Примеры решения задач Задача №1 Светопропускание исследуемого раствора равно 80%. Вычислить оптическую плотность этого раствора.
Решение. Вычисление проводится по формуле:
D= lgT = lg0,8 0,097.
Задача №2 Коэффициент молярного поглощения KMnO4 при длине волны 546 нм равен 2420. Оптическая плотность исследуемого раствора в кювете с толщиной слоя 2 см равна 0,80. Определить Т(KMnO4).
Решение. Можно вычислить молярную концентрацию KMnO4 из уравнения:
где С(KMnO4) молярная концентрация раствора, M(Mn2+) – молярная масса марганца.
Задача №3 Рассчитать минимально определяемую массу (в мг) Fe3+ по реакции с сульфосалициловой кислотой в аммиачной среде при использовании кюветы с толщиной слоя 5 см; объём окрашенного раствора равен 5мл; коэффициент молярного поглощения равен 4000; минимальная оптическая плотность, измеряемая прибором, составляет 0,01.
Решение. Минимально определяемую концентрацию можно определить из уравнения:
Минимальная масса навески равна:
Задача №4 Навеску никель-титаново-кобальтового стоматологического сплава массой 0,25 г растворили в смеси кислот. Раствор разбавили в мерной колбе вместимостью 100 мл. К 25 мл полученного раствора для определения титана добавили пероксид водорода, фосфорную кислоту и разбавили до 50 мл. Оптическая плотность полученного жёлтого раствора равна 0,22. К другой порции объёмом 25 мл добавили раствор, содержащий 0,2 мг титана, и обработали аналогично первому раствору. Оптическая плотность этого раствора оказалась равной 0,5. Чему равна массовая доля титана в сплаве?
Решение. В данном случае для определения массы титана использован метод добавок (см. стр. 76). В соответствии с основным законом светопоглощения можно записать два уравнения:
где Cx – концентрация неизвестного раствора;
Cст ‑ концентрация стандартного раствора.
Поскольку ε и Ɩ не изменяются при измерениях первого и второго растворов, можно определить Сх (фактически это будет число, показывающее, сколько мг титана содержится в анализируемой пробе):
Поскольку для анализа взята аликвота, равная 1/4 от всей пробы, содержание титана равно:
m(Ti) = 0,1571·4 = 0,629 мг.
Массовую долю титана можно определить из соотношения:
Задача №5 Для определения никеля в катализаторе гидрирования жиров навеску катализатора 0,215 г растворили, довели до метки в мерной колбе вместимостью 200 мл. К 10 мл этого раствора добавили тартрат калия-натрия, аммиак, персульфат аммония, диметилглиоксим, подогрели в течение 5 минут, охладили. По градуировочному графику определили, что в анализируемом растворе содержится 2,1 мг никеля. Определить массовую долю никеля в катализаторе.
Решение. По результатам измерений найдено, что в 1/20 части пробы содержится 2,1 мг никеля. Следовательно, во всей пробе содержание никеля равно:
m(Ni) = 20 ·2.1 = 42мг.
Массовую долю никеля можно определить из соотношения: