometrija (NH4SCN titrant), merkurometrija (Hg2(NO3)2 titrant)
Mohrova metoda: najjednostavnija od svih metoda argentometrije i istovremeno prilično tačna. Koristi se u neutralnim ili blago alkalnim okruženjima. Njegova suština se sastoji u direktnoj titraciji tečnosti rastvorom srebrnog nitrata sa kalijum hromatom kao indikatorom. AgNO3+K2CrO4(indikator) → Ag2CrO4.↓(crveno)+2KNO3. Mohrova metoda se široko koristi u analizi hrane . Volhardova metoda: koristi se u kiselim sredinama. Zasniva se na titraciji rastvora koji sadrži ione srebra sa standardnim rastvorima NH4NCS ili KNCS: Ag+ + NCS- ↔ AgNCS↓. Indikator u ovoj metodi su Fe3+ joni. Indikatori adsorpcije- tvari koje se mogu adsorbirati na površini sedimenta i time promijeniti boju ili intenzitet luminescencije.
16)TitrantIndikator- chem. tvari koje mijenjaju boju i stvaraju talog kada se promijeni koncentracija bilo koje komponente u otopini. Imenica 2 vrste: 1) reagiraju sa oksidacijskim sredstvom ili voskom s promjenom boje, na primjer. Škrob (indikator, bezbojan) + I2 → I2 * škrob (plava boja). 2) mijenja boju u zavisnosti od RH potencijala. A) Permanganatometrija - KMnO4 titrant, kiseli medij. MnO4+5e+8eH→Mn^2++4H2O (fe=1/5). B) Hromatometrija-titrant K2Cr2O7, kiseli medij. Cr2O7+6e+14H→2Cr^3++7H2O (fe=1/6) Koristi se za određivanje. sva sunca. C) Jodometrija-titrant I2. KI. Na2SO3+I2+H2O→2I+Na2SO4. Koristi se u analizi zagađivača. D) Bromatometrijski titrant Br2 C6H5OH+3Br2→C6H2Br3OH+3HBr. Koristi se vrlo rijetko D) Bromatometrija-titrant NaBrO3. 2BrO3+6H+5e→Br2+3H2O (fe=1/6)
17))Titrant- reagens sa tačno poznatim titrom (koncentracijom). Indikator- chem. tvari koje mijenjaju boju i stvaraju talog kada se promijeni koncentracija bilo koje komponente u otopini. F=N*V*1000/V(H2O), gde je N normalnost rastvora, V je zapremina rastvora. Tvrdoća vode se mjeri u mg*eq/l Tvrdoću određujemo pomoću Trilona B. Kompleksometrija se zasniva na reakcijama stvaranja rastvorljivih kompleksnih jedinjenja. Kompleksometrijska titracija se dijeli na kompleksometriju i merkurometriju. Ove metode se zasnivaju na pojavi reakcije između def. in-m i reagens, a kao rezultat ove reakcije nastaju kompleksna jedinjenja (to su jedinjenja koja se sastoje od agensa za kompleksiranje i liganada koji su okruženi u njegovoj blizini).
18) Zasnovano na kretanju naelektrisanih čestica u električnom polju. Čestice su u tečnosti. Čestice se kreću u električnom polju
različitim brzinama. Katoda je negativno nabijena e; anoda-pozitivna. Do elektrode će ići i neutralne čestice, ali sporije.Brzina čestica zavisi od njihovog naboja i pokretljivosti, a pokretljivost čestica zavisi od veličine čestica. Što čestice imaju veći naboj i što je njihova veličina manja, to se brže kreću. Koristi se za analizu svih organskih. i neorganski c-c Klasifikacija: zonalna elektroforeza i kapilarna. Kod analize mlijeka koristi se zonalna elektroforeza, a kod analize vina kapilarna elektroforeza. CRTEŽ
19) Postoje direktni i indirektni. Na osnovu električnih mjerenja. parametri u zavisnosti od sastava rastvora Većina njih se zasniva na elektrolizi. Trag se može mjeriti. parametri: otpor i električna provodljivost rastvora, jačina struje, potencijal elektrode. Electrochem. metode se dijele na: konduktometriju, potenciometriju, volamperometriju, kulometriju, elektrogravimetriju. Konduktometrija uključuje metode koje mjere električnu provodljivost elektrolita. Potenciometrija se zasniva na mjerenju potencijala indikatorske elektrode (elektroda je senzor) Volamperometrija se bazira na emisiji ovisnosti jačine struje od vanjske. voltaža Kulometrija se zasniva na mjerenju količine električne energije. Elektrogravimetrija - na elektrolizi analiziranog rastvora elektriciteta. strujni udar
20) Metoda se zasniva na električnoj provodljivosti rastvora. U koduktometriji se otpor otopine mjeri na poseban način. elektrolitički ćelije. Konduktometrija se dijeli na direktnu i konduktometrijsku titraciju. . Konduktometrijski titracija- Ovo je indirektna metoda kojom se utvrđuje. tačke ekvivalencije. Koristi se za određivanje tačke ekvivalencije, koristeći graf, kat. pokazuje zavisnost električne provodljivosti rastvora od zapremine titranta. T. ekvivalencija- trenutak titracije kada je broj ekvivalenata dodanog titranta jednak broju ekvivalenata supstance koja se utvrđuje u uzorku.
21) Na osnovu mjerenja potencijala indikatorske elektrode..(elektroda-senzor ). Indikatorska elektroda-elektroda, potencijal kat. zavisi od sastava analize. apsolutni potencijal elektrode se ne može izmjeriti. deltaE(potencijal elektrode)=E(ind.)-E^0 Za mjerenje potencijala elektrode koriste se potenciometri koji se sastoje od dvije elektrode. Indikatorske elektrode su: elektrode, na površini mačke. dolazi do razmene elektrona i elektroda gde dolazi do razmene jona Potenciometrijski. titracija se zasniva na mjerenju potencijala indikatorske elektrode tokom titracije. Tačka ekvivalencije se može vidjeti iz oštrog skoka; za to morate napraviti graf i vidjeti ga.
22) Kulometrija se zasniva na mjerenju količine električne energije utrošene na električnu transformaciju tvari koja se mjeri. Postoji i indirektna kulometrija ili kulometrijska titracija zasnovana na interakciji analizirane supstance sa titrantom. Voltametrija se zasniva na emisiji zavisnosti jačine struje od spoljašnje. voltaža. Za ovu metodu koriste se 2 elektrode: indikatorska i standardna. Kulometrija je dobra jer nije potrebno koristiti standardna rješenja. Formula za količinu električne energije: Q (kulon) = I (jačina struje) * tau (vrijeme analize).
23) Metoda razdvajanja i analize supstanci, zasnovana na raspodeli između dve faze koje se ne mešaju - pokretnu i stacionarnu. Stacionarna faza je čvrsta, a mobilna faza je tečnost ili gas, mačka prolazi kroz stacionarnu fazu.Ono što je dobro kod hromatografije je što možete ponoviti procese mnogo puta. Ova metoda je univerzalna, tj. odvajanje i određivanje čvrstih, tečnih i gasovitih jedinjenja. Svaki proces sorpcije karakterizira konstanta distribucije Kraspred.=Snepodv.*Spodvizh. Kolone u hromatografiji imaju prečnik 4-6 mm. Ionska izmjenjivačka hromatografija je tečna hromatografija za odvajanje kationa i anjona.Ova se hromatografija koristi, na primjer, za prečišćavanje vode. Postoji i papirna hromatografija, ali je loša jer se sporo odvaja i ne možete imati veliku količinu supstanci odjednom.
24) Na osnovu razmene jona između mobilne i stacionarne faze (jonit).Postoje i kationit (izmjenjuje katjone), anionit (anjoni) i amfolit (izmjenjuje anjone i katjone). Joniti mogu biti prirodni i prirodni, ali i umjetni. Koristi se za odvajanje katjona, odvajanje elektrolita od neelektrolita, kao i za analizu vina i mlijeka. Sorbenti- čvrste materije ili tečnosti koje se apsorbuju iz okoline. Gasni mediji. Oni su apsorbenti-tvori rastvor sa apsorbovanom supstancom i adsorbensi-upija u-u. Postoje čvrsti sorbenti, kat. dijele se na granulirane i vlaknaste.
25) Analiza zasnovana na interakciji. supstance sa elektromagnetnim zračenjem. Svaka supstanca, u interakciji sa zračenjem, formira spektar. Domet- elektromagnetno zračenje poredano po talasnoj dužini. Rezonancija- podudarnost frekvencija. Vrste zračenja: X-zrake, UV, IR, radio talasi, magnetno polje. Atomi i molekuli su sposobni da apsorbuju, emituju i raspršuju zračenje. Spektralne metode se dijele na atomske i molekularne. Nuklearni Na osnovu interakcije atoma sa elektromagnetnim zračenjem, dijeli se na atomsku emisiju i atomsku apsorpcionu analizu. Emisija je emisija, radijacija. Molekularni spektri- spektri elektromagnetne emisije i apsorpcije. GRAFIKA2
26) Na osnovu sposobnosti određivanja. U stvari, komponenta mješavine apsorbira elektromagnetno zračenje.Postoje fotometrijske i spektrofotometrijske metode. Fotometrijska metoda se mjeri fotometrom, a spektrofotometrijska spektrometrom. Postoji h. Bouguerova apsorpcija: D=-LgT= E*L*c, gdje je D gustina rastvora, T je propusnost, L je debljina, c je koncentracija. Iz ovog h. Iz toga slijedi da što je veća koncentracija otopine, to je veća gustina otopine. Tipično, fotometrijska analiza upoređuje intenzitet zračenja. Na kalibracionom grafu ucrtava se zavisnost gustine rastvora od njegove koncentracije i iz ovog grafika se vrši određivanje. njegova koncentracija.
27) Ove dve metode se zasnivaju na merenju intenziteta svetlosti. Turbidimetrija-metoda za analizu zamućenih medija. Koristi se u analitičke svrhe. definicije u različitim okruženjima. Ali ova metoda nije baš precizna i koristi se samo za identifikaciju komponenti gdje nije potrebna visoka preciznost. Nefelometrija- koristi se za određivanje hlorida (AgCl) i sulfata (BaSO4).
28) Atomska emisija-na osnovu emisije elektromagnetnog zračenja atoma, mačka se stavlja u plamen. Suština metode: analizirana otopina u plamenu plinskog plamenika. Koristi se u metalurgiji. Ova metoda se zasniva na činjenici da atomi svakog elementa mogu emitovati svjetlost određene valne dužine, ali da bi atomi počeli emitovati svjetlost, potrebno ih je pobuditi, što je više atoma pobuđeno, to će zračenje biti jače. Ova metoda je vrlo precizna. Atomska apsorpcija-zasnovano na apsorpciji svjetlosti. Ova metoda se također koristi u metalurgiji za većinu metala.Dobra stvar kod metode je što je vrlo jednostavna, ali ne možete koristiti više elemenata u isto vrijeme.
29) Zasnovano na fenomenu luminiscencije. Ova metoda se koristi u organskoj proizvodnji. hemije, omogućava vam da detektujete supstance u smešama. Postoje fluorescentna (ova metoda nije baš selektivna), fosforescentna analiza (ima visoku selektivnost) Selektivnost-svetost je jednog ostrva izabrati svetost drugog.
30) Ova metoda koristi rendgenske spektre za hemikalije. analiza Koristeći ga možete odrediti kvalitativnu i kvantitativnu analizu. Zasnovan je na činjenici da kada je atom pobuđen, elektroni se uklanjaju iz njegovih unutrašnjih ljuski. Elektroni iz spoljašnjosti školjke skaču u prazne prostore, oslobađajući višak energije u obliku kvanta. A po broju ovih kvanta može se odrediti kvantitet i kvalitet analize.
31) Refraktometrija je metoda proučavanja stvari zasnovana na određivanju indeksa prelamanja svjetlosti. Koristi se za određivanje Phys.-Chem. parametri in-in. n-indeks prelamanja. Coef. refrakcija: n=sin(alfa)/cos(beta) Koristi se za određivanje sastava i supstance, kao i kvaliteta hemikalija. sastav u proizvodima. Polarimetrija-zasnovano na stepenu emisije svetlosti. Ova metoda se koristi u analitičkoj hemiji, u analizi eteričnih ulja i za proučavanje zračenja. Sva mjerenja se vrše polarimetrima.
32) Nuklearna magnetna rezonanca je rezonantna apsorpcija elektromagnetne energije od strane neke stvari. Ovaj fenomen je otkriven 1945. Koristi se u fizici i hemiji. metode analize. Glavni dio spektrometra je magnet, kat. postavljen u posudu između polova elektromagneta. Tada ova posuda počinje da se okreće. Kada magnetno polje počne da se pojačava, jezgre na koje je spektrometar podešen počinju da se režu.Ova očitavanja se snimaju i počinju da se rotiraju što je brže moguće.
33) IR spektrometrija-zasnovano na apsorpciji IR svjetlosti. Kada se IR svjetlost apsorbira, pojačavaju se vibracijski i rotacijski pokreti u molekulu. Definicija aplikacije kvalitativna i kvantitativna analiza. Ultraviolet-metoda se zasniva na apsorpciji ultraljubičastog zračenja. Napredak analize: UV svjetlo prolazi kroz otopinu, svaki molekul apsorbira određenu količinu. svjetlo.
34) Masena spektrometrija- ovo je fizički. metoda mjerenja omjera mase nabijenih čestica materije i njihovog naboja. Ova metoda se koristi za razvoj novih lijekova za neizlječive bolesti. Koristi se za ilegalnu distribuciju droge. Nuklearna energija je nezamisliva bez masene spektroskopije. Da biste dobili maseni spektrometar, potrebno je pretvoriti molekule u ione, zatim te ione treba prevesti u gasnu fazu u vakuumu, potreban je vakuum da bi se ioni kretali bez prepreka, a ako vakuuma nema, onda joni se pretvaraju u nenabijene čestice.
35) EPR - apsorpcija energije stvarima koje sadrže paramagnetne čestice. Zasnovano na interakciji stvari sa magnetnim poljem. Koristi se za proučavanje paramagnetnih čestica i široko se koristi u hemiji. EPR je poseban slučaj magnetne rezonancije i osnova je radio spektroskopske. metode za proučavanje materije Suština EPR fenomena je rezonantna apsorpcija elektromagnetnog zračenja nesparenim elektronima. EPR je otkrio Zavoisky 1944. godine.
ModulII. Vrste reakcija i procesa u analitičkoj hemiji
Tema 4. “Glavne vrste hemijskih reakcija u analitičkoj hemiji”
Glavne vrste hemijskih reakcija u analitičkoj hemiji: kiselinsko-bazne, kompleksne, oksidaciono-redukcione. Korišteni procesi: precipitacija-otapanje, ekstrakcija, sorpcija. Konstante ravnoteže reakcija i procesa. Stanje supstanci u idealnim i realnim sistemima. Struktura rastvarača i rastvora. Solvatacija, jonizacija, disocijacija. Ponašanje elektrolita i neelektrolita u otopinama. Debye-Hückelova teorija. Koeficijenti aktivnosti. Konstante koncentracije. Opis kompleksnih ravnoteža. Ukupne i ravnotežne koncentracije. Uslovne konstante.
4.1. Kiselo-bazne reakcije. Moderne ideje o kiselinama i bazama. Bronsted-Lowryjeva teorija. Ravnoteža u sistemu kiselina - konjugirana baza i rastvarač. Konstante kiselosti i bazičnosti. Kisela i osnovna svojstva rastvarača. Konstanta autoprotolize. Utjecaj prirode rastvarača na jačinu kiseline i baze. Izravnavanje i diferenciranje djelovanja rastvarača Kiselinsko-bazna ravnoteža u višekomponentnim sistemima. Puferske otopine i njihova svojstva. Kapacitet bafera. Proračun pH otopina nenabijenih i nabijenih kiselina i baza, polibaznih kiselina i baza, smjesa kiselina i baza. 4.2. Reakcije kompleksiranja. Vrste kompleksnih spojeva koji se koriste u analitičkoj hemiji. Klasifikacija kompleksnih jedinjenja prema prirodi interakcije metal-ligand, homogenosti liganda i centralnog jona (sredstva za kompleksiranje). Osobine kompleksnih jedinjenja od analitičkog značaja: stabilnost, rastvorljivost, boja, isparljivost Stepenasto formiranje kompleksa. Kvantitativne karakteristike kompleksnih jedinjenja: konstante stabilnosti (stepenasto i opšte), funkcija formiranja (prosečan broj liganda), funkcija kompleksiranja, stepen formiranja kompleksa. Faktori koji utiču na formiranje kompleksa: struktura centralnog atoma i liganda, koncentracija komponenti, pH, jonska snaga rastvora, temperatura. Termodinamička i kinetička stabilnost kompleksnih jedinjenja Uticaj formiranja kompleksa na rastvorljivost jedinjenja, kiselinsko-baznu ravnotežu, redoks potencijal sistema, stabilizaciju različitih oksidacionih stanja elemenata. Metode za povećanje osjetljivosti i selektivnosti analize primjenom kompleksnih jedinjenja Teorijske osnove interakcije organskih reagensa sa neorganskim ionima. Utjecaj njihove prirode, lokacije funkcionalnih analitičkih grupa, stereokemije molekula reagensa na njegovu interakciju sa anorganskim ionima. Teorija analogija interakcije metalnih jona sa neorganskim reagensima kao što su H 2 O, NH 3 i H 2 S i organskim reagensima koji sadrže kiseonik, azot i sumpor. Glavne vrste jedinjenja nastalih uz učešće organskih reagensa. Kelati, intrakompleksna jedinjenja. Faktori koji određuju stabilnost helata Najvažniji organski reagensi koji se koriste u analizi za odvajanje, detekciju, određivanje metalnih jona, za maskiranje i demaskiranje. Organski reagensi za organsku analizu. Mogućnost korištenja kompleksnih spojeva i organskih reagensa u različitim metodama analize. 4.3. Redox reakcije. Potencijal elektrode. Nernstova jednadžba. Standardni i formalni potencijali. Odnos između konstante ravnoteže i standardnih potencijala. Smjer reakcija oksidacije i redukcije. Faktori koji utječu na smjer redoks reakcija. Koncept mješovitih potencijala. Mehanizmi redoks reakcija Glavni anorganski i organski oksidanti i redukcioni agensi koji se koriste u analizi. Metode preliminarne oksidacije i redukcije elementa koji se utvrđuje. 4.4. Padavine i procesi suprecipitacije. Ravnoteža u sistemu rastvor-talog. Sedimenti i njihova svojstva. Shema formiranja sedimenta. Kristalni i amorfni sedimenti. Ovisnost strukture sedimenta o njegovim individualnim svojstvima i uslovima sedimentacije. Ovisnost oblika sedimenta o brzini formiranja i rasta primarnih čestica. Faktori koji utiču na rastvorljivost sedimenata: temperatura, jonska snaga, delovanje istog jona, reakcije protonacije, formiranje kompleksa, oksidacija-redukcija, struktura i veličina čestica. Uslovi za dobijanje kristalnih naslaga. Homogene padavine. Starenje sedimenta. Uzroci kontaminacije sedimentom. Klasifikacija raznih vrsta koprecipitacije. Pozitivan i negativan značaj fenomena koprecipitacije u analizi. Osobine formiranja koloidnih disperznih sistema. Upotreba koloidnih sistema u hemijskoj analizi. Modul III. Metode detekcije i identifikacije Tema 5. “Metode detekcije i identifikacije” 0,2 (8 sati) Zadaci i izbor metode za detekciju i identifikaciju atoma, jona i hemijskih jedinjenja. Frakciona i sistematska analiza. Fizičke metode za detekciju i identifikaciju neorganskih i organskih supstanci Mikrokristalskopska analiza, pirokemijska analiza (plamensko bojenje, sublimacija, formiranje bisera). Analiza kapanja. Analiza trituracijom prahova. Kromatografske metode kvalitativne analize. Ekspresna kvalitativna analiza u fabričkim i terenskim uslovima. Primjeri praktične primjene metoda detekcije. ModulIV. Metode izolacije, odvajanja i koncentracije Tema 6. “Metode izolacije, odvajanja i koncentracije” 0,1 (4 sata) Osnovne metode separacije i koncentracije, njihova uloga u hemijskoj analizi, selekciji i evaluaciji. Kombinacija metoda odvajanja i koncentracije s metodama određivanja; hibridne metode. Jednostepeni i višestepeni procesi separacije. Konstante distribucije. Koeficijent distribucije. Stopa ekstrakcije. Faktor razdvajanja. Faktor koncentracije. 6.1. Metode ekstrakcije. Teorijske osnove metoda. Zakon distribucije. Klasifikacija procesa ekstrakcije. Brzina ekstrakcije. Vrste sistema za ekstrakciju. Uslovi za ekstrakciju neorganskih i organskih jedinjenja. Ponovna ekstrakcija. Priroda i karakteristike ekstrakata. Odvajanje i koncentracija elemenata ekstrakcijom. Osnovni organski reagensi koji se koriste za odvajanje elemenata ekstrakcijom. Selektivno odvajanje elemenata odabirom organskih rastvarača, promjenom pH vodene faze, maskiranjem i demaskiranjem. 6.2. Metode padavina i suprecipitacije. Primjena neorganskih i organskih reagenasa za taloženje. Metode odvajanja taloženjem ili otapanjem pri različitim pH vrijednostima, zbog stvaranja kompleksnih spojeva i primjene redoks reakcija. Grupni reagensi i zahtjevi za njih. Karakteristike slabo rastvorljivih jedinjenja koje se najčešće koriste u analizi. Koncentracija elemenata u tragovima koprecipitacijom na neorganskim i organskim nosačima (sakupljači). 6.3. Druge metode. Elektrohemijske metode. Destilacija (destilacija, sublimacija). Zonsko topljenje Tema 7. Kromatografske metode analize 0,2 (6 sati) 7.1. Definicija hromatografije. Koncept mobilne i stacionarne faze. Klasifikacija metoda prema stanju agregacije pokretne i stacionarne faze, prema mehanizmu razdvajanja, prema tehnici implementacije. Metode za dobijanje hromatograma (frontalni, pomerajući, eluent). Osnovni parametri hromatograma. Osnovna jednadžba hromatografije. Selektivnost i efikasnost hromatografskog odvajanja. Teorija teorijskih ploča. Kinetička teorija. Rezolucija kao faktor optimizacije hromatografskog procesa. Kvalitativna i kvantitativna hromatografska analiza. 7.2. Plinska hromatografija. Gas-adsorpcija (gas-čvrsta faza) i plinsko-tečna hromatografija. Sorbenti i nosači, zahtjevi za njih. Mehanizam razdvajanja. Dijagram plinskog hromatografa. Kolone. Detektori, njihova osjetljivost i selektivnost. Primjena plinske hromatografije. 7.3. Tečna hromatografija. Vrste tečne hromatografije. Prednosti tečne hromatografije visokih performansi (HPLC). Dijagram tečnog hromatografa. Pumpe, stubovi. Glavne vrste detektora, njihova osjetljivost i selektivnost. 7.3.1. Adsorpciona tečna hromatografija. Opcije normalne faze i reverzne faze. Polarne i nepolarne stacionarne faze i principi njihovog odabira. Modifikovani silika gelovi kao sorbenti. Mobilne faze i principi njihovog odabira. Područja primjene adsorpcione tečne hromatografije. 7.4. Ionska izmjenjivačka hromatografija. Struktura i fizičko-hemijska svojstva jonskih izmjenjivača. Ravnoteža jonske izmjene. Selektivnost jonske izmjene i njeni determinirajući faktori. Područja primjene jonoizmenjivačke hromatografije. Jonska hromatografija kao varijanta hromatografije ionske izmene visokih performansi. Osobine strukture i svojstva sorbenata za ionsku hromatografiju. Jednokolonska i dvokolona jonska hromatografija, njihove prednosti i nedostaci. Određivanje kationa i aniona ionskom hromatografijom. Hromatografija za izmjenu jona i liganda. Opšti principi. Mobilne i stacionarne faze. Područja upotrebe. 7.5. Kromatografija isključivanja veličine. Opšti principi metode. Mobilne i stacionarne faze. Karakteristike mehanizma za razdvajanje. Utvrđene supstance i područja primjene metode.7.6. Ravna hromatografija. Opšti principi razdvajanja. Metode za dobijanje planarnih hromatograma. Reagensi za njihovu manifestaciju. Papirna hromatografija. Mehanizmi razdvajanja. Mobilne faze. Prednosti i nedostaci. Tankoslojna hromatografija. Mehanizmi razdvajanja. Sorbenti i mobilne faze. Područja upotrebe.ModulV. Hemijske metode analize
Tema 8. “Hemijske metode analize” 8.1. Gravimetrijska metoda analize. Suština gravimetrijske analize, prednosti i nedostaci metode. Direktne i indirektne metode određivanja. Najvažniji organski i anorganski precipitati. Greške u gravimetrijskoj analizi. Opća shema definicija. Zahtjevi za sedimentacijske i gravimetrijske oblike. Promjene u sastavu sedimenta tokom sušenja i kalcinacije. Termogravimetrijska analiza Analitičke vage. Osetljivost skale i njen matematički izraz. Faktori koji utiču na tačnost vaganja. Tehnika vaganja Primjeri praktične primjene gravimetrijske metode analize. 8.2. Titrimetrijske metode analize. Metode titrimetrijske analize. Klasifikacija. Zahtjevi za reakciju u titrimetrijskoj analizi. Vrste titrimetrijskih određivanja. Metode izražavanja koncentracija rastvora u titrimetriji. Ekvivalent, molarni maseni ekvivalent, molarna koncentracija. Primarni i sekundarni standardi. Fixanaly. Vrste titracionih krivulja. Faktori. utičući na prirodu titracionih krivulja i veličinu titracionog skoka u različitim metodama. Ekvivalentna tačka. Metode za određivanje krajnje tačke titracije u različitim metodama.8.3. Acid-bazna titracija. Konstrukcija titracionih krivulja. Utjecaj vrijednosti konstante kiselosti ili bazičnosti, koncentracije kiselina ili baza i temperature na prirodu titracionih krivulja. Kiselo-bazna titracija u nevodenim medijima. Indikatori kiselinske baze. Greške titracije u određivanju jakih i slabih kiselina i baza, višebaznih kiselina i baza.8.4. Redox titracija . Konstrukcija titracionih krivulja. Utjecaj koncentracije vodikovih iona, kompleksiranja i jonske snage otopine na prirodu titracionih krivulja. Metode za određivanje krajnje tačke titracije. Greške titracije Metode redoks titracije. Permanganatometrija. Određivanje željeza(II), mangana(II), oksalata, vodikovog peroksida, nitrita.Jodometrija i jodometrija. Sistem jod-jodid kao oksidaciono ili redukciono sredstvo. Bromatometrija, cerimetrija, vanadatometrija, titanometrija, hromometrija. Primarni i sekundarni standardi. Korišteni indikatori. Određivanje neorganskih i organskih jedinjenja. 8.5. Oaditivna titracija. Konstrukcija titracionih krivulja. Metode za određivanje krajnje tačke titracije; indikatori. Greške titracije. Praktični primjeri primjene . 8.6. Kompleksometrijska titracija. Neorganski i organski titranci u kompleksometriji. Upotreba aminopolikarboksilnih kiselina u kompleksometriji. Konstrukcija titracionih krivulja. Metalohromni indikatori i zahtevi za njih. Najvažniji univerzalni i specifični metalohromni indikatori. Kompleksometrijske metode titracije: direktna, reverzna, indirektna. Selektivnost titracije i metode za njeno povećanje. Greške titracije Primjeri praktične primjene. Određivanje kalcijuma, magnezijuma, gvožđa, aluminijuma, bakra, cinka u rastvorima čistih soli i u njihovom zajedničkom prisustvu. 8.7. Ostale titrimetrijske metode analize. Termometrijska, radiometrijska titracija. Suština metoda. 8.8. Kinetičke metode analize. Suština metoda. Katalitičke i nekatalitičke varijante kinetičkih metoda; njihovu osjetljivost i selektivnost. Vrste katalitičkih i nekatalitičkih reakcija koje se koriste: oksidaciono-redukcione, razmena liganada u kompleksima, transformacije organskih jedinjenja, fotohemijske i enzimske reakcije. Metode za određivanje koncentracije iz podataka kinetičkih mjerenja. ModulVI. Elektrohemijske metode analize Tema 9. Fizičko-hemijske i fizičke metode analize. Elektrohemijske metode analize 9.1. Elektrohemijske metode analize. Opće karakteristike metoda. Klasifikacija. Elektrohemijske ćelije. Indikatorske i referentne elektrode. Ravnotežni i neravnotežni elektrohemijski sistemi. Pojave koje se javljaju tokom protoka struje (omski pad napona, koncentracija i kinetička polarizacija). Polarizacione krive i njihova upotreba u različitim elektrohemijskim metodama. 9.1.1. Potenciometrija. Direktna potenciometrija. Mjerenje potencijala. Reverzibilni i ireverzibilni redoks sistemi. Indikatorske elektrode. Ionometrija. Klasifikacija ionsko-selektivnih elektroda. Karakteristike ion-selektivnih elektroda: funkcija elektrode, koeficijent selektivnosti, vrijeme odziva. Potenciometrijska titracija. Promjena potencijala elektrode tokom titracije. Metode za detekciju krajnje tačke titracije u reakcijama: acidobazna, kompleksna, oksidaciono-redukciona; procesi taloženja. 9.2. Kulometrija. Teorijske osnove metode. Faradejev zakon. Metode za određivanje količine električne energije. Direktna kulometrija i kulometrijska titracija. Kulometrija pri konstantnoj struji i konstantnom potencijalu. Eksterna i unutrašnja generacija kulometrijskog titranta. Titracija elektroaktivnih i elektroneaktivnih komponenti. Određivanje krajnje tačke titracije. Prednosti i ograničenja metode kulometrijske titracije u odnosu na druge titrimetrijske metode. 9.3. Voltametrija. Indikatorske elektrode. Klasifikacija voltametrijskih metoda. Dobivanje i karakterizacija krivulje strujnog napona. Ograničenje struje difuzije. Polarografija. Ilkovich jednadžba. Ilkovich-Heyrovsky polarografska talasna jednačina. Polutalasni potencijal. Identifikacija i određivanje neorganskih i organskih jedinjenja. Moderne vrste voltametrije: jednosmjerna i inverzija, naizmjenična struja; hronoamperometrija s linearnim sweepom (oscilografija). Prednosti i ograničenja u odnosu na klasičnu polarografiju. Amperometrijska titracija . Suština metode. Indikatorske elektrode. Odabir potencijala indikatorske elektrode. Vrste titracionih krivulja. 9.4. Druge elektrohemijske metode analize. Opće karakteristike elektrogravimetrijskih metoda. Električna provodljivost otopina i principi konduktometrije. Hronopotenciometrija - voltametrija pri konstantnoj struji. Praktična primjena metoda. Uporedne karakteristike osjetljivosti i selektivnosti, područja primjene elektrohemijskih metoda.
ModulVII. Spektroskopske metode analize
Tema 9. Fizičko-hemijske i fizičke metode analize. Spektroskopske metode analize 9.15. Spektroskopske metode analize. Spektar elektromagnetnog zračenja. Glavne vrste interakcije materije sa zračenjem: emisija (toplotna, luminiscencijska), apsorpcija, raspršenje. Klasifikacija spektroskopskih metoda prema energiji. Klasifikacija spektroskopskih metoda na osnovu spektra elektromagnetnog zračenja: atomska, molekularna, apsorpciona, emisiona spektroskopija Spektri atoma. Osnovna i pobuđena stanja atoma, karakteristike stanja. Energetske tranzicije. Pravila odabira. Zakoni emisije i apsorpcije. Vjerojatnosti elektronskih prijelaza i vijeka trajanja pobuđenih stanja. Karakteristike spektralnih linija: pozicija u spektru, intenzitet, poluširina Spektri molekula; njihove karakteristike. Dijagrami elektronskih nivoa molekula. Ideja o ukupnoj energiji molekula kao zbiru elektronske, vibracione i rotacione. Osnovni zakoni apsorpcije elektromagnetnog zračenja (Bouguer) i zakon zračenja (Lomakin-Scheibe). Odnos između analitičkog signala i koncentracije jedinjenja koja se utvrđuje Oprema. Metode monohromatizacije energije zračenja. Klasifikacija spektralnih uređaja i njihove karakteristike. Prijemnici zračenja. Instrumentalne smetnje. Šum i odnos signal/šum; procjena minimalnog analitičkog signala. 9.16. Metode atomske optičke spektroskopije. Metoda atomske emisije. Izvori atomizacije i pobude: električna pražnjenja (luk, iskra, nizak pritisak), plamen, plazmatroni, induktivno spregnuta plazma, laseri; njihove glavne karakteristike. Fizički i hemijski procesi u izvorima atomizacije i pobude Spektrografske i spektrometrijske metode analize, njihove karakteristike, oblasti primene. Kvalitativna i kvantitativna analiza spektrometrijom emisije plamena. Glavna oprema: spektrografi, kvantni metri. Plameni fotometri i spektrofotometri. Metrološke karakteristike i analitičke mogućnosti Metoda atomske fluorescencije. Princip metode; karakteristike i primjena Metoda atomske apsorpcije. Atomajzeri (plameni i bez plamena). Izvori zračenja (sijalice sa šupljom katodom, izvori kontinuiranog spektra, laseri), njihove karakteristike. Spektralne i fizičko-hemijske smetnje, metode za njihovo otklanjanje. Metrološke karakteristike, mogućnosti, prednosti i nedostaci metode, njeno poređenje sa metodom atomske emisije. Primjeri praktične primjene metoda atomske emisije i atomske apsorpcije. 9.17. Metode atomske rendgenske spektroskopije Rendgenski spektri, njihove karakteristike. Metode generisanja, monohromatizacije i snimanja rendgenskog zračenja. Vrste rendgenske spektroskopije: rendgenska emisija, apsorpcija rendgenskih zraka, rendgenska fluorescencija. Princip emisione spektroskopije rendgenskih zraka; Rentgenska mikroanaliza (elektronska sonda). Osnove rendgenske fluorescentne spektroskopije; karakteristike i značaj metode (brza nedestruktivna višeelementna analiza); primjeri korištenja. 9.18. Metode molekularne optičke spektroskopije9.18.1. Molekularna apsorpciona spektroskopija (spektrofotometrija). Odnos između hemijske strukture jedinjenja i njegovog apsorpcionog spektra. Funkcionalna analiza pomoću vibracionih i elektronskih spektra. Odnos između optičke gustoće i koncentracije. Osnovni zakon apsorpcije svjetlosti. Glavni razlozi odstupanja od zakona (instrumentalni i fizičko-hemijski). Pojam pravog i prividnog molarnog koeficijenta apsorpcije Metode za dobijanje obojenih jedinjenja. Fotometrijski analitički reagensi; zahtjeve za njih. Metode za određivanje koncentracije supstanci. Mjerenje velikih i malih optičkih gustoća (diferencijalna metoda). Analiza višekomponentnih sistema. Primjena metode za proučavanje reakcija u otopinama (formiranje kompleksa, protolitički, agregacijski procesi), praćene promjenama apsorpcionih spektra. Metrološke karakteristike i analitičke mogućnosti. Primjeri praktične primjene metode. 9.18.2. Spektroskopija molekularne luminiscencije. Klasifikacija tipova luminescencije prema izvorima pobude (hemiluminiscencija, bioluminiscencija, elektroluminiscencija, fotoluminiscencija itd.), mehanizmu i trajanju luminescencije. Fluorescencija i fosforescencija. Shema Yablonskog. Stokes-Lommel zakon. Leljinovo pravilo simetrije ogledala. Faktori koji utiču na intenzitet luminiscencije. Gašenje luminiscencije. Spektralne i fizičko-hemijske interferencije. Kvantitativna analiza luminiscentnom metodom. Metrološke karakteristike i analitičke mogućnosti metode. Poređenje sposobnosti molekularne apsorpcione i luminescentne spektroskopije u određivanju neorganskih jedinjenja. Prednosti luminiscentne spektroskopije u identifikaciji i određivanju organskih jedinjenja.
ModulVIII. Analiza konkretnih objekata
Tema 10. Analiza objekata10.1. Glavni objekti analize Objekti životne sredine: vazduh, prirodne i otpadne vode, padavine, tlo, donji sedimenti, . Karakteristike i zadaci njihove analize Biološki i medicinski objekti. Analitički zadaci u ovoj oblasti. Sanitarno-higijenski nadzor Geološki objekti. Analiza silikata, karbonata, željeza, ruda nikl-kobalta, polimetalnih ruda Metala, legura i drugih proizvoda metalurške industrije. Određivanje crnih, obojenih, retkih, plemenitih metala i analiza njihovih legura. Analiza nemetalnih inkluzija i određivanje gasotvornih nečistoća u metalima. Kontrola metalurške proizvodnje.Neorganska jedinjenja. Supstance posebne čistoće (uključujući poluvodičke materijale, visokotemperaturne superprovodljive materijale); određivanje nečistoća i legiranje elemenata u tragovima u njima. Sloj po sloj i lokalna analiza kristala i filmskih materijala Prirodne i sintetičke organske supstance, polimeri. Vrste analize takvih objekata i odgovarajuće metode. Primjeri rješavanja problema kontrole organske proizvodnje. Kao rezultat izučavanja discipline, student mora: znam: metrološke osnove hemijske analize, principi uzorkovanja, vrste hemijskih reakcija i procesa u analitičkoj hemiji, osnovne metode kvalitativne analize, izolovanje, odvajanje i koncentriranje, izbor odgovarajuće metode u zavisnosti od naknadne analize, osnovne metode kvantitativne analize. biti u mogućnosti:
apstrahovati naučni tekst, izračunati metrološke karakteristike, uporediti metode analize u smislu tačnosti, selektivnosti, osetljivosti i minimalnog sadržaja materije koja se može detektovati; uzeti minimalan i reprezentativan uzorak, odabrati optimalan proces za analizu, izvršiti kvalitativnu hemijsku analizu uzorka, maskirati interferentne ione, koncentrirati komponentu koja se određuje i odvojiti smjese, odrediti kvantitativni sastav klasičnim metodama analize, analizirati uzorak koristeći savremene elektrohemijske metode, uključujući ion-selektivne senzore, određuju kvalitativni i kvantitativni sastav savremenim optičkim metodama, analiziraju specifične objekte najoptimalnijim metodama.vlastiti: metode klasične hemijske analize i savremene fizičko-hemijske analize, veštine rada sa elektrohemijskim, spektroskopskim instrumentima, priprema uzoraka za različite metode analize. Vrste vaspitno-obrazovnog rada: predavanja, praktična i laboratorijska nastava, sažetak, računski zadaci
Studij discipline se završava test i ispit.
Disciplina apstrakt
Analitička hemija
Ukupan radni intenzitet izučavanja discipline je 18 kreditnih jedinica (648 sati)
Ciljevi izučavanja discipline: razvoj komunikativnih i sociokulturnih sposobnosti i kvaliteta; ovladavanje vještinama i sposobnostima samousavršavanja. Struktura discipline (2)
DokumentSvrha izučavanja discipline „Strani jezik“ je formiranje i razvoj komunikacijskih kompetencija (govor, pisanje, čitanje, slušanje), neophodnih i dovoljnih za rješavanje komunikativnih i praktičnih problema u situacijama.
Ciljevi izučavanja discipline: sticanje praktičnih znanja o najvažnijim faktorima, događajima i pojavama iz istorije Rusije
DokumentCiljevi discipline: postizanje visokog nivoa znanja iz ruske istorije, razvijanje veština samostalnog rada, otkrivanje kreativnih sposobnosti učenika, negovanje višedimenzionalne ličnosti koja se kombinuje u svom profesionalnom
Ciljevi izučavanja discipline: Pokazati o kojim problemima ruske istorije se danas raspravlja i raspravlja u ruskoj i stranoj istoriografiji. Pokažite mjesto istorije u društvu; formiranje i evolucija istorijskih pojmova i kategorija
Samostalan radSvrha proučavanja discipline: dati ideju o glavnim fazama i sadržaju istorije Rusije od antičkih vremena do danas; pokazati, koristeći primjere iz različitih epoha, organski odnos između ruske i svjetske povijesti; analiza
Ciljevi, principi, pravci razvoja gimnazijskog obrazovanja u sadašnjoj fazi Kolesnikova V.I. Direktor Srednjoobrazovne ustanove Gimnazija br.2
DokumentGimnazija je ustanova koja nastoji da implementira holističke obrazovne programe, idealno imajući sveobuhvatan uticaj na promenu filozofskih osnova škole, suštinski menjajući prirodu pedagoških odnosa,
Vogo, naučna, poslovna komunikacija, kao i razvoj sposobnosti i kvaliteta neophodnih za komunikativni i sociokulturni samorazvoj ličnosti učenika (1)
DokumentSvrha izučavanja discipline „Strani jezik“ je: formiranje i razvoj komunikativne kompetencije stranog jezika, neophodne i dovoljne studentima za rješavanje komunikativnih i praktičnih problema u proučavanim svakodnevnim situacijama,
Glavne vrste hemijskih reakcija u analitičkoj hemiji: kiselinsko-bazne, kompleksne, oksidaciono-redukcione. Korišteni procesi: precipitacija-otapanje, ekstrakcija, sorpcija. Konstante ravnoteže reakcija i procesa. Stanje supstanci u idealnim i realnim sistemima. Struktura rastvarača i rastvora. Solvatacija, jonizacija, disocijacija. Ponašanje elektrolita i neelektrolita u otopinama. Debye-Hückelova teorija. Koeficijenti aktivnosti. Konstante koncentracije. Opis kompleksnih ravnoteža. Ukupne i ravnotežne koncentracije. Uslovne konstante.
Brzine reakcija u hemijskoj analizi. Elementarne faze reakcije. Kinetičke jednadžbe. Faktori koji utiču na brzinu. Katalizatori, inhibitori. Autokatalitičke reakcije. Inducirane i spregnute reakcije. Faktor indukcije. Primjeri ubrzanja i usporavanja reakcija i procesa koji se koriste u kemijskoj analizi.
Kiselo-bazne reakcije . Moderne ideje o kiselinama i bazama. Bronsted-Lowryjeva teorija. Ravnoteža u sistemu kiselina - konjugirana baza i rastvarač. Konstante kiselosti i bazičnosti. Kisela i osnovna svojstva rastvarača. Konstanta autoprotolize. Utjecaj prirode rastvarača na jačinu kiseline i baze. Izravnavajući i diferencirajući učinak rastvarača.
Kiselinsko-bazna ravnoteža u višekomponentnim sistemima. Puferske otopine i njihova svojstva. Kapacitet bafera. Proračun pH otopina nenabijenih i nabijenih kiselina i baza, polibaznih kiselina i baza, smjesa kiselina i baza.
Reakcije kompleksiranja. Vrste kompleksnih spojeva koji se koriste u analitičkoj hemiji. Klasifikacija kompleksnih jedinjenja prema prirodi interakcije metal-ligand, homogenosti liganda i centralnog jona (sredstva za kompleksiranje). Svojstva kompleksnih jedinjenja od analitičkog značaja: stabilnost, rastvorljivost, boja, isparljivost.
Postepeno formiranje kompleksa. Kvantitativne karakteristike kompleksnih jedinjenja: konstante stabilnosti (stepenasto i opšte), funkcija formiranja (prosečan broj liganda), funkcija kompleksiranja, stepen formiranja kompleksa. Faktori koji utiču na formiranje kompleksa: struktura centralnog atoma i liganda, koncentracija komponenti, pH, jonska snaga rastvora, temperatura. Termodinamička i kinetička stabilnost kompleksnih spojeva.
Uticaj formiranja kompleksa na rastvorljivost jedinjenja, acidobaznu ravnotežu, redoks potencijal sistema, stabilizaciju različitih oksidacionih stanja elemenata. Metode za povećanje osjetljivosti i selektivnosti analize korištenjem kompleksnih spojeva.
Teorijske osnove interakcije organskih reagensa sa neorganskim ionima. Utjecaj njihove prirode, lokacije funkcionalnih analitičkih grupa, stereokemije molekula reagensa na njegovu interakciju sa anorganskim ionima. Teorija analogija interakcije metalnih jona sa neorganskim reagensima kao što su H 2 O, NH 3 i H 2 S i organskim reagensima koji sadrže kiseonik, azot i sumpor. Glavne vrste jedinjenja nastalih uz učešće organskih reagensa. Kelati, intrakompleksna jedinjenja. Faktori koji određuju stabilnost helata Najvažniji organski reagensi koji se koriste u analizi za odvajanje, detekciju, određivanje metalnih jona, za maskiranje i demaskiranje. Organski reagensi za organsku analizu. Mogućnost korištenja kompleksnih spojeva i organskih reagensa u različitim metodama analize.
Redox reakcije. Potencijal elektrode. Nernstova jednadžba. Standardni i formalni potencijali. Odnos između konstante ravnoteže i standardnih potencijala. Smjer reakcija oksidacije i redukcije. Faktori koji utječu na smjer redoks reakcija. Koncept mješovitih potencijala. Mehanizmi redoks reakcija.
Glavni anorganski i organski oksidacijski i redukcijski agensi korišteni u analizi. Metode preliminarne oksidacije i redukcije elementa koji se utvrđuje.
Padavine i procesi suprecipitacije . Ravnoteža u sistemu rastvor-talog. Sedimenti i njihova svojstva. Shema formiranja sedimenta. Kristalni i amorfni sedimenti. Ovisnost strukture sedimenta o njegovim individualnim svojstvima i uslovima sedimentacije. Ovisnost oblika sedimenta o brzini formiranja i rasta primarnih čestica. Faktori koji utiču na rastvorljivost sedimenata: temperatura, jonska snaga, delovanje istog jona, reakcije protonacije, formiranje kompleksa, oksidacija-redukcija, struktura i veličina čestica. Uslovi za dobijanje kristalnih naslaga. Homogene padavine. Starenje sedimenta. Uzroci kontaminacije sedimentom. Klasifikacija raznih vrsta koprecipitacije. Pozitivan i negativan značaj fenomena koprecipitacije u analizi. Osobine formiranja koloidnih disperznih sistema. Upotreba koloidnih sistema u hemijskoj analizi.