- •А.Н. Пырко сборник задач и контрольные задания по аналитической химии
- •Введение
- •1. Классификация методов анализа
- •2. Метрологические характеристики методов анализа
- •3. Закон эквивалентов
- •4. Свойства растворов
- •4.1 Способы выражения концентрации растворов
- •4.2 Связь различных способов выражения концентрации растворов
- •4.3 Ионная сила и рН растворов
- •4.4 Расчет рН растворов разных электролитов
- •4.5 Решение типовых задач
- •4.6 Задачи для самостоятельного решения
- •5. Гравиметрический (весовой) метод анализа
- •5.1 Основные этапы гравиметрического анализа
- •5.2 Основные требования к осаждаемой и гравиметрической форме
- •5.3 Основные требования к осаждению кристаллических осадков
- •5.4 Общая характеристика метода
- •5.5 Решение типовых задач
- •5.6 Задачи для самостоятельного решения
- •6. Титриметрический (объемный) метод анализа
- •6.1 Общая характеристика метода
- •6.2 Растворы в титриметрическом анализе
- •6.3 Решение типовых задач
- •6.4 Задачи для самостоятельного решения
- •6.5 Реакции в титриметрическом анализе
- •6.6 Процесс и способы титрования
- •6.7 Общие сведения о кривых титрования
- •6.8 Расчет концентрации веществ на различных участках кривых титрования
- •7. Кислотно-основное титрование (метод нейтрализации) 7.1 Общая характеристика метода
- •7.2 Индикаторы кислотно-основного титрования
- •7.3 Логарифмические кривые кислотно-основного титрования
- •7.4 Титрование слабой кислоты сильным основанием
- •7.5 Титрование смеси кислот (оснований)
- •7.6 Расчет рН раствора в различные моменты титрования
- •7.7 Выбор индикатора титрования
- •7.8 Решение типовых задач
- •7.9 Задачи для самостоятельного решения
- •8. Методы окислительно-восстановительного титрования
- •8.1 Расчет фактора и числа эквивалентности веществ, участвующих в овр
- •8.2 Кривые окислительно-восстановительного титрования
- •8.3 Способы фиксирования конечной точки титрования (к. Т. Т.)
- •8.4 Перманганатометрия
- •8.5 Аналитические возможности метода перманганатометрии
- •8.6 Иодометрия
- •8.7 Приготовление и стандартизация рабочих растворов i2 и Na2s2o3
- •8.8 Условия проведения и аналитические возможности метода
- •8.9 Решение типовых задач
- •8.10 Задачи для самостоятельного решения
- •9. Комплексонометрия
- •9.1 Общая характеристика метода
- •9.3 Кривые комплексонометрии и способы установления конечной точки титрования (к. Т. Т.)
- •9.4 Условия проведения комплексонометрического титрования
- •9.5 Решение типовых задач
- •9.6 Задачи для самостоятельного решения
- •10. Электрохимические методы анализа
- •10.1 Классификация электрохимических методов
- •10.2 Основные электрохимические методы
- •10.3 Решение типовых задач
- •10.4 Задачи для самостоятельного решения
- •11. Хроматографические методы
- •11.1 Механизмы хроматографического разделения
- •12. Спектроскопия
- •12.1 Поглощение в уф- и видимой областях
- •12.2 Люминесценция
- •12.3 Инфракрасная (ик) спектроскопия
- •12.4 Ядерный магнитный резонанс (ямр)
- •12.5 Масс-спектрометрия (мс)
- •Химические сенсоры
- •12.6 Решение типовых задач
- •12.7 Задачи для самостоятельного решения
- •13. Аналитическая проба
- •Отбор проб веществ разного агрегатного состояния
- •Получение лабораторной пробы
- •Разложение пробы
- •Дополнение
- •Аналитическая химия (Вопросы к сдаче зачета)
- •Варианты контрольных работ
- •Содержание
12.7 Задачи для самостоятельного решения
1. Комплекс катиона алюминия с индикатором комплексонометрического титрования ксиленовым оранжевым имеет максимум в спектре поглощения в водном растворе при λмакс. = 540 нм. Определить энергию перехода (∆E) в возбужденное состояние, соответствующую данному поглощению и молярную концентрацию (СM) комплекса в растворе, если известно, что при толщине кюветы l = 1 см оптическая плотность (D) равна 0,515, а молярный коэффициент поглощения (ε) - 10300 л/(моль . см).
Ответ: ∆Е = 3,7 . 10-19 Дж = 2,3 эВ = 222 кДж/моль = 53 ккал/моль, СМ = 5 . 10-5 моль/л.
2. Комплекс катиона кобальта с индикатором комплексонометрического титрования ПАН ((2-пиридилазо) -2-нафтол) имеет максимум в спектре поглощения в водном растворе при λмакс. = 640 нм. Определить энергию перехода (∆E) в возбужденное состояние, соответствующую данному поглощению и молярную концентрацию (СM) комплекса в растворе, если известно, что при толщине кюветы l = 1 см оптическая плотность (D) равна 2,556, а молярный коэффициент поглощения (ε) - 36500 л/(моль . см).
Ответ: ∆Е = 3,1 . 10-19 Дж = 1,9 эВ = 187 кДж/моль = 45 ккал/моль, СМ = 7 . 10-5 моль/л.
3. Раствор α-каротина (провитамин А) с концентрацией равной 4,3 мг/л при толщине кюветы (l) равной 1 см, имеет оптическую плотность (D) поглощения при λмакс. = 445 нм равной 1,160. Определить энергию перехода (∆E) в возбужденное состояние, соответствующую данному поглощению и молярный коэффицент поглощения (ε) α-каротина в растворе, если известно, что молярная масса α-каротина (М) равна 536,9 г/моль.
Ответ: ∆Е = 4,1 . 10-19 Дж = 2,7 эВ = 269 кДж/моль = 65 ккал/моль, ε = 145000 л/(моль . см).
13. Аналитическая проба
Первой стадией методики анализа является отбор пробы. Погрешность, возникающую на стадии пробоотбора, часто вносят основной вклад в погрешность результата анализа. Аналитическая проба - это отобранная для анализа часть объекта исследования. Она должна достаточно точно отражать хим. состав объекта и сохранять его в течение достаточно длительного времени. Задача обеспечения представительности не возникает лишь в том случае, если объект вполне однороден по хим. составу. Этому условию практически могут удовлетворять лишь хорошо перемешанные газы или жидкости. Обычно объекты весьма разнообразны и сильно различаются по своей однородности. Это горные породы, рудные и нерудные полезные ископаемые, продукты и отходы металлургических и химических производств, почвы, природной воды, технологические растворы и пульпы, воздух и др. газы, корнеплоды, зерно, сено, объекты медицинских и биологических исследований, лекарственные препараты и др. Проба, составляющая небольшую часть анализируемого образца, но полностью отражающая его состав и свойства, называется средней (представительной) пробой. Различают генеральную, лабораторную и анализируемую пробы. Генеральная проба отбирается непосредственно из объекта. Величина такой пробы и способ ее отбора зависят от агрегатного состояния образца, степени его однородности, размера частиц, допустимой неопределенности результата анализа. Из генеральной путем измельчения и усреднения получают лабораторную пробу. Одна часть этой пробы используется для предварительных испытаний, вторая – для проведения анализа, поэтому называется анализируемой (навеской, аликвотой для жидкостей), третья часть, которая называется контрольной или арбитражной пробой. Ее сохраняют для проведения при необходимости повторных либо арбитражных исследований. Величина анализируемой пробы зависит от содержания в ней определяемого компонента и диапазона определяемых содержаний используемой методики анализа. Так, если массовая доля лекарственного средства в мази 10%, а нижняя граница определяемой массы данного вещества равна 5мг, то масса пробы не должна быть меньше 50 мг.