Principi, podela i mesto analitičke hemije među drugim naukama. Metode analitičke hemije. Polarni i nepolarni rastvarači. Voda kao rastvarač. Sastav rastvora. Hemijske jedinice mase i koncentracije. Aktivitet, koeficijent aktiviteta, jonska sila rastvora. Zakon o dejstvu masa. Termodinamička i stehiometrijska konstanta ravnoteže. Teorija kiselina i baza (Arrhenius-ova, Lewis-ova, Protolitička, Jonotropna).

Kiselinsko-bazne reakcije sa gledišta protolitičke teorije. Autoprotoliza. Jonski proizvod vode. Vodonični eksponent. Jačina protolita - kiselina i baza. Konstante kiselosti i konstante baznosti. Uticaj kiselo-baznih osobina rastvarača na jačinu kiselina i baza. Nivelirajući i diferencirajući efekat rastvarača. Uticaj dielektrične konstante, temperature i jonske sile rastvora na jačinu protolita (kiselina i baza). Izračunavanje pH rastvora jakih kiselina i jakih baza. Izračunavanje pH rastvora slabih kiselina i slabih baza. Izračunavanje pH rastvora poliprotičnih kiselina i baza. Balans masa i balans naelektrisanja. Izračunavanje koncentracije pojedinih oblika poliprotičnih kiselina u rastvoru pri datoj pH vrednosti. Dijagrami raspodele. Izračunavanje pH rastvora smese jake i slabe kiseline (jake i slabe baze, slabe i slabe kiseline, slabe i slabe baze). Izračunavanje pH rastvora soli. Izračunavanje pH pufera, puferski kapacitet. Kiselinsko-bazni indikatori.

Reakcije kompleksiranja. Uloga kompleksa u hemijskoj analizi. Osobine i struktura kompleksa. Helatni efekat. Konstante stabilnosti (građenja) kompleksa - opšte i parcijalne. Uticaj sporednih reakcija na ravnoteže građenja kompleksa. Uslovne konstante stabilnosti kompleksa. Protonski kompleksi. Inertni i labilni kompleksi. Izračunavanje ravnotežne koncentracije metalnog jona u rastvorima kompleksa. Stabilnost kompleksa i priroda metalnih jona i liganda. Neka analitički značajna kompleksna jedinjenja. Maskiranje i demaskiranje.

Taložne reakcije. Proizvod rastvorljivosti. Molarna (količinska) rastvorljivost. Uticaj zajedničkog jona na rastvorljivost taloga. Uticaj stranih jona na rastvorljivost taloga. Uticaj kiselosti rastvora na rastvorljivost taloga. Izračunavanje koncentracije H + jona u rastvoru potrebne za potpuno rastvaranje taloga. Uticaj kompleksiranja na rastvorljivost taloga. Izračunavanje koncentracije kompleksirajućeg sredstva potrebnog za potpuno rastvaranje taloga. Uslovni proizvod rastvorljivosti. Uticaj oksido-redukcija na rastvorljivost taloga. Taloženje i razdvajanje jona kontrolisanom količinom taložnog sredstva. Taloženje i razdvajanje hidroksida. Taloženje i razdvajanje sulfida. Pretvaranje jednog taloga u drugi.

Oksidaciono-redukcione reakcije. Oksidacija i redukcija. Oksidansi i reduktori. Sastavljanje red-oks jednačina. Elektrohemijske ćelije. Reveresni i ireversni red-oks sistemi. Nernst-ova jednačina. Standardni elektrodni potencijal. Izračunavanje potencijala jednog red-oks para. Određivanje smera red-oks reakcija. Ravnoteže u sistemu koji sadrži nekoliko red-oks parova. Mogućnost stvaranja stabilnih valentnih međuoblika nekih elemenata. Kombinovanje polureakcija radi dobijanja nove polureakcije. Reakcije disproporcije. Red-oks sistemi vode. Red-oks puferi. Elektrodni potencijal na tački ekvivalencije. Kvantitativnost red-oks reakcija. Red-oks indikatori. Zavisnost elektrodnih potencijala od pH rastvora. Uticaj kompleksiranja na elektrodne potencijale. Formalni potencijal.

Reakcije sa jonoizmenjivačima. Jonoizmenjivačke smole. Izmenjivači katjona, izmenjivači anjona. Ravnoteže jonske izmene. Koeficijent selektivnosti i koeficijent raspodele. Simultane ravnoteže. Uticaj kiselosti i građenja kompleksa na ravnoteže jonske izmene. Jonoizmenjivačke kolone. Uticaj koncentracije jona. Regeneracija jonoizmenjivača. Primena jonoizmenjivača.

Kvalitativna hemijska analiza. Potpuna i parcijalna analiza. Elementarna, funkcionalna, molekularna i fazna analiza. Analitičke reakcije i reagensi. Razdvajanje i maskiranje u kvalitativnoj analizi. Rastvaranje uzorka. Sistematska analiza anjona i katjona.

Metode odvajanja. Odvajanja taloženjem. Destilacija. Ekstrakcija. Hromatografija.

Vežbe (Laboratorijske):

1. Jedna analiza anjona , sa katjonima V-e analitičke grupe.

2. Jedna analiza katjona IV-e i V-e analitičke grupe sa anjonima.

3. Jedna analiza katjona III-e, IV-e i V-e analitičke grupe sa anjonima.

4. Jedna analiza retkih anjona .

5. Jedna kompletna analiza.( katjomi I, II, III, IV, V analitičke grupe sa anjonima iz prve vežbe)

6. Jedna analiza rude.

7. Jedna analiza legure.

8. Jedna analiza odvajanja i dokazaivanja nekih jona uzlaznom ili kružnom hromatografijom na hartiji.

9. Jedna ispitna kompletna analiza.

 

NEOPHODNI USLOVI ZA PRISTUPANJE ISPITU: urađene laboratorijske vežbe i odslušana predavanja.

NAČIN POLAGANJA ISPITA: Pismeni (zadaci iz pređenog gradiva) i usmeni.

 

Kolokvijumi : Pre izrade samostalnih laboratorijskih vežbi student polaže sledeće kolokvijume:

1. Za prvu vežbu: Reakcije za dokazivanje katjona V-analitičke grupe (Na + ,Li + , K + , Mg 2+ , NH 4 + ). Reakcije za dokazivanje anjona navedenih u prvoj vežbi. Kiselinsko-bazne reakcije i odgovarajući zadaci.

2. Za drugu vežbu: reakcije za dokazivanje IV-analitičke grupe (Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ ). Tablice za odvajanje IV-analitičke grupe. Proizvod rastvorljivosti. Uticaj zajedničkog jona na rastvorljivost. Soni efekat. Frakciono taloženje. Rastvaranje taloga. Pretvaranje jednog teško rastvornog jedinjenja u drugo. Zadaci iz navedenog gradiva.

3. Za treću vežbu: Reakcije za dokazivanje III analitičke grupe (Al 3+ , Cr 3+ , Fe 2+ , Fe 3+ , Co 2+ , Ni 2+ , Zn 2+ i Mn 2+ ). Tablice za odvajanje i dokazivanje III-e analitičke grupe. Oksido-redukcione reakcije. Kompleksna jedinjenja. Taloženje hidroksida. Taloženje sulfida. Zadaci iz navedenog gradiva.

4. Za četvrtu vežbu: Reakcije za dokazivanje retkih anjona.

5. Za petu vežbu: Reakcije za dokazivanje katjona I-e i II-e analitičke grupe (Ag + , Pb 2+ , Hg 2 2+ , Cu 2+ , Hg 2+ , Cd 2+ , Bi 3+ , As 3+ , As 5+ , Sb 3+ , Sb 5+ , Sn 2+ , Sn 4+ ). Tablice za odvajanje i dokazivanje katjona I-e i II-e analitičke grupe. Taloženje i rastvaranje teško rastvornih soli slabih kiselina. Zadaci: Taloženje i rastvaranje sulfida.

6. Za šestu sedmu i osmu vežbu: Analiza kompleksnog materijala (legure, rude, silikata, krečnjaka itd.). Osnovni pojmovi o hromatografskoj analizi.

LITERATURA:

1. R.Igov, Analitičke hemija (teorijski osnovi), Niš 1997.

2. J.Savić, M.Savić, Osnovi analitičke hemije (klasične metode), Sarajevo 1987.

3. T.Janjić, Teorijski osnovi analitičke hemije, Beograd 1980.

4. S.Jovanović, M.Jovanović, Kvalitativna hemijska analiza, Beograd 1985.

5. M.Jovanović, B.Vučurević, Kratak kurs analitičke hemije (Semimikro kvalitativna analiza), Beograd 1977.

6. M.Sikirica, Stehiometrija, Zagreb 1979.

7. Z.Golbraih, Zbornik zadač i upražnenii po himii, Moskva 1984.