Задачи с решениями (стр. 4 )

Отсюда выражаем константу диссоциации:

Концентрация исходной кислоты равна (из закона эквивалентов):

Ответ: ; рНэк = 9,25; .

9. ПДК для фенола (PhOH) в природной воде равна 0,001 мг/л. Для определения фенолов в воде производства формальдегидных смол 100 мл воды разбавили до 500 мл, пропустили через колонку с активированным углем для удаления примесей, мешающих определению. Далее фенолы проэкстрагировали в кислой среде, к экстракту прибавили 4-аминоантипирин, с которым фенолы при рН = 10,00 образуют окрашенные соединения с максимумом поглощения при = 460 нм. Оптическая плотность исследуемого раствора равна 0.160. Стандартный раствор приготовлен разбавлением 1 мл раствора с C(PhOH) = 1 мкг/мл в мерной колбе вместимостью 500 мл. Оптическая плотность стандартного раствора, проведенного через все стадии анализа, оказалась равной 0,175. Какова концентрация фенола в сточной воде? Можно ли ее выпустить в естественный водоем?

Дано: ПДК = 0,001 мг/л Vсточ = 100 мл = 0,1 л Vиссл = 500 мл = 0,5 л рН = 10,00 = 460 нм Dиссл = 0,160 Dстанд = 0,175 C(PhOH) = 1 мкг/мл 1 мл	Решение Концентрацию стандартного раствора фенола находим по формуле: Оптические плотности равны в соответствии с законом Бугера-Ламберта-Бера:
Найти: Ссточ

Концентрация фенола в сточных водах будет равна:

Т. к. , то ее нельзя спускать в естественный водоем.

Ответ:

10. Специалист определил емкость катионного обмена почвы с помощью раствора меди Cu(II) проведя следующие опыты:

А) При классическом полярографированнии 10 мл этого раствора Cu(II) получена полярографическая волна с предельным током 63 мкА. Далее к этому раствору добавлено 1 мл стандартного 0,001 моль/л раствора Cu(II). Высота волны при этом возросла до 67,2 мкА.

Б) К 100 мл исходного раствора меди добавили 2,5 г почвы. После установления обменного равновесия, была отобрана аликвотная часть раствора, отдельного от почвы, объемом 10 мл. высота полярографической волны в этом растворе оказалась равной 6,3 мкА. К этой пробе было добавлено 1 мл стандартного 0,001 моль/л раствора Cu(II), после чего высота волны возросла до 34,6 мкА. Рассчитайте катионообменную емкость почвы в молях Cu(II) на 1 г почвы.

А) Дано: Vx = 10 мл = 0,01 л Iх = 63 мкА Iх+ст = 67,2 мкА	Б) Дано: Vиссл = 100 мл = 0,1 л Iх = 6,3 мкА Iх+ст = 34,6 мкА
Найти: Θх (моль/г)

Решение

А)

Cu2+ + 2e - = Cu

В данном случае используется метод добавок, который основан на измерении высоты полярографической волны (предельного диффузионного тока) в анализируемом растворе до (I1 = Iх) и после введения известного объёма стандартного раствора (I2 = Iх+ст). Т. к. предельный ток пропорционален концентрации определяемого иона, можно записать:

Отсюда можно вывести формулу (с учетом разбавления раствора после добавления стандартного раствора):

Vx – объем анализируемой пробы,

Vст – объем добавки.

Находим концентрацию Cu(II) в приготовленном растворе, используемом для определения катионообменной емкости почвы.

Б) Найдем концентрацию Cu(II) в исходном растворе после того, как им обработали почву, по вышеприведенной формуле:

Количество Cu(II), поглощенное 2,5 г почвы из 100 мл раствора, равно:

Отсюда получаем емкость катионного обмена почвы – максимальное количество катионов, которое может быть удержано почвой в обменном состоянии при заданных условиях:

Ответ: емкость катионного обмена почвы равна

11. Для определения железа в воде в мерных колбах емкостью 50,00 мл были приготовлены стандартный и испытуемый растворы. Для приготовления стандартного раствора взяли 8,00 мл раствора соли железа (III) (CFe = 0,0100 г/мл), а для приготовления испытуемого – 25,00 мл воды. После добавления соответствующих реактивов оптические плотности растворов определили на фотоэлектроколориметре: Аст = 0,65; Ах = 0,62. Вычислить концентрацию железа в испытуемой воде в мг/л.

Дано: V = 50,0 мл V1 = 8,00 мл V2 = 25,00 мл Аст = 0,65 Ах = 0,62 CFe = 0,0100 г/мл	Решение Согласно закону Бугера-Ламберта-Бера оптическая плотность пропорциональна произведению концентрации вещества на толщину поглощающего слоя:
Найти: С

– коэффициент светопоглощения.

Для стандартного и испытуемого раствора имеем:

Т. к. при фотоколориметрическом анализе оптическую плотность стандартного и испытуемого раствора записывают в кюветах одинаковой толщины, имеем:

Концентрация железа в приготовленном стандартном растворе равна:

Тогда концентрация железа в исследуемом растворе равна:

Поскольку при приготовлении исследуемого раствора исходную воду разбавили в 2 раза, то для получения концентрации железа в воде нужно умножить на 2:

Ответ: