Вопросы для самопроверки

1. Как графически описывается зависимость D=ε·c·l?

2. Как изменится оптическая плотность окрашенного раствора, если его концентрация уменьшится вдвое?

3. Как изменится оптическая плотность и пропускание при увеличении толщины поглощающего слоя?

4. Будет ли сохраняться линейная зависимость D – c, если происходит диссоциация:

[ Fe (SCN)₆]^3- [ Fe (SCN)₄]^- + 2 SCN^-

5. Чем обусловлены отклонения от закона Бугера-Ламберта-Бера?

6. Оптическая плотность трех исследуемых растворов 0,05; 0,40; 1,0. В каком случае ошибка измерения будет минимальная?

7. Какие из указанных соединений будут поглощать в видимой области спектра K₂Cr₂O₇, CuSO₄, KCl?

8. Какой из методов предпочтительнее – прямая или дифференциальная фотометрия, если исследуемый раствор имеет оптическую плотность больше 1?

9. Какой вид имеет кривая фотометрического титрования, если:

а) поглощает продукт реакции и не поглощает титрант и определяемое вещество;

б) поглощает определяемый компонент, не поглощает титрант и продукт реакции;

в) поглощает определяемое вещество и титрант, продукт реакции не поглощает.

10. В чем физический смысл молярного коэффициента светопоглощения?

11. Как выбирают длину волны в спектрофотометрии, фотоколориметрии?

Решение типовых задач

1. В мерные колбы емкостью 100,0 см³ поместили соответственно 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 см³ стандартного раствора Al³⁺ с концентрацией 0,1 мг/см³. После проведения реакции с алюминатом оптические плотности равны 0,12; 0,24; 0,36; 0,50; 0,63.оптические плотности анализируемых растворов 0,30 и 0,55. Вычислить концентрации растворов в мг/дм³.

Решение : рассчитаем концентрацию (мг/дм³) Al³⁺ в стандартных растворах

Построим график

Градуировочный график линеен и выходит из начала координат. По графику найдем содержание Al³⁺ соответственно 2,5 мг/дм³ и 4,5 мг/дм³.

3. При фотометрическом титровании 10,00 см³ раствора NaNO₂ раствором KMnO₄ с N = 0,05 получили следующие данные:

V(KMnO4), см3	0	0,5	1,0	1,25	1,50	1,75	2,0
D	0,11	0,11	0,11	0,11	0,15	0,18	0,23

Вычислить концентрацию NaNO₃, г/л.

Решение: при титровании протекает реакция:

2KMnO₄ + 5NaNO₂ + 3H₂SO₄ = 2MnSO₄ + 5NaNO₃ + K₂SO₄ + 3H₂O

NO₂^- - 2e^- + H₂O = NO₃^- + 2H⁺

MnO₄^- + 5e^- + 8H⁺ = Mn²⁺ + 4H₂O

Такой вид титрования называется реверсным. При титровании, до наступления эквивалентной точки оптическая плотность не меняется, так как KMnO₄ восстанавливаясь NaNO₂ переходит в неокрашенный Mn²⁺ . После эквивалентной точки в растворе появляется избыток KMnO₄, придающий раствору малиновую окраску, которая увеличивается по мере добавления новых порций титранта.

По результатам титрования строят кривую титрования. Точку эквивалентности находят по пересечению линейных участков кривой титрования.

Точка эквивалентности соответствует излому кривой V(KMnO₄)=1,25 см³ . Содержание NaNO₂, г/л вычисляют по формуле: