Задачи для самостоятельной работы

1. Предел обнаружения катионов натрия в водном растворе микрокристаллоскопической реакцией с комплексным октаацетатотриуранилатом цинка Zn[(UO₂)₃(CH₃COO)₈] – цинкуранилацетатом

Na⁺ + Zn[(UO₂)₃(CH₃COO)₈] + CH₃COO^- + 9H₂O

NaZn[(UO₂)₃(CH₃COO)₉] 9H₂O

равен m = 0,125 мкг =0,125g при V_min = 0,05 мл. Определите предельное разбавление V_lim для данной реакции. Ответ: 4 10⁵ мл/г.

2. Предельное разбавление для реакции обнаружения катионов калия К⁺ с помощью гексахлороплатинат-ионов [PtCl₆]^2- по образованию жёлтого осадка гексахлороплатината калия K₂[PtCl₆]

2K⁺ + [PtCl₆]^2- K₂[PtCl₆]

равно 1 10⁴ мл/г. Определите предел обнаружения m катионов калия, если минимальный объём предельно разбавленного раствора равен V_min = 0,05 мл. Ответ: 5 мкг = 5g.

3. Предельная концентрация катионов калия К⁺ при открытии их реакцией с гидротартратом натрия NaHC₄H₄O₆ по образованию белого кристаллического осадка гидротартрата калия КHC₄H₄O₆

К⁺ + NaHC₄H₄O₆ КHC₄H₄O₆ + Na⁺

равна = 1,2 10^-3 г/мл. Определите наименьшую молярную концентрацию водного раствора хлорида калия, в котором катионы калия могут быть обнаружены данной реакцией. Ответ: 0,031 моль/л.

4. Для реакции обнаружения катионов калия К⁺ с тетрафенилборатом натрия Na[B(C₆H₅)₄]

К⁺ + Na[B(C₆H₅)₄] Na⁺ + К[B(C₆H₅)₄]

найдено: предел обнаружения катионов калия m = 1 мкг, предельное разбавление V_lim = 5 10⁴ мл/г. Определите предельную концентрацию c_lim катионов калия и минимальный объем V_min. Ответ: 2 10^-5 г/мл; 0,05 мл.

5. В реакции открытия катионов калия с гексанитрокупратом(II) натрия и свинца Na₂Pb[Cu(NO₂)₆]

2К⁺ + Na₂Pb[Cu(NO₂)₆] 2Na⁺ + К₂Pb[Cu(NO₂)₆]

минимальный объем V_min = 10^-3 мл, предельное разбавление V_lim = 6,6 10³ мл/г. Определите предел обнаружения m катионов калия и их минимальную концентрацию c_lim. Ответ: 0,15 мкг = 0,15g; 1,5 10^-4 г/мл.

6. Предельная концентрация катионов меди Cu²⁺ при реакции их обнаружения с органическим реагентом — купроном (а-бензоиноксимом) составляет c_lim = 2,0 10^-6 г/мл, а минимальный объем предельно разбавленного раствора равен 0,05 мл. Определите предел обнаружения m катионов меди(II) и их молярную концентрацию в данном растворе. Ответ: 0,1 мкг = 0,1g; 3,1 10^-5 моль/л.

7. Катионы никеля Ni²⁺ в водном растворе можно открыть реакцией с органическим реагентом диметилглиоксимом (реактивом Чугаева) по окрашиванию раствора в красный цвет и образованию осадка комплекса — никельдиметилглиоксима красного цвета (более точное название комплекса — бисдиметилглиоксиматоникель(II)):

Ni²⁺ + 2НДМГ [Ni(ДМГ)₂] + 2H⁺

где символ НДМГ обозначает (для краткости) молекулу диметилглиоксима(CH₃CNOH)₂, а символ ДМГ — однократно депротонированную молекулу диметилглиоксима (однозарядный анион). Предел обнаружения катионов никеля(II) при этом составляет: m = 0,16 мкг = 0,16g, предельное разбавление V_lim= 3 10⁵ мл/г. Определите минимальный объем V_min предельно разбавленного раствора. Ответ: 0,05 мл.

8. Вычислите предел обнаружения m и предельное разбавление V_lim для реакции обнаружения в водном растворе катионов кальция с оксалат-ионами по образованию белого осадка оксалата кальция СаС₂О₄

Са²⁺ + C₂O₄^-2 СаС₂О₄

минимальный объем предельно разбавленного раствора хлорида кальция СаСl₂ равен V_min = 0,01 мл, а молярная концентрация этого раствора с(СаСl₂)= 0,0001 моль/л. Ответ: 0,04 мкг = 0,04g; 2,5 10⁴ мл/г.

9. Катион висмута(III) можно открыть реакцией с органическим реагентом — β-нафтиламином. Предел обнаружения висмута(III) по этой реакции m = 1 мкг = 1g, минимальный объем предельно разбавленного раствора V_min =0,001 мл, Определите предельную концентрацию c_lim, висмута(III) и предельное разбавление V_lim. Ответ: 0,001 г/мл; 1000 мл/г.

10. Катион аммония NH₄ можно открыть с помощью реактива Несслера(смесь комплекса K₂[HgI₄] и гидроксида калия КОН в водном растворе) по образованию осадка состава [Hg₂N]I H₂О красно-бурого цвета:

NH₄ ⁺ + 2[HgI₄]^2- + 4ОН^- [Hg₂N]I H₂О + 7I^- + H₂О

Предел обнаружения ионов аммония по этой реакции равен m = 0,05 мкг = 0,05g минимальный объем предельно разбавленного раствора V_min =0,05 мл. Рассчитайте предельную концентрацию c_lim и предельное разбавление. Ответ: 1 10^-6 г/мл; 1 10⁶ мл/г.

11. Хлорид-ионы Сl^- можно открывать в водном растворе реакцией с катионами серебра(I) Ag⁺ по образованию белого осадка хлорида серебра AgCl (см. выше пример 2 — открытие катионов серебра с помощью той же реакции):

Cl^- + Ag⁺ AgCl

При этом предельное разбавление V_lim=10⁶ мл/г, минимальный объем предельно разбавленного распора V_min= 0,03 мл. Рассчитайте предел обнаружения m хлорид-ионов для этой реакции. Ответ: 0,03 мкг = 0,03g.

12. Анионы SCN^- (тиоцианат-ионы, роданид-ионы) можно открыть в водном растворе с помощью органического реагента — нитрона С₂₀H₁₆N₄. При этой реакции предельная концентрация тиоцианат-ионов в растворе равна c_lim =10^-3 г/мл, а минимальный объем раствора V_min = 10^-3 мл. Определите предел обнаружения m анионов SCN^- данной реакцией. Ответ: 1 мкг = 1g.

13. При определении микропримесей ионов алюминия Аl в водных растворах высокочувствительным экстракционно-фотометрическим методом с использованием реакции ионов Аl с органическим реагентом — купфероном минимальная концентрация ионов алюминия составляет 0,4 мкг/мл. Рассчитайте c_lim и V_lim для ионов алюминия. Ответ: 4 10^-7 г/мл; 2,5 10⁶ мл/г.

14. При определении микропримесей ионов никеля Ni²⁺ в водных растворах экстракционно-фотометрическим методом с применением реакции ионов Ni с органическим реагентом — салицилальальдоксимом предельное разбавление раствора по ионам Ni²⁺ равно V_lim = 6,25 10⁶ мл/г. Определите c_lim и молярную концентрацию c(Ni²⁺) предельно разбавленного раствора. Ответ: 1,6 10 г/мл; 2,7 10^-6 моль/л.

15. Микроколичества катионов серебра Ag⁺ в водных растворах можно определить высокочувствительным экстракционно-атомно-абсорбционным методом с использованием реакции катионов Ag⁺ с органическим реагентом — салициловой кислотой. При этом минимальная молярная концентрация ионов Ag⁺ составляет c(Ag⁺) = 9,3 10^-8 моль/л. Вычислите c_lim и V_lim. Ответ: 1 10^-8 г/мл; 1 10⁸ мл/г.

Контрольные вопросы и задания по теме занятия

1. Что называют аналитическими признаками? Что называют аналитическими реакциями (образование окрашенных соединений, выделение и растворение осадков, реакции с выделением газа, окрашивание пламени газовой горелки образование кристаллов характерной формы, образование соединений, люминесцирующих в растворах)? Приведите примеры.

2. Какие существуют типы аналитических реагентов? Приведите примеры.

3. Приведите характеристики чувствительности аналитических реакций:

· предельное разбавление, определение, формула для расчета

· предельная концентрация, определение, формула для расчета

· предел обнаружения, определение, формула для расчета

· обнаруживаемый минимум, определение, формула для расчета показатель чувствительности, определение, формула для расчета

Основная литература:

1. Аналитическая химия (аналитика). Общие теоретические основы. Качественный анализ. [Текст]: учеб. для вузов / Ю.Я. Харитонов [и др.]. - М.: Высш. шк., 2008. – 20 – 31 с.

Дополнительная литература:

1. Аналитическая химия [Текст] / Г. Кристиан [и др.]. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008. – 170 – 172 с.

 

Тема 3

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: