Đang tải... (xem toàn văn)
Phân tích trắc quang, Phương pháp UVVIS, phương pháp phân tích vật lý, đây là tài liệu hay dành cho các bạn tìm hiểu về phân tích trắc quang. Dành cho sinh viên ngành hóa hoặc học sinh tham gia các kì thì học sinh giỏi hóa
CHUYÊN ĐỀ PHÂN TÍCH TRẮC QUANG PHÂN TÍCH TRẮC QUANG I LÝ THUYẾT TỔNG HỢP Định luật hợp Bouguer-Lambert-Beer Nội dung: Đại lượng mật độ quang tỉ lệ bậc với bề dày lớp dung dịch nồng độ chất hấp thụ I Biểu thức: A = log = lC Il -1 -1 : Hệ số hấp thụ phân tử (l.mol cm ) Hệ số hấp thụ phân tử đặc trưng cho tính chất riêng biệt chất nghiên cứu dung dịch nghiên cứu, khác chất khác dùng để xác định độ nhạy phản ứng trắc quang bước sóng định Tỉ số cường độ dòng sáng đơn sắc qua dung dịch Il cường độ dòng sáng ban đầu I0 gọi độ truyền quang T I T = l A = − log T I0 Định luật cộng tính Giả sử có dung dịch chứa hai cấu tử màu có khả hấp thụ ánh sáng A B Theo định luật Bouguer-Lambert ta có: I0 A A = log I I I I A A + A B = log + log = log I1 I2 I2 A = log I1 B I2 I Mặt khác: A AB = log A AB = A A + A B I2 Tương tự hệ chứa n cấu tự có khả hấp thụ ánh sáng ta có: A = A1 + A 2 + A3 + + A n Độ truyền quang: T = T1.T2 Tn Nội dung định luật cộng tính: Ở bước sóng cho, mật độ quang hỗn hợp cấu tử khơng có tương tác hóa học với tổng mật độ quang cấu tử riêng biệt bước sóng II XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ Xác định nồng độ phương pháp đường chuẩn Phương pháp đường chuẩn áp dụng thuận tiện cho việc phân tích hàng loạt, cho kết nhanh chóng Các bước tiến hành: - Chuẩn bị dãy dung dịch chuẩn có nồng độ chất nghiên cứu tăng dần giữ nguyên điều kiện khác: pH, nồng độ thuốc thử, môi trường ion,… - Tiến hành đo mật độ quang dung dịch chuẩn bước sóng hấp thụ cực đại - Xây dựng đường chuẩn A=f(C), dựa sở định luật Bia dạng phụ thuộc tuyến tính: A = (a a )C + (b b ) - Đo mật độ quang dung dịch mẫu nghiên cứu chuẩn bị tương tự dung dịch chuẩn Thay giá trị mật độ quang thu vào phương trình đường chuẩn từ tính nồng độ chất nghiên cứu mẫu Xác định nồng độ phương pháp thêm Phương pháp 1: Lấy lượng dung dịch nghiên cứu Vx có nồng độ Cx vào hai bình định mức dung tích, thêm vào bình thứ hai lượng xác chất phân tích Ca Thực phản ứng màu cho hai dung dịch điều kiện, định mức đến vạch Tiến hành đo mật độ quang hai dung dịch bước sóng chọn lọc, dùng hai cuvet nhau, so sánh với dung dịch so sánh Theo định luật Bia: NỖ LỰC RỒI CẬY TRƠNG … LONGGLE.NET CHUN ĐỀ PHÂN TÍCH TRẮC QUANG A x = lC x A x Ca Cx = Aa − A x A a = l(C a + C x ) Phương pháp 2: Lấy lượng dung dịch mẫu nghiên cứu Vx chứa chất hấp thụ có nồng độ Cx vào hai cuvet nhau, thêm vào cuvet thứ hai lượng xác thể tích Va chất hấp thụ có nồng độ xác Ca Tiến hành đo mật độ quang hai dung dịch bước sóng chọn lọc, so sánh với dung dịch so sánh A x = lC x A x C a Va V x C x + C a Va C x = A a (Vx + Va ) − A x Vx A a = l V + V x a Cũng xác định Cx phương pháp đường chuẩn dùng phương pháp thêm Tiến hành xây dựng đường chuẩn theo thực nghiệm sau: Nồng độ C Cx Cx+C1 Cx+C2 Cx+C3 … Mật độ quang Ax A1 A2 A3 … A Đồ thị III ỨNG DỤNG CỦA PHƯƠNG PHÁP ĐO QUANG Xác định số phân li thuốc thử Xét cân phân li thị axit – bazơ nồng độ C HIn H + + In − Cả hai dạng axit bazơ liên hợp In- hấp thụ vùng UV-Vis với HIn In − HIn In − Ở giá trị pH xác định theo định luật cộng tính A = HIn l[HIn] + In l[In] = HIn l HIn C + In l In C Có thể xác định hai phương pháp Phương pháp 1: Đo bước sóng, ngun tắc đo bước sóng (trừ điểm đẳng quang), nhiên ta nên chọn bước sóng hai dạng axit bazơ hấp thụ không bé Ở vùng pH thấp, thị tồn dạng axit, HIn , In , ta đo A ' = HIn lC ; pH cao thị tồn dạng bazơ, In cịn HIn , ta đo A '' = In lC Ka A ' A '' h lC = = A = A ' HIn + A '' In = A ' + A '' HIn In Ka + h Ka + h Ka A − A ' A −A' = pK a = pH − log h A ''− A A ''− A Phương pháp 2: Đo hai bước sóng hấp thụ cực đại hai dạng axit bazơ - Ở bước sóng hấp thụ cực đại dạng axit HIn tiến hành đo mật độ quang dung dịch có pH trung gian, dung dịch có pH thấp dung dịch có pH cao: NỖ LỰC RỒI CẬY TRƠNG … LONGGLE.NET CHUN ĐỀ PHÂN TÍCH TRẮC QUANG HIn A HIn = HIn l[HIn] + InHIn l[In] HIn HIn A HIn = HIn lC A InHIn = InHIn lC - Ở bước sóng hấp thụ cực đại dạng bazơ In tiến hành đo mật độ quang dung dịch có pH trung gian, dung dịch có pH thấp dung dịch có pH cao: In A In = HIn l[HIn] + InIn l[In] In In A HIn = HIn lC A InIn = InIn lC Ka = [H + ][In − ] [HIn] pK a = pH − log A HIn HIn A HIn In − In A HIn A A HIn In A In − A InHIn In A Chuẩn độ đo quang Giả sử dùng chất B để chuẩn độ chất A tạo chất C theo phương trình phản ứng sau: (trong có cấu tử có khả hấp thụ lượng ánh sáng) A+B→C Tùy thuộc vào khả hấp thụ ánh sáng ta có trường hợp sau: Trường hợp 1: A hấp thụ ánh sáng, B C không hấp thụ ánh sáng Trường hợp 2: B hấp thụ ánh sáng, A C không hấp thụ ánh sáng Trường hợp 3: C hấp thụ ánh sáng, A B không hấp thụ ánh sáng Trường hợp 4: A không hấp thụ ánh sáng, B C hấp thụ ánh sáng NỖ LỰC RỒI CẬY TRÔNG … LONGGLE.NET CHUYÊN ĐỀ PHÂN TÍCH TRẮC QUANG Trường hợp 5: A không hấp thụ ánh sáng, B C hấp thụ ánh sáng (B hấp thụ ánh sáng mạnh C) Trường hợp 6: C không hấp thụ ánh sáng, A B hấp thụ ánh sáng Nghiên cứu cân tạo phức a Các phương pháp xác định thành phần phức ➢ Phương pháp hệ đồng phân tử Dựa việc xác định tỉ số nồng độ phân tử chất tác dụng tương ứng với hiệu suất cực đại phức đặc trưng điểm cực đại Điểm tương ứng với nồng độ cực đại phức Cơ sở lí thuyết: Giả sử có phản ứng tạo phức: M + nR MRn [MR n ] [M][R]n −1 K = cb [M][R]n [MR n ] Chuẩn bị dãy đồng phân tử có nồng độ M R nhau: CM=CR trộn chúng với tỉ lệ khác thể tích thể tích chung V cố định tức CM/CR khác nhau; CM+CR=const; V=VM+VR=const Gọi tổng nồng độ ban đầu M R m=const Gọi nồng độ phần mol R x →nồng đô phần mol M 1-x M + nR MR n K cb = C m(1 − x) mx [] m(1 − x) − C mx − nC Ta có: C1 = [M] = m(1 − x) − C = f (x) C3 C = [R] = mx − nC = f (x) C = [MR n ] C Cn [M][R]n C1C 2n = = f (x) C = −12 = K cb C1.C 2n [MR]? C3 K cb C1, C2, C3 hàm phụ thuộc vào x dC =0 Để có C3 cực đại dx −1 = Mặ khác: K cb NỖ LỰC RỒI CẬY TRÔNG … LONGGLE.NET CHUYÊN ĐỀ PHÂN TÍCH TRẮC QUANG dC1 dC = − m; =m dx dx dC3 dC dC = K cb C 2n + K cb nC1 C n2 −1 = K cb ( −m).C 2n + K cb nC1.m.C 2n −1 dx dx dx n −1 = K cb m.C ( −C + nC1 ) = C = nC1 n[m(1 − x) − C3 ] = mx − nC3 mn − mnx − nC = mx − nC C x mx = = R − x m(1 − x) C M Phương pháp thực nghiệm: Chuẩn bị dãy dung dịch có x biến thiên từ đến với tổng nồng độ m khác Tiến hành đo mật độ quang dung dịch, xây dựng đồ thị phụ thuộc mật độ quang vào x/(1-x) Tại điểm cực đại tỉ lệ tạo phức M R Đồ thị: n(1 − x) = x n = Giới hạn áp dụng: Áp dụng cho trường hợp tạo phức bền, cấu tử M, R không bị phân li, không bị thủy phân khơng tạo hợp chất polime Kết xác cho phức có tỉ lệ M:R=1:1; 1:2 1:3; khơng nên áp dụng cho phức có tỉ lệ cao Nên thực nghiệm nhiều tổng nồng độ khác bước sóng khác điều kiện cố định pH, lực ion để tăng độ tin cậy kết thực nghiệm NỖ LỰC RỒI CẬY TRƠNG … LONGGLE.NET CHUN ĐỀ PHÂN TÍCH TRẮC QUANG HỆ THỐNG BÀI TẬP VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO QUANG Dạng 1: Một số tập đơn giản Bài 1: Độ truyền quang dung dịch KMnO4 với nồng độ 4,48 g / ml đo cuvet có bề dày cm 520 nm 0,309 Hãy tính hệ số hấp thụ phân tử chất Bài 2: Hệ số hấp thụ phân tử gam phức Bitmut (III) với thioure 9,3.103 l.cm-1.mol-1 470 nm a Mật độ quang dung dịch phức có nồng độ 6,2.10-5 M đo 470 nm cuvet có bề dày cm bao nhiêu? b Độ truyền quang dung dịch bao nhiêu? c Nồng độ phức dung dịch để mật độ quang giá trị tìm phần a 470 nm bề dày lớp 5,00 cm bao nhiêu? Bài 3: Hệ số hấp thụ phân tử phức FeSCN2+ 580 nm (trong cực đại hấp thụ) 7.103 l.cm-1.mol-1 Hãy tính: a Mật độ quang dung dịch 2,50.10-5M phức đo 580 nm cuvet có bề dày 1,00 cm b Mật độ quang dung dịch với nồng độ lớn lần phần a c Độ truyền quang dung dịch với nồng độ có phần a, b d Mật độ quang dung dịch với độ truyền quang bé hai lần độ truyền quang dung dịch phần a Bài 4: Người ta thêm lượng thừa KSCN vào 25,0 ml dung dịch chứa 3,8 g / ml sắt (III) pha lỗng thể tích cuối 50,0 ml Mật độ quang dung dịch nhận được đo 580 nm cuvet có bề dày 2,5cm bao nhiêu? Biết hệ số hấp thụ phân tử phức 7.103 l.cm-1.mol-1 Bài 5: Trong phương pháp đo quang, để giảm cường độ dòng sáng sau qua dung dịch có nồng độ 7,9.10-5 M xuống 10 lần chiều dày cuvet chứa dung dịch bao nhiêu? Biết hệ số hấp thụ phân tử =6300 l.mol-1cm-1 Bài 6: Định lượng Fe3+ nước phương pháp trắc quang, thuốc thử KSCN, môi trường HNO3 (pH=1-2) Phức tạo thành có màu đỏ, hấp thụ =480 nm với =6300 l.mol-1.cm-1 Tính nồng độ mol Fe3+ phức tạo thành có độ hấp thụ A=0,45 dùng cuvet đo có l = cm Bài 7: Để xác định hàm lượng sắt tổng mẫu nước sông người ta tiến hành xây dựng đường chuẩn sau: Bình định mức 50 ml V (ml) dung dịch Fe chuẩn (10 mg/l) 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 Xác định nồng độ dãy chuẩn Bài 8: Một hợp chất có khối lượng phân tử 280 hấp thụ 65% tia xạ bước sóng xác định cuvet có bề dày cm chứa dung dịch 15,0 µg/ml Hãy tính hệ số hấp thụ mol phân tử hợp chất Bài 9: Titan phản ứng với hiđropeoxit dung dịch H2SO4 1M hình thành phức màu Nếu dung dịch 2,00.10-5M hấp thụ 31,5% tia xạ bước sóng 415 nm Tính giá trị mật độ quang độ truyền quang dung dịch có nồng độ 6,00.10-5M Bài 10: Nồng độ Fe3+ Cu2+ hỗn hợp xác định cách cho phản ứng với hexacyanoruthenate (II), Ru(CN)64− , tạo phức với Fe3+ màu purpleblue ( max = 550 nm ), màu pale green với Cu2+ ( max = 396 nm ) Độ hấp thụ phân tử gam cho bảng sau: Fe3+ Cu2+ 550 396 9970 34 84 856 NỖ LỰC RỒI CẬY TRÔNG … LONGGLE.NET CHUYÊN ĐỀ PHÂN TÍCH TRẮC QUANG Khi mẫu chứa đồng thời Fe3+ Cu2+ đo với cuvet có l=1,00cm Mật độ hấp thụ đo 550 nm 0,183 396 nm 0,109 Tính nồng độ CM ion mẫu? Bài 11: Anilin phản ứng với axit picric tạo thành hợp chất dẫn xuất có độ hấp thụ 134 cm -1gam-1L 359 nm.Với cuvet có bề dày cm, tính mật độ quang dung dịch 1,0.10-4 M sản phẩm phản ứng Bài 12: Dược phẩm Tolbutamine (khối lượng mol 270) có hệ số hấp thụ mol phân tử 703 lit.mol-1.cm-1 262 nm Một viên nén hòa tan nước pha lỗng thành lít Nếu dung dịch có mật độ quang vùng UV 262 nm 0,687 cuvet 1cm Có gam Tolbutamine viên nén Bài 13: Amin hình thành muối với axit picric (trinitrophenol) Các amin picrat hấp thụ cực đại 359 nm với hệ số hấp thụ mol phân tử 1,25.104 Lấy 0,200 gam mẫu anilin hòa tan 500 ml H2O Lấy 25,00 ml dung dịch cho phản ứng với axit picric bình định mức 250 ml định mức nước đến vạch Lấy 10,00 ml dung dịch thu đem pha loãng thành 100,00 ml đem đo mật độ quang Nếu mật độ quang đo 359 nm cuvet cm 0,425 Tính % anilin nguyên chất mẫu Bài 14: Hòa tan axit yếu dung dịch đệm pH = 8,8 (pH khơng đổi sau hịa tan HA), thu dung dịch X có tổng nồng độ ban đầu HA 0,02M Chiếu chùm sáng đơn sắc có bước sóng qua dung dịch X cuvet có bề dày lớp dung dịch cm có 60% cường độ chùm sáng tới bị hấp thụ Biết −1 −1 có ion A- hấp thụ ánh sáng bước sóng với hệ số hấp thụ mol phân tử = 21L.mol cm Tính giá trị số Ka axit HA Bài 15: Chiếu chùm tia đơn sắc(có bước sóng xác định) qua dung dịch mẫu chất nghiên cứu I cường độ tia sáng tới I0 giảm I Tỉ số T = gọi độ truyền quang T phụ thuộc vào I0 nồng độ mol C(mol.L-1) chất hấp thụ ánh sáng dung dịch, chiều dày lớp dung dịch l (cm) hệ số hấp thụ mol 𝜀 (L.mol-1.cm-1) đặc trưng cho chất chất hấp thụ (định luật Lambert-Beer): − lg T = lC Để xác định giá trị Ka axit hữu yếu HA, người ta đo độ truyền qua chùm tai đơn sắc (tại bước sóng xác định) với dung dịch axit HA 0,05M đựng thiết bị đo với chiều dày lớp dung dịch l= 1cm Kết cho thấy 70% tia sáng tới bị hấp thụ Giả thiết, có anion A- hấp thụ tia đơn sắc bước sóng hệ số hấp thụ mol 𝜀 cảu A- 600 L.mol-1.cm-1 Tính giá trị Ka HA điều kiện thí nghiệm Bài 16: Thuốc thử EDTA tạo phức màu với nhiều ion kim loại Do vậy, ta xác định hàm lượng ion kim loại phương pháp quang học Hệ số hấp thụ mol phân tử phức kim loại Cu2+; Co2+; Ni2+ với EDTA bước sóng bảng sau: Phức ion 732,0 462,9 378,7 Co2+ 2,11 15,8 3,11 2+ Cu 95,2 2,32 7,73 2+ Ni 3,03 1,79 13,5 2+ 2+ 2+ Từ bảng tính nồng độ ion Cu , Co ion Ni dung dịch có độ hấp thụ quang A1= 0,423 bước sóng 732,0 nm; A2= 0,184 bước sóng 462,9 nm A3 = 0,291 bước sóng 378,7 nm Biết bề dày lớp dung dịch cuvet 1,0 nm cho tất phép đo, coi toàn ion kim loại tạo phức Bài 17: Cho 5,0 ml dung dịch chuẩn chứa 0,0985 g/l mangan oxi hóa thành MnO −4 vào bình định mức 50,0 ml pha loãng đến vạch định mức nước cất Đo mật độ quang A dung dịch cuvet có bề dày 1,0 cm bước sóng =525 nm A1=0,271 NỖ LỰC RỒI CẬY TRÔNG … LONGGLE.NET CHUN ĐỀ PHÂN TÍCH TRẮC QUANG Hịa tan hết 0,922 gam thép chứa mangan axit pha loãng thành 200,0 mL Cho KIO4 vào 50,0 ml dung dịch thu để oxi hóa hồn tồn mangan thành MnO −4 , pha loãng thành 100,0 ml Đo mật độ quang dung dịch với cuvet 1,0 cm bước sóng 525 nm, A2=0,668 Tính phần trăm khối lượng Mn thép, biết khoảng nồng độ nghiên cứu định luật Lembert-Beer thỏa mãn Bài 18: Để xác định nồng độ CH3COOH dung dịch X, người ta tiến hành thí nghiệm sau: thêm vài giọt dung dịch thị metyl da cam HIn vào 10,0 ml dung dịch X, thêm tiếp 10,0 ml dung dịch NaOH 0,1M, lắc để trộn đều, thu dung dịch Y Tiến hành đo mật độ quang dung dịch Y hai bước sóng 1 = 490 nm = 625 nm Kết quả, giá trị mật độ quang A hai bước sóng tương ứng 0,129 0,174 Cho biết, hệ số hấp thụ mol phân tử dạng metyl da cam hai bước sóng tương ứng là: HIn In- 490 (L.mol−1cm −1 ) 625 (L.mol−1cm −1 ) 1190 108 352 1650 a Tính pH dung dịch Y b Tính nồng độ CH3COOH dung dịch X Cho biết metyl da cam có pKa= 4,535; CH3COOH có pKa= 4,760 Bài 19: Để xác định số cân phản ứng: 2CrO 24− + 2H + → Cr2O72− + H 2O K Người ta tiến hành đo độ hấp thụ quang ion CrO24− ; Cr2 O 72− bước sóng 345 nm Sử dụng định luật Lambert-Beer để tính nồng độ ion dung dịch Tiến hành thí nghiệm sau: Thí nghiệm 1: Hịa tan 2.10-4 mol K2Cr2O7 vào nước điều chỉnh pH, thu lít dung dịch có pH=1,0 Mật độ quang đo A1=0,214 Thí nghiệm 2: Hịa tan 2.10-4 mol K2Cr2O7 vào nước điều chỉnh pH, thu lít dung dịch có pH=12,0 Mật độ quang đo A2= 0,736 Thí nghiệm 3: Hịa tan 4.10-4 mol K2Cr2O7 vào nước điều chỉnh pH, thu lít dung dịch có pH=5,6 Mật độ quang đo A3=0,827 Tính số cân K phản ứng Bài 20: Đề xác định hàm lượng mangan crom mẫu thép, ta dùng phương pháp quang phổ Ion MnO −4 ion Cr2 O 72− (trong dung dịch H2SO4 1M) hấp thụ ánh sáng bước sóng 440 545 nm Tại bước sóng này, hệ số hấp thụ mol phân tử MnO −4 1 = 95 L.mol−1cm −1 = 2350 L.mol−1cm −1 , hệ số hấp thụ mol phân tử Cr2 O 72− 3 = 370 L.mol−1cm −1 = 11L.mol−1cm −1 Hịa tan hồn tồn 1,374 gam mẫu thép chứa Mn Cr chuyển hoàn toàn nguyên tố dạng MnO −4 Cr2 O 72− Dung dịch pha loãng dung dịch H2SO4 1M, thu 100 ml dung dịch Độ truyền quang T dung dịch đo bước sóng 440 nm 545 nm, sử dụng cuvet có bề dày lớp dung dịch đo cm với đường dung dịch H2SO4 1M Kết quả, độ truyền quang T1=0,335 (đo bước sóng 440 nm) T2=0,166 9đo bước sóng 545 nm) Biết rằng, khoảng nồng độ nghiên cứu ion mật độ hấp thụ quang A tuân theo định luật Lambert-beer ion Fe3+ dung dịch không ảnh hưởng tới kết phép đo Từ kết thí nghiệm, tính % khối lượng Mn Cr mẫu thép nói (Cho biết Cr=52; Mn=55) NỖ LỰC RỒI CẬY TRÔNG … LONGGLE.NET CHUYÊN ĐỀ PHÂN TÍCH TRẮC QUANG Bài 21: Một phương pháp đơn giản để đo nồng độ ozon khí mặt đất tiến hành sau Cho bọt khơng khí qua dung dịch nước axit hóa có chứa iot ozon khí oxi hóa iotdua thành triiodua theo phản ứng chưa cân sau: O3(k) + I-(dd) + H+(dd) → I3- (dd) + O2(k) + H2O (1) Sau phản ứng kết thúc, nồng độ triiodua xác định máy đo quang phổ UV-Vis 254 nm Tiến hành thí nghiệm sau: Sục bọt khơng khí 30 phút vào 10mL dung dịch nước chứa KI dư điều kiện khí sau: áp suất = 750 torr, nhiệt độ 298K, tốc độ dòng = 250 mL.phút -1 Độ hấp thụ dung dịch I3- tạo thành đo tế bào có độ dày l = 1,1 cm sử dụng máy trắc quang có trang bị tế bào quang điện Điện trở tế bào quang điện tỷ lệ nghịch với cường độ ánh sáng Trị số điện trở (của tế bào quang điện) bị chiếu bới chùm sáng qua cuvet trống qua cuvet chứa mẫu hòa tan 12,1 k 19,4 k Hệ số hấp thụ mol I3- hòa tan xác định = 2, 4.105 M −1.cm−1 a Tính số mol ozon mẫu khơng khí b Giả thiết khí sử dụng khí lý tưởng Tính nồng độ theo ppb ozon có mặt mẫu khơng khí Bài 22: Độ hấp thụ riêng phân tử chất A λmax = 279,1 nm ε = 1,48.103 (L/mol.cm), đó, dạng proton hố A lại khơng hấp thụ ánh sáng có bước sóng Độ truyền quang dung dịch chứa chất A với nồng độ 2.10-4 M cuvet dày 2,0 cm 279,1 nm 0,82 Tính giá trị pH dung dịch Biết số bazơ A pKb = 9,2 Bài 23: Hệ số hấp thụ mol phân tử cấu tử bước sóng tương ứng được bảng sau: , nm 345 1(CrO42–) 3(Cr2O72–) 1,83103 2(HCrO4–) 106 370 4,81103 205 7,28102 400 1,88103 97 1,89102 10,7102 Chuẩn bị dung dịch cách hoà tan 4,0010–4 mol K2Cr2O7 vào nước bình định mức lít, sau định mức dung dịch đệm vạch định mức, biết pH dung dịch thu 5,60 Hãy tính độ hấp thụ quang đo dung dịch cuvet có bề dày cm bước sóng tương ứng là: a) 345 nm b) 370 nm c) 400 nm Biết rằng, bước sóng trên, cấu tử khác khơng hấp thụ ánh sáng Cho cân xảy dung dịch nước sau: 2CrO42– + 2H+ ⇌ Cr2O72– + H2O K1 = 4,361014 CrO42– + H+ ⇌ HCrO4− K2 = 3,16106 Bài 24: Trong cơng trình người ta thơng báo phép xác định đồng thời coban niken dựa hấp thụ phức quinolinat tương ứng Trong cực đại hấp thụ hệ số hấp thụ phân tử bằng: Độ dài sóng , nm 365 700 3529 428,9 Co Ni 3228 0,00 Dựa kiện thực nghiệm dẫn đây, tính nồng độ niken coban dung dịch sau NỖ LỰC RỒI CẬY TRÔNG … LONGGLE.NET CHUYÊN ĐỀ PHÂN TÍCH TRẮC QUANG Dung dịch Mật độ quang (cuvet l=1,00 cm) 365 nm 700 nm 0,724 0,0710 0,614 0,0744 0,693 0,0460 Bài 25: Dưới dẫn giá trị hệ số hấp thụ phân tử phức Niken coban với 2,3quinonxalinđithiol cực đại hấp thụ tương ứng Độ dài sóng, nm 510 656 36400 1240 Co Ni 5520 17500 Người ta hòa tan 0,425 gam đất sau pha lỗng đến 50,00 ml Từ phần dung dịch (25 ml) người ta loại trừ chất cản trở Sau ki thêm 2,3-quinonxalinđithiol người ta đưa thể tích đến 50,00 ml Mật độ quang dung dịch thu cuvet có bề dày 1,00 cm 0,446 510 nm 0,326 656 nm Hãy tính hàm lượng phần trăm coban niken đất Dạng 2: Xác định nồng độ phương pháp đường chuẩn Bài 1: Để xác định hàm lượng sắt tổng mẫu nước sông người ta tiến hành xây dựng đường chuẩn, đo mật độ quang A thu kết sau: STT C (ppm) Fe chuẩn 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 Mật độ quang (A) 0,079 0,133 0,192 0,245 0,289 Bài 2: Trong phương pháp đo dãy chuẩn dung dịch màu cho kết quả: Mẫu CN 0,1 0,15 0,2 0,25 A 0,246 0,361 0,512 0,819 Nếu mẫu phân tích có A=0,672 nồng độ dung dịch bao nhiêu? Bài 3: Xác định hàm lượng Bimut tạo phức màu với lượng dư thioure điều kiện thích hợp 470 nm, cuvet có l= cm C (ppm) 0,2 0,5 1,0 1,5 Cx A 0,2 0,37 0,64 0,93 1,22 0,76 Bài 4: Photpho nước tiểu xác định việc xử lí với Mo(IV) sau khử thành phức phosphomolypdo với axit aminoaphtholsulfonic có màu xanh molipden Hợp chất hấp thụ cực đại 690 nm Một bệnh nhân tiết 1270 ml nước tiểu 24 giờ, pH nước tiểu 6,5 Lấy 1,00 ml nước tiểu xử lí với thuốc thử molipdat axit aminoaphtholsulfonic sau pha loãng thành 50,00 ml Một dãy photphat tiêu chuẩn chuẩn bị tương tự Kết đo mật độ quang dung dịch so với mẫu trắng thu sau: Dung dịch 1,00 ppm P 2,00 ppm P 3,00 ppm P 4,00 ppm P Mẫu nước tiểu Mật độ quang 0,205 0,410 0,615 0,820 0,625 a Tính lượng P người bệnh tiết ngày b Tính nồng độ photphat (mmol/lit) nước tiểu c Tính tỉ lệ HPO 24− so với H PO4− mẫu Bài 5: Sắt (II) định lượng trắc quang phản ứng với 1,10-phenanthroline tạo thành sản phẩm phức hấp thụ mạnh 510 nm Dung dịch gốc chuẩn Fe(II) chuẩn bị từ việc hòa tan 0,0702 gam NỖ LỰC RỒI CẬY TRÔNG … LONGGLE.NET 10 CHUYÊN ĐỀ PHÂN TÍCH TRẮC QUANG Bài 10: Hàm lượng axit axetylsalixilic (C9H8O4) viên nén aspirin xác định phương pháp phân li thành ion salixilat (C7H5O3-) việc xác định nồng độ ion salixilat phương pháp phổ huỳnh quang Dung dịch chuẩn chuẩn bị cách cân 0,0774 gam axit salixilic (C7H6O3) hịa tan vào nước cất bình định mức 1,0 lít định mức đến vạch nước cất Đường chuẩn chuẩn bị cách lấy thể tích 0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0 10 ml dung dịch chuẩn vào bình định mức 100 mL chứa sẵn 2,0 ml NaOH 4,0M định mức đến vạch nước cất Cường độ phát huỳnh quang dung dịch đo với bước sóng kích thích 310 nm bước sóng phát huỳnh quang 400 nm, kết cho bảng sau: Thể tích dung dịch chuẩn lấy (mL) 2,0 4,0 6,0 8,0 10 Cường độ phát xạ 3,02 5,98 9,18 12,13 14,96 Hịa tan hồn tồn 0,1013 gam bột mịn từ viên nén aspirin nước, lọc pha loãng thành lít dung dịch 10,0 mL dung dịch chuyển vào bình đinh mức 100 mL chứa sẵn 2,0 mL NaOH 4M, sau định mức đến vạch Cường độ phát huỳnh quang dung dịch đo 8,69 Thành phần phần trăm theo khối lượng axit axetylsalixilic viên nén aspirin bao nhiêu? Bài 11: Cường độ phát lân quang dung dịch chứa benzo[a]pyrene Nồng độ molar benzo[a]pyrene 1.10-5 3.10-5 6.10-5 1.10-4 Cường độ phát lân quang 0,98 3,22 6,25 10,21 Nồng độ benzo[a]pyrene mẫu cường độ phát lân quang dung dịch 4,97 bao nhiêu? Bài 12: Brown Lin báo cáo phương pháp định lượng metanol dựa ảnh hưởng đến quang phổ vùng nhìn thấy methylene blue Khi khơng có mặt metanol, phổ vùng nhìn thấy methylene blue có hai dải trung tâm hấp thụ đáng ý 610 nm 663 nm tương ứng theo dạng monome đime Khi khơng có mặt metanol, cường độ hấp thụ dạng đime tăng lên dạng monome giảm Đối với nồng độ metanol khoảng từ đến 30% v/v, tỉ số độ hấp thụ quang 663 nm A663, so với 610 nm A610 phụ thuộc tuyến tính vào nồng độ metanol Sử dụng liệu thực nghiệm sau để xác định %v/v metanol mẫu đo độ hấp thụ quang mẫu A610= 0,75 A663=1,07 %Metanol v/v 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 A663/A610 1,21 1,29 1,42 1,52 1,62 1,74 1,84 Dạng 3: Xác định nồng độ phương pháp thêm chuẩn Bài 1: Để xác định Mn thép người ta hòa tan 0,2150 gam thép axit HNO3, oxi hóa Mn(II) thành MnO4-, thêm nước tới vạch định mức 100,0 mL dung dịch B - Lấy 5,00 mL dung dịch B cho vào bình định mức 25,00 mL thêm nước tới vạch, đo độ hấp thụ quang dung dịch λ = 490 nm với cuvet có bề dày l = 2,00 cm A = 0,325 - Lấy 5,00 mL dung dịch B cho vào bình định mức 25,00 mL thêm 1,00 mL dung dịch KMnO4 có nồng độ 0,0158 g/mL, định mức tới vạch, đo độ hấp thụ quang dung dịch điều kiện với phép đo A = 0,610 Tính hàm lượng % Mn thép hệ số hấp thụ mol dung dịch KMnO4 Bài 2: Lấy 20,00 ml dung dịch mẫu có chứa sắt cho tạo phức với thuốc thử thích hợp pha lỗng thành 50,00 ml dung dịch đo Đo độ hấp thụ dung dịch =510 nm giá trị A=0,225 (sử dụng cuvet có l=1 cm) Lấy 20,00 ml dung dịch mẫu chứa sắt khác, thêm vào ml dung dịch sắt chuẩn 10 mg Fe/L cho tạo phức với thuốc thử thích hợp pha loãng thành 50,00 mL dung dịch đo Đo độ hấp thụ dung dịch =510 nm giá trị A =0,358 Tính nồng độ ppm dung dịch mẫu sắt ban đầu NỖ LỰC RỒI CẬY TRƠNG … LONGGLE.NET 12 CHUN ĐỀ PHÂN TÍCH TRẮC QUANG Bài 3: 4,97 gam dầu mỏ xử lí theo phương pháp thấm ướt pha loãng 500 ml bình định mức Người ta tiến hành xác định coban điều kiện sau: Thể tích mẫu Co(II) Thuốc thử H2O Mật độ quang pha loãng, ml g / ml 25,00 0,00 20,00 5,00 0,398 25,00 5,00 20,00 0,00 0,510 Nếu chấp nhận dung dịch phức chelat Co(II)-ligan tuân theo định luật Bia, tính hàm lượng % coban mẫu ban đầu Bài 4: Để xác định hàm lượng Fe(III) dung dịch X, người ta dùng thuốc thử axit sulfosalisilic để tạo phức màu với Fe (III) Tiến hành thí nghiệm sau: TN1: Lấy 5,0 ml dung dịch X pha chế thành dung dịch phức màu với thuốc thử axit sulfosalisilic (dư) đến thể tích 10,0 ml Tiến hành đo độ hấp thụ quang thu A1=0,550 TN2: Nếu lấy 5,0 ml dung dịch X trên, cho thêm vào 0,15 mg Fe (III), pha chế thành dung dịch phức màu với thuốc thử sulfosalisilic (dư) đến thể tích 10,0 ml Tiến hành đo độ hấp thụ quang, kết A2=0,850 Biết hai dung dịch hai thí nghiệm chuẩn bị giống hệt nhau, đo bước sóng cuvet đo có độ dày Trong khoảng nồng độ nghiên cứu định luật Lambert-Beer thỏa mãn Tính nồng độ Fe(III) dung dịch X theo đơn vị mg/l Bài 5: Cân 2,1500 gam quặng chứa niken, hòa tan axit định mức thành 250 ml Lấy xác 10,00 ml dung dịch vừa pha, thêm thuốc thử Dimetylglyoxim (H2Dim) natriaxetat để tạo phức hồn tồn, định mức vào bình 100 ml (gọi dd A) Để xác định hàm lượng niken, người ta dùng phương pháp quang phổ vi sai sau: - Dung dịch 1: Lấy 5,00 ml dd A - Dung dịch 2: Lấy 7,00 ml dd A - Dung dịch 3: Lấy 7,00 ml dd A thêm 2,00 ml dd chuẩn Ni 2+ 2,00.10-3 M Cả dung dịch pha chế điều kiện giống định mức bỡnh 25 ml Sau đú đo mật độ quang dung dịch so với dung dịch bước sóng cuvet có bề dày l =1,0 cm giá trị sau: A2/1= 0,450 ; A3/1= 0,820 Tính hàm lượng % niken mẫu phân tích Cho Ni = 58,70 Xác định hệ số hấp thụ phân tử mol phức Ni(HDim)2 Bài 6: Hịa tan hồn tồn 0,0429 gam mẫu thép axit chuyển hết lượng Fe có mẫu thành Fe3+, loại bỏ tạp chất trơ, định mức thành 1,0 lít dung dịch A Tiến hành thí nghiệm sau: TN1: Lấy 10,00 mL A, thêm axit sunfosalixilic (H2SSal) dư thêm NH3 đến pH = 10, định mức thành 25,00 mL Đo quang dung dịch thu (với dung dịch so sánh) λmax = 510 nm giá trị A1 = 0,579 TN2: Lấy 10,00 mL A, thêm 1,00 mL dung dịch Fe3+ chuẩn 5.10-3M vào cho tạo phức màu tương tự TN1, cuối định mức thành 25,00 mL dung dịch B Đo quang dung dịch B thu giá trị A2 = 0,965 Hãy: a Đề xuất thành phần cho dung dịch so sánh (phơng) b Tính % khối lượng Fe mẫu thép cho c Tính ε phức sắt Biết hai thí nghiệm đo cuvet 1,00 cm d Pha loãng 25,00 mL B nước cất đến thể tích 250,0 mL Tính độ hấp thụ quang dung dịch thu đo cuvet có bề dày l = 10,0 cm NỖ LỰC RỒI CẬY TRƠNG … LONGGLE.NET 13 CHUN ĐỀ PHÂN TÍCH TRẮC QUANG Biết : Trong điều kiện trên, phức tạo thành Fe(SSal)33-có số bền điều kiện lgβ3 = 17,0 Dung dịch B có nồng độ thuốc thử dư 0,02M Các cấu tử H2SSal NH3 không hấp thụ xạ λ = 510 nm MFe = 56 g.mol-1 Bài 7: Để xác định hàm lượng Ni (II) 100 mL dung dịch mẫu phân tích (dung dịch A) người ta dùng thuốc thử đimetyl glyoxim (H2Dim) đệm axetat (pH = 5) Các thí nghiệm tiến hành sau: - Lấy 10,00 mL dung dịch A, thêm dư H2Dim đệm axetat, định mức thành 25 mL, độ hấp thụ quang đo 0,550 - Lấy 10,00 mL dung dịch A, thêm 0,1 mg Ni(II) pha chế điều kiện tương tự thí nghiệm trên, độ hấp thụ quang đo 0,950 Tính khối lượng Ni(II) dung dịch A Nếu lấy 5,00 ml dung dịch A tiến hành thí nghiệm điều kiện tương tự thí nghiệm độ truyền quang đo bao nhiêu? Biết phép đo thực với bước sóng cuvet có bề dày Ni=58,7 Bài 8: Một mẫu 0,5000 g chứa crom xử lý dung dịch H2SO4 lỗng Các tạp chất khơng hịa tan loại bỏ cách lọc lọc vơ hiệu hóa NaOH đến dư (pH dung dịch kiềm) Cho thêm clo để oxi hóa crom(II) Sau lượng clo dư thừa loại bỏ, dung dịch đặt vào bình thể tích, kết hợp với mL dung dịch 0,5% diphenylcarbazit Trung hồ dung dịch pha lỗng với dung dịch H2SO4 0,1N đến 50,00 mL Mật độ quang học dung dịch cuối 0,272 Thực thí nghiệm tương tự điều kiện giống cách sử dụng phương pháp thêm chuẩn Thêm 5,00 mL dung dịch tiêu chuẩn K2Cr2O7 nồng độ 15,00g/dm3 với dung dịch A, đặt vào bình định mức, kết hợp với mL dung dịch 0,5% diphenylcarbazit, pha loãng với dung dịch H2SO4 0,1N đến 50,00 mL Mật độ quang học dung dịch cuối 0,354 a Viết phương trình hóa học phản ứng xảy thí nghiệm b Tính khối lượng crom mẫu khảo nghiệm Giả định tất thành phần khác dung dịch độ hấp thụ Bài 9: Quile Vernon báo cáo kết xác định lượng vết kim loại nước biển sử dụng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử dùng lò graphite Lượng vết kim loại trước tiên tạo từ phức chúng phương pháp đồng kết tủa với Fe3+ 5,00 ml dung dịch Fe3+ nồng độ 2000 ppm thêm vào 1,00 lít nước biển, điều chỉnh pH đến NH3, kết tủa Fe(OH)3 để yên qua đêm Sau lọc, rửa kết tủa Fe(OH)3 đồng kết tủa kim loại hòa tan ml HNO3 đặc pha lỗng đến 50 ml bình định mức Để phân tích Mn2+, 1,00 ml mẫu pha lỗng thành 100 ml bình định mức Tiếp theo mẫu bơm vào lò graphite tiến hành đo độ hấp thụ quang Độ hấp thụ quang 2,5 L mẫu+2,5 L dung dịch chuẩn ppb Mn2+ 0,223 2,5 L mẫu + 2,5 L dung dịch chuẩn 2,5 ppb Mn2+ 0,294 2,5 L mẫu + 2,5 L dung dịch chuẩn 5,0 ppb Mn 0.361 2+ Tính khối lượng Mn có lít nước biển Bài 10: Người ta nung chảy 0,2000 gam quặng chứa Al2O3 % nước với Na2CO3, Sau tạo aluminat natri (NaAlO2), đem hỗn hợp cho dung dịch HCl để chuyển aluminat natri hồn tồn hành thành dung dịch Al3+ pha lỗng đến thể tích 200,00 ml bình định mức Để xác định Al3+ người ta tiến hành sau: NỖ LỰC RỒI CẬY TRÔNG … LONGGLE.NET 14 CHUYÊN ĐỀ PHÂN TÍCH TRẮC QUANG – Lấy 2,00 ml dung dịch Al3+ để pha chế phức màu (bằng thuốc thử R không hấp thụ xạ điện từ bước sóng xét), pha lỗng đến thể tích 50,00 ml, đo mật độ quang bước sóng hấp thụ cực đại phức AlR AX = 0,250 – Lấy 2,00 ml dung dịch Al3+, cho thêm 5,00 ml AlCl3 5.10 –4 M để pha chế dung dịch mầu, pha lỗng đến thể tích 50,00 ml đo giá trị mật độ quang được: AX+ a= 0,550 (ở bước sóng trên) Hãy viết phương trình phản ứng xảy tính hàm lượng % Al mẫu khan Biết phức tạo thành theo tỷ lệ 1:1 dung dịch phức pha chế điều kiện để Al3+ tham gia tạo phức hoàn toàn Dạng 4: Xác định số phân li thuốc thử Bài 1: Axit HIn nước phân ly sau: HIn (màu 1) H+ + In− (màu 2) Đo mật độ quang dung dịch HIn 5,00.10−4 M NaOH 0,1 M HCl 0,1 M bước sóng 485 nm 625 nm với cuvet 1,00 cm Trong dung dịch NaOH 0,1 M: A485 = 0,052 A625 = 0,823 Trong dung dịch HCl 0,1 M: A485 = 0,454 A625 = 0,176 − a Tính hệ số hấp thụ mol In HIn bước sóng 485 625 nm b Tính số phân li axit HIn, dung dịch đệm pH 5,00 chứa lượng nhỏ chất thị có mật độ quang 0,472 485 nm 0,351 625 nm c.Tính pH dung dịch chứa lượng nhỏ chất thị Biết mật độ quang 0,530 485 nm 0,216 625 nm d Mật độ quang dung dịch HIn 2,00.10−4 M 485 625 nm (cuvet 1,25 cm) dung dịch đệm pH 6,00? e Chuẩn độ 25,00 mL dung dịch axit hữu tinh khiết yếu HX với chất thị phenolphtalein tới điểm cuối chuẩn độ cần 24,20 mL dung dịch NaOH chuẩn Khi thêm 12,10 mL dung dịch NaOH vào 25,00 mL dung dịch axit HX, dung dịch có lượng nhỏ chất thị HIn, mật độ quang đo 0,306 485 nm 0,555 625 nm (cuvet 1,00 cm) Tính pH dung dịch Ka cho axit yếu Bài 2: Hiện nay, phịng nghiệm đại pH thường đo điện cực thủy tinh, trường hợp cịn lại đo phương pháp quang học kết hợp với dùng chất thị Ví dụ xác định pH mẫu nước biển Vì hàm lượng muối tan nước biển cao dẫn đến sai số hệ thống lớn đo pH điện cực thủy tinh Thymol xanh (M = 466,59 g·mol –1) thị có màu thuộc dạng axit hai lần axit Nồng độ dạng không phân li, H 2In bỏ qua pH nước biển Ở 298 K, số phân li nấc thứ thymol xanh, hiệu chỉnh, K a2 = 10–8.09 Hệ số hấp thụ phân tử (ελ) HIn– In2 – hai bước sóng () bảng sau: Ion 436 (L.mol –1.cm –1) 596 (L.mol –1.cm –1) HIn – 13900 44,2 2– In 1930 33800 Tiến hành đo mẫu nước biển tế bào quang học (cuvet) loại 10,00 cm, kết sau: Hấp thụ bước Hấp thụ bước sóng sóng 436 nm 596 nm Mẫu nước biển 0,052 0,023 Mẫu có thêm thị thymol 0,651 0,882 xanh NỖ LỰC RỒI CẬY TRÔNG … LONGGLE.NET 15 CHUYÊN ĐỀ PHÂN TÍCH TRẮC QUANG Tính pH mẫu nồng độ mol/l thymol xanh mẫu Vì giá trị Ka2 hiệu chỉnh theo nồng độ muối, bỏ qua hệ số hoạt độ (coi hệ số hoạt độ 1,000) Bài 3: Phổ hấp thụ phân tử vùng UV –Vis có độ hấp thụ quang (mật độ quang A) phụ thuộc tuyến tính vào nồng độ Ngồi độ hấp thụ quang cịn có tính cộng tính dung dịch chứa cấu tử màu khơng tương tác hóa học với Hãy thiết lập cơng thức tính số phân ly thuốc thử HR tính số phân ly HR biết đo mật độ quang bước sóng dung dịch có tổng nồng độ thuốc thử (Co mol/L) có pH khác Kết thực nghiệm cho đây: – pH < A1 = 0,016 – pH = 7,33 A2 = 0,442 – pH > 11 A3 = 0,655 Bài 4: Dung dịch I, II III chứa chất thị pH HIn (KHIn = 4,19.10–4) số hoá chất khác bảng Độ hấp thụ quang dung dịch đo bước sóng 400 nm dùng cuvet để đo Kết đưa bảng sau (cho Ka(CH3COOH) = 1,75.10-5) Dung dịch I Dung dịch II Dung dịch III Tổng nồng độ thị HIn 10-5 M 10-5 M 10-5 M Nồng độ hoá chất khác 1.00 M HCl 0.1 M NaOH 1.00 M CH3COOH Độ hấp thu quang A 0.000 0.300 ? a Tính mật độ hấp thụ quang A dung dịch III b Mật độ hấp thụ quang đo bước sóng 400 nm dung dịch thu trộn dung dịch II dung dịch III với tỉ lệ thể tích 1:1là bao nhiêu? Dạng 5: Xác định số bền phức Bài 1: Hai cấu tử A B không hấp thụ lượng ánh sáng vùng khả kiến, chúng tạo hợp chất phức màu AB có khả hấp thụ cực đại bước sóng 550 nm Người ta chuẩn bị dung dịch chứa 10-5 M cấu tử A 10-2 M cấu tử B đem đo mật độ quang dung dịch thu so với nước 550 nm mật độ quang A= 0,450 với cuvet có bề dày quang học cm Khi chuẩn bị dung dịch cách chuẩn bị trộn hai thể tích tương đương dung dịch chứa 6.10-5 M A dung dịch chứa 7.10-5 M cấu tử B tiến hành đo mật độ quang 550 nm so với nước, giá trị mật độ quang A=1,242 Tính số khơng bền phức AB Tính giá trị mật độ quang thu trộn thể tích nhua dung dịch A, B có nồng độ 1.10-4 M với cuvet cm bước sóng 550 nm Bài 2: Để xác định số bền tạo phức Fe3+ SCN−, người ta chuẩn bị dung dịch cách trộn mL dung dịch Fe3+ 2.10−2 M (trong môi trường axit mạnh) với mL dung dịch SCN 2.10−3 M, thu dung dịch X Tiến hành đo mật độ quang dung dịch X cuvet có bề dày cm bước sóng giá trị mật độ quang thu 0,4897 Nếu pha loãng dung dịch X 10 lần tiến hành đo mật độ quang dung dịch sau pha lỗng với điều kiện đo mật độ quang thu 0,0272 a Xác định số bền tạo phức FeSCN2+ hệ số hấp thụ mol phân tử bước sóng kể b Mật độ quang dung dịch bước sóng kể thêm tiếp mL dung dịch SCN 2.10−3 M vào dung dịch X Biết rằng, bước sóng kể Fe3+ SCN− khơng hấp thụ ánh sáng Coi tạo phức hydroxo Fe3+ không đáng kể điều kiện thực nghiệm có phức bậc (FeSCN2+) tạo thành) NỖ LỰC RỒI CẬY TRƠNG … LONGGLE.NET 16 CHUN ĐỀ PHÂN TÍCH TRẮC QUANG Bài 3: Ion Co2+ tạo phức [CoL3]2+ với thuốc thử hữu L Phức chất hấp thụ ánh sáng cực đại bước sóng 560 nm Tại bước sóng này, ion Co2+ phối tử L không hấp thụ anhs Chuẩn bị hai dung dịch sau: Dung dịch 1: CCo2+ = 1, 00.10 −5 M; C L = 5, 00.10 −5 M Dung dịch 2: CCo2+ = 3, 00.10 −5 M; C L = 8, 00.10 −5 M Mật độ quang hai dung dịch đo bước sóng 560 nm cuvet có bề dày lớp dung dịch 1,0 cm A1=0,305 A2=0,630 Giả thiết rằng, toàn ion Co2+ dung dịch tạo phức dung dich có phức [CoL3]2+ tạo thành Hãy tính số bền tạo phức phức [CoL3]2+ Dạng 6: Bài tập tổng hợp Một nhà hóa học tiến hành phân tích hợp kim màu trắng bạc gồm kim loại đồng niken Ông cân 3,1422 gam mẫu hịa tan hồn tồn vào dung dịch axit nitric đặc trong tủ hút Pha loãng dung dịch thu thành 100,00 ml bình định mức Trong q trình hịa tan có chất khí màu nâu tạo thành khơng có sản phẩm khí khác a Viết phương trình hóa học cho phản ứng hòa tan Để xác định thành phần hợp kim: chuẩn bị dung dịch Na2S2O3 cách hòa tan gam Na2S2O3.5H2O vào 1,0 lít nước Sau cân 0,08590 gam KIO3 hịa tan vào nước pha thành 100,00 ml dung dịch gốc bình định mức Lấy 10,00 ml dung dịch gốc thêm vào ml dung dịch axit clohydric 20% gam KI rắn Chuẩn độ mẫu dung dịch Na2S2O3 Tiến hành song song thí nghiệm tương tự xác định thể tích dung dịch Na2S2O3 cần để đạt đến điểm tương đương phản ứng 10,46 ml b Viết tất phản ứng xảy xác định nồng độ dung dịch Na2S2O3; nên sử dụng thị phản ứng chuẩn độ? Khi rửa dụng cụ thấy có lượng kết tủa trắng xuất mẫu thứ Anh ta nhớ rõ thêm nhiều lượng Na2S2O3 cần thiết so với lượng cần để đạt đến điểm tương đương c Viết phương trình hóa học phản ứng sinh kết tủa Thí nghiệm lại dùng dung dịch gốc màu xanh rêu chuẩn bị Lấy 1,000 ml dung dịch vào bình nón, thêm vào 20 ml dung dịch axit acetic 5% gam KI rắn Đợi khoảng phút Dung dịch chuyển sang màu nâu có kết tủa nhạt màu xuất d Viết phương trình hóa học giải thích biến đổi màu dung dịch xuất kết tủa Tại phải đợi? Tại lại sai lầm đợi lâu hơn? Sau đó, chuẩn độ mẫu dung dịch Na2S2O3 thu Thể tích cần để đạt đến điểm tương đương 16,11 ml Bây tính thành phần mẫu hợp kim e Thành phần phần trăm khối lượng kim loại hợp kim bao nhiêu? Do nhà hóa phân tích giỏi nên ơng ta khơng thoả mãn với kết qủa thu cố gắng xác định thành phần hợp kim phương pháp complexon Trong phương pháp ông ta không quan tâm đến kết qủa thu phương pháp iot Đầu tiên, ông ta hòa tan 3,6811 gam Na 2EDTA.2H2O (M = 372,25 g/mol) thành 1,0000 lít dung dịch Rồi lấy 0,2000 ml dung dịch gốc màu xanh rêu, thêm vào 20 ml nước ml dung dịch amoniăc 25% Dung dịch chuyển sang màu xanh tím đậm f.Tiểu phân gây màu đó? Mục đích việc thêm amoniăc gì? Trong vài thí nghiệm song song, tính trung bình, thể tích để đạt đến điểm tương đương 10,21 ml NỖ LỰC RỒI CẬY TRÔNG … LONGGLE.NET 17 CHUYÊN ĐỀ PHÂN TÍCH TRẮC QUANG g Kết liệu có sai lệch so với kết luận trước thành phần mẫu hợp kim khơng? Nhà phân tích chưa thỏa mãn nghi ngờ ơng cân mẫu sai, ơng lại dùng máy phân tích trắc quang phịng thí nghiệm Phịng thí nghiệm mà ơng làm việc phịng thí nghiệm tốt nên ơng dễ dàng tìm thấy, điều chế chuẩn hóa dung dịch CuCl2 0.1024 mol/lít dung dịch NiCl2 0,1192 mol/lít Đầu tiên ơng đo phổ hấp thụ dung dịch CuCl2 cách dùng cuvet thạch anh dày 1,000 –cm lưu ý đến giá trị độ hấp thụ vài bước sóng mà theo ơng phù hợp: λ (nm) 260 395 720 815 A 0,6847 0,0110 0,9294 1,428 Sau ông đo độ hấp thụ dung dịch NiCl2 bước sóng cuvet: λ (nm) 260 395 720 815 A 0,0597 0,6695 0,3000 0,1182 Ông pha loãng 5,000 ml dung dịch xanh rêu ban đầu đến 25,00 ml bình định mức đo độ hấp thụ Ông đọc giá trị 1,061 815 nm 0,1583 395 nm h Tại ơng phải pha lỗng dung dịch Nếu dựa vào kết qủa phương pháp phân tích trắc quang thành phần hợp kim nào? Tiếp theo ông đo độ hấp thụ quang 720 nm nhận giá trị 0.7405 i Giá trị có phù hợp với kết luận trước không? Cuối ông chỉnh thiết bị đến 260 nm Ông ngạc nhiên đọc giá trị 6.000 j Ông muốn thấy giá trị bao nhiêu? Ông định đo độ hấp thụ quang bước sóng cuvet thạch anh nhỏ có độ dày 1,00 – mm ông nhận giá trị 6.000 k Giải thích xuất giá trị tìm phương pháp để xác nhận điều cách sử dụng hóa chất dụng cụ nhà hóa học sử dụng NỖ LỰC RỒI CẬY TRÔNG … LONGGLE.NET 18 CHUYÊN ĐỀ PHÂN TÍCH TRẮC QUANG BÀI TẬP TỰ LUYỆN − Câu Cho 5,00 mL dung dịch chuẩn chứa 0,0985g/L mangan oxi hóa thành M nO vào bình định mức 50,00mL pha lỗng đến vạch định mức Đo mật độ quang (A) dung dịch với cuvet 1,00 cm bước sóng = 525 nm, A = 0,271 Hòa tan hết 0,9220 g thép chứa mangan axit pha loãng thành 200,00 mL Cho KIO4 vào 50,00 mL dung dịch thu để oxi hóa hồn tồn − mangan thành M nO , pha loãng thành 100,00 mL Đo mật độ quang dung dịch với cuvet 1,00 cm bước sóng = 525 nm, A = 0,668 Tính phần trăm khối lượng mangan thép Biết − khoảng nồng độ M nO nghiên cứu, định luật Lamber-Beer thỏa mãn Xác định MnO− từ dung dịch chuẩn Câu Để xác định pH dung dịch Y gồm HX 0,135M, NaX 0,05M NH4Cl 0,065M, tiến hành thí nghiệm sau: nhỏ vài giọt dung dịch chất thị HIn (pKa= 4,533) vào dung dịch Y( giả sử thể tích pH dung dịch Y không đổi), đo độ hấp thụ quang A dung dịch thu cuvet có bề dày lớp dung dịch l= 1cm bước song λ1= 490nm λ2= 625nm (giả sử có HIn In- hấp thụ photon bước song này) Kết giá trị A bước song tương ứng 0,157 0,222 Biết độ hấp thụ quang A dung dịch tuân theo định luật Lambert- Beer (A= ε.l.C) có tính chất cộng tính( A=A1+A2) Hệ số hấp thụ mol phân tử, ε (l.mol-1.cm-1) HIn In- bước sóng 490 nm 625 nm cho bảng sau: ε (HIn) (l.mol-1.cm-1) ε (In-) (l.mol-1.cm-1) λ1= 490nm 9,04.102 1,08.102 λ2= 625nm 3,52.10 1,65.103 Tính pH dung dịch Y số phân li axit Ka axit HX Câu Hịa tan hồn tồn 0,0429 gam mẫu thép axit chuyển hết lượng Fe có mẫu thành Fe3+, loại bỏ tạp chất trơ, định mức thành 1,0 lít dung dịch A Tiến hành thí nghiệm sau: TN1: Lấy 10,00 mL A, thêm axit sunfosalixilic (H2SSal) dư thêm NH3 đến pH = 10, định mức thành 25,00 mL Đo quang dung dịch thu (với dung dịch so sánh) λmax = 510 nm giá trị A1 = 0,579 TN2: Lấy 10,00 mL A, thêm 1,00 mL dung dịch Fe3+ chuẩn 5.10-3M vào cho tạo phức màu tương tự TN1, cuối định mức thành 25,00 mL dung dịch B Đo quang dung dịch B thu giá trị A2 = 0,965 Hãy: a Đề xuất thành phần cho dung dịch so sánh (phơng) b Tính % khối lượng Fe mẫu thép cho c Tính ε phức sắt Biết hai thí nghiệm đo cuvet 1,00 cm d Pha loãng 25,00 mL B nước cất đến thể tích 250,0 mL Tính độ hấp thụ quang dung dịch thu đo cuvet có bề dày l = 10,0 cm Biết : Trong điều kiện trên, phức tạo thành Fe(SSal)33-có số bền điều kiện lgβ3 = 17,0 Dung dịch B có nồng độ thuốc thử dư 0,02M Các cấu tử H2SSal NH3 không hấp thụ xạ λ = 510 nm MFe = 56 g.mol-1 Câu Hiện nay, để xác định pH người ta thường dùng điện cực thuỷ tinh Tuy nhiên, số trường hợp, có nhiều yếu tố ảnh hưởng nên việc xác định pH điện cực thuỷ tinh cho kết khơng xác Trong trường hợp này, ta xác định pH phương pháp đo quang sử dụng chất thị axit bazơ Ví dụ xác định pH mẫu nước biển Vì hàm lượng muối tan nước biển cao dẫn đến sai số hệ thống lớn đo pH điện cực thủy tinh Thymol xanh thị có màu thuộc dạng axit hai lần axit Nồng độ dạng không phân li, H2In, pH nước biển nhỏ bỏ qua Ở 25oC, số phân li nấc thứ thymol xanh, hiệu chỉnh, Ka2 = 10–8,09 Hệ số hấp thụ phân tử (ελ) HIn– In2− hai bước sóng () bảng sau: Ion 436 (L.mol−1.cm−1) 596 (L.mol−1.cm−1) − HIn 13900 44,2 NỖ LỰC RỒI CẬY TRÔNG … LONGGLE.NET 19 CHUYÊN ĐỀ PHÂN TÍCH TRẮC QUANG In2− 1930 33800 Tiến hành đo mẫu nước biển cuvet có bề dày 10,00 cm, kết sau: A436 A596 Mẫu nước biển 0,052 0,023 Mẫu có thêm thị thymol xanh 0,651 0,882 Tính pH mẫu nồng độ mol/l thymol xanh mẫu Câu Màu sắc dung dịch Cr(VI) phụ thuộc vào pH, theo cân bằng: 2CrO42- + 2H+ Cr2O72- + H2O 2− 2− Độ hấp phụ quang (A) đo bước sóng = 345 nm cho ion CrO4 Cr2O7 giá trị pH khác Trong cuvet chiều dài l = cm, nồng độ ban đầu ion cromat pH tương ứng cho giá trị độ hấp phụ quang theo bảng sau: pH C (mol/l) A -4 2.10 0,214 -4 12 2.10 0,736 5,6 4.10-4 0,827 Hãy xác định số cân phản ứng Câu Sự thay đổi màu metyl da cam phụ thuộc vào thay đổi pH theo phương trình sau: HIn H+ + InKHIn (đỏ) (cam) Trong bảng sau độ hấp thụ metyl da cam pH thay đổi ( C0 = 1,8.10-5M; l = 1,25cm) pH 1,09 2,89 3,38 3,86 12,77 A 0,683 0,592 0,495 0,410 0,318 1) Tìm pKa (HIn)? 2) Tính ε HIn In- ? 3) Tìm khoảng pH chuyển màu metyl da cam, giả thiết màu nhận biết rõ ràng nồng độ dạng gấp 10 lần dạng 4) Tìm nồng độ (tổng cộng) thị thực nghiệm λt = 580 nm; pH = 2,25 có giá trị ε (HIn) = 2,2.104 L.mol-1.cm-1; l = 2,08cm; A = 2,213 Giả định có HIn In- có độ hấp thụ với ánh sáng chọn Câu Các dung dịch X, Y tuân theo định luật Beer khoảng nồng độ rộng Số liệu phổ tiểu phân cuvet 1,00cm sau: Mật độ quang A (nm) X (8,00.10-5M) Y (2,00.10-4M) 400 0,077 0,555 440 0,096 0,600 480 0,106 0,564 520 0,113 0,433 560 0,126 0,254 600 0,264 0,100 660 0,373 0,030 NỖ LỰC RỒI CẬY TRÔNG … LONGGLE.NET 20 CHUYÊN ĐỀ PHÂN TÍCH TRẮC QUANG 700 0,346 0,063 a) Hãy tính độ hấp thụ mol X Y 440 660nm b) Hãy tính mật độ quang dung dịch 3.10-5M theo X 5,00.10-4 M theo Y 520 600nm c) Một dung dịch chứa X Y có mật độ quang 0,400 0,500 theo thứ tự 440 660nm Hãy tính nồng độ X Y dung dịch Giả sử không xảy phản ứng X Y Câu Để xác định số phân li Ka axit yếu nấc HX, người ta chuẩn bị dãy dung dịch tổng nồng độ mol/L ban đầu HA giá trị pH Độ hấp thụ quang A dung dịch điều kiện nhiệt độ, bước sóng, bề dày cuvet xác định sau: pH 1,53 2,20 4,35 5,69 7,20 7,68 A 0,010 0,010 0,103 0,288 0,317 0,317 Xác định số Ka HX Cho xiclopentadien tác dụng với Na thu muối X Cho muối X tác dụng với FeCl2 thu chất rắn màu vàng Y không tan nước tan dung mơi hữu Kết phân tích cho biết Y chứa 30,02%Fe theo khối lượng Xác định cấu trúc phân tử X, Y Câu Để xác định giá trị Ka axit hữu yếu HA, người ta đo độ truyền qua chùm tai đơn sắc( bước sóng lamda xác định) với dung dịch axit HA 0,05M đựng thiết bị đo với chiều dày lớp dung dịch l= 1cm Kết cho thấy 70% tia sáng tới bị hấp thụ Giả thiết, có anion A - hấp thụ tia đơn sắc bước sóng hệ số hấp thụ mol 𝜀 A- 600 L.mol-1.cm-1 Tính giá trị Ka HA điều kiện thí nghiệm Câu 10 Để xác định Mn thép người ta hòa tan 0,2150 gam thép axit HNO3, oxi hóa Mn(II) thành MnO4-, thêm nước tới vạch định mức 100,0 mL dung dịch B - Lấy 5,00 mL dung dịch B cho vào bình định mức 25,00 mL thêm nước tới vạch, đo độ hấp thụ quang dung dịch λ = 490 nm với cuvet có bề dày l = 2,00 cm A = 0,325 - Lấy 5,00 mL dung dịch B cho vào bình định mức 25,00 mL thêm 1,00 mL dung dịch KMnO4 có nồng độ 0,0158 g/mL, định mức tới vạch, đo độ hấp thụ quang dung dịch điều kiện với phép đo A = 0,610 Tính hàm lượng % Mn thép hệ số hấp thụ mol dung dịch KMnO4 Câu 11 Dung dịch I, II III chứa chất thị pH HIn (KHIn = 4,19.10–4) số hoá chất khác bảng Độ hấp thụ quang dung dịch đo bước sóng 400 nm dùng cuvet để đo Kết đưa bảng sau (cho Ka(CH3COOH) = 1,75.10-5) Dung dịch I Dung dịch II Dung dịch III Tổng nồng độ thị HIn 10-5 M 10-5 M 10-5 M Nồng độ hoá chất khác 1.00 M HCl 0.1 M NaOH 1.00 M CH3COOH ? Độ hấp thu quang A 0.000 0.300 a Tính mật độ hấp thụ quang A dung dịch III b Mật độ hấp thụ quang đo bước sóng 400 nm dung dịch thu trộn dung dịch II dung dịch III với tỉ lệ thể tích 1:1 bao nhiêu? Câu 12 Ion Co2+ tạo phức [CoL3]2+ với thuốc thử hữu L Phức chất hấp thụ ánh sáng cực đại bước sóng 560 nm Tại bước sóng này, ion Co2+ phối tử L không hấp thụ anhs Chuẩn bị hai dung dịch sau: Dung dịch 1: CCo2+ = 1, 00.10 −5 M; C L = 5, 00.10 −5 M Dung dịch 2: CCo2+ = 3, 00.10 −5 M; C L = 8, 00.10 −5 M Mật độ quang hai dung dịch đo bước sóng 560 nm cuvet có bề dày lớp dung dịch 1,0 cm A1=0,305 A2=0,630 Giả thiết rằng, toàn ion Co2+ dung dịch tạo phức dung dich có phức [CoL3]2+ tạo thành Hãy tính số bền tạo phức phức [CoL3]2+ NỖ LỰC RỒI CẬY TRƠNG … LONGGLE.NET 21 CHUN ĐỀ PHÂN TÍCH TRẮC QUANG Câu 13 Một dung dịch pha cách trộn dung dịch đệm thích hợp 0,001 L chất thị axit HIn nồng độ 1,23 10-4 M sau pha lỗng đến 0,1 L pH đo 4,67 Mật độ quang đo 550 nm cuvet 5,00 cm 0,110 Đối với HIn: ε325 = 24500 ε550 = 22600 Đối với In−: ε325 = 4390 ε550 = 15300 − a) Tính nồng độ HIn, In pKa HIn b) Tính mật độ quang dung dịch bước sóng 325? Câu 14 Hằng số cân chất thị màu axit-bazơ xác định cách chuẩn bị ba dung dịch, nồng độ ban đầu chất nghiên cứu dung dịch 1,35.10−5 M − pH dung dịch thứ điều chỉnh thấp, đủ để đảm bảo chất nghiên cứu tồn hầu hết dạng axit Mật độ quang dung dịch thứ đo 0,673 − Dung dịch thứ hai có độ pH điều chỉnh cao, đủ để đảm bảo chất nghiên cứu tồn hầu hết dạng bazơ Mật độ quang dung dịch thứ hai đo 0,118 − pH dung dịch thứ ba điều chỉnh 4,17 có mật độ quang 0,439 Xác định số axít cho chất thị axit-bazơ Câu 15 HIn chất thị có tính axit yếu: HIn + OH− In− + H2O Ở nhiệt độ thường, số phân li axit chất thị 2,93.10-5 4) Các dung dịch chất thị pha dung dịch HCl 0,1M dung dịch NaOH 0,1M Mật độ quang phụ thuộc tuyến tính vào nồng độ chất hấp thụ hai bước sóng 490 nm 625 nm Hệ số hấp thụ mol hai dạng là: 490 nm 625 nm HIn (HCl) 9,04.102(M-1.cm-1) 3,52.102(M-1.cm-1) In− (NaOH) 1,08.102(M-1.cm-1) 1,65.103(M-1.cm-1) -3 Hãy tính mật độ quang dung dịch HIn nồng độ 1,80.10 M hai bước sóng Biết cuvet có bề dày 1,00 cm 5) Mật độ quang dung dịch chất thị có nồng độ 1,00.10−4 M pha dung dịch bazơ đựng cuvet 2,50 cm đo bước sóng = 545 nm bao nhiêu? Câu 16 Bromphenol xanh (viết tắt HBp) chất thị axit bazơ, dung dịch nước tồn cân phân ly: HBp (màu vàng) H+ + Bp− (màu lam) Ka Mật độ quang dung dịch đo bước sóng 430 nm 590 nm 0,336 0,143 pH dung dịch đo máy đo pH 3,17 Các phép đo sử dụng cuvet 1,00 cm Hệ số hấp thụ mol HBp Bp− bước sóng sau: HBp Bp− 430 nm 14463 3532 590 nm 48 25614 Xác định số axit Ka HBp Câu 17 Axit HIn nước phân ly sau: HIn (màu 1) H+ + In− (màu 2) Đo mật độ quang dung dịch HIn 5,00.10−4 M NaOH 0,1 M HCl 0,1 M bước sóng 485 nm 625 nm với cuvet 1,00 cm Trong dung dịch NaOH 0,1 M: A485 = 0,052 A625 = 0,823 Trong dung dịch HCl 0,1 M: A485 = 0,454 A625 = 0,176 − a Tính hệ số hấp thụ mol In HIn bước sóng 485 625 nm b Tính số phân li axit HIn, dung dịch đệm pH 5,00 chứa lượng nhỏ chất thị có mật độ quang 0,472 485 nm 0,351 625 nm c.Tính pH dung dịch chứa lượng nhỏ chất thị Biết mật độ quang 0,530 485 nm 0,216 625 nm d Mật độ quang dung dịch HIn 2,00.10−4 M 485 625 nm (cuvet 1,25 cm) dung dịch đệm pH 6,00? NỖ LỰC RỒI CẬY TRƠNG … LONGGLE.NET 22 CHUN ĐỀ PHÂN TÍCH TRẮC QUANG e Chuẩn độ 25,00 mL dung dịch axit hữu tinh khiết yếu HX với chất thị phenolphtalein tới điểm cuối chuẩn độ cần 24,20 mL dung dịch NaOH chuẩn Khi thêm 12,10 mL dung dịch NaOH vào 25,00 mL dung dịch axit HX, dung dịch có lượng nhỏ chất thị HIn, mật độ quang đo 0,306 485 nm 0,555 625 nm (cuvet 1,00 cm) Tính pH dung dịch Ka cho axit yếu Câu 18 Hiện nay, phịng nghiệm đại pH thường đo điện cực thủy tinh, trường hợp cịn lại đo phương pháp quang học kết hợp với dùng chất thị Ví dụ xác định pH mẫu nước biển Vì hàm lượng muối tan nước biển cao dẫn đến sai số hệ thống lớn đo pH điện cực thủy tinh Thymol xanh (M = 466,59 g·mol –1) thị có màu thuộc dạng axit hai lần axit Nồng độ dạng không phân li, H2In bỏ qua pH nước biển Ở 298 K, số phân li nấc thứ thymol xanh, hiệu chỉnh, K a2 = 10– 8.09 Hệ số hấp thụ phân tử (ελ) HIn– In2 – hai bước sóng () bảng sau: Ion 436 (L.mol –1.cm –1) 596 (L.mol –1.cm –1) HIn – 13900 44,2 2– In 1930 33800 Tiến hành đo mẫu nước biển tế bào quang học (cuvet) loại 10,00 cm, kết sau: Hấp thụ bước Hấp thụ bước sóng sóng 436 nm 596 nm Mẫu nước biển 0,052 0,023 Mẫu có thêm thị thymol 0,651 0,882 xanh Tính pH mẫu nồng độ mol/l thymol xanh mẫu Vì giá trị Ka2 hiệu chỉnh theo nồng độ muối, bỏ qua hệ số hoạt độ (coi hệ số hoạt độ 1,000) Câu 19 Phổ hấp thụ phân tử vùng UV –Vis có độ hấp thụ quang (mật độ quang A) phụ thuộc tuyến tính vào nồng độ Ngồi độ hấp thụ quang cịn có tính cộng tính dung dịch chứa cấu tử màu không tương tác hóa học với Hãy thiết lập cơng thức tính số phân ly thuốc thử HR tính số phân ly HR biết đo mật độ quang bước sóng dung dịch có tổng nồng độ thuốc thử (Co mol/L) có pH khác Kết thực nghiệm cho đây: – pH < A1 = 0,016 – pH = 7,33 A2 = 0,442 – pH > 11 A3 = 0,655 Câu 20 Dung dịch I, II III chứa chất thị pH HIn (KHIn = 4,19.10–4) số hoá chất khác bảng Độ hấp thụ quang dung dịch đo bước sóng 400 nm dùng cuvet để đo Kết đưa bảng sau (cho Ka(CH3COOH) = 1,75.10-5) Dung dịch I Dung dịch II Dung dịch III Tổng nồng độ thị HIn 10-5 M 10-5 M 10-5 M Nồng độ hoá chất khác 1.00 M HCl 0.1 M NaOH 1.00 M CH3COOH Độ hấp thu quang A 0.000 0.300 ? a Tính mật độ hấp thụ quang A dung dịch III b Mật độ hấp thụ quang đo bước sóng 400 nm dung dịch thu trộn dung dịch II dung dịch III với tỉ lệ thể tích 1:1là bao nhiêu? Câu 21 Hai cấu tử A B không hấp thụ lượng ánh sáng vùng khả kiến, chúng tạo hợp chất phức màu AB có khả hấp thụ cực đại bước sóng 550 nm Người ta chuẩn bị dung dịch chứa 10-5 M cấu tử A 10-2 M cấu tử B đem đo mật độ quang dung dịch thu so với nước 550 nm mật độ quang A= 0,450 với cuvet có bề dày quang học cm Khi chuẩn bị dung dịch cách chuẩn bị trộn hai thể tích tương đương dung dịch chứa 6.10-5 M A dung dịch chứa 7.10-5 M cấu tử B tiến hành đo mật độ quang 550 nm so với nước, giá trị mật độ quang NỖ LỰC RỒI CẬY TRÔNG … LONGGLE.NET 23 CHUN ĐỀ PHÂN TÍCH TRẮC QUANG A=1,242 Tính số khơng bền phức AB Tính giá trị mật độ quang thu trộn thể tích nhua dung dịch A, B có nồng độ 1.10-4 M với cuvet cm bước sóng 550 nm Câu 22 Để xác định số bền tạo phức Fe3+ SCN−, người ta chuẩn bị dung dịch cách trộn mL dung dịch Fe3+ 2.10−2 M (trong môi trường axit mạnh) với mL dung dịch SCN 2.10−3 M, thu dung dịch X Tiến hành đo mật độ quang dung dịch X cuvet có bề dày cm bước sóng giá trị mật độ quang thu 0,4897 Nếu pha loãng dung dịch X 10 lần tiến hành đo mật độ quang dung dịch sau pha lỗng với điều kiện đo mật độ quang thu 0,0272 a Xác định số bền tạo phức FeSCN2+ hệ số hấp thụ mol phân tử bước sóng kể b Mật độ quang dung dịch bước sóng kể thêm tiếp mL dung dịch SCN 2.10−3 M vào dung dịch X Biết rằng, bước sóng kể Fe3+ SCN− khơng hấp thụ ánh sáng Coi tạo phức hydroxo Fe3+ không đáng kể điều kiện thực nghiệm có phức bậc (FeSCN2+) tạo thành) Câu 23 Ion Co2+ tạo phức [CoL3]2+ với thuốc thử hữu L Phức chất hấp thụ ánh sáng cực đại bước sóng 560 nm Tại bước sóng này, ion Co2+ phối tử L không hấp thụ anhs Chuẩn bị hai dung dịch sau: Dung dịch 1: CCo2+ = 1, 00.10 −5 M; C L = 5, 00.10 −5 M Dung dịch 2: CCo2+ = 3, 00.10 −5 M; C L = 8, 00.10 −5 M Mật độ quang hai dung dịch đo bước sóng 560 nm cuvet có bề dày lớp dung dịch 1,0 cm A1=0,305 A2=0,630 Giả thiết rằng, toàn ion Co2+ dung dịch tạo phức dung dich có phức [CoL3]2+ tạo thành Hãy tính số bền tạo phức phức [CoL3]2+ Câu 24 Để nghiên cứu hấp thụ sắt dày ống nghiệm, quy trình sau tiến hành: Một viên bổ sung sắt (khô đồng nhất) có khối lượng 0,4215 gam trộn với 10,00 mL nước, điều chỉnh đến pH = 2,0 dung dịch HCl 6M, 0,375 mL dung dịch pepsin (16% khối lượng/thể tích), điều chỉnh đến thể tích 12,50 mL dung dịch HCl 0,01M Hỗn hợp chuyển hết vào túi thẩm thấu ngâm chìm 20,00 mL dung dịch HCl 0,01M Sắt đào thải màng bán thấm nồng độ sắt túi thẩm thấu Để xác định lượng sắt hấp thụ dày từ viên bổ sung sắt, thiết bị đo quang sử dụng sau Fe(II) tạo phức với phối tử L pH = 5,0 Phức FeL3 hấp thụ ánh sáng bước sóng 520 nm Fe(II) L không hấp thụ ánh sáng bước sóng Ở điều kiện định, phức chất sắt có dạng ML3 có độ hấp thụ bảng đây, CM tổng nồng độ kim loại, CL tổng nồng độ phối tử CM , M C L, M Độ hấp thụ A (tại 520 nm),cuvet dày cm 6,25 x 10-5 2,20 x 10-2 0,750 -5 -5 3,25 x 10 9,25 x 10 0,360 Trong lượng dư phối tử L, sắt tồn dạng ML3 Tính hệ số hấp thụ mol (ε) số bền tổng cộng (Kf) phức ML3 Sự phân tích thành phần nguyên tố cho kết phối tử L có 80% C, 4,44% H 15,56% N khối lượng Khối lượng mol L 180 g.mol-1 Xác định công thức phân tử L Câu 25 Viết cấu trúc lập thể dạng đồng phân ion phức [Co(NH3)2(en)Cl2]+ (en: etylenđiamin) Theo lí thuyết, nhiều phức chất kim loại thuộc dãy d thứ (Cr, Fe, Co, Ni…) mơ men từ coi mô men từ spin, xác định số electron độc thân, n ( spin) = n(n + 2)( BM ) Mô men từ hiệu dụng phức bát diện K4[Mn(SCN)6] (Mn có Z =25) có giá trị 6,06 BM a) Tính số e độc thân phức từ suy phức spin thấp hay spin cao? NỖ LỰC RỒI CẬY TRÔNG … LONGGLE.NET 24 CHUN ĐỀ PHÂN TÍCH TRẮC QUANG b) Giải thích câu trả lời bạn ý a cách áp dụng thuyết trường tinh thể Ba dung dịch đơn axit hữu yếu có nồng độ 1.10-4 M, pha dung dịch: dung dịch đệm có pH = 9,20, dung dịch axit HCl dung dịch NaOH Độ hấp thụ dung dịch đo hai bước sóng với cuvet có độ dày l = cm Các kết thu sau: Độ hấp thụ Dung dịch 1 = 285 nm 2 = 346 nm Đệm pH = 9,20 0,373 0,0981 HCl 0,309 NaOH 0,501 0,295 Hãy xác định giá trị pKa axit hữu Hãy xác định giá trị pKa axit hữu Biết điều kiện trên, có dạng axit bazơ liên hợp axit hữu hấp thụ xạ Câu 26 Để nghiên cứu hấp thụ sắt dày ống nghiệm, quy trình sau tiến hành: Một viên bổ sung sắt (khơ đồng nhất) có khối lượng 0,4215 gam trộn với 10,00 mL nước, điều chỉnh đến pH = 2,0 dung dịch HCl 6M, 0,375 mL dung dịch pepsin (16% khối lượng/thể tích), điều chỉnh đến thể tích 12,50 mL dung dịch HCl 0,01M Hỗn hợp chuyển hết vào túi thẩm thấu ngâm chìm 20,00 mL dung dịch HCl 0,01M Sắt đào thải màng bán thấm nồng độ sắt túi thẩm thấu Để xác định lượng sắt hấp thụ dày từ viên bổ sung sắt, thiết bị đo quang sử dụng sau Fe(II) tạo phức với phối tử L pH = 5,0 Phức FeL3 hấp thụ ánh sáng bước sóng 520 nm Fe(II) L khơng hấp thụ ánh sáng bước sóng Ở điều kiện định, phức chất sắt có dạng ML3 có độ hấp thụ bảng đây, CM tổng nồng độ kim loại, CL tổng nồng độ phối tử CM , M C L, M Độ hấp thụ A (tại 520 nm),cuvet dày cm 6,25 x 10-5 2,20 x 10-2 0,750 -5 -5 3,25 x 10 9,25 x 10 0,360 Trong lượng dư phối tử L, sắt tồn dạng ML3 Tính hệ số hấp thụ mol (ε) số bền tổng cộng (Kf) phức ML3 Sự phân tích thành phần nguyên tố cho kết phối tử L có 80% C, 4,44% H 15,56% N khối lượng Khối lượng mol L 180 g.mol-1 Xác định công thức phân tử L Câu 27 Axit HIn nước phân ly sau: HIn (màu 1) H+ + In− (màu 2) Đo mật độ quang dung dịch HIn 5,00.10−4 M NaOH 0,1 M HCl 0,1 M bước sóng 485 nm 625 nm với cuvet 1,00 cm Trong dung dịch NaOH 0,1 M A485 = 0,052 A625 = 0,823 Trong dung dịch HCl 0,1 M A485 = 0,454 A625 = 0,176 Tính hệ số hấp thụ mol In− HIn bước sóng 485 625 nm Tính số phân ly axit HIn, dung dịch đệm pH 5,00 chứa lượng nhỏ chất thị có mật độ quang 0,472 485 nm 0,351 625 nm Mật độ quang dung dịch HIn 2,00.10−4 M 485 625 nm (cuvet 1,25 cm) dung dịch đệm pH 6,00? Chuẩn độ 25,00 mL dung dịch axit hữu tinh khiết yếu HX với chất thị phenolphtalein tới điểm cuối chuẩn độ cần 24,20 mL dung dịch NaOH chuẩn Khi thêm 12,10 mL dung dịch NaOH vào 25,00 mL dung dịch axit HX, dung dịch có lượng nhỏ chất thị HIn, mật độ quang đo 0,306 485 nm 0,555 625 nm (cuvet 1,00 cm) Tính pKa cho HX Câu 28 Phổ hấp thụ UV–Vis thường dùng để xác định nồng độ chất dung dịch cách đo mật độ quang (độ hấp thụ quang) bước sóng định ánh sáng vùng UV –Vis Định luật Beer –Lambert cho biết mật độ quang tỉ lệ trực tiếp với nồng độ mol/L bước sóng cho trước: A = .l.C ( độ hấp thụ mol hay hệ số tắt tính theo L.mol –1.cm –1, l chiều dài đường truyền quang học qua lớp hấp thụ tính theo cm; C nồng độ mol chất hấp thụ); hay A = lg(I0/I) (Io Il cường độ ánh sáng tới lớp hấp thụ khỏi lớp chất hấp thụ) Hai cấu tử A B không hấp thụ lượng ánh sáng vùng nhìn thấy, chúng tạo hợp chất phức màu AB có khả hấp thụ cực đại bước sóng 550 nm Người ta chuẩn bị dung dịch X chứa 1.10 –5 M cấu tử A 1.10 –2 M cấu tử B đem đo mật độ quang dung dịch thu so với H2O 550 nm mật độ quang A = 0,450 với cuvet có bề dày quang học l = 20 mm Khi chuẩn bị dung dịch Y NỖ LỰC RỒI CẬY TRÔNG … LONGGLE.NET 25 CHUYÊN ĐỀ PHÂN TÍCH TRẮC QUANG cách trộn hai thể tích tương đương dung dịch chứa 6.10 –5 M cấu tử A dung dịch chứa 7.10 –5 M cấu tử B tiến hành đo quang 550 nm so với H2O (l = 2cm) giá trị mật độ quang thu A = 1,242 Tính số khơng bền phức AB Tính độ hấp thụ mol AB bước sóng 550 nm Tính giá trị mật độ quang dung dịch Z thu trộn thể tích dung dịch A, B có nồng độ 1.10–4 M với cuvet có bề dày 0,1 dm bước sóng 550 nm Câu 29 [Ru(SCN)2(CN)4]4– ion phức ruteni, kí hiệu P a) Viết cơng thức Lewis phối tử thioxianat SCN– b) Cho biết dạng lai hóa Ru P Mơ tả hình thành ion phức theo thuyết VB (Valence Bond) Giải thích P, liên kết hình thành Ru N phối tử SCN– mà Ru S Cho biết phức có tính thuận từ hay nghịch từ, sao? Lấy 20,00 mL dung dịch mẫu có chứa sắt cho tạo phức với thuốc thử thích hợp pha lỗng thành 50,00 mL dung dịch Đo độ hấp thụ dung dịch = 510 nm giá trị A = 0,255 (sử dụng cuvet có l = 1cm) Lấy 20,00 mL dung dịch mẫu chứa sắt khác thêm vào 4mL dung dịch sắt chuẩn 10 mg Fe/L cho tạo phức với thuốc thử thích hợp pha lỗng thành 50,00 mL dung dịch Đo độ hấp thụ dung dịch = 510 nm giá trị A = 0,358 Tính nồng độ ppm dung dịch mẫu sắt ban đầu Câu 30 Một dung dịch điều chế cách trộn 25,00 mL dung dịch anilin (C = 0,08 mol/L), 25,00 mL dung dịch axit 4-clobenzensunfonic (C = 0,060 mol/L) mL chất thị (Hin, C = 1,23.10-4 mol/L) Dung dịch sau pha loãng tới 100,00 mL Độ hấp thụ dung dịch đo 550 nm cuvet cm A = 0,110 a) Tính pH dung dịch pha loãng b) Xác định pKa chất thị (khơng sử dụng pH tính ý a, giả sử pH = 5) Cho biết kiện: pKb(anilin) = 9,37; pKa(4-clobenzensunfonic) = 3,98 Độ hấp thụ mol 550 nm: ε550 (HIn)= 2,26.104 L mol-1cm-1 ε550 (In-) = 1,53.104 L.mol-1.cm-1 NỖ LỰC RỒI CẬY TRÔNG … LONGGLE.NET 26