Лабораторный практикум
Министерство образования и науки Российской Федерации
Амурский государственный университет
Инженерно-физический факультет
В.И. Митрофанова
АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ.
ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ
Учебное пособие
III часть – количественный анализ
(гравиметрические и титриметрические методы)
Благовещенск
Рекомендовано
учебно-методическим советом университета
Составитель: Митрофанова В.И.
Аналитическая химия. Лабораторный практикум. III часть – количественный анализ (гравиметрические и титриметрические методы). Учебное пособие. / Благовещенск: Амурский гос. ун-т, 2018.
Пособие предназначено для бакалавров направления подготовки 18.00.33 «Химическая технология» направленности образовательной программы «Химическая технология природных энергоносителей и углеродных материалов», изучающих дисциплину «Аналитическая химия и физикохимические методы анализа».
Представляемое учебное пособие, состоит из четырех частей. Это содержательное руководство к лабораторным занятиям, сочетающее краткую теоретическую часть и методическое описание проведения лабораторных работ.
В данной третьей части учебного пособия представлен материал по количественному анализу, в частности гравиметрические и титриметрические методы. Экспериментальная часть включает 11 лабораторных работ, выполнение которых позволит студентам закрепить теоретические знания по весовому и объемному анализу, а также приобрести практические навыки и умения в работе с реактивами, оборудованием, приборами, освоить методики проведения анализов природных и промышленных объектов.
Для закрепления полученных знаний и навыков студентов ко всем разделам пособия предлагаются контрольные вопросы.
В авторской редакции.
Рецензенты: А.П. Пакусина, докт. хим. наук, профессор ДальГАУ
С.А. Лескова, канд. хим. наук, доцент кафедры химии и естествознания АмГУ
© Амурский государственный университет, 2018
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие………………………………………………………………….…….5
Количественный анализ……………………………………………………….…..7
Раздел I. Основы количественного анализа……………………………...….…..7
Раздел II. Основы гравиметрического (весового) анализа…………………….15
Глава 2.1. Сущность гравиметрического анализа…………..……………….…15
Глава 2.2. Аналитические весы, посуда и оборудование для грави
метрического метода анализа.........................................................16 2.2.1. Лабораторные весы............................................... ....................16
2.2.2. Посуда и оборудование……………….……………...............19 2.2.3. Базовые расчеты в гравиметрии……………………………...19 Лабораторная работа № 1. Определение содержания бария в хлориде бария…………………………………………...……………………………….....20
Лабораторная работа № 2. Определение содержания железа (III)
В растворе его соли……………………………………………………………...24
Лабораторная работа № 3. Определение содержания салициловой
кислоты..………………………………………………………………………....27
Раздел III. Основы титриметрического (объемного) анализа.…… ….……....32
Глава 3.1. Сущность титриметрического анализа …………….........................32 Глава 3.2. Правила выполнения основных операций в титримет рическом анализе..………………………………………………………………..35
3.2.1. Измерение объемов растворов точной мерной посудой…………………………………………………………………………....35 3.2.2. Техника проведения процедуры титрования……………………..38
3.2.3. Типовые расчеты в титриметрическом анализе.. ……………….40
Глава 3.3. Кислотно-основное титрование……………………………….41 Лабораторная работа № 4. Определение содержания карбоната
натрия в растворе………………………………………………………………...42
Лабораторная работа № 5. Определение нормальности щелочи
по щавелевой кислоте………………………………………...…………...45 Глава 3.4. Осадительное титрование…………………………………..………..48 Лабораторная работа № 6. Определение процентного содержания
хлоридов………………………………………………………………………….49
Лабораторная работа № 7. Определение хлорид-ионов в сточных
водах методом Фольгарда……………………………………………………….51
Глава 3.5. Комплексонометрическое титрование……………………………...53 Лабораторная работа № 8. Определение содержания кальция,
магния и общей жесткости воды………………………………...……………...55 Лабораторная работа № 9. Определение содержания никеля в растворе……59
Глава 3.6. Окислительно-восстановительное титрование………….…...60 Лабораторная работа № 10. Определение процентного
содержания нитритов ..………… ……………………………..……… ………...62
Лабораторная работа № 11. Определение содержания железа (II)
в растворе соли Мора…………………………………………………………….64
Библиографический список……………………………………………………...67
Приложение 1.
Основные правила безопасности и работы в химической лаборатории….……………………………………………………………….......70
Приложение 2.
Таблицы точности измерения основных величин и
точности расчета величины……………..….…………………………….…......73
Приложение 3.
Фарфоровая посуда………………………………………………………….......74
Приложение 4.
Стеклянная посуда………………………………………………………….…..75
Приложение 5
Посуда и оборудование общего и специального назначения ………………76
Приложение 6. Разделение веществ………………………………………….....77
Приложение 7. Кривая кислотно-основного титрования………………………78
Приложение 8. Растворимость кислот, солей, оснований в воде……….…....79 Приложение 9.
Произведения растворимости труднорастворимых веществ при
комнатной температуре…….…............................................................................80
Приложение 10.
Стандартные окислительно-восстановительные потенциалы при 250С……...81
Приложение 11. Константы нестойкости комплексных ионов…..……….…...83
ПРЕДИСЛОВИЕ
Учебное пособие «Аналитическая химия. Лабораторный практикум» подготовлено в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом и программой изучаемой дисциплины «Аналитическая химия и физико-химические методы анализа» и предназначено для студентов направления подготовки «Химическая технология» направленности (профиля) образовательной программы «Химическая технология природных энергоносителей и углеродных материалов».
Учебное пособие состоит из четырех частей: первая часть посвящена вопросам очистки вещества и методам определения чистоты вещества, во второй части рассматриваются вопросы качественного анализа, раздел количественного анализа - гравиметрический и титриметрический методы рассматриваются в третьей части, в четвертой части практикума предлагаются для изучения инструментальные методы анализа – физико-химические.
В предлагаемой третьей части учебного пособия – количественный анализ (гравиметрические и титриметрические методы), рассматриваются основные химические методы обнаружения и идентификации неорганических и органических веществ без использования специальных приборов для наблюдения и измерения аналитического сигнала.
Ведущему преподавателю предоставляется определенная свобода выбора экспериментов и заданий, наиболее соответствующих направлению подготовки и материальному обеспечению лабораторий.
Пособие снабжено рисунками, таблицами и схемами. Необходимые справочные материалы, таблицы, а также правила поведения и техники безопасности в физико-химической лаборатории приведены в приложении.
Цели освоения дисциплины «Аналитическая химия и физикохимические методы анализа» – формирование у студентов компетенций, связанных с пониманием теоретических и практических основ методов и средств идентификации, обнаружения, разделения и концентрирования, а также определения элементов и их соединений в сложных природных и промышленных объектах.
В процессе освоения данной дисциплины студент формирует и демонстрирует следующие общепрофессиональные (ОПК) и профессиональные компетенции (ПК):
- способность и готовностью использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности (ОПК-1);
- способностью проводить анализ сырья, материалов и готовой продукции, осуществлять оценку результатов анализа (ПК-10);
- способность планировать и проводить физические и химические эксперименты, проводить обработку их результатов и оценивать погрешности, выдвигать гипотезы и устанавливать границы их применения, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ПК-16);
- готовностью проводить стандартные и сертификационные испытания материалов, изделий и технологических процессов (ПК-17).
Замечания и пожелания по содержанию пособия направлять на кафедру
«Химии и естествознания» Амурского государственного университета.