POGLAVLJE 4- gravimetrija

Question 1

Šta je gravimetrijska analiza?

Answer 1

-to je apsolutna(mjerenje mase) analizna tehnika zasnovana na mjerenju mase oborine, a ta oborina nastane kvantitativno dodatkom reagenta (napaka <0.5%)

-c(končna)< 10^-3 * c (začetna)

Question 2

Kakav je tok analize?

Answer 2

1. pripravimo vzorec: homogenizacija, sušenje, rastapanje itd.
2. obarjanje: dodajemo presežek reagenta

3.filtriranje

4. sušenje (105°-120°) ili žarenje (105°-1200°)

5.tehtanje suhega preostanka (sa čim manjom greškom mjerenja)

Question 3

Nabroj obarjalne reagente?

Answer 3

1. Selektivni: reagira sa više analita

2.Specifičan: jako rijedak, reagira samo sa jednim analitom (dimetilglioksim tvori oborinu sa niklom na pH=9)

3.Splošni: reagira sa većinom analita, takvi su naprimjer NaCl, karbonati, sulfidi/sulfati

-reagent mora tvoriti oborine koje su teško topne i čiste!

-moramo dobiti čistu tvar filtriranjem, što je veliki problem, jer je to ovisno od filter papira (veličina pora na filteru)

Question 4

Kako nastane oborina? Šta je prenasičenje?

Answer 4

-oborina nastane kada je koncentracija reagenta veća od konstante topnosti

R > Ksp/ X R- reagent, X- element

-kad je koncentracija topljenca u rastopini viša od ravnotežne koncentracije, imamo nestabilno stanje koje se zove prenasičenje

Question 5

Koja dva procesa su važna pri nastajanju oborina?

Answer 5

1.tvorba kristalizacijskih jedara (nukleacija)-novi kristali se tvore kontinuirano
2. rast kristala (ako je prenasičenje malo)

*ako preovladava nukleacija, oborina ima puno kristala (koloidne oborine)
*ako preovladava rast kristala, oborina ima manji broj velikih kristala (kristalinične oborine)

Question 6

Objasni proces rasta kristala.

Answer 6

Ako želimo velike kristale, moramo imati manje prenasičenje
Prenasičenje smanjimo sa:
a) povećanjem temperature, raste topnost
b) razrijedimo, tj. smanjimo koncenctraciju
c)pomalo dodajemo reagent i miješamo

*pod b i c se temelji na smanjenju koncentracije oba!

Question 7

Koloidne oborine

Answer 7

-nastaju kada je nukleacija veća od rasta kristala
-koloidne suspenzije imaju delce manje od 0.1 mikrometar
-koloidi su stabilni, ne rastu, ne možemo ih ločiti sa običnim filterima od rastopine
-koloidne delce vidimo kada osvjetlimo rastopinu

Question 8

Čime je uvjetovana stabilnost koloidnih suspenzija?

Answer 8

-glavni uvjet jeste električni naboj; tj. moraju svi delci imati jednak naboj, zbog čega se odbijaju
-koloidni delci putuju u električnom polju i tako ih možemo ločiti (elektroforeza)

Question 9

Koji su uvjeti za nastanak koloida?

Answer 9

1. električni dvosloj: na površini kristala nastane primarni adsorbirani sloj iona koji se obda slojem suprotno nabijenih iona (protiiona)
2. električni dvosloj zaustavlja udruživanje i rast delcev

Question 10

Kako je površina delca povezana sa njegovom veličinom?

Answer 10

-što je delec manji, veća je njegova specifična površina

Question 11

Šta je adsorpcija?

Answer 11

Adsorpcija je površinska pojava do koje dođe zbog hemijskih ili fizikalnih sila između supstanci tvrde faze i faze gasa ili tekućine.

Question 12

Kada dođe do adsorpcije?

Answer 12

-kada dođe do elektrostatskog privlaka između tvrde supstance i gasovite ili tekuće tvari
-primjer: NaCl + AgNO3:
a) u početku ima više Cl- iona, neg. naboj
b)kasnije Ag+ naboj, pozitivan naboj kristala

Question 13

Koagulacija je?

Answer 13

-razkroj koloida, smanjivanje elektrostatskih sila
a) povećanjem temperature, smanjuje se prenasićenje
b) miješamo rastopinu
c) dodamo elektrolit (smanjimo višak naboja)

Question 14

Kako smanjimo nastanak koloida?

Answer 14

-smanjimo elektrostatske sile koje ubrzavaju stvaranje dvosloja i adsorpcije
-moramo sprečiti prenasičenje

Question 15

Peptizacija je?

Answer 15

-kada se koagulirani koloidi ponovo rasprše i pređu u dispergirano koloidno stanje
-homogeno obarjanje: dodamo predreagent
-spiramo supernatat, dođe do toga da mali delci uđu u sastav opet
-kada spiramo, koristimo elektrolit (manja šansa za peptizacijom)
primjer: AgCl spiramo sa HNO3

Question 16

Kada se povećava koagulacija?

Answer 16

Koagulacija brža ako je valenca suprotno nabijenog jona veća od dodanog elektrolita.

Question 17

Kako dobijemo kristalinične oborine?

Answer 17

-dobijemo ih kada zmanjšamo prenasićenost
*koristimo razrijeđene reagente
*reagent dodajemo polako i miješamo rastopinu
*rastopinu segrevamo
* povećavamo topnost sa pH
*reagent proizvodimo homogeno u rastopini

Question 18

Objasni postupak smanjivanja prenasićenja

Answer 18

U rastopinu dodamo vodu i postepeno reagent, te miješamo polako. Sa povećanjem temperature se povećava topnost.

Question 19

Šta je specifična površina? (enota cm^2/g)

Answer 19

Specifična površina je površina na masno enoto, kada je mala, adsorpcija je minimalna
! POVRŠINA SUPSTANCE JE OBRATNO SORAZMERNA SA VELIČINOM SUPSTANCE
primjer: ako kapljicu žive Hg sa premerom 1mm razbijemo na kapljice veličine 1pikometar, površina se poveća milion puta!

Question 20

Koji su uzroci grešaka u kristalima?

Answer 20

1) KOPRECIPITACIJA (SOOBARJANJE): kada su prisutni moteči ioni
Do soobarjanja može doći zbog:
a) nastanka miješanih kristala:
-ioni koje dodajemo imaju sličnosti (naboj, veličinu, način kristalizacije) se ugrade u kristalnu mrežu oborine
b) okulzija:
-ulazak nečistoća u kristalnu strukturu
c)adsorpcija:
- ioni ili molekule koji su adsorbirani, ulaze u sastav oborine

Question 21

Kako smanjimo greške u kristalima?

Answer 21

Takve greške možemo smanjiti tako da oborinu prekristaliziramo; po obarjanju je rastopimo i ponovo oborimo

Question 22

Šta je homogeno obarjanje?

Answer 22

Čistoću oborine možemo postići kreiranjem reagenta u samoj rastopini i taj proces se zove homogeno obarjanje, dakle reagent proizvedemo direktno u rastopini.

Question 23

Navedi primjer homogenog obarjanja.

Answer 23

reakcija sečnine sa vodom na temperaturi 100°C
(H2N)2C=O + 3H20 <->CO2 + 2 NH4+ + 2OH-
*na taj način možemo oboriti aluminij, bismunt, željezo, kositer

Question 24

Obarjanje sa dimetil sulfatom i tioacetamidom?

Answer 24

-dimetil sulfat koristimo za obaranje sulfata (Ba, Ca, Sr, Pb)
-tioacetamid koristimo za obaranje sulfida (Sb, Mo, Cu, Cd..)

Question 25

Reci nešto o filtriranju oborina.

Answer 25

-koristimo različite filter papire, za oborine koje žarimo nad 600°C da papir izgori
-primjeri traka:
a)crni trak: za velike kristale (sulfidi, hidroksidi itd)
b)bijeli trak: za srednje velike kristale (karbonati zemljoalkalnih spojeva, sulfati, fosfati itd.)
c)plavi trak (hidrolizira): za drobne kristalne oborine ZnS, BaSO4 (spora tehnika)
d) membranski filteri (male pore); celulozni acetat, teflon..
*ugl.su svi od celuloze

Question 26

Zašto ne koristimo filter papir pri sušenju?

Answer 26

-zato što moramo vagati i filter papir i oborinu, a mi ne poznajemo masu oborine

Question 27

Šta su kelatne spojine?

Answer 27

Kelati su koordinacijske spojine između iona metala i dva ili više veznim organskim ligandima

Question 28

Nabroj neke funkcionalne grupe za kelate (nije važno ako ne znaš)

Answer 28

karboksilna, hidroksilna, tiolna, sulfonska, amino, imino itd.

Question 29

Reci nešto o organskim obarjalnim reagentima.

Answer 29

-imaju veliku molsku masu, mali gravimetrijski faktor
*predost: malan gravimetrijski faktor
*mana: ne izdržavaju visoke temperature, tj. lako disociraju

Question 30

Koji su uvjeti za korištenje organskih obarjalnih reagenata?

Answer 30

-molska topnost oborine mora biti mala
-disocijacija oborine mora biti mala
-mogu se sušiti, ali ne i žariti

Question 31

Dimetilglioksim H2DMG

Answer 31

-koristi se dosta, donor je elektrona
-naprimjer: za kvalitativnu spoznaju Ni (+2) iona, kobalta itd.

Question 32

Šta je volatilizacija?

Answer 32

To je proces u kojem se komponente koje tvore hlapne spojine pretvore u plinasto stanje i mjerimo promjenu mase.
-koristi se za določanje vode, H2S, CO2 itd.