Реферат: Компьютерное моделирование комплексометрического титрования с учетом побочных реакций - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Компьютерное моделирование комплексометрического титрования с учетом побочных реакций

Банк рефератов / Химия

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 58 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

Компьютерное моделир ование комплексометрического титрования с учетом побочных реакций Д.В. Калашников, В.И. Вершинин, Е.А. Петрук, Омский государственный универси тет, кафедра аналитической химии и химии нефти При разработке новых методик анализа компьютерное моделирование позво ляет по виду рассчитываемой кривой титрования априорно оценить его осу ществимость в заданных условиях. Контролируя высоту скачка на кривой, мо жно также оптимизировать эти условия с целью повышения точности и селек тивности анализа. Основные публикации в данной области посвящены легко моделируемым реакциям нейтрализации и осаждения. Лишь несколько работ ( например [1,2]) связаны с комплексометрией, однако соответствующие програм мы основаны на очень упрощенных моделях, не учитывающих возможности сту пенчатого комплексообразования между металлом М и лигандом (титрантом ) Y, маскирования металла посторонним лигандом R и некоторых других процес сов. Поэтому известные программы применимы только для частного случая (т итрования комплексонами в отсутствие маскирующих веществ). В ходе настоящей работы планировалось: построить общую модель процесса, приближенную к реальным условиям комплексометрического титрования; ра зработать алгоритм расчетов по этой модели, не связанный с применением у словных констант; составить соответствующую программу для IBM-совместимы х компьютеров и проверить ее, сопоставляя результаты компьютерного экс перимента с данными потенциометрического титрования. По нашему мнению, необходимым и достаточным приближением к эксперимент у можно считать следующую модель. Пусть в растворе с произвольным и изве стным значением рН присутствуют ионы металла М и может присутствовать м аскирующее вещество R. В ходе титрования вводится раствор лиганда Y, приче м образуется равновесная смесь комплексов вида MYi. Ионы М могут участвова ть в реакции ступенчатого гидролиза и дают с R смесь комплексов вида MRi, а R и Y могут протонироваться, вплоть до соотношения 1:6. При этом протонированн ые частицы не реагируют с М, а гидроксокомплексы М не реагируют с Y и R. Други е компоненты в системе отсутствуют или не участвуют в химических процес сах. Осадки, смешанные и двуядерные комплексы не образуются. Титрование идет в водном растворе при постоянной температуре, при нулевой ионной си ле и неизменном значении рН. При добавлении титранта равновесие в раство ре устанавливается мгновенно; константы равновесий и начальные общие к онцентрации компонентов известны. Реализация такой модели традиционным способом, то есть с помощью условн ых констант [3], в общем случае невозможна: величина [R], необходимая для их вы числения, заранее не известна и меняется по ходу титрования. Условие мат ериального баланса по М, R и Y, примененное к вышеописанной модели, приводи т к системе из трех уравнений, а именно: 1.1; 1.2; 1.3. После подстановки констант и алгебраических преобразований получается сист ема из трех уравнений с тремя неизвестными [M], [R] и [Y], пригодная для численно го решения: 2.1; 2.2; 2.3. Здесь КY и КR - общие константы устойчивости комплексов металла с титрантом и с м аскирующим веществом; КHY и КHR - константы протонирования лигандов Y и R, одно значно связанные с соответствующими константами кислотности; КOH - конст анты гидролиза металла. В программе "MODELCOM" (ОмГУ, 1996-1998) решение данной системы уравнений осуществляетс я с использованием метода покоординатного спуска на первом этапе и мето да Ньютона-Канторовича для уточнения решения. Это позволяет обеспечить гарантированную сходимость на множестве допустимых входных параметро в при достаточно простом алгоритмическом оформлении и высокой скорост и вычислений: машины на базе процессора i80386DX-40 рассчитывают кривую титрова ния в течение нескольких секунд. Пользовательский интерфейс программы организован в соответствии с принципами "COMMON USER ACCESS", предусмотрены режимы те матической и контекстной помощи. Ри с. 1. Кривые титрования ионов серебра различными лигандами: 1 - тиосульфат, 0,10 М; 2 - то же, СNHз = 1,0 М; 3 - комплексон III, 0,10 M; 4 - то же, СNHз = 0,10 М СAg = 0,10 M; VAg = 20 мл; рН 8 Входн ыми параметрами являются: начальная концентрация металла (С0), концентра ция титранта (СT) и его максимальный объем, начальный объем титруемого рас твора (V0) и шаг ввода титранта. Учет побочных реакций требует ввода рН раст вора и общей концентрации маскирующего вещества. Логарифмы констант уч итываемых равновесий вводятся пользователем вручную либо запрашивают ся в банке данных. Основной расчетной процедурой программы является пос троение интегральной и дифференциальных кривых титрования, то есть фун кций вида рМ = f(V), dpM/dV = f(V) и d2pM/dV2 = f(V). При этом учитывается разбавление раствора в хо де титрования. Предусмотрены расчет величины pM для любого момента титро вания, исследование дифференциальной кривой на наличие экстремумов, по лучение данных по точкам эквивалентности, скачкам титрования и составу титруемых комплексов. Возможны одновременное построение на экране тре х кривых титрования, отличающихся друг от друга по набору входных параме тров, и выдача на печать результатов расчета и/или графиков. На рис.1 показаны полученные компьютером кривые титрования ионов серебр а с применением лигандов различной дентатности. Как и следует из теорети ческих соображений, на кривых проявляются как один (комплексон III), так и не сколько (тиосульфат) скачков. ЭВМ прогнозирует, что при введении маскиру ющих веществ (например, аммиака) должен происходить сдвиг скачка, уменьш ение его высоты, исчезновение одного или даже всех скачков (это зависит о т относительной устойчивости разных MYi и MRi, а также величины избытка R). Есте ственно, исчезновение или сдвиг скачка указывают на неприемлемость соо тветствующих условий анализа. Так как количественный расчет кривых титрования в подобных случаях упр ошенными способами [1-3] провести нельзя, то для проверки правильности рабо ты программы и адекватности выбранной нами модели сопоставляли некото рые кривые, рассчитанные с помощью программы Modelcom, с данными потенциометри ческого титрования тех же металлов в тех же условиях. Титрование вели пр и (20 2)0C, контролируя потенциал серебряного электрода на приборе рН-673 с погрешностью, меньшей 5 мВ, и усредняя данные по 3-5 параллельн ым опытам. Значения потенциалов переводили в значения pM по предваритель но построенному градуировочному графику. Для серебряного электрода эл ектродная функция была строго линейной в области от pAg=0 до pAg=6. Затем строили кривые потенциометрического титрования в координатах рМ = f (V). Как видно из рис.2, "потенциометрические" кривые в основном совпадают с кри выми титрования, рассчитанными ЭВМ по нашей программе для тех же процесс ов и тех же условий анализа. Так, в точке эквивалентности при титровании 0,01 М AgNO3 глицином величина рAg оказалaсь: по потенциометрическим данным - 4,2, по ре зультатам компьютерного моделирования - 3,5; соответственно при титрован ии 0,0010 М AgNO3 комплексоном III - 5,6 и 4,9. Невелики (менее 10%) и расхождения по объему тит ранта, соответствующему точке эквивалентности. Отмеченные расхождения можно объяснить не только случайными погрешностями эксперимента, но и н еточностью взятых из справочника [4] значений констант, а также неполното й модели. Пренебрежение кинетикой комплексообразования, протонировани ем комплексов и некоторыми другими эффектами второго порядка при модел ировании химических реакций пока представляется неизбежным: в литерат уре очень мало справочных данных по соответствующим равновесиям и конс тантам скорости. Очевидно, подтверждение работоспособности программы Modelcom позволяет пере йти к применению ее для компьютерной оптимизации реальных методик анал иза, а также к использованию этой программы в учебном процессе при изуче нии студентами университетского курса аналитической химии. Однако эти вопросы требуют отдельного расмотрения. Рис. 2. Р ассчитанные (а) и полученные по потенциометрическим данным (б) кривые ком плексонометрического исутствии аммиака: 1 - без аммиака; 2 - СNHз = 0,0010 М ; 3 - СNHз = 0,010 М; СAg = 0,0010 М; VAg = 20 мл; pH 10 А вторы благодарят за участие в эксперименте С.А. Берестову, а также И.В. Вла сову и Р.Ю. Симанчева - за ценные консультации и замечания. Список литературы К ачин С.В., Волкова В.Г., Щеглова Н.В. Расчет кривых титрования на ЭВМ "Электро ника-60": Метод. указ. для студ. Красноярск: Изд-во КГУ, 1984. 30 с. Гармаш А.В., Барбалат Ю.А. Комплекс обучающих программ для ПЭВМ. М., Изд-во МГ У, 1991. 69 с. Шварценбах Г., Флашка Г. Комплексометрическое титрование. М.: Химия, 1970. 286 с. Лурье Ю.Ю. Справочник по аналитической химии. М.: Химия, 1989. 448 с. Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.omsu.omskreg.ru/
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
- Петрович, ты почему не закусываешь, а занюхиваешь?
- Я на диете.
Бакуткин
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по химии "Компьютерное моделирование комплексометрического титрования с учетом побочных реакций", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru