19 Аналитическая химия. В 2 ч. Ч.-1. Гравиметрический и тнтрнметрический методы анализа: Учеб. для химико-тех-мил. спец. вузов. — М.: Высш. шк., 1989. - - 320 с.: ил.
ISBN 5-06-000066-4
1707000000(4309000000)
ПРЕДИСЛОВИЕ
Аналитическая химия является фундаментальной химической наукой, занимающей видное место в ряду других химических дисциплин. Вместе с тем аналитическая химия теснейшим образом снязана с повседневной практикой, поскольку без данных анализа о содержании в сырье или конечном продукте основных компонентов и примесей невозможно грамотное проведение технологического процесса в металлургической, химической, фармацевтической и многих других отраслях промышленности. Данные химического анализа требуются при решении экономических и других важных вопросов.
Настоящий учебник составлен в соответствии с программой по аналитической химии для химико-технологических вузов и содержит изложение главным образом теоретических основ этой науки с учетом современных тенденций развития.
Учебник состоит из двух частей. В первой части рассматриваются классические методы количественного анализа — гравиметрический и титриметрический, во второй — физико-химические методы анализа.
В начале учебника приведена общая схема аналитического определения. Этот материал позволяет установить значимость отдельных стадий анализа и рассмотреть анализ в целом.
Теоретические основы классических методов анализа объединены в одном разделе, что имеет определенные методические достоинства, поскольку нередко одни и те же теоретические положения используются в различных методах анализа, а изложение любого метода опирается на сумму знаний о процессах в растворе.
Вторая часть учебника посвящена физико-химическим методам анализа. В учебнике достаточно подробно изложены вопросы практического применения различных методов анализа, их значения, возможностей и ограничений.
В конце каждой главы учебника приведены вопросы и задачи, решение которых должно способствовать более глубокому самостоятельному изучению материала.
Вопросы и задачи составили: В. П. Васильев, В. Е. Калинина, •Г1. А. Кочергина, П. М. Милюков и Г. А. Прик.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие...................... 3
Глава 1. Основные этапы развития и значение аналитической химии ... 5
.1. Предмет аналитической химии.............. 5
.2. Значение аналитической химии.............. 6
.3. Основные этапы развития аналитической химии........ 8
.4. Методы аналитической химии.............. 13
.5. Периодический закон Д. И. Менделеева и аналитическая химия . . н
.6. Общая схема аналитического определения.......... 17
А. Теоретические основы аналитической химии.......... 22
Глава 2. Общая характеристика реакций в растворе........ 22
2.1. Основные понятия.................. 22
2.2. Зависимость константы равновесия от температуры...... 27
2.3. Константа равновесия и изменение стандартной энергии Гиббса 28
2.4. Скорость химических реакций в растворе.......... 28
Глава 3. Реакции кислотно-основного взаимодействия........ 30
3.1. Протолитическая теория кислот и оснований Бренстеда — Лоури . . 30
3.2. Электронная теория Льюиса, теория Усановича и другие теории . . 32
3.3. Кислотно-основные и некоторые другие свойства растворителей . . 34
3.4. Автопротолиз ................... 36
3.5. Равновесия в водных растворах кислот и оснований...... 40
3.5.1. Одноосновные кислоты и основания.......... 41
3.5.2. Многоосновные кислоты и основания......... 46
3.6. Буферные растворы.................. 52
3.7. Кислотно-основные индикаторы............. 56
3.8. Функция кислотности Гаммета.............. 60
3.9. Влияние ионной силы и температуры на кислотно-основные равновесия ...................... 61
3.10. Константа равновесия реакции кислотно-основного взаимодействия
и изменение стандартной энергии Гиббса .......... 62
Глава 4. Реакции комплексообразования ............ 67
4.1. Основные характеристики комплексных соединений...... 67
4.2. Равновесия в растворах координационных соединений..... 69
4.3. Константы устойчивости и изменение стандартной энергии Гиббса 73
4.4. Влияние температуры на равновесия в растворах координационных соединений .................... 7^
4.5. Условные константы устойчивости............. ^5
4.6. Скорость реакций комплексообразования в растворе ..-••• ''
Глава 5. Осаждение и растворение малорастворимых соединений . . • •
ОО
5.1. Произведение растворимости • • •
5.1.1. Произведение растворимости и изменение стандартной энергии Гиббса при осаждении.......... . • • •
5.1.2. Условие выпадения осадка......... . • • •
317
84 84
5.1.3. Произведение растворимости при неполной диссоциации малорастворимого соединения............. 85
5.2. Условное произведение растворимости........... 86
5.3. Растворение малорастворимых соединений.......... 88
5.3.1. Растворение под действием сильных кислот....... 89
5.3.2. Растворение осадков вследствие комплексообразования ... 90
5.3.3. Растворение в результате окислительно-восстановительных реакций .................... 91
5.3.4. Влияние растворителя на растворимость........ 92
5.4. Влияние температуры на растворимость.......... 93
5.5. Равновесия при осаждении двух малорастворимых соединений . . 94
5.6. Соосаждеиие.................... 95
5.6.1. Адсорбция .................. 95
5.6.2. Окклюзия................... 97
5.6.3. Изоморфизм.................. 97
5.7. Коллоидные растворы................. 98
Глава 6. Реакции окисления—восстановления.......... 103
6.1. Уравнения окислительно-восстановительных реакций...... 103
6.2. Окислительно-восстановительные потенциалы.........105
6.3. Влияние кислотно-основного взаимодействия, комплексообразования
и образования малорастворимых соединений на редокс-потенциал 109
6.4. Окислительно-восстановительные свойства воды........ 111
6.5. Константы равновесия окислительно-восстановительных реакций . . 112
6.6. Скорость и механизм реакций окисления—восстановления .... 113
6.7. Редокс-индикаторы.................. 115
6.8. Влияние ионной силы и температуры на протекание реакций окисления— восстановления................. 116
6.9. Константа равновесия окислительно-восстановительной реакции.
ЭДС и изменение стандартной энергии Гиббса....... . 117
Б. Основные методы анализа................ 122
Глава 7. Метрологические характеристики методов анализа...... 122
7.1. Классификация погрешностей.............. 122
7.1.1. Систематические погрешности............ 123
7.1.2. Случайные погрешности.............. 125
7.1.3. Правильность, воспроизводимость и точность анализа, среднее значение и стандартное отклонение .......... 125
7.2. Нормальное распределение............... 127
7.3. /-Распределение................... 129
7.4. Погрешность суммы и произведения............ 133
7.5. Обнаружение промахов................ 134
7.6. Сравнение двух средних................ 136
Глава 8. Гравиметрический анализ.............. 143
8.1. Сущность гравиметрического анализа........... 143
8.2. Форма осаждения.................. 144
8.2.1. Полнота осаждения............. 145
8.2.2. Чистота осадка............... 146
8.2.3. Промывание осадков............. 150
8.3. Гравиметрическая форма................ 151
8.4. Расчеты в гравиметрическом анализе........... 152
8.5. Количественные разделения методом осаждения....... . 156
8.5.1. Разделение гидроксидов и солей слабых кислот...... 156
8.5.2. Разделение с использованием комплексообразования .... 160
8.5.3. Разделение с помощью органических реагентов...... 161
8.5.4. Осаждение с коллектором............. 163
8.6. Практическое применение............... 164
8.7. Общая оценка метода................. 167
318
Глава 9. Титриметрический анализ.............. 178
9.1. Сущность титриметрического анализа........... 178
9.1.1. Стандартизация растворов титрантов......... 179
9.1.2. Основные приемы титрования............ 180
9.2. Расчеты в титриметрическом анализе ........... 181
9.2.1. Расчет результата прямого титрования при разном способе выражения концентрации раствора.......... 183
9.2.2. Расчет результата в методах обратного титрования .... 185
9.3. Кривые титрования.................. 187
9.4. Основные методы титриметрического анализа........ 188
Глава 10. Кислотно-основное титрование............ 189
10.1. Рабочие растворы.................. 189
10.2. Кривые титрования и выбор индикатора.......... 19 J
10.2.1. Кривая титрования сильной кислоты сильным основанием 191
10.2.2. Кривая титрования слабой одноосновной кислоты сильным основанием ................. 197
10.2.3. Кривая титрования слабого основания сильной кислотой . . 200
10.2.4. Кривые титрования многоосновных (полипротонных) кислот
и оснований................. 202
10.2.5. Кривые титрования смеси кислот и смеси оснований . . . 209
10.3. Физико-химические методы обнаружения точки эквивалентности 211
10.4. Практическое применение методов кислотно-основного титрования 211
10.4.1. Анализ карбонатных и фосфатных смесей ....... 212
10.4.2. Определение жесткости воды........... 213
10.4.3. Определение солей аммония и азота в органических соединениях по Кьельдалю........... ... 214
10.4.4. Определение фосфора.............. 216
10.4.5. Определение спиртов.............. 216
Ю.4.6. Неводное титрование.............. 217
10.5. Общая оценка метода.......,........ 219
Глава И. Комплексометрическое титрование........... 232
11.1. Меркуриметрия .................. 232
11.2. Комплексонометрия (хелатометрия)........... 235
.2.1. Рабочие растворы............... 236
.2.2. Кривые титрования............... 236
.2.3. Индикаторы................. 239
.2.4. Практическое применение............. 241
.2.5. Общая оценка метода.............. 245
Глава 12. Титрование по методу осаждения........... 256
12.1. Аргентометрия................... 256
12.1.1. Кривые титрования............... 257
12.1.2. Индикаторы................. 258
12.1.3. Практическое применение............. . 260
12.2. Меркурометрия .................. 261
12.3. Другие методы осаждения............... 261
Глава 13. Окислительно-восстановительное титрование....... 268
13.1. Молярная масса эквивалента в реакциях окисления — восстановления ...................... 268
13.2. Кривые титрования................. 269
13.3. Индикаторы.................... 272
13.4. Перманганатометрия ................ 272
13.4.1. Рабочие растворы............• • • 272
13.4.2. Индикаторы................. 273
13.4.3. Практическое применение............. 274
13.5. Иодометрия.................... 276
319
13.5.1. Рабочие растворы............... 277
13.5.2. Индикаторы................. 278
13.5.3. Основные условия проведения реакции иода с тиосульфатом 279
13.5.4. Практическое применение............. 280
13.6. Хроматометрия................... 286
13.7. Броматометрия................... 287
13.8. Цериметрия.................... 289
13.9. Ванадатометрия.................. 290
Литература....................... 307
Предметный указатель.................. 308
Цена: 150руб.
