Základy analytické chemie. Prof. RNDr. Josef Komárek, DrSc.



Podobné dokumenty
Výukový materiál v rámci projektu OPVK 1.5 Peníze středním školám

Základy analýzy potravin Přednáška 1

Analytická chemie postupy, reakce a metody

3) Kvalitativní chemická analýza

Součástí cvičení je krátký test.

Ústřední komise Chemické olympiády. 56. ročník 2019/2020 ŠKOLNÍ KOLO. Kategorie A. Praktická část Zadání 40 bodů

Literatura doporučená ke studiu

STANOVENÍ CHLORIDŮ. Odměrné argentometrické stanovení chloridů podle Mohra

Základy analytické chemie. Josef Komárek

Moravské gymnázium Brno s.r.o. RNDr. Miroslav Štefan. Chemie anorganická analytická chemie kvantitativní. Datum tvorby

Přehled užitečných informací z chemie (kompilace: Martin Slavík, TUL 2005)

Chelatometrie. Stanovení tvrdosti vody

Metody gravimetrické

DŮKAZY ANIONTŮ. prof. Viktor Kanický, Analytická chemie I 1

volumetrie (odměrná analýza)

Analytická chemie předběžné zkoušky

Autor: Mgr. Stanislava Bubíková. Datum (období) tvorby: Ročník: osmý

STŘEDNÍ ŠKOLA INFORMATIKY A SLUŽEB ELIŠKY KRÁSNOHORSKÉ 2069 DVŮR KRÁLOVÉ N. L.

Gymnázium Jiřího Ortena, Kutná Hora

Základy pedologie a ochrana půdy

Vzdělávací oblast: Člověk a příroda. Vyučovací předmět: Chemie. Třída: tercie. Očekávané výstupy. Poznámky. Přesahy. Žák: Průřezová témata

Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.4.00/ Název projektu: Investice do vzdělání - příslib do budoucnosti

ANALYTICKÁ CHEMIE KVALITATIVNÍ. prof. Viktor Kanický, Analytická chemie I 1

Sbírka příkladů z teoretických základů analytické chemie Tomáš Křížek Karel Nesměrák

Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.4.00/ Název projektu: Investice do vzdělání - příslib do budoucnosti

Škola: Gymnázium, Brno, Slovanské náměstí 7 III/2 - Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Inovace výuky na GSN prostřednictvím ICT

Analytické experimenty vhodné do školní výuky

1.Skupinové reakce: Kationty: dělíme je podle reakcí do tříd.

Úpravy chemických rovnic

Reakce organických látek

Kvalitativní analýza - prvková. - organické

I N V E S T I C E D O R O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í

SHRNUTÍ A ZÁKLADNÍ POJMY chemie 8.ročník ZŠ

Anorganické sloučeniny opakování Smart Board

Stanovení cholesterolu ve vaječném žloutku a mléce kapilární elektroforézou

Gymnázium a Střední odborná škola, Rokycany, Mládežníků 1115

Analytické třídy kationtů

Základy analýzy potravin Přednáška 8. Důvody pro analýzu bílkovin v potravinách. určování původu suroviny, autenticita výrobku

Vyberte z těchto částic Cu Cl 2 Fe 2+ Na + CO H 2 SO 4 Ag Cl - NaOH. atomy: Cu Ag molekuly: Cl 2 CO H 2 SO 4 NaOH kationty: Fe 2+ Na +

ÚPRAVA VODY V ENERGETICE. Ing. Jiří Tomčala

Odměrná analýza, volumetrie

ANODA KATODA elektrolyt:

ODMĚRNÁ ANALÝZA - TITRACE

Sešit pro laboratorní práci z chemie

POROVNÁNÍ ÚČINNOSTI SRÁŽENÍ REAKTIVNÍCH AZOBARVIV POUŽITÍM IONTOVÉ KAPALINY A NÁSLEDNÁ FLOKULACE AZOBARVIV S Al 2 (SO 4 ) 3.18H 2 O S ÚPRAVOU ph

Gymnázium a Střední odborná škola, Rokycany, Mládežníků 1115

2. Laboratorní den Příprava jodičnanu draselného oxidačně-redukční reakce v roztoku. 15 % přebytek KMnO 4. jméno: datum:

ZÁKLADNÍ ANALYTICKÉ METODY Vážková analýza, gravimetrie. Jana Sobotníková VÁŽKOVÁ ANALÝZA, GRAVIMETRIE

FYZIKÁLNÍ A CHEMICKÝ ROZBOR PITNÉ VODY

CZ.1.07/1.5.00/ Zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. Protolytické děje VY_32_INOVACE_18_15. Mgr. Věra Grimmerová.

Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy Ústřední komise Chemické olympiády. 46. ročník 2009/2010. KRAJSKÉ KOLO kategorie D

Struktura. Velikost ionexových perliček Katex. Iontová výměna. Ionex (ion exchanger) Iontoměnič Měnič iontů. Katex (cation exchanger) Měnič kationtů

Úprava podzemních vod

Učební osnovy Vzdělávací oblast: Člověk a příroda Vzdělávací obor: Chemický kroužek ročník 6.-9.

JEMNOZRNNÉ BETONY S ČÁSTEČNOU NÁHRADOU CEMENTU PŘÍRODNÍM ZEOLITEM

3 Acidobazické reakce

Reakce kyselin a zásad

Vyjmenujte tři základní stavební částice látek: a) b) c)

Oborový workshop pro ZŠ CHEMIE

KVALITATIVNÍ ELEMENTÁRNÍ ANALÝZA ORGANICKÝCH LÁTEK

Repetitorium chemie IV. Stručné základy klasické kvalitativní analýzy anorganických látek

Typy chemických reakcí

Elektrochemický potenciál Standardní vodíková elektroda Oxidačně-redukční potenciály

Jana Fauknerová Matějčková

ŘEŠENÍ. PÍSEMNÁ ČÁST PŘIJÍMACÍ ZKOUŠKY Z CHEMIE Bakalářský studijní obor Bioorganická chemie a chemická biologie 2016

Inovace bakalářského studijního oboru Aplikovaná chemie CZ.1.07/2.2.00/ Výpočty z chemických vzorců

B. Výchovné a vzdělávací strategie jsou totožné se strategiemi vyučovacího předmětu Chemie

Reakce jednotlivých kationtů

PÍSEMNÁ ČÁST PŘIJÍMACÍ ZKOUŠKY Z CHEMIE Bakalářský studijní obor Bioorganická chemie a chemická biologie 2016

Tabulace učebního plánu. Obecná chemie. Vzdělávací obsah pro vyučovací předmět : Ročník: 1.ročník a kvinta

Gymnázium Jiřího Ortena, Kutná Hora

Gymnázium Jiřího Ortena, Kutná Hora

10 CHEMIE Charakteristika vyučovacího předmětu Vzdělávací obsah

2 Roztoky elektrolytů. Osmotický tlak

KVALITATIVNÍ ANALÝZA ANORGANICKÝCH LÁTEK

Gymnázium a Střední odborná škola, Rokycany, Mládežníků 1115

chartakterizuje přírodní vědy,charakterizuje chemii, orientuje se v možných využití chemie v běžníém životě

Chemické výpočty II. Vladimíra Kvasnicová

Soli. ph roztoků solí - hydrolýza


KONTROLNÍ TEST ŠKOLNÍHO KOLA (70 BODŮ)

Jméno autora: Mgr. Ladislav Kažimír Datum vytvoření: Číslo DUMu: VY_32_INOVACE_12_Ch_OB Ročník: I. Vzdělávací oblast: Přírodovědné

Neutralizace prezentace

KOMPLEXOMETRIE C C H 2

ZŠ ÚnO, Bratří Čapků 1332

Sekunda (2 hodiny týdně) Chemické látky a jejich vlastnosti Směsi a jejich dělení Voda, vzduch

Automatická potenciometrická titrace Klinická a toxikologická analýza Chemie životního prostředí Geologické obory

Oxidace benzaldehydu vzdušným kyslíkem a roztokem

Název školy: Číslo a název sady: klíčové aktivity: VY_32_INOVACE_131_Elektrochemická řada napětí kovů_pwp

DUM VY_52_INOVACE_12CH01

ANODA KATODA elektrolyt:

Transkript:

Základy analytické chemie Prof. RNDr. Josef Komárek, DrSc. 1

Doporučená a použitá literatura Opekar F., Jelínek I., Rychlovský P., Plzák Z.: Základní analytická chemie, UK Praha 2002. Sommer L.: Základy analytické chemie I, II, VUT Brno, 2000. Holzbecher Z.: Analytická chemie, Praha 1987. Zýka J.: Analytická příručka I,II, 1988. Vondrák D., Vulterin: Analytická chemie 1985. Pánek P., Doubek V.: Základy analytické chemie pro studenty ekologie 1994. Skoog D.A.: Fundamentals of Analytical Chemistry 2001. Valcarcel C. H., Valcarcel M.: Principles of Analytical Chemistry. A Textbook, 2000. Fifield F. W., Kealey D.: Principles and Practice of Analytical Chemistry, 2000. Harris D. C.: Quantitative Chemical Analysis 1998. 2

Analytická chemie vědní obor poskytuje informace o chemickém složení a povaze látek v prostoru a včase vyvíjí a aplikuje metody, postupy a zařízení pro zjišťování přítomnosti a množství látek studuje zákonitosti chemických reakcí a fyzikálně- a biochemických interakcí, které lze využít zabývá se metodami zpracování experimentálních analytických dat pro zvýšení jejich informační hodnoty chemická analýza činnost, která vede ke zjištění přítomnosti a množství látek - soubor analytických postupů sledování výrobních procesů, monitorovací a kontrolní analýza (kontrola čistoty vod, půd, ovzduší, potravin) biochemické a klinické analýzy (diagnostika chorob, analýza léčiv, drog) 3

Pojmy vzorek část analyzovaného materiálu vybraná tak, aby reprezentovala materiál jako celek analyt látka, kterou zjišťujeme matrice vzorku látky přítomné s analytem ve vzorku analýza kvalitativní zjišťování přítomnosti látek důkaz proces ke zjištění přítomnosti analytu ve vzorku analýza anorganických látek- přítomnost iontů analýza organických látek prvky a funkční skupiny identifikace zjištění přítomnosti molekul analýza kvantitativní- zjišťování množství látek stanovení proces ke zjištění obsahu analytu ve vzorku 4

Získávání analytických informací metody subjektivní vlastní smyslové pozorování - barva, lesk, zápach, chuť, struktura - charakteristické vlastnosti využití smyslů jiných organismů - pes - drogy metody objektivní - kanárek v kleci CO -červi, bakterie toxické látky přístroje snímající a měřící určitou vlastnost (analytickou) analyzovaného systému, která se mění s přítomností a koncentrací analytu - metody instrumentální 5

Způsob získávání informací přímý způsob - bez externího působení na vzorek - málo informací pozorování - barva, zápach ponoření elektrod - ph, redoxní potenciál interakce vzorku a vnějšího působení přídavek chemického činidla průchod elektrického proudu ozáření vzorku určitým zářením zahřátí vzorku na vysokou teplotu výsledek - odezva přítomnost - údaj kvalitativní velikost - údaj kvantitativní 6

Charakter interakce vzorek-externí působení nevyvolá odezvu - negativní důkaz neselektivní - odezva většiny látek ve vzorku - význam pouze při rozdělení jednotlivých látek separační metodou v předchozím kroku selektivní - látky patřící do určité skupiny - většina interakcí specifická - charakteristická pro určitou látku - umožňuje - téměř jednoznačně rozhodnout o přítomnosti nebo nepřítomnosti analytu ve vzorku - stanovení analytu - vázána na určité experimentální podmínky - volba reakčních podmínek (ph, teploty, potenciálu elektrody, vlnové délky záření) - maskování interferentů 7 - použití specifické reakce (např. enzymatické)

Enzymatické reakce enzymy katalyzují reakce substrátu S s analytem za vzniku produktu glukóza + O 2 (+ glukózoxidáza) glukóza se stanovuje z množství spotřebovaného kyslíku CO(NH 2 ) 2 + H 2 O (+ ureáza) 2 NH 3 + CO 2 močovina se stanovuje z množství vzniklého NH 3 nebo CO 2 Imunochemické reakce analyt cizorodá látka - antigen reaguje s činidlem protilátkou (antibody) za vzniku komplexu a z jeho množství se antigen stanoví pro stanovení hormonů, vitamínů, drog užití v klinických, toxikologických a biochemických laboratořích k analýze biologických materiálů (krev) 8

Analytické metody podle velikosti vzorku metoda hmotnost objem vzorku gramová makro- > 100 mg > 100 µl centigramová semimikro- 10-100 mg 50-100 µl miligramová mikro- 1-10 mg < 50 µl mikrogramová ultramikro- < 1 mg Podíl analytu v analyzovaném vzorku složka podíl analytu makro - hlavní 1-100 % - vedlejší 0,01-1 % mikro- < 0,01 % stopová < 0,0001 % 9

Analytické metody chemické - gravimetrická (vážková) analýza volumetrická analýza fyzikální a fyzikálně chemické metody: optické analytické metody elektroanalytické metody termické analytické metody radiochemické metody separační analytické metody: kapalinová extrakce iontová výměna chromatografické metody destilační analytické metody 10

Schéma obecného analytického postupu odběr vzorku (vzorkování) a jeho úprava k analýze převedeníčásti vzorku do roztoku nebo stavu vhodného pro analýzu (zpracování vzorku) destruktivní a nedestruktivní analytické metody důkaz nebo stanovení analytů, po jejich případné separaci vyhodnocení získaných analytických dat 11

Postup při kvalitativní analýze anorganických látek popis vzorku (množství, původ, skupenství, barva, homogenita) orientační zkoušky převedení vzorku do roztoku a rozdělení roztoku skupinové reakce kationtů a selektivní reakce (A. Okáč) skupinováčinidla zda jsou nebo nejsou přítomny ionty určité skupiny - HCl, H 2 SO 4, H 2 S, NH 4 HS, NaOH, NH 3 skupinové reakce aniontů a selektivní reakce ověření výsledků 12

Provedení důkazových reakcí v semimikrozkumavkách (1 ml) v mikrozkumavkách (0,1 ml) na kapkovací desce (0,03 ml) na filtračním papíře (0,03 ml) pod mikroskopem (0,01 ml) 13

Orientační zkoušky zkoušky rozpustnosti v H 2 O ve zředěné H 2 SO 4 - vývoj plynu - CO 3 2-, SO 3 2-, NO 2-, ClO -, S 2- v plameni na lopatičce (sublimace, vybuchuje, hoří) perličkové reakce (tetraboritan sodný, hydrogenfosforečnan) - na platinovém drátku (po ovlhčení HCl) zbarvení plamene 14

Emise v plameni ion Li + Na + K + Ca 2+ Sr 2+ Ba 2+ barva plamene karmínověčervená intenzívně žlutá světle fialová cihlověčervená karmínověčervená světle zelená 15

Skupinové reakce kationtů 16

Skupinové reakce kationtů 17

Systém dělení kationtů (II) 18

Oddělení iontů těžkých kovů srážení s NH 4 HS (pro důkaz Mg 2+ ) příp. + (NH 4 ) 2 CO 3 (Mg 2+,, Na+, K +, Li + ) s MgO suspenze MgO (povaření) Mg(OH) 2 Mg(OH) 2 + M 2+ M(OH) 2 + Mg 2+ - pro důkaz aniontů povaření s MgO - nepoužitelné pro důkaz PO 3-4, CO 2-3, AsO 3-4 povaření s Na 2 CO 3 + neutralizace 2 mol l -1 HNO 3 MX 2 + Na 2 CO 3 MCO 3 + 2 NaX pomocí měniče kationtů (katexu) 19

Důkaz aniontů I. nerozpustné Ba-soli (též Ag-soli) SO 2-4, SiF 2-6, IO - 3 F -, SO 2-3, CrO 2-4 PO 3-4, AsO 3-4, BO 2-, SiO 2-3, CO 2-3 nerozp.v HCl, v HAc nerozp. v HAc rozp. ve zř kys. II. rozpustné Ba-soli + nerozpustné Ag-soli I -, HS -, [Fe(CN) 6 ] 4- Br -, SCN - Cl -, [Fe(CN) 6 ] 3- nerozp. v konc. NH 3 nerozp. ve zř. NH 3 rozp. ve zř. NH 3 III. rozpustné Ba-soli + rozpustné Ag-soli (NO 3-, NO 2-, ClO 3-, ClO 4-, MnO 4- ) 20

Důkaz Na + + octan uranylo-hořečnatý octan uranylo-zinečnatý světle žlutá krystalická sraženina NaMg(UO 2 ) 3 (CH 3 COO) 9.9H 2 O NaZn(UO 2 ) 3 (CH 3 COO) 9.9H 2 O charakteristické krystalky stěny z rovnostranných trojúhelníků, oktaedrické krystaly šesticípá hvězda ruší: nadbytek K +, Li + PO 3-4, AsO 3-4, MoO 2-4 málo rozpustné soli UO 2+ 2 s Li + - zelenavě žlutá sraženina v alkalickém prostředí se srážíčinidlo žlutá amorfní sraženina 21

Důkaz K + oranžověčervená sraženina sůl hexanitrodifenylaminu (dipikrylaminu) hexagonální krystalky Důkaz Ca 2+ CaSO 4. 2H 2 O jednoklonná prismata šikmo ukončená vedle srostlic v silně kyselém prostředí vznik jehličkovitých krystalů v hvězdicích 22

Důkaz NH 4 + těkavé odkouření NH 4+ + OH - NH 3 + H 2 O ph papírek (navlhčený) Nesslerovočinidlo (alkalický roztok jodortuťnatanu) Hg(OH) 2 I 2-2 + 2NH 3 HgI 2 (NH 2 ) 2-2 + 2H 2 O 23

Důkaz Mg 2+ důkaz po odkouření NH 4+ solí, oddělení iontů těžkých kovů reakce s magnezonem v alkalickém prostředí vysrážený Mg(OH) 2 se vybarvuje barvivy velmi charakteristicky magnezon (4-nitrobenzenazo-resorcin nebo 4-nitrobenzenazo-1- naftol) tvoří s Mg v alkalickém prostředí modrý chelát, který je stabilizován adsorpcí na Mg(OH) 2 reakce s thiazolovou (titanovou) žlutí červený komplex na sraženině Mg(OH) 2 24

Důkaz Al 3+ oddělení pomocí NaOH jako Al(OH) 4 - reakce s alizarinem S (1,2-dihydroxyantrachinon-3-sulfonan) červený lak chelátu AlL, povrchově adsorbovaného na sraženinu Al(OH) 3 v amoniakálním prostředí reakce s kvercetinem (pentahydroxyflavon) zeleně fluoreskující chelát (při ph = 1-4) 25