Типовые тренировочные задачи по Инструментальным методам анализа для подготовки к рубежному контролю модуль 2.

Типовые тренировочные задачи по Инструментальным методам анализа для подготовки к рубежному контролю модуль 2.

1) Вычислить потенциал медного электрода, помещенного в 0,01 моль/л раствор CuSO₄ относительно насыщенного хлоридсеребряного электрода.

Решение:

Медный электрод – электрод I рода.

E_Cu²⁺_/Cu⁰ = E⁰_Cu²⁺_/Cu⁰ + lg [ Cu²⁺ ] = 0,345 + lg 10^-2 = 0, 286 B

Потенциал насыщенного хлоридсеребряного электрода равен 0, 201 В.

E = E_Cu²⁺_/Cu⁰ – E _AgCl/Ag⁰_{, Cl} ^- = 0,286 – 0,201 = 0,085 B

Ответ: 0,085 В.

 

 

Типовые тренировочные задачи по Инструментальным методам анализа для подготовки к рубежному контролю модуль 2.

2) Вычислить потенциал платинового электрода (В), помещенного в растворе FeSO₄, на 99,9% оттитрованного раствором KMnO₄ .

а) 0,474; б) 0,632; в) 0,948.

Решение:

E_Fe³⁺_/Fe²⁺ = E⁰ _Fe³⁺_/Fe²⁺ + 0,059 lg [Fe³⁺] / [Fe²⁺]

Исходный раствор FeSO₄ оттитрован на 99,9 %, поэтому [Fe³⁺] / [Fe²⁺] = 99,9 / 0,1 = 10³

E_Fe³⁺_/Fe²⁺ = 0,771 + 0,059 ^. 10³ = 0,771 + 0,177 = 0,948 B

 

Типовые тренировочные задачи по Инструментальным методам анализа для подготовки к рубежному контролю модуль 2.

3) Потенциал хингидронного электрода относительно 1,0 моль/л стандартного каломельного электрода при 20⁰С равен 0,054 В. Вычислить pH раствора.

Решение:

Потенциал хингидронного электрода (E_x) определяется по формуле

E_x = E_x⁰ + 0,059 lg [ H⁺ ] или E_x = E_x⁰ – 0,059 pH

E_x⁰ = 0,703 B

E_x = 0,703 – 0,059 pH

Потенциал каломельного электрода E_k = 0,284 B

ЭДС определяется

E = E_x – E_k = 0,054 B

0,054 = 0,703 – 0,059 pH – 0,284

pH = = 6,19

Ответ: 6,19.

 

 

Типовые тренировочные задачи по Инструментальным методам анализа для подготовки к рубежному контролю модуль 2.

4) Рассчитать потенциал водородного электрода (В) в 0,1 моль/л растворе HCl.

а) – 0,059; б) – 0,029; в) – 0,039;

Решение:

2H⁺ + 2e H₂

E_H2/2H⁺ = E⁰_H2/2H⁺ + = 0 + lg 10^-2 = - 0,059 B

 

Типовые тренировочные задачи по Инструментальным методам анализа для подготовки к рубежному контролю модуль 2.

11) На амперометрическое титрование 100 мл концентрата из порошка какао, содержащего

8,84 ^. 10^-8 г Ni²⁺, затрачено 24,4 мл спиртового раствора диметилглиоксима (ДМГ), E = - 1,76 B. Рассчитать молярную концентрацию раствора ДМГ. Выбрать электроды и обосновать вид амперометрической кривой титрования.

 

 

Решение:

n (Ni²⁺) = 8,84 ^. 10^-8/ 58,7 = 1,505 ^. 10^-9 моль

с (Ni²⁺) = 1,505 ^. 10^-9/0,1 = 1,505 ^. 10^-8 моль/л

c₁ ^. V₁ = c₂ ^. V₂,

1,505 ^. 10^{-8 .} 100 = 24,4 ^. c _ДМГ

c _ДМГ = 6,17 ^. 10^-8 моль/л

В качестве индикаторного электрода применяют металлический электрод первого рода, обратимый относительно Ni²⁺.

I,mA

 

V, мл

Ni²⁺ на индикаторном электроде восстанавливается, при этом сила тока уменьшается. После точки эквивалентности на индикаторном электроде восстанавливается избыток ДМГ, сила тока возрастает.

 

 

Типовые тренировочные задачи по Инструментальным методам анализа для подготовки к рубежному контролю модуль 2.

12) При потенциале ртутного капающего электрода E = - 1,40 В при амперометрическом титровании ацетальдегида 2,4- динитрофенилгидразином с титром T = 5,6 ^. 10^-6 г/мл получили следующие результаты:

V титранта, мл	0,25	0,30	0,35	0,40	0,45	0,50
I, мкА

 

Найти точку эквивалентности (V _ТЭ,мл) и массу (г) ацетальдегида в растворе.

а) 0,80 мл и 4,48 ^. 10^-6; б) 0,25 мл и 1,1 ^. 10^-6; в) 0,40 мл и 2,24 ^. 10^-6 г.

Решение:

Строим кривую титрования:

 

Точка эквивалентности соответствует 0,40 мл

m= T ^. V

m= 5,6 ^. 10^{-6 .} 0,4 = 2,24 ^. 10^-6 г

 

Типовые тренировочные задачи по Инструментальным методам анализа для подготовки к рубежному контролю модуль 2.

13) Марганец – один из важнейших микроэлементов живой природы. При определении марганца в виде перманганата плотность раствора, содержащего 0,12 мг марганца в 100 см³, равна 0,152

(λ=525 нм, l = 3 см). Найти молярный коэффициент светопоглощения.

а) 2,3 ^. 10³; б) 2,3 ^. 10⁵; в) 1,2 ^. 10⁴;

 

 

Типовые тренировочные задачи по Инструментальным методам анализа для подготовки к рубежному контролю модуль 2.

14) Молярный коэффициент светопоглощения вещества 1,5 ^. 10^-4. Вычислить минимальное количество вещества, которое можно определить по фотометрической реакции, проводимой в растворе объемом 25,00 мл. Оптическая плотность А ≥ 0,10 при толщине светопоглощающегося слоя l = 3,0 см.

Решение:

c = A/ ε _λ ^. l = 0,1/ 1,5 ^. 10^{4 .} 3 = 2,22 ^. 10^-6 моль/л

c = n/V, n= c ^. V, n=2,22 ^. 10^{-6 .} 0,025 = 5,6 ^. 10^-8 моль.

Ответ: 5,6 ^. 10^-8 моль.