Краткий конспект по аналитической химии

Для того чтобы подготовить краткий конспект по аналитической химии, который будет удобно переписать в тетрадь, я выбрал самые важные определения и формулы из представленных материалов. Аналитическая химия (АХ) — наука о методах определения химического состава веществ и их структуры. 1. Классификация методов анализа по задачам: — Качественный (что входит в состав); — Количественный (сколько вещества); — Структурный (расположение атомов); — Фазовый (в виде каких соединений). 2. Аналитический сигнал (АС) — измеряемое свойство вещества, связанное с его составом. 3. Способы выражения концентрации: — Молярная концентрация \( C(x) \): \[ C(x) = \frac{n(x)}{V} = \frac{m(x)}{M(x) \cdot V} \] Единицы измерения: моль/л. — Нормальная концентрация (молярная концентрация эквивалента): \[ C(1/z \cdot x) = \frac{n(1/z \cdot x)}{V} \] Связь с молярной: \( C(1/z \cdot x) = C(x) \cdot z \), где \( z \) — число эквивалентности. — Титр \( T(x) \) — масса вещества в 1 мл раствора: \[ T(x) = \frac{m(x)}{V} \] 4. Титрометрический анализ (Титрование) Это метод определения количества вещества путем постепенного добавления реагента (титранта) с точно известной концентрацией. Основное уравнение титрования: \[ C(1/z \cdot X) \cdot V(X) = C(1/z \cdot R) \cdot V(R) \] Точка эквивалентности (ТЭ) — момент, когда количество добавленного титранта эквивалентно количеству определяемого вещества. Конечная точка титрования (КТТ) — момент изменения окраски индикатора. 5. Кислотно-основное равновесие — pH — водородный показатель: \[ pH = -\lg[H^+] \] — Для чистой воды при \( 25^\circ C \): \( pH = 7 \) (нейтральная среда). — \( pH < 7 \) — кислая среда; \( pH > 7 \) — щелочная среда. 6. Буферные растворы — растворы, поддерживающие постоянное значение pH при добавлении кислот или щелочей. Формула Гендерсона-Хассельбаха для pH буфера: \[ pH = pK_a + \lg\frac{C_{соли}}{C_{кислоты}} \] 7. Окислительно-восстановительное титрование (Редоксметрия) Основано на реакциях с переносом электронов. Уравнение Нернста для потенциала системы: \[ E = E_0 + \frac{0,059}{n} \lg\frac{C_{ox}}{C_{red}} \] Основные методы: — Перманганатометрия (титрант \( KMnO_4 \)); — Йодометрия (использование системы \( I_2/2I^- \)). 8. Комплексонометрия Основана на образовании прочных комплексных соединений. Самый важный реагент — ЭДТА (Трилон Б). Для фиксации точки эквивалентности используют металлоиндикаторы (например, эриохром черный Т).