Hóa đại cương - Chương I: Phổ hấp thụ phân tử Uv - Vis

đo mật độ quang của dung dịch với Cx+a = Cx + Ca so với dung dịch nghiên cứu với Cx để có A’x+a. A’x = Ax – Ax/n = ε.l.(C0- ) A’x+a = Ax+a – Ax = ε.l.(Cx+Ca-Cx ) = ε.l.Ca Khi Ca và n càng bé thì kết quả càng chính xác hơn. 3.7.Phương pháp chuẩn độ : Đây là phương pháp phân tích thể tích, nhưng việc xác định điểm tương đương theo sự biến đổi của mật độ quang phụ thuộc vào thể tích của thuốc thử VR khi chuẩn độ chất cần xác định bằng thuốc thử ở những điều kiện tối ưu của phản ứng tạo chất màu. Nếu dung dịch chất màu tạo thành và dung dịch thuốc thử tuân theo định luật hấp thụ cơ bản thì đồ thị A=f(VR) là hai đường thẳng giao nhau tại điểm ứng với VR=Vtđ. Từ kết quả thu được ta dễ dàng tính được Cx theo quy tắc đương lượng : Trong đó Cx, Vx- nồng độ và thể tích của dung dịch chất cần xác định. CR, Vtđ - nồng độ và thể tích của thuốc thử R ở tương đương Đồ thị A-VR có các dạng sau : Các dạng đường chuẩn độ trắc quang A A A (a) VR (b) VR (c) VR A A A (1) (2) (d) VR (e) VR (f) VR A (1) (2) (g) VR Tổng quát có phương trình phản ứng chuẩn độ: X + R = Z X: chất cần định lượng ; R: thuốc thử ; Z: sản phẩm a. X và R không hấp thụ ánh sáng còn Z hấp thụ ánh sáng. b. X hấp thụ ánh sáng còn R và Z không hấp thụ ánh sáng. c. X và Z không hấp thụ ánh sáng còn R hấp thụ ánh sáng. d. Z không hấp thụ ánh sáng còn R và X hấp thụ ánh sáng. e. X, R và Z đều hấp thụ ánh sáng 1. X hấp thụ ánh sáng yếu hơn Z 2. X và Z có độ hấp thụ ánh sáng như nhau còn R yếu hơn hoặc mạnh hơn 3. X hấp thụ ánh sáng mạnh hơn Z f. Z và R hấp thụ ánh sáng còn X không hấp thụ 1. Z hấp thụ ánh sáng mạnh hơn R 2. R hấp thụ ánh sáng mạnh hơn Z g. X và Z hấp thụ ánh sáng còn R không hấp thụ ánh sáng 1. Z hấp thụ ánh sáng mạnh hơn X 2. X hấp thụ ánh sáng mạnh hơn Z Phương pháp chuẩn độ trắc quang không nhạy bằng phương pháp trắc quang. Nói chung phương pháp chuẩn độ trắc quang chỉ được sử dụng khi định lượng chất cần xác định lớn (vào khoảng 0,01 - 0,001 đương lượng gam). IV.BÀI TẬP TỰ GIẢI : Bài 1(5/250/2) :Hãy xác định độ lệch tương đối khỏi định luật Bia khi pha loãng dung dịch salisilat Fe(III) 0,2M thành 100, 500, 1000 lần khi : a.Nồng độ thuốc thử dư 20% b.Khi không dư thuốc thử Cho biết rằng hằng số bền của phức bằng 4.10-17. Bài giải a.Khi nồng độ thuốc thử dư 20% : Áp dụng công thức:,độ lệch tương đối ứng với các lần pha loãng là : b.Khi thuốc thử không dư: Áp dụng công thức tính độ lệch tương đối , ta có: Bài 2(13/251/2) : Tính lượng tối thiểu của ion Ni2+ có thể xác định được với xylen da cam (R) ở 584nm, cuvet có l=5cm, thể tích cần pha dung dịch màu để đo mật độ quang là 50ml, phức Ni:R = 1:1, hằng số bền của phức là 2.106, nồng độ ban đầu của thuốc thử bằng 5.10, mật độ quang tối thiểu có thể đo được của máy Amin= 0,005 ; Cho Ni=59, ε = 3,6.104. Bài giải Gọi a và x lần lượt là số mol ban đầu và phản ứng của Ni2+ . Ta có : ANiR = 0,005 = e.l.CNiR → Mà Suy ra a = 2,8.10-8 (mol) Vậy khối lượng của ion niken cần dùng : 2,8.10-8 . 0,05 . 59 = 8,28.10-8 (g) Bài 3 (20/253/2) : Để xác định Coban bằng muối nitrozo-R, người ta dùng phương pháp thêm vi sai. Mẫu phân tích được pha thành 100ml (dung dịch A) dùng để pha chế dung dịch màu : 1.Dung dịch nghiên cứu từ 10ml dung dịch A 2.Dung dịch nghiên cứu có cho thêm một lượng CoCl2 biết trước từ 10ml dung dịch A + 2ml dung dịch CoCl2 2.10-4M 3.Dung dịch so sánh từ 8ml dung dịch A. Cả ba dung dịch trên được pha chế ở những điều kiện giống nhau và đưa đến thể tích cuối cùng bằng nhau. Đo mật độ quang tương đối của dung dịch 1 và 2 so sánh với dung dịch 3, ta có A’x=0,350, A’x+a= 0,750. Tính hàm lượng Co trong mẫu phân tích. Cho Co = 59. Bài giải  Gọi Cx là nồng độ Co cần trong mẫu dung dịch A; vì thể tích của 3 dung dịch sau khi pha chế là như nhau do vậy ta có: Dung dịch 1: C1 = 0,1Cx. Dung dịch 2: C2 = 0,1Cx + Ca (Với Ca = 0,02.2.10-4 = 4.10-6M). Dung dịch 3: C3 = 0,08Cx. Mật độ quang tương đối của dd1 so với dd3 là: Ax = 0,35 = e.l.(C1 – C3) = e.l.0,02Cx. (1) Mật độ quang tương đối của dd2 so với dd3 là: Ax+a = 0,75 = e.l.(C2 – C3) = e.l.0,02Cx +Ca. (2) Chia (1) cho (2) ta có: Bài 4 :(22/253/2) Tính hằng số phân li của thuốc thử HR theo các số liệu sau : Nồng độ ban đầu của thuốc thử trong ba dung dịch có pH khác nhau đều bằng CHR = C = const. Dung dịch 1 có pH bằng 7,33 ( ở pH này thuốc thử tồn tại cả ở hai dạng HR và R- ) có A1= 0,442. Dung dịch 2 có pH nằm trong vùng bazơ mạnh (thuốc thử chỉ ở dạng R- ) có A2= 0,705. Dung dịch 3 có pH nằm trong vùng axit mạnh (thuốc thử chỉ ở dạng HR ) có A3= 0,017. Mật độ quang của cả ba dung dịch trên đều được đo ở cùng λ và l so sánh với nước. Bài giải Dung dịch 1 : A1 = AHR + AR- = εHR.l.(C-x) + εR-.l.x = εHR.l. + εR-.l. Dung dịch 2: A2 = εR-.l.C Dung dịch 3 : A3 = εHR.l.C Suy ra : A1 = A3. + A2. Suy ra: Bài 5 : (18/252/2) Mẫu phân tích Fe(II) có thể tích là Vml. Để xác định Fe(II) bằng o-fenaltrolin người ta làm như sau : pha dung dịch màu nghiên cứu từ 1/5 thể tích dung dịch mẫu phân tích và hai dung dịch tiêu chuẩn từ 1mg và 1,15mg Fe(II). Ba dung dịch trên được pha chế trong những điều kiện giống nhau về pH, CR, cũng như thể tích cuối cùng. Đo mật độ quang của dung dịch nghiên cứu và dung dịch tiêu chuẩn thứ hai so sánh với dung dịch tiêu chuẩn thứ nhất ở λ và l như nhau, ta có At/c(2) = 0,75 ; Ax= 0,80. Tính khối lượng Fe(II) có trong mẫu phân tích đã cho. Bài giải Pha ba dung dịch màu : Dung dịch X : có thể tích V/5(ml) Dung dịch 1 : chứa 1mg Fe(II) Dung dịch 2 : chứa 1,15mg Fe(II) Theo đề bài ta có : Ax/1 = Ax – A1 = ε.l.(Cx – C1 ) = 0,8 A2/1 = A2 – A1 = ε.l.(C2 – C1 ) = 0,75 Vậy khối lượng Fe ban đầu : 1,16 . 5 = 5,8(mg) Bài 6: Tính hàm lượng của Pb(II) và Bi(III) trong mẫu phân tích từ các số liệu sau : - Mẫu phân tích đã pha thành 50ml dung dịch hỗn hợp phức của Pb(II) và Bi(III) với EDTA. - Khi đo mật độ quang của dung dịch trên đã dùng cuvet có l=3cm. - Đo mật độ quang ở hai bước sóng và cho biết ελ của các phức ở hai bước sóng như sau : Ở λ1 = 240nm, A1 = 0,87, Ở λ2 = 365nm, A2 = 1,24, Cho biết Pb = 207, Bi = 209 Bài giải Ta có : Thay số vào ta được : 0,87 = 8900.3.CPb2+ + 2800.3.CBi3+ 1,24 = 900.3.CPb2+ + 2800.3.CBi3+ Giải hai phương trình trên ta được CPb2+ = 2.10-5 (M) ; CBi3+ = 3,99.10-5 (M) Hàm lượng của Pb(II) và Bi(III) trong mẫu phân tích là : mPb = 2.10-5.0,05.207 = 0,207(g) mBi = 3,99.10-5.0,05.209 = 0,417(g) Bài 7 :Một mẫu thép chứa cả Cr và Mn (ngoài Fe). Hàm lượng Cr và Mn được xác định bằng phương pháp phân tích trắc quang. a.Mật độ quang của dung dịch KMnO4, nồng độ Mn 10 mg/l, ở λ = 500 nm, bề dày cuvét l = 1,00 cm bằng 0,310. Mật độ quang của dung dịch K2Cr2O7 (môi trường axit), nồng độ Cr 200 mg/l, ở λ=500 nm, bề dày cuvét l=1,00 cm bằng 0,492.Tính hệ số hấp thụ mol của MnO4- và Cr2O72- b.Một mẫu thép được chế hoá trong axit để chuyển thành dung dịch. Cr, Mn được chuyển thành Cr2O72- và MnO4-. Mật độ quang của dung dịch ở 500 nm, l = 1,00 cm bằng 0,688. Chế hoá dung dịch với KNO2. KMnO4 bị mất màu hoàn toàn chỉ còn lại Cr2O72-. Mật độ quang của dung dịch thu được bằng 0,306 (l = 1,00 cm, λ = 500 nm). Tính nồng độ Cr và Mn trong dung dịch thu được khi hoà tan mẫu thép. Bài giải 1) Ở bước sóng λ = 500 nm: 2) Mật độ quang của dung dịch ở λ = 500 nm: Vì mật độ hấp thụ quang có tính cộng tính nên ta có: Khi chế hoá bằng KNO2 thì KMnO4 bị khử hoàn toàn: Sau khi phản ứng kết thúc thì mật độ quang của dung dịch ở λ = 500 nm là: Từ (*) ta suy ra: Bài 8 (19/6) : Hỗn hợp của Cr2O72- và MnO4- trong dung dịch H2SO4 1M được phân tích bằng phương pháp phổ trắc quang ở 440nm và 545nm, để xác định đồng thời 2 ion này. Các giá trị mật độ quang nhận được trong cuvet có bề dày 0,385 và 0,653 ở từng bước sóng tương ứng. Bằng con đường độc lập, người ta thấy rằng mật độ quang trong cuvet như vậy chứa dung dịch Cr2O72- 8,33.10-4M, H2SO4 1M bằng 0,308 ở 440nm và 0,009 ở 545nm. Bằng cách tương tự đã tìm thấy rằng dung dịch MnO4- 3,72.10-4M đặt trong cuvet có bề dày 1cm có mật độ quang bằng 0,035 ở 440nm và 0,886 ở 545nm. Hãy tính hệ số hấp thụ mol của ở 440nm và ở 545nm và nồng độ Cr2O72- và MnO4- của trong hỗn hợp đầu. Bài giải 1) Hệ số hấp thu mol ở các bước sóng là: 2) Vì mật độ hấp thụ quang có tính cộng tính nên ta có: Giải 2 phương trình ta được : Bài 9 (23/7):Giả thiết rằng cần phải xác định bằng phương pháp phổ trắc quang hằng số phân li axit của chất chỉ thị axit-bazơ, người ta tiến hành 1 loạt các phép đo trong đó nồng độ chung của chỉ thị bằng 0,0005M. Ngoài ra tất cả các phép đo phổ trắc quang được tiến hành trong cuvet có bề dày 1cm và ở cùng bước sóng. Ngoài chỉ thị người ta còn dùng các cấu tử được chỉ ra dưới đây : Số dung dịch Cấu tử khác Mật độ quang 1 HCl 0,1M 0,085 2 Trộn với pH = 5 0,351 3 NaOH 0,1M 0,788 (Tuy nhiên trong thực tế không một cấu tử nào trong các cấu tử đó có khả năng hấp thụ). Hãy tính hằng số phân li của chất chỉ thị. Bài giải Dung dịch 1 : trong HCl 0,1M : môi trường là axit nên chủ yếu tồn tại dạng HR: A1 = εHR.l.CHR = 0,085 Dung dịch 2: ở pH = 5: tồn tại cả hai dạng HR và R- : A2 = AHR + AR- = εHR.l.(C-x) + εR-.l.x = εHR.l. + εR-.l. = 0,351 Dung dịch 3 : trong NaOH 0,1M, tồn tại chủ yếu dạng R- : A3 = εR-.l.CR- = 0,788 Suy ra : A2 = A1. + A3. Suy ra: Bài 10: Định lượng Fe3+ trong nước bằng phương pháp so màu, thuốc thử KSCN, môi trường HNO3, pH = 1 – 2. Phức tạo thành có màu đỏ, hấp thu ở l = 480nm với e = 7000 (cm-1.mol-1.l). a.Tính khoảng nồng độ mol thích hợp cho loạt dung dịch chuẩn đo, nếu dùng máy đo có A thích hợp trong khoảng 0,2 – 0,8 và máy đo có A ≤ 3,0 với cuvet có b = 1cm? b. Dùng 20,00ml mẫu nước, tạo phức thành 50,0ml dung dịch đo, có Cm = 9.10-5M. Tính nồng độ Fe trong nước theo đơn vị ppm ? Bài giải * Máy đo có 0,2 ≤ A ≤ 0,8: (e = 7000 cm-1.mol-1.l; b = 1cm) * Máy đo có A ≤ 3,0: Nồng độ Fe trong nước theo đơn vị ppm (số mg Fe/1l nước): V.BÀI TẬP THAM KHẢO Bài 1: 4,47g dầu mỏ được xử lý theo phương pháp thấm ướt và pha loãng cho đến thể tích 500 ml trong bình định mức. Người ta tiến hành xác định Co trong các điều kiện: V mẫu đã pha loãng (ml) V Co(II) 3,00mg/ml (ml) V thuốc thử (ml) V H2O (ml) Mật độ quang 25,00 0,00 20,00 5,00 0,398 25,00 5,00 20,00 0,00 0,510 Nếu chấp nhận rằng dung dịch phác chelat của Co(II) – ligan tuân theo định luật Beer. Hãy tính hàm lượng % Co trong mẫu ban đầu. Bài giải Áp dụng phương pháp thêm ta có: . Mặt khác C = m/MV nên trong 25,00 mL dung dịch mẫu ta có hàm lượng Co(II) là: Vậy trong 500mL dung dịch mẫu ta có: Bài 2 : Định lượng Fe trong mẫu khoáng bằng phương pháp so màu. Mẫu được hòa tan trong dung môi, cấu tử xác định được chuyển sang dạng Fe2+ và được tạo phức bằng 1,10-phenanthroline(C12H8N2 , kí hiệu L) trong môi trường đệm acetat với [A-]0 =10-2 M và [L’] = [L]0 =10-4 M. Biết rằng phức FeA có lg1.3 = 8,3 và HL co pK =4,7. Cho biết mọi cân bằng xảy ra trong dung dịch phức? Tính ’FeL trong khoảng pH= 3-7. Chọn pH thích hợp tạo phức ? Phức hấp thụ cực đại ở = 510 nm với = 11000 cm-1mol-1l. tính khoảng nồng độ Fe (mg/l) thích hợp cho dung dịch đo nếu dùng máy đo có A thích hợp trong khoảng 0,2 đến 0,8 và máy đo có A3,0 , với chậu đo có b= 2cm? Nếu dùng 8,000g mẫu rắn, hòa tan thành 100,0ml dung dịch mẫu, dùng 20,00ml dung dịch tạo phức, pha thành 50,0ml dung dịch đo. Dung dịch chuẩn được pha trong bình định mức 100,0ml từ dung dịch Fe2+ 0,001M. Số liệu pha chế, trị số đo của dãy chuẩn và mẫu được tóm tắt trong bảng sau: Dung dịch chuẩn Dung dịch mẫu Co C1 C2 C3 C4 C5 M0 M1 Thể tích dd Fe2+ 0,001M 0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 - - Độ hấp thụ A 0,00 0,22 0,43 0,65 0,87 1,09 0,005 0,543 C0 : trắng chuẩn (thực hiện giống như chuẩn nhưng không chứa Fe2+ chuẩn) M0 : trắng mẫu (thực hiện giống như mẫu nhưng không chứa mẫu) Tính lượng Fe(ppm) trong mẫu? Bài giải Cân bằng tổng quát : Fe2+ + 3L FeL3 (FeL3) = 1021,3 + + HA H+ + 3H+ Fe(A) Fe(OH) 3HL (không màu) (không màu) = = 1 + 104,7 [H+] = + - 1 = 1+ 105,56 []+ 109,77 []2 + 109,67 []3 + 108,56[]4 1+ 108,3 []3 = 1+ 108,3 1+ 108,3 Lập bảng giá trị của , , , , trong khoảng pH từ 3 đến 7 : pH 3 4 5 6 7 lg 1,7 0,7 0 0 0 lg 0 0 0 0 0 lg 0 0,3 2,3 2,3 2,3 lg 0 0,3 2,3 2,3 2,3 lg 16,2 18,9 19,0 19,0 19,0 Chọn pH thích hợp tạo phức, là vùng pH thõa mãn đồng thời cân bằng chính và phụ dưới đây: + điều kiện cân bằng chính: > 103 > 103 >103 3 + điều kiện cân bằng phụ : < 10-3 109,77.< 10-3 < < pH < 7,6. Kết luận : có thể tạo phức ở mọi pH từ 3 đến 7. Máy đo có (= 11000 ; b = 2cm) Máy đo có : A3,0 .b.C 3,0 C C Nồng độ Fe trong dung dịch đo được xác định bằng phương pháp lập đường chuẩn. Từ đồ thị A = f(C) hay bằng phương pháp bình phương cực tiểu, tương ứng với giá trị Am( mẫu) = Am(mẫu+ trắng)- Am0(trắng) = 0,543 – 0,005 = 0,538, xác định được Cm (dung dịch đo) = 2,45.10-5 M. Nồng độ Fe trong mẫu rắn theo đơn vị ppm( số gam Fe/106 g mẫu được tính từ biểu thức : mFe = 2,45.10-5 . 10-3. 50,0. ..56 42,9 ppm Bài 3: Cho 5,00mL một dung dịch chuẩn chứa 0,0985 g/L Mn đã được oxi hoá thành MnO4- vào bình định mức 50,00 mL rồi pha loãng đến vạch định mức. Đo mật độ quang của dung dịch trong cuvét 1,00 cm ở bước sóng λ=525 nm được A = 0,271. Hoà tan 0,922 g thép chứa Mangan trong axit rồi pha loãng thành 200mL. Chế hoá 50,00 mL dung dịch thu được với KIO4 để oxi hoá Mn thành MnO4- và pha loãng thành 100 mL. Đo mật độ quang của dung dịch ở bước sóng λ = 525 nm trong cuvét 1,00 cm được A = 0,668. Tính hàm lượng % của Mn trong thép. Trong khu vực nồng độ MnO4- nghiên cứu tuân theo định luật Beer. Bài giải - Đánh giá từ dung dịch chuẩn: Nồng độ MnO4- trong dung dịch gốc: . Nồng độ MnO4- trong dung dịch đo: . - Đánh giá hàm lượng % của Mn: Nồng độ MnO4- trong dung dịch đo: Nồng độ trong dung dịch trước khi pha loãng là: Số mmol Mn có trong mẫu là: . Lượng Mn có trong mẫu là: . Bài 4. Hoà tan 250 mg một mẫu chứa Ni và Co vào dung dịch, sau đó cho thêm 2,3-Quinolin để tạo phức với Ni và Co và pha thành 200ml. Lấy dung dịch này đo phổ hấp thụ UV-VIS ở bước sóng l1= 510nm thì A1 = 0,517; ở l2 = 650nm thì A2 = 0,405. Tính hàm lượng Ni, Co có trong mẫu. Biết: ở: l1= 510nm l2 = 650nm eNiR 5,32.103 1,75.103 eCoR 3,64.103 1,24.103 Bài giải Áp dụng định luật Beer: A = e.l.C l1= 510nm 0,517 = l(5,32.103CNi(II) + 3,64.103CCo(II)) (1) l2 = 650nm 0,405 = l(1,75.103CNi(II) + 1,24.103CCo(II)) (2) Giải hệ phương trình (1) và (2) trên ta được: CNi(II) = 2,24.10-5M ® CCo(II) = 1,08.10-5M ® Bài 5: a) Để xác định hàm lượng Cr trong quặng cromit; cân 0,1250g quặng. Xử lý bằng phương pháp kiềm chảy (NaOH + Na2O2) sau đó hoà vào nước được 250ml dung dịch. Đem dung dịch này đo phổ UV-VIS ở l = 440nm thì A=0,275. b) Ở thí nghiệm khác; người ta lấy 10ml dung dịch trên sau đó thêm vào 0,3ml dung dịch K2CrO4 10-3M và tiến hành đo ở l = 440nm thì A = 0,405. Tính hàm lượng % Cr2O3 trong quặng cromit trên. Biết Cr = 52. Bài giải Áp dụng định luật Beer: A = e.l.C Áp dụng phương pháp thêm ta có: ® Cx = 5,8.10-5M. ; Bài 6: Cường độ dòng sáng I0 sau khi đi qua lớp dung dịch có chiều dày l1= 1 cm giảm đi 10%. Hỏi cường độ dòng sáng I0 sẽ giảm xuống còn bao nhiêu khi đi qua lớp dung dịch có chiều dày l2=10 cm. Bài giải: Áp dụng công thức: ; vì l2 = 10.l1 nên A2 = 10A1; I1= 0,9I0. ta có: Bài 7: : Định lượng Fe dạng kim loại lẫn trong mẫu rắn – mẫu được hòa tan hoàn toàn bằng HCl. a.Nếu định lượng bằng phương pháp so màu, Fe ở dạng Fe3+, dạng phức Fe(SCN)2+. Với lượng thừa lớn [SCN]o = 0,4M nên tạo phức ở pH = 2 hay 3? Giải thích? b.Dùng 5,000g mẫu, hòa tan thành 100,0ml dung dịch A. Dùng 10,00ml dung dịch A pha thành 50,0ml dung dịch B. Dùng 5,00ml dung dịch B tạo phức pha thành 50,0ml dung dịch đo, có Tm = 31,6%. Dung dịch chuẩn: dùng 5,00ml dung dịch Fe3+ 0,001M, tạo phức thành 100,0ml dung dịch đo có Tc = 39,7%. Tính kết quả theo ppm Fe và % Fe2O3? Bài giải a. Fe3+ + SCN- FeSCN- Fe3+ + OH- Fe(OH) SCN- + H+ HSCN *Xét điều kiện cân bằng chính: Þ Þ (1) Trong đó: =1 + 1011,87.[OH-] + 1021,17.[OH-]2 + 1030,67.[OH-]3 =1 + bHSCN.[H+] = 1 + 100,85.[H+] *Xét điều kiện của cân bằng phụ: b1,3.[OH-]3 < 103 (2) pH [FeSCN2+]/[Fe3+] b1,3.[OH-]3 2 1 1 102,63 10-5,33 3 100,92 1 101,71 10-2,33 Kết luận: tạo phức ở pH = 2 tốt hơn pH = 3. Tuy nhiên, do điều kiện (1) cũng chưa thoả ở pH = 2, cần lưu ý đến độ bền của phức trong quá trình đo. b.Dung dịch chuẩn: Tc = 39,7% Þ Ac = 2 – lgTc = 0,401 Þ Cc = =5.10-5M Dung dịch mẫu: Tm = 31,6% Þ Am = 2 – lgTm = 0,500 Þ Cm ppm Fe = 6,23.10-5.10-3.50..56 = 3491 (ppm) % Fe = 6,23.10-5.10-3.50. = 0,50 % Bài 8: Định lượng Cu trong mẫu thực phẩm, cân 5,000g mẫu, hòa tan thành dung dịch. Cu2+ được tạo phức với thuốc thử dithizone, dạng phức được chiết bằng dung môi hữu cơ CCl4 với thể tích dung dịch đo sau khi chiết là 25,00ml. Dung dịch chuẩn được chuẩn bị tương tự mẫu, chứa 10mg Cu2+ trong thể tích dung dịch đo là 20,00ml. Đo độ hấp thụ của dung dịch chuẩn và mẫu ở l = 545nm với b = 1cm, kết quả Ac = 0,320 và Am = 0,225. Tính hàm lượng Cu (ppm) trong mẫu? Bài giải Dung dịch chuẩn: ® Ac = 0,320 Dung dịch mẫu: ® Am = 0,225 Þ Þ Cm = 0,352 (mg/ml) Þ nồng độ Cu2+ trong 5,000g mẫu là: Bài 9: Định lượng TiO2 trong mẫu khoáng bằng phương pháp so màu. Mẫu gồm TiO2, SiO2, Al2O3, Fe2O3 và một số oxit kim loại khác dạng vi lượng. Mẫu được hòa tan trong HCl, TiO2 tan thành dạng Ti4+. Trong môi trường H3SO4 mạnh, Ti4+ tạo phức với H2O2 thành dạng phức vàng TiO(H2O2)2+ hấp thu ở l = 410nm với e = 8000 cm-1.mol-1.l. a.Cho biết ảnh hưởng của SiO2, Al2O3, Fe2O3 lên dung dịch đo và cho biết cách loại ảnh hưởng, nếu có? b.Nếu mẫu chứa khoảng 0,5% TiO2, xác định lượng mẫu cần cân, hòa tan thành 100,0ml dung dịch mẫu, dùng 5,00ml dung dịch mẫu tạo phức thành 50,0ml dung dịch đo, cuvet có b = 4cm và sử dụng máy đo có A thích hợp trong khoảng 0,2 – 0,8? Bài giải a.Ảnh hưởng của SiO2, Al2O3, Fe2O3 lên dung dịch đo: - SiO2, Al2O3, Fe2O3 tan không hoàn toàn gây ảnh hưởng lên độ hấp thụ, khắc phục bằng cách lọc loại kết tử trước khi đo. - Fe2O3 tan thành dạng phức FeCl3 có màu vàng, cũng gây ảnh hưởng lên độ hấp thụ của phức chính, che Fe3+ bằng hóa chất thích hợp. b. (e = 8000 cm-1.mol-1.l; b = 4cm) Mặt khác: Cm = 6,25.10-5.m Bài 10: Định lượng Cr trong mẫu rắn có Cr(NO3)3.9H2O và Fe(NO3)3 bằng phương pháp so màu: a.Oxy hóa Cr3+ thành Cr2O72- bằng lượng thừa dung dịch S2O82-. Viết phương trình phản ứng? b.Dạng Cr2O72- hấp thu ở l = 455nm với e = 1800cm-1.mol-1.l. Nếu hàm lượng Cr(NO3)3.9H2O khoảng 1%, tính lượng mẫu cần cân để sau khi hòa tan thành 100,0ml mẫu, dùng 10,0ml dung dịch oxi hóa thành 100,0ml dung dịch đo? Biết máy cho phép làm việc với A ≤ 3,0 với cuvet có b = 4cm. Nếu dùng 4,000g mẫu, pha như trên, đo được Am = 0,35; 1,00ml dung dịch chuẩn K2Cr2O7 0,0100M pha thành 100,0ml dung dịch đo, có Ac = 0,72. Tính % Cr trong mẫu ở dạng hợp chất trên? Bài giải Phản ứng oxi hoá Cr3+ thành Cr2O72- : 2Cr3+ + 3S2O82- + 7H2O ® Cr2O72- + 6SO42- + 14H+ Máy đo có A ≤ 3,0: Mặt khác: Cm = 1,25.10-5.m Dung dịch chuẩn: Cc = = 10-4 M ® Ac = 0,72 Dung dịch mẫu: Cm ® Am = 0,35 Cm = == 0,468.10-4 M TÀI LIỆU THAM KHẢO Cơ sở lí thuyết của phép đo phổ hấp thụ phân tử UV-VIS - Dr.Phạm Luận. Nhà xuất bản Hà Nội - 1998 Một số phương pháp phân tích Hoá Lý - Nguyễn Tinh Dung, Lê Thị Vinh, Trần Thị Yến, Đỗ Văn Huê - 6/1995 Hoá học phân tích. Phần hai: Các phương pháp phân tích công cụ - Trần Tứ Hiếu, Từ Vọng Nghi, Nguyễn Văn Ri, Nguyễn Xuân Trung - NXB Khoa Học và Kỹ Thuật - Hà Nội 2007 Các phương pháp phân tích Lý Hoá - PTS Hồ Viết Quý, PGS,PTS.Nguyễn Tinh Dung. Các phương pháp phân tích quang học trong hóa học - Hồ Viết Quý – NXB Đại Học Quốc Gia Hà Nội Một số phương pháp phổ ứng dụng trong hóa học. Đào Đình Thức. NXB Đại Học Quốc Gia Hà Nội. Bài tập hóa phân tích. Nguyễn Thị Thu Vân. Trường ĐHKT TP.Hồ Chí Minh