Analytická chemie – postupy, reakce a metody
Co je to analytická chemie? • chemický vědní obor zabývající se chemickou analýzou
[1]
konkrétním postupem zjišťování složení chemických látek a materiálů postupem se dokazují složky analyzovaného vzorku a stanovuje se množství složek
Analytická chemie v našem životě a v různých oborech lidské činnosti: důkaz
identifikace
určení
označení
MATERIÁLU • stanovujeme množství • měříme rozměry • měříme hmotnost
• měříme spotřebu tepla a energií • měříme objemy
• určujeme složení (roztoků)
Čím se tedy zabýváme? • všude a vždy jsme obklopeni chemickými látkami a jejich soustavami a zajímá nás: co je přítomno ve zkoumaném materiálu (vzorku) či soustavě [2]
kolik látek je ve zkoumaném materiálu (vzorku) či soustavě kvantitativní Chemický rozbor kvalitativní
Metody chemické analýzy: • CHEMICKÉ – využívají chemické reakce charakteristické pro danou látku • FYZIKÁLNÍ – využívají pouze fyzikálních měření • FYZIKÁLNĚ - CHEMICKÉ – instrumentální - využívají chemické reaktivity spojené s fyzikálním měřením • přednosti těchto metod: rychlost chemické analýzy potřeba malého množství vzorku možnost kontinuální (nepřetržité) analýzy
[3]
Postup při chemické analýze: • záleží na tom, zda je o analýzu úplnou nebo částečnou • schéma odběr vzorku volba analytického postupu, metody zpracování vzorku
analýza vzorku
zaznamenání výsledků výpočty, zpracování analýzy
závěry, vyhodnocení
Analytické reakce: • skupinové • společné pro více látek - anionty I.třídy - kationty I.třídy
• selektivní
• specifické
• společné pro více látek, ale záleží na reakčních podmínkách, jejich počet je pak menší
• poskytuje je výlučně jedna jediná látka
• rychlá orientace o složení roztoku: ověření rozpustnosti, stanovení pH, chování látky při zahřívání, chování látky v plameni
Sulfanový způsob dělení kationtů: Vznikne sraženina, tedy nerozpustné chloridy: AgCl, PbCl2, Hg2Cl2 zahřátí
Roztok Pb2+ +CrO42-
Žlutý PbCrO4
roztok + HCl
Vznikne roztok, Kationty II.až V.třídy zahřátí
Vznikne sraženina AgCl, Hg2Cl2 + NH3
Roztok [Ag(NH3)2]Cl
Sraženina HgNH2Cl
Metody využívané při kvantitativní analýze: • ANALYT – složka vzorku, která je předmětem analýzy 1) Titrace (odměrná metoda) – postupné přidávání činidla o známé koncentraci k roztoku stanovované látky – až do bodu ekvivalence • roztok stanovované látky • v bodu ekvivalence – - nastává změna zabarvení [4]
Metody využívané při kvantitativní analýze:
[5]
2) Gravimetrie (vážková analýza) – • analyt se převede na málo rozpustnou (nerozpustnou) chemickou sloučeninu, s využitím srážecích reakcí.
• získaná sraženina se dokonale promyje, vysuší (vyžíhá) získaná látka přesného chemického složení se přesně zváží
Instrumentální metody: • Elektroanalytické – potenciometrie, polarografie polarimetrie, emisní spektrální analýza, absorpční spektrální analýza
[6]
[7]
Výsledky analýz a jejich vyjadřování, chyby měření: • KVALITATIVNÍ vyjadřování výsledků – popis pozorovaných látek, výčet dokázaných složek • KVANTITATIVNÍ vyjadřování výsledků – pomocí číselných hodnot a grafů. Pomocí grafů lze vyjádřit i vztahy mezi veličinami • Chyby měření – způsobené přístrojem, chemikálií nebo zvolenou metodou a)Hrubá chyba – nepozornost, nepřesnost, nedodržení postupu a podmínek analýzy b)Náhodná chyba
Otázky k opakování: 1) Jak se uplatňuje analytická chemie v oborech: a)průmyslové výroby: ………………………………… b) zemědělství: ……………………………………….. c) odpadovém hospodářství: ………………………… d) toxikologii: ………………………………………….. 3) Jak by se měl odebrat vzorek k analýze: a)kapalné směsi z nádoby, v níž po čase dochází k tvorbě usazeniny b) pevné látky, která je ve formě prášku Zapište.
Použité zdroje: Zdroje informací: • Banýr J., Beneš P. a kol.,: Chemie pro střední školy. SPN, a.s., Praha 2001 • Klouda P.,: Moderní analytické metody. Nakladatelství Pavel Klouda, Ostrava 2003
Obrázky: [1] 3D render of a molecular model – Dhatfield Dhatfield. png [online]. 2008-06-19 [cit. 2012-10-26]. Dostupný pod licencí Creative Commons - Uveďte autora-Zachovejte licenci 3.0
[2] foto: Josef Cupal [3] Spiritusflamme mit spektrum – Melancholie Melancholie.png[online]. 2005-02-24 [cit. 2012-10-26]. Dostupný pod licencí Creative Commons - Uveďte autora-Zachovejte licenci 3.0
[4] The illustration of titration apparatus used in laboratory – Ivan Akira Akira[online]. 2010-02-13 [cit. 2012-10-26]. Dostupný pod licencí Creative Commons - Uveďte autora-Zachovejte licenci 3.0 [5] Hanna Products – Kandrade hanna Kandrade hanna[online]. 2010-04-12 [cit. 2012-10-26]. Dostupný pod licencí Creative Commons - Uveďte autora-Zachovejte licenci 3.0 [6] MRS – Nevit Dilmen Nevit Dilmen[online]. 2012-03-01 [cit. 2012-10-26]. Dostupný pod licencí Creative Commons - Uveďte autora-Zachovejte licenci 3.0 [7] MRS – Nevit Dilmen Nevit Dilmen[online]. 2012-04-25 [cit. 2012-10-26]. Dostupný pod licencí Creative Commons - Uveďte autora-Zachovejte licenci 3.0
