ТЕМА 2.2 КАТИОНЫ I АНАЛИТИЧЕСКОЙ ГРУППЫ

ФАРМАЦЕВТИЧЕСКИЙ ФИЛИАЛ

ГБОУ СПО «СВЕРДЛОВСКИЙ ОБЛАСТНОЙ МЕДИЦИНСКИЙ КОЛЛЕДЖ»

ОПОРНЫЕ КОНСПЕКТЫ ЛЕКЦИЙ

ПО УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЕ «АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ»

Екатеринбург, 2013

РАЗДЕЛ 1. ВВЕДЕНИЕ В АНАЛИТИЧЕСКУЮ ХИМИЮ

 Аналитическая химия – это наука о методах определения химического состава и структуры веществ или их смесей и их идентификация.

В структуре аналитической химии выделяют качественный и количественный анализы.

Качественный анализ включает в себя анализируемый объект и его качественный состав, количественный анализ дает сведения о количественном содержании компонента.

Исследование неизвестного вещества начинают с качественного анализа, а затем определяют количественное содержание вещества.

Для проведения химического анализа применяются различные методы

- химические (химическое взаимодействие веществ);

- физические (измеряют физические свойства веществ с помощью приборов);

- физико-химические (проводят химическую реакцию, результат которой измеряют инструментальным методом);

- биологические;

Химические методы анализа в зависимости от количества реактива делят на: макроанализ, полумикроанализ, микроанализ, ультрамикроанализ

В качественном анализе используют аналитические реакции, т. е. реакции, сопровождаемые характерными изменениями (аналитическим эффектом).

- выпадение осадка

- окрашивание раствора

- исчезновение окраски

- выделение газа с характерным запахом, цветом или свойствами

Основным способом повышения чувствительности являются концентрирование веществ.

Условия выполнения реакций.

- определенная среда

- отношение продукта реакции к избытку реактива

- определенная температура

- удаление или маскировка мешающих ионов.

РАЗДЕЛ 2. КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ

Катионы и анионы делят на аналитические группы – шесть групп катионов и три группы анионов по общим признакам –образование осадков с групповым реактивом, растворимость образованных осадков в воде, растворах кислот и оснований.

Аналитические реакции – это реакции, сопровождающиеся различными внешними изменениями – выпадение осадка, изменение окраски раствора и выделение газа. По способу выполнения аналитические реакции могут быть – пробирочные (выполняют в пробирке – большинство реакций),микрокристаллоскопические(образовавшиеся кристаллы рассматривают под микроскопом), капельные (реакцию проводят на фильтровальной бумаге, рассматривают окраску пятна на бумаге), пирохимические («сухим путем» – окрашивание пламени в различные цвета).

Специфичные реакции предназначены для обнаружения вещества в присутствии других. Чем меньшее количество ионов вступает в реакцию с данным реактивом, тем более специфична данная реакция.

Чувствительность реакции характеризуют открываемым минимумом или минимальной концентрацией. Это наименьшее количество вещества, которое можно обнаружить данной реакцией. Чем меньшее количество вещества может быть определено реактива, тем более чувствительна реакция.

Реактивы, используемые для выполнения аналитических реакций, делят на:

- специфические реактивы образуют характерный осадок или окрашивание только с определенным ионом (например, K₃(Fe(CN)₆) образует темно – синий осадок только с ионами Fe²⁺).

- избирательные (селективные)реактивы реагируют с несколькими ионами, которые могут принадлежать к одной или к разным аналитическим группам (например, реактив KI реагирует с Pb²⁺,Ag⁺ II АГ, а также с Cu²⁺ VI АГ).

- групповойреактив вступает в реакцию со всеми ионами данной группы (например, групповой реактив второй АГ - НС1, который взаимодействует с катионами II АГ с образованием белых, труднорастворимых осадков).

ТЕМА 2.2 КАТИОНЫ I АНАЛИТИЧЕСКОЙ ГРУППЫ

К I АГ относятся катионы K⁺, Nа⁺, NН₄⁺. Нет группового реактива.

Общая характеристика.Все соли натрия, калия и аммония хорошо растворимы в воде. Гидроксиды натрия и калия хорошо растворимы в воде и являются сильными основаниями. Гидроксид аммония - слабое основание, это нестойкое соединение, легко разлагающееся на аммиак и воду даже при комнатной температуре. Гидролизу подвергаются все соли аммония, а также натриевые и калиевые соли слабых кислот. Не способны к комплексообразованию, т.к. имеют малый заряд и слабую поляризуемость.

        окрашивание пламени в фиолетовый цвет,

K⁺ + Н₂С₄Н₄О₆, СН₃СООNa, С₂Н₅ОН→ КНС₄Н₄О₆↓, белый                                                                 

   + Nа₃(Со(NО₂)₆)→ К₂Nа(Со(NО₂)₆)↓, желтый  

                                                  окрашивание пламени в желтый цвет

                            Na⁺       + пикриновая кислота→желтые игольчатые кристаллы, идущие из одной точки

                                                  + К(Sb (ОН)₆)→ Na(Sb(OH)₆)↓, белый

                              + Zn((UO₂)₃(CH₃COO)₈), CH₃COOH → NaZn(UO₂)₃(CH₃COO)₉)↓, желтый

                                                                     + NaOH → NH₃↑, рН > 7, лакмус синеет

                                                 NH₄⁺     +К₂(НgI₄),KOH → (OHg₂NH₂)I↓, красно - бурый

ПРИМЕНЕНИЕ В МЕДИЦИНЕ: хлорид натрия - входит в состав плазмо- и кровозаменителей, вспомогательное средство при изготовлении различных лек. препаратов, натрия гидрокарбонат – при повышенной кислотности желудочного сока, тетраборат натрия (бура) – наружно для полосканий, спринцеваний, смазываний, бромиды натрия, калия– регулируют деятельность нервной системы, хлорид калия – при заболеваниях сердечно-сосудистой системы, иодиды калия, натрия – при заболеваниях щитовидной железы, хлорид аммония - отхаркивающее и мочегонное средство,гидроксид аммония - для возбуждения дыхательного и сосудодвигательного центров.