ANALITIČKA HEMIJA. Kvalitativna analiza Kvantitativna analiza

Σχετικά έγγραφα
HEMIJSKE RAVNOTEŽE. a = f = f c.

SEKUNDARNE VEZE međumolekulske veze

S t r a n a 1. 1.Povezati jonsku jačinu rastvora: a) MgCl 2 b) Al 2 (SO 4 ) 3 sa njihovim molalitetima, m. za so tipa: M p X q. pa je jonska jačina:

PREGLED OSNOVNIH VELIČINA ZA DEFINISANJE SASTAVA RASTVORA

Kiselo bazni indikatori

SEMINAR IZ KOLEGIJA ANALITIČKA KEMIJA I. Studij Primijenjena kemija

UKUPAN BROJ OSVOJENIH BODOVA

Osnovne veličine, jedinice i izračunavanja u hemiji

UNIVERZITET U NIŠU ELEKTRONSKI FAKULTET SIGNALI I SISTEMI. Zbirka zadataka

Eliminacijski zadatak iz Matematike 1 za kemičare

numeričkih deskriptivnih mera.

Rastvori rastvaračem rastvorenom supstancom

RAVNOTEŽE U RASTVORIMA KISELINA I BAZA

SADRŽAJ PREDMETA PREDAVANJA ~ PRINCIPI HEMIJSKE RAVNOTEŽE ~ KISELINE, BAZE I SOLI RAVNOTEŽA U VODENIM RASTVORIMA ~ RAVNOTEŽA U HETEROGENIM SISTEMIMA

MATRICE I DETERMINANTE - formule i zadaci - (Matrice i determinante) 1 / 15

3.1 Granična vrednost funkcije u tački

IZRAČUNAVANJE POKAZATELJA NAČINA RADA NAČINA RADA (ISKORIŠĆENOSTI KAPACITETA, STEPENA OTVORENOSTI RADNIH MESTA I NIVOA ORGANIZOVANOSTI)

RASTVORI. više e komponenata. Šećer u vodi, O 2 u vodi, zubne plombe, vazduh, morska voda

Elementi spektralne teorije matrica

I.13. Koliki je napon između neke tačke A čiji je potencijal 5 V i referentne tačke u odnosu na koju se taj potencijal računa?

II RASTVORI. Borko Matijević

Kontrolni zadatak (Tačka, prava, ravan, diedar, poliedar, ortogonalna projekcija), grupa A

Pripremila i uredila: Doc. dr. sc. Blaženka Foretić OSNOVE KEMIJSKOG RAČUNANJA

Zavrxni ispit iz Matematiqke analize 1

Kiselo-bazne ravnoteže

41. Jednačine koje se svode na kvadratne

SISTEMI NELINEARNIH JEDNAČINA

Osnovni primer. (Z, +,,, 0, 1) je komutativan prsten sa jedinicom: množenje je distributivno prema sabiranju

DISKRETNA MATEMATIKA - PREDAVANJE 7 - Jovanka Pantović

PRAVA. Prava je u prostoru određena jednom svojom tačkom i vektorom paralelnim sa tom pravom ( vektor paralelnosti).

5. Karakteristične funkcije

ISPITNA PITANJA Opšta i neorganska hemija I KOLOKVIJUM. 5. Navesti osobine amfoternih oksida i napisati 3 primera amfoternih oksida.

Kaskadna kompenzacija SAU

Iskazna logika 3. Matematička logika u računarstvu. novembar 2012

Heterogene ravnoteže taloženje i otapanje. u vodi u prisustvu zajedničkog iona u prisustvu kompleksirajućegreagensa pri različitim ph vrijednostima

Obrada signala

III VEŽBA: FURIJEOVI REDOVI

VEŽBA 1 PRAVLJENJE RASTVORA. 1. Molarnost; količinska koncentracija Predstavlja količinu rastvorene supstance u n

OSOBINE RAZBLAŽENIH RASTVORA ili KOLIGATIVNE OSOBINE. KOLIGATIVNE OSOBINE zavise od broja čestica

MEĐUMOLEKULSKE SILE JON-DIPOL DIPOL VODONIČNE NE VEZE DIPOL DIPOL-DIPOL DIPOL-INDUKOVANI INDUKOVANI JON-INDUKOVANI DISPERZNE SILE

Pismeni ispit iz matematike Riješiti sistem jednačina i diskutovati rješenja sistema u zavisnosti od parametra: ( ) + 1.

Konstruisanje. Dobro došli na... SREDNJA MAŠINSKA ŠKOLA NOVI SAD DEPARTMAN ZA PROJEKTOVANJE I KONSTRUISANJE

3. Koliko g Fe može da se dobije iz 463,1 g rude gvoždja koja sadrži 50 % minerala magnetita (Fe 3 O 4 ) i 50 % jalovine?

10. STABILNOST KOSINA

FTN Novi Sad Katedra za motore i vozila. Teorija kretanja drumskih vozila Vučno-dinamičke performanse vozila: MAKSIMALNA BRZINA

Apsolutno neprekidne raspodele Raspodele apsolutno neprekidnih sluqajnih promenljivih nazivaju se apsolutno neprekidnim raspodelama.

Vježba: Uklanjanje organskih bojila iz otpadne vode koagulacijom/flokulacijom

( ) π. I slučaj-štap sa zglobovima na krajevima F. Opšte rešenje diferencijalne jednačine (1): min

Ispitivanje toka i skiciranje grafika funkcija

18. listopada listopada / 13

IV RAČUNSKE VEŽBE RAVNOTEŽE U REDOKS SISTEMIMA

Računarska grafika. Rasterizacija linije

= T 2. AgBr (s) + ½ Cl 2(g) + ½ Br 2(g) = AgCl (s) O (l) O (g) +1/2O 2(g) H 2(g) =H 2. značaj navođenja agregatnog stanja

IZVODI ZADACI (I deo)

IspitivaƬe funkcija: 1. Oblast definisanosti funkcije (ili domen funkcije) D f

U unutrašnja energija H entalpija S entropija G 298. G Gibsova energija TERMOHEMIJA I TERMODINAMIKA HEMIJSKA TERMODINAMIKA

Betonske konstrukcije 1 - vežbe 3 - Veliki ekscentricitet -Dodatni primeri

Idealno gasno stanje-čisti gasovi

2 tg x ctg x 1 = =, cos 2x Zbog četvrtog kvadranta rješenje je: 2 ctg x

Klasifikacija blizu Kelerovih mnogostrukosti. konstantne holomorfne sekcione krivine. Kelerove. mnogostrukosti. blizu Kelerove.

Program testirati pomoću podataka iz sledeće tabele:

II. ODREĐIVANJE POLOŽAJA TEŽIŠTA

3. OSNOVNI POKAZATELJI TLA

Rastvori Osnovni pojmovi i izračunavanja

Teorijske osnove informatike 1

Fizika Biologija i druge prirodne nauke. Dva glavna vida materije su masa i energija. E = m c 2

Mašinsko učenje. Regresija.

Operacije s matricama

( ) ( ) 2 UNIVERZITET U ZENICI POLITEHNIČKI FAKULTET. Zadaci za pripremu polaganja kvalifikacionog ispita iz Matematike. 1. Riješiti jednačine: 4

GASNO STANJE.

Zadaci sa prethodnih prijemnih ispita iz matematike na Beogradskom univerzitetu

KEMIJSKA RAVNOTEŽA II

OM2 V3 Ime i prezime: Index br: I SAVIJANJE SILAMA TANKOZIDNIH ŠTAPOVA

Grafičko prikazivanje atributivnih i geografskih nizova

radni nerecenzirani materijal za predavanja

RIJEŠENI ZADACI I TEORIJA IZ

II. ODREĐIVANJE POLOŽAJA TEŽIŠTA

Pismeni ispit iz matematike GRUPA A 1. Napisati u trigonometrijskom i eksponencijalnom obliku kompleksni broj, zatim naći 4 z.

Novi Sad god Broj 1 / 06 Veljko Milković Bulevar cara Lazara 56 Novi Sad. Izveštaj o merenju

HEMIJSKA VEZA TEORIJA VALENTNE VEZE

ELEKTROTEHNIČKI ODJEL

PRETHODNI PRORACUN VRATILA (dimenzionisanje vratila)

2log. se zove numerus (logaritmand), je osnova (baza) log. log. log =

3. razred gimnazije- opšti i prirodno-matematički smer ALKENI. Aciklični nezasićeni ugljovodonici koji imaju jednu dvostruku vezu.

21. ŠKOLSKO/OPĆINSKO/GRADSKO NATJECANJE IZ GEOGRAFIJE GODINE 8. RAZRED TOČNI ODGOVORI

radni nerecenzirani materijal za predavanja R(f) = {f(x) x D}

Osnovne teoreme diferencijalnog računa

Trigonometrija 2. Adicijske formule. Formule dvostrukog kuta Formule polovičnog kuta Pretvaranje sume(razlike u produkt i obrnuto

7 Algebarske jednadžbe

FTN Novi Sad Katedra za motore i vozila. Teorija kretanja drumskih vozila Vučno-dinamičke performanse vozila: MAKSIMALNA BRZINA

NOMENKLATURA ORGANSKIH SPOJEVA. Imenovanje aromatskih ugljikovodika

( , 2. kolokvij)

INTELIGENTNO UPRAVLJANJE

Reverzibilni procesi

Cauchyjev teorem. Postoji više dokaza ovog teorema, a najjednostvniji je uz pomoć Greenove formule: dxdy. int C i Cauchy Riemannovih uvjeta.

Obrada rezultata merenja

PRERADA GROŽðA. Sveučilište u Splitu Kemijsko-tehnološki fakultet. Zavod za prehrambenu tehnologiju i biotehnologiju. Referati za vježbe iz kolegija

Rastvori i osobine rastvora

Pošto pretvaramo iz veće u manju mjernu jedinicu broj 2.5 množimo s 1000,

1. zadatak , 3 Dakle, sva kompleksna re{ewa date jedna~ine su x 1 = x 2 = 1 (dvostruko re{ewe), x 3 = 1 + i

Transcript:

ANALITIČKA HEMIJA Kvalitativna analiza Kvantitativna analiza

RAZLIKE Kvalitativnom hemijskom analizom dolazi se do saznanja o sastavu uzorka, tj. dobija se odgovor na pitanje od kojih komponenti se uzorak sastoji. Kvantitativnom hemijskom analizom dolazi se do saznanja o sadržaju pojedinih komponenata u uzorku na osnovu merenja. Daje odgovor na pitanje koliko ima nečega u uzorku.

Kvantitativna hemijska analiza (lat. quantitas=količina) Kvantitativna hemijska analiza se bavi određivanjem sadržaja elemenata i jedinjenja u uzorku i daje odgovor koliko ima ispitivane supstance u uzorku. Osnovni zadatak kvantitativne hemijske analize je da se merenjem odredi sadržaj pojedinih komponenti u ispitivanom uzorku. Za pouzdano i potpuno određivanje kvantitativnog sastava nekog uzorka primenjuju se: hemijske, fizičko-hemijske i fizičke metode analize. (Klasične i instrumentalne metode hemijske analize)

Kvantitativna hemijska analiza Metode kvantitativne hemijske analize zasnivaju se na merenju veličina koje su u direktnoj vezi sa sastavom i koncentracijom ispitivanog uzorka. C = f(merene veličine) Kvantitativnom hemijskom analizom dolazi se do saznanja o sadržaju pojedinih komponenata u uzorku na osnovu merenja neke karakteristične veličine.

Kvantitativna hemijska analiza Prema veličini koja se meri, metode kvantitativne hemijske analize se dele na: GRAVIMETRIJSKE METODE (merenje mase), m VOLUMETRIJSKE METODE (merenje zapremine rastvora), V INSTRUMENTALNE METODE (merenje neke fizičko-hemijske veličine koja je povezana sa hemijskim sastavom ispitivanog uzorka) i GASNE ANALIZE (merenje zapremine gasova).

Klasične metode Instrumentalne metode Gravimetrija Volumetrija Optičke metode Separacione metode Elektroanalitičke metode Taloženje Emisija Merenje Titracija Absorbcija Hromatogram Elektroliza

Izbor metode Količina uzorka Tražena preciznost i tačnost Osetljivost i granica određivanja Prisustvo ometajućih supstanci Brzina određivanja Cena analize Oprema

Koraci u kvantitativnoj analizi Uzorkovanje materijala za analizu Merenje mase uzorka na analitičkoj vagi Prevođenje uzorka u rastvor Kvalitativna hem. analiza Razdvajanje komponenti u uzorku Uklanjanje i maskiranje ometajućih supstanci Primena odgovarajuće metode kvant. hem. analize Obrada rezultata i zaključak

Uslovi Veoma su bitni za uspešnost primene odabranog postupka, za dobar efekat razdvajanja i precizno odredjivanje analita. Najbitniji: ph-vrednost rastvora Temperatura Koncentracija taložnog reagensa itd.

Kvantitativna hemijska analiza GRAVIMETRIJA Principi, tehnika i osnovne operacije u gravimetriji. Taloženje. Proračuni u gravimetriji. Gravimetrijski faktor. Primeri konkretnih gravimetrijskih određivanja. Metode razdvajanja (acetatna, oksalatna) i metode određivanja. Hemijska ravnoteža u homogenim i heterogenim sistemima. Proizvod rastvorljivosti. Rastvorljivost. Uticaji na rastvorljivost soli. Uticaj zajedničkog jona Uticaj jonske jačine rastvora: efekat soli Uticaj kiselosti, ph Uticaj stvaranja kompleksnih jona (amfoternost, minimum rastvorljivosti) Uticaj toplote i rastvarača. Uticaj stvaranja novih analitičkih vrsta

Kvantitativna hemijska analiza VOLUMETRIJA Principi, tehnika i osnovne operacije u volumetriji. Titracija. Proračuni u volumetriji. Titar. Primeri konkretnih volumetrijskih određivanja. Hemijska ravnoteže u homogenim sistemima. Ravnoteže u rastvorima kiselina i baza (izračunavanje ph vrednosti rastvora) Ravnoteže u rastvorima kompleksnih jedinjenja Ravnoteže u rastvorima teško rastvornih soli Ravnoteže u redoks sistemima

Kvantitativna hemijska analiza HEMIKALIJE OKO NAS KUHINJSKA SO: NaCl (za jodiranje Ca(JO 3 ) 2 ) PRAŠAK ZA PECIVO: NaHCO 3 KONZERVANS: Na 2 S 2 O 5 SIRĆE: CH 3 COOH (8%) SREDSTVA ZA PRANJE: Na 2 CO 3 SAPUNI (NaOH, Na 2 CO 3, ulja, masti, alkohol,parfemi, voda) PASTE ZA ZUBE (CaCO 3, MgCO 3, menta, ulja, glicerin) MASTILO (FeCl 3, HCl, anilin, galna kiselina, tamin) Nevidljivo mastilo (Co(NO3), grejanjem postaje vidljivo) (AuCl u rastvoru soli Pb postaje vidljivo) NAOČARI ZA SUNCE (fotogrej 2Ag + h = 2Ag)

KONCENTRACIJA RASTVORA: molarna, formalna ili analitička, udeli... AKTIVNOST JONA STEPEN DISOCIJACIJE ZBIRKA 15-47 KONSTANTE RAVNOTEŽE: stehiometrijska, termodinamička, uslovna RASPODELA JONA U HOMOGENIM I HETEROGENIM SISTEMIMA: zavisnost od ph (acido-bazni sistemi) ZBIRKA 83-99

Količinska koncentracija, c, je količina rastvorene supstance u jediničnoj zapremini rastvora (mol/m 3 ili mol/dm 3 ). Zbog jednostavnosti naziva se samo koncentracija, i podrazumeva se ukoliko drugačije nije naglašeno. Druge veličine i jedinice treba poznavati utoliko, što se još uvek, tradicionalno koriste. [U literaturi se mogu naći još i nazivi: molarna koncentracija, molaritet, molarnost i različite oznake kao na primer: cm, c(x) ili [X] (ako se radi o supstanci X)].

c =, mol/dm 3.

Količinska koncentracija, c, može se izračunati preko količine supstance, n, i zapremine rastvora, V: n V c =, mol/dm 3. Količina supstance, n, koja se pojavljuje u izrazu za količinsku koncentraciju predstavlja jednu od sedam osnovnih fizičkih veličina po SI sistemu. Jedinica za količinu supstance je mol. Mol se definiše kao količina supstance koja sadrži 6,022 10 23 elementarnih jedinki. Broj 6,022 10 23 ima svoje ime i naziva se Avogadrov broj. Jedan mol bilo koje supstance sadrži isti, Avogadrov broj jedinki (atoma, molekula, jona, čestica ). Kao standard uzet je izotop ugljenika, 12C; koji u 12,00 g ima Avagadrov broj atoma.

PRIMER 1 Rezultat određivanja sadržaja nekog jedinjenja (M=100 g/mol) u uzorku je 2,5 ppb. Izračunati i prikazati ovaj rezultat u sledećim jedinicama: a) µg/l b) ng/ml c) ppm d) µg/ml e) g/ml f) % g) mol/l ODGOVOR a) 2,5 ppb b) 2,5 ng/ml c) 2,5 10-3 ppm d) 2,5 10-3 µg/ml e) 2,5 10-9 g/ml f) 2,5 10-7 % g) 2,5 10-8 mol/l

Razblaženi rastvori (do 0,1 mol/dm 3 ) u kojima je interakcija između čestica rastvorene supstance zanemarljiva ponašaju se kao idealni rastvori. Odstupanje od idealnog rastvora je utoliko veće ukoliko je rastvor koncentrovaniji i naelektrisanje jona veće. Da bi se korigovalo odstupanje od svojstava idealnog rastvora uveden je pojam aktivnost jona, a. Aktivnost jona u rastvoru elektrolita je relativna vrednost, ona pokazuje koliko je jon aktivan u odnosu na referentni rastvor u kome je standardna koncentracija, c o = 1,00 mol/dm 3. Budući da je koncentracija referentnog rastvora jedinična uobičajeno je da se aktivnost računa kao proizvod molarne koncentracije jona, c, i faktora aktivnosti, f: c a = f = f c. o c Aktivnost, a, i faktor aktivnosti, f, su bezdimenzione veličine. Faktor aktivnosti jona, f, zavisi od koncentracije i naelektrisanja posmatranih jona, ali zavisi i od koncentracije i naelektrisanja svih jona u rastvoru koji čine jonsko okruženje.

Jonska jačina rastvora, I, računa se kao: I = 1 2 (c 1 z 1 2 + c 2 z 2 2 + c 3 z 3 2 + + c n z n 2 ), gde je c, molarna koncentracija jona, a z, naelektrisanje jona od 1, 2, 3 do n. Ova Debaj- Hiklova jednačina primenjuje se za približno izračunavanje faktora aktivnosti: log f 0,512 z I =. 1+ I 2 Neutralni molekuli (molekulski oblik slabo disosovanih kiselina) ili neelektroliti (organski molekuli) imaju faktor aktivnosti jedan.

a=f c

U rastvorima elektrolita (rastvori koji provode električnu struju) odigrava se proces jonizacije (raskidanje polarne kovalentne veze, stvaranje jona i disocijacija jona) polarnih kovalentnih supstanci (HCl, H 2 SO 4 ) i proces disocijacije (razdvajanje već postojećih jona) jonskih supstanci (NaCl, KI, ). Pojam disocijacija karakterističan je za oba procesa te se češće koristi. Ovi procesi su ravnotežni i na datoj temperaturi stanje ravnoteže između molekula i jona elektrolita određeno je vrednošću konstante ravnoteže, K, i stepenom disocijacije, α. Stepen disocijacije služi za definisanje jačine elektrolita i predstavlja odnos broja molekula koji su u rastvoru disosovani i ukupnog broja rastvorenih molekula. Stepen disocijacije se može izračunati iz odnosa koncentracije jona, c j, i elektrolita, c: c j α =. c U ovom slučaju koncentracija elektrolita odgovara formalnoj (ukupnoj ili analitičkoj koncentraciji). Budući da se radi o razblaženim rastvorima, koristi se koncentracija, a ne aktivnost.

A + B C + D Stehiometrijska konstanta: K = [C] [D] [A] [B] Termodinamička konstanta: o K = a a C A a a D B. Uslovna konstanta: K ' = C C C A C C D B

Vezu između termodinamičke i stehiometrijske konstante daju odnosi faktora aktivnosti svih učesnika u ravnotežnoj reakciji: o [C] f [D] f [C][D] C D C D K = = = [A] f A[B] f B [A][B] f A f B f f K f f C A f f D B Analitička koncentracija predstavlja ukupnu koncentraciju posmatrane vrste, odnosno zbir ravnotežnih koncentracija svih oblika (molekulskih i jonskih) u rastvoru. Na primer, za supstancu A: C A = [A] + [A 1 ] + [A 2 ]. Ravnotežna koncentracija nekog učesnika u reakcije može se iskazati preko molskih udela, α. Na primer, za supstancu A: [A] = α A C A. Vezu između stehiometrijske konstante, K, i uslovne, K', daju odnosi udela svih učesnika u ravnotežnoj reakciji: [C] [D] CCαCCDαD K = = = K α α C D. [A] [B] C α C α α α A A B B A B

Za slabe elektrolite, na primer za slabu kiselinu, HA, može se izračunati stepen disocijacije ako je poznata analitička koncentracija kiseline, c a, i konstanta disosijacije, K a (indeks a odnosi se na kiselinu (a-acid, eng.=kiselina): HA(aq) + H 2 O H 3 O + (aq) + A - (aq) K a = + [ H 3O ][A [HA] ] K a = + [ H 3O ][A [HA] [H 3 O + ] = [A - ] = α c a ] = α ca α c c α c a a a = α 2 2 ca ca ( 1 α) = α 2 c a 1 α Za slabe elektrolite (α < 0,05): K a = α 2 c a ili α = K c a a.

KONSTANTE RAVNOTEŽE KONSTANTA DISOCIJACIJE KISELINE/BAZE, Ka/Kb JONSKI PROIZVOD VODE, Kw KONSTANTE RAVNOTEŽE U RASTVORIMA KOMPLEKSNIH JEDINJENJA, Kst KONSTANTE RAVNOTEŽE U HETEROGENIM SISTEMIMA, PROIZVOD RASTVORLJIVOSTI, K KONSTANTE RAVNOTEŽE REDOKS SISTEMA, K

KONSTANTE RAVNOTEŽE