TU Chemnitz: Naturwissenschaften: Institut für Chemie: Anorganische Chemie

Praktischer Umgang mit Chemikalien, Laborsicherheit, allgemeines Einführungspraktikum, Grundlagen des Arbeitens in einem chemischen Laboratorium, Erarbeiten des anorganischen Trennungsganges, qualitative und quantitative Elementbestimmungen

Gliederung der Vorlesung

1. Einführung
1.1. Gegenstand der Wissenschaftsdisziplin Chemie
1.2. Gegenstand der Analytik

2. Grundlagen der Analytik
2.1. Analytische Grundprobleme
2.1.1. Elementanalytik
2.1.1.1. Qualitative Analyse
2.1.1.2. Quantitative Analyse
2.1.2. Prozeßanalytik
2.1.3. Verteilungsanalytik
2.1.4. Strukturanalytik
2.2. Analytischer Prozeß
2.3. Analysenprinzip
2.4. Analysenmethode
2.5. Analysenverfahren

3. Gewinnung und Bewertung analytischer Informationen
3.1. Historische Entwicklung
3.2. Arbeitstechniken in der Lösungsanalyse
3.3. Analytisch nutzbare chemische Reaktionen
3.4. Spezifität von Reagenzien
3.5. Nachweisvermögen analytischer Reaktionen
3.5.1. Meßwert- und Meßverfahrenscharakterisierung
3.5.2. Blindwert
3.5.3. Nachweisgrenze
3.5.4. Erfassungsgrenze
3.5.5. Grenzkonzentration
3.5.6. Empfindlichkeit

4. Vorproben, Lösen und Aufschlüsse von Analysenproben
4.1. Vorproben
4.1.1. Flammenfärbung
4.1.2. Borax- bzw. Phosphorsalzperle
4.1.3. Lötrohrprobe
4.1.4. Erhitzen im Glühröhrchen
4.1.4.1. Trockenes Erhitzen im Glühröhrchen
4.1.4.2. Erhitzen im Glühröhrchen mit Natrium
4.1.4.3. Sublimieren mit Ammoniumchlorid
4.1.5. Erhitzen mit Schwefelsäure
4.1.5.1. Erhitzen mit verdünnter Schwefelsäure
4.1.5.2. Erhitzen mit konzentrierter Schwefelsäure
4.1.5.3. Lösen in konzentrierter Schwefelsäure
4.1.5.4. Abrauchen mit konzentrierter Schwefelsäure
4.1.6. Spezielle Vorproben
4.1.6.1. Oxidationsschmelze
4.1.6.2. Marsh'sche Probe
4.1.6.3. Leuchtprobe
4.1.6.4. Verreiben mit Kaliumhydrogensulfat
4.1.6.5. Thenards Blau-Reaktion
4.1.6.6. Rinmans Grün-Reaktion
4.1.6.7. Hepar-Probe
4.1.6.8. Hempel-Probe
4.1.6.9. Fluoridnachweise
4.1.6.9.1. Ätzprobe
4.1.6.9.2. Kriechprobe
4.1.6.9.3. Wassertropfenprobe
4.1.6.10. Erhitzen mit Alkalien

4.2. Lösen
4.3. Aufschlüsse (Schmelzaufschlüsse)
4.3.1. Soda-Pottasche-Aufschluß
4.3.2. Kaliumhydrogensulfataufschluß
4.3.3. Oxidationsschmelze
4.3.4. Freiberger Aufschluß
4.3.5. Ätznatron- bzw. Ätzkaliaufschluß
4.3.6. Kaliumcyanidaufschluß
4.3.7. Flußsäureaufschluß
4.3.8. Zink und Schwefelsäure

5. Trennungsgänge

5.1. Einteilung analytischer Gruppen
5.2. Prinzipien der Kationentrennung
5.3. Entfernung von Störionen
5.4. Kationentrennungsgänge
5.4.1. Salzsäuregruppe (HCl-Gruppe)
5.4.2. Reduktionsgruppe
5.4.3. Schwefelwasserstoffgruppe (H2S-Gruppe)
5.4.3.1. bei Abwesenheit seltener Elemente
5.4.3.2. bei Anwesenheit seltener Elemente
5.4.4. Ammoniakgruppe (NH3-Gruppe)
5.4.4.1. bei Abwesenheit seltener Elemente
5.4.4.2. bei Anwesenheit seltener Elemente (Urotropin-Gruppe)
5.4.5. Ammoniumsulfidgruppe ((NH4)2S-Gruppe)
5.4.6. Ammoniak- und Ammoniumsulfidgruppe
5.4.7. Ammoniumcarbonatgruppe ((NH4)2CO3-Gruppe)
5.4.8. Lösliche Gruppe
5.5. Anionengruppennachweise
5.6. Anionentrennungsgänge
5.6.1. Calciumnitratgruppe (Ca(NO3)2-Gruppe)
5.6.2. Bariumnitratgruppe (Ba(NO3)2-Gruppe)
5.6.3. Zinknitratgruppe (Zn(NO3)2-Gruppe)
5.6.4. Silbernitratgruppe (AgNO3-Gruppe)
5.6.5. Lösliche Gruppe

6. Kennzeichnung der Zusammensetzung von Stoffmischungen
6.1. Lösungen
6.2. Größen zur Stoffcharakterisierung
6.2.1. Extensitätsgrößen
6.2.2. Intensitätsgrößen
6.2.3. Zusammenhänge zwischen Extensitätsgrößen und Intensitätsgrößen
6.3. Zusammensetzungsgrößen für Stoffmischungen
6.3.1. Verhältnisgrößen
6.3.2. Konzentrationsgrößen
6.3.2.1. Massenkonzentration
6.3.2.2. Volumenkonzentration
6.3.2.3. Stoffmengenkonzentration
6.3.2.4. Äquivalentkonzentration
6.3.2.5. Aktivität (Stoffmengenaktivität)
6.3.2.6. Ionenstärke
6.3.2.7. Theorie der starken Elektrolyte
6.3.3. Molalität
6.3.4. Partialdruck
6.3.5. Umrechnung von Zusammensetzungsgrößen

6.4. Mischen und Verdünnen von Lösungen
6.4.1. Mischungsgleichung
6.4.2. Mischungskreuz
6.4.3. Herstellung von Vergleichslösungen
6.5. Aufstellung von Vergleichskurven

7. Reaktionstypen (der anorganischen Chemie)
7.1. Ionenkombinationsreaktionen
7.1.1. Elektrolytische Dissoziationsreaktionen
7.1.2. Neutralisationsreaktionen
7.1.3. Fällungsreaktionen
7.1.4. Komplexbildungsreaktionen
7.2. Elektronenaustauschreaktionen
7.2.1. Redoxbegriff
7.2.2. Einfache Redoxreaktionen
7.2.3. Komplexe Redoxreaktionen in wäßrigen Lösungen
7.2.4. Redoxamphoterie
7.2.5. Redoxdisproportionierung
7.2.6. Synproportionierung
7.2.7. Ungewöhnliche Redoxreaktionen
7.2.8. Formalismus und Reaktionsmechanismen von Redoxreaktionen
7.3. Elektrolytgleichgewichte und Massenwirkungsgesetz (MWG)

8. Säure - Base - Gleichgewichte
8.1. Autoprotolyse des Wassers
8.2. Berechnung des pH-Wertes wäßriger Lösungen sehr starker Säuren und Basen unter Vernachlässigung der Autoprotolyse des Wassers
8.3. Berechnung des pH-Wertes wäßriger Lösungen von schwachen Säuren und Basen unter Vernachlässigung der Autoprotolyse des Wassers
8.4. Berechnung des pH-Wertes wäßriger Lösungen von mittelstarken Säuren und Basen unter Vernachlässigung der Autoprotolyse des Wassers
8.5. Berechnung des pH-Wertes wäßriger Lösungen von (beliebigen) Säuren und Basen unter Berücksichtigung der Autoprotolyse des Wassers
8.6. Berechnung des pH-Wertes wäßriger Lösungen von (beliebigen) Säuren und Basen unter Berücksichtigung der Aktivitätskoeffizienten
8.7. Pufferlösungen
8.8. Berechnung des pH-Wertes wäßriger Salzlösungen protolysierender (schwacher) Säuren und Basen
8.9. Berechnung des pH-Wertes von Säuregemischen

9. Fällungsgleichgewichte
9.1. Berechnung der Sättigungskonzentration
9.2. Berechnung der Konzentration des Fällungsmittels bei quantitativer Fällung
9.3. Berechnung der Konzentration des Fällungsmittels für den Fällungsbeginn
9.4. Berechnung der Löslichkeit eines schwerlöslichen Niederschlages
9.5. Berechnung der (nicht fällbaren) (Rest)Konzentration imÜberschuß eines Fällungsmittels bestimmter Konzentration
9.6. Gravimetrisches Analysenprinzip
9.7. Berechnung gravimetrischer Analysen
9.8. Theorie der Ba2+||Sr2+||Ca2+-Trennung (Ammoniumcarbonat - Gruppe)
9.8.1. Ba2+||Sr2+-Trennung
9.8.1.1. Quantitative Abtrennung des BaCrO4
9.8.1.2. Fällungsbeginn des SrCrO4
9.8.1.3. Quantitative Abtrennung von SrCrO4
9.8.1.4. Trennergebnis
9.8.2. Sr2+||Ca2+-Trennung
9.8.2.1. Prüfung auf Sr2+-Ionen
9.8.2.2. Quantitative Abtrennung von SrSO4
9.8.3. Nachweis von Ca2+-Ionen
9.8.3.1. Fällungsbeginn
9.8.3.2. Vollständige Fällung

10. Titrimetrie
10.1. Gliederung titrimetrischer Verfahren
10.2. Titrationsarten
10.3. Analysenfunktionen der Titrimetrie
10.4. Säure - Base - Titrationen (Neutralisationstitrationen)
10.5. Fällungstitrationen
10.6. Komplexbildungstitrationen
10.7. Redoxtitrationen
10.7.1. Oxidimetrie
10.7.1.1. Permanganometrie
10.7.1.2. Dichromatometrie
10.7.1.3. Cerimetrie
10.7.1.4. Bromatometrie
10.7.2. Reduktometrie
10.7.2.1. Ferrometrie
10.7.3. Iodometrie
10.8. Titrimetrische Kennzahlermittlung
10.8.1. Wasserhärte
10.8.2. Sauerstoffgehalt
10.8.3. Sauerstoffbedarf

11. Komplexgleichgewichte
11.1. Stabilität von Komplexen
11.2. Komplexreaktionen
11.3. Analytische Anwendungen
11.3.1. Auflösung schwerlöslicher Niederschläge
11.3.2. Farbreaktionen und Farbvertiefung
11.3.2. Maskierung (innere Trennung)
11.3.4. Kombination von Maskierung und Redoxreaktionen
11.3.5. Theorie der Cu2+||Cd2+-Trennung