В три мерные колбы вместимостью V1 (мл) поместили V2 (мл) анализируемого раствора Cu2+ и по 10 мл раствора аммиака для получения аммиачного комплекса меди. Во вторую колбу (Сх+ст1) добавили V3 (мл) стандартного раствора сульфата меди с концентрацией 1 г/л, а в третью колбу (Сх+ст2) – V4 (мл) этого стандартного раствора сульфата меди. Все три колбы довели дистиллированной водой до метки. (Решение → 20306)

Заказ №39084

В три мерные колбы вместимостью V1 (мл) поместили V2 (мл) анализируемого раствора Cu2+ и по 10 мл раствора аммиака для получения аммиачного комплекса меди. Во вторую колбу (Сх+ст1) добавили V3 (мл) стандартного раствора сульфата меди с концентрацией 1 г/л, а в третью колбу (Сх+ст2) – V4 (мл) этого стандартного раствора сульфата меди. Все три колбы довели дистиллированной водой до метки. При фотометрировании приготовленных растворов получили следующие значения оптической плотности: Dх, Dх+ст1, Dх+ст2 (данные в таблице). Определите концентрацию ионов меди в анализируемом растворе методом добавок. Таблица

Решение:

В некоторых случаях для определения концентрации растворов применяют метод добавок. Например, при анализе растворов низкой концентрации. При использовании этого метода определяют оптическую плотность Dх анализируемого раствора, содержащего определяемый компонент неизвестной концентрации Сх, а затем – оптическую плотность одного или нескольких растворов, которые содержат добавку стандартного раствора (Сх+ст) – Dх+ст Оптическая плотность анализируемого раствора равна: Dх    l  Cx Оптическая плотность анализируемого раствора с добавкой стандартного: Dх  ст    l  Cх  ст . Сравнение уравнений дает: ( ) х х х ст х ст х х х ст х ст х х ст х ст х D С D С D С D С С D С С D С            Дальнейшее преобразование формулы даст: х х ст х ст х D С С D D     Таким образом, для определения концентрации анализируемого раствора достаточно использовать один раствор с известной концентрацией добавленного вещества. Для увеличения точности этого метода часто используют несколько растворов с разными концентрациями добавленного вещества. В этом случае удобно использовать графический метод (смотри рисунок). Закон Бугера–Ламберта–Бера предполагает использование молярной концентрации – найдем ее для стандартного раствора сульфата меди: 4 4 4 ( ), / 1 ( ), / 0,00627 / ( ), / 159,6 C CuSO г л C CuSO моль л моль л М CuSO г моль    Рассчитаем концентрации добавленного вещества во второй и третьей мерных колбах. 3 4 1 4 4 2 10 0,00627 3,14 10 / 200 15 0,00627 4,70 10 / 200 ст ст к ст ст к V C C моль л V V C C моль л V               Полученные значения заносим в таблицу, по результатам которой строим график. Таблица – Результаты фотометрирования исследуемых растворов Добавлено катионов меди, С, моль/л 0 3,14*10-4 4,70*10-4 D 0,125 0,419 0,587 Согласно основному закону светопоглощения при концентрации окрашенного вещества в растворе равной 0, оптическая плотность такого раствора также равна 0. Поэтому при продолжении линии до пересечения с осью х, получен истинный ноль по шкале концентрации. Отрезок, который отсекается, равен концентрации окрашенного вещества Сх (1,25·10–4 моль/л).