Анализ смеси катионов первойтретьей аналитических групп по систематическому анализу. Химическое равновесие

Содержание

Слайд 2

Логарифмы

Логарифмы

Слайд 3

Математика Логарифмы - характеристика и мантисса. Переход от логарифма к числу.

Математика

Логарифмы - характеристика и мантисса.
Переход от логарифма к числу.
Логарифмы – натуральный

и десятичный, переход от одного к другому.
Слайд 4

План лекции: Химические методы обнаружения неорганических веществ. Реакции обнаружения смеси катионов

План лекции:
Химические методы обнаружения неорганических веществ. Реакции обнаружения смеси катионов I

-3 аналитических групп.
2. ЛОГАРИФМЫ
3. Ионная сила растворов.
Слайд 5

Анализ смеси катионов первой-третьей аналитических групп по систематическому анализу

Анализ смеси катионов первой-третьей аналитических групп по систематическому анализу

Слайд 6

Слайд 7

Анализ раствора без осадка Предварительные испытания – действие щелочью с целью

Анализ раствора без осадка

Предварительные испытания – действие щелочью с целью обнаружить

ион аммония, подтверждение – реактив Несслера

Действие групповых реагентов – HCl, H2SO4

Слайд 8

CИСТЕМ.ХОД АНАЛИЗА НА 1ГРУППУ

CИСТЕМ.ХОД АНАЛИЗА НА 1ГРУППУ

Слайд 9

ПРИНЦИПИАЛЬНОЕ ОТЛИЧИЕ УЧЕТ И УСТРАНЕНИЕ МЕШАЮЩЕГО ВЛИЯНИЯ ИОНОВ

ПРИНЦИПИАЛЬНОЕ ОТЛИЧИЕ

УЧЕТ И УСТРАНЕНИЕ МЕШАЮЩЕГО ВЛИЯНИЯ ИОНОВ

Слайд 10

Анализ смеси катионов Li+, Na+, K+, NH4+ Сразу удаляют аммоний прокаливаем

Анализ смеси катионов Li+, Na+, K+, NH4+

Сразу удаляют аммоний прокаливаем в

щелочной среде, затем Li+– осаждением фторидом аммония или гидроортофосфатом натрия.
Ионы Na+, K+, определяют дробными реакциями
Слайд 11

Первая аналитическая группа катионов -Li+, Na+, K+, NH4+

Первая аналитическая группа катионов -Li+, Na+, K+, NH4+

Слайд 12

Анализ смеси катионов Li+, Na+, K+, NH4+ Сразу удаляют аммоний прокаливаем

Анализ смеси катионов Li+, Na+, K+, NH4+

Сразу удаляют аммоний прокаливаем в

щелочной среде, затем Li+– осаждением фторидом аммония или гидроортофосфатом натрия.
Ионы Na+, K+, определяют дробными реакциями
Слайд 13

Анализ смеси катионов II аналитической группы по систематическому анализу

Анализ смеси катионов II аналитической группы по систематическому анализу

Слайд 14

Действие групповых реагентов –HCl, H2SO4 Осадок при действии HCl - есть

Действие групповых реагентов –HCl, H2SO4

Осадок при действии HCl - есть

катионы второй аналитической группы

Осадок при действии H2SO4 - есть катионы третьей аналитической группы и, возможно, Pb2+

Слайд 15

Растворимость хлорида свинца ρ*(PbCl2)=0,98г/100г воды ρ*(PbSO4)=0,0045г/100г воды

Растворимость хлорида свинца

ρ*(PbCl2)=0,98г/100г воды
ρ*(PbSO4)=0,0045г/100г воды

Слайд 16

Парадоксальный вывод при образовании осадков при прибавлении обеих кислот В растворе могут присутствовать только катионы свинца

Парадоксальный вывод при образовании осадков при прибавлении обеих кислот

В растворе могут

присутствовать только катионы свинца
Слайд 17

ОтделениеPbCl2 Осадок обрабатывают горячей водой, при этом PbCl2 растворяется. При необходимости процедуру повторяют несколько раз.

ОтделениеPbCl2

Осадок обрабатывают горячей водой, при этом PbCl2 растворяется. При необходимости процедуру

повторяют несколько раз.
Слайд 18

Реакция дитизона с ионами свинца, дитизонат свинца окрашивает слой хлороформа в красный цвет

Реакция дитизона с ионами свинца, дитизонат свинца окрашивает слой хлороформа в

красный цвет
Слайд 19

Дополнение Экстракция – явление распределения вещества между двумя несмешивающимися жидкостями. Это

Дополнение

Экстракция – явление распределения вещества между двумя несмешивающимися жидкостями. Это

способ выделить соединение металла с органическими лигандами в слой органической фазы (В ДАННОМ СЛУЧАЕ ХЛОРОФОРМ)
Слайд 20

Продолжение хода анализа Наличие осадка после удаления PbCl2 Осадок обрабатывают раствором

Продолжение хода анализа

Наличие осадка после удаления PbCl2
Осадок обрабатывают раствором аммиака:

при этом AgCl растворяется с образованием [Ag(NH3)2]+ (раствор 2) и остается осадок. При наличии Hg22+ осадок чернеет – его отделяют центрифугированием.
Слайд 21

ПРОДУКТЫ 2Hg22++ 4NH3+H2O = [OHg2NH2] + Hg0

ПРОДУКТЫ

2Hg22++ 4NH3+H2O = [OHg2NH2] + Hg0

Слайд 22

Определение серебра К раствору, содержащему аммиакат серебра, прибавляют азотную кислоту –

Определение серебра

К раствору, содержащему аммиакат серебра, прибавляют азотную кислоту – выпадение

белого осадка AgCl указывает на наличие ионов Ag+. При добавлении иодида калия к раствору аммиаката серебра выпадает желтый осадок AgI.
Слайд 23

Анализ смеси катионов III аналитической группы по систематическому анализу

Анализ смеси катионов III аналитической группы по систематическому анализу

Слайд 24

Осадок не образовался при действии H2SO4 или (NH4)2SO4 Добавление этанола приводит

Осадок не образовался при действии H2SO4 или (NH4)2SO4

Добавление этанола приводит к

выпадению сульфата кальция – в присутствии этанола его растворимость резко уменьшается.
Слайд 25

Операции с осадком Перевод сульфатов в карбонаты проводят посредством многократной обработки

Операции с осадком

Перевод сульфатов в карбонаты проводят посредством многократной обработки осадка

насыщенным раствором карбоната натрия при нагревании. Осадок карбонатов отделяют центрифугированием и промывают водой, растворяют в 2 М CH3COOH и в полученном растворе обнаруживают катионы III аналитической группы.
Слайд 26

Слайд 27

Обнаружение ионов бария Обнаружение ионов бария проводят по реакции с K2Cr2O7

Обнаружение ионов бария

Обнаружение ионов бария проводят по реакции с K2Cr2O7 в

присутствии CH3COONa+ CH3COOН. Если выпадает желтый осадок, то ионы бария осаждают в виде BaCrO4 и отделяют центрифугированием , при этом в растворе остаются ионы Sr2+ и Ca2+ (раствор 2). Ионы Cr2O72- мешают обнаружению ионов Ca2+ и Sr2+, поэтому раствор 2 обрабатывают при нагревании раствором карбоната аммония. Выпавший осадок карбонатов стронция и кальция центрифугируют (осадок 4).
Слайд 28

Обнаружение стронция Осадок 4 растворяют при нагревании в 2 М CH3COOH

Обнаружение стронция

Осадок 4 растворяют при нагревании в 2 М CH3COOH (раствор

3). К раствору 3 прибавляют насыщенный раствор сульфата аммония и нагревают. Выпавший осадок SrSO4 отфильтровывают (осадок 5). Фильтрат содержит ионы [Ca(SO4)2]2- (раствор4).
Слайд 29

Обнаружение кальция Раствор 4 упаривают до небольшого объема и проводят обнаружение

Обнаружение кальция

Раствор 4 упаривают до небольшого объема и проводят обнаружение ионов

кальция по реакции с (NH4)2C2O4. Выпадение белого осадка, нерастворимого в уксусной кислоте, указывает на наличие ионов Ca2+.
Слайд 30

Химическое равновесие в растворах

Химическое равновесие в растворах

Слайд 31

Идеальные растворы Растворы, для которых наблюдается совпадение термодинамических свойств на основе

Идеальные растворы

Растворы, для которых наблюдается совпадение термодинамических свойств на основе расчета

концентраций на основе масс веществ, называются идеальными
Слайд 32

Идеальность растворов Наблюдается лишь для предельно разбавленных растворов при невысоких (комнатных) температурах

Идеальность растворов

Наблюдается лишь для предельно разбавленных растворов при невысоких (комнатных) температурах

Слайд 33

Отклонения от идеальности В реальных растворах наблюдаются эффекты взаимного влияния ионов

Отклонения от идеальности

В реальных растворах наблюдаются эффекты взаимного влияния ионов -

притяжение и отталкивание. Это приводит к отклонению от идеальности
Слайд 34

Активность вещества в растворе Активность (α ) – это такая концентрация

Активность вещества в растворе

Активность (α ) – это такая концентрация вещества

в растворе, при использовании которой свойства данного раствора могут быть описаны теми же уравнениями, что и свойства идеального раствора. Активность иногда называют эффективной или действующей концентрацией.
Слайд 35

Размерность активности Размерность имеет ту же размерность, что и величина, характеризующая

Размерность активности

Размерность имеет ту же размерность, что и величина, характеризующая состав

раствора, вместо которой эта активность используется. Например, активность в смысле «активная молярная концентрация» имеет размерность моль/л, в смысле «активная моляльность» - моль/кг.
Слайд 36

Коэффициенты активности Отношение активности вещества в данном растворе к его концентрации называется коэффициентом активности.

Коэффициенты активности

Отношение активности вещества в данном растворе к его концентрации

называется коэффициентом активности.
Слайд 37

Индивидуальные коэффициенты активности В зависимости от способа описания количественного состава раствора

Индивидуальные коэффициенты активности

В зависимости от способа описания количественного состава раствора

различают молярный (у), моляльный (ɣ) и рациональный (f) /на основе молярных долей вещества/ коэффициенты активности.
Слайд 38

Выражение коэффициентов активности

Выражение коэффициентов активности

Слайд 39

Среднеионные коэффициенты активности Для характеристики активности электролитов используются среднеионные коэффициенты активности, которые можно определть экспериментально;

Среднеионные коэффициенты активности

Для характеристики активности электролитов используются среднеионные коэффициенты активности,

которые можно определть экспериментально;
Слайд 40

Индивидуальные коэффициенты активности ионов: Характеризуют активность отдельных ионов, входящих в состав

Индивидуальные коэффициенты активности ионов:

Характеризуют активность отдельных ионов, входящих в состав электролита.

Поскольку отдельных ионов (только катионов или только анионов) в растворе не существует, их получают расчетным путем
Слайд 41

Ионная сила раствора

Ионная сила раствора

Слайд 42

Активность растворенного вещества Зависит от концентрации растворенного электролита (для неэлектролитов она

Активность растворенного вещества

Зависит от концентрации растворенного электролита (для неэлектролитов она равна

нулю) и квадрата заряда ионов
Слайд 43

Ионная сила раствора – математическое выражение

Ионная сила раствора – математическое выражение

Слайд 44

Влияние ионной силы на среднеионный коэффициент активности HCl

Влияние ионной силы на среднеионный коэффициент активности HCl

Слайд 45

РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ Ионная сила раствора

РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ

Ионная сила раствора

Слайд 46

Предельный закон Дебая-Хюккеля (I

Предельный закон Дебая-Хюккеля (I<0,01моль/л), А=0,511

Слайд 47

Расширенное уравнение Дебая-Хюккеля (С=0,01-0,1 моль/литр)

Расширенное уравнение Дебая-Хюккеля (С=0,01-0,1 моль/литр)

Слайд 48

Коэффициенты расширенного уравнения Дебая-Хюккеля А- аналогично предельному уравнению; В=0,328 – эмпирическая

Коэффициенты расширенного уравнения Дебая-Хюккеля

А- аналогично предельному уравнению;
В=0,328 – эмпирическая константа;
(α) -

эмпирическая константа, характеризующая размер ионной атмосферы в ангстремах (1Α – 0.1нм)
Слайд 49

Значения эмпирической константы а для некоторых ионов

Значения эмпирической константы а для некоторых ионов

Слайд 50

Уравнение Дэвиса (I=0,1 – 1) В α =1

Уравнение Дэвиса (I=0,1 – 1) В α =1