РОЗДІЛ 1. Теоретичні основи аналітичної хімії
Аналітична хімія – це наука про методи хімічного аналізу. Під хімічним аналізом розуміють сукупність дій, які дозволяють отримати інформацію про хімічний склад досліджуваного об’єкту. Аналітична хімія включає два основних розділи: якісний аналіз і кількісний аналіз. Головною метою якісного аналізу є відкриття в досліджуваній пробі окремих іонів, функціональних груп або елементів, які входять до її складу з використанням хімічних, фізико-хімічних, фізичних методів аналізу. В ході кількісного аналізу встановлюють кількісний вміст кожного компоненту, що входить до складу досліджуваного об’єкту.
В хімічних методах якісного аналізу використовують характерні якісні аналітичні реакції, які переводять досліджувані іони у сполуку, що має характерні властивості: колір, запах, агрегатний стан (аналітичний ефект). Аналітичні реакції виконують сухим або вологим способом (досліджувану речовину і реагент беруть у твердому стані або у вигляді розчинів). Реакції, які виконують сухим способом, носять допоміжний характер, найчастіше їх використовують у попередніх випробовуваннях. Реакції, які виконують вологим способом, є основними в якісному аналізі.
Специфічні реакції – це реакції, використання яких дозволяє відкривати даний іон в присутності інших. Реактив, який дозволяє відкривати даний іон в присутності інших іонів, називається специфічним. Метод аналізу, в ході якого іони відкривають в окремих порціях досліджуваного розчину за допомогою специфічних реакцій в довільній послідовності, називають дробним методом аналізу.
Селективні або вибіркові реакції – це аналітичні реакції реактиву з обмеженим числом іонів. Чим менше число іонів, які вступають в реакцію з даним реактивом, тим більш селективною або вибірковою є дана реакція і реактив. Такі реакції і реактиви також називають груповими. При систематичному ході якісного аналізу іонів останні виявлять і відокремлюються не кожний окремо, а зразу цілими групами, для чого використовують групові реактиви, які осаджують всю групу іонів або осаджують всі інші іони, крім даної групи. Після відокремлення групи іонів кожний іон відкривають в певній послідовності.
У практиці якісного аналізу доводиться постійно мати справу з реакціями осадження та розчинення осадів. При використанні хімічних реакцій, основаних на утворенні осадів, велике значення має повнота осадження іонів з розчину. Зазвичай прагнуть досягти такої повноти осадження, щоб залишковий вміст в розчині іонів, що осаджують, не перевищував 1·10-6 моль/дм3. В таких випадках осадження вважають повним.
В гетерогенній системі встановлюється динамічна рівновага: осад
насичений розчин. Стан цієї динамічної рівноваги характеризується константою рівноваги процесу переходу малорозчинного електроліту з кристалічного стану в розчин, яка називається добутком розчинності (ДР). Добуток розчинності – це добуток молярних концентрацій іонів в насиченому розчині малорозчинного електроліту в степенях стехіометричних коефіцієнтів. Добуток розчинності – величина стала при певній температурі і кількісно характеризує здатність електроліту розчинятись. Виходячи з правила добутку розчинності можна сформулювати умову утворення осаду: осад утворюється за умови, коли добуток концентрацій іонів перевищує добуток розчинності (розчин пересичений). Тобто, для того, щоб утворився осад необхідно створити певні концентрації іонів. У практиці якісного аналізу мають справу с дробним осадженням, коли з суміші іонів з однаковою молярною концентрацією в першу чергу випадає в осад найменш розчинна з утворених у хімічній реакції сполук, потім наступний за розчинністю осад і т.д. Осаджується в першу чергу та малорозчинна сполука, для якої раніше (тобто за менших молярних концентрацій іонів) досягається добуток розчинності.
Окисно-відновні реакції широко застосовують в якісному і кількісному аналізі. Окисно-відновні реакції відбуваються лише за певних умов. До факторів, що впливають на протікання окисно-відновних реакцій відносяться: рН реакційного середовища, температура, концентрації реагуючих речовин і продуктів реакції, наявності каталізатора, для газоподібних речовин ще й тиск.
Ефективність окислювальних або відновних властивостей речовини залежать від її природи, умов протікання окисно-відновної реакції і визначається величиною електродного потенціалу редокс-пари (окисно-відновний або редокс-потенціал). Розрізняють стандартний (ЕоOx/Red) і реальний або рівноважний (ЕOx/Red) окисно-відновний потенціал. Значення стандартних окисно-відновних потенціалів редокс-пар дозволяють зробити висновок про можливість і напрямок протікання реакції за даних умов. Для цього визначають різницю окисно-відновних потенціалів (електрорушійну силу ЕРС) стандартних (∆Е0=Е0Ох–E0Red ) або реальних (∆Е=ЕОх–ERed ). Якщо ∆Е>0, то реакція проходить в прямому напрямку згідно запису рівняння реакції (при ∆Е>0,4В реакція проходить самочинно практично до кінця). Якщо ∆Е<0, то реакція проходить в зворотному напрямку. Якщо ∆Е=0, то система знаходиться в стані стійкої рівноваги.
Процеси комплексоутворення і комплексні сполуки широко використовують в аналізі: для виявлення катіонів; для розчинення осадів; для відокремлення катіонів деяких груп під час систематичного аналізу суміші катіонів; для маскування іонів. Комплексні сполуки – електроліти і в розчині іонізують ступінчасто, дисоціація за 1-им ступенем відбувається по типу сильного електроліту; далі комплексний іон розпадається на прості іони по типу слабкого електроліту. За законом дії мас процес іонізації комплексного іону характеризується константою рівноваги, яка засвідчує про стійкість комплексу і називається константою нестійкості. Чим менше значення константи нестійкості Кн комплексної сполуки, тим більш стійка вона в розчині
Вимоги до аналітичних реакцій: відносно висока швидкість проходження реакції; специфічність, стійкість до зовнішніх факторів; характерний аналітичний ефект; специфічність або селективність; чутливість. Висока чутливість аналітичних реакцій є однією з важливих вимог.
Чутливістю реакції називають найменшу кількість іонів, яку можна відкрити даною реакцією за певних умов. Способи підвищення чутливості аналітичних реакцій:
1. Збільшення концентрацій розчинів реагентів, способи концентрування: випарювання розчину, осадження речовини с наступним розчиненням в невеликому об’ємі розчинника, екстракція органічними розчинниками, дистиляція.
2. Створення умов для прискорення утворення осаду – охолодження розчину, внесення центрів кристалізації, додавання органічного розчинника тощо. Наприклад, при визначенні катіонів калію K+ реакцією з гідротартратом натрію NaHC4H4O6 утворюється малорозчинний у воді гідротартрат калію КНС4Н4О6, який випадає у вигляді білого кристалічного осаду (реакцію проводять в нейтральному середовищі, оскільки осад КНС4Н4О6 розчиняється в кислотах з утворенням винної кислоти і в лугах з утворенням середніх тартратів). Утворення осаду прискорюється при потиранні внутрішніх стінок пробірки скляною паличкою, що сприяє утворенню центрів кристалізації.
3. Зменшення розчинності осаду шляхом додавання органічних неелектролітів (етанолу, бензену, ефіру тощо). Наприклад, при визначенні наявності катіонів III групи (Ba2+, Sr2+, Ca2+) додають 1М розчин сірчаної кислоти та декілька крапель етилового спирту. Етиловий спирт додають для збільшення повноти осадження Ca2+, оскільки ДР(СaSO4) = 9,1∙10-6.
4. Маскування заважаючих іонів (усунення впливу заважаючих іонів шляхом їх зв’язування в комплексні сполуки за допомогою відповідних реагентів). Наприклад, при відкритті катіонів кобальту (ІІ) у вигляді тіоціанатних комплексів кобальту (ІІ) синього кольору можуть заважати катіони Fe3+, які утворюють тіоціанатні комплекси заліза (III) складу [Fe(NCS)n(H2O)6–n]3–n, де n = 1, 2, ..., 6 червоного кольору. Для маскування катіонів заліза(ІІІ) в розчин вносять фторид натрію: у присутності фторид-іонів залізо (ІІІ) зв’язується в міцні безбарвні комплекси [FeF6]3– і не заважає відкриттю катіонів кобальту(ІІ).
При виконанні аналітичних реакцій необхідно дотримуватись таких основних умов: створення і підтримування певного значення рН розчину; створення достатньої концентрації реактиву і досліджуваної речовини; дотримання певного температурного режиму.
В хімічному аналізі часто застосовують хімічні реакції, які дають стійкий аналітичний ефект тільки за певних умов. Іноді для виконання хімічної реакції необхідна певна і постійна величина рН.
При створенні необхідних умов для виконання аналітичної реакції необхідно враховувати здатність деяких сполук до гідролізу. Катіони слабких основ і аніони слабких кислот, які присутні в досліджуваному розчині, можуть вступати у хімічну взаємодію з молекулами води з утворенням слабкого або малорозчинного електроліту. Залежно від природи іонів, що взаємодіють з молекулами води у розчині можуть накопичуватись іони H+ або OH–, тому в розчині може створюватись кисле або лужне середовище.
Здатність деяких сполук до гідролізу використовують в якісному аналізі. Наприклад, при аналізі суміші катіонів IV групи використовують здатність утворених в результаті дії групового реагенту гідроксоаніонів [Аl(ОН)6]3- та [Sn(ОН)6]2- до гідролізу, їх відокремлюють від інших у виглядів осадів відповідних гідроксидів. Деякі катіони, наприклад катіони V аналітичної групи Ві3+, Sb (III), Sb (V) можна визначити в розчині за допомогою гідролізу, оскільки реакція проходить з утворенням осадів відповідних оксосолей.
Гідроліз є оборотним процесом, на рівновагу гідролізу впливають такі фактори:
- температура: при нагріванні помітно зростає ступінь дисоціації води. Внаслідок цього зростає концентрація іонів H+ і ОН–, гідроліз посилюється. Послабити гідроліз можна, навпаки, охолодженням розчину;
- концентрація солі: ступінь гідролізу h (відношення кількості речовини, що прогідролізувала, до загальної кількості речовини) збільшується зі зменшенням концентрації розчину, в розбавлених розчинах гідроліз проходить більш повно. При збільшенні концентрації розчину гідроліз послаблюється;
- рН розчину: гідроліз можна посилити або послабити регулюванням рН розчину, оскільки в результаті гідролізу в розчині утворюються вільні іони H+ або OH–.
Для створення і підтримання сталого значення рН реакційного середовища в хімічних і біологічних системах використовують буферні розчини.
Буферний розчин – це суміш слабкої кислоти і солі цієї кислоти, або це суміш слабкої основи і солі цієї основи, або суміш розчинів солей багатоосновних кислот різного ступеню заміщення. Отже, буферна система – це суміш спряженої кислоти і основи. Наприклад:
- ацетатна буферна суміш: СН3СООН (кислота) + CH3COONa (основа);
- аміачна буферна суміш: NН3∙Н2О (основа) + NН4Cl (кислота);
- фосфатна буферна суміш: NaН2РО4 (кислота) + Na2НРО4 (основа).
Компоненти буферної суміші можуть взаємодіяти з Н+-іонами кислоти і ОН–-іонами лугу, внаслідок чого рН буферного розчину зберігається сталим при додаванні невеликої кількості сильної кислоти або сильної основи.
1. Розчин яких із наведених сумішей не є буферним?
| Дистрактори | Правильна відповідь з обґрунтуванням |
| А. NaOH + NaCI В. CH3COOH + CH3COONa С. NH4CI + NH3·H2O D. Na2CO3 + NaHCO3 E. NaH2PO4 + Na2HPO4 | А. Буферними називають розчини, які підтримують стале значення рН реакційного середовища, оскільки компоненти буферної системи (спряжені кислота і основа) здатні нейтралізувати невеликі кількості сильної кислоти або сильної основи. Буферний розчин – це суміш слабкої кислоти і солі цієї кислоти, або це суміш слабкої основи і солі цієї основи, або суміш розчинів солей багатоосновних кислот різного ступеню заміщення. Тому розчин, який містить суміш NaOH + NaCI не є буферним. |
2. Для виготовлення та аналізу лікарських препаратів широко застосовуються буферні розчини. Буферні розчини використовують для:
| Дистрактори | Правильна відповідь з обґрунтуванням |
| А. Підтримки певного значення величини рН розчину. В. Зміни величини рН розчину. С. Зміни константи іонізації речовини. D. Зміни іонної сили розчину. E. Зміни добутку розчинності речовини. | А. Буферні розчини застосовують в аналізі для створення і підтримування певного значення рН при проведенні деяких реакцій. Ці розчини складаються з слабкої кислоти та її солі (кислотні буферні розчини ) або з слабкої основи та її солі (основні буферні розчини) , а також з солей слабких кислот (NaH2PO4, K2H2PO4 тощо), а отже є сумішшю спряжених кислоти і основи. Компоненти буферної суміші можуть взаємодіяти з Н+-іонами кислоти і ОН–-іонами лугу, внаслідок чого рН буферного розчину зберігається сталим при додаванні невеликої кількості сильної кислоти або сильної основи. |
3. При проведенні контролю якості лікарських засобів застосовуються аналітичні реакції. Хімічна реакція може бути використана як аналітична у тому випадку, коли вона:
| Дистрактори | Правильна відповідь з обґрунтуванням |
| А. Проходить із видимими змінами у реакційній системі. В. Проходить з виділенням тепла. С. Відбувається із утворенням гетерофази. D. Є оборотною. E. Проходить повільно. | А. В хімічних методах якісного аналізу використовують характерні аналітичні реакції. Характерні реакції – це такі реакції, в результаті яких з даним видом іонів утворюються продукти з особливо яскраво вираженими зовнішніми ознаками(аналітичний ефект): яскраво виражені кристалічна структура або колір осаду; виразна зміна кольору розчину; виділення газу. Вимоги до реакцій: - відносно висока швидкість; - видимий яскравий аналітичний ефект; - чутливість (мінімальна кількість речовини має забезпечувати видимий неозброєним оком позитивний ефект реакцій); - специфічність; - стійкість до дії зовнішніх факторів. |
4. Аналіз складних сумішей сполук/іонів може проводитися двома шляхами, які мають певні особливості – систематичним та дробним методами. Виявлення досліджуваних сполук/іонів за допомогою дробного методу аналізу вимагає виконання наступних аналітичних операцій:
| Дистрактори | Правильна відповідь з обґрунтуванням |
| А. Використання специфічного реактиву. В. Концентрування досліджуваного розчину. С. Застосування групового реактиву. D. Застосування високочутливого реактиву. E. Застосування маскуючого реактиву. | А. Дробний метод аналізу запропонований О.Тананаєвим, полягає у виявленні речовин у суміші без попереднього розділення. Іони відкривають в окремих порціях досліджуваного розчину за допомогою специфічних реакцій в довільній послідовності. Строго специфічних реакцій і реактивів є дуже мало. Тому дробне відкриття іонів проводять в два прийоми: спочатку шляхом певних реакцій виділяють досліджуваний іон або маскують іони, які заважають його відкриттю, потім за допомогою характерної реакції переконуються у присутності або відсутності досліджуваного іону. |
5. Для виготовлення та аналізу лікарських препаратів широко застосовуються буферні розчини. Буферні системи використовуються для:
| Дистрактори | Правильна відповідь з обґрунтуванням |
| А. Зміни величини pH розчину. В. Зміни іонної сили розчину. С. Зміни константи дисоціації речовини. D. Зміни добутку розчинності речовини. E. Зміни константи нестійкості речовини. | А. Буферними називають розчини, які підтримують стале рН середовища. Ці розчини складаються з слабкої кислоти та її солі (кислотні буферні розчини ) або з слабкої основи та її солі (основні буферні розчини). При потребі створення певного рН в реакційному середовищі додають деякий об’єм буферної суміші, який змінить рН розчину, після чого буде підтримувати його незмінним. |
6. Користуючись таблицею добутку розчинності , визначте , яким із реагентів можна повніше осадити іони срібла із розчину нітрату срібла?
| Дистрактори | Правильна відповідь з обґрунтуванням |
| А. Сульфідом натрію В. Хроматом натрію С. Оксалатом амонію D. Сульфітом натрію E. Сульфатом натрію | А. При дії на іони Ag+ реагентів Na2S, Na2CrO4, (NH4)2C2O4, Na2SO3, Na2SO4 утворюються осади, які мають різні добутки розчинності (  ) , , , , . Повніше іони Ag+ осадяться тим реагентом, який утворює найменш розчинний осад. Якщо утворюються однотипні осади, як в даному випадку(Kt+2An2-), і розчинність розраховується за одною формулою, можна порівнювати табличні значення ДР (константи розчинності KTS). З наведених сполук найменший має (210-50), тому Na2S найбільш повно осаджує іони Ag+. |
7. Розчинність осадів важкорозчинних електролітів зростає при:
| Дистрактори | Правильна відповідь з обґрунтуванням |
| А. Підвищенні іонної сили розчину і протіканні конкуруючих реакцій. В. При підкисленні розчинів і зростанні іонної сили розчину. С. При пониженні концентрації одноіменних з осадом іонів та зниженні іонної сили розчину. D. При протіканні реакцій комплексоутворення. E. При дуже високих концентраціях сторонніх електролітів. | А. Розчинність малорозчинних речовин виражають числом моль речовини, що міститься в 1л насиченого розчину. Розчинність малорозчинного електроліту залежить від: - природи малорозчинної речовини і розчинника; - температури; - присутності інших сильних електролітів а) розчинність знижується при введенні однойменних іонів, б) розчинність підвищується при введенні іонів, які взаємодіють з іонами осаду, в) розчинність підвищується при введенні індиферентного сильного електроліту - сольовий ефект. При введенні в гетерогенну систему індиферентного сильного електроліту збільшується іонна сила розчину. В такому випадку зменшуються коефіцієнти активності іонів, що утворюють осад. Для того, щоб значення добутку розчинності зберігалось сталим, необхідно збільшити концентрації іонів, а це можливо тільки при зміщенні гетерогенної рівноваги в сторону розчинення осаду. |
8. Чим характеризується міра здатності реагенту давати добре фіксований аналітичний ефект при взаємодії з шуканою речовиною?
| Дистрактори | Правильна відповідь з обґрунтуванням |
| А. Чутливістю реакції В. Вибірністю реакції С. Специфічністю реакції D. Розбавленням E. Причини , які подані в пунктах А і В | А. Чутливість реакції характеризується найменшою кількістю речовини, яка забезпечує позитивний ефект реакції, видимий неозброєним оком. Чутливість реакції є мірою здатності реагенту давати добре фіксований аналітичний ефект з досліджуваною речовиною. |
9. Як називаються реакції і реагенти , що дають можливість визначити даний іон у присутності інших іонів?
| Дистрактори | Правильна відповідь з обґрунтуванням |
| А. Специфічними В. Вибірковими С. Груповими D. Характерними E. Причини , які подані в пунктах В і Д | А. Специфічні реакції – це реакції, використання яких дозволяє відкривати даний іон в присутності інших. Реактив, який дозволяє відкривати даний іон в присутності інших іонів, називається специфічним. Наприклад, при дії лугу (розчину КОН або NаOН) на солі амонію при нагріванні виділяється аміак (газ з характерним запахом), який забарвлює вологий червоний лакмусовий папірець, піднесений до отвору пробірки, в синій колір. Оскільки аміак виділяється тільки в результаті розкладу солей амонію, то дана реакція є специфічною і дозволяє відкривати іон амонію в присутності інших іонів. Луг є специфічним реагентом на іон амонію. |
10. Що є мірою специфічності аналітичних реакцій?
| Дистрактори | Правильна відповідь з обґрунтуванням |
| А. Граничне співвідношення концентрацій іонів як тих , що визначаються , так і сторонніх В. Гранична концентрація іона , який визначається С. Граничні співвідношення концентрацій сторонніх іонів D. Чутливість аналітичних реакції E. Концентрація сторонніх іонів | А. Специфічними називаються реакції, які характерні для однієї речовини з певним реагентом, який називається специфічним. Наприклад, реакція з лугом (при нагріванні) на катіон NH4+. Однак більшість реагентів не специфічні, оскільки можуть давати реакцію з кількома речовинами. Тому створюють умови для підвищення специфічності реакцій: маскують і видаляють домішки, що заважають виявленню іонів. Мірою специфічності реакцій є граничне співвідношення концентрації іонів, що визначаються, і сторонніх іонів. Граничне відношення показує, при якому співвідношенні концентрацій досліджуваного іону і стороннього іону можна виявити досліджуваний іон даною реакцією (спостерігається характерний аналітичний ефект). |
11. Як називається прийом зв’язування іонів як тих , що визначаються , так і сторонніх?
| Дистрактори | Правильна відповідь з обґрунтуванням |
| А. Аналітичним “маскуванням” В. Дробним порядком аналізу С. Систематичним порядком аналізу D. Підвищенням чутливості E. Підвищенням вибірковості | А. Аналітичне маскування іонів – це прийом зв’язування іонів у малоактивні сполуки (комплексні або важкорозчинні), які не дозволяють цим іонами вступати у подальші реакції, і не впливають на результат аналізу. Наприклад, якщо катіони Fe3+ заважають відкриттю інших катіонів (наприклад, Со2+, Ni2+), для маскування катіонів заліза(ІІІ) в розчин вносять фторид натрію: у присутності фторид-іонів залізо (ІІІ) зв’язується в міцні безбарвні комплекси [FeF6]3– і не заважає відкриттю інших катіонів. |
12. Як називається співвідношення активної концентрації іонів до їх загальної аналітичної концентрації?
| Дистрактори | Правильна відповідь з обґрунтуванням |
| А. Коефіцієнтом активності В. Активністю С. Іонною силою розчину D. Константою дисоціації E. Ступенем дисоціації | А. Сильні електроліти дисоціюють повністю. З підвищенням концентрації електроліту зменшується рухливість іонів внаслідок утворення іонної атмосфери навколо іону з протилежним знаком. Тому говорять про активність іонів (а) або активну концентрацію, яку розраховують за формулою а = f CM, де f – коефіцієнт активності, CM – молярна концентрація електроліту. Звідси f = а / CM. |
13. Є два розчини алюмінію хлориду: 0,1 моль/л і 1 моль/л. В якомусь розчині глибше пройде гідроліз іонів алюмінію:
| Дистрактори | Правильна відповідь з обґрунтуванням |
| А. В розчині з концентрацією іонів алюмінію 0, 1 моль/л. В. Глибина протікання гідролізу не залежить від концентрації солі. С. Гідроліз пройде з однаковою глибиною (ступенем). D. Більш глибоко прогідролізують іони Al3+ в розчині з концентрацією Al3+ 1 моль/л. E. Розчин алюмінію хлориду не гідролізує. | А. AlCl3 – сіль, що утворена катіоном слабкої основи та аніоном сильної кислоти. В розчині цієї солі проходить гідроліз за катіоном. Гідроліз є оборотним процесом, концентрація солі впливає на рівновагу гідролізу: ступінь гідролізу збільшується зі зменшенням концентрації розчину, в розбавлених розчинах гідроліз проходить більш повно. При збільшенні концентрації розчину гідроліз послаблюється. Тому гідроліз пройде глибше в розчині, де концентрація іонів Al3+ менша, тобто 0,1 моль/л. |
14. Щоб запобігти гідролізу сульфіту натрію до його розчину необхідно додати:
| Дистрактори | Правильна відповідь з обґрунтуванням |
| А. Невелику кількість розведеного розчину лугу. В. Кристалічного натрію сульфіту. С. Дистильовану воду, щоб зменшити початкову концентрацію солі. D. Розчин натрію хлориду. E. Підкислити розчин невеликою кількістю будь-якої мінеральної кислоти. | А. Na2S – сіль слабкої кислоти та сильної основи, в розчині цієї солі проходить гідроліз за аніоном: S2– + H2O HS– + OH–Na2S + H2O NaOH + NaHSВ результаті гідролізу утворюється луг і сіль сульфідної кислоти. Тому, щоб зменшити ступінь гідролізу, до розчину Na2S треба додати невелику кількість розчину NaOH (продукт гідролізу), при цьому рівновага зміститься вліво |
15. При проведенні окисно-відновної реакції потрібно знати, яка із реагуючих речовин буде відновником, а яка – окисником. Напрямок проходження оксидаційно-відновної реакції визначається:
| Дистрактори | Правильна відповідь з обґрунтуванням |
| А. Різницею стандартних електродних потенціалів учасників реакції В. Величиною стандартних електродних потенціалів учасників реакції С. Величиною стрибка потенціалу в ході оксидаційно-відновної реакції D. Величиною водневого показника системи E. Температурою системи | А. Ефективність окислювальних або відновних властивостей речовини залежать від її природи, умов протікання окисно-відновної реакції і визначається величиною електродного потенціалу редокс-пари (окисно-відновний або редокс-потенціал). Розрізняють стандартний (ЕоOx/Red) і реальний або рівноважний (ЕOx/Red) окисно-відновний потенціал. Чим більше значення редокс-потенціалу, тим сильнішим окисником є редокс-пара. Значення різниці стандартних електродних потенціалів редокс-пар (∆Е0=Е0Ох–E0Red) дозволяють зробити висновок про можливість і напрямок протікання реакції за даних умов. Якщо ∆Е0>0, то реакція проходить в прямому напрямку. |
16. Вам необхідно приготувати аміачний буферний розчин. Для цього Ви до водного розчину аміаку додаєте:
| Дистрактори | Правильна відповідь з обґрунтуванням |
| А. Розчин амонію хлориду. В. Розчин хлоридної кислоти. С. Розчин сульфатної кислоти. D. Розчин калію хлориду. E. Розчин амонію сульфату. | А. Буферними називають розчини, які підтримують стале рН середовища. Ці розчини складаються з слабкої кислоти та її солі (кислотні буферні розчини ) або з слабкої основи та її солі (основні буферні розчини). Аміачний буферний розчин складається з NH4OH i NH4Cl. Тому до розчину аміаку додають розчин амонію хлориду. |
17. Чутливість аналітичних реакцій визначає можливість виявлення речовин у розчині. Чутливість реакції характеризують усі перелічені нижче величини крім:
| Дистрактори | Правильна відповідь з обґрунтуванням |
| А. Мінімальний об’єм реагенту В. Гранична концентрація С. Граничне розведення D. Границя виявлення E. Мінімальний об’єм | А. Чутливість хімічної реакції – це найменша кількість речовини (іону), яка може бути відкрита даним реактивом. Чутливість хімічної реакції характеризується такими параметрами: - відкриваємий мінімум (  , мкг);- гранична (мінімальна) концентрація (сmin, г/мл); - мінімальний об’єм розчину (  , мл);- граничне розбавлення (  , мл/г). |
18. В насиченому розчині стронцій фосфату рівноважні концентрації іонів Sr2+ i PO43- зв’язані з реальним добутком розчинності цієї солі співвідношенням:
| Дистрактори | Правильна відповідь з обґрунтуванням |
| А. [Sr2+ ]3[PO43-]2 = ДР В. [Sr2+ ]3[PO43-] = ДР С. [Sr2+ ]2[PO43-]2 = ДР D. [Sr2+ ]3[PO43-] = ДР E. [Sr2+ ][PO43-]2 = ДР | А. В гетерогенній системі встановлюється динамічна рівновага: осад насичений розчин. В насиченому розчині фосфату свинцю встановлюється динамічна рівновага: Sr3(PO4)2↓ 3Sr2+ + 2PO43– Стан цієї динамічної рівноваги характеризується константою рівноваги процесу переходу малорозчинного електроліту з кристалічного стану в розчин, яка називається добутком розчинності (ДР). Добуток розчинності – це добуток молярних концентрацій іонів в насиченому розчині малорозчинного електроліту в степенях стехіометричних коефіцієнтів. ДР(Sr3(PO4)2) = [Sr 2+]3∙[ PO43–]2 |
19. Будь-який рівноважний процес характеризується певними кількісними показниками. В аналізі та при виробництві ліків широко застосовується рівноважна екстракція. Кількісною характеристикою процесу екстракції є:
| Дистрактори | Правильна відповідь з обґрунтуванням |
| А. Константа розподілу В. Константа іонізації С. Константа солюбілізації D. Константа гідролізу E. Константа стійкості | А. Екстракція є ефективним методом розділення речовин, вилучення, концентрування компонентів суміші. Екстракція основана на різній здатності речовин розподілятись між двома контактуючими фазами, що не змішуються. В аналітиці частіше використовують комбінацію органічного розчинника і водного розчину речовин, що розділяють (рідинна екстракція). Стан рівноваги (екстракційна рівноваги) при розподілі речовини А між двома контактуючими фазами, що не змішуються, характеризується константою рівноваги, яку називають константою розподілу.  ,де а(орг.) і а(орг.) – рівноважні активності речовини А в органічній і водній фазі відповідно. |
20. При виконанні якісного аналізу потрібна визначена маса проби. Який з методів дозволяє проаналізувати пробу масою від 0,01 до 0,001 г речовини:
| Дистрактори | Правильна відповідь з обґрунтуванням |
| А. Мікроаналіз В. Макроаналіз С. Напівмакроаналіз D. Мікрокристалоскопічний метод E. Ультрамікрометод | А. В хімічних методах якісного аналізу використовують характерні якісні аналітичні реакції, які переводять досліджувані іони у сполуку, що має характерні властивості: колір, запах, агрегатний стан (аналітичний ефект). В залежності від величини взятої для аналізу проби методи поділяються на: - макроаналіз – беруть 0,5-1,0г речовини або 20-50см3 розчину; аналіз виконують у пробірках; - напівмікроаналіз – беруть 0,01-0,10г речовини або 0,5-5,0 см3 розчину; аналітичні реакції виконують за допомогою крапельниць; - мікроаналіз – беруть від 0,001-0,010г речовини або 0,05-0,50см3 розчину; аналітичні реакції виконують краплинним або мікрокристало-скопічним методами. |