Kvalitativna hemijska analiza-Slajdovi-Analiticka hemija II-Farmacija, Slajdovi' predlog Analiticka hemija II. University of Belgrade

Analiticka hemija II

Opis: Kvalitativna hemijska analiza,Slajdovi,Analiticka hemija II,Farmacija, Analitičke metode za određivanje sadržaja analita, apsorbancija, potencijal, Faze kvantitativne hemijske analize, Izbor analitičke metode, Priprema uzorka, Uklanjanje ometajućih supstanciinterferencija, Merenje analitičkog signala, Obrada dobijenih rezultata i njihova analiza, Vrste gravimetrijskih metoda, Taložne metode, Metode isparavanja – volatilizacije, Elektrogravimetrijske metode, Termogravimetrijske metode, Priprema uzorka za analizu, Uzimanje uzorka, Rastvaranje uzorka, Taloženje mora biti kvantitativno, Talog se mora lako filtrirati, Talog mora biti čist Show more
Prikazivanje stranica  1  -  2  -  47
45kifli.protic - University of Belgrade

Odlicno je,samo tako nastavite

08/08/13 13:47
HKH

Analitička hemija II 12-14.10.09. Profesor Milena Jelikić-Stankov Grupe 3mb, 3fd

Predavanja 10 bodova – redovno dolaženje!!

Jelena SAVIĆ - Momir SAVIĆ OSNOVI ANALITIČKE HEMIJE - KLASIČNE METODE, Svjetlost, Sarajevo, 1989.

KVANTITATIVNA HEMIJSKA ANALIZA Autori sa Instituta za analitičku hemiju

INSTRUMENTALNE METODE Meri se apsorbancija, potencijal....

Analitičke metode za određivanje sadržaja analita

AH II KVANTITATIVNA HEMIJSKA ANALIZA

KLASIČNE METODE

Gravimetrijske metode analize meri se masa

Volumetrijske metode analize meri se zapremina

Faze kvantitativne hemijske analize

Izbor analitičke metode

Priprema uzorka (reprezentativan)

Uklanjanje ometajućih supstanci- interferencija

Merenje analitičkog signala

Obrada dobijenih rezultata i njihova analiza

-u slobodnom obliku ili -u obliku jedinjenja poznatog sastava

Gravimetrijske metode analize

Zasnivaju se na merenju mase supstance izdvojene taloženjem iz uzorka:

Vrste gravimetrijskih metoda:

Taložne metode

Metode isparavanja – volatilizacije

Elektrogravimetrijske metode

(Termogravimetrijske metode)

Taložne metode Analit se dodatkom pogodnog reagensa

prevodi u talog koji se zatim filtrira, pere, suši ili žari do konstantne mase i proizvod poznatog hemijskog sastava meri:

SO42- + BaCl2 BaSO4 + 2 Cl-

? Taložni reagens Istaloženi sulfat slaborastvoran

Metode isparavanja direktna metoda Komponenta koja se određuje kvantitativno se izdvaja iz uzorka u obliku lako isparljivog jedinjenja koje se skuplja i meri.

Primer: određivanje NaHCO3 u antacidnim tabletama

NaHCO3 + H2SO4 CO2 + H2O + NaHSO4

Indirektna metoda masa uzorka se meri pre i posle

isparavanja analita (masa ostatka)

Elektrogravimetrijske metode Zasnivaju se na merenju mase metala izdvojenih na elektrodi. Analiza smeše jona metala selektivne. Prečišćavanje uzorka u fazi pripreme uzorka.

TALOŽNE GRAVIMETRIJSKE METODE

Priprema uzorka za analizu Uzimanje uzorka Rastvaranje uzorka

Taloženje mora biti kvantitativno (c ≤ 10-6 M) Talog se mora lako filtrirati

Merni oblik taloga – jedinjenje poznatog hem. sastava

Merni oblik taloga da nije higroskopan – poželjno!

Talog mora biti čist

SVOJSTVA TALOGA I TALOŽNIH REAGENASA

Idealan taložni reagens bi trebalo da reaguje sa analitom specifično ili selektivno.

Specifični reagensi reaguju samo sa jednom vrstom – retki.

Selektivni reagensi reaguju sa ograničenim brojem vrsta - češći.

Idealan taložni reagens sa analitom daje produkt koji :

- se lako filtrira,

- ima malu rastvorljivost – mali gubitak analita pri filtriranju i ispiranju,

- ne reaguje sa sastojcima iz atmosfere,

- je nakon sušenja ili žarenja poznatog sastava.

TALOŽENJE I VELIČINA ČESTICA

Dve važne osobine taloga zavise od veličine čestica: -mogućnost filtriranja taloga -čistoća taloga

Talozi sa krupnim česticama se:

1. lakše filtriraju 2. talog je manje onečišćen

-

Koloidni – malih čestica, (1-100 nm ), ne mogu se filtrirati običnim filtrima, veliko onečišćenje!

Talozi mogu biti:

Kristalni - čestice većih dimenzija (deseti deo mm), lako se sležu i filtriraju, malo onečišćenje!

Ne postoji oštra granica između koloidnih i kristalnih taloga.

Uslovi taloženja su bitni za nastanak koloidnih ili kristalnih taloga:

Primer taloženja:

SO42- + Ba 2+ BaSO4

Iz koncentrovanih rastvora taloži se u koloidnom obliku!

Iz razblaženih rastvora taloži se u kristalnom obliku!

Veličina čestica taloga zavisi od :

Prirode supstance koja se taloži i od

eksperimentalnih promenljivih:

t0 prilikom taloženja rastvorljivost taloga koncentracija reaktanata brzina mešanja reaktanata.

Uticaj navedenih promenljivih se može sagledati korišćenjem Von Weimarn-ovog količnika:

Q - R RELATIVNA PREZASIĆENOST =

R

Q = koncentracija rastvorene supstance (mol/L) u trenutku kada počinje taloženje

R = koncentracija rastvorene supstance (mol/L) u zasićenom rastvoru

Q > R – rastvor je prezasićen - nestabilan, tako da se izdvaja talog, Q = R stanje ravnoteže!

Zaključak:

Kada je (Q-R)/R veliko -nastaju koloidni talozi

Kada je (Q-R)/R malo -nastaju kristalni talozi.

Da bi se povećala veličina čestica taloga, relativno prezasićenje držati što manjim!

MEHANIZAM NASTAJANJA TALOGA

Nukleacija nastajanje kristalnih klica nukleusa

Rast čestica taloga - rast kristala

Relativne brzine ova dva procesa određuju veličinu čestica sveže nastalog taloga!

NUKLEACIJA MOŽE BITI :

Heterogena - indukovana

Homogena - spontana

Homogena – u prezasićenom rastvoru, slučajnom orijentacijom jona ili molekula (može samo 4), nastaju grupe sjedinjene u stabilan čvrst oblik – nastaju nukleusi

Heterogena nukleacija – potpomognuta česticama prašine

Kristalni talog

Koloidi

Brzina nukleacije i brzina rasta čestica u zavisnosti od relativne prezasićenosti rastvora

(Q-R)/R

Homogena nukleacija je ređa od heterogene – nastaje kada su prezasićenja vrlo velika!

Rast kristala proces izdvajanja jona supstance (adsorpcijom) iz rastvora na nastalim nukleusima.

Preovladava nukleacija nastaje mnoštvo sitnih čestica!

Pri visokim prezasićenjima nastaju AMORFNI TALOZI !

Amorfni talozi stajanjem prelaze u KRISTALNE TALOGE!

Preovladava rast čestica nastaje malo većih čestica!

Eksperimentalno kontrolisanje veličine čestica

KRISTALNI TALOZI nastaju u uslovima taloženja:

- iz zagrejanih rastvora veće R

- iz razblaženih rastvora smanjuje se Q

- polagano dodavanje reagensa uz mešanje

Ako je R malo, nastajanje koloida se teško izbegava!!

Kod rastvorljivijih taloga - R veliko, mogu se dobiti kristalni talozi!

- ako rastvorljivost zavisi od pH, veće čestice se dobijaju podešavanjem pH vrednosti

KOLOIDNI TALOZI - nepoželjni u gravimetriji

-Specifična površina taloga velika -(površina po jedinici mase)

Na dodirnoj površini čvrste i tečne faze dolazi do više pojava, na primer adsorpcije

ADSORPCIJA na koloidnim talozima

Koloidni talozi adsorbuju jone iz rastvora koji su u višku,

nastaje primarni adsorpcioni sloj koji će biti (+ )ili (–) naelektrisan, što određuje jon koji je u višku. Debljina primarnog adsorpcionog sloja ima dimenzije adsorbovanih jona, molekula – oni su deo čvrste faze -čvrsto su vezani za nju!

Stabilnost koloidnih rastvora potiče od naelektrisanja koloidnih čestica – one se odbijaju – isto naelektrisanje! BITNO!

Faktori koji utiču na tendenciju koloidnog taloga da jedan jon više adsorbuje u odnosu na neki drugi jon:

Od više prisutnih jona u rastvoru najpre će se adsorbovati jon koji sa jednim od jona iz kristalne rešetke gradi najmanje rastvorno ili disosovano jedinjenje. Jon koji je u najvećoj koncentraciji u rastvoru

Jon sa najvećim naelektrisanjem

Jon koji je po svojoj veličini sličniji jonu rešetke koji zamenjuje.

Adsorpcijom katjona ili anjona iz rastvora nastaje sekundarni adsorpcioni sloj - sloj kontra-jona

Dvostruki električni sloj

Ag+ NO3-

Koloidna čestica AgCl u rastvoru AgNO3 , Ag+ jon u višku

AgCl Ag+ NO3-

Koloidna čestica AgCl u rastvoru NaCl , Cl- jon u višku!

AgCl

Cl-

Cl-

Na+

Na+

Primarni adsorpcioni sloj

Sekundarni adsorpcioni slojNa

+

DVOSTRUKI električni sloj !

KOAGULACIJA KOLOIDA Proces spajanja koloidnih čestica u veće agregate –

čvrstu masu koja se može filtrirati.

Dodatkom elektrolita (suprotnog naelektrisanja od primarno adsorbovanog jona,

može se onečistiti talog ! ) Smanjuje se debljina dvostrukog električnog sloja

Zagrevanjem rastvora

Mešanjem rastvora

Koagulacija koloida

PEPTIZACIJA KOLOIDA

Peptizacija je proces kojim se koagulisani koloid vraća u koloidnu suspenziju.

Do peptizacije dolazi ako se koagulisani talog pere čistom vodom- uklanjaju se joni iz sekundarnog sloja, talog postaje naelektrisan, sile odbijanja postaju jače od sila privlačenja, talog se rastvara!

AgCl (koloid) AgCl koagulacija

peptizacija

Kako sprečiti proces peptizacije ?

PEPTIZACIJA SE SPREČAVA ISPIRANJEM TALOGA SA RASTVORIMA KOJI SADRŽE ISPARLJIVE ELEKTROLITE (amonijačne soli, kiseline - HNO3 )

Obrada koloidnih taloga u praksi

- taložiti iz vrućih rastvora, - uz mešanje, - dovoljan dodatak elektrolita da bi se postigla koagulacija.

Talog ostaviti u vrelom rastvoru digestija!

DIGESTIJA je postupak zagrevanja taloga u rastvoru u kome je on nastao.

ONEČIŠĆENJE TALOGA

Koprecipitacija ili sutaloženje – pojava kad se inače rastvorna jedinjenja izdvajaju iz rastvora zajedno sa talogom

Postprecipitacija onečišćenje nakon izdvajanja taloga

Oblici sutaloženja:

Adsorpcija kod koloidnih taloga bitna, kod kristalnih taloga zanemarljiva

Okluzija kod kristalnih taloga

Inkluzija kod kristalnih taloga

ADSORPCIONA IZOTERMA

-taložiti u razblaženim rastvorima -kratka digestija -pranje taloga -ponovno taloženje najefikasniji način smanjenja adsorbovanih onečišćenja.

Okluzija – onečišćenje kristalnih taloga kada strana supstanca biva uhvaćena unutar brzo rastućeg kristala

Smanjiti brzinu taloženja

Kako smanjiti ovaj tip onečišćenja?

Digerirati talog

Taložiti iz homogenih rastvora

Inkluzija koprecipitovan jon, zbog svoje strukture, veličine i naboja uklapa se u kris- talnu rešetku taloga. Nastaju mešoviti kristali.

Bitno - sprečiti ?

Ometajuće jone pre taloženja ukloniti!

POSTPRECIPITACIJA

Nečistoća se u obliku slaborastvornog jedinjenja izdvaja nakon taloženja primarnog taloga.

Primer : Ca 2+ u obliku CaC2O4 , naknadno se kao onečišćenje može taložiti i MgC2O4 .

Kako sprečiti ili smanjiti ? Brzo filtrirati glavni talog! Izvesti ponovo taloženje!

TALOŽENJE IZ HOMOGENIH RASTVORA

Taložni reagens se ne dodaje kao takav u rastvor – on se pomoćnom hemijskom reakcijom stvara direktno u rastvoru analita!

Rastvor je homogen u odnosu na jon koji se taloži i u odnosu na taložni reagens.

Relativna prezasićenost – niska!

Bolji kvalitet taloga manje onečišćenja!

Primer urea :

NH2CONH2+3H2O CO2 + 2 NH4+ + 2 OH-

t = 90 - 100oC pH  9,3 OH- -taložni jon

Taložni reagens za Fe3+, Al3+

Faze kod gravimetrijskog određivanja Priprema rastvora – uzimanje uzorka

Taloženje Starenje taloga -digestija Filtriranje Ispiranje taloga Sušenje ili žarenje taloga Merenje mase taloga – mernog oblika!

Izračunavanje rezultata

Izbor taložnog reagensa – što manji Ksp

Neorganski taložni reagensi - svojstva

-mala selektivnost

- pre taloženja ukloniti ometajuće jone

- lako uklanjanje sa taloga

Da li se Fe3+ ili Fe2+ joni talože sa taložnim reagensom NH3 (H2O), kod gravimetrijskog određivanja gvožđa?

Fe(OH)3 manje rastvoran od Fe (OH)2 !

Napisati reakciju oksidacije (Fe2+ do Fe3+ ) koja prethodi taloženju!

3 Fe2+ + NO3- + 4 H+ 3 Fe3+ + NO + 2 H2O

Dodaje se rastvor HNO3 :

Napisati reakciju prevođenja taložnog oblika u merni oblik :

*Fe2O3 · nH2O Fe2O3 + n H2O

Taložni oblik Merni oblik

Definisati gravimetrijski faktor za gvožđe:

to

GF = 2Fe/Fe2O3

Organski taložni reagensi -svojstva osetljivost i tačnost određivanja veća

-Veća selektivnost

-Veća Mr -Veća masa taloga

Nedostaci - malo rastvorni u vodi, teško se uklanjaju iz taloga!

Primer - određivanje Ni2+ :

GF= Ni/Ni (C4H7O2N2)2

Dimetilglioksim

NH3 + H+ NH4+

8-Hidroksihinolin i drugi….

Sušenje i žarenje taloga Talog konstantne mase sušenjem ili žarenjem

Termogravimetrijska kriva za CaC2O4

Gravimetrijske metode

Pogodna za mali broj analiza

Visoka tačnost određivanja, jedna od najtačnijih metoda - analita više od 1% !

Ne zahteva standardizaciju rastvora

Relativno spora metoda – nedostatak!

Docsity is not optimized for the browser you're using. In order to have a better experience please switch to Google Chrome, Firefox, Internet Explorer 9+ or Safari! Preuzmite Google Chrome