Ю.А. Золотов - Основы аналитической химии (задачи и вопросы) (1110138), страница 33
Текст из файла (страница 33)
$оэффициент распределения 2,б-динитрофенола между водой (--~ и дятйловым спиртом равен 15. Рассчитайте степень извлеченяя 2„б-диннтрофенапа, а также его концентрацию, оставшуюся в водной фазе после экстракции из 100,0 мл 1,0 10 з М раствора 20,0 мл октилового спирта. Как можно повысить степень иэвлечещщ? О)л вет: Я=75,0%, с1,)=2,5.10 Я М. 2., Рассчитайте коэффициент распределения и степень извлечения иона никеля в форме диметилглиокснмата никеля между нодон )ЯЗ Аналогично можно получить уравнение для коэффициента распределения, учитывающее комплексообраэование с гидроксил-ио- НИМИ: и хлороформом, если его нсходная концентрация в водной фазе равна 82,0 мкг/мл, а концентрация после экстракции — 0,2 мкг/мл Отношение объемов органической и водной фаз равно 1: 1.
Ответ; Ю=,409, Я=99,8%. ( 3! Коэффициент распределения фенола в системе вода — октн. ловый спирт равен 31. Объем водной фазы, из которой экстрагиру ют фенол, равен 100,0 мл. Рассчитайте и сравните степень извлече ния фенола при:,а) однократной экстракции 5,0 мл октилового р „б)од р о" р ц 25,0 р 5-кратной экстракцив порциями октнлового спирта по 5,0 мл. От вет: а) Я=60,8'Ъ; б) Я=88,6т'; в) Я=99,1%.
4. Коэффициент распределения вещества А в системе СНС1,— НеО равен 10. За сколько последовательных экстракций вещество А из 25,0 мл водной фазы можно перевести в слой СНС1, на 99,8%, если объем СИСА равен 2,0 мл. Ответ: в=4. 5. Какой должен быть минимальный коэффициент распределения вещества, обеспечивающий 99,Р'/е его извлечение из 50„0 мл водного раствора двумя порциями органического растворителя по 25,0 мл? Отвеин Р=18. б. Какой общий объем растворителя (СНС1З) необходим для понижения концентрации вещества Х до 1,0 10 ~ М, если 25,0 мл 5,0'10 ~ М раствора Х проэкстрагировали порциями растворителя по 10,0 мл.
Коэффициент распределения Х равен 35. Ответ: 30,0 мл. 7. Известно, что коэффициент распределения салицнловой кислоты между равными объемами воды н хлороформа при рН 3,00 равен 1,3. Рассчитайте константу распределения салициловой кислоты, если К„н„— — 1,5 10 '. Ответ: Ке=3,25.
8. Изучено распределение кислоты НА между равными объемами воды и нитробензола. Константа распределения кислоты равна 1,0.10', а коэффициент распределения при рН 6,00 — 100. Рассчитайте константу диссоциации кислоты (К„„А). Нарисуйте кривую распределения кислоты и укажите интервал рН, в котором константа распределения равна коэффицненту распределения. Ответ: х НА=9,0' 10 в. 9. Известно, что константа распределения кислоты НА между равными объемами воды и органического растворителя равна 100.
Рассчитайте рН, при котором кислота эксграгируется на 50%, К,лА=1,0 1О ~. Ответ: рН 7,00. 10. Рассчитайте степень извлечения (%) 8-оксихинолнна (НОх) хлороформом при рН 11,00, если константа распределения НОх равна 360, константа диссоциация (К. яА) 1,4 10 '~, а объемы водной н органической фаз равны. Ответ: В= 96,6%. 184 11. Встряхивают 10,0 мл 1,0 1О ~ М раствора 1-нитрозо-2- иафтола (НЕ) в СНС1з с 20,0 мл 0,1 М водного раствора КС1. Известно, что рК, нс — — 7,63; растворимость НЕ в воде з<,1= -1,06 10 ' М, а в СНС!з — з~,~=1,35 М.
Рассчитайте концентрацию НЬ в обеих фазах при рН 8,33. Ответ: с<,> — — 9,9'10 з М, , =4,7'10 М. 12. Рассчитайте коэффициент разделения меди и магния при зкстракции их раствором 8-оксихинолина в хлороформе, если исходные концентрации металлов и объемы фаз равны, а степени извлечения составляют 97,0 и 23,0% соответственно. Отведя а= 108.
13. Ионы Хп(П) и РЬ(П) экстрагируются 0,10 М раствором 8-оксихинолина (НОх) в хлороформе в виде хелатов Ме(Ох),. Константа экстракции Хп(Ох)~ равна 2,5 10 ~, а РЬ(Ох)2 — !,0'10 а. Рассчитайте коэффициент разделения металлов при рН 4,00 при условии, что объемы фаз равны, (~ =ершо†- 1,0' !О " М). Ответ: =2,5 103 14.
В виде хелата Хп(Ох)р ионы цинка (сх,=1,0'1О а М) экстрагируются на 20,0% при рН 3,00 с помошъю равного объема 0,10 М раствора 8-оксихинолина (НОх) в хлороформе. Рассчитайте РН, при котором в тех же условиях ион цинка будет экстрагироваться на 96,0%. Ответ: рН 4,00. 15. В форме хелата М1.р ионы металла экстрагируют из водной фазы объемом 50,0 мл (си,=1,0 10 а М; рН=7,00).
Объем растворителя 10,0 мл, концентрация органического реагента НЬ в растворителе слъ -— 1,0'10 з М. Рассчитайте К, если степень извлечения металла составляет 40,0%. Отлет: К =3,3 10 16. В виде комплекса с метилглиокснмом 1ч!(НЕ)2 ионы Ы1(П) зксграгируют СНС1, из раствора, содержащего 3,0 10 а М никеля а 3„0 10 з М метилглиоксима, при рН 7,85 (Р~в — — Р~и). Рассчитайте константу экстракции М(Н1,)2, если после достижения равновесия в водной фазе концентрация никеля равна Э,7 10 ~ М. Отлет: К = =2,3' 10 17.
Ионы кобальта (сс.=1„0 10 ' М) экстрагируются из водной фазы равным объемом 0„10 М хелатообразуюшего реагента Н1. в хлороформе в виде комплекса СоЕ~. Константа эксгракции хелата Со)-, равна 1,0 10 '~. Рассчитайте рН, при котором ионы кобальта 6Улут эксграгироваться на 50,0%. Ответ: рН 8,50. 18. Из водной фазы ионы никеля (П) экстрагируются хлороформом в виде диметилглиоксимата никеля ХП.2. Константа распределения комплекса (Кл ка ) равна 410, константа устойчивости (р2)— 2 3'10", а константа диссоциации реагента (К щ) — 2,6 10 '~. По- 1В5 скольку растворимость реагента Н!.
в воде (зм -— 5,4 1О з М) боль ше, чем в хлороформе (з<.~— - 4,5 10 а М), экстракция металла опв сывается уравнением Щ'+2Н1.~.> ?4!Ь~<и+2Н~и. Рассчитайте ков станту экстракцни, учитывая приведенные выше константы. Отведя К,„=6,4'!О 1. Сформулируйте условии экстракции веществ. 2. Назовите основные типы экстрагирующихся веществ.
3, Дайте определение следующих понятий: зкстракцня, экстра гент, разбавитель, экстракт. 4. Дайте определение понятию коэФфициент разделения. Укажите условия разделения двух веществ А н В, если объемы фаз равны. с 5. Дайте определение понятию степень извлечения. Каким образом степень извлечения связана с коэффициентом распределения? б. Сформулируйте закон распределения.
При каком условия константа распределения численно равна коэффициенту распределения? 7, Как можно повысить степень извлечения вещества экстракцяметодом? 8. Напишите химическую реакцию, описывающую процесс зкстрвхции Ме~ в форме хелата МеЬ, реагентом Н1., находящимся в органической фазе, и соответствующее ему выражение для константы экстракции. 9. Зависит ли величина коэффициента распределения (11) хелата Ме1 от рН среды и какая между ними связь? 10.
Ионы М (1) экстрагируются раствором реагента НА в органическом растворителе в виде комплекса МА. Выведите формулу. показывающую, как связана константа зкстракции комплекса с его константой устойчивости (,9~), константой кислотной диссоциация реагента (К,ях) и константами распределения комплекса (Каюд и реагента (Хсзь,).
11. Ионы Ре (П) в првсутствин 1,!О-фенантролина (РЬеп) н ХаС!О„экстрагируются из водных растворов хлороформом в виде комплекса Ре(РЬеп), (С!04),. Напишите уравнение реакции и выражение для константы экстракции. Изобразите графически зависимость !йй — !0(С1О~ ! прн постоянной концентрации 1,10-фе нантролина. Какую инфармацию можно получить из этой зависимости? 12. Ионы Са (11) зкстрагируются раствором д-изопропилтропо лона (Н! ) в хлороформе в виде комплекса СаЬр Н1.. Напншиге уравнение реакции н выражение для константы экстракцни.
Изоб азите графически зависнмость 18.0 — рН при постоянной концентацнн НЕ. Какую информацию можно получить из этой зависимодн? 13. Ионы М(11) количественно зкстрагируются хлороформом из водного раствора, насыщенного днметнлглноксимом (Н,Е). Напилпгге уравнение реакции и выражение для константы экстракцнн. Изобразите графически зависимость 18Ю вЂ” рН при постоянной концентрации Н21-. Какую информацию можно получить из этой зависимости? 14. Ионы Со (П) зкстрагируются раствором 8-оксихинолина (ЯОх) в хлороформе в виде комплекса Со(ОхЦНОх)ь Напишите уравнение реакции и выражение для константы экстракции.
Изобразите графически зависимость 181) — 18 1НОх1 при постоянном рН. Какую информацию можно получить из этой зависимости? Глава 7. Хроматографические методы анализа 7.1. Хроматографичеекие параметры Наиболее важными хроматографическими параметрами, позволяющими оценить эффаггивность и селективность колонки и степень разделения различных веществ, являются: время удерживания; удерживаемый объем„коэффициент емкости; коэффициент удерживания; число теоретических тарелок; высота, эквивалентная теоретической тарелке; коэффициент селективности и разрешение. Эти величины можно рассчитать, используя соотношения между Время удержнваник (гв) складывается из времени пребывания вешеств в подвижной фазе (г„) и времени пребывания в неподвижной фазе (г,) (7.1) г =г +г,. Значение г фактически равно времени прохождения несорбщруемого компонента. для характеристики истинной удерживаюшей способности колонки следует ввести исправленное время удерживания Щ (7.2) Часто для характеристики удерживания используют удерживаемый ебьем (в„): (7.3) где à — объемная скорость потока подвижной фазы (смз/с) иля (мл1мин).
Исправленный объем удерживании равен: (7.4) гв= гв — )' 188 Коэффиуиенсн удерэкивания (замедления).  — рассчитывают по формуле: хссе с с' хсс~ св ия где Š— длина колонки. Учитывая формулу (7 1) пол, (7.7) с — ко~п~~трация вещества в подвюяной н н~подщ, „-, фазах соответственно.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
