Chemia analityczna kolos

Chemia analityczna

Chemia analityczna zajmuje się analizą związków i mieszanin.

Analiza chemiczna może mieć trzy cele:

Chemiczna analiza ilościowa, to zespół technik umożliwiających poznanie liczbowej wartości (w odpowiednich jednostkach miary, np. w gramach, molach, valach[1] lub innych i ich (pod)wielokrotnościach) składu chemicznego badanych mieszanin związków chemicznych. Jest wiele specyficznych metod analizy ilościowej wykorzystywanych w zależności od chemicznych lub fizycznych właściwości badanych substancji

Chemiczna analiza jakościowa, to zespół technik umożliwiających poznanie składu chemicznego badanych mieszanin związków chemicznych. Zazwyczaj wykorzystuje się charakterystyczne reakcje chemiczne dla poszczególnych grup związków.

Chemiczną analizę jakościową można podzielić na:

Chemiczna analiza jakościowa związków nieorganicznych

Chemiczna analiza strukturalna - zespół technik umożliwiających dokładne ustalenie struktury chemicznej czystych związków.

Analizę tę przeprowadza się zwykle w przypadku syntezy nowych związków chemicznych, celem ustalenie ich budowy i udowodnienia że badana reakcja chemiczna doprowadziła do porządnych skutków.

Znacznie rzadziej stosuje się te techniki aby analizować próbki substancji nieznanego pochodzenia, w tym przypadku techniki analizy strukturalnej są stosowane wspólnie z technikami analizy ilościowej i jakościowej.

Najdokładniejszym rodzajem analizy strukturalnej jest analiza widmowa, do której zalicza się m.in:

Miareczkowanie - chemiczna technika analizy ilościowej polegająca na dodawaniu roztworu - tzw. titranta z biurety w postaci kropel do roztworu zwanego analitem.

W trakcie miareczkowania titrant powinien reagować szybko i ilościowo z analitem, powodując zmiany określonych własności fizycznych analitu. Może to być np: zmiana barwy, zmiana przewodnictwa elektrycznego i wiele innych. Pomiar objętości wkroplonego titrantu, połączony z pomiarem lub obserwacją zmiany fizycznych własności analitu, umożliwia określenie dokładnego stężenia określonego związku chemicznego w analicie.

Reakcja stosowana przy miareczkowaniu powinna:

Układy dyspersyjne – są to układy złożone z co najmniej dwóch substancji. Jedna z nich stanowi ośrodek rozpraszający, czyli jest środowiskiem, w którym znajduje się substancja rozproszona. W zależności od stanu skupienia środowiska i substancji rozproszonej może istnieć dziewięć układów dyspersyjnych:

Zawiesina- suspensja, jest to mieszanina (układ heterogeniczny) ciało stałe-ciecz, w którym cząstki fazy rozproszonej mają średnicę powyżej 0,1 µm. W zależności od średnicy cząstki te mogą być widoczne pod mikroskopem i ulegać sedymentacji w ziemskim polu grawitacyjnym. Składniki zawiesiny można rozdzielić na sączku z bibuły filtracyjnej. Przykładem zawiesiny może być mąka lub kreda w wodzie.

Roztwór właściwy- jest całkowicie jednorodny tzn. że dla objętości kilkakrotnie większych od wielkości cząsteczek, każda porcja zawiera taki sam skład ilościowy cząsteczek.

Roztwór koloidalny- niejednorodna mieszanina, zwykle dwufazowa, tworząca układ dwóch substancji, w którym jedna z substancji jest rozproszona w drugiej. Rozdrobnienie (czyli dyspersja) substancji rozproszonej jest tak duże, że fizycznie mieszanina sprawia wrażenie substancji jednorodnej, jednak nie jest to wymieszanie na poziomie pojedynczych cząsteczek.

Roztwory właściwe

Roztwory właściwe są to jednorodne układy doskonale zmieszanych ze sobą cząsteczek ośrodka rozpraszającego i cząsteczek substancji rozproszonej. W roztworach właściwych zachodzi dokładnie wzajemne przenikanie się rozpuszczalnika i ciała rozpuszczonego, przy czym za rozpuszczalnik przyjmujemy substancję, która zachowuje swój pierwotny stan skupienia. W przypadku, gdy obie substancje znajdują się w tym samym stanie skupienia za rozpuszczalnik przyjmujemy składnik występujący w większej ilości.

Procesy dyfuzji cząsteczek w cieczach zachodzą wolniej niż w gazach, lecz dzięki nim w całej objętości cieczy istnieje jednakowe stężenie ciała rozproszonego.

Rozpuszczalność

Rozpuszczalność można zdefiniować jako ilość substancji tworzącej roztwór nasycony w określonej ilości (najczęściej w 100 g) rozpuszczalnika w określonej temperaturze i ciśnieniu. Rozpuszczalność określa się w tych samych jednostkach jak stężenie, podając dodatkowo warunki, dla jakich została ona ustalona (zwykle są to tzw. warunki normalne).

Rozpuszczalność substancji zależy od:

Rozpuszczalniki polarne (np. woda) mają tendencje do lepszego rozpuszczania substancji polarnych lub jonowych (hydrofilowych, zaś niepolarne (np. tłuszcz lub toluen) rozpuszczają lepiej substancje niepolarne (lipofilowe). Często podawane jest to jako reguła "podobne rozpuszcza podobne". Jest to czasem podstawą klasyfikacji substancji (np. podział witamin na rozpuszczalne w wodzie i rozpuszczalne w tłuszczach). Reguła ta jest też podstawą mechanizmu działania detergentów.

Ze wzrostem temperatury, rozpuszczalność najczęściej rośnie dla cieczy i ciał stałych, zaś maleje dla gazów ale znanych jest wiele wyjątków od tej reguły (np. rozpuszczalność siarczanu wapnia w wodzie maleje ze wzrostem temperatury)

Efekt ciśnienia na rozpuszczalność faz skondensowanych (ciecze, ciała stałe) jest stosunkowo niewielki i przeważnie ignorowany w praktyce.

Wyrażanie stężeń roztworów

Większość odczynników chemicznych stosuję się laboratorium analitycznym w postaci roztworów. Można je podzielić na roztwory o dokładnie ustalonym stężeniu.

Stężeniem substancji w roztworze jest jej ilość zawarta w określonej objętości roztworu lub rozpuszczalnika.

Zgodnie z układem SI podstawową jednostką ilości jest mol. Zgodnie z przyjętą definicją „mol jest to ilość substancji, która zawiera tyle cząstek elementarnych ile ich jest w 0,012 kg węgla-12”.

Jednastką objętości w układzie SI jest metr sześcienny [m3], oraz odpowiednie jednostki mniejsze, dm3 i cm3.

Z dwu podstawowych jednostek substancji: ilości substancji i objętości tworzy się podstawową jednostkę stężenia roztworu, wyrażającą się stężeniem mola cząstek w jednym litrze roztworu.

Procent objętościowy- wyraża liczbę części objętościowych substancji zawartych w 100 częściach objętościowych roztworu. Odnosi się tylko do roztworów substancji ciekłych.

Procent masowy (wagowy)- wyraża liczbę części masowych substancji zawartych w 100 częściach masowych roztworu.

Procent masowo-objętościowy- wyraża liczbę części masowych substancji zawartych w 100 częściach objętościowych roztworu. Jest to najczęstszy sposób wyrażania stężenia procentowego substancji stałych.

Makroanaliza chemiczna, analiza chemiczna próbki o masie większej od 0,1 g (albo próbki gazowej o objętości większej od 10 cm3). Makroanaliza chemiczna obejmuje metody gramowe i decygramowe.

mezoanaliza (półmikroanaliza), analiza chem., w której masa badanej próbki wynosi 0,01–0,1 g.

Mikroanaliza chemiczna, analiza chemiczna próbki o masie od 1 do 10 mg (albo próbki gazowej o objętości od 0,1 do 1 cm3). Mikroanaliza chemiczna obejmuje metody miligramowe (tzw. mikrometody).

Do mikroanaliz zalicza się również analizę kroplową.

Procesem przeciwnym do wytrącania osadów jest ich roztwarzanie w odpowiednio dobranych rozpuszczalnikach. W laboratorium chemicznym jako rozpuszczalniki stosuje się przede wszystkim wodę i roztwory wodne innych substancji np. roztwory kwasów lub zasad.

Często zamiast słowa „roztwarzanie” zwyczajowo używa się słowa „rozpuszczanie”, chociaż jest to określenie prawidłowo użyte tylko w przypadku czysto fizycznego procesu przeprowadzania substancji stałej do roztworu. Jeżeli substancja przechodzi z fazy stałej do roztworu w wyniku reakcji chemicznej danej substancji z rozpuszczalnikiem to jest to proces roztwarzania. Mówimy więc o rozpuszczaniu cukru czy soli kuchennej w wodzie, ale o roztwarzaniu wodorotlenku żelaza w kwasie solnym czy miedzi w kwasie azotowym.


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Zadanie 4 CHEMIA ANALITYCZNA
CHEMIA ANALITYCZNA 2 TEST poprawione przez G M
analiza wody sprawozdanie chemia analityczna analiza wody teoria
chemia analityczna wyklad 11 i 12
kationy IIIgr(1), Farmacja, Farmacja, - Chemia Analityczna
Notatki chemia analityczna
chemia analityczna wyklad 02
Chemia analityczna skrypt
Program, Ochrona Środowiska, Chemia analityczne środowiska
Zasady nazewnictwa wybranych klas zwi-zk-w organicznych, STUDIA PŁ, TECHNOLOGIA ŻYWNOŚCI I ŻYWIENIA
WSPOLCZESNE WYZWANIA CHEMII ANALITYCZNEJ, Chemia środków bioaktywnych i kosmetyków, Chemia analitycz
chemia analityczna wyklad 13 i 14
ĆWICZENIE 9, Studia TOŚ, chemia analityczna-labor. semestr III
ZAGADNIENIA TEORETYCZNE ĆW.7-8, Studia TOŚ, chemia analityczna-labor. semestr III
Aa, PK, chemia, organiczna, kolos 1, kolos 1
pytania do kolokwium z analizy wagowej i alkacymetrii, chemia analityczna

więcej podobnych podstron