ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ. Молекулярность и порядок реакции из "Кинетические методы анализа Издание 2" Со времени выхода в свет первого издания книги Кинетические методы анализа появилось много новых работ, как в области теории этих методов, так и в области их практического применения. [c.8] В связи с этим возникла необходимость при подготовке второго издания несколько развить прежние разделы и внести некоторые дополнения. Во втором издании значительно подробнее по сравнению с первым изданием изложены вопросы теории гомогенного катализа, активирования в катализе и механизма используемых в анализе реакций. Рассмотрены также новые варианты кинетических методов анализа и, в частности, методы анализа смеси каталитически активных веществ и, в особенности, работы с особо чистыми веществами. [c.8] В книге даны также пятьдесят три новых методики определения различных элементов с использованием каталитических реакций. [c.8] Сущность физико-химических методов анализа заключается в том, что на основании измерения величины, характеризующей какое-нибудь свойство раствора, определяют концентрацию в нем исследуемого компонента. Исследованию могут быть подвергнуты не только жидкие, но и твердые растворы (например, металлические сплавы) или газовые смеси. [c.9] Уравнениями такого типа выражается, например, зависимость оптической плотности от концентрации окрашенного вещества (закон Бугера — Ламберта — Бера), силы диффузионного тока от концентрации электролита (уравнение Ильковича), электропроводности от концентрации и т. д. [c.9] Лишь в сравнительно редких случаях уравнение связи имеет другую форму. Так, например, величина электродвижущей силы концентрационного элемента находится в линейной зависимости от логарифма концентрации исследуемого иона. [c.9] Чувствительность данного физико-химического метода определяется возможностью измерения минимальных значений величины Р и величиной коэффициента пропорциональности е. [c.9] Скорость химической реакции зависит от ряда факторов, в том числе от концентрации реагирующих веществ (в частном случае от концентрации катализаторов). Эта зависимость мо- ет быть использована в аналитических целях. [c.9] Кинетические методы анализа могут применяться как для определения сравнительно больших концентраций, так и для определения очень малых концентраций различных веществ. В первом случае, как правило, используют обычные реакции, во втором — каталитические. Использование некаталитических реакций и определение средних концентраций при помощи кинетических методов представляет интерес преимущественно для органической химии. Каталитические реакции особенно важны для определения очень малых концентраций различных ионов в неорганическом анализе, так как они характеризуются исключительно высокой чувствительностью, примерно равной чувствительности активационного анализа и превосходящей чувствительность спектрального и спектрофотометрического методов анализа. Чувствительность последних двух методов почти никогда не превосходит сотых долей микрограмма в миллилитре. При помощи каталитических реакций можно определить тысячные, десятитысячные и даже миллионные доли микрограмма в миллилитре. Например, золото и марганец при помощи каталитических реакций определяют 2. з при концентрации их порядка 0,00001 мкг/мл, а кобальт даже при концентрации 0,000001 мкг/мл. [c.10] Частица вызывает превращения (химические изменения, ионизацию) многих частиц. В случае каталитических реакций в отличие от процессов, наблюдаемых в камере Вильсона, число вновь появляющихся в результате действия катализатора частиц неограниченно и зависит только от длительности наблюдения. [c.11] Обычно определения при помощи кинетических методов выполняются довольно быстро и сравнительно просто, без при менения дорогостоящих или очень сложных приборов. Следует отметить, что применение специальных устройств для термо-статирования реакционных сосудов и автоматизации записи процесса, протекающего в реакционной смеси , позволяет повысить точность метода. Повыщение же чувствительности измерения концентрации с применением специальных устройств дает возможность увеличить чувствительность метода. [c.11] Кинетические методы анализа отличаются универсальностью индикаторные каталитические реакции предложены для определения около 40 элементов периодической системы Д. И. Менделеева (табл. 1). Такие реакции неизвестны пока лишь для элементов первых трех главных групп. Однако для этих элементов известен ряд микробиологических реакций и биологических тестов, поэтому можно полагать, что и для них будут найдены соответствующие каталитические реакции. [c.11] В некоторых случаях кинетические методы характеризуются исключительной специфичностью. Можно назвать, например, реакцию окисления тиосульфат-иона соединениями железа (III). Эта реакция катализируется только соединениями меди. Особенно резко повышается специфичность реакции, если катализатором является комплексное соединение металла. [c.11] Специфичность каталитических реакций может быть повышена и путем введения в анализируемый раствор веществ, маскирующих - каталитически активные примеси. При введении в раствор маскирующие агенты с примесями образуют неактивные комплексы. Особенно интересен случай добавления к раствору вещества, являющегося активатором для определяемого элемента, и маскирующим агентом для примесей. [c.11] Однако воспроизводимость определения можно резко увеличить, если каталитические реакции использовать для определения точки эквивалентности при титровании катализаторов ингибиторами или наоборот. Такой метод объемного анализа мы назвали каталиметрическим титрованием (см. стр. 67). Он дает возможность при титровании весьма разбавленных растворов достигнуть довольно высокой точности и воспроизводимости (десятые доли процента). [c.13] Кинетические методы анализа представляют наибольший интерес для определения очень малых концентраций элементов. По мнению И. П. Алимарина , эти методы могут быть использованы при определении содержания примесей в полупроводниковых материалах. С успехом эти методы применяют для определения содержания микроэлементов в биологических объектах, при анализе металлов и сплавов, горных пород, грунтовых вод, а также при анализе реактивов и материалов особо высокой чистоты. [c.13] Как правило, при использовании кинетических методов анализа определяют равновесную, а не общую концентрацию вещества, поэтому указанные методы с успехом можно применять при изучении равновесий в растворах и, в особенности, при изучении равновесий реакций образования комплексных соединений. [c.13] В основе определений концентрации веществ кинетическим методом лежит измерение скорости определенной реакции. Реакцию, скорость которой определяется концентрацией анализируемого вещества, мы называем индикаторной по аналогии с индикаторным электродом в потенциометрическом методе анализа. [c.14] Реакции (1) и (2) являются индикаторными не только для молибдена и тиосульфата. Реакция (1) катализируется также соединениями вольфрама, тантала, железа, циркония и других элементов. Следовательно, данная реакция может быть исполЬ зована как индикаторная при определении всех названных эле ментов. Точно так же реакция (2). является индикаторной при определении меди (II), катализирующей эту реакцию. [c.14] Вещества, по изменению концентрации которых опытным путем определяют скорость реакции, мы будем называть индикаторными веществами. При реакции (1) индикаторным веществом является иод, а при реакции (2) — железо (III). [c.15] Вернуться к основной статье