Ю.А. Золотов - Основы аналитической химии (задачи и вопросы) (1110138), страница 62
Текст из файла (страница 62)
Молярный коэффнциент поглощения вещества О. в этаноле при 2=270 нм равен е„,=1,54'10з л моль ' см '. Мол. масса (О) 300,00. Ответ: го, %=63,5. 1. Что служит критерием соблюдения основного закона светопоглощения? Какие причины вызывают отклонения от этого закона7 2. Какая разница между истинным и средним молярнымн коэффициентами поглощенняу 3. Представьте графически зависимости: а) А=у'(е); Т=у(е); е= =Д')1 б) А=.П(); т=т.=~а. 4. На рис.
9.43 приведены электронные спектры поглощения трех растворов вещества В различной концентрации (егссесек). Обозначьте оси координат на рисунках. Рвс. 9АЗ. Зтектроввые спектры поглошеивв соевввевив В 351 5. Какой из графиков, приведенных на рис. 9А4, отвечает основному закову светопоглощевия? 6. Сколько коьшонентов может содержаться в растворе, для которого зависимость А=Дс) (рис.
9.45) имеет вид: а) прямой 1; б) прямой 2? Образец сравнения — чистый растворитель. 7. Показать, что любая линейная комбинация оптических плотностей при нескольких длинах волн, при которых исследуемое вещество подчиняется основному закоиу светопоглощеиия, пропорциональна концентрации вещества в растворе. 8. Для веществ с неизвесшой молярной массой, а также в фармакопейном анализе концентрацию раствора выражают в массовых лроцентах и вместо молярного коэффициента поглощеиия е используют удельный коэффициент погощения Е,'~'. Выведите соотношение, связывающее величины е и ЕГ" .
9. Выведите уравнение, связывающее пропускание смеси веществ с парциальными пропускавиями каждого компонента смеси, 10. Дайте определение понятия «фотометрическая реакция». Какие требования к ней применяются? Каким требованиям должен удовлетворять фотометрический реагент? 11. Какую величину используют для сравнительной оценки чувствительности фотометрических реакций? И. Каким образом можно добиться снижения пределов обнаружения веществ методом молекулярной абсорбционной спектроскопии? 13.
Какие фотометрические реакции используются для определения %, Т1, У, Сг, Мп, Ре, Со, М, Сп? Ъ'кажите условия их проведения и изобразите формулы фотометрируемых соединений. фФ-1хФ йчс-!ХФ Рвс. 9.44. К вопросу 5 352 14. Приведите примеры использования в фотометрическом анализе для получения окрашенньгх соединений следукицих типов химических реакций: а) комплексообразования; б) образования малорастворимых соединений; в) окисления — восстановления; г) синтеза и разрушения органических соединений.
15. Что такое раствор сравнения в фото- метрическом анализе? Каков его состав Рис. 9А5 Зависимость А 3(е) и назначение? 16. В каких случаях следует измерять оптические плотности анализируемых растворов относительно растворителя, а в каких случаях — относительно раствора контрольного опыта? 17. Как выбрать оптимальную длину волны для проведения фотометрического анализа, если в спектре поглощения наблюдается несколько максимумов? 18. Пользуясь рис. 9А6, укажите оптимальные значения рН и избытка реагента Ь для определения металла М в виде комплекса МЬ„обладающего интенсивной полосой поглощения при длине волны Ь Обьясните ход зависимостей. 19.
Ион метапла М+ образует с лигандом Ь окрашенный комплекс состава МЬ,+, поглошающий электромагнвтное излучение при длине волны 1,. Как будет меняться оптическая плотность А растворов, содержащих постоянную концентрацию иона металла М+ О 2 4 б 8 10 12 рН а О 1 2 3 4 5 б ее/еи б Рве. 9Аб Завнсвмость оптической плотности комплекса МЕз при длине волны 2 ог рН (о) и избытка лигапда (б) Пс1га 353 и переменные концентрации лиганда 1., от соотношения сДсм, если комплекс МЕ,+: а) устойчивый; б) малоустойчивый? 20.
Растворы с постоянными концентрацнямн Нй(П) и дифенилкарбазона и переменной концентрацией хлорид-иона экстрагировали хлороформом. Экстракт, содержащий комплекс ртути с днфенилкарбазоном, фотометрировали прн 2= 520 нм в кювете с 1= =1,00 см. На рис. 9.47 приведен график зависимости оптической плотности хлороформного экстракта от концентрации хлоридиона в водной фазе. Чем объяснить снижение оптической плотности экстракта с увеличением концентрации ионов хлора в водной фазе? 21. В спектре Ма04 наблюдаются три полосы поглощения: 225 (а) 3 10 ), 310 (а=1,5 '10 ) и 528 нм (а=2,9 10 ). Оцените возможности определения марганца в стали при указанных длинах волн, если растворение стали и окисление Мил+ до МпО4 проводят в азотной кислоте.
22. Фотометрическое определение фосфора в виде фосфоромолибденовованадиевой гетерополикислоты проводят при 2=400 нм. Применяемыа реагенты — смесь молибдата и метаванадата аммония — обладают заметным поглощением при этой длине волны. Как проводят фотометрирование анализируемых образцов в этом случае? 23. Сероуглерод содержит следовые количества антрацена. В спектре поглощения антрацена имеются две полосы: 252 нм (н= = 2,6 10з) и 355 нм (а = 3,7 10з). Слой сероуглерода толщиной 1,00 см прозрачен до 380 нм (коротковолновая граница прозрачности). Каким образом можно определить концентрацшо антрацена в серо- углероде? 24. Для контроля сточных вод на содержание токсичного вещества Х можно использовать эксгракцнонно-фотометрический метод, регистрируя интенсивность полосы поглощения этого вещества 0,16 0,1З 0,06 0,04 0 З 4 6 8 С1, мкг/5мл Рвс. 0.47.
Зависимость оптической плотноств лдороформного зкстракга, содеримдего комплекс ртугв с двфенндкарбазоном, от концентрацнн ллорвд-нона в водной фазе в области длин волн 240 — 260 нм. Какие из приведенных в таблице растворителей подходят для этих целей, учитывая, что все они экстрагируют токсичное вещество Х практически нацело? 25. При фотометрическом определении железа и кобальта в виде тноцианатных комплексов в целях повышения чувствительности и точности анализа используют водно-ацетоновые (до 50% ацетона) и водно-этанольные ~до 90% этанола) среды.
Почему прибавление ацетона и этанола улучшает метрологические характеристики анализа в рассматриваемом случае? 2б. Расчет относительной погрешности фотометрических измерений основан на формуле Туаймена — Лотиана ЛА 0,4343 ЬТ А АТ Прн каких допущениях была получена зта формула? 27. Каковы оптимальные интервалы измерения величин нропускания и оптической плотности? Чем онн определяются? 28. При каком значении оптической плотности (пропускання) относительная погрешность абсолютных фотометрических измерений достигает минимального значения? Ответ иллюстрируйте соответствующими формулами. 29.
Растворы, содержащие воднорастворнмый комплекс диметилглиокснмата никеля, имеют оптические плотности выше 2,5. Какой способ следует использовать при фотометрнровании этих распюров, чтобы обеспечить минимальную погрешность измерения? 30. Чем обусловлено повышение точности спектрофотометрического определения веществ при дифференциальных измерениях? Ответ иллюстрируйте графически. 31.
В каких случаях применяется дифференциальный спектрофотометрическнй метод? 32. На рис. 9.48 представлены рс3ультаты измерены оптической плотности серии растворов хромата калия относительно раствора сравнения с концентрацией с (1/3К,СгО,) = 1 1О 3 М прн 2 = 372,5 нм. 355 1,5 1,О О.5 йо 90 300 350 400 Л,нм -1,0 Рнс. 9.49. Спектры поглощенна певтаена (1) и микотептива (2) в метаноле (с=1,0'10 с%;1=1,000 см) Рве.
9АЗ. Гращвроаосиые графики ллл опрелелевиа аромата калнс лвфференпиальным методом: 1 — бсэ ссслсннс нсйтрсльньп ссстафвльтРсс: 3 — с усссноской перса кмаетамс всйтрсльнмс ссстофниьтрос Нс.й толнниой 4,0 мм Измерения выполнялись дважды: без введения нейтральных светофильтров (Е) и с установкой перед кюветами нейтральных светофильтров НС-8 толщиной 4 мм (2). Объясните нарушение линейности градуировочного графика во втором случае. 33.
Имеется проба, содержащая органическую кислоту НА и не- идентифицированную примесь. В области полосы поглощения молекулярной и ионизированной форм кислоты НА поглощение примеси имеет зкспоненплальный характер. Предложите способ определения кислоты НА в пробе, учитывая различие и спектрах поглощения пробы в 0,1 М НС1 и 0,1 М ХаОН и инертность примеси к обработке растворами кислот и щелочей. 34. На рис. 9.49 изображены спектры поглощенна антибиотиков — пентаена (Е) и мнкогептина (2) в метаноле. Предложите способ определения примеси пентаена в микогептине. 35.
На использовании каких законов основан спектрофотометрический метод определения констант равновесия7 36. Какие условия следует соблюдать при экспериментальном определении константы днссоцнации кислоты спектрофотометрическнм методом? 37. Пользуясь рис. 9.12, изобразите графики зависимости А= =Е'(рН) при,1., нм: 250, 275 и 321.
Какую характеристику определяет точка пересечения кривых А = Е'(рН) и А = Е'(рН)7 38. На практике часто приходится иметь дело с равновесиями типа О+О Т 0.6 0,5 0,4 0.2 00 /см 3 4 сл/см Рве. 9,51. Крввые васыщеввв комп- лекса Раа. 9.%. Крввые васыщевва комплек- сов М1. ()) выем(2) 0,5 0 од сл/(ел+ см) сд/Гс +с ) а й Рве. 9.52. Зависимость оптической паотвоств от состава втомоаарвога раствора: а — свстсма М вЂ” 14 б — система М вЂ” А где поглощает только продукт реакции Т. Если константа К такого равновесия мала, то молярный коэффициент поглощения продукта реакции вт определить непосредственно не удается. Выведите уравнение, связывающее константу равновесия К с исходными концентрациями компонентов Ст и Я, молярным коэффициентом поглощения продукта реакции ет и оптической плотностью раствора, содержпцего все компоненты реакции.
Укажите, как, используя выведенное уравнение, можно определить значения К и гт. 39. На рис. 9.5() приведены кривые насыщения комплексов М1, и М'1.. Какой из ионов металла обладает собственным поглощением прн длине волны Л 40. На рис. 9.51 приведена кривая насыщения комплекса. Чем объяснить, что наклон прямой за точкой эквивалентности отличен от нуля7 41. На рис. 9.52 приведены результаты исследования комплексов М1,+ и МА+ методом изомолярных серий (сы+сь=сы+са; выь*— — смо ' Рнмл — Рнм,А, К,'(Н1.+) в~1НА+1).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
