molec_quest (Контрольная №4 - Спектроскопия)

1. Критерием соблюдения основного закона светопоглощения служит постоянство значения . Причинами отклонений являются: немонохроматичность падающего излучения, рассеяние света частями оптического прибора, отражение и рассеяние света кюветой и раствором, протекание в растворе химических процессов.

2. Истинный коэффициент поглощения – коэффициент в основном законе светопоглощения, который соответствует следующим условиям: падающее излучение строго монохроматично, а пучок лучей плоскопараллелен; раствор гомогенен и не рассеивает излучение; при данной длине волны поглощает только один компонент раствора; заселённость возбуждённых уровней в частицах поглощающего компонента мала, поглощающие частицы равномерно заполняют световой поток; отсутствуют побочные химические реакции, изменяющие концентрацию поглощающих частиц; поглощающие частицы не взаимодействуют между собой, на них не оказывают влияние ни растворитель, ни другие компоненты раствора; концентрация поглощающих частиц в растворе точно известна. Соблюсти все эти условия на практике практически невозможно, поэтому измеряют не истинный а средний коэффициент поглощения.

3. А(с) – линейная, T(с) – показательная,  – не зависит от с, А(l) – линейная, T(l) – показательная,  – не зависит от l.

4. 1) А(); 2) Т(); 3) ().

5. Нижний левый, поскольку оптическая плотность

6. Прямая 1 – один компонент, прямая 2 – более одного компонента, причём один примесный компонент находится в растворителе и его содержание неизменно, а другой – в реактиве (его содержание увеличивается с ростом концентрации определяемого компонента).

7. Оптическая плотность прямо пропорциональна концентрации при всех длинах волн, поэтому любая линейная комбинация оптических плотностей также пропорциональна концентрации.

8. 1%-ный раствор содержит 0.01m компонента (m – общая масса раствора), то есть молярная концентрация равна где М – молярная масса компонента; величины  и отнесены к длине оптического пути 1 см, поэтому

9.

10. Фотометрическая реакция – реакция с участием определяемого компонента, продуктом которой является вещество, дающее фотометрический сигнал. Требования к реакции: количественный выход по определяемому компоненту, получение вещества с оптимальной оптической плотностью, контрастность окрасок реагента и продукта в случае, если реагент окрашен. Требования к фотометрическому реагенту: отсутствие окраски или её контрастность с окраской продукта реакции, избирательность действия на определяемый компонент, низкая стоимость, безвредность.

11. Молярный коэффициент поглощения .

12. Методы дифференциальной спектрофотометрии (использование раствора определяемого компонента в качестве нуля пропускания), увеличение длины кюветы.

13. Si – получение гетерополисоединений; Ti, V – реакция с перекисью водорода в кислой среде; Fe, Co – реакция с роданидом калия в кислой среде, образование тиоцианатов Fe(SCN)₃, Co(SCN)₃; Mn – реакция с персульфатом аммония в присутствии серебра, образование KMnO₄; Cr – реакция с H₂O₂ в щелочной среде, образование хроматов; Ni – непосредственное фотометрирование растворов таких солей, как NiCl₂, NiSO₄ и др.; Cu – непосредственное фотометрирование растворов таких солей, как CuSO₄, CuCl₂, или реакция с аммиаком ([Cu(NH₃)₄]²⁺).

14. а) образование аммиакатов меди (см. 13); б) определение фосфора по реакции с молибдатом аммония; в) определение марганца, хрома (см. 13); г) окисление органических веществ избытком KMnO₄ с последующим определением остатка реагента.

15. Это раствор, по которому определяют ноль и максимум поглощения. В качестве раствора сравнения могут выступать растворитель, контрольный раствор, раствор определяемого компонента. Установка максимума поглощения также может производиться по закрытому источнику.

16. Измерение относительно растворителя возможно, если фотометрируемый раствор содержит всего один компонент, или все другие компоненты не поглощают свет при данной длине волны.

17. Следует учесть присутствие посторонних поглощающих веществ и выбрать длину волны одного из максимумов, исходя из величины оптической плотности и поглощения посторонними веществами или растворителем при данной длине волны.

18. pH = 5 – 10; c_L/c_M > 3.

19. а) сначала А линейно растёт, а затем становится постоянной; б) зависимость состоит из линейных участков разного наклона.

20. Ионы Cl^– связывают ионы ртути в устойчивый комплекс [HgCl₄]^2–, поэтому количество ртути, связанной дифенилкарбазоном и экстрагированной хлороформом, уменьшается с увеличением концентрации ионов хлора.

21. Использование длины волны 528 нм оптимально, поскольку это соответствует жёлто-зелёному свету, который не поглощается HNO₃ и NO₂. Для оценки возможности определения марганца при других длинах волн необходимы сведения о спектрах поглощения HNO₃ и NO₂.

22. Используют в качестве раствора сравнения используемые растворы молибдата и метаванадата аммония.

23. Следует проводить определение при  = 355 нм, поскольку эта длина волны ближе к коротковолновой границе прозрачности растворителя и соответствует меньшему поглощению растворителя.

24. Диэтиловый эфир, гексан.

25. Органические растворители способствуют образованию тиоцианатных комплексов.

26. При условии Т = const.

27. А = 0.1 – 1 (Т = 0.1 – 0.8) при условии Т = const. Эти значения определяются величиной относительной погрешности определения А, которая превышает минимальную не более чем в 2 раза.

28. – оптимальное значение А.

29. Следует использовать метод определения больших количеств – дифференциальную спктрофотометрию, то есть установку нуля поглощения по стандартному раствору определяемого комплекса.

30. Повышение точности обусловлено снижением относительной погрешности определения А.

31. В случае высоких (> 1) или низких (< 0.1) значений оптической плотности фотометрируемых растворов.

32. А что такое «нейтральный светофильтр»?:)

33. Считая, что в 0.1 М кислоте и 0.1 М щелочи кислота находится только в протонированной и депротонированной формах соответственно, можно провести два измерения при различных рН и рассчитать, исходя из них, поглощение примеси.

34. Пентаен можно определить по среднему пикам, предварительно измерив поглощение микрогептина в тех же условиях.

35. Закон Бугера-Ламберта-Бера, закон аддитивности оптических плотностей, закон действующих масс.

36. Все растворы должны быть эквимолярными, различные значения рН достигаются с использованием одного и того же непоглощающего при используемой длине волны буфера.

37. 250 нм – А слабо убывает с ростом рН; 275 нм – А не изменяется при изменении рН; 321 нм – А увеличивается с ростом рН.

38. К определяется непосредственным вычислением по формуле, а _Т – решением квадратного уравнения относительно k.