Чтобы посмотреть этот PDF файл с форматированием и разметкой, скачайте его и откройте на своем компьютере.
Занятие 1
«Оптические методы анализа
»
1.
УКАЖИТЕ, КАКОЕ ИЗ НИЖЕПЕРЕЧИСЛЕННЫХ ВЫРАЖЕНИЙ
ХАРАКТЕРИЗУЕТ СВЯЗЬ
МЕЖДУ КОЭФФИЦИЕНТОМ ПРОПУ
С-
КАНИЯ (Т, %) И ОПТИЧЕСКОЙ ПЛОТНОСТЬЮ (А):
1 А = 2
–
ln
T;
2 А = 2
–
lg
T;
3 А =
–
lg
T;
4 А = 2
⋅
lg
T.
2.
КАКОЙ
ФАКТОР НЕ ВЛИЯЕТ НА ВЕЛИЧИ
НУ МОЛЯРНОГО К
О-
ЭФФИЦИЕНТА ПОГЛО
ЩЕНИЯ?
1
.
ТЕМПЕРАТУРА;
2. ДЛИНА ВОЛНЫ ПРО
ХОДЯЩЕГО СВЕТА;
3. КОНЦЕНТРАЦИЯ РАС
ТВОРА;
4
.
ПРИРОДА ВЕЩЕСТВА.
3.
В КАКИХ ЕДИНИЦАХ ВЫРАЖАЕТСЯ МОЛЯРНЫЙ КОЭФФ
И-
ЦИЕНТ ПОГЛОЩЕНИЯ, ЕСЛИ КОНЦЕНТРАЦ
ИЯ ВЫРАЖЕНА В
МКГ/СМ
3
?
1 СМ
2
/МКГ;
2 СМ
-
1
/МКГ;
3 МКГ/СМ
2
;
4 СМ
3
/МКГ.
4.
УКАЖИТЕ, В КАКИХ СЛУЧАЯХ СОХРАНЯЕ
ТСЯ ЛИНЕЙНАЯ З
А-
ВИСИМОСТЬ ОПТИЧЕ
СКОЙ ПЛОТНОСТИ ОТ КОНЦЕНТРАЦИИ:
1 СОСТАВ АНАЛИЗИРУЕМОГО РАСТВОРА С РАЗБАВЛЕНИЕМ НЕ
ИЗМЕНЯЕТСЯ;
2 ПРИ РАЗ
БАВЛЕНИИ РАСТВОРА ПРОИСХОДИТ
ГИДРОЛИЗ ОПР
Е-
ДЕЛЯЕМОГО ВЕЩЕ
СТВА;
3 ПРИ РАЗБАВЛЕНИИ РАСТВОРА ПРОИСХОДИТ ДИССОЦИАЦИЯ
ОПРЕДЕЛЯЕМОГО ВЕЩЕСТВА, НАПРИМЕР,
Fe
(SCN)
3
↔ F
e
(SCN)
2
+SCN
-
;
4 С ИЗМЕНЕНИЕМ
р
Н РАСТВОРА ПРОИСХОДИТ
СМЕЩЕНИЕ
РАВНОВЕСИЯ, НАП
РИ
МЕР: 2СRO
4
2
-
+2H+↔ CR
2
O
7
2
-
+H
2
O.
5.
СООТНЕСИТЕ УЗЛЫ ПРИБОРОВ, ПРИМЕНЯЕМЫ
Х ДЛЯ АН
А-
ЛИЗА ПО СВЕТОПОГЛО
ЩЕНИЮ, ИХ НАЗНАЧЕНИЮ:
1 МОНОХРОМА
ТОР
А СОЗДАНИЕ ПАРАЛЛЕЛЬНОГО
ЛУЧА СВЕТА, ИЗ
МЕНЕНИЕ
Н
А
ПРАВЛЕНИЯ
СВЕТА
2 ФОТОЭЛЕМЕНТЫ
И ФОТОУ
М-
Н
ОЖИ
ТЕЛИ
Б
ПР
ОПУСКАНИЕ ИЗЛУЧЕНИЯ С
ЗАДАННОЙ ДЛИ
НОЙ ВОЛНЫ
3 СИСТЕМА ЛИНЗ,
ЗЕРКАЛ И ПРИЗМ
В ИСТОЧНИК
Е
ИЗЛУЧЕНИЯ
В ИСТОЧНИК ИЗЛУЧЕНИЯ
4 ВОЛЬФРАМОВЫЕ
ЛАМПЫ
Н
А
КАЛИ
ВАНИЯ, РТУТНЫЕ И
В
О-
Д
О
РОДНЫЕ ЛАМ
ПЫ
Г ПРИЁМ ИЗЛУЧЕНИЯ,
ПРЕОБРАЗОВАНИЕ СВЕТО
-
ВОГО ПОТОКА В ФОТОТОК
6.
ИНФРАКРАСНАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ ИЗУЧАЕТ УЧАСТОК
ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО СПЕКТРА В ИНТЕРВАЛЕ:
1 ≈200
–
400 НМ;
2 ≈200
–
760 НМ;
3 ≈400
–
760 НМ;
4 ≈760
–
1000 НМ.
7
УКАЖИТЕ, НА ЧЁМ ОСНОВАН НЕФЕЛОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД
АНАЛИЗА:
1 ИСПОЛЬЗОВАНИИ ЗАВИСИМ
ОСТИ МЕЖДУ
ИНТЕНСИВНОСТЬЮ
СВЕТА, РАССЕИВАЕМОГО ЧАСТИЦАМИ ДИСПЕРСИОННОЙ
СИСТ
Е-
МЫ, И ЧИСЛОМ ЭТИХ ЧАСТИЦ;
2 ИСПОЛЬЗОВАНИИ ЗАВИСИМОСТИ МЕЖДУ О
СЛАБЛЕНИЕМ И
Н-
ТЕНСИВНОСТИ СВЕ
ТОВОГО ПОТОКА, ПРОХОДЯЩЕГО ЧЕРЕЗ
СВЕТОРАСС
ЕИВАЮЩУЮ СРЕДУ, ЗА СЧЁТ РАС
СЕИВ
АНИЯ СВЕТА
ЧАСТИЦАМИ ЭТОЙ СРЕДЫ, И ИХ КОНЦЕНТРАЦИЕЙ;
3 ИСПОЛЬЗОВАНИИ ЗАВИСИМОСТИ МЕЖДУ ПОКАЗАТЕЛЕМ СВ
Е-
ТОПРЕ
ЛОМЛЕНИЯ N
АНАЛИЗИРУЕМОГО РАСТВОРА И СОДЕРЖ
А-
НИЕМ Х ОПРЕДЕЛЯЕМОГО ВЕЩЕСТВА В ЭТОМ
РАСТВОРЕ;
4 ИСПОЛЬЗОВАНИИ ЗАВИСИМОСТИ МЕЖДУ
ИНТЕНСИВНОСТЬЮ
СВЕЧЕНИЯ ВЕЩЕ
СТВА, ВОЗНИКАЮЩЕГО ПРИ ЕГО ВОЗБУЖДЕНИИ
РАЗЛИЧНЫМИ ИСТОЧНИКАМИ ЭНЕРГИИ,
И КОНЦЕНТРАЦИЕЙ
О
П
РЕДЕЛЯЕМОГО ВЕЩЕСТВА В РАСТВОРЕ.
8
КАКОЕ ТИТРОВАНИЕ НЕОБХОДИМО ИСПОЛ
ЬЗОВАТЬ, КОГДА
НИ ОДИН ИЗ КОМПОНЕНТОВ НЕ ПОГЛОЩАЕТ СВЕТ В
Д
О-
С
ТУПНОЙ ОБЛАСТИ СПЕКТ
РА?
1 БЕЗИНДИКАТОРНОЕ;
2 ЗАМЕСТИТЕЛЬНОЕ;
3 ОБРАТНОЕ;
4 ИНДИКАТОРНОЕ.
9
ОПТИЧЕСКАЯ ПЛОТНОСТЬ РАСТВОРА ПРИ НЕКОТОРОЙ ДЛИНЕ
ВОЛНЫ РАВНА 0,562.
РАССЧИТАЙТЕ ПРОПУСКАНИЕ
ТОГО ЖЕ
РАСТВОРА, %.
1 25,14;
2 27,42;
3 17,88;
4 30,70.
10
РАССЧИТАЙТЕ
СРЕДНИЙ МОЛЯРНЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ П
О-
ГЛОЩЕНИЯ ε (ДМ
3
⋅
МОЛЬ
–
1
⋅
СМ
–
1
), ДЛЯ КИСЛЫХ И ВОДНЫХ
РАСТВОРОВ KМNO
4
ПРИ
λ =
528
нм
ПО СЛЕ
ДУЮЩИМ ЗНАЧ
Е-
НИЯМ МОЛЯРНОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ С И ОПТИЧЕСКОЙ ПЛО
Т-
НОСТИ А РАСТВОРОВ (
l
= 1 СМ).
C,
моль/л
·
10
4
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
А
0,24
0,36
0,48
0,60
0,72
0,84
1 4000;
2 2400;
3 6200;
4 5400.
11
МОЛЯРНЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ ПОГЛОЩЕНИЯ KМNO
4
ПРИ λ = 546
НМ РАВЕН 2420. ОП
ТИЧЕСКАЯ ПЛОТНОСТЬ ИССЛЕДУЕМОГО
РАСТВОРА В КЮВЕТЕ ТОЛЩИНОЙ СЛОЯ 2 СМ
РАВНА 0,80.
ЧЕМ
У РАВЕН Т(KМNO
4
/МN), Г/СМ
3
?
1
9,08·10
-
6
;
2 9,58·10
-
6;
3 7,36·10
-
6; 4 8,15·10
-
6.
12
ИОНЫ ЖЕЛЕЗА FE
3+
БЫЛИ ОБНАРУЖЕНЫ В РАСТВОРЕ С
РОДАНИДОМ АММОНИЯ NH
4
SCN В КОЛОРИМЕТРЕ ПОГР
У-
ЖЕНИЯ. ОДИНАКОВАЯ ИНТЕ
Н
СИВНОСТЬ ОКРАСКИ ДОС
-
ТИГНУТА ПРИ В
ЫСОТЕ СЛОЯ АНАЛИЗИРУЕМОГО РАСТВОРА 27,9
ММ
И СТАНДАРТА 30,3
ММ. ВЫЧИСЛИТЕ СОДЕРЖАНИЕ ИОНОВ
FE
3+
В РАСТВОРЕ, ЕСЛИ СТАНДАРТНЫЙ РАСТВОР
СОДЕРЖИТ 100
МГ/ДМ
3
ЖЕЛЕЗА.
1 93,0 МГ/ДМ
3
;
2 107,5 МГ/ДМ
3
;
3 8,37 МГ/ДМ
3
;
4 108,6 МГ/ДМ
3
.
13
РАССЧИТА
ЙТЕ МИНИМАЛЬНУЮ ОПРЕДЕЛЯЕМУ
Ю МАССУ
(МГ) ЖЕЛЕЗА(III) ПО РЕ
АКЦИИ С СУЛЬФОСАЛИЦИЛОВОЙ
КИСЛОТОЙ В АМ
МИАЧНОЙ СРЕДЕ ПРИ ИСПОЛЬЗОВА
НИИ
КЮВЕТЫ С ТОЛЩИНОЙ СЛОЯ L = 5 СМ; ОБЪЕМ ОКРАШЕНН
О
ГО
РАСТВОРА V = 5 СМ
3
; МОЛЯРНЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ ПОГЛОЩ
Е-
НИЯ РАВЕН 4000;
МИНИМАЛЬНАЯ ОПТИЧЕСКАЯ
ПЛО
Т-
НОСТЬ, ИЗМЕРЯЕМАЯ ПРИБОРОМ, СОСТАВЛЯЕТ 0,01.
1 1,548·10
-
4
;
2 1,396·10
-
4
;
3 1,389·10
-
7
;
4 2,840·10
-
4
.
14
МОЛЯРНЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ ПОГЛОЩЕНИЯ ЛЕКАРСТВЕНН
О-
ГО ПРЕПАРАТА РЕТИ
НОЛА АЦЕТАТА (С
22
Н
32
О
2
) В СПИРТ
О
ВОМ
РАСТВОРЕ
РАВЕН ε
= 50900 ПРИ λ = 326 НМ. РАС
СЧИТАЙТЕ
ОПТИМАЛЬНУЮ КОНЦЕНТРАЦИЮ В Г/ДМ
3
РЕТИНОЛА АЦЕТ
А-
ТА В СПИРТОВОМ
РАСТВОРЕ,
ЕСЛИ L = 1 СМ.
1 2,8·10
-
3
;
2 2,8·10
-
6
;
3 3,28·10
-
8
;
4 3,28·10
-
5
.
15
ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НИКЕЛЯ В КАТАЛИЗАТОРЕ ГИДР
ИР
О-
ВАНИЯ ЖИРОВ НАВЕСКУ
КАТАЛИЗАТОРА, РАВНУЮ 0,2150 Г,
РАСТВОРИЛИ, ДОВЕЛИ ДО МЕТКИ В МЕРНОЙ КОЛБЕ ВМ
Е-
СТИМОСТЬЮ 200 СМ
3
. К 10 СМ
3
ЭТОГО РАСТВОРА ДОБАВ
И-
ЛИ ТАРТРАТА КАЛИЯ
-
НАТРИЯ, АММИАК, ПЕРСУЛЬФАТ
АММОНИЯ, ДИМЕТИЛГЛИО
К
СИМ, ПОДОГРЕЛИ В
ТЕЧЕ
НИЕ 5
МИН, ОХЛАДИЛИ. ПО ГРАДУИРОВОЧНОМУ ГРАФИКУ ОПРЕД
Е-
ЛИЛИ, ЧТО В АНАЛИ
ЗИРУЕМОМ РАСТВОРЕ СОДЕРЖИТСЯ 2,1
МГ НИКЕ
ЛЯ. ОПРЕДЕЛИТЕ МАССОВУЮ ДОЛЮ НИ
КЕЛЯ В К
А-
ТАЛИЗАТОРЕ.
1 78,12 %;
2 39,06 %;
3 19,53 %;
4 9,77 %.
16
НАВЕСКУ СТАЛИ 0,2500 Г РАСТ
ВОРИЛИ В СМЕСИ КИСЛОТ.
РАСТВОР РАЗБАВИЛИ В МЕРНОЙ КОЛБЕ ВМЕСТИМОСТЬЮ 100
СМ
3
.
К 25 СМ
3
ПОЛУЧЕННОГО РАСТВОРА ДОБАВИЛИ
ДЛЯ
О
П
РЕДЕЛЕНИЯ ТИТАНА ПЕРОКСИД ВОДОРОДА, ФОСФОРНУЮ
КИСЛОТУ, РАЗБАВИЛИ
ДО 50 СМ
3
. ОПТИЧЕСКАЯ ПЛОТНОСТЬ
ПОЛУЧЕННОГО ЖЁЛТОГО РАСТВОРА РАВНА
0,220. К
ДРУГОЙ
ПОРЦИИ 25 СМ
3
ДОБАВИЛИ РАСТВОР, СОДЕ
РЖАЩИЙ 0,200 МГ
ТИТАНА И ОБРАБО
ТАЛИ АНАЛОГИЧНО ПЕРВОМУ РАСТВ
О
РУ.
ОПТИЧЕСКАЯ ПЛОТНОСТЬ ЭТОГО РАСТВОРА ОКАЗАЛАСЬ
РАВНОЙ 0,500. ЧЕМУ РАВНА МАССОВАЯ ДОЛЯ ТИТАНА В СТ
А-
ЛИ?
1 0,35 %;
2 0,40 %;
3 0,25 %;
4 0,06 %.
17
ВЫЧИСЛИТЕ МОЛЯРНЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ ПОГЛОЩЕНИЯ
КО
М
ПЛЕКСА МЕДИ, ЕСЛИ
ОПТИЧЕСКАЯ ПЛОТНОСТЬ РА
С-
ТВОРА, СОДЕРЖАЩЕГО 0,40 МГ МЕДИ В 250 СМ
3
ПРИ
l
= 1 СМ
РАВНА 0,150.
1 2400;
2 2400;
3 6000;
4 4800.
18
МОЛЯРНЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ ПОГЛ
ОЩЕНИЯ СВИНЦА С ДИТ
И-
ЗОНОМ ПРИ λ = 485 НМ РАВЕН 6,8·10
4
. ЧЕМУ РАВНА ОПТИЧ
Е-
СКАЯ ПЛОТНОСТЬ РАСТВОРА, СОДЕРЖ
А
ЩЕГО 3 МКГ P
b
O
2
В 5
СМ
3
ПРИ ИЗМЕРЕНИИ В 1
-
САНТИМЕТРОВОЙ КЮВЕТЕ?
1 0,451;
2 0,171;
3 0,603;
4 0,097.
19
ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ СТАНДАРТНО
ГО РАСТВОРА СОЛИ
CU
2+
1,7080 Г CUSO
4
·5H
2
O
РАСТВОРИЛИ В 1000 СМ
3
ВОДЫ. ИЗ
НЕГО ПРИ ДО
БАВЛЕНИИ АММИАКА ПОЛУЧИЛИ 10 ОК
РАШЕ
Н-
НЫХ РАСТВОРОВ, СОДЕРЖАЩИХ ОТ 1,00 ДО 10,00 СМ
3
СТА
Н-
ДАРТНОГО РАСТВОРА В
20,00 СМ
3
ВОДЫ.
ЗАТЕМ 0,7500 Г И
С-
СЛЕДУЕМОГО ВЕЩЕСТВА
РАСТВОРИЛИ В 250 СМ
3
ВОДЫ.
ПОСЛЕ
ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ 10,00 СМ
3
ЭТОГО РАСТВОРА С
АММИАКОМ И РАЗБАВЛЕНИЯ ДО 20,00 СМ
3
ИНТЕНСИВНОСТЬ
ОКРАСКИ ЕГО ОКАЗАЛАСЬ РАВНОЙ ИНТЕНСИВНОСТИ
О
К
РАСКИ
ВОСЬМОГО СТАНДАРТНОГО РАСТВОРА. ВЫЧИ
С-
ЛИ
ТЕ МАССОВУЮ ДОЛЮ (%
) МЕДИ В ИС
СЛЕДУЕМОМ ВЕЩ
Е-
СТВЕ.
Занятие 2
Контрольная работа по теме «ФОТОМЕТРИЯ»
1. Переведите данные измерения пропускания в оптические плотности:
а) 19.4%; б) 0.863; в) 27.2%; г) 4.51%; д) 0.1000; е) 79.8%
2. Пользуясь приведенными
данными, рассчитайте недостающие в
таблице величины:
Оптическая
плотность
А
Молярный
коэффициент
поглощения
ε
Толщина
слоя,
l
см
К
онцентрация
0.547
1.00
3.64*10
-
5
М
3688
2.50
6.51 мкг/мл (мол.
м
асса
200)
0.229
2.96*10
3
3.86*10
-
5
М
0.477
6121
1.00
М
0.581
4.27*10
3
1.50
мкг/мл (мол.
масса 254)
3. Пропускание раствора с конце
нтрацией 10 мкг/мл вещества,
измере
н-
ное в кювете длинной 1.3 см равно 22%. Рассчитайте
молярный
коэфф
и-
циент п
о
глощения вещества.
4. Пропус
кание раствора
KMnO
4
с концентрацией 4.48 мкг/мл
,
измере
н-
ное в кювете длинной 1 см при 520 нм, равно 0.309. Рассчитайте моля
р-
ный коэффициент поглощения.
5. Какое соединение
-
Co
(
SCN
)
4
(
ε
620
=103
) или
Co
(
H
2
O
)
6
2+
(
ε
530
=10) следует
выбрать для о
пределения «следов» (~10
-
4
моль/л) кобальта (
II
)?
6. Определить содержание меди (%) в 10 граммах о
б
разцах, 1.0000 г
которого растворили в мерной колбе вместимостью 100.0 мл. Оптическое
поглощение полученного раствора в кювете с толщиной сл
оя 3 см с
о-
ставило
0.675, а ε=4.5·10
4
.
7. Пропускание раствора с концентрацией 3.7500 мг в 100.0 мл,
измеренное в кювете длинной 1.50 см при 480 нм, равно 39.6%. Рассч
и-
тайте
молярный коэффициент поглощения этого вещества.
8. Молярный
коэффициент поглощения комплекса висмута (III) с
тиомочевиной равен 9.3·10
3
л·см
-
1
·моль
-
1
при 470 нм.
a) какова оптическая плотность 6.2·10
-
5
М раствора комплекса,
измере
н-
ная при 470 нм в кювете длинной 1 см?
b) каково пропускание этого раств
ора в процентах?
c) какова должна быть концентрация комплекса в растворе, чтобы опт
и-
ческая плотность равнялась найденной в п.(
а) при 470 нм и толщине слоя 5
см?
9. Молярный коэффициент поглощения комплекса FeSCN
2+
при 580 нм (в
максимуме поглоще
ния) равен 7.0·10
3
л·см
-
1
·моль
-
1
. Рассчитайте:
a) оптич
е
скую плотность 2.5·10
-
5
М раствора комплекса, измеренную
при 580 нм в кювете длинной 1 см,
b) оптическую плотность раствора с концентрацией в два раза большей,
чем в п.(а),
c) пропускание ра
створов с концентрацией, указанной в п.(а) и (б),
d) оптическую плотность раствора с концентрацией в два раза меньшей,
чем в п.(а).
10. К аликвотной части 25.0 мл раствора, содержащего 3.8000 мкг/мл
железа (III), добавили избыток KSCN и разбав
ил
и до конечного объема 50.0
мл.
Какова оптическая плотность полученного раствора, измеренная при 580
нм в кювете длиной 2.50 мл? Молярный коэффициент поглощения равен
7.00·10
3
л·см
-
1
·моль
-
1
.
11. Цинк (II) с лигандом L образует продукт, сильно погл
ощающий при
600 нм. При пятикратном и большем избытке L оптическая плотность зав
и-
сит
только от концентрации катиона. Ни цинк (II), ни L не поглощают при
600 нм. Оптическая плотность раствора, содержащего 1.6·10
-
4
М цинка (II) и
1.0·10
-
3
М
L, измеренная в к
ювете длиной 1 см при 600 нм, равна 0.464.
Рассчитайте:
a) пропускание этого раствора в процентах;
b) пропускание этого раствора в процентах при толщине слоя 2.50 см;
c) толщину слоя, необходимую для уравнивания оптической
плотности раствора
(а) с оптической плотностью раствора с концентр
а-
цией
комплекса 4.0·10
-
4
М и толщиной слоя 3 см.
12. Рассчитайте средний молярн
ый коэффициент поглощения ε
для ки
с-
лых и водных растворов KMnO4 при λ=528 нм по следующим значениям
моляр
ной концентрации с и оптической плотн
о
сти А
растворов (l=1.0 см).
С
·10
4
, моль/л
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
А
0.24
0.36
0.48
0.60
0.72
0.8413
Молярный коэффициент поглощения KMnO
4
при λ=546 нм равен 420
0
.
Оптическая плотность исследуемого р
аствора в кювете толщиной слоя 2 см
равна 0.80. Чему равен TKMnO
4
/Mn, г/см
3
?
13
. Рассчитайте минимальную определяемую массу (мг) железа (III) по
реакции с сульфосалициловой кислотой в аммиачной среде при использов
а-
нии
кюветы с толщиной слоя 5 с
м, объем окрашенного раствора V=5.0
см
3
, молярный коэффициент поглощения равен 4000, минимальная опт
и-
ческая
плотность, измеряемая прибором, составляет 0.01.
14
. Вычислите молярный коэффициент поглощения комплекса меди, если
оптическая плотност
ь раствора, содержащего 0.4000 мг меди в 250.0 мл при
l=1см равна 0.150.
15
. Молярный коэффициент поглощения свинца с дитизоном при λ=485
нм равен 6.8·10
4
. Чему равна оптическая плотность раствора, содержащ
е-
го 3.0000 мкг PbO
2
в 10
см
3
при из
мерении в 1
-
сантиметровой кювете?
16
. Навеску стали 0.2500 г растворили в смеси кислот, раствор разбавили
в мерной колбе вместимостью 100.0 мл. К 25.0 мл полученного раствора
добавили для определения титана пероксид водорода, фосфорную к
исл
о-
ту,
разбавили до 50.0 мл. Оптическая плотность, полученного желтого
раствора равна 0.220. К другой порции 25.0 мл добавили раствор, содерж
а-
щий 0.2000 мг титана, и обработали аналогично первому раствору. Опт
и-
ческая плотность этого раствор
а оказалась равна 0.5000. Чему равна ма
с-
совая доля титана в стали?
17
. Рассчитать концентрацию Fe(III) в исследуемом растворе по следу
ю-
щим данным фотометрического определения его с сульфосалиц
и
ловой
кислотой (при 416 нм) и кювете 2
см (исследуемый и стандартный ра
с-
твор
подготавливали для фотометрирования в одинаковых условиях). Ста
н-
дартныйрастовр с концентрацией 2.0 мг/л имел оптическую плотность 0.285;
раствор с концентрацией 4.0 мг/л
–
0.56. Оптическая плотность исследу
е-
мо
го раствора равнялась 0.45. Рассчитать молярный коэффициент свет
о-
поглощения окрашенных растворов, полученных при данных условиях.
19
. Рассчитать концентрацию раствора, содержащего Fe(III), по следу
ю-
щим данным и условиям фотометрического опр
еделения. К 1.0 мл
раствора добавлен ацетон, раствор роданида а
ммония и вода до 100.0
мл.
Фотометрирование проводилось в кювете 2 см. Оптическая плотность
(при 480 нм) окрашенного раствора равнялась 0.75. Молярный коэффиц
и-
ент светопоглощен
ия при данных условиях равняется 14000.
20
. Из 1.0000 г руды получено (после отделения SiO2, выделения фосфата
люминия и растворения последнего в азотной кислоте) 200 мл азотнокислого
аст
вора, содержащего фосфат
-
ионы.
К 20.0 мл этого раствора добавлен
м
о-
ли
бдат аммония, ванадат аммония
до 50.0 мл. Полученный раствор же
л
того
цвета фотометрировали с синим
с
ветофильтром (400
-
480 нм). Оптическая
плотность этого раствора (в кювете 2
с
м) равнялась 0.64. К 20 мл стандартн
о-
го раствора KH
2
PO
4
, содержащего 0.0250
мг фосфора 1.0 мл, добавили ра
с-
твор молибдата аммония и воды до 50.0 мл. Оптическая
п
лотность этого ра
с-
твора равна 0.60 (при кювете 2 см).
Рассчитать содержание фосфора в руде.
21
. Рассчитать концентрацию урана (VI) и урана (IV) в концентрирова
н-
но
м растворе фосфорной кислоты по следующим данным. Молярный коэ
ф-
фициент светопоглощения при 410 нм для урана (IV) равен 2.0 , а для ур
а-
на (VI)
–
11; при 630 нм этот коэффициент равен для ур
а
на (IV)
–
330, а для
урана (VI)
–
0. При измерении исследуе
мого раствора найдены оптические
плотности при 410 нм
–
0.50, а при 630 нм
–
0.80. Применялась кювета 1 см.
22
. Рассчитать процентное содержание марганца в стали по следующим
данным, полученных при указанных условиях.
Навеску стали 0.2000 г р
а
с-
творили в азот
ной кислоте. Затем марганец
окислили персульфатом а
м-
мония (в присутствии Ag
+
). К раствору добавили фосфорную кислоту и
раствор разбавили до 200.0 мл. Фотометрирование проводилось сравнен
и-
ем со стандартным и нулевым р
аствором, дифференциальным методом.
Стандартный раствор содержал 20 мг Mn в 1 литре. Нулевым раствором
был 0.0050 н. раствор KMnO
4
(т.е. раствор,
содержащий
55 м
г Mn/л); для
этого раствора А
=0 при полностью открытой диафрагме (отсчет по ле
вому
окну колориметра ФЭК
-
М). По
отношению к нулевому раствору А
'
ст=0.28;
А
'х=0.15.
23
. При колориметрическом титровании Fe
3+
в присутствии салициловой
кислоты 0.1000 н. раствором Na
-
ЭДТА при рН=2.4 были получены следу
ю-
щие
данные:
V, мл 0
2.
0
4.0
6.0
8.0
А
525
0.71
0.45
0.19
0
0
Рассчитать количество Fe
3+
в растворе.
24
. Пропускание раствора с концентрацией вещества 3.2000 мг Al в 100.0
мл, измеренное при 480 нм в кювете с l=2 см, равно 34.6%. Р
ассчитайте
молярный коэффициент поглощения этого вещества.
25
. Коэффициент молярного
поглощения комплекса Fe(SCN)
2+
при 580 нм
равен 6·10
3
. Рассчитайте оптическую плотность 3·10
-
5
моль/дм
3
раствора
комплекса, измеренную при 580 нм в кювете с l=2
см.
26
. Коэффициент молярного поглощения комплекса бериллия с
ацетилацетоном в CHCl
3
при 290 нм равен 30000. Какое минимальное
содержание бериллия (в %) можно определить в навеске 1.0000 г, растворе
н-
ной
в 50.0 мл в кювете с l=5 см, если мин
имальное значение оптической
плотн
о
сти, которое с удовлетворительной точностью можно измерить на
ФЭК
-
М, равно 0.02?
В окрашенном соединении соотношение бериллия и
ацетилацетона равно 1:1.
27
. Навеску стали 1.2000 г растворили в кислоте и р
азбавили ра
с
твор
водой до 50.0 мл. Из 5.0 мл этого раствора после соответствующей обработки
было получено 100.0 мл окрашенного раствора.
Оптическая плотность
этого
раствора оказалась равной 0.12. Из стандартного раствора, содержащ
е-
го 0.1124 г. H
2
MoO
4
·2H
2
O в 100.0 мл раствора, были отобраны указанные
ниже объ
е
мы и
после обработки фенилгидразином и разбавлении до 100.0
мл получены следующие оптические плотности:
V, мл
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
Оптическая
плотность 0.05 0.11 0.16 0.21 0.25
Вычислить массовую долю молибдена в стали (в %).
28
. Для определения меди в сплаве из навески 0.3000 г после растворения
и обработки аммиаком было получено 250.0 мл окрашенного раствора,
оптическая плотно
сть которого в кювете с тол
щиной слоя 1 см была
0.250.
Определить массовую долю меди в сплаве (в %); коэффициент м
о-
лярн
о
го поглощения аммиаката меди равен 400.
30. Коэффициент молярного
погл
о
щения окрашенного комплекса никеля с α
-
бензоилдио
ксимом при 406
нм равен 12500. Какую минимальную концентрацию никеля (в мг/мл) мо
ж-
но определить фотометрически в кювете с l=0.5 см, если минимальная о
п-
тическая плотность, регистрируемая пр
и
бором,
равна ≈ 0.05
?
29
. При фотоколориметрическом
определении Fe методом сравнения
оптическая плотность стандартного рас
твора, содержащего 0.1750 мг Fe
3+
равна 0.248. Какова массовая доля железа в руде, если навеску ее, равную
0.2000 г, растворили в 100.0 мл; для анализа отобрали 0.5 мл раствор
а,
оптическая плотность полученного раствора после добавления всех реакт
и-
вов равна 0.200?
30
. Коэффициент молярного поглощения комплексного соединения
алюминия с ализарином ε равен 1.6·10
4
при λ=485 нм. Какую кювету сл
е-
дует выбрать для фотом
етрирования, чтобы оптическая плотность раствора
была не менее 0.3 при содержании алюминия 10
-
5
моль/дм
3
в фотометр
и
р
у-
емом растворе?
32
.Коэффициент молярного поглощения свинца с дит
и
зоном при λ=485
нм равен 6.8·10
4
. Чему равна оптическая
плотность раствора, содержащ
е-
го 3.0000 мкг PbO
2
в
10
.0 см
3
при измерении в 2
-
сантиметровой кювете?
33
. Для фотометрического определения молибдена в минерале с
дитиолом приготовлен стандартный раствор молибдата аммония растворен
и-
ем
0.1000 г его
в 500.0 см
3
. Аликвотные части раствора после обработки р
е-
активом и доведении объема до 50.0 см
3
отфотометрированы. Данные и
з-
мерения приведены:
V, см
3
0.5
1.0
1.5
2.0
А
0.231 0.465 0.690 0.
940
Определить содержание MoO3 в минерале, если для анализа взята навеска
0.240
0 г, растворена в 100.0 см
3
. К аликвотной части ее, равной 10.0
см
3
, прибавлен тот же реактив, объем доведен до 50.0 см
3
. Оптическая
плотность такого раствора
будет равна 0.510.
34
. Для определения в сто
ч
ной воде суммарного содержания тяжелых
металлов (свинец, медь, кадмий и т.д.) их извлекают из воды в виде
дитизонатных комплексов четыреххлористым углеродом, далее, после
удаления и
збытка дитизона, обрабатывают солью Hg
2+
для перевода в
дитизонат ртути, который фотометрируют. Оптическая плотность дит
и-
зоната
ртути, полученного обработкой 500.0 см
3
воды, равна 0.110 при λ=485
нм. 500.0 см
3
стандартного раствора, содержащего
2.0 см
3
Hg
(NO
3
)
2
·4H
2
O с
Т=0.00001542 г/см3, провели через все стадии анализа аналогично иссл
е-
дуемому раствору. Оптическая плотность его оказалась равной 0.280. К
а-
ково суммарное
содержание тяжелых металлов в сточной воде (в моль/дм
3
)?
35
.
Для определения в сточной воде висмута (в мг/дм
3
) пробу ее 10.0 см
3
п
о-
местили в мерную колбу вместимостью 50.0 см
3
, подкислили разбавле
н-
ной
азотной кислотой, прибавили раствор висмутола
-
1 (реагент на висмут),
дов
е
ли до метки водой. Оптическая плотно
сть полученного раствора при
λ=440 нм вкювете с l=2 см оказалась равной 0.150. Оптическая пло
т-
ность стандартного раствора, полученного обработкой 1.0 см
3
10
-
4
М ра
с-
твора Bi(NO
3
)
3
·5H
2
O ваналогичных условиях, равна 0.2000. Каково соде
р-
жани
е висмута в воде? Не превышает ли оно ПДК, равную 0.5000 мг/дм
3
?
36
. Из 1.0 мл раствора ZnCl
2
с ТZnCl
2
/Zn=1 мкг/мл цинк проэкстрагировали
10.0 мл четыреххлористого углерода. Оптическ
ая плотность экстракта при
535
нм равна 0.408 в 3
-
сантиметровой к
ювете. К другой порции раствора
ZnCl
2
, также равной 1.0 мл, прибавили 10.0 мл пробы анализируемой воды,
проделали все операции. Оптическая плотность экстракта оказалась ра
в-
ной 0.624. Определить содержание цинка в воде (в мг/л).
37
. Образец с
тали содержит 0.5% кремния. Какую навеску стали (г)
следует растворить в 100.0 мл, чтобы, отобрав 25.0 мл этого раствора в колбу
на 50.0 мл, получить раствор β
-
кремнемолибденовой гетерополикислоты
H
4
SiMo
12
O
40
·nH
2
O (ε=2.2·103л·
/(
моль
·см)
при λ=
400 нм), поглощение кот
о-
р
о
го в кювете с l=1.0 см отвечало бы минимальной погрешности фотоме
т-
р
и
ческих измерений (Аопт=0.434)?
38
. В результате погрешности, допущенной при градуировке шкалы
пропускания спектрофотометра, величина пропускания
дистиллированной
воды оказалась равной 92%. Измеренное на этом спектрофотометрепр
о-
пускание анализируемого раствора равно 41.5%. Каково истинное значение
пропускания этого раствора?
39
. Содержание антрацена в растворе определяли по его поглощению п
ри
λ=253 нм. Относительная оптическая плотность стандартного раствора,
содержащего 35 мг/л антрацена, равна 0.412. У анализируемого раствора
эта величина равна 0.396. В кювете сравнения в обоих случаях находился
раствор с содержанием антрац
ена 30 мг/л. Вычислите концентрацию (мг/л)
антрацена в анализируемом растворе.
40
. Укажите физический смысл молярного коэффициента поглощения
a) спектральная плотность внешнего поля излучения;
b) величина, определяющая скорость излучения в диэлектри
ке;
c) убыль интенсивности излучения на единицу длины пути;
d) вероятность перехода из основного в возбужденное состояние.
Занятие
3
«Хроматография»
1
Основоположником хроматографических методов разделения являю
т-
ся:
1 Д.И.
Менделеев;
2 М.С. Ц
вет;
3 Н.А. Измайлов;
4 Ю.А. Золотов.
2
Отдача сорбированного вещества это:
1 десорбция;
2 адсорбция;
3 сорбция;
4 абсорбция.
3
При большой концентрации с >> 1 уравнение Ленгмюра примет вид:
1 a = z;
2 a = к·w;
3 a = w;
4 a = w
.
4
Изотерма адсорбции
–
это графическая зависимость адсорбции от
1 массы;
2 температуры;
3 объёма;
4 концентрации.
5
Адсорбция с повышением температуры
1 остается постоянной;
2 повышается;
3 убывает;
4 отсутствует.
6
Основой осад
ительной хроматографии является:
1 образование комплексных соединений;
2 образование малорастворимых соединений;
3 распределение;
4 обмен ионов.
7
VR
–
объем удерживания вычисляется по формуле:
1 VR = tR·V;
2 VR = µ·V;
3 VR =
h·V;
4
VR = l·V.
7
В жидкостной хроматографии ЖХ роль неподвижной фазы (НФ)
обы
ч
но играет:
1 твердое тело;
2 жидкость;
3 газ;
4 жидкость на носителе.
8
В случае поглощения молекул из жидких сред процесс адсорбции
у
с
ложня
ется, так как раствори
тель у
держивается на поверхности а
д-
со
р
бента , поэтому выбирают раствор
и
тель по отношению к сорбенту
1 с наибольшей сорбционной способностью;
2 с наименьшей десорбционной способностью;
3 с наибольшей десорбционной способностью;
4 с наименьшей сорб
ционной способностью.
9
Мерой размывания хроматографической зоны является:
1 время удерживания tR;
2 приведенный удерживаемый объем VR;
3
высота, эквивалентная теоретической тарелке
ВЭТТ;
4 степень (фактор) разделения α.
10
Какое из привед
енных ниже требований не предъявляется к НФ в г
а-
зожидкостной хроматографии:
1 она должна быть термически стойкой;
2 она должна обл
адать достаточной растворяющей
способностью;
3 она должна перех
одить из жидкого состояния в па
рообразное с росто
м
температуры;
4 она должна быть
инертной по отношению к раство
рённым в ней.
11
Расчет площади пика осуществляют как произведение
1 высоты на ширину;
2 полувысоты на ширину;
3 высоты на полуширину;
4 полувысоты на полуширину.
12
При каком знач
ении критерия разделения R происходит полное разд
е-
ление компонентов?
1 0; 2 1; 3 10; 4 2.
13
Скорость потока газа
-
носителя гелия составляет 30 см
3
/
мин. Определ
и-
те удерживаемый объем
и приведенный удерживаемый объем оксида
углерода СО на данн
ой колонке, если время удерживания
гелия 40 с,
оксида углерода
–
6 мин. Гелий на данной колонке практически не со
р-
бируется.
1 120; 2 140; 3 160; 4 180.
14
В анализируемой пробе находятся метан и оксид углерода. Времена
удер
живания этих соед
и
нений на данной хроматографической колонке
равны соответственно 5,50 и 7 мин. Ширина пиков на
половине их
высоты равна соответственно 30 и 95 с. Определите степень ра
з-
деления этих веществ.
Форма пиков близка кривой нормального ра
с-
пределе
ния.
1 0,64; 2 0,72; 3 0,86; 4 1.
15
Ширина основания хроматографического пика этанола составляет 20
мм. Число теоретических тарелок для этанола определено и равно
2000. Скорость движения ди
а
граммной ленты самописца 1200 мм/ч.
Вы
числите время удерживания этанола (мин).
1 22; 2 10; 3 11; 4 18.
16
Вычислите число теоретических тарелок данной колонки для метанола,
ес
ли время удержива
ния этого соединения 9 мин., ширина основания
хроматографического пика метанола состав
ляет 10 мм.
Скорость дв
и-
жения диаграммной ленты 600 мм/ч.
1 1296; 2 1298; 3 1498; 4 1169.
17
К 75 см
3
0,05 н нитрата металла прибавили 5 г катионита в Н
-
форме.
После установ
ления рав
новесия концентрация уменьшилась до 0,008
моль/дм
3
. Опре
делите обменную емкость катионита (ммоль/г), прин
и-
мая молярную массу эквивале
нта метал
ла М/2 г/моль.
1 0,63; 2 0,88; 3 0,98; 4 0,78.
18
Чувствительность детектора по теплопроводности составляет
3·
10
-
2
см
3
/мг. Оцените, какой сиг
нал зафиксирует
потенциометр хромат
о-
графа, если на детектор поступит газ
-
носитель, содержащий
10
−3
% (об.)
пропана.
19
Предел обнаружения детектора ионизации в пламени составляет
1,5·10
–
8
мг/с по пропану. Со
держание бутана в пробе 10
–
3
%, объем пробы
1 см
3
. Эффективность
ко
лонки для бутана n = 1000 теоре
тических тар
е-
лок. Время удерживания бутана 4 мин, плотность паров 2,7 мг/см
3
.
Оцените, достаточна ли чувствительность прибора для идентификации
бутана в пробе. Предполагается, что проба вводится практиче
ски мгн
о-
венно.
ЛИТЕРАТУРА
1. Пешкова В.М., Громова М.И. Методы абсорбционной спектроскопии
в аналитической химии. М., 1976.
2. Барковский В.Ф., Горелик С.М., Городенцева Т.Б. Физико
–
химические методы анализа. М., 1972.
3. Але
сковский В.Р., Бардин В.В. Физико
-
химические методы анализа.
Практическое руководство. Л., Химия. 1988.
4. Петрухин О. М. Практикум по физико
–
химическим методам анализа.
М., Химия. 1987.
5. Основы аналитической химии. Практическ
ое руководство. Под ред.
Ю.А.Золотова. М., Высшая школа. 2001.
6. Основы аналитической химии. Задачи и вопросы. Под ред.
Ю.А.Золотова. М., Высшая школа. 2004.
7. Прайс В. Аналитическая атомно
-
абсорбционная спектроскопия. М.:
Мир
. 1976.
8. Хавезов И., Цалев Д. Атомно
-
обсорбционный анализ. Л.: Химия,
Ленинградское отделение. 1983.
9. Гармаш А.В. Введение в спектроскопические методы анализа.
Оптические методы анализа. М.: Российская Академия Наук. Высший
х
имический колледж. 1995.
10. Васильев В.П. Теоретические основы физико
-
химических методов
анализа. М., 1979.
11.
Орешенкова Е.Г. Спектральный анализ. М., 1982.
12.
Тарасевич Н.И. Руководство к практикуму по спектральному анализу.
М., 1977.
13.
Тара
севич Н.И., Семененко К.А., Хлыстова А.Д. Методы
спектрального и химико
-
спектрального анализа. М., 1973.
14.
Терек Т., Мика Й., Гегуш Э. Эмиссионный спектральный анализ. Т.1,
2. М., 1982.
15.
Свентицкий Н.С. Визуальные методы эмиссионного
спе
к
трального
анализа. М., 1961.
16.
Физико
-
химические методы анализа. Практическое руководство.
Алесковский В.Б., Бардин В.В., Булатов М.И. и др. Л., 1988.
17.
Основы аналитической химии. Практическое руководство. Под ред.
Ю.
А.Золотова. М., Высшая школа. 2001.
18. Отто М. Современные методы аналитической химии (в 2
-
х томах). М.,
Техносфера. 2003
19. Шмидт В. Оптическая спектроскопия для химиков и биологов. М.,
Техносфера. 2007.
20.
Кизель В.А. Практическ
ая молекулярная спектроскопия. М., МФТИ,
1998
21. Аналитическая химия. Проблемы и подходы (в 2
-
х томах). Под ред.
Р.Кельнера. М., «Мир» «АСТ», 2004.
22.
Задачник по аналитической химии. Под ред. Н.Ф.Клещева. М., Химия,
1993.
23.
Задачник по физико
-
химическим методам анализа. М., Химия, 1972.
Приложенные файлы
