Otázky pre magisterské štátne skúšky z predmetu Pokročilá analytická
chémia 2011/2012
1. Základné pojmy v potenciometrii. Vysvetlite pojmy: poločlánok (elektróda),
galvanický článok (s prevodom, bez prevodu), oxidačno-redukčný potenciál,
štandardný a formálny potenciál, elektromotorické napätie. Nernstova rovnica,
Nernstova – Petersova rovnica. Elektródy 1. a 2. druhu, oxidačno-redukčné elektródy,
membránové elektródy, iónovoselektívne elektródy. Referenčné elektródy
(kalomelová elektróda, chloridostrieborná elektróda).
2. Priama a nepriama potenciometria. Sklená elektróda – konštrukcia, závislosť
potenciálu sklenej elektródy od pH. Alkalická chyba sklenej elektródy. Meranie pH,
štandardy na meranie pH. Meranie aktivity iných iónov. Interferencie iných iónov.
Potenciometrické titrácie. Voľba indikačnej a referenčnej elektródy pre titrácie a)
neutralizačné, b) oxidačno-redukčné, c) zrážacie (napr. chloridy argentometricky).
Indikácia konečného bodu titrácie. Od čoho závisí veľkosť zmeny potenciálu
v ekvivalentnom bode potenciometrickej titrácie (zvoľte príklad).
3. Voltampérometria. Základné zapojenie vo voltampérometrii. Voltampérometrické I –
E krivky. Polarografia. Limitný prúd. Polvlnový potenciál. Iľkovičova rovnica –
vysvetlenie veličín ovplyvňujúcich limitný prúd.
4. Voltampérometrické prúdy. Difúzny prúd. Cottrellova rovnica. Migračný prúd.
Úloha základného elektrolytu. Kapacitný prúd. Možnosti zlepšenia pomeru medzi
difúznym
a kapacitným
prúdom.
Mikroelektródy.
Analytické
využitie
voltampérometrie a polarografie – kvantitatívna a kvalitatívna analýza. Metóda
kalibračnej krivky. Metódy štandardného prídavku.
5. DC a cyklická voltampérometria. Voltampérometria s lineárnym skenom na
stacionárnej elektróde. Tvar I – E krivky pre reverzibilú a ireverzibilnú elektódovú
reakciu. Cyklická voltampérometria a jej možnosti pri skúmaní reverzibility
elektródového deja a mechanizmu elektrochemických reakcií (zvoľte príklad).
6. Chronopotenciometria. Princíp chronopotenciometrie. Sandova rovnica. Závislosť
chronopotenciometrického prechodového času od koncentrácie. Využitie
chronopotenciometrie.
7. Coulometria. Rozdelenie coulometrie podľa riadenej veličiny. Coulometria s
konštantným potenciálom, určenie náboja, Fradayov zákon. Coulometrické titrácie,
generovanie titračného reagentu, indikácia konca titrácie. Porovnanie coulometrickej a
štandardnej volumetrickej titrácie.
8. Rozpúšťacia („stripping“) voltampérometria a chronopotenciometria. Princíp
rozpúšťacej voltampérometrie (2 kroky). Tvar záznamu metódy. Druhy nahromadenia
(akumulácie) elektroaktívnej látky na elektróde. Adsorpčná rozpúšťacia
voltampérometria. Porovnanie rozpúšťacej voltampérometrie s inými technikami
z hľadiska medze stanovenia.
9. Základy absorpčnej a emisnej spektrometrie. Oblasti elektromagnetického spektra,
energia elektromagnetického žiarenia. Vlnová dĺžka, vlnočet, kmitočet. Zmeny v
atómoch resp. molekulách pri absorpcii/excitácii žiarenia v jednotlivých oblastiach
spektra (od rádiofrekvenčnej po roentgenovú). Transmitancia, absorbancia.
10. Absorpčná spektrofotometria vo viditeľnej a UV oblasti. Elektrónové absorpčné
spektrá, elektrónové prechody, intenzita absorpčných pásov (dovolené a zakázané
prechody). Lambertov-Beerov zákon. Základné prvky inštrumentácie (zdroj,
monochromátor, kyveta, detektor).
11. Infračervená spektrometria. Zmeny stavov molekúl v IČ spektrometrii, výberové
pravidlo. Druhy valenčných a deformačných vibrácií. IČ spektrum, oblasť
skupinových vibrácií, oblasť odtlačkov prstov. FT IR - IČ spektrometria s Fourierovou
transformáciou. Využitie IČ spektrometrie.
12. Ramanova spektrometria. Rayleighov rozptyl žiarenia. Ramanov rozptyl, Stokesove
a anti-Stokesove pásy. Výberové pravidlo. Porovnanie IČ a Ramanovej spektrometrie
(aktívne vibrácie v molekule CO 2 alebo H 2 O). Zdroj žiarenia v Ramanovej
spektrometrii.
13. Nukleárna magnetická rezonancia. Magnetický moment a spin jadier prvkov, počet
možných orientácií jadra v magnetickom poli, jadrá 1H a 13C, rozdiel energetických
hladín, relaxácia. Spektrá 1H NMR: chemický posun, spinovo-spinová interakcia,
počet ekvivalentných jadier, integrovaný záznam. Rozdiely medzi 1H NMR a 13C
NMR. Využitie NMR spektrometrie.
14. Atómová absorpčná spektrometria. Podmienka absorpcie žiarenia, rezonančné
čiary. Zdroje žiarenia v AAS, základné spôsoby atomizácie vzorky,
monochromatizácia a detekcia žiarenia. Analytické využitie AAS.
15. Atómová emisná spektrometria. Energia voľných atómov a emitovaného žiarenia.
Spôsoby budenia vzorky, ICP spektrometria, plameňová fotometria, porovnanie
zložitosti spektier pri rôznych spôsoboch budenia. Kvalitatívna analýza. Kvantitatívna
analýza pri ICP a pri iných spôsoboch budenia. Spôsoby monochromatizácie žiarenia,
kvantometre.
16. Rozdelenie chromatografických metód. Rozdelenie podľa skupenstva mobilnej
fázy. Rozdelenie podľa experimentálneho usporiadania stacionárnej fázy. Rozdelenie
podľa separačného princípu. Rozdelenie podľa spôsobu dávkovania a uskutočnenia
analýzy. Porovnajte rozdeľovaciu, adsorpčnú, ionexovú, gélovú a afinitnú
chromatografiu. Chromatografia na normálnych fázach, chromatografia na obrátených
fázach. Voľba stacionárnej fázy podľa molekulovej hmotnosti analytu. Voľba
stacionárnej fázy pre analyty ionizovateľné vo vode.
17. Retenčné charakteristiky v kolónovej chromatografii a separačná účinnosť.
Redukovaný retenčný (elučný) čas, redukovaný retenčný objem, retenčný faktor.
Retenčný (elučný) pomer. Retenčné (elučné) indexy v LC, Kovátsove indexy v GC.
Separačná účinnosť, teoretická priehradka, výškový ekvivalent teoretickej priehradky,
počet teoretických priehradiek z chromatogramu, van Deemterova rovnica - rozbor
príspevkov. Separácia 2 zložiek - rozlišovací faktor (rozlíšenie).
18. Plynová chromatografia - experimentálne usporiadanie. Súčasti plynového
chromatografu. Pohyblivá fáza v GC. Spôsoby dávkovania vzorky. Kolóny v GC
(náplňové, kapilárne). Detektory v GC (plameňovo-ionizačný, tepelno-vodivostný,
hmotnostný detektor, a i.). Chromatografia plyn - kvapalina. Chromatografia plyn tuhá látka. Spojenie GC - MS.
19. Kvapalinová chromatografia. Klasická a vysokoúčinná kvapalinová chromatografia.
Porovnanie kvapalinovej chromatografie s plynovou chromatografiou z hľadiska
interakcií analytu so stacionárnou a mobilnou fázou. Adsorpčná kvapalinová
chromatografia, adsorbenty. Rozdeľovacia kvapalinová chromatografia, normálne a
obrátené fázy. Izokratická a gradientová elúcia. Detektory v kvapalinovej
chromatografii, detektor diódového poľa.
20. Ionexová kvapalinová chromatografia. Princíp ionexovej chromatografie. Ionexy štruktúra matrice, funkčné skupiny. Katexy a anexy. Klasifikácia katexov. Klasifikácia
anexov. Výmenná kapacita iónomeniča. Výber mobilnej fázy, vplyv pH. Detektory v
ionexovej chromatografii. Využitie iónomeničov v praxi.
21. Chromatografia v plošnom usporiadaní. Papierová chromatografia. Tenkovrstvová
chromatografia, vysokoúčinná tenkovrstvová chromatografia. Výber mobilnej a
stacionárnej kvapaliny, práca s obrátenými fázami. Spôsoby kvalitatívnej analýzy,
retenčný (retardačný) faktor. Alternatívy kvantitatívnej analýzy.
22. Elektromigračné separačné metódy. Princíp elektroforézy, elektroforetická
pohyblivosť. Elektroforéza v plošnom usporiadaní. Kapilárna elektroforéza a jej
techniky. Základný princíp izotachoforézy. Vodiaci a koncový elektrolyt. Gradient
potenciálu v jednotlivých zónach. Samozaostrujúci efekt. Izotachoforeogram kvalitatívna a kvantitatívna analýza.
Download

Otázky na štátne záverečné skúšky z Pokročilej analytickej chémie