Техника проведения титриметрического анализа.

Т.к. каждый анализ почти всегда сопровождается титрованием, каждый лаборант должен хорошо освоить технику проведения этой операции.

Нужно помнить несколько правил, относящихся к титрованным растворам.

1) Титрованные растворы д.б. свежими, для каждого р-ра есть свой срок хранения.

2) Титрованные растворы при хранении изменяют свой титр, поэтому их перед важным испытанием нужно проверять.

3) Титрованные растворы, на которые действует свет следует хранить в темных бутылях.

4) При приготовлении KMnO₄, титр их устанавливать не менее чем через 3-4 дня после приготовления. То же относится к другим растворам, способным изменяться со временем или при соприкосновении с воздухом, стеклом…

5) Титрованные растворы щелочей лучше хранить в бутылях, покрытых внутри парафином.

6) Все бутыли с титрованными растворами должны иметь этикетку с указанием вещества, нормальности, поправки, времени изготовления раствора и даты проверки титра.

7) При титровании кислых или щелочных растворов полезно применять так называемый раствор свидетель.

Во время титрования колбу нужно держать левой рукой, а правой рукой управлять краном бюретки, давая стекать жидкости равномерно. При титровании очень большое значение имеет скорость его. Поэтому при повторном титровании одного и того же раствора нужно, чтобы скорость добавления раствора из бюретки была по возможности одинаковой. Для перемешивания титруемого раствора очень удобно применять магнитные мешалки. Особое значение уделяется расчетам.

4. Несчастные случаи на производстве, их причины, расследование..

Билет№6 1. Теория химического строения органических соединений. Основные типы реакций в орг. химии. Органическая химия – это химия углеводородов и их производных. УВ – это простейшие органические вещества, молекулы которых состоят из атомов углерода и водорода. Производные УВ–это продукты замещения атомов водорода в молекулах УВ на атомы или группы атомов (NH₂,Cl,OH). Валентность углерода во всех органических соединениях равна 4. Причина многообразия соединений углерода- в способности его атомов соединяться между собой с образованием длинных цепей и циклов. Органические вещества можно условно разделить на три типа: природные, искусственные и синтетические. · Природные органические вещества – это продукты жизнедеятельности живых организмов (бактерий, грибов, растений, животных). Это белкт, жиры, углеводы, витамины, гормоны, ферменты, каучуки. · Искусственные органические вещества – это продукты химических преобразований природных веществ в соединения, которые в живой природе не встречаются. Так, на основе природного орг. соединения целлюлозы с помощью орг. химии получают искусственные волокна (ацетатное, вискозное). · Синтетические орг.в-ва – это соединения, которое получают синтетическим путем. (синтетические каучуки, пластмассы, лекарства, красители, синтетические витамины, средства защиты растении) Теоретическим фундаментом орг.хим является теория химического строения Бутлерова. Основные положения этой теории: 1) атомы в молекулах соединены друг с другом согласно их валентности, причем углерод в органических веществах всегда четырехвалентен, а его атомы способны соединяться в цепи линейного, разветвленного, замкнутого строения. Валентностью называют способность атомов химических элементов образовывать определенное число связей с другими атомами. Для выражения строения молекулы используются структурные молекулы. Н-р С₃Н₈ пропан показывает только качественный и количественный состав молекулы, но не видно как атомы соединяются между собой. Н Н Н - С – С– Н структурная формула этана (СН₃-СН₃ компактн.стр.формула) Н-С≡С-Н Н Н Соединяясь друг с другом, атомы углерода образуют С-С цепи (углеродный скелет). Атом «С» может быть связан с одним соседним атомом углерода, двумя, тремя, четырьмя.(первичные, вторичные… атомы углерода). В зависимости от наличия тех или иных атомов углерода цепи бывают: - прямые (неразветвленные) –С-С-С-С- (нормальный бутан) - разветвленные –С- С- С- (Изобутан) С Н Н I I - замкнутые (циклы)- не содержат первичных атомов углерода Н-С-С-Н I I Н-С-С-Н I I Н Н Два атома углерода могут быть связаны между собой не только простыми, но и кратными, т.е. двойными или тройными связями: С=С, С≡С 2 ) Свойства органических веществ определяются не только их качественным и количественным составом, но и порядком связи атомов в молекуле, т.е. химическим строением. СН₃-СН₂-ОН и СН₃-О-СН₃ очевидно что химические и физические св-ва различны. Этиловый Диметиловый эфир Спирт (жидк, (газ, мало раств в воде раств. в воде, не реагир с Na) реагирует с Na) · Вещества, имеющие одинаковый качественный и количественный элементный состав, но различное химическое строение, называют изомерами. (нормальный бутан, Изобутан). Изомеры имеют разные свойства, н-р н.бутан и изобутан в н.у газы, однако если н.бутан сжижается 0⁰С, то изобутан при температуре -12⁰С. Важнейшие типы реакции: 1 Реакции замещения (галогенирование +CI₂, нитрование NO₂, сульфирование SO₃H, аминирование NH₂ 2 Присоединения (гидрирование + H₂, галогенирование, гидратация СН₂-СН_{2 +} Н₂О = СН₃-СН₂ОН, гидрогалогенирование + НCl) 3 Реакция отщепления (дегилрирование – H₂, дегалогенирование, дегидротация, дегидрогалогенирование) 4 Реакции разложения на более простые (крекинг разрыв С-С связи) 5 Полимеризации (димеризация, тримеризация, полимеризация) 6 Реакции конденсации, поликонденсации 7 Реакции окисления 2. Способы выражения концентрации растворов. Эквивалент. Эквивалент соли, основания, кислоты, простого вещества. Для качественной характеристики состава растворов используют понятия разбавленный раствор и концентр. раствор. Разбавленный раствор содержит малое количество растворенного вещества и большое кол-во растворителя. Концентрированный раствор содержит большое количество растворенного вещества и небольшое кол-во растворителя. Необходимо различать понятия «концентрированный раствор» и «насыщенный» раствор. Если в-во хорошо растворяется в воде, то его концентрированный водный раствор может быть ненасыщенным. Для выражения количественного состава растворов используются различные способы: 1. Массовая доля растворенного вещества; 2. Молярная концентрация. Массовая доля растворенного вещества ω (р.в) равна отношению массы растворенного вещества m (р.в) к массе раствора m (р-р) ω (р.в) = m (р.в) / m (р-р) Масс. доля растворенного в-ва в % (процентная концентрация) равна ω (р.в) = m (р.в) / m (р-р) * 100% Если даны объем и плотность раствора, то массу р-ра рассчитывают по формулеm (р-р) = V (р-р) *ρ (р-р) Эквивалентом называютреальную или условную частицу вещества, которая в данной кислотно-основной реакции эквивалентна одному иону водорода. Молярност ь – концентрация раствора, выраженная в молях, содержащихся в одном литре раствора (раствор содержащий в 1л 1 моль называется одномолярным) моль серной кислоты = 98,08г, одномолярный раствор должен содержать это кол-вов 1л раствора. Нормальность - концентрация раствора, выраженная числом грамм-эквивалентов, содержащихся в 1 л раствора Эквивалент кислоты = Молекулярная масса кислоты / на кол-во атомов Н Эквивалент основания = Молекулярная масса основания / на кол-во гидроксильной группы. Эквивалент соли = Молекулярная масса соли / на кол-во кислотного остатка 3. Классификация физических и физико-химических методов количественного анализа. Все физические и физико-механические методы анализа делятся на следующие группы: 1) Электрохимические - электровесовой анализ основанный на выделении из растворов электролитов веществ, осаждающихся на электродах при прохождении через раствор постоянного эл.тока, - кондуктометрия -основанная на измерении электропроводности анализируемых растворов, изменяющихся в результате хим.реакции и зависящий от свойств электролита, его температуры и концентрации растворенного в-ва. - потенциометрия, основанная на измерении изменяющегося в результате хим.реакции потенциала электрода, погруженного в анализируемый р-р. - полярография, основанная на измерении силы тока, изменяющийся в зависимости от напряжения в процессе электролиза. - кулонометрия, основанная на измерении кол-ва электричества, израсх.на электролиз определенного кол-ва вещества. 2) Спектральные (оптические) Спектральные методы анализа основаны на изучении спектров поглащения и рассеивания. К этой группе относятся: - Эмиссионный спектральный анализ, основанный на изучении эмиссионных спектров элементов анализируемого вещества. Этот метод дает возможность определять элементарный состав вещества - Абсорбционный спектральный анализ, основанный на изучении спектров поглощения исследуемого в-ва различают исследования в УФ, в видимой и ИК областях спектра. Включает в себя: а) спектрофотометрический и б) колориметрический методы. Спектрофотометрия основана на определении спектра поглощения или измерении светопоглащения при строго определенной длине волны, которая соответствует максимуму кривой поглащения данного исследуемого вещества. Колориметрия основана на сравнении интенсивности окрасок исследуемого окрашенного раствора строго определенной концентрации. 3) Хроматографические Основаны на избирательном поглощении (адсорбции) отдельных компонентов анализируемой смеси адсорбентами. 4) Радиохимические – основаны на измерении излучений, испускаемых радиоактивными элементами 5) Масс-спектрометрические основаны на определении отдельных ионизированных атомов, молекул, радикалов посредством разделения потоков ионов, содержащих частицы с разным отношением массы к заряду, в результате комбинированного действия электрического и магнитного полей. 4. Профзаболевания, порядок расследования, профилактика.     Билет №7 1. Алканы. Изомерия, номенклатура. Физические и химические свойства. Алканами (предельными, насыщенными или парафиновыми углеводородами) называют углеводороды с незамкнутыми (открытыми) углеродными цепями, в молекулах которых все атомы связаны одинарными связями. Гомологический ряд и изомерия алканов. Метан является первым представителем целого ряда соединений с похожим строением – гомологического ряда алканов. Гомологическим рядом называют ряд соединений, расположенных по возрастанию их относительных молекулярных масс, сходных по строению и свойствам и отличающихся друг от друга на одну или несколько групп – СН₂- (гомологическую разность) Общая фомула алканов: С_nH_2n+2

Структурная формула	Номенклатура по IUPAC (международный союз теоретической. и прикладной химии)
СН4	Метан
СН3-СН3	Этан
СН3-СН2-СН3	Пропан
СН3-СН2- СН2-СН3   1 2 3 СН3-СН-СН3 I СН3	Бутан   Изобутан или 2-Метилпропан
СН3-СН2- СН2-СН2- СН3   СН3 1 2 I 3 СН3-С-СН3; I СН3	Пентан   2,2-Диметилпропан

В соответствии с требованиями IUPAC при названии алканов следует руководствоваться определенными правилами:

1) Выбирают в молекуле самую длинную цепочку углеродных атомов.

2) Нумеруют цепочку с того конца, к которому ближе разветвление молекулы.

3) Основа названия – название углеводорода с тем же числом углеродных атомов, что и в самой длинной цепи

4) Перед основой названия перечисляют всех заместителей основной цепи с указанием номера углеродного атома, при котором они стоят. Если одинаковых заместителей несколько, перед их названием ставят приставки «ди-» (два), «три-», «тетра-» (четыре), и.т.д

5) Все цифры друг от друга отделяют запятыми, буквы от цифр – дефисом. Если при одном углеродном атоме имеется не один а два заместителя, его цифру повторяют дважды.

Физические св-ва

При нормальных условиях первые 4 члена гомол. ряда алканов (СН₄-С₄Н₁₀) –газы без цвета и запаха, от С₅ до С₁₅ (от пентана до пентадекана) –бесцветные жидкости с характерным запахом бензина, начиная от С₁₆… - твердые в-ва белого цвета, жирные на ощупь. По мере увеличения числа углеродных атомов цепи, возрастают температура кипения, плавления и плотность алканов. При одинаковом составе у.в с разветвленным скелетом кипят и плавятся при более низкой температуре, чем алканы с нормальным строением.

Газообразные и жидкие алканы образуют взрывоопасные смеси с воздухом. Все предельные у.в горят, практически нерастворимы в воде, но растворяются в органических растворителях (бензол, тетрахлорметан). Жидкие алканы легко смешиваются друг с другом.

Химические свойства

Химически алканы малоактивны. Наиболее характерны реакции замещения:

1. Замещения

1)Галогенирование

СН₄ + Сl₂→ СН₃ Сl +HCl хлорметан

СН₄ + 2Сl₂→ СН₂ Сl₂ +2HCl дихлорметан

СН₄ + 3Сl₂→ СН Сl₃ +3HCl трихлорметан

СН₄ + 4Сl₂→ ССl₄ +4HCl тетрахлорметан

2)Нитрование, 3)сульфирование

Реакции окисления

1) Полное окисление (горение)

СН₄ + 2О₂ → СО₂ + 2Н₂О

2) Неполное каталитическое окисление кислородом воздуха

2СН₄ + О₂ → 2СН₃ОН метанол

3. Реакция дегидрирования и дегидроциклизации (с образованием ароматических УВ)

4. Реакция крекинга при высокой Т, катализатор алканы с большим числом атомов расщепляются на простые УВ (предельные, непредельные)

СН₃-СН₂- СН₂-СН₂-СН₂-СН₃ → СН₃-СН₂-СН₃ + СН₂= СН-СН₃

5. И зомерезаци я. ^{пропан пропен}

2 Ионное произведение воды. Понятие о водородном показателе.

Произведение концентрации ионов водорода и гидроксид ионов в воде при 25⁰С является величиной постоянной и равной 10^-14. Эта величина называется ионным произведением воды и обозначается символом К_Н2О = Н⁺. ОН^- = 10^-14

Как бы не изменялись концентрации ионов водорода и гидроксид ионов, произведение их концентрации, т.е ионное произведение воды, остается величиной постоянной.

При растворении в воде тех или иных электролитов образуются растворы, различающиеся характером среды. Существует 3 типа сред водных растворов: нейтральная, кислая, щелочная.

Среда водного раствора, в которой концентрация ионов водорода Н⁺, равна концентрации гидроксид ионов ОН^-, называется нейтральной средой.

Концентрация ионов водорода Н⁺ больше- кислая среда

Концентрации гидроксид ионов ОН^-больше – щелочная среда

Водородный показатель (рН) – величина, характеризующая концентрацию ионов водорода в растворе, численно равная отриц. десятичному логорифму концентрации ионов водорода: рН= -lg(Н⁺).

Водные растворы могут иметь величину рН в интервале от 0 до 14. В нейтральных растворах рН=7. При добавлении в р-р кислоты рН меньше 7, при добавлении щелочи больше 7.