В процессе подготовки химика-технолога и инженера-металлурга аналитической химии принадлежит важное место. Эта дисциплина формирует и развивает у студентов химическое мышление, приучает к научно-исследовательскому подходу при определении состава вещества, воспитывает навыки в области методики и техники химического анализа.
Аналитическая химия — наука экспериментальная, поэтому основная часть времени, отведенного по учебным планам высших учебных заведений, предназначена для лабораторного практикума. Однако без глубокого понимания и усвоения современных теоретических положений работа в лаборатории может свестись к механическому выполнению отдельных операций и приемов анализа. Курс аналитической химии должен опираться на серьезную теоретическую базу. Только овладев теорией аналитической химии, можно сознательно управлять химическими процессами и создавать необходимые условия для качественного и количественного определения всех компонентов исследуемого объекта.
В предлагаемом пособии кратко изложены основы теории аналитической химии и приведены расчеты, связанные с практикой анализа. По каждому разделу даны примеры, иллюстрирующие и развивающие материал основного текста. Детальный разбор типовых примеров и систематические упражнения в решении задач способствуют усвоению теоретических положений химического анализа, учат применению полученных знаний при решении различных вопросов аналитической практики и вырабатывают навыки, необходимые студенту для его дальнейшей инженерной деятельности.
В третьем издании книга не подвергалась коренной переработке, но в ней сделаны многочисленные исправления, уточняющие материал. Проведено унифицирование химической терминологии, дана единая степень точности числовых данных; дополнительно введены внутритекстовые выделения и еделан ряд других изменений.
Книга рассчитана на студентов химико-технологических вузов и факультетов, ее содержание отвечает требованиям теоретической части программы курса. Вместе с тем, книга может оказаться полезной и практическим работникам химико-аналитических лабораторий, а также аспирантам, специализирующимся в области неорганической и аналитической химии.
Так как предлагаемая книга не может быть лишена недостатков, автор будет весьма признателен читателям за пожелания
и замечания.
ВВЕДЕНИЕ
Аналитическая химия занимает важное место среди химических наук благодаря ее большому значению для промышлен^ ности и научных исследований. Она изучает методы химического и физико-химического определения элементов или их соединений, входящих в состав исследуемых веществ и их смесей.
Аналитическая химия подразделяется на качественный и количественный анализ.
Реакции и методы, с помощью которых можно установить, какие элементы или ионы входят в состав исследуемого вещества, называют качественным анализом.
Реакции и методы, позволяющие достаточно точно определить абсолютные или относительные количества элементов или их соединений, содержащихся в исследуемом веществе, называют количественным анализом.
Качественный анализ вещества всегда должен предшествовать количественному, так как выбор метода количественного определения составных частей исследуемого вещества находится в прямой зависимости от качественного состава его.
Химический анализ является одним из важнейших методов исследования вещества.
Качественный анализ можно проводить как «сухим», так и «мокрым» путем.
В первом случае исследуемое вещество в твердом виде подвергают действию пламени (получение окрашенных перлов буры или фосфорной соли, окрашивание бесцветного пламени горелки, нагревание вещества при помощи паяльной трубки на угле и др.).
При исследовании мокрым путем анализируемое вещество растворяют и на полученный раствор действуют различными реактивами. На основании происходящих при этом реакций делают заключение о наличии в исследуемом растворе того или иного элемента.
Для качественного анализа пригодны лишь те реакции, которые по внешним признакам позволяют судить о присутствии
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие. Введение
Глава I. Краткий очерк развития аналитической химии
в России.............. 14
Глава II. Аналитическая классификация катионов и периодический закон Д. И. Менделеева....... 32
Глава III. Способы выражения концентраций растворов . . 47
Глава IV. Химическое равновесие при аналитических процессах 60
Равновесие химических реакций.......... 60
Электролитическая диссоциация.......... 63
Теория сильных электролитов........... 68
Примеры вычисления ионной силы раствора....... 72
Равновесие в растворах слабых электролитов..... ; 76.
Направление реакций обмена в водных растворах электролитов 81
Теория кислот и оснований ............ 84
Амфотерные соединения............. 87
Глава V. Вычисление концентрации и активности водородных
ионов в растворах............ 94
Ионное произведение воды............ 94
Водородный и гидроксильный показатели....... 98
Кислотно-основные индикаторы .......... 104
Влияние солевого и температурного эффектов на интервал
изменения окраски индикатора .......... 117
Активность водородных ионов в растворах сильных одноосновных кислот и однокислотных оснований.......... 121
Активности ионов Н+ и ОН" в растворе слабой одноосновной
кислоты.................. 124
Активности ионов Н+ и ОН" в растворе слабого однокислот-
ного основания............... 130.
Активности ионов Н+ и ОН~ в растворе слабой одноосновной
кислоты в присутствии соли, содержащей одноименный анион 132
Степень диссо1:иа ии слабой кислоты в присутствии соли, содержащей одноименный анион . . ....... 133
Активности ионов Н+ и ОН" в растворе слабого однокислот-ного основания и степень диссопиаиии его в присутствии
соли, содержащей одноименный катион ...... 138
Вычисление ионного состава растворов многоосновных кислот; ступенчатая диссоциация.........„ 144
Определение ионного состаг,: раствора угольной кислоты . . , 145
Ионный состав разбавленных растворов серной кислоты. . . 147 Ионный состав растворов хроматов и влияние на него кон-
iентра ии ионов водорода ........... 149
Определение ионного состава раствора трехосновных кислот . 151 Вычисление активности водородных ионов в растворе кислой
соли.................. 154
Буферные растворы............... 158
Глава VI. Гидролиз солей............ 174
Случаи гидролиза, осложненные другими процессами . . . 17S
Вычисление константы гидролиза соли, образованной слабым основанием и сильной кислотой ; ...... 182
Вычисление кон ентра ии и активности ионов Н+ и ОН" в растворе соли, образованной слабым основанием и сильной
кислотой................. 185
Степень гидролиза................ 188
Вычисление константы гидролиза соли, образованной слабой
кислотой и сильным основанием......... 192
Вычисление кон ентра ии и активности ионов Н+ и ОН" и степени гидролиза соли, образованной слабой кислотой и
сильным основанием ............ 194
Гидролиз соли, образованной слабым основанием и слабой
кислотой................. 204
Гидролиз кислых солей слабых кислот........ 209
Глава VII. Равновесие между раствором и осадком .... 214
Применение закона действия масс к равновесной системе
«раствор — осадок». Правило произведения растворимости 215
Вычисление растворимости электролита и величины его произведения растворимости............. 219
Влияние кон ентра^ии одноименного иона на растворимость
электролита................ 226
Влияние электролитов, не содержащих общих ионов с осадком, на растворимость последнего........ 231
Теория осаждения сероводородом......... 235
Растворение труднорастворимого электролита ..... 243
Равновесие между двумя осадками и раствором...... 250
Глава VIII. Комплексные соединения........ 259
Строение комплексных соединений и их устойчивость . . . 259
Константа нестойкости комплекса............... 262
Органические реактивы в анализе........... 267
Комплексообразование в анализе.............. 273
Глава IX. Реакции окисления-восстановления . . 293
Обзор важнейших окислителей и восстановителей .... 302
Направление реакиий окисления-восстановления .... 314
Электролиз ................. 344
Глава X. Коллоиды в аналитической химии . . . , --. . . 352
Образование коллоидных растворов.............. 353
Глава XI. Чувствительность и специфичность аналитических
реакций................ 367
Повышение чувствительности аналитических реакций . „ , 370
Специфичность аналитических реакций............, 377
Глава XII. Хроматографический и колориметрический анализы 380
• Хроматографический анализ.......... . 380
Ионообменная хроматография.......... . 382
Осадочная хроматография ..... ....... 391
Колориметрическдй анализ............. 393
Фотэколориметрйя................ 409
Литература................... 411
Приложения................... 413
•. 1. Константы диссоциации некоторых кислот и оснований (при
25°, если не указано особо)............ 415
2. Ионное произведение воды Кв при различных температурах 417
3. Растворимость и произведение растворимости некоторых ма-
лорастворимых веществ............. 418
г 4. Константы нестойкости (диссоциации) некоторых комплексных ионов.................. 424
5. Нормальные потенциалы (Е°) некоторых окислительно-вос-
становительных систем по отношению к нормальному
водородному электроду (при 25°)........ . 426
6. Приближенные значения средних коэффициентов активности
ионов в зависимости от ионной силы........ 428
7. Удельный вес кислот и щелочей........... 429
. 8. Международные атомные веса 1957 г.......... 433
9. Таблицы логарифмов............... 434
10. Принятые сокращения............., . 440
Цена: 300руб.
