Единое окно доступа к образовательным ресурсам

Аналитическая химия. Введение в количественный анализ: Учебное пособие

Голосов: 3

Учебное пособие содержит описание теоретической части всех разделов количественного анализа. Предназначено для студентов всех форм обучения химико-технологического и инженерно-экологического факультетов СПбГТУРП по всем направлениям и специальностям. Подготовлено на кафедре аналитической химии Санкт-Петербургского государственного технологического университета растительных полимеров.

Приведенный ниже текст получен путем автоматического извлечения из оригинального PDF-документа и предназначен для предварительного просмотра.
Изображения (картинки, формулы, графики) отсутствуют.
    НАУЧНО-ИНФОРМАЦИОННЫЙ ЦЕНТР САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА РАСТИТЕЛЬНЫХ ПОЛИМЕРОВ




       2011
                                                                         АНАЛИЗ




              Санкт-Петербург
                                              Учебное пособие
                                                                  АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
                                                                                            В.А. Федоров, А.А. Комиссаренков




                                                                ВВЕДЕНИЕ В КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ


НАУЧНО-ИНФОРМАЦИОННЫЙ ЦЕНТР САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА РАСТИТЕЛЬНЫХ ПОЛИМЕРОВ




                                                                                                                              УДК 543(076.1)
                                                                                                                              ББК 24.4я7
                                                                                                                              Ф 333

                                                                                                                              ФЕДОРОВ В.А., КОМИССАРЕНКОВ А.А. АНАЛИТИЧЕСКАЯ
                                                                                                                         ХИМИЯ. ВВЕДЕНИЕ В КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ. учебное посо-
                                                                                                                         бие/ СПб ГТУ РП. СПб., 2011. – 45 с.


                                                                                                                             Учебное пособие содержит описание теоретической части всех разде-
                                                                                                                         лов количественного анализа. Предназначено для студентов всех форм
                                                                                                                         обучения химико-технологического и инженерно-экологического факуль-
                                                                                                                         тетов по всем направлениям и специальностям.


                                                                                                                             Рецензент: профессор кафедры гражданского строительства и при-
                                                                                                                         кладной экологии Санкт-Петербургского государственного политехниче-
                                                                                                                         ского университета А.И.Шишкин

                                                                                                                              Рецензент: доцент кафедры неорганической химии, канд. техн. наук
                                                                                                                         И.С. Михайлова

                                                                                                                               Подготовлено и рекомендовано к печати кафедрой аналитической
                                                                                                                         химии Санкт-Петербургского государственного технологического универ-
                                                                                                                         ситета растительных полимеров (протокол № 1 от 29.08.11 г.).
                                                                                                                               Утверждено к изданию методической комиссией химико-
                                                                                                                         технологического факультета ГОУВПО СПб ГТУ РП (протокол № 1
                                                                                                                         от 12.09.08 г.).
                                                                                                                              Рекомендовано к изданию Редакционно-издательским советом Санкт-
                                                                                                                         Петербургского государственного технологического университета расти-
                                                                                                                         тельных полимеров в качестве учебного пособия.




                                                                                                                                                          © Федоров В.А., Комиссаренков А.А.,
                                                                                                                                                          © ФГБОУВПО Санкт-Петербургский
                                                                                                                                                            государственный технологический
                                                                                                                                                            университет растительных
                                                                                                                                                            полимеров, 2011
                                                                                                                                                            ров,2011


НАУЧНО-ИНФОРМАЦИОННЫЙ ЦЕНТР САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА РАСТИТЕЛЬНЫХ ПОЛИМЕРОВ




                                                                                                                           МИНИСТЕРСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ И НАУКЕ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
                                                                                                                             ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
                                                                                                                              УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ


                                                                                                                         «САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ
                                                                                                                                  УНИВЕРСИТЕТ РАСТИТЕЛЬНЫХ ПОЛИМЕРОВ»

                                                                                                                                                                 80 – летию СПбГТУ РП
                                                                                                                                                                  посвящяется



                                                                                                                                 В.А. Федоров, А.А. Комиссаренков




                                                                                                                                      АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
                                                                                                                                ВВЕДЕНИЕ В КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ

                                                                                                                                               Учебное пособие




                                                                                                                                               Санкт-Петербург

                                                                                                                                                     2011


НАУЧНО-ИНФОРМАЦИОННЫЙ ЦЕНТР САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА РАСТИТЕЛЬНЫХ ПОЛИМЕРОВ




                                                                                                                                                Учебное издание


                                                                                                                                      Валентин Александрович Ф е д о р о в
                                                                                                                                    Алексей Алексеевич К о м и с с а р е н к о в




                                                                                                                                          АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
                                                                                                                                    ВВЕДЕНИЕ В КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ

                                                                                                                                                  Учебное пособие




                                                                                                                         Редактор и корректор Т.А. Смирнова
                                                                                                                         Технический редактор Л.Я.Титова             Тем. план 2011 г., поз 113.
                                                                                                                         ________________________________________________________________
                                                                                                                         Подп. к печати 16.11.11. Формат 60х84/16. Бумага тип.№1. Печать офсетная.
                                                                                                                         Печ. л. 3,0. Уч.-изд. л. 3,0
                                                                                                                         Тираж 200 экз. Изд. № 113. Цена «С». Заказ
                                                                                                                         ________________________________________________________________
                                                                                                                         Ризограф Санкт-Петербургского технологическогоу ниверситета
                                                                                                                         растительных полимеров,198095,СПб., ул. Ивана Черных, 4


НАУЧНО-ИНФОРМАЦИОННЫЙ ЦЕНТР САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА РАСТИТЕЛЬНЫХ ПОЛИМЕРОВ




                                                                                                                                                    ВВЕДЕНИЕ


                                                                                                                            Аналитическая химия – это наука о химическом составе вещества и его
                                                                                                                         строении. Она выявляет химическую характеристику веществ, т. е. устанав-
                                                                                                                         ливает их качественный состав, а также определяет количественное соотно-
                                                                                                                         шение компонентов, из которых эти вещества состоят.
                                                                                                                            В соответствии с двухсторонним характером решаемых задач аналитиче-
                                                                                                                         ская химия разделяется на две основные части – качественный и количест-
                                                                                                                         венный анализ.
                                                                                                                            Цель качественного анализа – обнаружение и идентификация компонен-
                                                                                                                         тов в анализируемой пробе.
                                                                                                                             Цель количественного анализа - определение абсолютных количеств
                                                                                                                         компонентов в пробе или соотношений, в которых они находятся.
                                                                                                                            При определении микропримесей грань между этими видами анализа
                                                                                                                         подчас стирается. Предлагаются и другие классификации видов анализа: ва-
                                                                                                                         ловой – локальный; деструктивный – недеструктивный; контактный – дис-
                                                                                                                         танционный; дискретный – непрерывный. Классификация может базировать-
                                                                                                                         ся также на масштабе работы, объеме или массе пробы: макро-, полумикро -,
                                                                                                                         микро -, ультрамикро - и субмикроанализы.
                                                                                                                            Все существующие методы аналитической химии можно разделить на ме-
                                                                                                                         тоды пробоотбора, разложения проб, разделение компонентов, обнаружение
                                                                                                                         (идентификация) и определения.
                                                                                                                            Наибольшее значение имеют методы определения. В количественном ана-
                                                                                                                         лизе используются свойства составляющих веществ, связанные с химической
                                                                                                                         и физической природой анализируемого компонента, дающих аналитический
                                                                                                                         сигнал, пропорциональный его содержанию, что позволяет определять коли-
                                                                                                                         чественный состав пробы.
                                                                                                                            Можно классифицировать методы по характеру измеряемого свойства или
                                                                                                                         по способу регистрации соответствующего сигнала. Методы определения де-
                                                                                                                         лятся на химические, физические и биологические. Химические методы ба-
                                                                                                                         зируются на химических (в том числе электрохимических) реакциях. Сюда
                                                                                                                         следует отнести и методы, называемые физико-химическими. Физические
                                                                                                                         методы основаны на взаимодействии вещества с потоком энергии, биологи-
                                                                                                                         ческие – на явлении жизни. Эта классификация является условной. Так, фо-
                                                                                                                         тометрические методы могут быть как химическими (в большинстве случа-
                                                                                                                         ев), так и физическими. В ядерно-физических методах в ряде случаев важную
                                                                                                                         роль играют химические операции; это относится особенно к радиохимиче-
                                                                                                                         ским методам.
                                                                                                                            Ко всем методам аналитической химии предъявляются определенные тре-
                                                                                                                         бования: правильность и высокая воспроизводимость результатов; низкий
                                                                                                                         предел обнаружения, т. е. чувствительность; избирательность; экспрессность;
                                                                                                                         простота анализа; возможность автоматизации, а в специальных случаях –
                                                                                                                         анализ на расстоянии; анализ без разрушения образца и другие.

                                                                                                                                                              3


НАУЧНО-ИНФОРМАЦИОННЫЙ ЦЕНТР САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА РАСТИТЕЛЬНЫХ ПОЛИМЕРОВ




                                                                                                                            Аналитическая химия принадлежит к числу общенаучных дисциплин. Це-
                                                                                                                         лью курса количественного анализа является изучение теоретических основ
                                                                                                                         химических методов, овладение расчетами, практическими навыками и тех-
                                                                                                                         никой выполнения точных экспериментальных количественных определе-
                                                                                                                         ний. Курс количественного анализа опирается на курс общей и неорганиче-
                                                                                                                         ской химии и является обязательным для специалистов направления подго-
                                                                                                                         товки “Химическая технология” и “Ресурсосбережение”.


                                                                                                                                 1. Базисные понятия аналитической химии

                                                                                                                                    1.1. Химическое равновесие и скорость
                                                                                                                                                химических реакций

                                                                                                                            Системой в химии принято называть мысленно изолированную часть про-
                                                                                                                         странства, заполненную веществом или веществами, находящимися в хими-
                                                                                                                         ческом взаимодействии друг с другом. Различают гомогенные и гетероген-
                                                                                                                         ные системы.
                                                                                                                             При взаимодействии газов или растворов различных веществ для опреде-
                                                                                                                         ления скорости реакции в системе достаточно знать, как меняются через оп-
                                                                                                                         ределенные отрезки времени концентрации (моль/дм3) веществ и относить
                                                                                                                         эти изменения к единице времени.
                                                                                                                            Например, в реакции
                                                                                                                                                   nА +mВ ↔ АnВm
                                                                                                                         можно определить концентрацию вещества А в начале некоторого отрезка
                                                                                                                         времени t, обозначив ее через С1 (моль/дм3) и в конце его - С2 (моль/дм3).
                                                                                                                         Так как вещество А в процессе реакции расходуется, следовательно, С1 > С2.
                                                                                                                         Скорость реакции V(моль·дм -3·с-1) может быть найдена из уравнения

                                                                                                                                                  V = (С1 - С2 )/t.

                                                                                                                             Таким образом, скорость химической реакции определяется изменением
                                                                                                                         концентрации реагирующих веществ в единицу времени.
                                                                                                                             Скорость реакции не остается постоянной вследствие непрерывного изме-
                                                                                                                         нения концентрации реагирующих веществ, следовательно, приведенное вы-
                                                                                                                         ражение характеризует лишь среднюю скорость в пределах отрезка времени
                                                                                                                         t. Истинная же скорость в данный момент времени выражается производной
                                                                                                                         от концентрации по времени:

                                                                                                                                                V = ± dC/dt.


                                                                                                                                                             4


НАУЧНО-ИНФОРМАЦИОННЫЙ ЦЕНТР САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА РАСТИТЕЛЬНЫХ ПОЛИМЕРОВ




                                                                                                                           Скорость химической реакции зависит от природы и концентрации реаги-
                                                                                                                         рующих веществ, температуры, присутствия катализатора или ингибитора.
                                                                                                                            Зависимость скорости химической реакции от концентрации определяется
                                                                                                                         законом действующих масс: скорость химической реакции прямо пропорцио-
                                                                                                                         нальна произведению концентраций реагирующих веществ в степенях, соот-
                                                                                                                         ветствующих стехиометрическим коэффициентам.
                                                                                                                            Применительно, к примеру, V определяется выражением

                                                                                                                                                V = k·[A]n ·[B]m,
                                                                                                                            где [A] и [B] − молярные концентрации веществ, а k − фактор про-
                                                                                                                         порциональности, называемый константой скорости реакции.
                                                                                                                            Константа скорости химической реакции − постоянная для данной хими-
                                                                                                                         ческой реакции величина, которая зависит от химической природы реаги-
                                                                                                                         рующих веществ, температуры и катализатора и не зависит от концентраций
                                                                                                                         реагирующих веществ. Она представляет собой скорость химической реак-
                                                                                                                         ции в условиях, когда произведение концентраций реагирующих веществ
                                                                                                                         равно единице.
                                                                                                                            Зависимость скорости химической реакции от температуры определяется
                                                                                                                         эмпирическим (опытным) правилом Вант-Гоффа, согласно которому при по-
                                                                                                                         вышении температуры на 10 оС скорость реакции возрастает примерно в
                                                                                                                         2 – 4 раза.
                                                                                                                            Опыт показывает, что при протекании любой химической реакции при оп-
                                                                                                                         ределенных внешних условиях (например, при постоянной температуре и дав-
                                                                                                                         лении) рано или поздно наступает состояние, когда соотношение между кон-
                                                                                                                         центрациями продуктов реакции и исходных веществ становится постоян-
                                                                                                                         ным, вполне определенным при данной температуре и сохраняется таким до
                                                                                                                         тех пор, пока не будет изменена температура. Подобное состояние соответст-
                                                                                                                         вует состоянию устойчивого химического равновесия. При этом концентра-
                                                                                                                         ции реагентов называются равновесными концентрациями. При химическом
                                                                                                                         равновесии реакции не останавливаются. Они продолжают протекать как в
                                                                                                                         прямом, так и в обратном направлениях, то есть химическое равновесие яв-
                                                                                                                         ляется динамическим процессом.
                                                                                                                            Если в систему, находящуюся в состоянии химического равновесия, вве-
                                                                                                                         сти дополнительные количества одного или нескольких реагентов, то кон-
                                                                                                                         центрации всех реагентов будут изменяться за счет самопроизвольного про-
                                                                                                                         текания реакции в том или ином направлении. Это будет продолжаться до
                                                                                                                         тех пор, пока соотношение между концентрациями продуктов реакции и ис-
                                                                                                                         ходных веществ снова станет постоянным и характерным для данной темпе-
                                                                                                                         ратуры. При этом говорят о смещении (сдвиге) химического равновесия.
                                                                                                                            Особенности истинного равновесия отражаются принципом смещения
                                                                                                                         подвижного равновесия, известным как принцип Ле Шателье – Брауна: если
                                                                                                                         на систему, находящуюся в состоянии устойчивого химического равновесия,
                                                                                                                         оказывать внешнее воздействие, то в системе начнут самопроизвольно про-


                                                                                                                                                             5


НАУЧНО-ИНФОРМАЦИОННЫЙ ЦЕНТР САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА РАСТИТЕЛЬНЫХ ПОЛИМЕРОВ




                                                                                                                         текать процессы в таком направлении, которое ослабляет влияние внешнего
                                                                                                                         воздействия, а сама система сместится в том же направлении.
                                                                                                                            Состояние химического равновесия характеризуется постоянством соот-
                                                                                                                         ношения равновесных концентраций всех продуктов реакции и исходных
                                                                                                                         веществ при постоянной температуре, динамичностью, подвижностью, воз-
                                                                                                                         можностью самопроизвольного достижения равновесия с разных сторон.
                                                                                                                            Из всего этого вытекает, что при наступлении химического равновесия
                                                                                                                         справедливо равенство
                                                                                                                              k→·[A]n·[B]m = k←· [АnВm] или [АnВm]/ [A]n·[B]m = k→/ k← = К.
                                                                                                                            Если уравнение обратимой реакции в общем виде представить как
                                                                                                                         аА + вВ ↔ сС + dD, то при равновесии:


                                                                                                                                                        К=
                                                                                                                                                           С с  Dd .
                                                                                                                                                            Аа  В b

                                                                                                                            Константу К, представляющую соотношение констант скоростей прямой
                                                                                                                         и обратной реакций, называют концентрационной константой равновесия
                                                                                                                         реакции. Она зависит от температуры и давления, но не зависит от концен-
                                                                                                                         трации веществ, участвующих в реакции.
                                                                                                                            Это выражение еще называется законом действующих масс и он имеет
                                                                                                                         чрезвычайно большое значение в химии вообще и в аналитической химии, в
                                                                                                                         частности.
                                                                                                                            Уравнение константы равновесия есть следствие закона действующих
                                                                                                                         масс. При этом предполагается, что закон действующих масс и уравнение
                                                                                                                         константы действительны при любых концентрациях. Однако опыт показы-
                                                                                                                         вает, что эти уравнения справедливы только при низких концентрациях реа-
                                                                                                                         гирующих веществ, тогда как при высоких концентрациях они точно не вы-
                                                                                                                         полняются, причем отклонения быстро нарастают с увеличением концентра-
                                                                                                                         ции реагентов. Отмеченные отклонения при увеличении концентрации реа-
                                                                                                                         гентов таковы, что концентрация участников реакции кажется как бы ниже
                                                                                                                         действительной, то есть, как будто при высоких концентрациях проявляются
                                                                                                                         факторы, затрудняющие взаимодействие между реагентами.
                                                                                                                            Систему, точно подчиняющуюся закону действующих масс, называют
                                                                                                                         идеальной. Всякая реальная система приближается к идеальной, когда кон-
                                                                                                                         центрации реагентов имеют достаточно низкие значения. В этом случае рас-
                                                                                                                         стояние между частицами велико и их можно рассматривать как независи-
                                                                                                                         мые и не влияющие друг на друга.
                                                                                                                            Закон действия масс точно выполняется, если использовать не концентра-
                                                                                                                         ции реагентов, а активности, определяемые выражением:
                                                                                                                                                      а = f · С.
                                                                                                                            Активность − это реальная концентрация или концентрация в действии.
                                                                                                                            Активность учитывает не только концентрации реагентов, но и электро-
                                                                                                                         статические и вандерваальсовые силы. Мерой влияния подобных взаимодей-


                                                                                                                                                              6


НАУЧНО-ИНФОРМАЦИОННЫЙ ЦЕНТР САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА РАСТИТЕЛЬНЫХ ПОЛИМЕРОВ




                                                                                                                         ствий является коэффициент активности f. Если система близка к идеальной
                                                                                                                         и частицы реагентов практически не взаимодействуют друг с другом, то то-
                                                                                                                         гда
                                                                                                                                                 f → 1 и а → С (С → 0),
                                                                                                                            то есть в идеальной системе активность и концентрация совпадают, и по-
                                                                                                                         следнее уравнение можно рассматривать как идеальную систему.
                                                                                                                            Насколько система отклоняется от идеальной, настолько коэффициент ак-
                                                                                                                         тивности отличается от единицы и, следовательно, может быть характери-
                                                                                                                         стикой степени отклонения системы от идеальной.
                                                                                                                            Константа равновесия, выраженная через активности, сохраняет постоян-
                                                                                                                         ство при любой концентрации реагентов, так как закон действующих масс,
                                                                                                                         выраженный через активности, выполняется точно. Выраженную таким спо-
                                                                                                                         собом константу обозначают через Кт и называют термодинамической кон-
                                                                                                                         стантой равновесия:
                                                                                                                                                   С        d                          с       d           с       d

                                                                                                                                          КТ 
                                                                                                                                                 аС  а D
                                                                                                                                                                
                                                                                                                                                                  С с  Dd   
                                                                                                                                                                                     fС  fD
                                                                                                                                                                                                   К
                                                                                                                                                                                                         fС  fD
                                                                                                                                                                                                                       
                                                                                                                                                   а
                                                                                                                                                 а А  аВ
                                                                                                                                                            в
                                                                                                                                                                  Аа  В в         а
                                                                                                                                                                                     fА  fВ
                                                                                                                                                                                               в           а
                                                                                                                                                                                                         fА  fВ
                                                                                                                                                                                                                   в




                                                                                                                            Так как в качестве исходного состояния рассматривают бесконечно раз-
                                                                                                                         бавленный раствор электролита, у которого f → 1, то увеличение концен-
                                                                                                                         трации электролита обычно сопровождается уменьшением в растворе f, дос-
                                                                                                                         тигая некоторого минимального значения, а потом начинает быстро возрас-
                                                                                                                         тать.
                                                                                                                            Для аналитика особый интерес представляет область, в которой f умень-
                                                                                                                         шается с увеличением концентрации, так как она включает относительно
                                                                                                                         разбавленные растворы, наиболее часто используемые в аналитической прак-
                                                                                                                         тике.
                                                                                                                            В растворах электролитов, в которых межионные взаимодействия носят
                                                                                                                         главным образом электростатический характер, существенное влияние на от-
                                                                                                                         клонение системы от идеального состояния оказывает не только концентра-
                                                                                                                         ция ионов, но и их заряд. Для учета влияния этих факторов используют па-
                                                                                                                         раметр, называемый ионной силой раствора:
                                                                                                                                                       μ = 1 ΣСi Zi2
                                                                                                                                                                2
                                                                                                                           (Ci и Zi - концентрация и заряд i-го иона).

                                                                                                                            В 1923 году Дебай и Хюккель предложили уравнение (названное предель-
                                                                                                                         ным уравнением Дебая - Хюккеля), связывающее логарифм коэффициента
                                                                                                                         активности i-го иона с его зарядом Zi и ионной силой раствора:
                                                                                                                                                       lg fi = -0.512 zi2                     .
                                                                                                                            Это уравнение получено при условии, что ионы являются точечными за-
                                                                                                                         рядами, между которыми существуют только электростатическое взаимодей-
                                                                                                                         ствие, выражающееся только в притяжении разноименно - и отталкивании
                                                                                                                         одноименно - заряженных ионов. При этом, однако, не учитываются такие


                                                                                                                                                                           7


НАУЧНО-ИНФОРМАЦИОННЫЙ ЦЕНТР САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА РАСТИТЕЛЬНЫХ ПОЛИМЕРОВ




                                                                                                                         взаимодействия как силы отталкивания разноименными ионами при очень
                                                                                                                         близких расстояниях между ними, или образование в растворе ионных пар,
                                                                                                                         особенно при высоких значениях ионной силы. При пренебрежении этими
                                                                                                                         факторами вышеприведенное уравнение дает хорошие результаты до μ = 0,05
                                                                                                                         для однозарядных ионов, до μ < 0,01 для двухзарядных ионов и до μ < 0,005
                                                                                                                         для трехзарядных ионов.


                                                                                                                                       1.2. Равновесие в водных растворах

                                                                                                                             Раствор – это гомогенная, многокомпонентная система переменного со-
                                                                                                                         става, состоящая как минимум из двух компонентов: растворителя и раство-
                                                                                                                         ренного вещества.
                                                                                                                             Растворители подразделяются по их отношению к протону на:
                                                                                                                             протофильные, то есть присоединяющие протон, такие как жидкий амми-
                                                                                                                         ак;
                                                                                                                             протогенные, то есть отдающие протон, такие как концентрированный
                                                                                                                         раствор серной кислоты;
                                                                                                                             апротонные, то есть индифферентные по отношению к протону, такие как
                                                                                                                         четыреххлористый углерод;
                                                                                                                             амфипротонные (амфипротные), то есть в зависимости от условий могут
                                                                                                                         как присоединять протон, так и отдавать. Еще они называются амфолитами.
                                                                                                                             К подобным растворителям относится вода. В дальнейшем мы будем рас-
                                                                                                                         сматривать процессы, происходящие только в водных растворах.
                                                                                                                             По содержанию растворенного вещества растворы делятся на:
                                                                                                                             ненасыщенные, насыщенные и пересыщенные. Для пересыщенных рас-
                                                                                                                         творов характерна неустойчивость и они достаточно быстро переходят в на-
                                                                                                                         сыщенные растворы.
                                                                                                                             Растворенные вещества делятся на электролиты, то есть вещества, кото-
                                                                                                                         рые в водном растворе диссоциируют на ионы, вследствие чего способны
                                                                                                                         проводить электрический ток, и неэлектролиты (например, раствор сахара),
                                                                                                                         то есть вещества, растворение которых проведению электрического тока не
                                                                                                                         способствует.
                                                                                                                             Электролиты, в свою очередь, подразделяются на сильные, средней силы
                                                                                                                         и слабые. К сильным электролитам относятся сильные кислоты и основания
                                                                                                                         и большинство солей сильных кислот и оснований. К слабым электролитам –
                                                                                                                         большинство органических кислот, а также некоторые неорганические ки-
                                                                                                                         слоты, это же относится и к основаниям. Электролиты характеризуются сте-
                                                                                                                         пенью диссоциации - α
                                                                                                                                                           С дисс
                                                                                                                                                                .
                                                                                                                                                           С общ




                                                                                                                                                               8



    
Яндекс цитирования Яндекс.Метрика