- •Содержание
- •Лекция 4. Качественный анализ. Анализ анионов………………………………………………………….45
- •Контрольные задания по дисциплине "Экоаналитическая химия" Теоретические вопросы………………………………………………………………146
- •Лекция 1. Экологическая аналитическая химия и физико-химические методы анализа
- •Часть 1. Основы эколого-химического анализа и применяемые в контроле окружающей среды аналитические реакции
- •Тема 1. Теоретические основы эколого-аналитической химии
- •(A)Основные термины и определения
- •Наиболее распространенные физические и физико-химические методы анализа
- •Важнейшие области применения физических и физико-химических методов анализа в экологическом мониторинге
- •Методы разделения и концентрирования
- •Некоторые указания по выполнению аналитических операций и их важнейшие характеристики
- •Контрольные вопросы (для самоподготовки):
- •Литература
- •Лекция 2
- •Количество и концентрация вещества:
- •Приготовление и измерение различными способами
- •Статья II.Измерение объемов растворов 1
- •Описание мерной посуды и правила работы с ней
- •Мерные колбы
- •Статья III.Приготовление растворов из стандарт-титров
- •Статья IV.Пипетки
- •Статья V.Бюретки
- •3.1. Определения основных понятий
- •3.2. Аналитические признаки веществ и аналитические реакции
- •Бесцветный ярко сине-голубой
- •Бесцветный ярко красный
- •Окрашивание пламени соединениями некоторых элементов
- •3.3. Типы аналитических реакций и реагентов
- •3.4. Характеристики чувствительности аналитических реакций
- •3.5. Подготовка образца к анализу
- •3.5.1. Отбор средней пробы
- •3.5.2. Растворение пробы
- •3.6. Проведение анализа
- •Литература:
- •Лекция 4. Качественный анализ. Анализ анионов
- •4.1. Аналитические реакции. Аналитический признак.
- •Дробный и систематический анализы.
- •Практические работы Лабораторная работа №1 обнаружение индивидуальных анионов и анализ смесей анионов
- •Третья группа анионов
- •Дробный анализ смеси анионов
- •Лекция 5. Качественный анализ катионов
- •5.1. Аналитическая классификация катионов по группам [1]. Статья VI. Статья VII.Введение
- •5.2. Различные аналитические классификации катионов по группам
- •Рекомендуемая литература:
- •Количественный анализ
- •Классификация методов количественного анализа
- •Требования, предъявляемые к реакциям в количественном анализе
- •Статистическая обработка результатов количественного анализа
- •Повторить некорректно проведенный анализ — это непременное правило.
- •1.4.1. Правильность и воспроизводимость результатов.
- •1.4.2. Классификация ошибок количественного анализа.
- •Количественный химический анализ гравиметрический анализ (гравиметрия)
- •Загрязнение осадков
- •Основные операции гравиметрического анализа
- •Лекция 7. Обзор методов анализа. Электрохимические инструментальные методы анализа (рН-метрия и ионселективная потенциометрия). Обзор методов анализа.
- •1. Классификация и важнейшие характеристики методов анализа, применяемых в мониторинге ос
- •2. Электрохимические методы анализа
- •Лекция 8. Спектрально–оптические методы анализа
- •Лекция 9. Хроматографические методы анализа
- •5. Другие методы анализа
- •1.1. Приборы радиационной разведки и
- •1.2. Назначение и характеристики технических средств химической разведки и химического контроля
- •Газоанализатор типа «Колион»
- •Формулы перехода от одних выражений концентраций растворов к другим
- •Вопросы к зачету по разделу курса «Экоаналитическая химия» «Качественный анализ»
- •2. Какие Вы знаете операции качественного химического анализа?
- •3. Какие бывают классификации катионов (групповые реактивы)?
- •4. Какие s-элементы составляют I и II группы катионов и каковы их свойства?
- •5. Какие p-элементы входят в состав III, IV и V групп катионов и каковы их свойства?
- •6. Какие d-элементы входят в состав IV, Vи VI групп катионов и каковы их свойства?
- •Контрольные задания по дисциплине "Экоаналитическая химия" Теоретические вопросы
- •Вопросы по методам анализа. Химические методы количественного анализа Гравиметрия
- •Титриметрические методы
- •Экстракция
- •Спектроскопические методы
- •Хроматографические методы
- •Электрохимические методы
- •Расчетные задачи по различным типам равновесия и методам анализа
- •Задания по теме "Концентрация растворов"
- •Задача 2.
- •Задача 3.
- •Задача 4.
- •Задачи и тесты для контроля усвоения темы
- •Вариант 1
- •Вариант 2
- •Вариант 4
- •Вариант 5
- •Вопросы
- •127994, Москва, ул. Образцова, 9, стр. 9
Расчетные задачи по различным типам равновесия и методам анализа
Есть 1М раствор NH4Cl и 2М раствор NH3. Как из них приготовить буферный раствор: а) с рН 9,25; б) с рН 10,25? Для NH3 pKb = 4,75.
Как из 1М CH3COOH и 1М CH3COONa приготовить буферный раствор с рН 5,75? Для CH3COOH pKa = 4,75.
Рассчитайте рН буферных растворов: а) 0,1M NH4Cl + 0,1M NH3; б) 0,2M NH4Cl + 0,2M NH3. Какой из этих буферных растворов и почему, будет дольше поддерживать рН постоянным при прибавлении к ним одинаковых порций 0,1М HCl? Для NH3 pKb = 4,75.
Титруют 0,1000М раствор NH3 0,1000М раствором HCl. Рассчитайте величину рН в точке эквивалентности. Для NH3 pKb = 4,75.
Какой комплекс преобладает в растворе, содержащем 0,500М кадмия (II) и 2,0М иодида калия? Константы устойчивости иодидных комплексов кадмия равны: 1 = 1,91·102; 2 = 2,69·103; 3 = 3,09·104 ; 4 = 2,57·105.
По величинам стандартных потенциалов полуреакций Cd2+ + 2e = Cd (-0,403В) и CdL42- + 2e = Cd + 4L- (-0,958B) оцените величину b4 для комплекса CdL42-?.
Рассчитайте рН, при котором возможно окисление иодида нитрит-ионами (Кравн > 1). E0NO2?,2H+/NO = 1,202B; E0I2/2I? = 0,54В.
Почему Cu2+ окисляет иодид, хотя E0 для полуреакции Cu2+ + e = Cu+ равен 0,16В, а для полуреакции I2 +2e = 2I- – 0,54В? Рассчитайте величину константы равновесия реакции. Для CuI K0S = 1,1•10-12.
Один из фосфатов - FePO4 (K0S = 1,29•10-22), Ca3(PO4)2 (K0S = 1,00•10-26) - растворяется в CH3COOH. Какой и почему?
К раствору, содержащему по 1•10-2М KI и KCl, прибавили равный объем насыщенного раствора Ag2SO4. Какой осадок будет выпадать первым? Для: AgI K0S = 9,98•10-16, для AgCl K0S = 1,78•10-10, для Ag2SO4 K0S = 1,45•10-5.
Рассчитайте рН количественного осаждения CaC2O4 с помощью 0,1М (NH4)2C2O4. Для CaC2O4 KS0 = 2,3•10-9; для H2C2O4 Ка, 1 = 5,62•10-2; Ка, 2 = 5,89•10-5.
Почему и во сколько раз увеличится растворимость AgI в 1M NH3 по сравнению с растворимостью в насыщенном водном растворе AgI? Для AgI KS0 = 9,98•10-17; для Ag(NH3)2+ b1 = 2,09•103; b 2 = 1,62•107.
ЭДС гальванического элемента из платинового электрода в растворе, содержащем Fe(III) и Fe(II), и насыщенного каломельного электрода (НКЭ) равна 0,558В. Каково соотношение Fe(III)/Fe(II)? E0Fe(III)/Fe(II) = 0,771В, EНКЭ = 0,242В
Навеску массой 0,5000 г FeSO4·7H2O (мол. масса 278,05) растворили в 100,0 мл 1М HCl. Потенциал платинового электрода, погруженного в этот раствор, равен 0,320 В относительно НКЭ. Рассчитайте массовую долю (%) Fe2(SO4)3 в препарате. Мол. масса (Fe2(SO4)3) 399,88; Е0?Fe3+/Fe2+, 1M HCl = 0,459В.
Навеску каолина массой 0,2480 г растворили, после отделения кремниевой кислоты раствор разбавили до 250 мл в мерной колбе. Из 20,00 мл полученного раствора осадили 8-оксихинолинат алюминия. После высушивания получили осадок массой 0,1038 г. Какова массовая доля (%) оксида алюминия в каолине? Мол. масса (Al(C9H6ON)3) 459,44; мол. масса (Al2O3) 101,96.
Сколько миллилитров 5%-ного раствора BaCl2·2H2O, взятого с 10%-ным избытком, нужно для осаждения сульфат-иона из 10,00 мл 5,5%-ного раствора H2SO4 (р = 1,035 г/см3)? Мол. масса (BaCl2) 208,23; мол. масса (H2SO4) 98,07; мол. масса (H2O) 18,00.
Сколько кальция (г) будет потеряно за счет растворимости при промывании CaC2O4•2H2O с помощью 200 мл а) воды, б) 0,01М (NH4)2C2O4? Для CaC2O4•2H2O KS0 = 2,99•10 –9.
Каково содержание CaO (% мас.) в известняке, если при определении кальция из навески 0,3025 г получено 0,2505 г осадка CaSO4 (гравиметрическая форма). Мол. масса (CaO) 56,08; мол. масса (CaSO4) 136,14.
Напишите формулу изучаемого соединения по данным элементного анализа (%, мас.): С – 79,93; H – 6,37; N – 17,70. Мол. масса: (С) – 12,01;(H) – 1,007; (N) – 14,007.
Из навески технического гидроксида натрия массой 3,1496 г, содержащего в качестве основной примеси карбонат натрия, приготовили 1,00 л раствора. На титрование 10,00 мл полученного раствора в присутствии фенолфталеина (рТ 9,0) израсходовали 7,36 мл 0,1000М раствора HCl, а на титрование такого же объема раствора в присутствии метилового оранжевого (рТ 4,0) – 7,52 мл раствора HCl. Найдите массовые доли (%) NaOH и Na2CO3 в образце. Мол. масса: (Na2CO3) 105,99; (NaOH) 40,00.
При определении меди в сплаве иодометрическим методом на титрование аликвоты 10,00 мл раствора, полученного растворением навески 0,2000 г в объеме 100,0 мл, израсходовано 8,53 мл 0,0100М раствора тиосульфата натрия. Вычислите содержание (%) меди в сплаве. Мол. масса: (Cu) 63,54.
На титрование 50,00 мл воды в аммиачном буферном растворе в присутствии индикатора эриохромового черного Т израсходовано 15,00 мл 0,0100М ЭДТА. На титрование такой же аликвоты после добавления избытка NaOH в присутствии индикатора кальцеина израсходовано 10,00 мл 0,0100М раствора ЭДТА. Определите: а) молярные концентрации кальция и магния в этой воде; б) общую жесткость воды, выразив в мг/л СаСО3. Мол. масса (СаСО3) 100,19.
При определении железа в пробе сточной воды объемом 200,0 мл его окислили до Fe(III), осадили аммиаком, отделили осадок от раствора и после растворения осадка в соляной кислоте оттитровали железо, израсходовав 5,14 мл 0,0050М раствора ЭДТА. Рассчитайте общую концентрацию железа в воде (мг/л). Мол. масса: (Fe) 55,85.
При анализе пробы сточной воды объемом 100,0 мл на содержание сульфат-ионов их осадили раствором хлорида бария. Осадок сульфата бария отфильтровали, промыли и растворили в 30,00 мл 0,0250М раствора ЭДТА. Избыток ЭДТА оттитровали, израсходовав 15,00 мл 0,0250М раствора хлорида магния. Рассчитайте концентрацию сульфат-ионов (мг/мл) в образце. Мол. масса (SO4) 96,07.
Потенциал F-селективного электрода, погруженного в 25,0 мл пробы (25оС) изменился от 105 до 80 мВ при добавлении 1,00 мл 5,0·10?2М NaF. Сколько миллиграммов фтора содержится в пробе, если известно, что крутизна электродной функции на 3 мВ ниже теоретической. Мол. масса (F) 19,9.
Для определения натрия в стекле три его навески по 0,1000 г растворили в смеси H2SO4 и НF , растворы упарили, остатки обработали разбавленной HCl и перенесли в мерные колбы объемом 250,0 мл. Во вторую и третью колбы добавили, соответственно, 10,00 и 20,00 мл стандартного раствора натрия (с = 250,0 мкг/мл). Растворы разбавили водой до метки и фотометрировали в пламени светильный газ – воздух. Соответствующие значения интенсивностей (у. е.) равны 17.0, 26,0 и 35,0. Определите массовую долю (%) натрия в стекле.
Молярный коэффициент поглощения воднорастворимого комплекса никеля с диметилглиоксимом при 470 нм равен 1,30•104. Рассчитайте: а) оптическую плотность раствора комплекса, в 1 мл которого содержится 1 мкг никеля, при толщине поглощающего слоя l = 1,00 см; б) его пропускание; в) концентрацию никеля в растворе (мкг/мл), если оптическая плотность раствора, содержащего диметилглиоксимат никеля и помещенного в кювету с l = 3,00 см, равна 0,190 при 470 нм. Мол. масса (Ni) 58,69.
При определении железа в виде моносульфосалицилатного комплекса пропускание раствора, содержащего 0,115 мг металла в 25,0 мл раствора, равно 54,5% при толщине поглощающего слоя l = 2,00 см. Рассчитайте молярный коэффициент поглощения комплекса. Мол. масса (Fe) 55,85.
Оптическая плотность раствора, содержащего 1,00 мг кофеина C8H10O2N4•H2O в 100,0 мл 0,005М Н2SО4, равна 0,510 при 272 нм в кювете с l = 1,00 см. Навеску растворимого кофе массой 2,5000 г растворили в воде и разбавили до 500 мл. Аликвоту полученного раствора 25,0 мл поместили в мерную колбу вместимостью 500 мл, добавили 25,0 мл 0,1М Н2SО4, осветлили, а затем разбавили раствор до метки. Оптическая плотность этого раствора, измеренная в тех же условиях, оказалась равной 0,415. Рассчитайте массу кофеина в 100,0 растворимого кофе. Мол. масса (C8H10O2N4•H2O) 212,1.
Образец стали 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 -кремнемолибденовой гетерополикислоты H4(SiMo12O40)•nH2O ( = 2,2•103 л•моль-1•см-1 при = 400 нм), поглощение которого в кювете с l = 1,00 см отвечало бы минимальной погрешности фотометрических измерений (Аопт = 0,434)? Мол. масса (Si) 28,09.