Сокращенный конспект по аналитической химии для школы

Ниже представлен краткий конспект основных положений из присланных материалов, структурированный для удобного переписывания в школьную тетрадь. АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ (АХ) 1. Предмет и задачи АХ Аналитическая химия — это наука о методах определения химического состава веществ и их структуры. Задачи АХ: - Качественный анализ (что входит в состав?); - Количественный анализ (сколько этого вещества?); - Структурный анализ (как расположены атомы?); - Фазовый анализ (в виде каких соединений и фаз?). Аналитический сигнал (АС) — измеряемое свойство вещества, связанное с его составом. 2. Классификация методов анализа По происхождению сигнала: - Химические (гравиметрия, титриметрия) — основаны на химических реакциях. - Физико-химические (электрохимия, фотометрия) — измеряют физические величины в ходе реакции. - Физические (спектроскопия, масс-спектрометрия) — используют физические явления без хим. реакций. По количеству определяемого вещества: - Макрометоды: \( m = 0,1 - 1 \) г; - Микрометоды: \( m = 0,001 - 0,01 \) г. 3. Способы выражения концентрации - Молярная концентрация \( C(x) \): \[ C(x) = \frac{n(x)}{V} = \frac{m(x)}{M(x) \cdot V} \text{ (моль/л)} \] - Нормальная концентрация (молярная концентрация эквивалента): \[ C(1/z \cdot x) = \frac{n(1/z \cdot x)}{V} \text{ (моль/л)} \] - Титр \( T(x) \): масса вещества в 1 мл раствора (г/мл). - Массовая доля \( \omega(x) \): \[ \omega(x) = \frac{m(x)}{m_{\text{общ}}} \cdot 100\% \] 4. Титриметрический метод анализа Титрование — постепенное добавление реагента (титранта) к исследуемому веществу до точки эквивалентности. Основное уравнение титриметрии: \[ C(1/z \cdot X) \cdot V(X) = C(1/z \cdot R) \cdot V(R) \] Виды титрования: - Кислотно-основное (метод нейтрализации); - Окислительно-восстановительное (редоксметрия: перманганатометрия, иодометрия); - Комплексонометрическое (использование ЭДТА). 5. Кислотно-основное равновесие Согласно теории Бренстеда-Лоури: - Кислота — донор протонов \( H^{+} \). - Основание — акцептор протонов \( H^{+} \). Водородный показатель: \[ pH = -\lg[H^{+}] \] Для чистой воды при \( 25^{\circ}C \): \( pH = 7 \). - \( pH < 7 \) — среда кислая; - \( pH > 7 \) — среда щелочная. Буферные растворы — растворы, поддерживающие постоянное значение pH при добавлении небольших количеств кислот или щелочей. 6. Индикаторы Индикаторы — вещества, меняющие окраску в зависимости от pH или потенциала системы. - Кислотно-основные: метиловый оранжевый, фенолфталеин. - Редокс-индикаторы: дифениламин. - Металлоиндикаторы: эриохром черный Т, мурексид.