Химический анализ катионов (стр. 1 из 10)
ГОУ СПО «Спасский АПТ»
АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
(Контрольные, лабораторные и практические работы. Примерные вопросы и задания к итоговой аттестации)
С. Спасское
2009 г.
Введение
Основой любого химического исследования является совокупность различных химических наук, каждая из которых нуждается в результатах химического анализа, поскольку химический состав – основа полезной и здоровой пищи. Целью аналитической химии становится определение концентрации веществ в различных продуктах питания.
Аналитическая химия – это наука о способах идентификации химических соединений, о принципах и методах определения химического состава веществ и их структуры. Она является научной основой химического анализа.
Химический анализ – это получение опытным путем данных о составе и свойствах объектов. Впервые это понятие научно обосновал Р. Бойль в книге «Химик – скептик» (1661 г.) и ввел термин «анализ».
Аналитическая химия базируется на знаниях, полученных при изучении курсов: неорганической, органической, общей химии, физики и математики.
Цель изучения аналитической химии – освоение современных методов анализа веществ и их применение для решения задач по содержанию различных веществ в пище.
Оствальд писал: «Аналитическая химия, или искусство распознавать вещества или их составные части, занимает среди приложений научной химии особое место, так как вопросы, на которые она дает возможность ответить, возникают всегда при попытке воспроизвести химические процессы для научных или технических целей. Благодаря такому своему значению аналитическая химия с давних пор встречает постоянную заботу о себе…».
Данное учебное пособие составлено применительно к стандартам и учебным программам по аналитической химии и физико-химическим методам анализа специальности «Технология продукции общественного питания» обучаемой в ГОУ СПО «Спасский АПТ».
Длительное время в аналитической химии господствовали так называемые «классические» методы анализа. Анализ рассматривался как «искусство» и резко зависел от «рук» экспериментатора. Технический прогресс требовал более быстрых, простых методов анализа. В настоящее время большинство массовых химических анализов выполняется с помощью полуавтоматических и автоматических приборов. При этом цена оборудования окупается его высокой эффективностью.
В настоящее время необходимо применять мощные, информативные и чувствительные методы анализа, чтобы контролировать концентрации, меньшие ПДК.
В результате изучения дисциплины студент должен
знать: сущность методов качественного и количественного анализа, классификацию катионов и анионов, их значение, характеристику отдельных групп, важнейшие частные реакции;
уметь: применять методы качественного и количественного анализа при проведении химико-технологического контроля; производить вычисления и решать задачи в методах количественного анализа.
Наряду с теоретическим обучением рабочей программой предусмотрено проведение лабораторных работ и практических занятий, целью которых является закрепление теоретических знаний, формирование умений и навыков по соответствующим разделам дисциплины.
С целью осуществления контроля знаний и проверки уровня усвоения материала, программой предусмотрено проведение итогового контроля знаний.Критерий оценки устного ответа
Отметка «5»: ответ полный и правильный на основании изученных теорий; материал изложен в определенной логической последовательности, литературным языком: ответ самостоятельный.
Отметка «4»: ответ полный и правильный на основании изученных теорий; материал изложен в определенной логической последовательности, при этом допущены две-три несущественные ошибки, исправленные по требованию учителя.
Отметка «3»: ответ полный, но при этом допущена существенная ошибка, или неполный, несвязный.
Отметка «2»: при ответе обнаружено непонимание учащимся основного содержания учебного материала или допущены существенные ошибки, которые учащийся не смог исправить при наводящих вопросах учителя.
Отметка «1»: отсутствие ответа.
Критерий оценки письменного задания
Отметка «5»: 1) работа выполнена полностью и правильно; сделаны правильные выводы; 2) работа выполнена по плану с учетом ее особенностей.
Отметка «4»: работа выполнена правильно с учетом 2–3 несущественных ошибок исправленных самостоятельно по требованию учителя.
Отметка «3»: работа выполнена правильно не менее чем на половину или допущена существенная ошибка.
Отметка «2»: допущены две (и более) существенные ошибки в ходе работы, которые учащийся не может исправить даже по требованию учителя.
Отметка «1»: работа не выполнена.
Правила обращения с аналитическими весами
1 Приступая к взвешиванию, следует проверить наличие всех разновесов. Все разновесы должны быть расположены в футляре в строгом порядке.
2 Все движения должны быть плавными, без толчков. Прежде всего, следует определить нулевую точку.
3 Взвешиваемый предмет помещают на левую чашку весов, а разновесы на правую (центр чашки).
4 Накладывать и снимать взвешиваемый предмет и разновесы необходимо с ориентированных весов.
5 Вращать ручку арретира следует плавно, без резких движений.
6 Разновесы берут только пинцетом.
7 Каждый анализ должен быть проведен с использованием одних весов и разновесов.
8 После взвешивания и записи массы предмета в журнал необходимо убрать разновесы в футляр.
Перечень лабораторно-практических занятий
| 1 | Проведение частных реакций катионов первой аналитическойгруппы. |
| 2 | Анализ смеси катионов первой группы. |
| 3 | Проведение частных реакций катионов второй аналитической группы. |
| 4 | Анализ смеси катионов второй аналитической группы. |
| 5 | Решение задач на правило произведения растворимости. |
| 6 | Проведение частных реакций катионов третьей аналитической группы. |
| 7 | Анализ смеси катионов третьей аналитической группы. |
| 8 | Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций. |
| 9 | Проведение частных реакций катионов четвертой аналитической группы. |
| 10 | Анализ смеси катионов четвертой аналитической группы. |
| 11 | Проведение частных реакций анионов первой, второй, третьей аналитической групп. |
| 12 | Анализ сухой соли. |
| 13 | Определение кристаллизационной воды в кристаллогидратах. |
| 14 | Вычисления в весовом анализе. |
| 15 | Приготовление рабочего раствора щелочи и стандартного раствора щавелевой кислоты. |
| 16 | Определение нормальности и титра раствора щелочи |
| 17 | Определение содержания серной кислоты в растворе. |
| 18 | Приготовление рабочего раствора перманганата калия и установление нормальной концентрации и титра по щавелевой кислоте. |
| 19 | Определение содержания железа в соли Мора. |
| 20 | Выполнение расчетов эквивалентов окислителя и восстановителя. |
| 21 | Приготовление рабочего раствора нитрата серебра и установление нормальной концентрации. |
| 22 | Определение содержания хлорида натрия в растворе. |
Раздел I. Качественный анализ
Тема 1.1 Классификация катионов и анионов. Первая аналитическая группа катионов
Лабораторная работа №1.
«Аналитические реакции катионов 1 аналитической группы
(Na+, K+, NH4+)».
Цель работы: изучение характерных реакций наиболее распространенных катионов.
Оборудование: пробирки, держатель, спиртовка, фильтровальная бумага, индикаторная бумага, стеклянные палочки, соли калия, соли натрия, соли аммония, гексанитрокобальтит натрия, гидротартрат натрия, дигидроантимонат калия, гидроксид натрия.
Перед выполнением лабораторной работы необходимо усвоить материал:Классификация катионов и анионов. Общая характеристика катионов первой аналитической группы. Значение катионов первой аналитической группы в осуществлении химико-технологического контроля.
Частные реакции катионов первой аналитической группы. Реакции катионов натрия (действие дигидроантимоната калия; реакция окрашивания пламени); калия (действие дигидротартрата натрия и кобальтинитрита натрия (гексанитрокобальтата натрия), реакция окрашивания пламени); аммония (действие щелочей, реактив– Несслера, реакция разложения аммонийных солей).
Ход работы.
К первой аналитической группе катионов относятся: K+, Na+, NH4+, Li+.
Данная группа катионов не имеет группового реагента.
Приготовление анализируемых растворов солей.
К 10 мл. дистиллированной воды добавим 1г. соли, тщательно перемешаем.
Опыт №1. Реакции катионов калия.
Реакция с гексанитрокобальтитом натрия (Na3 [Co(NO2)6]).
При добавлении двух-трех капель реактива к такому же количеству раствора соли калия образуется желтый кристаллический осадок.
Реакция с гидротартратом натрия (NaHC4H4O6).
К двум-трем каплям раствора добавьте раствор реактива, затем потрите стеклянной палочкой о стенки пробирки. Через некоторое время появляется белый кристаллический осадок калиевой соли.
Ионы калия окрашивают пламя в фиолетовый цвет.
Опыт №2. Реакции ионов натрия.