Перечислить аналитические реакции, условия проведения аналитических реакций, требования, предъявляемые к аналитическим реакциям.

Предмет и цели аналитической химии.

Аналитическая химия – наука о принципах и методах определения химического состава веществ или их смесей.

Другими словами, аналитическая химия занимается разработкой теоретических основ методов анализа химического состава веществ и практическим воплощением этих методов.

Следует различать понятия метод анализа и методика анализа. Методом анализа называют теоретически обоснованный способ определения состава веществ. Методика анализа – это подробная схема анализа с использованием выбранного метода.

Аналитическая химия является дисциплиной на стыке наук, так как широко использует достижения физики, математики, биологии и прикладных технических дисциплин.

Теоретическую основу аналитической химии составляют различные физические и химические законы, в частности:

· закон сохранения массы,

· закон постоянства состава,

· периодический закон,

· закон действующих масс.

А также теоретические концепции общей химии, описывающие важнейшие химические явления, такие как:

· электролитическая диссоциация,

· химическое равновесие,

·комплексообразование,

·окислительно-восстановительные реакции и др.

Основная задача химического анализа – определить, какие компоненты содержит исследуемый образец, и каково их количественное соотношение.

В соответствии с этой задачей в аналитической химии выделяют качественный и количественный анализ.

Цель качественного анализа – обнаружение компонентов анализируемого образца, а также идентификация тех или иных соединений.

Цель количественного анализа – определение количественного содержания компонентов в образце.

Исследуя неизвестный объект, прежде всего устанавливают, из каких компонентов он состоит, а затем находят их количественные соотношения. Поэтому качественный анализ вещества предшествует количественному.

Если объект исследования не является новым, то есть его качественный состав уже известен, то сразу приступают к количественному анализу.

Перечислить аналитические реакции, условия проведения аналитических реакций, требования, предъявляемые к аналитическим реакциям.

Химические методы анализа основаны на проведении химической реакции между определяемым веществом Х и каким-либо реагентом R. Такие реакции часто называют аналитическими. Все они соответствуют общей схеме:

Х + R Y

и должны отвечать ряду общих требований:

· проходить при комнатной температуре и атмосферном давлении;

· протекать с большой скоростью. Желательно, чтобы равновесие устанавливалось как можно быстрее – за несколько секунд или, в крайнем случае, за несколько минут;

· Реакции должны быть практически необратимы.

· Реакции должны сопровождаться внешним эффектом.

· Реакция должна отличаться высокой чувствительностью и по возможности специфичностью.

Невыполнение любого из этих требований может привести к ошибочным результатам анализа, поэтому реакции, не обладающие перечисленными свойствами, в анализе практически не используют. Кроме общих требований к аналитическим реакциям, в рамках отдельных методов существуют дополнительные требования к реакциям или их продуктам, не имеющие общего характера.

Например, в фотометрическом анализе реакция должна приводить к образованию веществ, сильно поглощающих свет, в гравиметрическом анализе – к образованию малорастворимых или летучих веществ. В качественном анализе для обнаружения Х можно применять только те реакции, которые дают заметный внешний эффект (образование осадков, появление или изменение окраски раствора и т.п.), а для титриметрического определения Х это условие вовсе не обязательно.

С учетом вышеизложенных требований в химических методах анализа преимущественно применяют реакции следующих типов:

· кислотно-основные,

· окислительно-восстановительные,

· реакции комплексообразования.

· осаждения (осадки можно получать, проводя реакции любого типа, например кислотно-основные или окислительно-восстановительные)

Кроме перечисленных выше реакций, в анализе иногда применяют и некоторые другие, в частности, отдельные реакции органического синтеза. В последние годы важную роль стали играть характерные для живого организма реакции с участием ферментов.

Как правило, аналитические реакции проводят в растворах. В качестве растворителя используют воду, а также другие жидкости, например, спирты, карбоновые кислоты, кетоны.

Все аналитические реакции в той или иной степени обратимы. Чтобы равновесие реакции было смещено в сторону образования продуктов, надо выбирать подходящие реагенты. Нужно также создавать такие условия проведения реакции, которые обеспечат ее протекание с требуемой полнотой, с количественным образованием продуктов. Находить подходящие условия можно эмпирически, «методом проб и ошибок», но гораздо быстрее и проще делать это расчетным путем.