аналитическая химия

Вариант 8
1. а) Общая характеристика катионов четвёртой (амфолитной) аналитической группы. Написать уравнения реакций для обнаружения катионов Cr3+ и Zn2+. Указать аналитические сигналы, условия проведения реакций.
б) Отношение анионов второй группы к групповому реагенту. Указать аналитический сигнал, условия проведения реакции.
2. Буферные растворы, их классификация.
а) Рассчитать концентрацию ионов водорода в растворе хлороводородной кислоты, если рН = 3.
б) Рассчитать рН раствора, содержащего в 0,5 дм3 0,3 г уксусной кислоты.
3. Раствор содержит нитраты кадмия и железа (ІІ) в равных концентрациях. Гидроксид какого элемента будет первым выпадать в осадок при добавлении щелочи? Написать реакции осаждения и выражения ПР для осадков.
а) Растворимость SrCO3 в воде при 25 °С равна 1,4110-3 (моль/дм3).  Определите произведение растворимости SrCO3.
б) Какова растворимость (моль/дм3, г/ дм3) гидроксида магния в воде при 25 °С?
4. а) Дать определение окислительно-восстановительных процессов. Пояснить, чем отличаются окислительно-восстановительные реакции от реакций ионного обмена.
Задача. Определить направление протекания взаимодействия между ионами железа(III) и йодид ионами. Выполнить необходимые расчёты.
б) Привести примеры использования окислительно-восстановительных реакций для разделения ионов ртути(I) и серебра(I), нитрит- и нитрат-ионов. Указать аналитические сигналы.
Задача. В какой последовательности реагируют йодид- и бромид-ионы с хлорной водой? Ответ подтвердить расчётами.
5. а) Среди солей – Na2CO3, NH4NO2, CH3COONH4, Na2SO4, NH4Cl – указать соли, гидролизующиеся по катиону и аниону. Написать уравнения гидролиза в ионной и молекулярной форме и выражения констант гидролиза.
Задача. Рассчитать навеску (г) нитрита калия в 0,5 дм3 раствора, если рН раствора равен 10.
б) Рассчитать рН водных растворов карбоната натрия и гидрокарбоната натрия с молярной концентрацией 0,1 моль/дм3. Можно ли различить растворы этих солей с помощью фенолфталеина?
Задача. Рассчитать степень гидролиза (%) в растворе с массовой долей ацетата натрия 1%.
6. Амфотерность. Использование амфотерных свойств в анализе смеси катионов.
Задача.
а) Pb2+, Ca2+, Al3+, Zn2+. Составить схему анализа, написать уравнения реакций разделения и обнаружения каждого иона.
б) Zn2+, Mg2+, Mn2+, Sb3+. Составить схему анализа, написать уравнения реакций разделения и обнаружения каждого иона.
7. а) Дать определение понятию «константа нестойкости», привести вывод формулы для неё и несколько примеров.
Задача. Вычислить константу нестойкости комплексного иона в
0,05 моль/дм3 растворе тетрагидроксоцинката(II) натрия, если равновесная концентрация ионов цинка равна 2•10–4 моль/дм3.
б) Чем определяется поведение комплексных солей при реакциях осаждения в химическом анализе? Привести примеры.
Задача. Рассчитать концентрацию ионов меди(II) в растворе, содержащем 0,1 моль/дм3 хлорида тетрааминмеди(II) и 1 моль/дм3 раствор аммиака (Кн = 4,6•10–14 ; Кв = 1,75•10–5).
8. Дописать уравнения реакций и уравнять ионно-электронным методом (метод полуреакций):
а)    1) K4[Fe(CN)6] + KMnO4 + H2SO4
    2) NaNO3 + Cu + H2SO4
    3) K2Cr2O7 + FeCl2 + HCl

б)    1) H2[SbCl5] + KBrO3 + HCl
    2) H2O2 + KMnO4 + H2SO4
    3) FeCl2 + KNO2 +HCl

Вариант № 8
1. а) Коэффициент поправки титранта и пределы его значений. Расчет коэффициента поправки для растворов первичных стандартов.  Расчеты навески для укрепления раствора титранта и объема растворителя для разбавления титранта.
б). Коэффициент поправки титранта и пределы его значений. Расчет коэффициента поправки для растворов вторичных стандартов при стандартизации способом пипетирования и способом отдельных навесок.  
2. а) Способы приготовления титрованных растворов гидроксидов натрия и калия, их стандартизация. Установочные вещества. Привести примеры, уравнения реакций, расчёт коэффициента поправки.
Задача. В мерной колбе вместимостью 500,00 см3 приготовлен раствор карбоната натрия из навески массой 2,5000 г. Рассчитать  .и  .
б) Варианты (приёмы) кислотно-основного титрования. Примеры.
Задача. Определить массовую долю (%) BaCl2 в растворе с концентрацией 2 моль/дм3.
3. а) Приведите примеры использования перманганатометрического титрования в фарманализе. Написать уравнения реакций, привести fэ (х), Мэ (х) определяемого вещества и формулы расчёта Q(х) (г).
Задача. Рассчитать массу навески перманганата калия, содержащую 5% индифферентных примесей, для приготовления 2,00 дм3 раствора с титриметрическим фактором пересчёта по пероксиду водорода 0,0001700 г/см3.
б) Закон эквивалентов и его следствие. Эквивалент, фактор эквивалентности и молярная масса эквивалента перманганата калия в нейтральной среде.
Задача. Рассчитать навеску перманганата калия, которую следует добавить к 2,00 дм3 раствора перманганата калия с молярной концентрацией  0,1000 моль/дм3 , чтобы получить раствор с молярной концентрацией эквивалента 0,2500 моль/дм3?
4. а) Броматометрическое определение железа (II). Написать уравнение реакции, указать вариант титрования, способ титрования,  индикацию конечной точки титрования. Привести формулы для расчета массовой доли и массового содержания определяемого вещества (ω, Q).
Задача. Какому количеству сурьмы (III) будет соответствовать 1 см3 раствора бромата калия, приготовленного растворением 20,00 г бромата калия в мерной колбе на 5,00 дм3?
б) Бромометрическое определение 8-оксихинолина. Написать уравнения реакций, указать фактор эквивалентности определяемого вещества, вариант титрования, способы индикации конечной точки титрования. Привести формулы для расчета массовой доли и массового содержания гидрохинона (ω, Q).
Задача. Для броматометрического определения сурьмы (III) использован раствор бромата калия, титр которого по железу (II) равен 0,0002500 г/см3. Рассчитать массовую долю сурьмы (III) в растворе, если на титрование затрачено 6,50 см3 раствора бромата калия
5. Приготовление и стандартизация 0,1000 моль/дм3 раствора нитрита натрия по раствору бромата калия с концентрацией 0,1000 моль/дм3.
Задача.
а) Навеску 0,2159 г стрептоцида растворили в воде, добавили разведённой (1:2) хлороводородной кислоты, катализатор бромид калия и оттитровали 12,35 см3 раствора нитрита натрия с концентрацией 0,1000 моль/дм3 и Кп = 0,9948. Определите массовую долю (%) стрептоцида в образце.
б) На титрование 10,00 см3 подкисленного хлороводородной кислотой раствора новокаина расходуется 11,36 см3 раствора нитрита натрия с титром 0,006873 г/см3. Определить массовую долю (%) новокаина в растворе.
6. а) Стандартные (установочные) вещества, применяемые для стандартизации титрованного раствора тиосульфата натрия. Рассмотреть химизм стандартизации на примерах.
Задача. Рассчитать массовую долю сульфита натрия, если его навеску массой 0,1906 г оттитровали раствором йода объёмом 15,50 см3 с молярной концентрацией эквивалента 0,0208 моль/дм3.
б) Основное уравнение йодометрии. Возможности метода рассмотреть на конкретных примерах.
Задача. Рассчитать массовую долю меди (II), если после растворения навески сульфата меди (II) массой 0,6215 г добавили раствор йодида калия, а выделившийся йод оттитровали 18,50 см3 раствора тиосульфата натрия с титром 0,00310 г/см3 .
7. Комплексонометрия – как метод обратного титрования. Подтвердить уравнениями реакций.
Задача.
а) Рассчитать массовую долю CuSO4 в образце, если на навеску
0,5768 г идёт при титровании 14,25 см3 0,2000  моль/дм3 раствора трилона Б.
б) Рассчитать массу ионов цинка в растворе, если при титровании раствора соли цинка с эриохромом чёрным пошло 10,15 см3 0,1000 моль/дм3 раствора трилона Б (Кп=0,9800).
8. а) Классификация методов осаждения. Достоинства и недостатки методов. Титранты методов.
Задача. Неизвестную навеску иодида натрия растворили в воде в мерной колбе объемом 500,00 см3. На титрование 20,00 см3 полученного раствора израсходовано 15,00 см3 раствора нитрата серебра с концентрацией 0,0500 моль/дм3 и Кп = 1,0200. Рассчитать навеску иодида натрия, взятую для приготовления раствора.
б) Методы аргентометрического титрования, применимые для определения иодид-ионов. Их краткая характеристика, уравнения реакций.
Задача. Рассчитать массовую долю (%) хлорида натрия в образце, если на титрование его навески массой 0,2842 г расходуется 14,25 см3 раствора нитрата серебра с   = 0,006000 г/см3.
9. Предложить возможные методы химического количественного определения соединений по плану:
1). Сущность метода анализа.
2). Уравнение химической реакции с указанием фактора эквивалентности определяемого вещества.
3). Вариант титрования.
4). Индикация.
5). Условия проведения анализа.
6). Расчётные формулы граммового содержания (Q), массовой доли (%) в общем виде.
    а) хлорид кальция
    б) нитрат серебра


Вариант 8
1. а) Краткая характеристика инструментальных методов анализа (ИМА): оптических, хроматографических.
б) Электромагнитное  излучение (ЭМИ), параметры характеризующие его. Области спектра, наиболее часто используемые в анализе.
2. а) Кислотно-основное, окислительное потенциометрическое титрование (указать индикаторные электроды; титранты; определяемые вещества). Практическое применение.
б) Полярографический метод анализа, его основы. Использование данных полярограммы для качественного и количественного анализа веществ.
3. а) Ионообменная хроматография, основы метода. Качественный анализ для определения веществ методом ионообменной хроматографии.
б) Ионообменная хроматография. Количественное определение веществ в смесях методом ионообменной хроматографии.
Задача. При анализе смеси, содержащей ацетон и толуол, получена хроматограмма со следующими данными:
ацетон – высота пика 12 см, ширина основания 14 мм
толуол – высота пика 13 см, ширина основания 28 мм.
Рассчитать массовую долю (%) компонентов в анализируемой смеси.
4. а) Вычислить потенциал водородного электрода в 0,0200 моль/дм3 растворе уксусной кислоты.
б) Вычислить потенциал водородного электрода в растворе соляной кислоты с рН = 2.
5. а) При фотометрическом определении титана с хромотроповой кислотой в растворе, содержащем 11,496 мкг титана в 10,00 см3, в кювете толщиной 2 см была получена оптическая плотность равная 0,245. Определить молярный коэффициент поглощения окрашенного соединения.
б) Коэффициент молярного поглощения раствора перманганата калия при длине волны 546 нм равен 2420 дм3∙моль-1∙см-1. Оптическая плотность раствора в кювете толщиной слоя 2 см равна 0,650. Рассчитать титр раствора перманганата калия.
6. Описать и объяснить возможность использования инструментальных методов анализа (оптических, электрохимических, хроматографических) для качественного и количественного определения:
а) иодид натрия
б) карбонат кальция.