Chimie Analitica - Curs

5/14/2018 Chimie Analitica - Curs - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/chimie-analitica-curs 1/10

CHIMIA ANALITICA (curs 1)

Chimia analitica are ca obiect de studiu elaborarea teritoriilor si a metodelor de lucru pentru a putea determina compozitia materiei.

Chimia analitica este stiinta metodelor de analiza chimica

Chimia analitica este de 2 feluri: - calitativa

- cantitativa

Chimia analitica calitativa studiaza partea teoretica si ca metode de identificare si separare

a componentelor dintr-o substanta.

Chimia analitica cantitativa studiaza partea teretica si ca metode petru identificarea

raportului dintre componente.



CHIMIE ANALITICA (curs 2)

CONSTANTA DE ECHILIBRU

1. aA + bB cC + dD

2. K = [C]c[D]d

[A]a[B] b

3. a=b=c=d=1

4. K = [C][D]

[A][B]

5. K = K 1K 2

Toate relatiile chimice sunt considerate reactii de echilibru

A,B = reactantiC,D = produsi de reactie

a,b,c,d = coeficienti stoichiometrici

Intr-un echilibru inseamna ca reactia are loc si invers. Aceasta stare de

echilibru este caracterizata in baza legii conservarii maselor prin constanta de echilibru (K).

In momentul in care a,b,c,d = 1 constanta devine K = [C][D]

[A][B]

In momentul alegerii reactiei analitice inseamna ca echilibrul este indreptat spre dreaptaImportanta studiului constantei de echilibru este folosita in laborator.K>1 – produsul dintre cele doua reactii moleculare este mai mare ca 1 - rezulta produsi de

reactie

K<1 – produsul dintre cele doua reactii moleculare este mai mic ca 1 – nu rezulta produs dereactie

K = 1 – produsul este echilibrat

Conditiile indeplinite de o reactie in analiza chimica cantitativa :

- reactia sa fie totala (K>1)

- echilibru sa fie considerat teoretic total deplasat in directia formarii produsilor dereactie C si D

- unii din produsii de reactie sa fie usor perceptibili

- reactia sa aiba viteza de reactie sa fie aproape instantanee- reactia sa fie deosebit de sensibila

- pentru ca reactia sa fie deplasata inspre C si D se poate interveni prin mai multe

modalitati in cazul in care sa aiba loc si reactia inversa:

1. formarea a cel putin un produs de reactie care sa iasa din sistem:



- produsul de reactie sa fie un gaz care iese din reactie prin

degajare

- produsul de reactie sa fie un precipitat2. cuplarea unui echilibru cu altul care consuma unul din produsii de reactie

(formarea unui produs putin disociat)

3. daca inlocuiesc mediul apos total/partial cu un solvent organic

CLASIFICAREA ECHILIBRELOR CHIMICE

1. in functie de starea de agregare a speciilor participante la echilibrul chimic sau in

functie de solubilitatea diferita in mediu de reactie echilibrelepot fi:

- omogene

- eterogene

Echilibre omogene:

Echilibrul poate fi denumit ca o reactie de schimb a unor particule caracteristice notate

cu „P” – schimb ce se realizeaza intre donor si acceptor

DONOR ACCEPTOR + P

In cazul in care P este protonul (ionul pozitiv al hidrogenului) atunci echilibrul se

numeste echilibru cu schimb de protoni/echilibru acid-bazaDaca P este electron echilibrul se numeste echilibru cu schimb de electroni/echilibru

RED/OX

Daca P este ion sau molecula de echilibru se numeste echilibru cu schimb de ioni sau

molecule

ECHILIBRUL CU SCHIMB DE PROTONI

NOTIUNILE DE ACID SI BAZA

Sec XVIII

ACID = substanta cu gust acrisor, conduce curentul electric, prin incalzire degaja H,modifica culoarea hartiei de turnesol in rosu

BAZA = solutie lesioasa, conduce curentul electric, modifica culoarea hartiei de turnesol in

albastru

Teoria ionica

ACID = substanta ce se dizolva in apa punand in libertate ionul de H+

BAZA = substanta ce se dizolva in apa punand in libertate gruparea hidroxil (OH

-

)

Teoria protolitica

Sec XXACID – elibereaza protoni (donor)

BAZA – accepta protoni (acceptor)

ACID BAZA + H+



Teoria electronica

ACID – substanta acceptor de e-

BAZA – substanta donor de e-

Caracterul amfolitic ACIDO-BAZIC al apei:

HOH↔ H+ + OH-

HOH + H ↔ H3O+

2HOH ↔ H3O + OH-

K = [H3O+][OH-]

[HOH]2

K ω = [H3O+][OH-]




1) ACIZI SLABI

Acid1 Baza1 + A+

Baza2 Acid2

Acid1 + Baza2 Acid2 + Baza1

Exemplu: CH3COOH + HOH CH3COO- + H3O+

Acid1 baza2 baza 1 acid 2

REACTII INTRE ACIZI SI BAZE

- au loc cele 2 echilibre prin insumarea acestora rezultand echilibrul ce are loc in realitate

in solutie.

Dizolvarea unui acid in apa

Acid1 + HOH Baza1 + H3O+

acid 1 baza 0 baza 1 acid 0

K = [Baza][H3O+]

[Acid1][HOH]

Ka = [Baza1][H3O] - constanta de aciditate

[Acid1]

2. BAZE SLABE

Baza1 + HOH Acid1 + HO-

K = [Acid1

][HO-]

[Baza1][HOH]

Kb = [Acid1

][HO-] - constanta de bazicitate

[Baza1]




RELATIILE LUI HENDERSON (determinarea pH-ului)

1. Relatia simpla

Acid1 + H2O Baza + H2O+

Ka = [Baza][H3O]

[Acid]

pH = pKa + lg [Baza]

[Acid]

2. Relatia generalizata

Acid1 + H2O Baza1 + H3O+ - Ka1

Baza2 + H3O Acid2 + H2O - Ka2

Acid1 + Baza2 Baza1 + Acid2

pH = pKa1 + pKa2 + ½ lg [Baza2

]2 [Acid1]




ECHILIBRE DE TRANSFER DE ELECTRONI (e-)

OXIDAREA = proces prin care un atom cedeaza e-, numar de oxidare creste

REDUCEREA = proces prin care un atom accepta e-

, numarul de oxidare scade

Donorul de electroni este reducator (Red.)Acceptorul de electroni este oxidant (Ox.)

Electronii nu se gasesc liberi in natura. De aceea se realizeaza in acelasi timp si o oxidare si

o reducere.

Red1 Ox1 ± e- Red1/Ox1

Ox2 + ze-

Red2 Ox2/Red2

Red1 + Ox2 Ox1 + Red2

Relatia lui NERNST

Conform principiului 3 al termodinamicii o reactie chimica poate fi considerat un sistem

termodinamic care tinde spre o stare de echilibru.

K = [Ox1

][Red2

]

[Red1][Ox2]

ERed/Ox= EoRed/Ox + 0,059 lg [Ox]

n [Red]

Eo = potential standard al cuplului

n = nr de e- transferati

CHIMIE ANALITICA ( curs 7)



ECHILIBRE CU TRANSFER DE IONI SAU MOLECULE

Ion central + Ligand combinatie complexa (K de stabilit. sau k de instabilit.)

Acceptor + P Donor

(ion sau molecula)

Ionul central intr-o combinatie complexa este cationul pozitiv, acesta accepta e- de la

moleculele ligam care cedeaza electroni (d, e, f)

Cd2+ + NH4 → [Cd(NH3)4]2+

Ni2+ + 6CO → Ni[CO6]2+

Cu2+ + 5H2O → [Cu(H2O)5]2+

CH2 – NH2 CH2 – NH2

Cu2+ + | → Cu | Cu2+

CH2 – NH2 CH2 – NH2 2

• •

N OH 2+| | - N

Mg

Mg2+ + → - O2

(oxina)




ANALIZA CANTITATIVA – GRAVIMETRIE

Este cea mai veche metoda de determinarea unor componente a unei substante de

compozitie cunoscuta prin separare si ulterior cantarire

EX: mai multe metode de dozare gravimetrica: produsul de analizat se duce la greutateconstanta prin influenta caldurii ( se indeparteaza fizic apa din substanta de analizat)

: substanta este extrasa din solvent organic

( dupa care se indeparteaza solventul si se cantareste compozitia de analizat): substanta de deteminat se spara datorita

colativitatii ridicate a celorlalti componenti

: separarea componentelor de analizat prin

metode cromatografice

Componentele de analizat prin intermediul unui proces chimic prin formarea unui

precipitat - precipitatul este separat si prin filtrare.




1. Algerea metodei de analiza

2. Operatii de analiza gravimetrica

• Pregatirea materialului de analizat

• Cantarirea probei de analizat

• Dizolvarea substantei3. Dezagregarea acida

• Pe cale – umeda/ uscata

• Alcalina – propriu-zisa

• Cu carbonati alcalini

• Alcalina oxidanta

• Alcalina reducatoare

• Alcalina prin sulfurare

4. Precipitare: separarea precipitatelor

5. Factorii care influenteaza precipitarea

• Macrofactori

• Microfactori

6. Spalarea precipitatelor 7. Uscarea si calcinarea precipitatelor

8. Cantarirea precipitatului

9. Calculul in gravimetrie si interpretarea rezultatelor

Chimie Analitica - Curs

Documents

Transcript of Chimie Analitica - Curs