- •1. Спектральні (оптичні) засновані на вимірюванні оптичних властивостей речовини або розчинів.
- •2. Електрохімічні – вимірюють електричні параметри розчинів за допомогою спец. Приладів.
- •Питання до семінарів
- •Питання до самостійних робіт
- •Приклади розв’язку типових задач з фха
- •Теми рефератів
- •Перелік літератури для підготовки до семінарів та самостійних робіт
- •Питання до екзамену з предмету фізико-хімічний аналіз
Питання до самостійних робіт
Самостійна робота № 1: «Атомно-емісійний спектральний аналіз»
Будова атому: стан атому в звичайних умовах, електронна структура атомів.
Умови збудження електронів. Перехід атома із збудженого в основний стан.
Розподіл електронів у молекулах.
Якісний та кількісний спектральний аналіз.
Фотографічні та фотоелектричні методи кількісного аналізу.
Хіміко-спектральний аналіз.
Метрологічні характеристики та аналітичні можливості атомно-емісійного методу.
Індивідуальне завдання № 1. Розрахувати оптичну густину розчину, якщо пропускання його дорівнює:
Варіант |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
Величина пропускання |
0,25 |
0,90 |
0,36 |
0,29 |
0,58 |
0,46 |
0,51 |
0,30 |
0,88 |
0,44 |
0,65 |
0,47 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Варіант |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
Величина пропускання |
0,22 |
0,37 |
0,14 |
0,79 |
0,65 |
0,17 |
0,63 |
0,51 |
0,87 |
0,83 |
0,21 |
0,55 |
Індивідуальне завдання № 2. Розрахувати оптичну густину розчину, якщо пропускання його становить:
Варіант |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
Величина пропускання у % |
90 |
55 |
98 |
25 |
46 |
33 |
78 |
61 |
29 |
93 |
57 |
11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Варіант |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
Величина пропускання у % |
41 |
85 |
73 |
99 |
87 |
59 |
20 |
60 |
45 |
88 |
96 |
39 |
Самостійна робота № 2: «Атомно-абсорбційний спектральний аналіз»
Схеми процесів, які лежать в основі методів спектроскопії.
Підготовка проб до аналізу (концентрування та екстрагування). Заповнити таблицю:
Елементи, які визначають
Об’єкт аналізу
Особливості підготовки проб
Метод концентрування
Метод визначення
Межа визначення
Фізико-хімічні перешкоди методу ААС.
Чуттєвість та діапазон визначення в ААС.
Метрологічні характеристики та аналітичні можливості АА методу.
Атомно-флуоресцентна спектроскопія.
Індивідуальне завдання № 1. Стандартний розчин з концентрацією Сс має поглинання, яке дорівнює Ас. Знайдіть концентрацію досліджуваного розчину Сх, якщо його поглинання складає Ах.
Варіант |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
Ас |
0,62 |
0,52 |
0,41 |
0,87 |
0,64 |
0,23 |
0,54 |
0,25 |
0,69 |
0,42 |
0,57 |
0,36 |
Ах |
0,50 |
0,48 |
0,32 |
0,56 |
0,55 |
0,19 |
0,43 |
0,18 |
0,51 |
0,36 |
0,40 |
0,28 |
Сс, % |
2 |
5 |
8 |
4 |
3 |
7 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Варіант |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
Ас |
0,25 |
0,33 |
0,57 |
0,39 |
0,22 |
0,98 |
0,35 |
0,67 |
0,48 |
0,11 |
0,37 |
0,26 |
Ах |
0,17 |
0,29 |
0,50 |
0,29 |
0,16 |
0,82 |
0,24 |
0,59 |
0,39 |
0,09 |
0,29 |
0,18 |
Сс, % |
3 |
1 |
6 |
8 |
2 |
7 |
5 |
4 |
9 |
1 |
4 |
3 |
Самостійна робота № 3: «Оптичні методи аналізу. Якісний та кількісний аналіз в абсорбційній спектроскопії»
Рефрактометричні методи аналізу.
Поляриметрія.
Прилади для поляриметричних вимірів.
Основи нефелометрії та турбидиметрії.
Прилади для нефелометричних та турбидиметричних вимірів.
Умови проведення фотометричної реакції.
Основні прийоми фотометричних вимірювань.
Фур’є спектроскопія: схема Фур’є спектрометру.
Фотометричне титрування.
Індивідуальне завдання № 1. При фотометричному аналізі поглинання досліджуваного розчину дорівнює Ах. До нього додали стандартний розчин з концентрацією Сс і поглинання стало дорівнювати А1. Знайдіть концентрацію досліджуваного розчину Сх.
Варіант |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
А1 |
0,62 |
0,57 |
0,39 |
0,22 |
0,98 |
0,48 |
0,11 |
0,37 |
0,26 |
0,35 |
0,67 |
0,59 |
Ах |
0,50 |
0,50 |
0,29 |
0,16 |
0,82 |
0,39 |
0,09 |
0,29 |
0,18 |
0,24 |
0,59 |
0,43 |
Сс, % |
3 |
1 |
6 |
8 |
2 |
7 |
5 |
4 |
9 |
1 |
4 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Варіант |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
Ас |
0,69 |
0,42 |
0,57 |
0,36 |
0,62 |
0,52 |
0,64 |
0,23 |
0,54 |
0,41 |
0,87 |
0,49 |
Ах |
0,51 |
0,36 |
0,40 |
0,28 |
0,50 |
0,48 |
0,55 |
0,19 |
0,43 |
0,32 |
0,56 |
0,37 |
Сс, % |
2 |
5 |
8 |
4 |
3 |
7 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
6 |
Самостійна робота № 4: «Радіоспектроскопія та люмінесцентна спектроскопія»
Спектроскопія ЯМР.
Схема ЯМР-спектрометру.
Якісний аналіз та структурні дослідження методом ЯМР.
Якісний аналіз методом ЯМР.
Спектроскопія ПМР.
Класифікація методів люмінесценції за способом збудження.
Характеристики люмінесцующих молекул.
Схема приладу для люмінесцентного аналізу.
Якісний та кількісний аналіз.
Практичне застосування люмінесценції.
Індивідуальне завдання № 1. Для визначення довжини хвилі заданої лінії в спектрі зразка, що аналізують, були вибрані дві лінії заліза з довжинами хвиль λ1 та λ2. Відлік за шкалою мікроскопу для цих ліній дорівнюють відповідно b1 та b2. Визначити довжину заданої хвилі, якщо відлік за шкалою для неї дорівнює bx.
Варіант |
Довжини хвиль вибраних ліній заліза, нм |
Відлік за шкалою мікроскопу, мм |
|||
λ1 |
λ2 |
b1 |
b2 |
bx |
|
1 |
373,713 |
374,556 |
5,08 |
6,14 |
5,62 |
2 |
360,885 |
361,877 |
2,06 |
3,18 |
3,06 |
3 |
486,370 |
487,130 |
13,36 |
15,23 |
14,17 |
4 |
248,327 |
249,064 |
8,22 |
9,48 |
8,76 |
5 |
325,436 |
328,026 |
9,12 |
10,49 |
10,13 |
6 |
374,710 |
375,552 |
6,07 |
7,15 |
6,63 |
7 |
361,886 |
362,878 |
3,04 |
4,17 |
4,05 |
8 |
487,370 |
488,130 |
14,36 |
16,23 |
15,17 |
9 |
249,328 |
250,065 |
9,22 |
10,49 |
9,76 |
10 |
326,436 |
329,026 |
10,12 |
11,50 |
11,13 |
11 |
375,714 |
376,558 |
7,09 |
8,16 |
7,63 |
12 |
362,896 |
363,872 |
4,04 |
5,17 |
5,06 |
13 |
488,370 |
489,230 |
15,46 |
17,22 |
16,27 |
14 |
250,328 |
251,065 |
10,26 |
11,51 |
10,76 |
15 |
327,436 |
330,126 |
11,13 |
12,56 |
12,15 |
16 |
376,614 |
377,558 |
8,11 |
9,26 |
8,63 |
17 |
363,896 |
364,872 |
5,04 |
6,17 |
6,06 |
18 |
489,370 |
490,330 |
16,46 |
18,22 |
17,27 |
19 |
251,428 |
252,165 |
11,36 |
12,61 |
11,86 |
20 |
328,336 |
331,026 |
12,23 |
13,66 |
13,25 |
21 |
372,713 |
373,556 |
4,08 |
5,14 |
4,62 |
22 |
359,885 |
360,877 |
1,06 |
2,18 |
2,06 |
23 |
485,370 |
486,130 |
12,36 |
14,23 |
13,17 |
24 |
247,327 |
248,064 |
7,22 |
8,48 |
7,76 |
Самостійна робота № 5: «Огляд методів хроматографії»
Поняття адсорбції.
Теорія хроматографічного розділення.
Іонно-обмінна хроматографія: основа методу, константа іонної рівноваги.
Методи іонної хроматографії.
Розподільна хроматографія.
Осадова хроматографія.
Поняття про екстракцію.
Теоретичні основи рідинної хроматографії.
Основні вузли приладів для рідинної хроматографії.
Якісний та кількісний аналіз.
Рідинно-рідинна розподільна хроматографія.
Індивідуальне завдання № 1. Розрахуйте хроматографічну рухливість Rf, якщо відстань, яку пройшла досліджувана речовини від стартової лінії до центру зони (LA) дорівнює ___см, а відстань, яку пройшов розчинник за той самий час (LF) – ___ см.
Варіант |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
LA, см |
3,3 |
2,0 |
1,9 |
4,6 |
2,7 |
2,1 |
4,6 |
1,8 |
7,6 |
2,4 |
5,5 |
8,4 |
LF, см |
4,8 |
3,5 |
2,5 |
5,0 |
3,8 |
4,2 |
5,5 |
2,4 |
8,9 |
4,0 |
6,1 |
8,9 |
|
||||||||||||
Варіант |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
LA, см |
3,0 |
2,1 |
5,9 |
3,4 |
2,9 |
3,3 |
5,0 |
1,5 |
4,9 |
2,6 |
5,7 |
1,9 |
LF, см |
3,8 |
3,4 |
6,4 |
4,5 |
3,6 |
4,1 |
6,2 |
2,0 |
5,8 |
3,0 |
7,0 |
2,2 |
Самостійна робота № 6: «Радіометричні та електрохімічні методи аналізу»
Використання природної радіації в аналізі.
Ядерна хімія та штучна радіація.
Активаційний аналіз.
Метод ізотопного розведення.
Рівноважні та нерівноважні електрохімічні системи.
Різновиди полярографії.
Амперметричне титрування.
Закони електролізу.
Потенціал розкладу та перенапруги.
Електрогравіметрія.
Індивідуальне завдання № 1. При кондуктометричному титруванні 50,00 мл хлоридної кислоти розчином натрій гідроксиду отримали наступні дані:
VNaOH, мл |
Електропровідність розчину ω ∙ 103 См |
|||||||||
В-1 |
В-2 |
В-3 |
В-4 |
В-5 |
В-6 |
В-7 |
В-8 |
В-9 |
В-10 |
|
|
СNaOH = 0,01 |
СNaOH = 0,10 |
СNaOH = 0,63 |
СNaOH = 1,02 |
СNaOH = 1,50 |
СNaOH = 0,25 |
СNaOH = 0,54 |
СNaOH = 0,94 |
СNaOH = 2,00 |
СNaOH = 1,30 |
0 |
1,50 |
-- |
4,49 |
4,09 |
8,72 |
2,93 |
4,00 |
5,21 |
-- |
8,37 |
2 |
1,09 |
1,42 |
3,00 |
4,05 |
8,63 |
2,54 |
3,65 |
5,10 |
2,34 |
8,25 |
4 |
0,67 |
0,85 |
1,52 |
1,93 |
2,88 |
2,51 |
1,65 |
5,01 |
2,22 |
6,45 |
6 |
0,63 |
0,70 |
1,50 |
2,35 |
2,72 |
2,50 |
2,51 |
3,65 |
0,98 |
7,99 |
8 |
0,99 |
1,15 |
2,25 |
3,27 |
5,02 |
4,29 |
2,59 |
4,89 |
1,36 |
8,09 |
10 |
1,35 |
1,62 |
3,04 |
-- |
5,52 |
6,53 |
3,51 |
4,95 |
1,45 |
-- |
VNaOH, мл |
Електропровідність розчину ω ∙ 103 См |
|||||||||
В-11 |
В-12 |
В-13 |
В-14 |
В-15 |
В-16 |
В-17 |
В-18 |
В-19 |
В-20 |
|
|
СNaOH = 0,02 |
СNaOH = 0,50 |
СNaOH = 0,43 |
СNaOH = 4,02 |
СNaOH = 3,50 |
СNaOH = 0,75 |
СNaOH = 1,54 |
СNaOH =2,94 |
СNaOH = 3,00 |
СNaOH = 1,60 |
0 |
2,50 |
-- |
4,99 |
5,09 |
7,72 |
2,13 |
5,00 |
4,21 |
-- |
7,37 |
2 |
2,09 |
3,42 |
4,00 |
5,05 |
7,63 |
2,04 |
4,65 |
4,10 |
3,34 |
7,25 |
4 |
1,67 |
2,85 |
1,22 |
1,93 |
2,88 |
2,01 |
2,65 |
4,01 |
3,22 |
5,45 |
6 |
1,63 |
2,70 |
1,20 |
2,35 |
2,72 |
1,50 |
3,51 |
2,65 |
1,98 |
7,99 |
8 |
1,99 |
3,15 |
3,25 |
3,27 |
6,02 |
3,29 |
3,59 |
3,89 |
2,36 |
8,09 |
10 |
2,35 |
3,62 |
4,04 |
-- |
6,52 |
5,53 |
3,61 |
3,95 |
2,45 |
-- |
Побудувати криву титрування в координатах ω - VNaOH. Визначити точку еквівалентності. Написати рівняння реакції взаємодії хлоридної кислоти з натрій гідроксидом. Визначити молярну концентрацію хлоридної кислоти.
Індивідуальне завдання № 2. Наважку кольорового сплаву масою m (г) розчинили та шляхом електролізу при постійній силі струму І за час τ повністю видалили на катоді мідь, а на аноді свинець у вигляді PbO2. Визначити масову частку міді у сплаві, якщо вихід за струмом склав η = 100%.
Варіант |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
m, г |
1,525 |
1,442 |
1,811 |
1,621 |
2,525 |
2,442 |
2,811 |
1,821 |
1,520 |
1,260 |
1,326 |
І, А |
0,200 |
0,150 |
0,220 |
0,180 |
0,400 |
0,250 |
0,420 |
0,280 |
0,320 |
0,650 |
0,290 |
τ, хв |
45,0 |
50,0 |
40,0 |
38,0 |
40,0 |
55,0 |
49,0 |
32,0 |
20,0 |
60,0 |
25,0 |
Варіант |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
m, г |
1,825 |
1,842 |
1,311 |
1,721 |
1,564 |
1,280 |
1,459 |
1,112 |
1,478 |
1,654 |
1,241 |
І, А |
0,200 |
0,150 |
0,120 |
0,280 |
0,400 |
0,260 |
0,500 |
0,230 |
0,450 |
0,600 |
0,400 |
τ, хв |
45,0 |
50,0 |
40,0 |
38,0 |
54,0 |
43,0 |
22,0 |
14,0 |
25,0 |
13,0 |
15,0 |
Самостійна робота № 7: «Аналіз об’єктів навколишнього середовища»
Задачі та планування аналізу.
Заповнити таблицю:
Визначення окремих компонентів у геологічних об’єктах з використанням різних методів концентрування
Елемент, який визначають |
Об’єкт аналізу |
Метод концентрування |
Метод визначення |
Межа визначення |
|
|
|
|
|