ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
3
ПРЕДИСЛОВИЕ
Аналитическая химия как наука о методах химического анализа
является одной из основополагающих учебных дисциплин, изучаемых
студентами, и наряду с другими дисциплинами играет огромную роль
в процессе подготовки молодых специалистов, являясь фундаментом
для получения специальных знаний.
В книге наряду с разделами классической аналитической химии
по химическим методам анализа излагаются материалы элективных
курсов, читаемых в течение ряда лет студентам−химикам, технологам
и экологам: основы термодинамики и теории растворов, свойства ин-
дивидуальных частиц в растворах, основы аналитической и физиче-
ской химии органических растворителей, теории кислот и оснований.
Особое внимание уделено теоретическому описанию кислотно-
основных равновесий, окислительно-восстановительным процессам в
растворах, т.е. процессам переноса протона, заряда и электронных пар,
взаимодействию растворенного вещества с растворителем, классифи-
кации органических растворителей для количественного анализа, ни-
велирующе-дифференцирующему действию растворителей, оценкам
термодинамических констант диссоциации полиэлектролитов, соль-
ватным числам, их массам и размерам и др.
Книга может служить и практическим руководством по химиче-
ским методам анализа и обработке результатов эксперимента как сту-
дентам, так и научным сотрудникам и аспирантам.
Данное учебное пособие является плодом значительной творче-
ской переработки и адаптации существующей литературы по аналити-
ческой химии, а также - собственных размышлений и некоторого опы-
та, накопленного в течение не одного десятка лет преподавательской
работы и исследований в области теории и практики растворов элек-
тролитов.
Выражаю признательность ст.преп. Б.Д.Охинову за помощь при
составлении и апробации Приложений I-VI. Если Приложения I-V яв-
ляются прикладными средствами для математических расчетов в ана-
литической химии, то Приложение VI является расчетной и контроли-
рующей программой при обработке результатов эксперимента.
Автор считает своим приятным долгом поблагодарить акад.
Карбаинова Ю.А., проф. Анцупову Т.П. за большой труд по рецензи-
рованию учебного пособия и ценные советы, которые учтены при под-
готовке его к изданию.
Проф. Танганов Б.Б.
4
ТЕОРИЯ ХИМИЧЕСКИХ МЕТОДОВ АНАЛИЗА
I. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ТЕОРИИ
I.1. Взаимодействие растворенное вещество - растворитель
В растворах электролитов протекают весьма непростые взаимо-
действия растворенного вещества с растворителем, приводящие в зави-
симости от их свойств (кислотно-основная сила электролита и раство-
рителя, дипольные моменты и полярность, диэлектрическая проницае-
мость, ионное произведение растворителя и т.д.) к образованию в од-
них случаях молекулярных сольватов, в других – к диссоциации соль-
ватированных ионов, а в некоторых случаях – преимущественно к об-
разованию ассоциированных частиц в виде ионных пар, тройников или
еще более сложных ассоциатов.
Таким образом, сольватационными называются такие эффекты,
которые возникают в результате взаимодействия молекул растворителя
(в большинстве случаев имеющих дипольную природу) с частицами
растворенного вещества. Характер подобных взаимодействий частично
электростатический (физическая, неспецифическая сольватация), час-
тично химический (химическая, или специфическая, сольватация) и по
существу эти эффекты сводятся к двум основным типам взаимодейст-
вий в растворах (электростатические и химические взаимодействия).
Природа сольватационных эффектов определяется свойствами
растворенных частиц и еще более - свойствами растворителя.
I.1. 1. Некоторые сведения о растворителях
К растворителям, кроме воды, относятся любая жидкость и их
смеси:
а) жидкие углеводороды и их галогено- и нитропроизводные,
спирты, гликоли, простые и сложные эфиры, кетоны, безводные фто-
роводородная, серная, жидкие карбоновые кислоты и их ангидриды и
амиды, пиридин, нитрилы, сероуглерод, сульфолан, пропиленкарбонат,
тетрагидрофуран и др., а если учесть, что они могут образовывать сме-
си в любых соотношениях, то ассортимент растворителей практически
может быть неограничен;
б) сжиженные газы – аммиак, диоксид серы, сероводород и т.д.;
в) расплавленные соли и солевые смеси, преимущественно гало-
гениды, нитраты, сульфаты, карбонаты металлов, расплавленные окси-
ды – триоксид и пентаоксид фосфора и др., а также легкоплавкие ме-
ПРЕДИСЛОВИЕ ТЕОРИЯ ХИМИЧЕСКИХ МЕТОДОВ АНАЛИЗА
I. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ТЕОРИИ
Аналитическая химия как наука о методах химического анализа
является одной из основополагающих учебных дисциплин, изучаемых I.1. Взаимодействие растворенное вещество - растворитель
студентами, и наряду с другими дисциплинами играет огромную роль
в процессе подготовки молодых специалистов, являясь фундаментом В растворах электролитов протекают весьма непростые взаимо-
для получения специальных знаний. действия растворенного вещества с растворителем, приводящие в зави-
В книге наряду с разделами классической аналитической химии симости от их свойств (кислотно-основная сила электролита и раство-
по химическим методам анализа излагаются материалы элективных рителя, дипольные моменты и полярность, диэлектрическая проницае-
курсов, читаемых в течение ряда лет студентам−химикам, технологам мость, ионное произведение растворителя и т.д.) к образованию в од-
и экологам: основы термодинамики и теории растворов, свойства ин- них случаях молекулярных сольватов, в других – к диссоциации соль-
дивидуальных частиц в растворах, основы аналитической и физиче- ватированных ионов, а в некоторых случаях – преимущественно к об-
ской химии органических растворителей, теории кислот и оснований. разованию ассоциированных частиц в виде ионных пар, тройников или
Особое внимание уделено теоретическому описанию кислотно- еще более сложных ассоциатов.
основных равновесий, окислительно-восстановительным процессам в Таким образом, сольватационными называются такие эффекты,
растворах, т.е. процессам переноса протона, заряда и электронных пар, которые возникают в результате взаимодействия молекул растворителя
взаимодействию растворенного вещества с растворителем, классифи- (в большинстве случаев имеющих дипольную природу) с частицами
кации органических растворителей для количественного анализа, ни- растворенного вещества. Характер подобных взаимодействий частично
велирующе-дифференцирующему действию растворителей, оценкам электростатический (физическая, неспецифическая сольватация), час-
термодинамических констант диссоциации полиэлектролитов, соль- тично химический (химическая, или специфическая, сольватация) и по
ватным числам, их массам и размерам и др. существу эти эффекты сводятся к двум основным типам взаимодейст-
Книга может служить и практическим руководством по химиче- вий в растворах (электростатические и химические взаимодействия).
ским методам анализа и обработке результатов эксперимента как сту- Природа сольватационных эффектов определяется свойствами
дентам, так и научным сотрудникам и аспирантам. растворенных частиц и еще более - свойствами растворителя.
Данное учебное пособие является плодом значительной творче-
ской переработки и адаптации существующей литературы по аналити- I.1. 1. Некоторые сведения о растворителях
ческой химии, а также - собственных размышлений и некоторого опы-
та, накопленного в течение не одного десятка лет преподавательской К растворителям, кроме воды, относятся любая жидкость и их
работы и исследований в области теории и практики растворов элек- смеси:
тролитов. а) жидкие углеводороды и их галогено- и нитропроизводные,
Выражаю признательность ст.преп. Б.Д.Охинову за помощь при спирты, гликоли, простые и сложные эфиры, кетоны, безводные фто-
составлении и апробации Приложений I-VI. Если Приложения I-V яв- роводородная, серная, жидкие карбоновые кислоты и их ангидриды и
ляются прикладными средствами для математических расчетов в ана- амиды, пиридин, нитрилы, сероуглерод, сульфолан, пропиленкарбонат,
литической химии, то Приложение VI является расчетной и контроли- тетрагидрофуран и др., а если учесть, что они могут образовывать сме-
рующей программой при обработке результатов эксперимента. си в любых соотношениях, то ассортимент растворителей практически
Автор считает своим приятным долгом поблагодарить акад. может быть неограничен;
Карбаинова Ю.А., проф. Анцупову Т.П. за большой труд по рецензи- б) сжиженные газы – аммиак, диоксид серы, сероводород и т.д.;
рованию учебного пособия и ценные советы, которые учтены при под- в) расплавленные соли и солевые смеси, преимущественно гало-
готовке его к изданию. гениды, нитраты, сульфаты, карбонаты металлов, расплавленные окси-
Проф. Танганов Б.Б. ды – триоксид и пентаоксид фосфора и др., а также легкоплавкие ме-
3 4
