Класифікація катіонів за кислотно-основною схемою

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ

ЗАТВЕРДЖУЮ

Ректор С. В. Іванов

«» 2012 р.

АНАЛІТИЧНА ХІМІЯ

ЯКІСНИЙ АНАЛІЗ

Ідентифікація катіонів за кислотно-основною схемою.

Ідентифікація аніонів

Аналіз солей

МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ

До виконання лабораторних робіт

для студентів – технологів всіх напрямів підготовки

денної форми навчання

СХВАЛЕНО

на засіданні кафедри

аналітичної хімії.

Протокол № 1

від 15 серпня 2012 р.

Реєстраційний номер

методичних рекомендацій

У НМВ:

Київ – НУХТ – 2012

Аналітична хімія. Якісний аналіз. Ідентифікація катіонів за кислотно-основною схемою. Ідентифікація аніонів Аналіз солей: Метод. Рекомендації до виконання лабораторних робіт для студентів-технологів всіх напрямів підготовки денної форми навчання / Уклад. Є.Є. Костенко, В.Г. Дроков, О.М. Бутенко. – К.: НУХТ, 2012. – 20 с.

Рецензент В. Д. Ганчук, канд. техн. наук, доцент

Укладачі: Є.Є. Костенко, канд. хім. наук, доцент,

В.Г. Дроков, канд. хім. наук, доцент,

О.М. Бутенко, канд. техн. наук, доцент

Відповідальний за випуск Є.Є. Костенко, канд. хім. наук, доц..

Мета роботи: на перших лабораторних заняттях з аналітичної хімії оволодіти поняттям аналітичної реакції – фундаментальним поняттям курсу – на прикладі аналітичних реакцій макро- та мікроелементів, які містяться у харчових продуктах і споживаються людиною щодня у відповідних кількостях. Якісний аналіз відкриває шлях студенту до усього подальшого курсу аналітичної хімії і одночасно виконує роль вхідного контролю, перевіряючи вміння студентів складати рівняння хімічних реакцій і виконувати ці реакції з метою вивчення хімічного складу речовин, які видаються індивідуально кожному студенту.

Завдання: індивідуальнні завдання у вигляді водного розчину або сухої речовини для аналізу студенти одержують протягом усіх занять з якісного аналізу.

Заходи безпеки: усі студенти допускаються до виконання лабораторних робіт тільки після інструктажу про техніку безпеки на даній роботі.

1. На усіх склянках з розчинами і сухими речовинами повинні бути етикетки з чіткими написами назв речовин і концентрацій.

2. Усі досліди з небезпечними речовинами з неприємним запахом проводити у витяжній шафі.

3. При наливанні реактивів ніколи не нахилятися над склянкою, щоб запобігти розбризкуванню на обличчя.

4. При нагріванні пробірки не тримати її отвором до себе або у бік людини, яка стоїть поруч.

5. Якщо на обличчя або руки потрапили краплі розчину, потрібно негайно змити їх великою кількістю води. Луг змивають доти, поки шкіра перестане бути слизькою.

ВСТУП

Аналітичною хімією називається наука, яка вивчає теоретичні основи і розробляє методи хімічного аналізу. Хімічний аналіз – це процес визначення хімічного складу речовини. Оскільки хімічний склад визначає властивості речовини і можливості застосування її людиною, то методи аналітичної хімії використовуються в усіх сферах діяльності людини. У наукових дослідженнях ці методи є інструментами пізнання природи, а у промисловості – ефективними засобами контролю технологічних процесів.

Хімічний аналіз має два етапи. Спочатку потрібно з¢ясувати, які елементи або сполуки містить об¢єкт, що аналізується. На це питання відповідає якісний аналіз. Потім потрібно визначити, у яких кількісних співвідношеннях вони входять до складу невідомої речовини. Це встановлюється за допомогою кількісного аналізу. Обидві частини аналізу пов’язані між собою тим, що як відкриття, так і визначення певного елементу (або сполуки) грунтується на використанні індивідуаьних хімічних властивостей цього елементу, які проявляються у одних й тих самих хімічних реакціях.

Хімічна реакція, за допомогою якої можна зробити висновки про хімічний склад речовини, називається аналітичною реакцією. Аналітичні реакції виконуються за допомогою аналітичних реагентів у відповідних умовах (середовище, температура, концентрація) і супроводжуються певним зовнішнім ефектом (утворюється осад, виділяється газ, змінюється забарвлення розчину тощо). У якісному аналізі ефект аналітичної реакції просто спостерігається візуально і на основі цих спостережень роблять відповідні висновки. У кількісному аналізі ефект аналітичної реакції вимірюється за допомогою аналітичних приладів і виконуються відповідні розрахунки.

Переважна більшість аналітичних реакцій відбувається у розчинах. Яким би чином неогранічна речовина, що аналізується, не переводилася б у розчинений стан, одержують розчин, який містить не елементи, а іони, у вигляді яких ці елементи можуть існувати у розчині. Однакові іони проявляють однакові властивості і дають однакові аналітичні реакції незалежно від того, до складу яких сполук вони входять. Наприклад, якщо до розчину хлоридної кислоти або її солей додають розчин нітрату аргентуму, в усіх випадках одержують однаковий характерний осад хлориду аргентуму. Якщо записати ці реації в іонному вигляді, стає ясно, що в усіх випадках відбувається одна аналітична реакція на хлорид-іони:

Cl⁻ + Ag⁺ = AgCl ¯

Тому аналітичні реакції вивчаються окремо для катіонів і аніонів.

Реактиви, за допомогою яких певний іон можна виявити у присутності інших іонів, називають специфічними. Специфічних реагентів дуже мало, тому перед відкриттям того чи іншого іону необхідно відокремити його від інших іонів, які дають аналітичні реакції з тим же реагентом. Порядок відокремлення одних іонів від інших і послідовність їх відкриття складають систематичний хід аналізу. У систематичному ході аналізу використовують такі реагенти, які дозволяють із складної суміші іонів перевести в осад певну групу іонів для подальшого аналізу. Такі реагенти називають груповими, а групи іонів, які вони відділяють – аналітичними групами. За кислотно-основною класифікацією, де груповими реагентами є кислоти і основи, усі катіони відповідно до їх хімічних властивностей поділяються на 6 аналітичних груп. Класифікація катіонів за кислотно- основною схемою представлена у табл. 1.

Таблиця 1

Класифікація катіонів за кислотно-основною схемою

З кількох десятків катіонів шестианалітичних груп у скороченому курсі якісного аналізу ми вивчаємо дуже небагато – тільки ті, що безпосередньо пов‘язані з харчуванням людини та хімічним аналізом об’єктів харчової, біотехнології і довкілля.

Катіони амонію утворюються при розчиненні харчових продуктів у концентрованій сульфатній кислоті. Органічні сполуки при цьому руйнуються, а аміногрупи амінокислот, з яких побудовані білки, перетворюються на іони амонію. Визначивши кількість іонів амонію у розчині, що утворилися, визначають загальний вміст білків у харчовому продукті.

Натрій, калій, кальцій та магній у вигляді відповідних сполук споживаються людиною щодено у кількості від 0,5 до 5 г – це макроелементи. Натрію ми споживаємо більше ніж потрібно, звикнувши додавати NaCl під час приготування їжі. Тому дуже важливо врівноважувати це споживанням продуктів, багатих на калій, оскільки саме іони натрію і калію у певному співвідношенні підтримують осмотичну рівновагу в організмі людини і регулюють водний обмін. Кальцій потрібен дітям, у яких формуються кістки, і дорослим, оскільки він має протизапальні властивості і виконує багато інших функцій в організмі. Магній нормалізує діяльність нервової системи, знімає спазми, розширює судини та має інші важливі властивості.

Ферум, кобальт, манган, купрум, цинк, нікель, хром належать до мікроелементів. Їхня кількість у харчових продуктах, що споживаюється людиною щоденно, вимірюється у міліграмах. Вони входять до складу багатьох ферментів та інших біологічно активних речовин, які відіграють важливу роль у біохімічних процесах, що відбуваються у живому організмі. Алюміній, станум (олово) і цинк можуть потрапляти у харчові продукти з поверхні посуду та технологічного обладнання. Наявність плюмбуму і кадмію у харчових продуктах є показниками їх техногенного забруднення. Їх присутність постійно контролюється методами аналітичної хімії. Солі барію отруйні і небезпечні для людини, але вони часто використовуються як важливий аналітичний реактив.

Поиск по сайту: