Вопросы к экзамену по дисциплине «Аналитическая химия» (2011/2012 уч. год)

1. Предмет, методы и средства аналитической химии. Значение аналитической химии в химической технологии. Общая схема аналитического процесса. Цели и задачи качественного и количественного анализа [1].

2. Виды взаимодействий в растворах. Основы теории сильных электролитов. Активность, коэффициент активности, ионная сила растворов [1].

3. Основные типы химических реакций в растворах, их использование в аналитической химии (сравнительная характеристика) [1, 2], K.

4. Константа растворимости (произведение активностей). Растворимость. Факторы, влияющие на растворимость малорастворимых соединений [1].

5. Протолитическое равновесие. Типы протолитов по Бренстеду–Лоури. Константы кислотности и основности сопряжённой кислотно-основной пары, их использование для прогнозирования возможности проведения кислотно-основного титрования [1].

6. Равновесия и расчёт рН в растворах кислот: сильных, слабых (с выводом формулы), катионных (с выводом формулы на основе теории Бренстеда-Лоури), многоосновных [1].

7. Равновесия и расчёт рН в растворах оснований: сильных, слабых (с выводом формулы), анионных (с выводом формулы на основе теории Бренстеда-Лоури) [1].

8. Равновесия и расчёт рН в растворах амфолитов [1].

9. Буферные растворы, их состав, свойства и применение в химическом анализе. Механизм буферного действия. Буферная ёмкость [1].

10. Расчёт рН буферных систем (с выводом формул) [1].

11. Окислительно-восстановительный потенциал, его расчёт. Факторы, влияющие на его значение. Константа равновесия и направление ОВР. Изменение направления ОВР [1].

12. Скорость ОВР и факторы, которые на неё влияют. Автокаталитические и индуцированные реакции, их роль в химическом анализе [1].

13. Комплексообразование с монодентатными и полидентатными лигандами: строение комплексных соединений, равновесия в растворах комплексных соединений, константы устойчивости комплексных ионов. Хелатные комплексы и хелатный эффект [1].

14. Аналитические химические реакции, их типы и условия проведения. Аналитический эффект. Техника проведения реакций в качественном анализе. Органические аналитические реагенты, их особенности и применение в качественном анализе [2].

15. Аналитические классификации катионов и анионов. Аналитические группы ионов и Периодический закон Д.И. Менделеева. Систематический и дробный качественный анализ [2].

16. I аналитическая группа катионов: общая характеристика, характерные реакции ионов. Систематический ход анализа смеси катионов I группы. Методы разложения и удаления солей аммония [2].

17. II аналитическая группа катионов: общая характеристика, групповой реагент, характерные реакции ионов. Систематический ход анализа смеси катионов II группы [2].

18. Оптимальные условия осаждения катионов II группы. Систематический ход анализа смеси катионов I–II групп [2].

19. III аналитическая группа катионов: общая характеристика, групповой реагент, характерные реакции ионов. Систематический ход анализа смеси катионов III группы [2].

20. Оптимальные условия осаждения катионов III группы. Систематический ход анализа смеси катионов I–III групп [2].

21. I, II и III аналитические группы анионов: общая характеристика, групповые реагенты, характерные реакции ионов. Анализ смеси анионов I–III групп [2].

22. Основные этапы проведения качественного химического анализа неизвестного вещества. Подготовка вещества к анализу, отбор средней пробы, растворение твёрдых веществ. Предварительные испытания, анализ катионов и анионов при проведении качественного анализа неизвестного вещества [2].

23. Количественный химический анализ: цели и задачи, классификация методов. Аналитический сигнал и его измерение, обработка результатов измерений и представление данных. Требования к точности измерений и точности вычислений в количественном анализе [1].

24. Измерение аналитического сигнала в гравиметрии и титриметрии. Современное весовое оборудование. Мерная посуда и современное оборудование для титриметрического анализа. Расчёт результатов гравиметрического и титриметрического определения. Закон эквивалентов [1].

25. Гравиметрический метод анализа. Сущность и основные операции метода. Классификация гравиметрических методов анализа. Аналитические возможности, достоинства и недостатки гравиметрического метода анализа [1].

26. Общая схема аналитического определения по методу осаждения. Осаждаемая и гравиметрическая формы, требования к ним. Неорганические и органические осадители, требования к ним. Выбор осадителя и расчёт его количества [1].

27. Кристаллические и аморфные осадки, механизм их образования. Процессы коагуляции и пептизации при образовании осадков. Оптимальные условия получения кристаллических и аморфных осадков [1, 2].

28. Соосаждение, его роль в химическом анализе. Осаждение с коллектором [1].

29. Типы соосаждения, способы уменьшения соосаждения и очистки осадков от соосаждённых примесей [1].

30. Сущность и основные операции титриметрического метода анализа, его достоинства и недостатки. Точка эквивалентности (стехиометричности), конечная точка титрования и её фиксирование. Классификация титриметрических методов анализа. Общая схема титриметрического анализа. Способы титрования [1].

31. Реакции, которые используются в титриметрии, требования к ним. Выполнение этих требований для реакций всех типов (сравнительная характеристика) [1], K.

32. Стандартные и вспомогательные растворы, способы выражения их концентрации. Использование стандартных и вспомогательных растворов в количественном анализе. Виды стандартных растворов и способы их приготовления. Требования к стандартным веществам [1], K.

33. Метод кислотно-основного титрования: сущность, общая характеристика, достоинства и недостатки. Стандартные растворы метода, их приготовление, стандартизация и условия хранения. Аналитические возможности метода кислотно-основного титрования [1].

34. Кислотно-основные индикаторы, требования к ним. Универсальные и смешанные индикаторы. Теория индикаторов [1].

35. Основное уравнение теории индикаторов (с выводом). Основные количественные характеристики индикаторов. Правило выбора индикатора. Причины индикаторных ошибок титрования [1].

36. Общие сведения о кривых титрования: система координат, вид, цель построения, скачок и факторы, влияющие на его величину. Этапы титрования, состав раствора и расчёт концентраций веществ на различных этапах титрования [1].

37. Кривые кислотно-основного титрования, принципы их расчёта и прогнозирования. Факторы, влияющие на величину скачка [1], K.

38. Кривые титрования сильной кислоты сильным основанием и сильного основания сильной кислотой [1].

39. Кривая титрования слабой кислоты сильным основанием [1].

40. Кривая титрования слабого основания сильной кислотой [1].

41. Кривая титрования соли слабой кислоты сильной кислотой. Прогнозирование возможности титрования соли на основе теории Бренстеда-Лоури [1].

42. Кривая титрования соли слабого основания сильным основанием. Прогнозирование возможности титрования соли на основе теории Бренстеда-Лоури [1].

43. Кривые титрования многоосновных кислот. Прогнозирование их вида по справочным данным [1].

44. Кривые титрования солей многоосновных кислот. Прогнозирование их вида по справочным данным [1].

45. Кривые титрования смесей кислот и смесей кислота + соль. Прогнозирование их вида по справочным данным [1].

46. Кривые титрования смесей оснований и смесей основание + соль. Прогнозирование их вида по справочным данным [1].

47. Сущность, общая характеристика и классификация методов окислительно-восстановительного титрования. Расчёт факторов эквивалентности веществ, участвующих в окислительно-восстановительных реакциях [1].

48. Кривые окислительно-восстановительного титрования. Факторы, влияющие на величину скачка [1].

49. Способы фиксирования к. т. т. при окислительно-восстановительном титровании. Окислительно-восстановительные индикаторы, механизм их действия, интервал перехода и правило выбора индикатора [1].

50. Перманганатометрия. Сущность и основные реакции метода, его достоинства и недостатки. Стандартные и вспомогательные растворы метода, их приготовление, стандартизация и условия хранения. Фиксирование конечной точки титрования в перманганатометрии [3].

51. Аналитические возможности перманганатометрического метода анализа Условия проведения перманганатометрических определений [3].

52. Иодометрия. Сущность и основные реакции метода, его достоинства и недостатки. Стандартные и вспомогательные растворы метода иодометрии, их приготовление, стандартизация и условия хранения. Фиксирование конечной точки титрования в иодометрии [3].

53. Аналитические возможности иодометрического метода анализа. Условия проведения иодометрических определений [3].

54. Методы комплексометрического титрования. Сущность, общая характеристика и классификация методов комплексометрического титрования. Комплексонометрия: общая характеристика метода, его сущность и преимущества [1, 3].

55. Комплексоны, их строение, свойства и применение в анализе. Реакции взаимодействия комплексонов с ионами металлов, их стехиометрия и особенности. Побочные реакции, влияющие на равновесие образования комплексонатов [1].

56. Кривые комплексонометрического титрования (с выводом формул). Учёт протекания побочных реакций при расчёте кривых комплексонометрического титрования. Факторы, влияющие на величину скачка [1].

57. Способы фиксирования конечной точки титрования в комплексонометрии. Металлоиндикаторы, механизм их действия [1].

58. Стандартные и вспомогательные растворы метода комплексонометрии, их приготовление, стандартизация и условия хранения. Условия проведения комплексонометрических определений. Аналитические возможности метода комплексонометрического титрования [1, 3].

Ссылки и обозначения:

[1] – конспект или учебник

[2] – «Химические методы разделения и обнаружения» (Радион Е.В., Коваленко Н.А.; 2003) или учебник по качественному анализу

[3] – конспект в электронном виде или учебник

K – подготовить ответ или часть ответа самостоятельно