«Аналитикалық химия» пәні бойынша 5В070900 - Металлургия, 5В073700 – Пайдалы қазбаларды байыту мамандығының студенттеріне арналған дәрістер жинағы
Химия, металлургия және байыту кафедрасының отырысында қаралған
Кафедра меңгерушісі Н.А. Куленова
Хаттама №4 январь 2013жыл
Тау-кен факультетінің әдістемелік кеңесінде құпталды
Әдістемелік кеңес төрайымы Н.А. Нурбаева
Хаттама №-------- ------------------------------------- 2013 жыл
Дәрісті дайындаған: Тастанбекова А.А.
Норма бақылаушысы Т.В.Тютюнькова
Қазақстан Республикасының Білім және ғылым министрлігі
Д.СЕРІКБАЕВ атындағы ШЫҒЫС ҚАЗАҚСТАН МЕМЛЕКЕТТІК ТЕХНИКАЛЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ
М.Б.Усманова
А.А.Тастанбекова
АНАЛИТИКАЛЫҚ ХИМИЯ
5В070900 - Металлургия, 5В073700 – Пайдалы қазбаларды байыту мамандығының студенттеріне арналған дәрістер жинағы
Өскемен
2013
Мазмұны
1
|
Кіріспе
Аналитикалық химия және оның негізгі даму кезеңдері
|
4
|
2
|
1 Аналитикалық анықтаулардың сұлбасы
1.1Әдістеме таңдаудың негізі
1.2 Орта сынама және нақты үлгі алу
1.3 Сынаманы ыдырату (ажырату), еріту
1.4 Бөлу және концентрлеу
1.5 Сандық өлшемдер
|
11
12
12
12
14
14
|
3
|
2 Сапалық анализ негіздері
2.1 Жүйелі және бөлшекті
2.2 Аналитикалық реакциялар және олардың сезімталдығы
2.3 Катиондарды аналитикалық топтарға бөлу
|
15
15
15
15
|
4
|
3 Бірінші аналитикалық топ катиондарының жалпы сипаттамасы,пайдалануы
3.1 Жалпы сипаттамасы
3.2 Аналитикалық топ катиондарының қоспасын талдап анықтау
|
18
19
19
|
5
|
4 Екінші аналитикалық топ катиондары
4.1 Жалпы сипаттамасы
4.2 Пайдаланылуы
|
25
26
|
6
|
5 Үшінші аналитикалық топ катиондары
5.1 Жалпы сипаттамасы
5.2 Пайдаланылуы
5.3 Барий катионының реакциялары
5.4 Кальций катионының реакциялары
|
27
28
28
29
31
|
7
|
6 Төртінші аналитикалық топ катиондары
6.1 Жалпы сипаттамасы
6.2 Пайдаланылуы
6.3 Алюминий катионының реакциялары
6.4 Мырыш катионының реакциялары
6.5 Хром катионының реакциялары
6.6 IV- аналитикалық топ катиондарының жүйелік талдауы
|
32
32
33
34
36
38
|
8
|
7 Бесінші аналитикалық топ катиондары
7.1 Жалпы сипаттамасы
7.2 Пайдалануы
7.3 Темір (II) катионының реакциялары
7.4 Темір (III) иондарының реакциялары
7.5 Темір (III) ионының тотықсыздану реакциялары
7.6 Марганец (II) иондарының реакциялары
7.7 Магний (II) иондарының реакциялары
7.8 V аналитикалық топ катиондарының жүйелік талдау жолы
|
39
40
42
40
43
43
43
45
46
|
9
|
8 Алтыншы аналитикалық топ катиондары
8.1 Жалпы сипаттамасы
8.2 Пайдалануы
8.3 Кобальт катионының реакциялары
8.4 Мыс катионының реакциялары
8.5 Никель катионының реакциялары
8.6 Алтыншы аналитикалық топ катиондарының жүйелік анализі
|
46
47
47
47
48
50
50
|
10
|
9 Аниондардың химико-аналитикалық сипаттамасы
9.1 Аниондардың жіктелуі
9.2 Бірінші аналитикалық топ аниондары
9.3 SO4-2 аниондарының реакциялары
9.4 SO3-2 сульфит иондарының жеке реакциялары
9.5 CO3-2 карбонат иондарының жеке реакциялары
9.6 SiO3-2- аниондарының жеке реакциялары
9.7 Аниондардың II тобы
9.8 CI- ионының реакциялары
9.9 Br- ионының реакциялары
9.10 I- ионының реакциялары
9.11S2-(сульфид) иондарының реакциялары
|
47
51
51
52
52
54
56
56
56
57
58
58
|
11
|
10 Массалар әрекеттесу заңы аналитикалық химияның теориялық негізі
10.1 Массалар әрекеттесу заңының қайтымды реакцияларға қолданылуы
10.2 Электролиттік диссоциация теориясының негізгі қағидалары
10.3 Диссоциация үрдісінің сандық сипаттамалары
10.4 Гидроксидтердің қышқылдық- негіздік диссоциациялануы
10.5 Тұздар диссоциациясы
10.6 Активтілік. Активтілік коэффициентті.Ерігіштік көбейтіндісі.
|
59
59
61
64
66
68
69
|
12
|
11 Судың иондық көбейтіндісі
|
75
|
13
|
12 Тұздар гидролизі
13 Аналитикалық химиядағы тотығу - тотықсыздану үрдістері
14 Аналитикалық химиядағы комплекстердің түзілуі
13 Әдебиеттер
|
79
83
94
101
|
КІРІСПЕ
АНАЛИТИКАЛЫҚ ХИМИЯ ЖӘНЕ ОНЫҢ НЕГІЗГІ ДАМУ КЕЗЕҢДЕРІ
Аналитикалық химия - әртүрлі қосылыстар мен заттардың құрамын анализдеу әдістері туралы ғылым. Олай болса, аналитикалық химияны пәні ретінде анализдің жаңа әдістерін жасауды, анализді практика жүзінде қолдануды және анализ әдістерін терең зерттеу арқылы олардың теориялық негізін қалыптастыруды айтуға болады.
Аналитикалық химия бұл білімді қалыптастырып және оны бір жүйеге келтіретін пән ғана емес, ол қоғам өмірінде практикалық мәні зор ғылым.
Химиялық анализді тиімді түрде жүргізбейінше табиғатты қорғау жэне денсаулық сақтау жүйелері мен қауіпсіздік комплекстерін іске қосу және жандыру, оларды одан әрі дамыту мүмкін болмайды.
Аналитикалық химияда қолданылатын әдістер табиғи зат неден тұрады, оның құрамына қандай компоненттер кіреді, олардың сандық мөлшерлері мен концентрациялары қандай деген сұрақтарға толық жауап бере алады. Сонымен қатар аналитикалық химияның мақсаты анализ әдістерінің қолданылу мүмкіншіліктері мен метрологиялық аспектілерін анықтау және әртүрлі объектілер анализінің әдістемесін жасау болып табылады. Аналитикалық химия бұл таңғажайып ғылыми ізденістердің үлкен бір орталығы деуге де болады.
Аналитикалық химия заттың химиялық құрамын анықтауға қажетті химиялық анализ әдістерін жасап, сол үрдістерді жүзеге асырумен және олардың теориялық негіздерін зерттеу мен шұғылданатын химия ғылымының бір саласы.
Аналитикалық химия студенттердің ойлау қабілеттерін қалыптастыра отырып, химиялық анализді және әртүрлі ғылыми-зерттеу тәсілдерін жүргізуді үйретеді. Жоғары оқу орындарында оқу жоспары бойынша аналитикалық химияға бөлінетін уақыт көбінесе лабораториялық практикумға беріледі, студент жұмыстың теориялық негізін жетік білмесе лабораториялық жұмыс бойынша анализдің жеке сатыларын тек механикалық жолмен ғана жүргізуі мүмкін. Бұндай жағдайда терең білімді қалыптастыру мүмкін болмайды.
Аналитикалық химияның мақсаты - анализдеу әдістерін жасау, оны тәжірибе жүзінде қолдану және бірге аналитикалық әдістердің теориялық негіздерін кейінен зерттеу болып табылады. Әртүрлі орталарда және әр түрлі агрегаттық күйлерде болатын элементтер мен олардың қосылыстарын зерттеу, координациялық қосылыстардың құрамы мен тұрақтылығын, заттың оптикалық, электро-химиялық және басқа да сипаттамаларын анықтау, химиялық реакциялардың жылдамдықтарын зерттеу, әдістердің метрологиялық сипаттамаларын анықтау.
Практикалық мақсаттарда әрдайым толық химиялық анализ жүргізу қажет бола бермейді. Көп жағдайда материалдың сапасын, технологиялық сипаттамаларын, эксплуатациялық қасиеттерін, кейде екі-үш немесе төрт-бес аса маңызды компоненттерді ғана анықтаумен шектеледі.
Қойылған мақсаттарға, талданатын заттың қасиеттеріне және тағы да басқа шарттарға байланысты заттардың құрамы әртүрлі өрнектеледі. Заттың химиялық құрамы элементтердің, оксидтерінің, болмаса басқа да қосылыстарының массалық үлесімен (%), сонымен бірге үлгіде шын мәнінде кездесетін химиялық қосылыстардың немесе фазалардың, изотоптардың жэне т.б. болуымен сипатталады. Құймалардың құрамы әдетте құрамдас элементтердің массалық үлесімен (%) сипатталады; тау жыныстарының, рудалардың, минералдардың және т.б. құрамы олардың қандай да бір қосылыстарына, көбінесе оксидтеріне шаққандағы элементтердің құрамымен анықталады. Талданатын үлгіде кездесетін қандайда бір элементтің жеке химиялық қосылыстар, формалар түрінде сынақта болуын анықтау мақсатындағы фазалық немесе заттық анализ әлдеқайда күрделі. Органикалық қосылыстарды анализдеу кезінде жеке элементтерді (көміртегі, сутегі, азот жэне т.б.) анықтаумен қатар молекулярлы және функционалды анализ жиі жүргізіледі (яғни жеке химиялық қосылыстар, функционалды топтар жэне т.б. анықталады). Аналитикалық химияның теориялық негізін Д.И. Менделеевтің периодтық заңы, зат массасы мен энергияның сақталу заңдары, зат құрамының тұрақтылығы, әрекеттесуші массалар заңдары сияқты жаратылыстанудың негізгі заңдары құрайды. Аналитикалық химия физикамен, бейорганикалық, органикалық, физикалық және коллоидтық химиямен, электрохимиямен, химиялық термодинамикамен, ерітінділер теориясымен, метрологиямен, ақпарат теориясымен және басқа көптеген ғылымдармен тығыз байланысты. Мыс алу, анализдің спектралды әдістері физикалық теориялар негізінде қарқынды дамуда, электроаналитикалық әдістерде теориялық электрохимия мен ерітінділер термодинамикасының ұстанымдары негізге алынады. Заманауи аналитикалык химияны координациялық қосылыстар, кванттық-химиялық әдістер және зат құрылысы теориясы, реакциялар кинетикасы және т.б. негізгі ілімдерсіз елестету мүмкін емес. Осындай ғылымдардың жетістіктерін қолдану арқылы аналитикалық химияның теориялық негізі байып, оның мүмкіндіктері кеңейіп, жаңа міндеттерді шешуге мүмкіндік алады. Сонымен қатар аналитикалық химияда жоғарыда айтылған ғылымдардың және өндірістің тұтас бір салаларының дамуына маңызды әсерін тигізеді, оларға анализдің жетілдірілген әдістерін ұсынып, дамудың жаңа мүмкіндіктерін ашады.
Аналитикалық химияның басқа ғылымдармен, әсіресе өндіріс салаларымен тығыз байланысты болуы оның маңызды ерекшеліктерінің бірі болып табылады. Аналитикалық химиядағы анализ бен синтездің бір-бірімен тығыз байланысты екенінде айта кеткен дұрыс. Анализ түсінігі әдетте заттарды құрамдас бөліктерге болумен ассоциацияланады, бірақ химияльқ анализ бұл көбінесе өзіне тән бояуы бар, нашар еритін және кристалдарының өзіне тән пішіні бар қосылыстардың синтезіне негізделеді. Сонымен бірге, синтездің нәтижесі әдетте анализ арқылы бақыланатындығы да анализ бен синтездің бірлігін көрсетеді.
Аналитикалық химияның ғылыми және тәжірибелік маңызы өте зор. Негізгі химиялық заңдардың барлығы дерлік осы аналитикалық химияның әдістерінің көмегімен ашылған. Әр түрлі материалдардың, бұйымдардың, рудалардың, минералдардың, ай топырағының, алыс планеталар мен басқа да аспан денелерінің құрамы аналитикалық химия әдістерімен анықталған. Периодтық жүйенің толық бір қатарының ашылуы аналитикалық химияның нақты әдістерін қолдану арқылы ғана мүмкін болғандығы белгілі.
Заманауи химиялық зерттеулердің ешқайсысы, жаңа заттарды синтездеу, жаңа технологиялық тізбекті жасау немесе өндірісті интенсивтендіру болсын, өнімнің сапасын арттыру және т.б. болсын, аналитикалық химия әдістерінсіз олардың іске асуы мүмкін емес.
Достарыңызбен бөлісу: |