Питання до розрахункової роботи № 2 з інструментальних методів аналізу (3 курс)


Чтобы посмотреть этот PDF файл с форматированием и разметкой, скачайте его и откройте на своем компьютере.
ВАРІАНТИ ЗАВДАНЬ

ДО
РОЗРАХУНКОВОЇ РОБОТИ


2


н
а тему
:
«Фотометричний та електрогравіметричний методи аналізу»




Питання та задачі

Питання та задачі

Варіант

Фотометрія

Електрогравіметрія

Варіант

Фотометрія

Електрогравіметрія

1

1, 31,

40

1, 31,74

16

16
, 37,

55

16, 36, 61

2

2,32,

41

2, 32, 73

17

17, 38,

56

17, 37, 62

3

3, 33,

42

3, 33, 72

18

18, 39,

57

18, 38, 63

4

4, 34,

43

4, 34, 71

19

19, 31,

58

19, 39, 64

5

5, 35,

44

5, 35, 70

20

20, 32,

59

20, 40, 65

6

6, 36,

45

6, 69, 31

21

21, 33,

60

21, 41
, 35

7

7, 37,

46

7, 68, 32

22

22, 34,

61

22, 42, 34

8

8, 38,

47

8, 67, 33

23

23,35,

62

23, 43, 33

9

9, 39,

48

9, 66, 34

24

24,

36,

63

24, 44, 32

10

10, 31,

49

10, 65, 35

25

25,

37,

64

25, 45, 31

11

11, 32,

50

11, 64, 39

26

26,

38,

65

26, 46, 66

12

12
, 33,

51

12, 63, 40

27

27,

39,

66

27, 47, 67

13

13, 34,

52

13, 62, 41

28

28,

31,

67

28, 48, 68

14

14, 35,

53

14, 61, 42

29

29,

32,

68

29, 49, 69

15

15, 36,

54

15, 60, 43

30

30,

33,

69

30, 50, 70



18

Питання та задачі з
оптичних методів аналізу.

Фотоме
тричний метод аналізу


1
.

А
б
сорбційна спектроскопія. Види електромагнітних
випромінювань, методи абсорбційної спектроскопії.


2
.

Основні вузли приладів абсорбційної спектроскопії. Джерела
світла, монохроматори, фотоелементи. Призначення, вибір.

3
.

Фотометричний мет
од аналізу. Характеристика методу.
Застосування.

4
.

На чому заснований фотометричний метод аналізу? Надайте його
характеристику. В яких випадках він використовується?

5
.

Охарактеризуйте джерела світла, що використовуються в
спектрофотометрії.

6
.

Які пристрої викори
стовуються для одержання світла с заданою
довжиною хвилі в спектрофотометрії? Опишіть їх принцип дії.

7
.

Пристрої для оцінки інтенсивності світлового потоку. Види
фотоелементів, принцип їх роботи.

8
.

Спектри поглинання сполук, які використовуються у
фотометричн
ому методі.

9
.

Інформативність спектрів поглинання сполук при проведенні
фотометричних досліджень. Наведіть приклади для забарвлених та безбарвних
сполук.

10
.

Що є аналітичним сигналом в спектрофотометрії?
Світлопоглинання та світлопропускання, зв'язок між ними,
їх використання в
кількісному фотометричному аналізі.

11
.

Основні закони світлопоглинання. Закон Бугера

Ламберта, закон
Бера, об'єднаний закон Бугера

Ламберта

Бера.

12
.

Використання закону Бугера

Ламберта

Бера в абсорбційних
оптичних методах аналізу. В чому його с
уть?

13
.

Оптична густина. Світлопропускання. Їх використання при
визначенні концентрації речовини фотометричним методом.

14
.

Молярний коефіцієнт світлопоглинання. Умовний та істинний
молярний коефіцієнт. Фактори, що впливають на його величину. Способи його
знаходж
ення.

15
.

Величина, яка визначає чутливість фотометричного методу аналізу.
Від яких факторів вона залежить? Визначте мінімальну концентрацію, яку
можна знайти фотометричним методом, якщо
ɛ
=10000.

16
.

Перевірка дотримання розчинів закону Бугера

Ламберта

Бера.
Причи
ни відхилення від закону.

17
.

Основні типи хімічних реакцій, що застосовуються у
фотометричному аналізі. Вимоги до них. Приклади.

18
.

Наведіть основні причини відхилення від основного закону
світлопоглинання. Чи можна використовувати метод калібрувального графіку
,
якщо система, що аналізується, не підкорюється закону Бугера

Ламберта

Бера?



19

19
.

Візуальні методи визначення інтенсивності світлопоглинання і
концентрації забарвлених сполук.

20
.

Прилади, які застосовуються у фотометричному методі аналізу.
Основні їх вузли.

21
.

Оптим
альні умови фотометричного визначення, приклади.

22
.

Способи визначення концентрацій фотометричним методом: метод
молярного коефіцієнта світлопоглинання, метод додатків.

23
.

Визначення концентрації речовини методом калібрувального
графіка. Суть, види, переваги та
приклади застосування.

24
.

Визначення концентрації речовини диференційним фотометричним
методом. Суть, переваги та приклади застосування.

25
.

Визначення складу комплексних сполук у розчині фотометричним
методом: метод ізомолярних серій та молярних відношень. Суть
та приклади.

26
.

Спектрофотометрія, її переваги і застосування.

27
.

Суть закону адитивності. Наведіть приклади його використання.

28
.

Яким чином вибирають умови фотометричного визначення суміші
речовин, якщо їх спектри поглинання повністю або частково накладаються
оди
н на одного?

29
.

Особливості визначення концентрації суміші сполук, що мають
сумісні області поглинання.

30
.

Фотометричне титрування. Принципова схема фототитратора.
Форми кривих титрування та визначення точки еквівалентності.

31
.

При визначенні нікеля з диметилгліокс
имом можна
використовувати методи прямої та диференційної фотометрії. Який метод
краще використовувати, якщо досліджуємий розчин, що містить нікель і
диметилгліоксим, має оптичну густину >1,0 ? Обґрунтуйте чому.

32
.

Оптичні густини трьох досліджуємих розчині
в дорівнюють 0,1;
0,44; 0,80. Обгрунтуйте, в якому випадку відносна похибка вимірювання буде
найменшою.

33
.

Світлопоглинання та світлопропускання, зв'язок між ними, їх
використання в кількісному фотометричному аналізі. Як зміниться оптична
густина та світлопро
пускання розчину калію перманганату, якщо його
концентрація зменшиться в два рази? Обґрунтуйте чому.

34
.

Закон світлопоглинання Бугера

Ламберта. Як зміниться оптична
густина та світлопропускання розчину при збільшенні товщини поглинаючого
шару? Обґрунтуйте ч
ому.

35
.

Сутність методу, хімізм процесу, хід аналізу при виконанні
лабораторної роботи:
«В
изначення заліза у вигляді роданідного комплексу
»
.

36
.

Сутність методу, хімізм процесу, хід аналізу при виконанні
лабораторної роботи:
«
Визначення заліза (III) з сульфосалі
циловою кислотою
диференційним методом
»
.

37
.

Сутність методу, хімізм процесу, хід аналізу при виконанні
лабораторної роботи:
«
Визначення складу комплексу трилонату хрому (III)
методом ізомолярних серій
»
.



20

38
.

Сутність методу, хімізм процесу, хід аналізу при виконан
ні
лабораторної роботи:
«
Визначення ступеня дисоціації і константи нестійкості
залізо

роданідного комплексу [Fe(CNS)]2 методом насичення
»
.

39
.

Сутність методу, хімізм процесу, хід аналізу при виконанні
лабораторної роботи:
«
Визначення ступеня дисоціації і кон
станти нестійкості
залізо

роданідного комплексу методом розведення
»
.

40
.

Після розчинення 0,25
00
г сталі розчин розбавили до 100,00 мл. У
три колби місткістю 50,00 мл помістили по 25,00 мл цього розчину та додали: в
першу колбу стандартний розчин, що містить 0
,50 мг Ті, розчини Н
2
О
2
та
Н
3
РО
4
, у другу

розчин Н
2
О
2
та Н
3
РО
4
, у третю

розчин Н
3
РО
4
( нульовий
розчин). Розчини розбавили до мітки та вимірювали оптичну густину двох
перших розчинів відносно третього. Отримали значення оптичної густини:
А
хст.
=0,650,
А
х
=0,250. Розрахувати масову частку (%) титану в сталі.

41
.

Молярний коефіцієнт поглинання водорозчинного комплексу
нікелю з диметилгліоксимом при 470 нм дорівнює 1,3

10
4
. Розрахувати: а)
оптичну густину розчину комплексу, у
1,00
мл якого міститься
1,00
мкг ні
келю,
при товщині поглинаючого шару
l
= 1,00
см; б) його світлопропускання; в)
концентрацію нікелю в розчині (мкг/мл), якщо оптична густина розчину
комплексу в кюветі з
l

= 3,00 см дорівнює 0,190 при 470 нм..

42
.

Наважку руди масою 1,0389 г розчинили і після в
ідповідної
обробки відтитрували іони
Fe
2
розчином перманганату калію з C(1/5 KMnO
4
) =
0,1075 моль/л фотометричним методом. Побудувати криву титрування і
розрахувати масову частку (%) заліза в зразку за наступними результатами
вимірів:

V
KMnO
4
,
мл

10,00

12,
00

14,00

16,00

18,00

20,00

А

0,010

0,010

0,010

0,050

0,100

0,150


43
.

При визначенні заліза у вигляді моносульфосаліцилатного
комплексу світлопропускання розчину, що містить 0,1150 мг металу в 25,00 мл
розчину, дорівнює 54,5% при товщині поглинаючого шару
l

=
2,00
см.
Розрахувати молярний коефіцієнт поглинання комплексу.

44
.

Молярний коефіцієнт поглинання
8

оксихінолінату амонію в
хлороформі при
λ
= 395 нм дорівнює 6,7
∙10
3
. Розрахувати товщину шару
хлороформного розчину комплексу, що містить 1,62 мкг
C
6
Н
6
ONH
4
у
1,
00
мл
розчину, якщо його оптична густина дорівнює А =
0,201
.

45
.

При визначені ванадію за методом додатків наважку сталі 0,5036 г
перевели в розчин і його об’єм довели до 50,00 мл. У дві мірні колби на 50,00
мл відібрали аліквоти розчину по 20,00 мл, в одну з
цих колб додали
стандартний розчин, що містить 0,0030 г ванадію, а потім в обидві колби


перекис водню. Розчини в колбах довели до мітки, виміряли оптичну густину та
одержали


x

= 0
,200,

x
ст

= 0,480.

Розрахувати масову частку вмі
сту ванадію в
сталі.



21

46
.

Яку

масову частку міді
(%)

можна визначити дитизонатним
способом, якщо з наважки проби масою 1,0000 г одержують 20,00 мл розчину
дитизонату міді в
ССl
4

і вимірюють його оптичну густину в кюветі з

l

= 5,00
см при
λ
=
550 нм. Молярний
коефіцієнт поглинання дитизонату міді в
CC
l
4
для
вказаної довжини хвилі дорівнює 4,52
∙10
4
, а мінімальна оптична густина, для
якої похибка виміру не перевищує 10%, складає 0,020.

47
.

З наважки сталі масою 0,2540 г після її розчинення і відповідної
обробки одерж
али 100,00 мл диметилгліоксимату нікелю. Оптична густина
цього розчину дорівнює 0,550. Для побудови калібрувального графіку
приготовано розчини, які містять
8,0
мг, 10,0 мг, 12,0 мг нікелю у 100,00 мл.
Оптична густина цих розчинів була відповідно 0,240; 0,
460 і 0,700. Обчислити
масову частку нікелю в сталі.

48
.

Оптична густина моносульфосаліцилатного комплексу заліза для
λ
= 510 нм у кюветі з
l

=
5,00

см дорівнює
0,225
.
Розчин порівняння містив
0,050 мг заліза в об'ємі 50,00

мл. Визначити концентрацію заліза (м
г/л) у
розчині, якщо молярний коефіцієнт поглинання комплексу при
λ = 510
нм
дорівнює 1,8
∙10
3
.

49
.

У п'ять мірних колб на 250,00 мл помістили 8,00; 9,00; 10,00; 11,00;
12,00 мл стандартного розчину з титром за марганцем 1,2500 мг/мл і окислили
марганець до пер
манганат

іону. Виміряли оптичні густини досліджуваних
розчинів відносно третього розчину й одержали такі результати:

Vст,мл

v

> ст, мл

8,00

9,00

11,00

12,00

А


0,395


0,201

0,198

0,405


Наважку руди масою 0,4000 г розчинили і розчин розбавили до 1,00 л.
У
50,00 мл марганець окислили до перманганату і розчин розбавили до 250,00 мл.
Оптична густина цього розчину, виміряна відносно третього стандартного
розчину, дорівнює

0,050. Розрахувати масову частку (%) марганцю в руді.

50
.

Відомо, що алюміній (
III
) утвор
ює комплекс із натрієвою сіллю
2

хіналізарінсульфоновою кислотою, який інтенсивно поглинає світло при 560
нм. Використайте наведені нижче дані для встановлення складу комплексу
(
С
АІ

=
3,70
∙10

5
M
у всіх розчинах; усі виміри виконані в кюветах 1 см).

С
ліганд
у
·10

5


1


2


3


4


5


6


8


10

А


0,131


0,265


0,396


0,468


0,487


0,498


0,499


0,500


51
.

Для визначення заліза (III) у концентрованій сірчаній кислоті у
вигляді сульфосаліцилату наважку кислоти поміщають у
колбу місткістю
100,00 мл, додають необхідні реактиви, доводять до мітки водою і
фотометрують при
l

=
1,0
см,
λ = 420
нм
(
ε =
6,0
∙10
3
).

Розрахувати масу
наважки кислоти необхідну для аналізу, якщо значення оптичної густини
дорівнює 0,435, а приблизна масо
ва частка
(%)
заліза в сірчаній кислоті
дорівнює 0,01%.



22

52
.

Наважку руди масою 1,0200 г розчинили і після відповідної
обробки відтитрували іони
Fe
2
розчином перманганату калію з

T
KMnO
4

=

0,003109 г/мл фотометричним методом. Побудувати
криву титрування і
розрахувати масову частку (%) заліза в зразку за наступними результатами
вимірів:

V
KMnO
4
,
мл

10,00

12,00

14,00

16,00

18,00

20,00

А

0,010

0,010

0,
045

0,
110

0,1
75

0,
240


53
.

Наважку сплаву масою 0,5112 г розчинили і після відповідної
обробки
іони С
u
2
відтитрували ЕДТА спектрофотометричним методом при
λ
=
620

нм і концентрації ЕДТА

0,09842 моль/л. Побудувати криву титрування і
розрахувати масову частку (%) міді в зразку за наступними результатами
вимірів:



V
ЕДТА
, мл


1,00


2,00


3,0
0


4,00


5,00


6,00


А


0,160


0,250


0,350


0,440


0,450


0,450


54
.

З 100,00 мл стічної води екстрагували гербіцид (которан)
хлороформом. Екстракт випарили, перенесли в кювету
й
відтитрували при
λ =
290

нм розчином
(
НСlО
4

T
HClO
4
/
котора
н
= 0,000300 г/мл).

Обчислити
концентрацію (г/мл)

которану у воді за такими результатами:

V
HClO
4
, мл

0,00

0,40

0,80

1,20

1,60

2,00

2,40

2,80

А

0,315

0,215

0,125

0,060

0,035

0,03
0

0,020

0,015


55
.

Обчислити молярний коефіцієнт поглинання комплексу міді, якщ
о
оптична густина розчину, що містить 0,24 мг у 250,00 мл, при товщині шару
кювети
2,0

см, дорівнює 0,14.

56
.

Молярний коефіцієнт поглинання забарвленого комплексу нікелю з
2

бензоілдіоксимом при довжині хвилі 406 нм дорівнює 12000. Визначити міні

мальну конце
нтрацію нікелю (у мг/мл), яка може бути визначена фотометрично
в кюветі з товщиною шару 5,0 см, якщо мінімальна оптична густина дорівнює
0,020.

57
.

Для визначення молібдену за реакцією з дітіолом калібрувальний
графік повинен охоплювати інтервал оптичних густи
н від 0,150 до 1,500.
Визначити, яку наважку чистого МоО
3
варто розчинити в 25,00 мл розчину
лугу, щоб оптична густина проб об'ємом 1,00

10,00 мл, кожна з яких розведена
до 50,00 мл, склала 0,150

1,500 для товщини шару в
1,0
см і молярному
коефіцієнті погл
инання забарвленої сполуки
ɛ = 1,3∙10
4
.

58
.

Наважку сплаву масою 0,2112 г розчинили і після відповідної
обробки іони Сu
2
відтитрували ЕДТА спектрофотометричним методом при
λ
=


23

620

нм і концентрації ЕДТА

0,05215 моль/л. Побудувати криву титрування і
розраху
вати масову частку (%) міді в зразку за наступними результатами
вимірів:


V
ЕДТА
, мл


1,0
0


2,0
0

3,0
0

4,0
0

5,0
0

6,0
0


А


0,
100


0,
190

0,275

0,
350

0,
350

0,3
50


59
.

Розчин CuSО
4
одержали після обробки наважки шлаку 2,00 г
сірчаною кисл
отою. У мірну колбу на 100,00 мл до досліджуваного розчину
додали надлишок NH
4
OH і воду до мітки. Визначення вмісту міді
в
шлаку
здійснювали за серією стандартних розчинів, що містять 10,0; 20,0; 30,0; 40,0 і
50,0 мг/л міді. Інтенсивність кольору досліджув
аного розчину співпала з 3

м
стандартним розчином. Визначити вміст міді (%) у шлаку.

60
.

Наважку n

нітроаніліну масою 0,0325 г розчинили в метанолі в
мірній колбі місткістю 50,00 мл. 1,00 мл отриманого розчину розбавили водою
в мірній колбі місткістю 100,00 мл
. Оптична густина цього розчину при
довжині хвилі
λ = 368
нм, у кюветі при товщині шару
l

=
1,0

см, дорівнює
0,802. Розрахувати значення молярного коефіцієнта світлопоглинання. Молярна
маса (С
6
Н
6
N
2
О
2
) = 138,1
г/моль
.

61
.

Розчин, що містить 1,00 мг барвника
в 100,00 мл, пропускає 80%
світла при довжині хвилі
λ = 436
нм та товщині щару
l

=

1,00
см. Розрахувати:
а) оптичну густину розчину, що містить
2,0
мг барвника в
100,00
мл у кюветі з
тією ж товщиною; б) товщину кювети, щоб світлопропускання розчину з
подв
оєною концентрацією залишалося таким же (80,0%).

62
.

При визначенні титану методом додатків наважку сталі 0,5 г
розчинили, об’єм розчину довели до 50,00 мл. Потім аліквоти розчину по 20,00
мл відібрали в дві мірні колби на 50,00 мл. В одну з них додали наважку
солі
титану, що містить 0,0010 г Ті. В обидві колби додали перекис водню й об’єми
довели до мітки. Обчислити масову частку вмісту титану в сталі, якщо
одержані такі значення оптичної густини А
х
=0,22; А
хст
=0,44.

63
.

Молярний коефіцієнт світлопоглинання компле
ксу МоО(SCN)
5
2

в
ізоаміловому спирті при
λ
max
= 475 нм дорівнює
ɛ = 1,50·10
4
. Розрахувати
мінімальну масову частку (%) молібдену у ґрунті, яку можна визначити цим
методом, якщо з наважки ґрунту масою 20,00 г вилучають молібден у 200,00 мл
оксалатного буфе
рного розчину. Відбирають 150,00 мл фільтрату та після
відповідної обробки екстрагують отриманий МоО(SCN)
5
2

15,00 мл
ізоамілового спирту. Вимірюють оптичну густину екстракту в кюветі
Ɩ
= 3,0 см.
Мінімальну оптичну густину приймають 0,020.

64
.

Для визначення
нікеля з диметилгліоксимом наважку сталі
розчиняють і розбавляють розчин до 100,00 мл. До 5,00 мл розчину додають
необхідні реактиви, розбавляють водою до 50,00 мл та вимірюють оптичну
густину в кюветі
Ɩ
= 1,0 см при
λ
max
= 470 нм (
ɛ = 1,30·104).
Розрахув
ати масу
наважки сталі для проведення аналізу, якщо оптимальне значення оптичної


24

густини 0,435 та приблизна масова частка (%) нікелю у сталі дорівнює: 1) 0,5
%; 2) 1,0 %; 3) 5,0 %.

65
.

Наважку руди масою 0,9987 г розчинили і після відповідної
обробки відтитрув
али іони Fe
2
розчином перманганату калію з

T
KMnO
4
/
Fe

=
0,005544 г/мл фотометричним методом. Побудувати криву титрування і
розрахувати масову частку (%) заліза в зразку за наступними результатами
вимірів:

V
KMnO
4
,
мл

10
,00

12
,00

14
,00

16
,00

18
,00

20
,00

А

0
,0
20

0,0
20

0,0
75

0,1
40

0,
200

0,2
65


66
.

Вміст антрацену у розчині визначали за власним світлопоглинанням
при
λ
max
= 253 нм. Відносна оптична густина стандартного розчину, що містить
35,0 мг/л антрацену, дорівнює А
ст
= 0,412. У досліджуваного розчину ця
величин
а дорівнює А
досл
= 0,396. У кюветі порівняння в обох випадках був
розчин з вмістом 30,0 мг/л антрацену.

Розрахувати концентрацію (мг/л)
антрацену в досліджуваному розчині.

67
.

Відносна оптична густина розчину сульфосаліцилатного комплексу
заліза (III) дорівнює
А
х
= 0,290 (
Ɩ
= 5,0 см). Молярний коефіцієнт
світлопоглинання сульфосаліцилатного комплексу заліза (III)
ɛ = 3000.
Розрахувати концентрацію (мг/мл) заліза, якщо розчин порівняння містив
0,0576 мг заліза у 50,00 мл.

68
.

Для визначення заліза у промисловій воді
зі 100,00 мл води після
випарювання та обробки о

фенантроліном отримали 25,00 мл забарвленого
розчину. Оптична густина цього розчину дорівнює 0,460 при товщині шару
Ɩ
=
1,0 см, а молярний коефіцієнт світлопоглинання дорівнює
ɛ = 1100.
Визначити
вміст заліза у промисловій воді (мг/л).

69
.

Молярний коефіцієнт світлопоглинання комплексу берилію з
ацетилацетоном у хлороформі дорівнює
ɛ = 31600
при довжині хвилі
λmax =
295 нм
. Який мінімальний вміст берилію (%) можна визначити в наважці масою
1,0 г, розчиненій у 50,00 мл, у кюветі з товщиною шару
Ɩ = 5,0
см? Мінімальна
оптична густина, яку можна виміряти на фотоколориметрі, дорівнює А= 0,025.
В забарвленій сполуці на атом бер
илію приходиться молекула ацетилацетону.




25

Питання та задачі з

е
лектрогравіме
тричного
метод
у
аналізу


1
.

Суть електрогравіметричного методу аналізу. Поняття, різновид,
електроди. Яка аналітична мета досягається за допомогою цього методу?

2
.

Електроліз з накладе
нням напруги. Схема установки, електроди,
процеси, що відбуваються на катоді та аноді.

3
.

Закони, які лежать в основі електрогравіметричного методу аналізу.
Електрохімічний еквівалент.

4
.

Закон Фарадея. Що представляє собою вихід по току? Яким чином
його врахову
ють в розрахунках? Наведіть приклади.

5
.

Теорія електролізу. Принцип роботи гальванічного елементу.

6
.

Правило послідовності виділення елементів на катоді та аноді для
електролізу з накладенням напруги. Які метали виділяються на катоді, а які на
аноді? Механізм
утворення оксидів металів на аноді.

7
.

Вимоги до електродних осадів у електрогравіметричному аналізі.
Яких умов необхідно дотримуватись для одержання якісного електродного
осаду?

8
.

Фізичні умови електролізу: напруга, щільність струму, температура,
перемішування
. Їх вплив на якість електродного осаду. Якими способами
можна скоротити час електролізу?

9
.

Назвіть основні вузли установок для електрогравіметричного
аналізу. Вимоги до електродів.

10
.

Електроліз без накладання напруги (внутрішній електроліз).
Основні операції
електрогравіметричного методу аналізу.

11
.

Хімічні умови електролізу: вибір кислотності, використання
комплексоутворення, вибір аніону кислоти.

12
.

Поляризаційні криві, види, використання їх при виборі
оптимальних умов проведення електролізу.

13
.

Поляризація електрод
ів. Види поляризації.

14
.

Перенапруга. Суть, причини виникнення, види перенапруги,
фактори, що визначають величину перенапруги. Як впливає перенапруга на
потенціали виділення катіонів і аніонів на електродах?

15
.

Попередження виділення газів під час електролізу на
катоді та
аноді. Навести приклади.

16
.

Електролітичний розподіл металів за допомогою електролізу з
накладенням напруги. Як розділити метали, що мають близькі потенціали
електровідновлення? Як виділити метали, що мають більш негативні
потенціали електровідновл
ення в присутності більш електропозитивних?

17
.

Електроліз без накладення напруги (внутрішній електроліз). Схема


26

установки, процеси, що відбуваються на електродах. Правило вибору анода для
проведення внутрішнього електролізу.

18
.

Електролітичний розподіл суміші ка
тіонів шляхом внутрішнього
електролізу. Необхідні умови цього розподілу.

19
.

Явище цементації при внутрішньому електролізі. Причини його
виникнення. Способи попередження.

20
.

Типи електродів для проведення електролізу.

21
.

Хімічна поляризація електродів. Перенапруга,
типи, позитивна та
негативна роль.

22
.

Хімічні умови електролізу: вибір кислотності, використання
комплексоутворення, вибір аніону кислоти. Вплив концентрації іонів водню та
складу електроліту на якість осаду.

23
.

Електрогравіметричний метод аналізу. Яка аналітичн
а мета
досягається за допомогою цього методу? Суть електролізу з накладанням
напруги.

24
.

Можливі процеси, що можуть відбуватися на катоді та аноді, в ході
електролізу азотнокислого розчину солей міді і свинцю. З огляду на величини
потенціалів цих процесів, у
кажіть порядок їх протікання. Як відбувається
розряд аніона
N
О
3


і яка його роль в електролізі?

25
.

Вплив щільності струму на якість електродного осаду в
електрогравіметричному аналізі. Вибір оптимальної щільності струму.
Поляризаційні криві. Навести приклади.

26
.

Перенапруга при виділенні водню та кисню при електролізі.
Вкажіть фактори які обумовлюють його величину. Як впливає перенапруга на
потенціали виділення водню і кисню. Наведіть розрахунки.

27
.

Внутрішній електроліз (електроліз без накладання напруги).
Характер
истика методу, схема установки. Охарактеризуйте процеси, що
відбуваються на електродах. Використання, переваги та недоліки методу.

28
.

В яких випадках необхідно застосовувати комплексоутворення при
проведенні електрогравіметричного аналізу? Як впливає на якіст
ь осаду
виділення його із комплексу? Наведіть приклади.

29
.

У розчині знаходяться катіони
Cu
2
,
Cd
2
,
H

. В якій послідовності
пройде електровідновлення цих катіонів на
Pt

катоді з 1М розчину
H
2
SO
4
?
Можливе виділення кадмію в цих умовах? (

Cu
Cu
E
/
2


= 0,34 B;

Cd
Cd
E
/
2

=

0,4 B;
Pt
H
2

=
0,1B;
Cu
H
2

= 0,94 B; ;
Cd
H
2

= 0,98 B).

30
.

Основні операції електрогравіметричного методу аналізу. Суть
електролізу з накладанням напруги.

31
.

Принцип методу, електродні
реакції, умови проведення електролізу,
розрахунки, хід аналізу при проведенні лабораторної роботи:



27

Електролітичне визначення нікелю із сульфатно

аміачного розчину.

32
.

Принцип методу, електродні реакції, умови проведення електролізу,
розрахунки, хід аналізу
при проведенні лабораторної роботи:

Визначення міді внутрішнім електролізом.

33
.

Принцип методу, електродні реакції, умови проведення електролізу,
розрахунки, хід аналізу при проведенні лабораторної роботи:

Електролітичне визначення міді і кадмію за їх спіль
ної присутності.

34
.

Принцип методу, електродні реакції, умови проведення електролізу,
розрахунки, хід аналізу при проведенні лабораторної роботи:

Електролітичне визначення міді і свинцю за їх спільної присутності.

35
.

Принцип методу, електродні реакції, умови
проведення електролізу,
розрахунки, хід аналізу при проведенні лабораторної роботи:

Визначення міді внутрішнім електролізом.

36
.

Визначити масову частку (%) індиферентних домішок у зразку
мідного купоросу, якщо після розчинення його наважки
(
CuSO
4

5
H
2
О)

0,523
7 г
в азотній

кислоті та електролізу отриманого розчину виділено на платиновому
катоді 0,1322 г міді. Напишіть які процеси відбуваються на катоді і на аноді.

37
.

При електролізі розчину нітрату свинцю на аноді виділилося
0,2506г
Pb
О
2
. Визначити нормальність ро
зчину
Pb
(
N
0
3
)
2
,
якщо для аналізу
взяли 20,00 мл цього розчину. Напишіть які процеси відбуваються на катоді і на
аноді.

38
.

Наважку кольорового плаву масою 1,4420 г розчинили і шляхом
електролізу з постійною силою струму 0,150А за 50 хв виділили повністю на
ка
тоді мідь і на аноді свинець у вигляді
Pb
О
2
. Визначити масову частку (%) міді
і свинцю в плаві, якщо вихід за струмом дорівнював
100
%.

39
.

Яка кількість К
3

u

N
)
4
] необхідна, щоб покрити поверхню 300
см
2
шаром міді товщиною 0,5 мм і скільки часу буде продовжу
ватися електроліз
при струмові 5 А?

40
.

Із досліджуваного розчину, що містить іони тривалентного металу,
у результаті електролізу із силою струму 1,00 А за 20 хв. було виділено на
катоді 0,5047 г металу. Визначити, який метал був у розчині.

41
.

Наважку цинкової ру
ди масою 1,400 г перевели в розчин і повністю
виділили з нього цинк на катоді шляхом електролізу при силі струму 1,00А
впродовж 13 хв. Напишіть які процеси відбуваються на катоді і на аноді.
Розрахувати масу цинку, що виділився, (г) і масову частку (%)
ZnO

у руді.
Вихід по току складає 100%

42
.

Наважку сплаву масою 0,6578 г розчинили і через отриманий
розчин протягом 20,0 хв пропускали струм силою 0,2А, в результаті чого на
катоді повністю виділилася мідь. Визначити масову частку (%) міді в сплаві,


28

якщо вихід з
а струмом складає 80,0 %.

43
.

Якої сили струм треба пропускати через 0,1 н розчин
Bi
(
N
0
3
)
3
,
щоб
протягом З0 хв повністю виділити метал з 30 мл розчину, якщо вихід за
струмом складає
100
%.

44
.

При електролізі розчину С
u
С1
2
на аноді виділилося 560 мл газу.
Знайти ма
су міді, що виділилася на катоді. Напишіть які процеси відбуваються
на катоді і на аноді.

45
.

Знайти об'єм кисню, що виділився при пропусканні струму силою
6
А впродовж З0 хв через розчин КОН. Напишіть які процеси відбуваються на
катоді і на аноді.

46
.

Визначити
масову частку (%) індиферентних домішок у зразку
мідного купоросу, якщо після розчинення його наважки
(
CuSO
4

5
H
2
О)

0,4556 г
в азотній

кислоті та електролізу отриманого розчину виділено на платиновому
катоді 0,1145 г міді. Напишіть які процеси відбуваються
на катоді і на аноді.

47
.

При проходженні через розчин солі три валентного металу струму
силою 1,5А впродовж З0 хв на катоді виділилося 1,071 г металу. Обчислити
атомну масу металу. Який це метал?

48
.

Із досліджуваного розчину, що містить іони тривалентного металу
,
у результаті електролізу із силою струму 1,00 А за 15 хв. було виділено на
катоді 0,6497 г металу. Визначити, який метал був у розчині.

49
.

За 10 хв із розчину платинової солі в результаті дії струму силою
5А виділилося 1,517 г
Pt.
Визначити моль

еквівалентн
у масу платини.

50
.

Через розчин СоС1
2
перебігає струм 2,5А впродовж 40 хв. Скільки
грамів твердої і мілілітрів газоподібної речовин і яких саме виділиться на аноді
і катоді? Напишіть які процеси відбуваються на катоді і на аноді.

51
.

З розчину солі повністю вид
іляється срібло при електролізі
протягом З0 хв, якщо струм дорівнює 3А. Який знадобиться струм, щоб вихідна
концентрація розчину зменшилася вдвічі впродовж
10
хв? Напишіть які
процеси відбуваються на катоді і на аноді.

52
.

При електролізі розчину С
r
2
(
SO
4
)
3
ст
румом силою 2А маса катода
збільшилася на
8
г. Протягом якого часу потрібно проводити електроліз?
Напишіть які процеси відбуваються на катоді і на аноді.

53
.

У розчині містяться катіони Cu
2
,
Zn
2
, H

. У якій послідовності
пройде електровідновлення цих катіон
ів на Pt катоді з 1 М розчину H
2
SO
4
? Чи
можливе виділення цинку в цих умовах? (

Cu
Cu
E
/
2

= 0,34 B;

Zn
Zn
E
/
2

=

0,76 B;
Pt
H
2

=
0,1B;
Cu
H
2

= 0,94 B;
Zn
H
2

= 0,75 B).

54
.

Скільки часу треба прово
дити електроліз 20 мл 0,2 н. розчину
CdS
О
4
із струмом у 0,1 А для повного виділення кадмію, якщо вихід за струмом
складає 93%?



29

55
.

Наважку цинкової руди масою 1,250 г перевели в розчин і повністю
виділили з нього цинк на катоді шляхом електролізу при силі стру
му 1,00А
впродовж 10,0 хв. Напишіть процеси, що відбуваються на катоді і на аноді.
Розрахувати масу цинку, що виділився, (г) і масову частку (%)
ZnO

у руді.
Вихід по току складає 100%.

56
.

Скільки грамів
H
2
S
О
4

утвориться в розчині при електролізі розчину
CuS
О
4

протягом 2 год 30 хв із струмом у 0,60А? Напишіть рівняння
електродних процесів.

57
.

Шляхом розрахунків потенціалів виділення нікелю та водню
визначте можливість виділення нікелю з 0.1 М розчину
NiSO
4
в аміачно

амонійному розчині з рН =10 (

Ni
NH
Ni
E
/
]
)
(
[
2
6
3

=

0,49 B;
Pt
Ni

= 0,3 B;
Pt
H
2

= 0,1 B).

58
.

Розрахуйте напругу (Е
роб
), необхідну для повного виділення міді із
0,1М розчину
CuSO
4
на
Pt

електродах при рН=5. Які процеси відбуваються на
катоді та аноді? (

Cu
Cu
E
/
2

= 0,
34 B;
Pt
O
2

= 0,78 B;
Pt
H
2

= 0,1 B;
Cu
H
2

= 0,94 B;

O
H
H
O
E
2
2
2
/
4


=1,23 B).

59
.

Визначити, за який час при електролізі розчину
FeCl
3

виділиться 0,1
г заліза, якщо струм дорівнює 4,0А. Скільки хлору (у мл) виділ
иться за цей час
на аноді?

60
.

Із досліджуваного розчину, що містить іони тривалентного металу,
у результаті електролізу із силою струму 1,00 А за 35 хв. було виділено на
катоді 0,3772 г металу. Визначити, який метал був у розчині.

61
.

Розрахуйте потенціал початку
та кінця виділення цинку з 0.1М
розчину
ZnSO
4
на
Pt
електродах. При якому рН можливе виділення цинку до
виділення водню?

(

Zn
Zn
E
/
2

=

0,76 B;
Pt
H
2

= 0,1B;
Zn
H
2

= 0,75 B).

62
.

Визначити масову частку (%) індиферентних
домішок у зразку
мідного купоросу, якщо після розчинення його наважки
(
CuSO
4

5
H
2
О)

0,6274 г
в азотній

кислоті та електролізу отриманого розчину виділено на платиновому
катоді 0,1586 г міді. Напишіть які процеси відбуваються на катоді і на аноді.

63
.

При електр
олізі розчину КС
l
зі срібним анодом на аноді утвориться
gCl
.
Якою буде маса
gCl

в г, якщо вести електроліз впродовж 2 год, із
струмом 0,1 А?

64
.

При електролізі розчину
NiS
О
4

протягом години із струмом у 268
мА одночасно з нікелем виділився водень у кількост
і
11,2
мл (при нормальних
умовах). Обчислити вихід за струмом для нікелю.

65
.

Розрахуйте напругу (Е
роб
), необхідну для повного виділення кадмію
із 0,1М розчину
CdSO
4
на
Pt

електродах при рН=12. (

Cd
Cd
E
/
2

=

0,4 B;
22
2/4
OHOOH
E



= 0,4 B;
Pt
O
2

= 0,78 B;
Pt
H
2

= 0,1 B).



30

66
.

При пропусканні струму через послідовно підключені
електролізери з розчинами
gN
О
3
,
CuS
О
4

і
FeCl
3

у першому електролізері на
катоді виділилося 1,118 г металевого срібла. Скільки грамів міді виділиться
в
другому електролізері і заліза

у третьому?

67
.

Шляхом розрахунків потенціалів виділення нікелю і водню при
рН=10, (аміачно

амонійна буферна суміш), докажіть можливість повного
виділення нікелю при цьому
pH
.
(
NiSO
4
] = 1 моль/л).

=

0,35
B
;

=
0,29
B
;

=


0,49В.

68
.

У розчині знаходяться катіони Н

, С
u
2
,
Cd
2
.
У якій послідовності
буде відбуватися електровідновлення цих катіонів на катоді з І М розчину
H
2
S
0
4
?

69
.

Розрахувати напругу, необхідну для повного виділення міді з
розчи
ну
CuSO
4
у кислому середовищі ([
H

] = 1 моль/л).

= 0,34
B
; = 1,23
B
;
= 0,67В.

70
.

Наважку цинкової руди масою 1,700 г перевели в розчин і повністю
виділили з нього цинк на катоді шляхом електролізу при силі струму 1,00А
впродовж 20,0 х
в. Напишіть які процеси відбуваються на катоді і на аноді.
Розрахувати масу цинку, що виділився, (г) і масову частку (%)
ZnO

у руді.
Вихід по току складає 100%

71
.

Визначити масову частку (%) індиферентних домішок у зразку
мідного купоросу, якщо після розчинен
ня його наважки
(
CuSO
4

5
H
2
О)

0,5807 г
в азотній

кислоті та електролізу отриманого розчину виділено на платиновому
катоді 0,1463 г міді. Напишіть які процеси відбуваються на катоді і на аноді.

72
.

Розрахуйте потенціал початку та кінця виділення кадмію з 0,1 М
р
озчину CdSO
4
на Pt електроді. При якому рН можливе виділення кадмію до
виділення водню? (

Cd
Cd
E
/
2

=

0,4 B;
Pt
H
2

= 0,1 B;
Cd
H
2

= 0,98 B).

73
.

Розрахуйте робочу напругу початку та кінця виділення міді з 0,1 М
розчину Cu
SO
4
на Pt

електродах при рН=4 (

Cu
Cu
E
/
2

= 0,34 B;
Pt
H
2

= 0,1 B;
Cu
H
2

=
0,94 B;

O
H
H
O
E
2
2
2
/
4


=1,23 B;
Pt
O
2

= 0,67 B).

74
.

При електролізі розчину Cr
2
(
SO
4
)
3
струмом силою 2 А маса катода
збільшила
ся на 8 г. Протягом якого часу потрібно проводити електроліз
?






31

Додаток
1

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ДВНЗ «УКРАЇНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ХІМІКО

ТЕХНОЛОГІЧНИЙ
УНІВЕРСИТЕТ»


Кафедра аналітичної хімії і ХТ ХД та КЗ



Розрахункова робота №2

з дисципліни
«Інструментальні методи хімічного аналізу»

на тему: «
Фотометричний та електрогравіметричний методи аналізу
»

Варіант №___



Виконав:
ст..гр. _________
_____________

____________


ПІБ



підпис


Перевірив: _____________________


____________




посада,
ПІБ





підпис




Кількість балів____________





Дніпро


201
7



32


Додаток
2



Вимоги до
індивідуальної
розрахункової роботи


Правила оформлення РР:


1
.

РР виконується на окремих аркушах формату А4.

2
.

Заповнюється
титульна сторінка.

3
.

Питання кожного завдання вказується перед відповіддю.

4
.

РР бажано виконувати в друкованому вигляді: текст друкувати через 1,5
інтервали, розмір літер

14, тип шрифту

Times New Roman; сторінки РР
слід нумерувати арабськими цифрами,
номер сторінки прост
авляти у
правому верхньому куті
ст
орінки; розмір полів: лівий

3
см
., правий


1,5
см
., верхній і нижній

2
см.


Вимоги до змісту та здачі РР:


1
.

Термін здачі РР

7

ий тиждень.

2
.

Максимальна кількість балів при своєчасній здачі РР


20
, вр
аховуючи
термін здачі, загальний вигляд та захист РР.

3
.

На 8

му тижні максимальна кількість балів

18, на 9

му

16.

4
.

Враховується загальний вигляд РР та акуратність виконання.

5
.

Захист РР дозволяє підвищити кількість балів.

6
.

Мінімальна кількість сторінок РР


18

20.

7
.

Обов'язково вказується на окремій сторінці перел
ік літературних джерел,
якими
користувалися, враховуючи інтернет

джерела (мінімальна
кількість 5).

8
.

До задач обов'язкове теоретичне пояснення розрахункових формул (за
потреби їх

виведення), термі
нів, наведення визначень та інше.





33



Приложенные файлы

  • pdf 1274720
    Размер файла: 607 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий