3 семестр Коллоквиум 1. Погрешности химического анализа. Обработка результатов измерений. 1. Приведите классификацию погрешностей по происхождению. Какие причины их вызывают? 2. Назовите способы выявления систематических погрешностей. 3. Какие величины используют для оценки воспроизводимости результатов анализа? 4. Как вычислить стандартное отклонение единичного измерения? 5. Как проводят проверку однородности результатов анализа? 6. Что такое коэффициент Стьюдента? От каких факторов он зависит? 7. Чему равен доверительный интервал и что он характеризует? 8. Как проводят сравнение выборок в математической статистике? Коллоквиум 2. Химическое равновесие в реальных системах. 1. Назовите основные причины отклонения реальной системы от идеальной. 2. Что такое активность, как она связана с равновесной концентрацией? 3. Как рассчитать ионную силу раствора? 4. От чего зависит коэффициент активности иона в растворе? Способы его расчета. 5. Как связаны равновесная и общая концентрации компонентов в растворе? 6. В чем суть условия материального баланса и условия электронейтральности? 7. Перечислите известные вам константы равновесия. Какова их взаимосвязь? 8. Как зависит реальная константа равновесия от ионной силы раствора? Коллоквиум 3. Протолитические равновесия в растворах. 1. Дайте определение кислоты и основания согласно теории Бренстеда и Лоури и теории Льюиса. Приведите примеры положительно и отрицательно заряженных кислот и оснований. 2. Дайте определение реакции гидролиза с позиций теории Бренстеда и Лоури. 3. Какие свойства растворителя влияют на проявление кислотно-основных свойств веществ? Приведите примеры дифференцирующего и нивелирующего эффекта растворителя. 4. Что такое реакция автопротолиза и ее константа? Что такое ионы лиата и лиония? 5. Как связаны между собой константы диссоциации кислоты и сопряженного основания? 6. Как связаны степень диссоциации и константа диссоциации слабой кислоты? 7. Назовите свойства буферных растворов и механизм буферного действия. 8. Что такое буферная емкость? Какие факторы влияют на величину буферной емкости? Коллоквиум 4. Реакции комплексообразования.в аналитической химии. 1. Назовите основные признаки комплексного соединения. 2. Что такое координационное число? Чем определяются максимальное и характеристическое координационные числа? 3. Чем определяется дентатность лиганда? Ответ поясните примерами. 4. По каким признакам могут быть классифицированы комплексные соединения? Назовите основные типы комплексных соединений. 5. Как связаны общая и условная константы устойчивости комплексного соединения? 6. Чем отличаются ступенчатые и общие константы устойчивости комплексных соединений? 7. Назовите факторы, влияющие на устойчивость комплексных соединений. 8. Какие комплексы относятся к лабильным, а какие к инертным? Приведите примеры. 1 9. Как связана устойчивость комплексного соединения с «жесткостью» и «мягкостью» ионов металлов и лигандов по Пирсону. 10. Что характеризует функция образования? 11. Что такое хелат? В чем проявляется хелатный эффект? 12. Какие соединения называются внутрикомплексными? Приведите примеры. 13. Какова роль функционально-аналитических групп и аналитико-активных групп в органическом реагенте при образовании комплексного соединения? 14. Приведите примеры практического использования реакций комплексообразования для разделения катионов. 15. Приведите примеры использования реакций комплексообразования для маскирования мешающих ионов. Коллоквиум 5. Окислительно-восстановительные реакции в аналитической химии. 1. Назовите типы окислительно-восстановительных реакций. 2. Перечислите важнейшие окислители и восстановители, используемые в анализе для разделения и обнаружения ионов. Напишите соответствующие полуреакции. 3. Напишите уравнение Нернста и поясните значения всех входящих в него величин. Как определяют стандартный электродный потенциал? 4. Что такое обратимая окислительно-восстановительная система? 5. Перечислите факторы, влияющие на величину окислительно-восстановительного потенциала. 6. Что такое реальный и формальный потенциал окислительно-восстановительной полуреакции? 7. Сформулируйте правила записи гальванического элемента. 8. Выведите формулу для расчета константы равновесия реакции окисления – восстановления. 9. Почему для оценки окислительно-восстановительного равновесия обычно используют значения потенциалов, а не констант равновесия? 10. Как определить направление реакции окисления – восстановления и полноту ее протекания? Как можно изменить направление реакции? 11. Как проводят индикацию конечной точки окислительно-восстановительного титрования? 12. Приведите примеры использования окислительно-восстановительных реакций в качественном анализе для: а) открытия ионов; б) разделения ионов; в) растворения малорастворимых соединений. Коллоквиум 6. Равновесие в системе осадок – раствор 1. Как связаны термодинамическое, реальное и условное произведения растворимости? 2. Как связаны ПР малорастворимого соединения с его растворимостью? 3. Перечислите факторы, влияющие на растворимость осадков. 4. Сформулируйте условия образования и растворения осадков. 5. Чем различаются виды соосаждения: адсорбция, окклюзия и изоморфизм? 6. В чем суть правил Панета-Фаянса-Гана? 7. Назовите отличительные особенности коллоидных растворов. Что такое пептизация осадка? 8. Как влияет присутствие одноименного иона на растворимость осадка? 9. Почему при выделении осадка следует избегать большого избытка осадителя? 10. Каковы причины растворимости малорастворимых соединений в кислотах и щелочах. Ответ мотивируйте формулами. 2 Коллоквиум 7. Гравиметрические методы анализа 1. В чем заключается сущность гравиметрического анализа? Перечислите основные операции в порядке их выполнения. 2. Назовите основные способы отбора пробы из гомогенных жидкостей, газов и твердых веществ. Что такое представительная проба? 3. Какие факторы влияют на величину навески анализируемого вещества? Приведите формулу для расчета величины навески. 4. Когда осаждение считают практически полным? Как добиться полноты осаждения? Какие потери осадка допустимы в гравиметрии? 5. Назовите требования, предъявляемые к гравиметрической форме. 6. Что такое гравиметрический фактор? 7. Почему при выделении осадка следует избегать большого избытка осадителя? 8. Чем объясняется влияние рН на полноту осаждения малорастворимого соединения? В каких случаях это влияние существенно, а в каких практически не сказывается? 9. Что такое пересыщение, относительное пересыщение? Как влияет относительное пересыщение на форму осадка? 10. Как условия осаждения влияют на структуру осадка? Сформулируйте и объясните условия аналитического выделения кристаллических осадков и легкофильтруемых чистых аморфных осадков. 11. Какие процессы происходят во время старения осадков различной структуры? 12. Перечислите основные причины загрязнения осадка. 13. Какова цель промывания осадка? Какие приемы промывания осадка существуют? 14. Приведите формулу зависимости остаточной концентрации примесей в осадке от числа промываний осадка. 15. Как рассчитать потери определяемого вещества при промывании осадка? 16. Чем руководствуются при выборе промывной жидкости для промывания аморфных и кристаллических осадков? 3 4 семестр Коллоквиум 1. Хроматографические методы анализа. 1. В чем состоит сущность хроматографического анализа? Как классифицируются методы хроматографического анализа по агрегатному состоянию фаз, механизму взаимодействия сорбента и сорбата и по методике проведения эксперимента? 2. Назовите растворители и сорбенты, наиболее часто применяемые в хроматографии. 3. Что такое удерживаемый объем, время и фактор удерживания? Как они связаны с коэффициентом распределения? 4. Назовите количественную меру эффективности хроматогафической колонки и методы ее расчета. Каково ее теоретически минимальное значение? 5. Как зависит ВЭТТ от размера частиц сорбента и линейной скорости потока? 6. Определите понятия: коэффициент селективности и разрешение. 7. Способы детектирования, основные типы детекторов: катарометр, ПИД, ДЭЗ. 8. Охарактеризуйте основные виды газовой хроматографии, их сходства и различия. 9. Принципиальная схема устройства газового хроматографа. С какой целью применяют программирование температуры. 10. Какими свойствами должны обладать неподвижные жидкие фазы, применяемых в ГЖХ? Приведите примеры таких фаз. 11. Какое практическое значение имеет газовая хроматография? 12. Охарактеризуйте особенности основных видов жидкостной хроматографии. 13. В чем сущность высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ)? 14. Чем различаются нормально-фазовая и обращенно-фазовая хроматографии? 15. Что такое элюирующая сила растворителя? Приведите примеры сильных и слабых элюентов. 16. Каковы достоинства и недостатки ионообменной хроматографии? Дайте определение понятиям «катионит» и «анионит». Какие функциональные группы содержат амфолиты? 17. В чем сущность распределительной хроматографии? Охарактеризуйте бумажную хроматографию как разновидность распределительной хроматографии. 18. В чем сущность тонкослойной хроматографии? Какое свойство разделяемых веществ характеризуется показателем Rf? Какие факторы влияют на величину Rf? Коллоквиум 2. Электрохимические методы анализа 1. Что является аналитическим сигналом в электрохимических методах анализа? Приведите классификацию электрохимических методов. 2. Какие типы электрохимических ячеек используются в анализе? 3. Назовите основные требования, предъявляемые к индикаторному электроду и электроду сравнения, и принципы их устройства. 4. Перечислите типы индикаторных электродов, используемых в потенциометрии. 5. Каковы свойства мембран, используемых для изготовления ионселективных электродов? 6. В чем суть кулонометрического анализа? Как устроены кулонометры? 7. Для каких определений применяют прямую кулонометрию? 8. Какова роль генераторного электрода в кулонометрическом титровании? 9. Чем вызваны процессы поляризации электродов и как они используются в вольтамперометрии? 10. Назовите причины возникновения полярографических максимумов. 11. Почему потенциал полуволны характеризует природу деполяризатора, а диффузионный ток – его содержание? 12. В чем преимущества импульсной полярографии? 4 13. Что такое удельная и эквивалентная электропроводность электролитов? 14. Приведите примеры кривых титрования с кондуктометрической индикацией точки эквивалентности. 15. Как проводят электрогравиметрический анализ? В каких случаях возможен самопроизвольный электролиз? Коллоквиум 3. Спектроскопические методы анализа 1. Назовите виды взаимодействия электромагнитного излучения с веществом. 2. Чем определяется частота и длина волны излучения при переходе частицы из одного состояния в другое? 3. Сформулируйте основной закон поглощения электромагнитного излучения. 4. Чем определяется окраска образца и ее интенсивность? 5. Сравните энергии молекулярных электронных переходов σ→ σ*, n→ σ*, n→ π* и π→ π*- типа. В какой области спектра они наблюдаются? 6. Что такое хромофоры и ауксохромы? 7. Как влияет сопряжение хромофорных групп на положение длинноволновой полосы поглощения? 8. Какие электронные переходы ответственны за окраску солей ионов переходных металлов и почему? 9. Что такое «спектрохимический ряд лигандов»? 10. На каких законах основывается количественный спектрофотометрический анализ? 11. Для какой цели в спектрофотометрии используют раствор сравнения? 12. В чем суть спектрофотометрических методов, использующих градуировочный график и градуировочные серии? 13. Назовите оптимальный интервал измеряемых значений оптической плотности с минимальной инструментальной погрешностью. 14. Охарактеризуйте сходства и различия методов атомной спектроскопии. 15. Перечислите основные типы атомизаторов. 16. Какой метод – атомно-эмиссионной или атомно-абсорбционной спектроскопии целесообразно использовать для качественного анализа? Почему? 17. Назовите отличительные особенности рентгеновской спектроскопии и области ее применения. 5