Расчет равновесий в аналитической химии Расчет равновесий
в аналитической химии

Главная » Литература » Ионные равновесия

Ионные равновесия

Файлы для скачивания

Дж. Н. Батлер. Ионные равновесия. – Ленинград: Химия, 1973. – 448 c.

УДК 541.121/.123; Б 28

Книга является практическим руководством по способам составления и решения математических уравнений, описывающих ионные равновесия в различных системах (кислоты и основания, осадок — раствор, комплексные соединения, окислительно-восстановительные системы и т. д.).

На многочисленных примерах автор объясняет особенности расчетов, в которых используются различные допущения, позволиющие получать ответы желаемой степени точности. Существенное внимание уделено графическим методам решения уравнений. Книга содержит более 500 вопросов и развернутых ответов к ним.

Достоинством книги является доступность изложения материала: она понятна читателю любой специальности, знакомому с общей химией и началами алгебры.

Книга может быть рекомендована в качестве справочного и методического пособия. Она будет особенно полезна студентам, аспирантам и работникам лабораторий, занимающихся химией, биологией, физикой.

Предисловие:

ПРЕДИСЛОВИЕ РЕДАКТОРА ПЕРЕВОДА

Предлагаемая вниманию читателей книга Джеймса Батлера, хотя и является учебным пособием, однако несомненно может быть полезна широкому кругу химиков, которые имеют дело с растворами электролитов. Это прежде всего относится к химикам-аналитикам, поскольку описание ионных равновесий проведено в книге количественно, а разбираемые примеры включают важные для аналитической химии реакции.

К настоящему времени накоплен большой экспериментальный материал по константам равновесия различных ионных реакций, табулированный в справочной литературе. Однако использование его ограничено в связи с тем, что систематических руководств по расчетам ионных равновесий, изданных на русском языке, нет. Такие фундаментальные и обстоятельные монографии, как «Определение констант устойчивости и других констант равновесия в растворах» Ф. Россотти и X. Россотти, «Константы нестойкости комплексных соединений» К. Б. Яцимирского и В. П. Васильева, «Комплексообразование в растворах» Г. Л. Шлефера, «Термодинамика ионных процессов в растворах» Г. А. Крестова, посвящены методам определения и расчета констант равновесия, а расчет ионного состава раствора по известным константам равновесия и аналитическим концентрациям компонентов раствора в них почти не рассматривается. При выборе условий для осуществления тех или иных аналитических определений именно расчет ионного состава раствора в процессе титрования позволяет оценить пригодность и точность аналитического определения. Поэтому книга Дж. Батлера — это прежде всего учебное пособие по физико-химическому обоснованию аналитических определений в ионных растворах.

Книга обладает рядом несомненных достоинств. Так, математическое описание разнообразных видов химического равновесия (кислотно-основное, комплексообразование, окислительно-восстановительное, растворимость ионных соединений) проведено единообразно, а результаты представлены в различных математических формах (аналитические решения, диаграммы разного вида, номограммы).

Высокий методический уровень изложения материала, многочисленные и тщательно выбранные примеры и вопросы позволят широко использовать эту книгу при обучении студентов как высшей школы, так и техникумов. Большое внимание автор уделяет оценкам систематической ошибки, возникающей при аналитических определениях.

Для исследователей, занимающихся изучением ионных равновесий, эта книга может быть полезна на этапе проверки корректности рассматриваемых наборов равновесий и их кон* стант в отношении экспериментальных данных.

При подготовке издания переводчики и редактор стремились по возможности точно передать английский текст.

Однако в ряде случаев с целью повышения строгости изложения некоторые упрощающие вопрос формулировки изменены.

Существенно изменена дополнительная литература. Мы сочли целесообразным оставить в русском издании ссылки только на те книги из рекомендованных автором, которые имеются на русском языке и дополнить литературу отечественными учебниками и монографиями.

Главы I—VI переведены В. А. Станкевичем, а VII—XII — С. П. Бардеевой.

А. Пендин

Содержание:

Предисловие редактора перевода5
Глава I
Некоторые общие положения
I.1. Равновесное состояние7
I.2. Константа равновесия12
I.3. Способы выражения константы равновесия14
I.4. Свободная энергия и константа равновесия20
I.5. Электродные потенциалы24
Глава II
Измерение констант равновесия
II.1. Прямой анализ36
II.2. Потенциометрические методы42
II.3. Кондуктометрические методы45
II.4. Неидеальность, температура и солевой эффект49
II.5. Точность и правильность равновесных данных54
Глава III
Математические методы, используемые при расчетах равновесий
III.1. Некоторые общие положения58
III.2. Материальный баланс60
III.3. Условие электронсйтральности63
III.4. Решение уравнений66
III.5. Приближенные уравнения68
III.6. Решение квадратных уравнений72
III.7. Решение многочленных уравнений высоких степеней76
III.8. Логарифмические функции81
Глава IV
Сильные кислоты и основания
IV.1. Ионизация воды83
IV.2. Расчет pH в растворах сильных кислот и оснований86
IV.3. Титрование сильных кислот и оснований92
IV.4. Ошибка титрования96
Глава V
Слабые одноосновные кислоты и основания
V.1. Ионизация слабой кислоты101
V.2. Графические способы описания108
V.3. Ионизация слабого основания114
V.4. Общее между кислотами и основаниями119
V.5. Смесь сильной и слабой кислот123
V.6. Индикаторы как слабые кислоты125
V.7. Буферные растворы129
V.8. Титрование слабой кислоты сильным основанием137
V.9. Соль слабой кислоты и слабого основания146
Глава VI
Осаждение и произведение растворимости
VI.1. Растворимость простых ионных солей в чистой воде152
VI.2. Эффект общего иона155
VI.3. Разделение соединений осаждением160
VI.4. Осадительное титрование161
VI.5. Сложности при расчетах растворимости167
VI.6. Растворимость солей слабых одноосновных кислот168
Глава VII
Многоосновные кислоты
VII.1. Ступенчатая диссоциация176
VII.2. Соли многоосновиых кислот184
VII.3. Титрование многоосновной кислоты сильными основаниями189
VII.4. Смеси двух слабых одноосновных кислот194
VII.5. Полиамины и аминокислоты197
VII.6. Сложные буферные системы204
VII.7. Растворимость солей многоосновных кислот213
Глава VIII
Комплексообразование (введение в теорию)
VIII.1. Ступенчатое комплексообразование в растворе221
VIII.2. Влияние комплексообразования на растворимость солей232
VIII.3. Гидролиз ионов металлов242
VIII.4. Растворение осадка в комплексообразующем агенте247
VIII.5. Равновесия процессов замещения одного лйТанда на другой251
VIII.6. Аминные комплексы257
VIII.7. Растворимость сульфидов262
Глава IX
Математические приемы расчета равновесий
IX.1. Определения270
IX.2. Форма кривой распределения273
IX.3. Форма кривой образования276
IX.4. Номограммы284
Глава X
Комплексообразование (более сложные вопросы)
X.1. Сравнение катиона и аниона как лигандов295
X.2. Комплексы с разнородными лигандами298
X.3. Гомоядерные кислотные системы305
X.4. Многоядерные гидроксокомплексы310
X.5. Хелаты318
X.6. Комплексометрические титрования329
Глава XI
Окислительно-восстановительные равновесия
XI.1. Общие положения335
XI.2. Графические способы описания339
XI.3. Влияние комплексообразования на окислительно-восстановительные равновесия348
XI.4. Окислительно-восстановительное титрование353
Глава XII
Поправки на неидеальность
XII.1. Ионные взаимодействия366
XII.2. Теоретические уравнения для коэффициентов активности367
XII.3. Использование коэффициентов активности при расчете равновесий377
XII.4. Шкала pH и ее расширение384
Ответы на вопросы391
Литература442