Студент бакалавриата
  1. Общая химия  1.1. Введение в Химию  1.2. Структура атома  1.2.1. Субатомные частицы  1.2.2. Атомная модель  1.2.3. Квантовые числа  1.2.4. Электронная конфигурация  1.2.5. Периодические тенденции  1.2.6. Изотопы и их применения  1.3. Химическая связь  1.3.1. Ионная связь  1.3.2. Ковалентные связи  1.3.3. Металлическая связь  1.3.4. Гибридизация  1.3.5. Молекулярная геометрия и теория ВЕСЗР  1.3.6. Полярность связи и дипольный момент  1.4. Стехиометрия  1.4.1. Понятие моль  1.4.2. Эмпирическая и молекулярная формула  1.4.3. Ограничивающий реагент и избыток реагента  1.4.4. Процентный выход и чистота  1.4.5. Расчет разведения  1.5. Состояния вещества  1.5.1. Газовые законы  1.5.2. Материя и межмолекулярные силы  1.5.3. Твёрдые тела и кристаллические структуры  1.5.4. Диаграмма фаз  1.5.5. Плазма и сверхкритическая жидкость  1.6. Химические реакции  1.6.1. Типы химических реакций  1.6.2. Балансировка химических уравнений  1.6.3. Термохимические реакции  1.6.4. Энергетические профили реакций  1.7. Растворы и смеси  1.7.1. Единицы измерения концентрации  1.7.2. Свойства синдрома  1.7.3. Растворимость и правила растворимости  1.7.4. Закон Генри и Закон Рауля  1.7.5. Partition coefficient  1.8. Химическое равновесие  1.8.1. Закон действия масс  1.8.2. Принцип Ле Шателье  1.8.3. Реакционный коэффициент  1.8.4. Чтобы воспользоваться этим онлайн-калькулятором для расчета константы равновесия, введите константу равновесия (Eq.) и нажмите кнопку расчета. Вот как можно объяснить расчет константы равновесия с заданными входными значениями -> 0.05 = 0.05/0.  1.8.5. Кислотно-щелочной баланс  1.9. Кислоты и основания  1.9.1. Определения Аррениуса, Брёнстеда–Лоури и Льюиса  1.9.2. pH и pOH  1.9.3. Титрование кислоты и основания  1.9.4. Буферный раствор  1.9.5. Кислотно-основной индикатор  1.9.6. Полипротные кислоты и основания  1.10. Электрохимия  1.10.1. Окислительно-восстановительные реакции  1.10.2. Гальванические и Электролитические Элементы  1.10.3. Уравнение Нернста  1.10.4. Электролиз  1.10.5. Законы электролиза Фарадея  1.11. Термодинамика  1.11.1. Законы термодинамики  1.11.2. Enthalpy, entropy and Gibbs free energy  1.11.3. Спонтанность реакций  1.11.4. Термодинамические циклы (закон Гесса, цикл Карно)  1.12. Кинетика  1.12.1. Закон скорости и порядок реакции  1.12.2. Энергия активации и катализаторы  1.12.3. Collision theory  1.12.4. Механизм реакции  1.12.5. Теория переходного состояния
  2. Органическая химия  2.1. Структура и взаимосвязь  2.1.1. Гибридизация в углеродных соединениях  2.1.2. Резонанс и ароматизация  2.1.3. Molecular orbitals  2.1.4. Индуктивные и мезомерные эффекты  2.2. Углеводороды  2.2.1. Углеводороды  2.2.2. Алкены  2.2.3. Алкины  2.2.4. Ароматические соединения  2.2.5. Циклоалканы и Конформация  2.3. Функциональная группа  2.3.1. Алкоголи и фенолы  2.3.2. Эфиры и эпоксиды  2.3.3. Альдегиды и кетоны  2.3.4. Карбоновые кислоты и их производные  2.3.5. Aмин  2.3.6. Сложные эфиры и амиды  2.3.7. Тиолы и сульфиды  2.4. Стереохимия  2.4.1. Изомерия в стереохимии  2.4.2. Хиральность и оптическая активность  2.4.3. Структурный анализ  2.4.4. Диастереомеры и энантиомеры  2.5.1. Реакции замещения  2.5.2. Реакции элиминирования  2.5.3. Реакции присоединения  2.5.4. Радикальные реакции  2.5.5. Реакции перегруппировки  2.5.6. Перицветные реакции  2.6. Спектроскопия и структурный анализ  2.6.1. Инфракрасная спектроскопия  2.6.2. Ядерный магнитный резонанс  2.6.3. Масс-спектрометрия  2.6.4. УФ-видимая спектроскопия  2.6.5. Рентгеновская кристаллография  2.7. Химия полимеров  2.7.1. Полимеры добавления и конденсации  2.7.2. Механизм полимеризации  2.7.3. Биоразлагаемый полимер  2.7.4. Проводящие и умные полимеры
  3. Неорганическая химия  3.1. Координационная химия  3.1.1. Лиганды и координационные соединения  3.1.2. Теория кристаллического поля  3.1.3. Теория молекулярных орбиталей в координационных соединениях  3.1.4. Искажение Яна–Тейлора  3.2. Main Group Chemistry  3.2.1. Щелочные и щелочноземельные металлы  3.2.2. Галогены и благородные газы  3.2.3. Переходные металлы и их комплексы  3.2.4. Лантаниды и актиниды  3.3. Solid state chemistry  3.3.1. Кристаллические решетки и элементарные ячейки  3.3.2. Дефекты в твердых телах  3.3.3. Электрические и магнитные свойства  3.3.4. Сверхпроводимость  3.4. Биоорганическая химия  3.4.1. Ионы металлов в биологии  3.4.2. Энзиматические реакции с металлами  3.4.3. Отравление металлами и детоксикация  3.4.4. Металлопротеины и Металлоэнзимы
  4. Физическая химия  4.1. Квантовая химия  4.1.1. Дуализм волны и частицы  4.1.2. Уравнение Шрёдингера  4.1.3. Квантовые числа и орбитали  4.1.4. Атомная и молекулярная спектроскопия  4.2. Statistical mechanics  4.2.1. Распределение Максвелла-Больцмана  4.2.2. Функции разложения  4.2.3. Статистика Бозе–Эйнштейна и Ферми–Дирака  4.3. Химическая термодинамика  4.3.1. Энергия Гиббса  4.3.2. Фазовый переход  4.3.3. Термодинамическая эффективность  4.4. Поверхностная химия  4.4.1. Абсорбция и катализ  4.4.2. Коллоиды и эмульсии
  5. Аналитическая химия  5.1. Classical methods  5.1.1. Гравиметрический анализ  5.1.2. титриметр  5.2. Инструментальные методы  5.2.1. Хроматография  5.2.2. Спектроскопия  5.2.3. Электроанализаторные методы  5.2.4. Рентгеновская дифракция
  6. Промышленная химия  6.1. Нефтехимия  6.2. Принципы химической инженерии  6.3. Зеленая химия  6.4. Фармацевтика и синтез лекарств
  7. Биохимия  7.1. Углеводы  7.2. Белки и ферменты  7.3. Липиды и мембраны  7.4. Нуклеиновые кислоты  7.5. Метаболизм и биоэнергетика  7.6. Кинетика и механизм ферментов

Студент бакалавриата ↓


Аналитическая химия


Аналитическая химия - это раздел химии, который занимается анализом образцов материалов для определения их химического состава и структуры. Это важная область науки, обеспечивающая необходимые методы и инструменты для всего, от мониторинга окружающей среды до разработки лекарственных средств. Давайте погрузимся глубже в эту захватывающую область изучения, исследуя ее методы, приложения и роль в научных открытиях.

Основные понятия

Аналитическая химия, в сущности, занимается идентификацией и количественной оценкой химических компонентов веществ. В этом контексте существуют две широкие категории: качественный анализ и количественный анализ.

Качественный анализ

Качественный анализ используется для определения того, какие вещества присутствуют в образце. Например, допустим, у вас есть смесь различных солей, и вы хотите знать, какие ионы находятся в смеси. Можно провести различные тесты для идентификации ионов, таких как Na +, Cl -, SO 4 2- и т.д. Эти тесты могут включать химические реакции, приводящие к изменению цвета, образованию осадков или газов, указывающих на присутствие определенных ионов.

Количественный анализ

Количественный анализ, с другой стороны, определяет, сколько вещества присутствует. Продолжая предыдущий пример, теперь, когда вы знаете, какие ионы в вашем образце, вы можете захотеть рассчитать их точные концентрации. Для этих целей могут использоваться такие приборы, как титрование, гравиметрический анализ или спектрометры.

Ключевые методики и инструменты

Титрование

Титрование - это широко распространенный лабораторный метод, используемый для количественного химического анализа с целью определения концентрации идентифицированного аналитического вещества. Примером этого является кислотно-основное титрование, где кислота реагирует с основанием до его нейтрализации. Хорошо известно следующая реакция:

HCl (aq) + NaOH (aq) → NaCl (aq) + H 2 O (l)

В этом процессе часто используется индикатор pH для визуального обозначения конечной точки реакции, которое обычно отмечается изменением цвета.

Кривая титрованияОснованиеКислота

Хроматография

Хроматография - это еще один важный аналитический метод, часто используемый для разделения компонентов в смеси. Этот метод использует различия в скорости различных веществ при прохождении через неподвижную фазу, часто колонку или слой бумаги. Примером этого является бумажная хроматография, которая может быть использована для разделения различных пигментов в зависимости от их растворимости в определенном растворителе.

Спектроскопия

Спектроскопия - это изучение взаимодействия электромагнитного излучения с веществом. Она включает методы такие как: масс-спектрометрия, инфракрасная спектроскопия и УФ-видимая спектроскопия. Давайте рассмотрим УФ-видимую спектроскопию, которая анализирует поглощение света в ультрафиолетовой и видимой областях электромагнитного спектра. Обычным применением является определение концентрации вещества по закону Бера-Ламберта:

A = εlc

где A - это способность поглощения, ε - молярное поглощение, l - длина светового пути, и c - концентрация раствора.

Визуальный пример установки эксперимента по закону Бера-Ламберта

Образецсветовой путьДетекторы

Применение аналитической химии

Аналитическая химия имеет применение в различных областях. Например:

  • Анализ окружающей среды: Мониторинг качества воздуха и воды путем идентификации и количественного определения загрязнителей.
  • Фармацевтическая промышленность: Обеспечение безопасности и эффективности лекарств путем анализа их химического состава и примесей.
  • Пищевая промышленность: Обнаружение загрязняющих веществ в пищевых продуктах для обеспечения соответствия нормам безопасности.
  • Судебная экспертиза: Анализ веществ, найденных на месте преступления, для идентификации материалов и связывания доказательств.

Проблемы и будущие тенденции

Область аналитической химии постоянно развивается по мере того, как технологии расширяют свои возможности и точность. Проблемы включают работу с комплексными матрицами образцов, повышение чувствительности и специфичности, а также обеспечение точности анализа на микроскопическом уровне. Будущие тенденции могут включать миниатюризацию, автоматизацию и развитие вычислительных методов, интегрирующих искусственный интеллект для интерпретации данных.

Заключение

Аналитическая химия незаменима в современной науке, обеспечивая методы и оборудование, необходимые для тщательного и точного химического анализа. По мере продвижения технологий методы и приложения аналитической химии будут и впредь развиваться, играя ключевую роль в научных открытиях и управлении промышленными процессами.


Студент бакалавриата → 5


U
username
0%
завершено в Студент бакалавриата

← Предыдущий (4.4.2)
Коллоиды и эмульсии
Следующий (5.1) →
Classical methods

Комментарии 



Аналитическая химия

https://www.chemistryelite.com/ug/5?ceal=ru