Введение. Учебно-методическое пособие по решению задач

Учебно-методическое пособие по решению задач

Анализа

Химические методы

раздела дисциплины «Аналитическая химия

и физико-химические методы анализа»

для студентов-заочников

химико-технологических специальностей

Минск 2003

УДК 543

Рассмотрены и рекомендованы к изданию редакционно-издательским советом университета.

Составители: А. Е. Соколовский, Г. Н. Супиченко

Научный редактор канд. хим. наук,

доцент Е. В. Радион

Рецензенты: доцент кафедры

общей и неорганической химии БГТУ, канд. хим. наук Т. Л. Залевская;

доцент кафедры аналитической химии БГУ, Н. А. Апостол

По тематическому плану изданий учебно-методической литературы университета на 2003 год. Поз. 65.

Для студентов-заочников химико-технологических специальностей.

© Учреждение образования

«Белорусский государственный

технологический университет», 2003

© Соколовский А. Е., Супиченко Г. Н.,

составление, 2003

Настоящее методическое пособие разработано с целью оказания помощи студентам заочного факультета при решении задач контрольных заданий № 1 и № 2 по аналитической химии [1].

В нем даны примеры решения задач из основных разделов контрольных работ. При выборе примеров мы руководствовались опытом проверки заданий. Особое внимание уделяется задачам, в решении которых наиболее часто встречаются ошибки, и задачам, примеры решения которых редко встречаются в рекомендованной литературе. Напротив, примеры решения тех задач, с которыми студенты практически всегда справляются без ошибок, мы не приводим. В частности, задачи по статистической обработке результатов анализа подробно описаны в методическом пособии [2].

При разборе типовых задач даются краткие пояснения теоретического характера, основные формулы, общие алгоритмы и ход решения. Дать решения задач всех типов, встречающихся в контрольных работах, невозможно. Однако в приведенных примерах содержатся основные элементы решения практически любой задачи.

Значения физико-химических констант, используемых в методическом пособии, взяты по справочнику [3]. Им же мы рекомендуем пользоваться при выполнении контрольных заданий.

Контрольная работа № 1

1. РАВНОВЕСИЕ В СИСТЕМЕ ОСАДОК – РАСТВОР

Гетерогенная (неоднородная) система состоит из двух фаз: насыщенного раствора электролита и осадка. В этой системе устанавливается динамическое равновесие:

BaSO₄↓ D Ва²⁺ +

К этой равновесной системе применим закон действия масс, исходя из которого можно сформулировать правило произведения растворимости (ПР): произведение концентраций ионов труднорастворимого электролита в его насыщенном растворе есть величина постоянная при данной температуре:

= [Ва²⁺] · [ ]

Если в формуле имеются стехиометрические коэффициенты, то они входят в уравнение как показатели степени, в которые необходимо возвести концентрации ионов, например:

= [Са²⁺]³ ∙

Произведение растворимости характеризует растворимость вещества: чем больше значение ПР, тем больше растворимость.

При более точных расчетах необходимо вместо концентраций ионов использовать значения активностей, учитывающих электростатические взаимодействия между ионами.

Активности ионов пропорциональны концентрациям:

а = f ∙ С

Здесь f = а/С – коэффициент активности, зависящий от концентраций и зарядов всех ионов в растворе, а также от собственного заряда иона. Для нахождения коэффициентов активности сначала рассчитывают ионную силу раствора I по формуле

Здесь С_i и z _i – молярные концентрации и заряды всех ионов в растворе.

Значение коэффициента активности f_i данного иона можно вычислить по уравнению Дебая и Хюккеля:

если I < 0,01;

если I < 0,1,

или по формуле Дэвиса:

если I < 0,2.

Обычно при решении задач значения коэффициентов активности не рассчитываются. Соответствующие расчеты выполняются, если необходимость их проведения указывается или подразумевается в условии задачи (подраздел 1.1.5 методических указаний [1]).

Дата добавления: 2014-12-07