Вопросы к занятиям и итоговым работам (3 семестр)

Вопросы к занятиям
по учебной дисциплине «Аналитическая химия» на 2011-2012 уч. год
II курс, фармацевтический факультет, очное отделение.
Качественный анализ.
ТЕМА : ВВЕДЕНИЕ В КУРС АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ. ОСНОВНЫЕ
ПРИНЦИПЫ КАЧЕСТВЕННОГО АНАЗИЗА
ВОПРОСЫ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ ПО ТЕМЕ.
1.Предмет и задачи аналитической химии. Классификация аналитических методов.
2.Основные понятия в аналитической химии (химический анализ, аналитические реакции,
химические реагенты , аналитический эффект, пробы, образцы).
З. Основные принципы качественного анализа.
4.Характеристика аналитических реакций (чувствительность, специфичность, селективность
и др.). Предел обнаружения вещества.
5.Значение аналитической химии как прикладной науки
6.Правила работы в лаборатории аналитической химии.
7.Аналитическая посуда, применяемая в качественном и количественном анализе.
8.Способы выражения концентрации растворов: массовая доля, молярная и моляльная
концентрация, молярная концентрация эквивалента.
ТЕМА: АНАЛИЗ КАТИОНОВ. КЛАССИФИКАЦИИ КАТИОНОВ.
ХАРАКТЕРНЫЕ РЕАКЦИИ КАТИОНОВ I АНАЛИТИЧЕСКОЙ ГРУППЫ
ВОПРОСЫ И ЗАДАЧИ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ
1. Основные положения теории электролитической диссоциации.
2.Теория сильных электролитов. Общая и активная концентрация ионов,
коэффициент активности.
3. Ионная сила растворов. Влияние ионной силы на равновесия в растворах электролитов.
Расчет ионной силы и активной концентрации ионов.
4. Аналитическая классификация катионов. Особенности кислотно-основной
классификации катионов.
5. Аналитические свойства веществ и периодическая система Д.И.Менделеева.
6. Характерисгика 1 аналитической группы катионов.
7.
Анализ смеси катионов 1 группы.
8. Написать в молекулярной и ионной форме уравнения реакций взаимодействия между
Na2S04 и ВаCI2 , H2S и КОН .
ТЕМА: ХАРАКТЕРНЫЕ РЕАКЦИИ КАТИОНОВ II и
III АНАЛИТИЧЕСКИХ ГРУПП.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПОДГОТОВКИ
1 .Закон действующих масс (ЗДМ) и применение его в аналитической химии. Типы констант
химического равновесия.
2.Равновесия в гетерогенных системах.
3 .Растворимость и произведение растворимости.
4.Условия образования и растворения осадков.
5. Влияние различных факторов на образование и растворение осадков.
6.Характеристика катионов II и III аналитических групп. Применение соединений,
содержащих названные выше ионы в медицине и фармакопее.
ТЕМА: АНАЛИЗ СМЕСИ КАТИОНОВ I - Ш АНАЛИТИЧЕСКИХ
ГРУПП. УИРС (УЧЕБНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ).
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПОДГОТОВКИ
1. Протолитическая теория кислот и оснований Протолитическое равновесие.
2. Равновесие в кислотно-основных реакциях
3. Расчет рН и рОН в растворах кислот и оснований.
4. Расчет степени и константы ионизации слабых электролитов.
5. Равновесие в буферных системах. Механизм буферного действия.
6. Расчет pН и рОН в буферных растворах.
7. .Выполнение тест - контроля N I по темам 1-111 занятий.
8. Индивидуальное выполнение экспериментальной задачи - определение заданных ионов в
смеси I - Ш группы.ионов
Тема : ХАРАКТЕРНЫЕ РЕАКЦИИ КАТИОНОВ IV АНАЛИТИЧЕСКОЙ ГРУППЫ
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ
1 Протолитическое равновесие в реакциях сольволиза.
2.Гидролиз солей. Степень и константа гидролиза.
3.Расчет рН в реакциях гидролиза.
4.Протолитическое равновесие в неводных растворах.
5.Общая характеристика катионов IV группы.
6.Качественные реакции на катионы IV группы.
7.Самостоятельная работа : Анализ смеси катионов IV группы.
8.Контрольная работа N 1.
ВОПРОСЫ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ИТОГОВОЙ №1
1. Предмет аналитической химии, его роль в фарм.анализе. Классификация методов
анализа.
2. Основные понятия качественного анализа. Характерные или аналитические реакции.
Аналитические признаки, эффекты. Аналитические реакции и аналитические реагенты.
3. Чувствительность и специфичность реакций, открываемый минимум.
4. Систематический и дробный анализ.
5. Аналитические классификации катионов. Кислотно-основная классификация.
6. Теория сильных электролитов и ее роль в аналитической химии. Ионная сила раство
ров, активность и коэффициент активности.
7. Химическое равновесие. Закон действующих масс. Константа химического
равновесия и способы ее выражения.
8. Равновесие в растворах слабых электролитов. Константа кислотности, константа
основности. Степень диссоциации. Ионное произведение воды. Показатели рН и рОН.
9. Расчет рН и рОН в растворах сильных и слабых кислот и оснований.
10.Протолитическое равновесие в буферных растворах. Механизм буферного действия.
11. Основные буферные системы: ацетатная, фосфатная, карбонатная, аммиачная и их
значение в биологии, медицине и в аналитической практике. Буферная емкость.
12. Расчет рН буферных систем.
13. Протолитическое равновесие в растворах солей. Гидролиз как частный случай
сольволиза, механизм действия гидролиза.
14. Расчет рН в растворах гидролизующихся солей. Степень и константа гидролиза.
15. Значение гидролиза в химическом анализе. Влияние различных факторов на
гидролиз. Подавление и усиление гидролиза.
16. Характерные реакции катионов I-III аналитических групп.
17. Решение задач следующих типов:
а). Определение ионной силы растворов сильных электролитов.
Определение активности и коэффициента активности;
б). Расчет рН сильных кислот и оснований;
в). Расчет рН в растворах слабых кислот и оснований. Расчет степени или
константы диссоциации;
г). Расчеты рН и рОН в растворах гидролизующихся солей;
д). Расчет рН и рОН в буферных растворах.
ТЕМА: АНАЛИЗ КАТИОНОВ
IV - VI
АНАЛИТИЧЕСКИХ ГРУПП.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1.Обратимые окислительно-восстановительные системы. Уравнение Нернста.
2. Стандартный и реальный электродные потенциалы окислительно-восстановительной
пары.
Электродвижущая сила (ЭДС).
3.Влияние концентрации ионов и рН на значение потенциалов и направление
окислительно-восстановительных процессов
4.Наиболее важные окислители и восстановители. Использование окислительновосстановительных реакции в анализе.
5.Общая характеристика катионов V и VI группы.
6.Качественные реакции на катионы V и VI группы.
7.Напишите уравнения реакций взаимодействия между:
а)нитратом марганца и диоксидом свинца в присутствии азотной кислоты,
б) иодидом водорода и азотистой кислотой,
в) иодидом кадия и дихроматом калия в сернокислой среде.
Для всех этих реакций составьте электронно-ионные схемы и подберите коэффициенты
8 Можно ли в качестве окислителя в кислой среде использовать К2Сг207 в следующих
процессах при стандартных условиях:
а) 2F- -2e =F2,E° = 2,85B; б)2Вг- -2е= Br2, E°=I,06B
в)2Сl- -2e = Cl2, Eo = 1.36; г)2l- -2e =I2, Е° = 0,54В
9. Какой из окислителей – MnO2, PbO2, K2Cr2O7 – является наиболее эффективным по
отношению к HCl при получении Cl2?
ТЕМА : АНАЛИЗ СМЕСИ КАТИОНОВ IV - VI АНАЛИТИЧЕСКИХ ГРУПП
КОНТРОЛЬНЫЕ BOПPOCЫ ДЛЯ САМОПОДГОТОВКИ
1. Типы комплексных соединений, используемых в аналитической химии и их
характеристика.
2. Применение закона действующих масс к объяснению равновесных процессов
комплексообразования. Константа устойчивости и констата неустойчивости.
3. Комплексные соединения ионов металлов с органическими реагентами. Хеллаты и
ионные ассоциаты, их устойчивость.
4. Функционально-органические группы (ФУГ) в важнейших органических реагентах,
применяемых в анализе: 1 – нитрозо -2 нафтол, ализарин, дитизон, дифенилкарбазид и др
5. Маскирующие комплексообразователи: тиомочевина, гидроксиламин, винная и
лимонная кислоты, комплексоны.
6. Применение комплексных соединений в медицине и фармации.
7. Ход анализа смеси катионов IV -VI групп.
ТЕМА : АНАЛИЗ АНИОНОВ I - Ш АНАЛИТИЧЕСКИХ ГРУПП.
КОНТРОЛЬНЫЕ BOПPOCЫ ДЛЯ САМОПОДГОТОВКИ
Классификация анионов Групповые реагенты
2. Характерные реакции анионов I аналитической группы. S042- , S042-,S20 32-,С032-, Р0 43-.
3. Характерные реакции анионов II аналитической группы; Сl-, Вг-, I-.
4. Характерные реакции анионов Ш аналитической группы N032-, N0- 2 , CH 3 C00-.
5. Органические реагенты в аналитической химии. Классификация по действию их
на катионы и анионы. Примеры применения органических реагентов в химическом
анализе.
6. Некоторые закономерности, объясняющие использование реагентов при анализе
катионов и анионов.
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
2
I. Протолитическое равновесие в водных растворах солей.
2. Константа и степень гидролиза.
3. Расчет рН в растворах гидролизующихся солей.
4. Влияние факторов на процессы гидролиза.
5. Окислительно-восстановительные реакции. Классификация. Важнейшие окислители и
восстановители.
б. Электрохимические реакции. Уравнение Нернста. Электродный потенциал
7 .Влияние факторов на величину электродного потенциала.
8.Составление окислительно-восстановительных реакций и их уравнивание
9.0кислительно-восстановительное равновесие в растворах. Константа химического
равновесия.
10.Направление протекания окислительно-восстановительных реакций
11.Применение реакций окисления -восстановления в химическом анализе
12 Комплексные соединения. Их строение и классификация.
13.Реакции комплексообразования. Константы образования. Факторы влияющие
на комплексообразование.
14.Применение неорганических комплексов в химическом анализе.
15.Хелатные комплексные соединения и их применение в аналитической химии
16.Характеристика катионов IV аналитической группы. Качественные реакции
17 .Характеристика катионов V аналитической 1руппы. Качественные реакции
18. Характеристика катионовVI аналитической группы. Качественные реакции
19.3адачи: а) расчет концентрации растворов;
б) расчет окислительно-восстановительных потенциалов и определение
..
направления окислительно-восстановительных реакций;
в)определение рН растворов при гидролизе солей;
г) определение степени и константы гидролиза солей;
д) определение влияния рН на окислительно-восстановительные
процессы;
е) расчет растворимости и произведения растворимости солей;
ж) определение концентрации по константе растворимости.
ТЕМА: АНАЛИЗ СМЕСИ КАТИОНОВ МЕТОДОМ ЭКСТРАКЦИИ
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПОДГОТОВКИ.
1 .Методы концентрирования и разделения веществ в аналитической химии (испарение,
озоление, осаждение, кристаллизация и др)
2. Концентрирование веществ методами адсорбции и экстракции.
3. Жидкостная экстракция, принцип метода. Основные понятия метода жидкостной
экстракции: экстрагент, экстракт, реэкстракция и др.
4. Экстракционное равновесие. Закон распределения Нернста. Константа и коэффициент
распределения. Фактор и условия разделения двух веществ.
5. Влияние различных факторов на процессы экстракции: объема экстрагента и числа
экстракций, рН среды и др.
6. Классификация экстракционных систем, используемых в химическом анализе.
7. Использование процессов экстракции в фармацевтическом анализе.
Тема: БУМАЖНАЯ И ТОНКОСЛОЙНАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПОДГОТОВКИ
1. Сущность процесса хроматографии и его роль в методах разделения, обнаружения и
концентрирования веществ.
2. Классификация хроматографических методов.
3. Понятие о хроматографических параметрах.
4. Методы идентификации веществ хроматографическими методами.
5. Методы выделения веществ хроматографическими методами.
6. Применение метода хроматографии в фармации.
7. Сущность метода тонкослойной хроматографии.
8. Сорбенты, применяемые в ТСХ.
9. Основные этапы получения хроматограммы.
10. Способ идентификации веществ на хроматограмме с применением стандартных
веществ (свидетелей).
11. Вычисление значений (Rf и Rs). Какие факторы влияют величину Rs?
12. Что такое Rs? От каких факторов зависит ее величина? Как выбирают стандартное
вещество
ТЕМА: ГРАВИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД АНАЛИЗА
(2 занятия)
ВОПРОСЫ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ЗАНЯТИЮ
1. Измерение какого характерного параметра лежит в основе гравиметрического
анализа?
1.
2.
3.
4.
Какие разновидности гравиметрического анализа Вы знаете?
В чем состоит принцип метода осаждения?
Перечислите основные этапы анализа вещества методом осаждения.
Дайте определение понятиям: навеска, осаждаемая форма, гравиметрическая форма.
Укажите соответствующие формы для проведенных в настоящей разработке
гравиметрических определений:
а) серной кислоты в растворе;
б) железа в растворимых солях железа(II) и железа(III);
в) кальция(II) в растворе;
г) никеля(II) в растворе.
5. Напишите формулы для расчета гравиметрического фактора, массы или массовой
доли определяемого вещества (элемента) в образце для соответствующих
гравиметрических определении а) бария сульфата; б) железа (III) гидроксида?
6. Какие имеются практические рекомендации по расчету оптимальной массы навески
при получении в качестве осаждаемой формы:
а) кристаллического осадка;
б) аморфного осадка?
7. Каким образом подбирают осадитель в гравиметрическом анализе?
8. Каким образом рассчитывают объем раствора осадителя известной концентрации,
требуемый для практически полного осаждения определяемого вещества?
9. Какие требования предъявляются к осаждаемой форме?
10. Что такое «относительное пересыщение» (степень пересыщения) раствора?
11. Какие условия осаждения приводят к невысокой степени пересыщения раствора
и способствуют образованию более крупных частиц кристаллического осадка?
12. Как получить из осаждаемой формы гравиметрическую?
13. Перечислите требования, предъявляемые к гравиметрической форме. Почему
необходимо, чтобы гравиметрическая форма имела точно известный и постоянный
химический состав?
14. Какие нежелательные явления возможны при прокаливании осадков:
а) бария сульфата;
б) железа (III) гидроксида?
15. Перечислите достоинства и недостатки гравиметрического анализа.
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 3
I. Органические реагенты в аналитической химии. Классификация
органических реагентов по по по действию на катионы.
2. Функционально-аналитические группы в лигандах. Примеры использования
хелатных комплексных соединений в химическом анализе.
3.Методы разделения и концентрирования веществ в аналитической химии.
Классификация.
4. Жидкостная экстракция. Принцип метода. Основные понятия экстрагент, экстракт, реэкстракция.
5. Экстракционное равновесие. Закон распределения. Константа и коэффициент
распределения. Степень извлечения, фактор разделения.
6. Влияние факторов на процесс экстракции: объем экстрагента, число экстракции,
рН- среды и другие.
7. Классификация экстракционных систем. Использование процессов экстракции в
фармацевтическом анализе.
8. Хроматография. Сущность
метода.
Классификация
хроматографических методов анализа.
9. Адсорбционная и тонкослойная хроматография. Сущность методов. Материалы
и растворители. Коэффициент подвижности и коэффициент распределения.
10.Бумажная хроматография. Гель-хроматография. Сущность методов. Материалы
и растворители.
11. Понятие
об
аффинной
хроматографии.
Ионно-обменная
хроматография.
12.Подготовка образца к анализу. Предварительные испытания.
13.Понятие о пробе. Средняя проба. Масса пробы. Методы отбора проб твердых,
жидких и газообразных веществ.
14.Методы перевода пробы в растворенное состояние.
15.Классификация количественных методов анализа. Требования предъявляемые к
реакциям в количественном анализе. Роль количественного анализа в фармации.
16.Сущность гравиметрического метода анализа. Классификация метода.
Основные этапы гравиметрического определения .
17.Важнейшие осадители. Понятие об осаждаемой и гравиметрической форме
вещества. Требования к этим формам при анализе.
18.Требования, предъявляемые к осадителю. Расчет навески определяемого в-ва и
осадителя.
19. Качественные реакции на анионы I, II, III групп.
Тема: КИСЛОТНО-ОСНОВНОЕ ТИТРОВАНИЕ.
ЗАДАНИЕ ДЛЯ САМОПОДГОТОВКИ
Перечислите виды мерной химической посуды, используемой в
титриметрическом анализе.
2.
Какой закон лежит в основе расчетов в титриметрическом анализе? Напишите
его математическое выражение.
3.
Перечислите основные способы выражения концентрации растворов.
4.
Дайте определения понятий: титрование, титрант, аликвотная доля, точка
эквивалентности, точка конца титрования.
5.
Какие требования предъявляются к химическим реакциям в титриметрическом
анализе?
6.
Перечислите требования, предъявляемые к стандартным веществам.
7.
Какие растворы называются стандартными? Что такое стандартизация
раствора?
8.
Что такое интервал перехода окраски индикатора, показатель титрования рТ?
Для чего используют индикаторы при титровании?
9.
Какие вещества можно определять методом кислотно-основного титрования?
Что такое ацидиметрия и алкалиметрия?
10.
Какие титранты применяют в методе кислотно-основного титрования?
11.
Назовите основные стандартные вещества метода кислотно-основного
титрования и напишите их формулы. Чем объясняется щелочная реакция раствора
натрия тетрабората?
12.
Назовите наиболее часто применяемые индикаторы метода кислотноосновного титрования. Укажите их интервал перехода и рТ.
13.
В чем состоит сущность методики стандартизации раствора хлороводородной
кислоты по натрию тетраборату? Напишите соответствующее уравнение реакции.
1.