Общая, неорганическая и аналитическая химия. Конспект лекций

Задание. К 15 мл раствора KClO3 прилили 100 мл 0,1000 н раствора Н2С2О4, избыток которого оттитровали 50,2 мл 0,0800 н раствора KMnO4 в кислой среде. Найти m(KClO3) в исходном растворе.

Решение:Идут две реакции:

KClO3 + 3H2C2O4 = KCl + 6CO2 + 3H2O (1) 2KMnO4 + 5H2C2O4 + 3H2SO4 = 2MnSO4 + 10CO2 + K2SO4 + 8H2O

(2)

По закону эквивалентов: nэ(KClO3) + nэ(KMnO4) = nэ(H2C2O4) или

m(KClO3)/Mэ(KClO3) = сэ(H2C2O4)×V(H2C2O4) –

- сэ(KMnO4)×V(KMnO4), откуда m(KClO3) =

Mэ(KClO3)×[сэ(H2C2O4)×V(H2C2O4) - сэ(KMnO4)×V(KMnO4)] = 20,42 × (0,1000×0,1–0,0800×0,0502) = 20,42×0,005984 = 0,1222 г,

где Mэ(KClO3) = M(KClO3)/6 = 122,5/6 = 20,42 г/моль.

Фотоколориметрия

Фотоколориметрия - это оптический метод анализа, который рассматривает взаимодействие вещества с электромагнитным излу-

чением в видимой области: длина волны ( ) 380 - 750 нм; волновое

число ( ) 2,5.104 - 1,5.104 см-1; энергия излучения (Е) 1 - 10 эВ. В результате поглощения веществом определенного количества энергии в молекулах этого вещества имеют место электронные переходы.

Целью фотоколориметрического анализа является определение концентрации вещества в растворах окрашенных соединений. Если вещества не имеют цвета, то проводят реакцию, в результате которой образуются растворимые окрашенные соединения. Цвет раствора связан с длиной волны поглощенной части светового потока. В видимой области цвет раствора обусловлен длиной волны излучения, не поглощенного этим раствором, и является дополнительным к цвету поглощенной части света

Поглощенное световое излучение количественно описывается законом Бугера-Ламберта-Бера:

D = -lgT = lg(I/I0) = .l.c

где D - оптическая плотность; Т - пропускание образца, т.е. отноше-

91

ние интенсивности света прошедшего через образец, к интенсивности падающего света, I/Iо; c - концентрация вещества (обычно моль/л); l - толщина кюветы (см); - молярный коэффициент поглощения [л/(моль.см)].

Расчетмолярногокоэффициентапоглощенияпроводятпофор-

муле: = D/(с.l)

Область применения фотоколориметрии

Фотометрические методы очень широко используются для определения примесей в сплавах или минералах и породах; для изучения кинетики реакций; для непрерывного контроля технологического процесса; для определения малых количеств веществ.

Фотометрический метод анализа характеризуется высокой избирательностью и является одним из быстрых методов анализа. Этим методом можно определить концентрации веществ до 1.10-7 моль/л.

Метод калибровочного графика

Для определения концентрации вещества в исследуемом растворе используют чаще всего калибровочный график в координатах D - с (оптическая плотность - концентрация).

Готовят серию стандартных растворов с известной концентрацией вещества. Измеряют оптическую плотность этих растворов, сравнивая интенсивности потока излучения, проходящего через стандартный раствор, с интенсивностью потока излучения, проходящего через раствор сравнения, поглощение которого принимают равным нулю. Строят калибровочный график.

Калибровочная прямая представляет собой прямую линию, которая идет из начала координат.

Затем измеряют оптическую плотность анализируемого раствора и по графику определяют его концентрацию.

92

93

Учебное издание

М.А. Рябов, Р.В. Линко

ОБЩАЯ, НЕОРГАНИЧЕСКАЯ И АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

Издание подготовлено в авторской редакции

Технический редактор Н.А. Ясько

Тематический план изданий учебно-методической литературы 2018 г., № 16

Подписано в печать 05.02.2018 г. Формат 60 84/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Гарнитура Таймс.

Усл. печ. л. 5,58. Тираж 200 экз. Заказ 51.

Российский университет дружбы народов 115419, ГСП-1, г. Москва, ул. Орджоникидзе, д. 3

Типография РУДН 115419, ГСП-1, г. Москва, ул. Орджоникидзе, д. 3, тел. 952-04-41