CHUYÊN ĐỀ PHÂN TÍCH TRẮC QUANG
PHÂN TÍCH TRẮC QUANG
I. LÝ THUYẾT TỔNG HỢP
1. Định luật hợp nhất Bouguer-Lambert-Beer
Nội dung: Đại lượng mật độ quang tỉ lệ bậc nhất với bề dày của lớp dung dịch và nồng độ của chất hấp
thụ.
I
Biểu thức:
A = log 0 = 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 của chất nghiên cứu trong dung dịch
nghiên cứu, nó khác nhau đối với các chất khác nhau và dùng để xác định độ nhạy của phản ứng trắc quang
ở một bước sóng nhất định.
Tỉ số giữa cường độ dịng sáng đơn sắc đi qua dung dịch Il và cường độ dòng sáng ban đầu I0 gọi là độ
truyền quang T.
I
T = l A = − log T
I0
2. Định luật cộng tính
Giả sử có một dung dịch chứa hai cấu tử màu có khả năng hấp thụ ánh sáng là A và B. Theo định luật
Bouguer-Lambert ta có:
I0
A A = log I
I
I
I
1
A A + A B = log 0 + log 1 = log 0
I1
I2
I2
A = log I1
B
I2
I
Mặt khác: A AB = log 0 A AB = A A + A B
I2
Tương tự đối với hệ chứa n cấu tự có khả năng 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 một bước sóng đã cho, mật độ quang của một hỗn hợp các cấu tử khơng
có tương tác hóa học với nhau bằng tổng mật độ quang của các cấu tử riêng biệt ở cùng bước sóng này.
II. XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ
1. Xác định nồng độ bằng phương pháp đường chuẩn
Phương pháp đường chuẩn được áp dụng thuận tiện cho việc phân tích hàng loạt, cho kết quả nhanh chóng.
Các bước tiến hành:
- Chuẩn bị dãy dung dịch chuẩn có nồng độ chất nghiên cứu tăng dần và giữ nguyên các điều kiện khác:
pH, nồng độ thuốc thử, môi trường ion,…
- Tiến hành đo mật độ quang của các dung dịch chuẩn trên ở bước sóng hấp thụ cực đại.
- Xây dựng đường chuẩn A=f(C), dựa trên cơ sở định luật Bia dạng phụ thuộc tuyến tính:
A = (a a )C + (b b )
- Đo mật độ quang của dung dịch mẫu nghiên cứu được chuẩn bị tương tự như các dung dịch chuẩn. Thay
giá trị mật độ quang thu được vào phương trình đường chuẩn từ đó tính được nồng độ chất nghiên cứu trong
mẫu.
2. Xác định nồng độ bằng phương pháp thêm
Phương pháp 1: Lấy cùng lượng dung dịch nghiên cứu Vx có nồng độ Cx vào hai bình định mức cùng
dung tích, thêm vào bình thứ hai một lượng chính xác chất phân tích Ca. Thực hiện phản ứng màu cho cả
hai dung dịch trong cùng điều kiện, định mức đến vạch. Tiến hành đo mật độ quang của hai dung dịch ở
cùng bước sóng chọn lọc, dùng hai cuvet như nhau, so sánh với cùng một dung dịch so sánh
Theo định luật Bia:
NỖ LỰC RỒI CẬY TRÔNG ….. LONGGLE.NET
1
CHUYÊN 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 cùng một lượng dung dịch mẫu nghiên cứu Vx chứa chất hấp thụ có nồng độ Cx vào
hai cuvet như nhau, thêm vào cuvet thứ hai một lượng chính xác thể tích Va chất hấp thụ có nồng độ chính
xác Ca. Tiến hành đo mật độ quang của hai dung dịch ở cùng bước sóng chọn lọc, so sánh với cùng một
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 có thể xác định Cx bằng phương pháp đường chuẩn khi 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
1. Xác định hằng số phân li của thuốc thử
Xét cân bằng phân li của chỉ thị axit – bazơ nồng độ C
HIn
H + + In −
Cả hai dạng axit và bazơ liên hợp In- đều hấp thụ trong vùng UV-Vis với HIn và In − ở HIn và In −
Ở một 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 bằng hai phương pháp
Phương pháp 1: Đo ở một bước sóng, về nguyên tắc có thể đo ở bất kì bước sóng nào (trừ điểm đẳng
quang), tuy nhiên ta nên chọn bước sóng tại đó cả hai dạng axit và bazơ hấp thụ không quá bé. Ở vùng pH
thấp, chỉ thị chỉ tồn tại ở dạng axit, khi đó HIn 1 , còn In 0 , ta đo được A ' = HIn lC ; còn khi ở pH cao
chỉ thị chỉ tồn tại ở dạng bazơ, khi đó In 1 còn HIn 0 , ta đo được 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 ở hai bước sóng hấp thụ cực đại của hai dạng axit và bazơ
- Ở bước sóng hấp thụ cực đại dạng axit HIn tiến hành đo mật độ quang của dung dịch có pH trung gian,
dung dịch có pH thấp và dung dịch có pH cao:
NỖ LỰC RỒI CẬY TRÔNG ….. LONGGLE.NET
2
CHUYÊN 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 của dung dịch có pH trung gian,
dung dịch có pH thấp và 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
2. Chuẩn độ đo quang
Giả sử dùng chất B để chuẩn độ chất A tạo chất C theo phương trình phản ứng sau: (trong đó có ít nhất một
cấu tử có khả năng hấp thụ năng lượng ánh sáng)
A+B→C
Tùy thuộc vào khả năng hấp thụ ánh sáng ta có các trường hợp sau:
Trường hợp 1: A hấp thụ ánh sáng, B và C không hấp thụ ánh sáng
Trường hợp 2: B hấp thụ ánh sáng, A và C không hấp thụ ánh sáng
Trường hợp 3: C hấp thụ ánh sáng, A và B không hấp thụ ánh sáng
Trường hợp 4: A không hấp thụ ánh sáng, B và C hấp thụ ánh sáng
NỖ LỰC RỒI CẬY TRÔNG ….. LONGGLE.NET
3
CHUN ĐỀ PHÂN TÍCH TRẮC QUANG
Trường hợp 5: A khơng hấp thụ ánh sáng, B và C hấp thụ ánh sáng (B hấp thụ ánh sáng mạnh hơn C)
Trường hợp 6: C không hấp thụ ánh sáng, A và B hấp thụ ánh sáng
3. Nghiên cứu cân bằng tạo phức
a. Các phương pháp xác định thành phần của phức
➢ Phương pháp hệ đồng phân tử
Dựa trên việc xác định tỉ số các nồng độ phân tử của các chất tác dụng tương ứng với các hiệu suất cực đại
của phức được đặc trưng bằng một điểm cực đại. Điểm này tương ứng với nồng độ cực đại của 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 một dãy đồng phân tử có nồng độ của M và R như nhau: CM=CR nhưng trộn chúng với các tỉ lệ
khác nhau về thể tích và giữa thể tích chung V cố định tức CM/CR khác nhau; CM+CR=const;
V=VM+VR=const.
Gọi tổng nồng độ ban đầu của M và R là m=const
Gọi nồng độ phần mol của R là x →nồng đô phần mol của M là 1-x
M
+
nR
MR n
K cb =
C
m(1 − x)
mx
[]
m(1 − x) − C 3 mx − nC 3
Ta có:
C1 = [M] = m(1 − x) − C 3 = f (x)
C3
C 2 = [R] = mx − nC 3 = f (x)
C 3 = [MR n ]
C Cn
[M][R]n C1C 2n
=
= f (x) C 3 = 1 −12 = K cb .C1.C 2n
[MR]?
C3
K cb
C1, C2, C3 là các hàm phụ thuộc vào x.
dC 3
=0
Để có C3 cực đại thì
dx
−1
=
Mặ khác: K cb
NỖ LỰC RỒI CẬY TRÔNG ….. LONGGLE.NET
4
CHUYÊN ĐỀ PHÂN TÍCH TRẮC QUANG
dC1
dC 2
= − m;
=m
dx
dx
dC3
dC
dC
= K cb . 1 .C 2n + K cb .nC1. 2 .C n2 −1 = K cb .( −m).C 2n + K cb .nC1.m.C 2n −1
dx
dx
dx
n −1
= K cb .m.C 2 .( −C 2 + nC1 ) = 0 C 2 = nC1
n[m(1 − x) − C3 ] = mx − nC3 mn − mnx − nC 3 = mx − nC 3
C
x
mx
=
= R
1 − x m(1 − x) C M
Phương pháp thực nghiệm: Chuẩn bị một dãy các dung dịch có x biến thiên từ 0 đến 1 với các tổng nồng
độ m khác nhau. Tiến hành đo mật độ quang các dung dịch, xây dựng đồ thị sự phụ thuộc của mật độ quang
vào x/(1-x). Tại điểm cực đại chính là tỉ lệ tạo phức giữa M và R.
Đồ thị:
n(1 − x) = x n =
Giới hạn áp dụng:
Áp dụng cho các trường hợp tạo một phức bền, các cấu tử M, R không bị phân li, không bị thủy phân và
không tạo các hợp chất polime. Kết quả chính xác cho các phức có tỉ lệ M:R=1:1; 1:2 và 1:3; khơng nên áp
dụng cho các phức có tỉ lệ cao. Nên thực nghiệm ở nhiều tổng nồng độ khác nhau và ở các bước sóng khác
nhau trong điều kiện cố định pH, lực ion để tăng độ tin cậy của kết quả thực nghiệm.
NỖ LỰC RỒI CẬY TRÔNG ….. LONGGLE.NET
5
CHUYÊN ĐỀ PHÂN TÍCH TRẮC QUANG
HỆ THỐNG BÀI TẬP VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO QUANG
Dạng 1: Một số bài tập đơn giản
Bài 1: Độ truyền quang của dung dịch KMnO4 với nồng độ 4,48 g / ml được đo trong cuvet có bề dày 1
cm ở 520 nm bằng 0,309. Hãy tính hệ số hấp thụ phân tử của chất này.
Bài 2: Hệ số hấp thụ phân tử gam của phức Bitmut (III) với thioure bằng 9,3.103 l.cm-1.mol-1 ở 470 nm.
a. Mật độ quang của một dung dịch phức có nồng độ 6,2.10-5 M được đo ở 470 nm trong cuvet có bề dày 1
cm là bao nhiêu?
b. Độ truyền quang của dung dịch này là bao nhiêu?
c. Nồng độ của phức trong dung dịch để mật độ quang bằng giá trị đã tìm được trong phần a ở 470 nm và
bề dày của lớp 5,00 cm là bao nhiêu?
Bài 3: Hệ số hấp thụ phân tử của phức FeSCN2+ ở 580 nm (trong cực đại hấp thụ) bằng 7.103 l.cm-1.mol-1.
Hãy tính:
a. Mật độ quang một dung dịch 2,50.10-5M của phức được đo ở 580 nm trong cuvet có bề dày 1,00 cm.
b. Mật độ quang của dung dịch với nồng độ lớn hơn 2 lần trong phần a.
c. Độ truyền quang của dung dịch với nồng độ có chỉ ra trong phần a, b.
d. Mật độ quang của dung dịch với độ truyền quang bé hơn hai lần độ truyền quang của dung dịch trong
phần a.
Bài 4: Người ta thêm một lượng thừa KSCN vào 25,0 ml dung dịch chứa 3,8 g / ml sắt (III) và pha loãng
cho đến thể tích cuối cùng là 50,0 ml. Mật độ quang của dung dịch nhận được được đo ở 580 nm trong
cuvet có bề dày 2,5cm là bao nhiêu? Biết hệ số hấp thụ phân tử của phức bằng 7.103 l.cm-1.mol-1.
Bài 5: Trong phương pháp đo quang, để giảm cường độ dịng sáng sau khi đi qua dung
dịch có nồng độ 7,9.10-5 M xuống 10 lần thì chiều dày của cuvet chứa dung dịch là bao nhiêu? Biết rằng hệ
số hấp thụ phân tử =6300 l.mol-1cm-1.
Bài 6: Định lượng Fe3+ trong nước bằng phương pháp trắc quang, thuốc thử KSCN, mơi trường HNO3
(pH=1-2). Phức tạo thành có màu đỏ, hấp thụ ở =480 nm với =6300 l.mol-1.cm-1. Tính nồng độ mol của
Fe3+ khi phức tạo thành có độ hấp thụ A=0,45 dùng cuvet đo có l = 1 cm.
Bài 7: Để xác định hàm lượng sắt tổng trong mẫu nước sông người ta tiến hành xây dựng đường chuẩn như
sau:
Bình định mức 50 ml
1
2
3
4
5
V (ml) dung dịch Fe chuẩn (10 mg/l) 1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
Xác định nồng độ của dãy chuẩn.
Bài 8: Một hợp chất có khối lượng phân tử 280 hấp thụ 65% tia bức xạ ở một bước sóng xác định trong
cuvet có bề dày 2 cm chứa dung dịch 15,0 µg/ml. Hãy tính hệ số hấp thụ mol phân tử của hợp chất đó.
Bài 9: Titan phản ứng với hiđropeoxit trong dung dịch H2SO4 1M hình thành phức màu. Nếu dung dịch
2,00.10-5M hấp thụ 31,5% tia bức xạ ở bước sóng 415 nm. Tính giá trị mật độ quang và độ truyền quang
của dung dịch có nồng độ 6,00.10-5M.
Bài 10: Nồng độ của Fe3+ và Cu2+ trong hỗn hợp có thể xác định bằng cách cho phản ứng với
hexacyanoruthenate (II), Ru(CN)64− , tạo phức với Fe3+ màu purpleblue ( max = 550 nm ), và màu pale green
với Cu2+ ( max = 396 nm ). Độ hấp thụ phân tử gam được cho trong bảng sau:
Fe3+
Cu2+
550
396
9970
34
84
856
NỖ LỰC RỒI CẬY TRÔNG ….. LONGGLE.NET
6
CHUYÊN ĐỀ PHÂN TÍCH TRẮC QUANG
Khi mẫu chứa đồng thời Fe3+ và Cu2+ được đo với cuvet có l=1,00cm. Mật độ hấp thụ đo được ở 550 nm
là 0,183 và ở 396 nm là 0,109. Tính nồng độ CM của từng ion trong mẫu?
Bài 11: Anilin phản ứng với axit picric tạo thành hợp chất dẫn xuất có độ hấp thụ 134 cm -1gam-1L ở 359
nm.Với cuvet có bề dày 1 cm, hãy tính mật độ quang của dung dịch 1,0.10-4 M sản phẩm phản ứng trên.
Bài 12: Dược phẩm Tolbutamine (khối lượng mol 270) có hệ số hấp thụ mol phân tử 703 lit.mol-1.cm-1 ở
262 nm. Một viên nén được hịa tan trong nước và pha lỗng thành 2 lít. Nếu dung dịch này có mật độ
quang trong vùng UV ở 262 nm là 0,687 trong cuvet 1cm. Có bao nhiêu gam Tolbutamine trong một viên
nén.
Bài 13: Amin hình thành muối với axit picric (trinitrophenol). Các amin picrat hấp thụ cực đại ở 359 nm
với hệ số hấp thụ mol phân tử 1,25.104. Lấy 0,200 gam một mẫu anilin hòa tan trong 500 ml H2O. Lấy
25,00 ml dung dịch này cho phản ứng với axit picric trong bình định mức 250 ml và định mức bằng nước
đến vạch. Lấy 10,00 ml dung dịch thu được đem pha loãng thành 100,00 ml và đem đo mật độ quang. Nếu
mật độ quang đo được ở 359 nm trong cuvet 1 cm là 0,425. Tính % anilin nguyên chất trong mẫu.
Bài 14: Hòa tan axit yếu trong dung dịch đệm pH = 8,8 (pH khơng đổi sau khi hịa tan HA), thu được dung
dịch X có tổng nồng độ ban đầu của HA là 0,02M. Chiếu một chùm sáng đơn sắc có bước sóng qua dung
dịch X trong cuvet có bề dày lớp dung dịch là 1 cm thì có 60% cường độ chùm sáng tới bị hấp thụ. Biết
−1
−1
rằng chỉ có ion A- hấp thụ ánh sáng tại bước sóng với hệ số hấp thụ mol phân tử là = 21L.mol cm .
Tính giá trị hằng số Ka của axit HA.
Bài 15: Chiếu một chùm tia đơn sắc(có bước sóng xác định) qua dung dịch mẫu chất nghiên cứu thì
I
cường độ của tia sáng tới I0 giảm đi chỉ còn I. Tỉ số T =
được gọi là độ truyền quang. T phụ thuộc vào
I0
nồng độ mol C(mol.L-1) của chất hấp thụ ánh sáng trong dung dịch, chiều dày lớp dung dịch l (cm) và hệ
số hấp thụ mol 𝜀 (L.mol-1.cm-1) đặc trưng cho bản chất của chất hấp thụ (định luật Lambert-Beer):
− lg T = lC
Để xác định giá trị Ka của một axit hữu cơ yếu HA, người ta đo độ truyền qua của một chùm tai đơn sắc
(tại bước sóng xác định) với dung dịch axit HA 0,05M đựng trong thiết bị đo với chiều dày lớp dung
dịch l= 1cm. Kết quả cho thấy 70% tia sáng tới bị hấp thụ. Giả thiết, chỉ có anion A- hấp thụ tia đơn sắc tại
bước sóng này và hệ số hấp thụ mol 𝜀 cảu A- là 600 L.mol-1.cm-1. Tính giá trị Ka của HA trong điều kiện
thí nghiệm.
Bài 16: Thuốc thử EDTA có thể tạo phức màu với nhiều ion kim loại. Do vậy, ta có thể xác định hàm lượng
các ion kim loại bằng phương pháp quang học. Hệ số hấp thụ mol phân tử của các phức của các kim loại
Cu2+; Co2+; và Ni2+ với EDTA tại 3 bước sóng lần lượt như trong bảng sau:
Phức của 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 trên hãy tính nồng độ của ion Cu , Co và ion Ni trong dung dịch có độ hấp thụ quang là A1=
0,423 tại bước sóng 732,0 nm; A2= 0,184 tại bước sóng 462,9 nm và A3 = 0,291 tại bước sóng 378,7 nm.
Biết rằng bề dày lớp dung dịch trong cuvet là 1,0 nm cho tất cả các phép đo, coi toàn bộ ion kim loại đều
tạo phức.
Bài 17: Cho 5,0 ml dung dịch chuẩn chứa 0,0985 g/l mangan đã được oxi hóa thành MnO −4 vào bình định
mức 50,0 ml rồi pha loãng đến vạch định mức bằng nước cất. Đo mật độ quang A của dung dịch bằng cuvet
có bề dày 1,0 cm ở bước sóng =525 nm được A1=0,271.
NỖ LỰC RỒI CẬY TRÔNG ….. LONGGLE.NET
7
CHUN ĐỀ PHÂN TÍCH TRẮC QUANG
Hịa tan hết 0,922 gam thép chứa mangan trong axit rồi pha loãng thành 200,0 mL. Cho KIO4 vào 50,0 ml
dung dịch thu được để oxi hóa hồn tồn mangan thành MnO −4 , rồi pha loãng thành 100,0 ml. Đo mật độ
quang của dung dịch với cuvet 1,0 cm ở bước sóng 525 nm, được A2=0,668.
Tính phần trăm khối lượng của Mn trong thép, biết rằng trong khoảng nồng độ nghiên cứu thì định luật
Lembert-Beer được thỏa mãn.
Bài 18: Để xác định nồng độ của CH3COOH trong dung dịch X, người ta tiến hành thí nghiệm sau: thêm
vài giọt dung dịch chỉ 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 được dung dịch Y. Tiến hành đo mật độ quang của dung dịch Y tại hai bước sóng
1 = 490 nm và 2 = 625 nm . Kết quả, giá trị mật độ quang A tại hai bước sóng tương ứng là 0,129 và
0,174. Cho biết, hệ số hấp thụ mol phân tử của các dạng của metyl da cam tại 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 của dung dịch Y.
b. Tính nồng độ của CH3COOH trong dung dịch X.
Cho biết metyl da cam có pKa= 4,535; CH3COOH có pKa= 4,760.
Bài 19: Để xác định hằng số cân bằng của phản ứng:
2CrO 24− + 2H + → Cr2O72− + H 2O K
Người ta tiến hành đo độ hấp thụ quang của các ion CrO24− ; Cr2 O 72− tại bước sóng 345 nm. Sử dụng định
luật Lambert-Beer để tính nồng độ của các ion trong dung dịch.
Tiến hành các thí nghiệm như sau:
Thí nghiệm 1: Hịa tan 2.10-4 mol K2Cr2O7 vào nước rồi điều chỉnh pH, thu được 1 lít dung dịch có pH=1,0.
Mật độ quang đo được là A1=0,214.
Thí nghiệm 2: Hịa tan 2.10-4 mol K2Cr2O7 vào nước rồi điều chỉnh pH, thu được 1 lít dung dịch có pH=12,0.
Mật độ quang đo được là A2= 0,736.
Thí nghiệm 3: Hòa tan 4.10-4 mol K2Cr2O7 vào nước rồi điều chỉnh pH, thu được 1 lít dung dịch có pH=5,6.
Mật độ quang đo được là A3=0,827.
Tính hằng số cân bằng K của phản ứng trên.
Bài 20: Đề xác định hàm lượng mangan và crom trong mẫu thép, ta có thể dùng phương pháp quang phổ.
Ion MnO −4 và ion Cr2 O 72− (trong dung dịch H2SO4 1M) lần lượt hấp thụ ánh sáng tại bước sóng 440 và 545
nm. Tại các bước sóng này, hệ số hấp thụ mol phân tử của MnO −4 là 1 = 95 L.mol−1cm −1 và
2 = 2350 L.mol−1cm −1 , còn hệ số hấp thụ mol phân tử của Cr2 O 72− lần lượt là 3 = 370 L.mol−1cm −1 và
4 = 11L.mol−1cm −1 . Hịa tan hồn tồn 1,374 gam một mẫu thép chứa Mn và Cr và chuyển hoàn toàn 2
nguyên tố này ở dạng MnO −4 và Cr2 O 72− . Dung dịch được pha loãng bằng dung dịch H2SO4 1M, thu được
100 ml dung dịch. Độ truyền quang T của dung dịch được đo ở bước sóng 440 nm và 545 nm, sử dụng
cuvet có bề dày lớp dung dịch đo là 1 cm với đường nền là dung dịch H2SO4 1M. Kết quả, độ truyền quang
lần lượt là T1=0,335 (đo ở bước sóng 440 nm) và T2=0,166 9đo ở bước sóng 545 nm). Biết rằng, trong
khoảng nồng độ nghiên cứu của 2 ion thì mật độ hấp thụ quang A tuân theo định luật Lambert-beer và ion
Fe3+ trong dung dịch không ảnh hưởng tới kết quả phép đo.
Từ kết quả thí nghiệm, hãy tính % khối lượng của Mn và Cr trong mẫu thép nói trên (Cho biết Cr=52;
Mn=55).
NỖ LỰC RỒI CẬY TRÔNG ….. LONGGLE.NET
8
CHUYÊN ĐỀ PHÂN TÍCH TRẮC QUANG
Bài 21: Một phương pháp đơn giản để đo nồng độ của ozon trong khí quyển mặt đất được tiến hành như
sau. Cho bọt không khí đi qua dung dịch nước đã axit hóa có chứa iot và ozon trong khí quyển sẽ oxi hóa
iotdua thành triiodua theo phản ứng chưa cân bằng sau:
O3(k) + I-(dd) + H+(dd) → I3- (dd) + O2(k) + H2O (1)
Sau khi phản ứng kết thúc, nồng độ triiodua được xác định bằng máy đo quang phổ UV-Vis tại 254 nm.
Tiến hành thí nghiệm như sau: Sục bọt khơng khí trong 30 phút vào 10mL dung dịch nước chứa KI dư tại
điều kiện khí quyển như sau: áp suất = 750 torr, nhiệt độ 298K, tốc độ dòng = 250 mL.phút -1. Độ hấp thụ
của dung dịch I3- tạo thành đo được trong tế bào có độ dày l = 1,1 cm khi sử dụng một máy trắc quang có
trang bị tế bào quang điện. Điện trở của tế bào quang điện tỷ lệ nghịch với cường độ của ánh sáng. Trị số
điện trở (của tế bào quang điện) khi bị chiếu bới chùm sáng đi qua cuvet trống và qua cuvet chứa mẫu hòa
tan là 12,1 k và 19,4 k . Hệ số hấp thụ mol của I3- hòa tan được xác định là = 2, 4.105 M −1.cm−1
a. Tính số mol ozon trong mẫu trong khơng khí.
b. Giả thiết rằng các khí được sử dụng là khí lý tưởng. Tính nồng độ theo ppb của ozon có mặt trong mẫu
khơng khí.
Bài 22: Độ hấp thụ riêng của phân tử chất A ở λmax = 279,1 nm là ε = 1,48.103 (L/mol.cm), trong khi đó,
dạng proton hố của A lại khơng hấp thụ ánh sáng có bước sóng trên. Độ truyền quang của một dung dịch
chứa chất A với nồng độ 2.10-4 M trong cuvet dày 2,0 cm ở 279,1 nm bằng 0,82. Tính giá trị pH của dung
dịch này. Biết hằng số bazơ của A là pKb = 9,2.
Bài 23: Hệ số hấp thụ mol phân tử của các cấu tử tại các bước sóng tương ứng được được ra trong 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 bằng cách hồ tan 4,0010–4 mol K2Cr2O7 vào nước trong bình định mức 1 lít, sau đó
định mức bằng dung dịch đệm cho tới vạch định mức, biết pH của các dung dịch thu được là 5,60. Hãy tính
độ hấp thụ quang khi đo dung dịch bằng cuvet có bề dày 1 cm tại các bước sóng tương ứng là:
a) 345 nm.
b) 370 nm.
c) 400 nm.
Biết rằng, tại các bước sóng trên, các cấu tử khác không hấp thụ ánh sáng.
Cho cân bằng xảy ra trong dung dịch nước như sau:
2CrO42– + 2H+ ⇌ Cr2O72– + H2O
K1 = 4,361014
CrO42– + H+ ⇌ HCrO4−
K2 = 3,16106
Bài 24: Trong một cơng trình người ta thông báo về phép xác định đồng thời coban và niken dựa trên sự
hấp thụ các phức quinolinat tương ứng. Trong cực đại hấp thụ các hệ số hấp thụ phân tử bằng:
Độ dài sóng , nm
365
700
3529
428,9
Co
Ni
3228
0,00
Dựa trên các dữ kiện thực nghiệm đã dẫn ra dưới đây, hãy tính nồng độ của niken và coban trong các dung
dịch sau
NỖ LỰC RỒI CẬY TRÔNG ….. LONGGLE.NET
9
CHUYÊN ĐỀ PHÂN TÍCH TRẮC QUANG
Dung dịch Mật độ quang (cuvet l=1,00 cm)
ở 365 nm
ở 700 nm
1
0,724
0,0710
2
0,614
0,0744
3
0,693
0,0460
Bài 25: Dưới đây dẫn ra các giá trị hệ số hấp thụ phân tử của các phức của Niken và coban với 2,3quinonxalinđithiol ở các 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 và sau đó pha lỗng đến 50,00 ml. Từ một phần dung dịch (25 ml) người
ta loại trừ các chất cản trở. Sau ki thêm 2,3-quinonxalinđithiol người ta đưa thể tích đến 50,00 ml . Mật độ
quang của dung dịch thu được trong cuvet có bề dày 1,00 cm bằng 0,446 ở 510 nm và 0,326 ở 656 nm. Hãy
tính hàm lượng phần trăm của coban và niken trong đất.
Dạng 2: Xác định nồng độ bằng phương pháp đường chuẩn
Bài 1: Để xác định hàm lượng sắt tổng trong mẫu nước sông người ta tiến hành xây dựng đường chuẩn, đo
mật độ quang A và thu được kết quả như sau:
STT
1
2
3
4
5
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 của một dung dịch màu cho kết quả:
Mẫu
0
1
2
3
4
CN
0
0,1
0,15
0,2
0,25
A
0
0,246
0,361
0,512
0,819
Nếu mẫu phân tích có A=0,672 thì nồng độ dung dịch là bao nhiêu?
Bài 3: Xác định hàm lượng Bimut tạo phức màu với lượng dư thioure trong điều kiện thích hợp tại 470 nm,
cuvet có l= 1 cm.
C (ppm)
0,2
0,5
1,0
1,5
2
Cx
A
0,2
0,37
0,64
0,93
1,22
0,76
Bài 4: Photpho trong nước tiểu có thể xác định được bằng việc xử lí với Mo(IV) sau đó khử thành phức
phosphomolypdo với axit aminoaphtholsulfonic có màu xanh molipden. Hợp chất này hấp thụ cực đại ở
690 nm. Một bệnh nhân bài tiết 1270 ml nước tiểu trong 24 giờ, và pH của nước tiểu là 6,5. Lấy 1,00 ml
nước tiểu xử lí với thuốc thử molipdat và axit aminoaphtholsulfonic sau đó pha lỗng thành 50,00 ml. Một
dãy photphat tiêu chuẩn được chuẩn bị tương tự. Kết quả đo mật độ quang của các dung dịch so với mẫu
trắng thu được như 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 do người bệnh bài tiết ra trong một ngày.
b. Tính nồng độ photphat (mmol/lit) trong nước tiểu
c. Tính tỉ lệ của HPO 24− so với H 2 PO4− trong mẫu.
Bài 5: Sắt (II) được định lượng trắc quang bằng phản ứng với 1,10-phenanthroline tạo thành sản phẩm phức
hấp thụ mạnh ở 510 nm. Dung dịch gốc chuẩn Fe(II) được chuẩn bị từ việc hịa tan 0,0702 gam
NỖ LỰC RỒI CẬY TRƠNG ….. LONGGLE.NET
10
CHUN ĐỀ PHÂN TÍCH TRẮC QUANG
Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O trong một lít nước có thêm 2,5 ml dung dịch H2SO4. Dãy dung dịch chuẩn được
chuẩn bị bằng cách chuyển 1,00; 2,00; 5,00 và 10,00 ml dung dịch gốc vào bình 100 ml thêm vào đó lượng
dư hidroxylammoni clorua để khử hết sắt (III) thành sắt (II), thêm tiếp dung dịch 1,10-phenantroline và
định mức bằng nước. Mẫu được cho vào bình 100 ml và được xử lí tương tự. Mẫu trắng được chuẩn bị như
trên nhưng khơng có mặt sắt. Kết quả đo quang thu được ở 510 nm so với mẫu trắng:
Dung dịch
DD chuẩn 1
DD chuẩn 2
DD chuẩn 3
DD chuẩn 4
Mẫu
Mật độ quang
0,081
0,171
0,432
0,857
0,463
Tính số mg sắt có trong mẫu.
Bài 6: Hobbins tiến hành thực nghiệm cho phép phân tích hàm lượng phosphorus bằng phương pháp AAS.
Kết quả thu được như sau:
ppm P
2130
4260
6400
8530
Abs
0,048
0,111
0,173
0,230
Hãy xác định độ tinh khiết của Na2HPO4 biết khi hòa tan 2,469 gam mẫu vào nước và định mức thành 100
ml. Giá trị mật độ quang của mẫu đo được là 0,135.
Bài 7: Bonert và Pohl xác định hàm lượng một số kim loại trong nước thải với 200 ml HNO3 đặc, thêm 1
ml H2O2 27% và đun sôi trong 30 phút. Dung dịch thu được pha loãng thành 500 ml, lọc và phân tích bằng
phương pháp AAS. Kết quả cho trên bảng:
DD
Blank
DD1
DD2
DD3
DD4
Mẫu
ppm Cu
0
0,200
0,500
1,000
2,000
Abs
0,007
0,014
0,036
0,072
0,146
0,027
Hãy xác định hàm lượng của Cu trong mẫu nước.
Bài 8: Nồng độ của Cr được xác định bằng cách axit hóa 200 ml dung dịch nước thải với 20 ml HNO3 đặc,
thêm 2 gam Na2SO3 và đun sôi trong 30 phút. Cr được tách bằng cách thêm 20 ml NH3 kết tủa được lọc,
tách, rửa và chuyển vào cốc, thêm 10 ml hỗn hợp HNO3 và HCl, sau làm khơ dung dịch thu được phần rắn,
đem hịa tan vào 5 ml dung dịch HCl, pha loãng thành 50 ml trong bình định mức.
Mật độ quang của phổ AAS đo cho các dung dịch trên bảng sau:
Dung dịch
Mẫu trắng
Mẫu
Thêm chuẩn 1 Thêm chuẩn 2 Thêm chuẩn 3
Ppm Cr thêm
0
0,200
0,500
1,000
Abs
0,001
0,045
0,083
0,118
0,192
Bài 9: Nồng độ của Na trong thực vật có thể được xác định bằng phương pháp quang phổ phát xạ ngọn lửa.
Các mẫu phân tích được chuẩn bị bằng cách nghiền mịn, đồng nhất và làm khô ở 103oC. Cân khoảng 4 gam
mẫu chuyển vào nồi thạch anh và nung nóng trong lị ở 550oC trong vài giờ. Sau đó làm lạnh đến nhiệt độ
phịng, phần tro được tẩm bằng 2mL của 1:1 HNO3 và làm bay hơi đến khơ sau đó hịa tan trong 10 mL
của dung dịch HNO3 1:9, lọc và pha lỗng đến 50mL trong bình định mức. Các dữ liệu thực nghiệm thu
được dưới đây để xác định hàm lượng Na trong 4,0264 gam mẫu cành cây sồi:
ppm Na
A
Mẫu trắng
0
0
Dung dịch 1
2
90,3
Dung dịch 2
4
181
Dung dịch 3
6
272
Dung dịch 4
8
363
Dung dịch 5
10
448
Mẫu phân tích
238
NỖ LỰC RỒI CẬY TRÔNG ….. LONGGLE.NET
11
CHUYÊN ĐỀ PHÂN TÍCH TRẮC QUANG
Bài 10: Hàm lượng của axit axetylsalixilic (C9H8O4) trong viên nén aspirin có thể xác định bằng phương
pháp phân li thành ion salixilat (C7H5O3-) và việc xác định nồng độ của ion salixilat bằng phương pháp phổ
huỳnh quang. Dung dịch chuẩn được chuẩn bị bằng cách cân 0,0774 gam axit salixilic (C7H6O3) hòa tan
vào nước cất trong bình định mức 1,0 lít và định mức đến vạch bằng nước cất. Đường chuẩn được chuẩn
bị bằng cách lấy các thể tích 0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0 và 10 ml dung dịch chuẩn vào các bình định mức 100 mL
chứa sẵn 2,0 ml NaOH 4,0M và định mức đến vạch bằng nước cất. Cường độ phát huỳnh quang của các
dung dịch được đo với bước sóng kích thích 310 nm và bước sóng phát huỳnh quang là 400 nm, kết quả
cho dưới bảng sau:
Thể tích dung dịch chuẩn đã lấy (mL)
0
2,0
4,0
6,0
8,0
10
Cường độ phát xạ
0
3,02
5,98
9,18
12,13
14,96
Hịa tan hồn tồn 0,1013 gam bột mịn từ viên nén aspirin trong nước, lọc và pha lỗng thành 1 lít dung
dịch. 10,0 mL dung dịch này chuyển vào bình đinh mức 100 mL chứa sẵn 2,0 mL NaOH 4M, sau đó định
mức đến vạch. Cường độ phát huỳnh quang của dung dịch này đo được là 8,69. Thành phần phần trăm theo
khối lượng axit axetylsalixilic trong viên nén aspirin là bao nhiêu?
Bài 11: Cường độ phát lân quang của các dung dịch chứa benzo[a]pyrene
Nồng độ molar của benzo[a]pyrene
0
1.10-5
3.10-5
6.10-5
1.10-4
Cường độ phát lân quang
0
0,98
3,22
6,25
10,21
Nồng độ của benzo[a]pyrene trong mẫu khi cường độ phát lân quang của dung dịch này là 4,97 là bao
nhiêu?
Bài 12: Brown và Lin báo cáo một phương pháp định lượng metanol dựa trên ảnh hưởng của nó đến quang
phổ vùng nhìn thấy của methylene blue. Khi khơng có mặt metanol, phổ vùng nhìn thấy của methylene
blue có hai dải trung tâm hấp thụ đáng chú ý ở 610 nm và 663 nm tương ứng theo dạng monome và đime.
Khi khơng có mặt metanol, cường độ hấp thụ của dạng đime tăng lên và của dạng monome giảm đi. Đối
với nồng độ của metanol trong khoảng từ 0 đến 30% v/v, tỉ số độ hấp thụ quang ở 663 nm A663, so với ở
610 nm A610 phụ thuộc tuyến tính vào nồng độ của metanol. Sử dụng dữ liệu thực nghiệm sau để xác định
%v/v metanol trong mẫu khi đo độ hấp thụ quang trong mẫu A610= 0,75 và A663=1,07.
%Metanol v/v 0
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 bằng phương pháp thêm chuẩn
Bài 1: Để xác định Mn trong thép người ta hòa tan 0,2150 gam thép trong axit HNO3, oxi hóa Mn(II)
thành MnO4-, thêm nước tới vạch định mức 100,0 mL được dung dịch B.
- Lấy 5,00 mL dung dịch B cho vào bình định mức 25,00 mL rồi thêm nước tới vạch, đo độ hấp thụ quang
của dung dịch ở λ = 490 nm với cuvet có bề dày l = 2,00 cm được A = 0,325.
- Lấy 5,00 mL dung dịch B cho vào bình định mức 25,00 mL rồi thêm 1,00 mL dung dịch KMnO4
có nồng độ 0,0158 g/mL, định mức tới vạch, đo độ hấp thụ quang của dung dịch ở cùng điều kiện với phép
đo trên thì được A = 0,610.
Tính hàm lượng % của Mn trong thép và hệ số hấp thụ mol của dung dịch KMnO4.
Bài 2: Lấy 20,00 ml dung dịch mẫu có chứa sắt cho tạo phức với thuốc thử thích hợp rồi pha loãng thành
50,00 ml dung dịch đo. Đo độ hấp thụ của dung dịch ở =510 nm được giá trị A=0,225 (sử dụng cuvet có
l=1 cm)
Lấy 20,00 ml dung dịch mẫu chứa sắt khác, thêm vào 4 ml dung dịch sắt chuẩn 10 mg Fe/L cho tạo phức
với thuốc thử thích hợp rồi pha lỗng thành 50,00 mL dung dịch đo. Đo độ hấp thụ của dung dịch ở =510
nm được giá trị A =0,358. Tính nồng độ ppm của dung dịch mẫu sắt ban đầu.
NỖ LỰC RỒI CẬY TRÔNG ….. LONGGLE.NET
12
CHUYÊN ĐỀ PHÂN TÍCH TRẮC QUANG
Bài 3: 4,97 gam dầu mỏ được xử lí theo phương pháp thấm ướt và pha lỗng cho đến 500 ml trong bình
định mức. Người ta tiến hành xác định coban trong các điều kiện sau:
Thể tích mẫu đã Co(II)
Thuốc thử
H2O
Mật độ quang
pha lỗng, ml
3 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 rằng các dung dịch phức chelat của Co(II)-ligan tuân theo định luật Bia, hãy tính hàm lượng
% của coban trong mẫu ban đầu.
Bài 4: Để xác định hàm lượng Fe(III) trong dung dịch X, người ta dùng thuốc thử là axit sulfosalisilic để
tạo phức màu với Fe (III). Tiến hành thí nghiệm như sau:
TN1: Lấy 5,0 ml dung dịch X trên rồi 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 được A1=0,550.
TN2: Nếu như cũng lấy 5,0 ml dung dịch X như trên, cho thêm vào 0,15 mg Fe (III), rồi 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 quả A2=0,850.
Biết rằng cả hai dung dịch trong hai thí nghiệm đều được chuẩn bị giống hệt nhau, đo cùng bước sóng và
cuvet đo có độ dày như nhau. Trong khoảng nồng độ nghiên cứu thì định luật Lambert-Beer được thỏa mãn.
Tính nồng độ của Fe(III) trong dung dịch X theo đơn vị mg/l.
Bài 5: Cân 2,1500 gam quặng chứa niken, hòa tan trong axit và định mức thành 250 ml. Lấy chính xác
10,00 ml dung dịch vừa pha, thêm thuốc thử Dimetylglyoxim (H2Dim) và natriaxetat để tạo phức hồn tồn,
định mức vào bình 100 ml (gọi là dd A). Để xác định hàm lượng niken, người ta dùng phương pháp quang
phổ vi sai như 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 và thêm 2,00 ml dd chuẩn Ni 2+ 2,00.10-3 M.
Cả 3 dung dịch trên được pha chế ở những điều kiện giống nhau và được định mức trong bỡnh 25 ml. Sau
đú đo mật độ quang của dung dịch 2 và 3 so với dung dịch 1 ở bước sóng như nhau trong cuvet có bề dày l
=1,0 cm được giá trị như sau: A2/1= 0,450 ; A3/1= 0,820.
1. Tính hàm lượng % niken trong mẫu phân tích. Cho Ni = 58,70.
2. Xác định hệ số hấp thụ phân tử mol
của phức Ni(HDim)2 .
Bài 6: Hịa tan hồn tồn 0,0429 gam một mẫu thép bằng axit và chuyển hết lượng Fe có trong mẫu thành
Fe3+, loại bỏ tạp chất trơ, rồi định mức thành 1,0 lít dung dịch A. Tiến hành 2 thí nghiệm sau:
TN1: Lấy 10,00 mL A, thêm axit sunfosalixilic (H2SSal) dư và thêm NH3 đến pH = 10, rồi định mức
thành 25,00 mL. Đo quang dung dịch thu được (với dung dịch so sánh) ở λmax = 510 nm được giá trị A1
= 0,579.
TN2: Lấy 10,00 mL A, thêm 1,00 mL dung dịch Fe3+ chuẩn 5.10-3M vào rồi cho tạo phức màu
tương tự như TN1, cuối cùng định mức thành 25,00 mL dung dịch B. Đo quang dung dịch B thu được giá
trị A2 = 0,965. Hãy:
a. Đề xuất thành phần cho dung dịch so sánh (phơng).
b. Tính % khối lượng Fe trong mẫu thép đã cho.
c. Tính ε của phức sắt. Biết trong cả hai thí nghiệm đều được đo trong cuvet 1,00 cm.
d. Pha loãng 25,00 mL B bằng nước cất đến thể tích 250,0 mL. Tính độ hấp thụ quang của dung dịch thu
được nếu đo trong cuvet có bề dày l = 10,0 cm.
NỖ LỰC RỒI CẬY TRÔNG ….. LONGGLE.NET
13
CHUYÊN ĐỀ PHÂN TÍCH TRẮC QUANG
Biết : Trong điều kiện trên, phức tạo thành là Fe(SSal)33-có hằng số bền điều kiện là lgβ3 = 17,0.
Dung dịch B có nồng độ thuốc thử dư là 0,02M.
Các cấu tử H2SSal và NH3 không hấp thụ bức xạ ở λ = 510 nm. MFe = 56 g.mol-1.
Bài 7: Để xác định hàm lượng Ni (II) trong 100 mL dung dịch mẫu phân tích (dung dịch A) người ta
dùng thuốc thử là đimetyl glyoxim (H2Dim) trong đệm axetat (pH = 5). Các thí nghiệm được tiến
hành như sau:
- Lấy 10,00 mL dung dịch A, thêm dư H2Dim và đệm axetat, rồi định mức thành 25 mL, độ hấp thụ quang
đo được là 0,550.
- Lấy 10,00 mL dung dịch A, thêm 0,1 mg Ni(II) rồi pha chế trong các điều kiện tương tự thí nghiệm
trên, độ hấp thụ quang đo được là 0,950.
1. Tính khối lượng Ni(II) trong dung dịch A
2. Nếu lấy 5,00 ml dung dịch A rồi tiến hành thí nghiệm trong các điều kiện tương tự các thí nghiệm trên
thì độ truyền quang đo được là bao nhiêu?
Biết các phép đo được thực hiện với cùng bước sóng và cuvet có bề dày như nhau. Ni=58,7
Bài 8: Một mẫu 0,5000 g chứa crom đã được xử lý bằng dung dịch H2SO4 loãng. Các tạp chất khơng hịa
tan được loại bỏ bằng cách lọc và lọc được vơ hiệu hóa bằng NaOH đến dư (pH của dung dịch kiềm). Cho
thêm clo để oxi hóa crom(II). Sau khi lượng clo dư thừa đã được loại bỏ, dung dịch được đặt vào bình thể
tích, kết hợp với 1 mL dung dịch 0,5% diphenylcarbazit.
Trung hoà dung dịch và pha loãng với dung dịch H2SO4 0,1N đến 50,00 mL. Mật độ quang học của dung
dịch cuối cùng là 0,272.
Thực hiện một thí nghiệm tương tự trong các điều kiện giống như trên bằng 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, được đặt
vào bình định mức, kết hợp với 1 mL dung dịch 0,5% diphenylcarbazit, và pha loãng với dung dịch H2SO4
0,1N đến 50,00 mL. Mật độ quang học của dung dịch cuối cùng là 0,354.
a. Viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra trong thí nghiệm này.
b. Tính khối lượng crom trong mẫu khảo nghiệm. Giả định rằng tất cả các thành phần khác của dung dịch
khơng có độ hấp thụ.
Bài 9: Quile và Vernon báo cáo kết quả xác định lượng vết kim loại trong nước biển sử dụng phương pháp
quang phổ hấp thụ nguyên tử dùng lò graphite. Lượng vết kim loại trước tiên được tạo từ phức của chúng
bằng phương pháp đồng kết tủa với Fe3+. 5,00 ml dung dịch Fe3+ nồng độ 2000 ppm được thêm vào 1,00
lít nước biển, điều chỉnh pH đến 9 bằng NH3, kết tủa Fe(OH)3 được để yên qua đêm . Sau khi lọc, rửa kết
tủa Fe(OH)3 và đồng kết tủa của các kim loại được hòa tan trong 2 ml HNO3 đặc và pha lỗng đến 50 ml
trong bình định mức. Để phân tích Mn2+, 1,00 ml mẫu này được pha lỗng thành 100 ml trong bình định
mức. Tiếp theo mẫu được bơm vào lò graphite và tiến hành đo độ hấp thụ quang
Độ hấp thụ quang
2,5 L mẫu+2,5 L dung dịch chuẩn 0 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 trong 1 lít nước biển.
Bài 10: Người ta nung chảy 0,2000 gam quặng chứa Al2O3 và 5 % nước với Na2CO3,. Sau 1 giờ sẽ tạo ra
aluminat natri (NaAlO2), đem hỗn hợp ra cho dung dịch HCl để chuyển aluminat natri hoàn tồn hành thành
dung dịch Al3+ và pha lỗng đến thể tích 200,00 ml trong bình định mức. Để xác định Al3+ người ta tiến
hành như 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 khơng hấp thụ bức xạ điện từ ở
bước sóng đang xét), rồi pha lỗng đến thể tích 50,00 ml, đo mật độ quang được ở bước sóng hấp thụ cực đại
của phức AlR được 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, rồi cũng
pha lỗng đến thể tích 50,00 ml và đo giá trị mật độ quang được: AX+ a= 0,550 (ở cùng bước sóng như
trên).
Hãy viết phương trình phản ứng xảy ra và tính hàm lượng % Al trong mẫu khan. Biết phức tạo thành
theo tỷ lệ 1:1 và cả 2 dung dịch phức trên được pha chế ở cùng điều kiện để Al3+ tham gia tạo phức hoàn
toàn.
Dạng 4: Xác định hằng số phân li của thuốc thử
Bài 1: Axit HIn trong nước phân ly như sau:
HIn (màu 1) H+ + In− (màu 2)
Đo mật độ quang của dung dịch HIn 5,00.10−4 M trong NaOH 0,1 M và trong HCl 0,1 M ở bước sóng 485
nm và 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 của In và HIn ở bước sóng 485 và 625 nm.
b. Tính hằng số phân li axit của HIn, nếu trong dung dịch đệm pH 5,00 chứa một lượng nhỏ chất chỉ thị có
mật độ quang là 0,472 ở 485 nm và 0,351 ở 625 nm
c.Tính pH của một dung dịch chứa một lượng nhỏ chất chỉ thị. Biết mật độ quang là 0,530 ở 485 nm và
0,216 ở 625 nm.
d. Mật độ quang của một dung dịch HIn 2,00.10−4 M tại 485 và 625 nm (cuvet 1,25 cm) là bao nhiêu nếu
dung dịch được đệm ở pH bằng 6,00?
e. Chuẩn độ 25,00 mL dung dịch axit hữu cơ tinh khiết yếu HX với chất chỉ thị là phenolphtalein tới điểm
cuối chuẩn độ thì cần 24,20 mL dung dịch NaOH chuẩn. Khi thêm đúng 12,10 mL dung dịch NaOH vào
25,00 mL dung dịch axit HX, trong dung dịch có một lượng nhỏ chất chỉ thị HIn, mật độ quang đo được là
0,306 ở 485 nm và 0,555 ở 625 nm (cuvet 1,00 cm). Tính pH của dung dịch và Ka cho axit yếu.
Bài 2: Hiện nay, trong các phịng thì nghiệm hiện đại thì pH thường được đo bằng điện cực thủy tinh, các
trường hợp cịn lại thì được đo bằng phương pháp quang học kết hợp với dùng chất chỉ thị. Ví dụ như khi
xác định pH trong mẫu nước biển. Vì hàm lượng muối tan trong nước biển là rất cao dẫn đến sai số hệ thống
rất lớn khi đo pH bằng điện cực thủy tinh. Thymol xanh (M = 466,59 g·mol –1)
là chỉ thị có màu thuộc dạng axit hai lần axit. Nồng độ của dạng không phân li, H 2In có thể bỏ qua ở pH
của nước biển. Ở 298 K, hằng số phân li nấc thứ 2 của thymol xanh, đã được hiệu chỉnh, là K a2 = 10–8.09.
Hệ số hấp thụ phân tử (ελ) của HIn– và In2 – tại hai bước sóng () như trong 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 trong tế bào quang học (cuvet) loại 10,00 cm, kết quả như sau:
Hấp thụ tại bước
Hấp thụ tại bước sóng
sóng 436 nm
596 nm
Mẫu nước biển
0,052
0,023
Mẫu có thêm chỉ thị thymol
0,651
0,882
xanh
NỖ LỰC RỒI CẬY TRÔNG ….. LONGGLE.NET
15
CHUN ĐỀ PHÂN TÍCH TRẮC QUANG
Tính pH của mẫu và nồng độ mol/l của thymol xanh trong mẫu. Vì giá trị Ka2 đã được hiệu chỉnh theo
nồng độ muối, do vậy có thể bỏ qua hệ số hoạt độ (coi như hệ số hoạt độ bằng 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 ra độ hấp thụ quang cịn có tính cộng tính trong dung dịch chứa các cấu tử màu khơng
tương tác hóa học với nhau. Hãy thiết lập cơng thức tính hằng số phân ly của thuốc thử HR và tính hằng
số phân ly của HR biết rằng khi đo mật độ quang ở cùng một bước sóng đối với các dung dịch có tổng nồng
độ thuốc thử như nhau (Co mol/L) và có pH khác nhau. Kết quả thực nghiệm cho dưới đây:
– pH < 2 thì được A1 = 0,016.
– pH = 7,33 được A2 = 0,442.
– pH > 11
được A3 = 0,655.
Bài 4: Dung dịch I, II và III chứa chất chỉ thị pH HIn (KHIn = 4,19.10–4) và một số hoá chất khác như
trong bảng. Độ hấp thụ quang của các dung dịch được đo ở bước sóng 400 nm và dùng cùng 1 cuvet để
đo. Kết quả đưa ra trong bảng sau (cho Ka(CH3COOH) = 1,75.10-5)
Dung dịch I
Dung dịch II
Dung dịch III
Tổng nồng độ của chỉ thị HIn
10-5 M
10-5 M
10-5 M
Nồng độ của 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 của dung dịch III.
b. Mật độ hấp thụ quang đo ở bước sóng 400 nm của dung dịch thu được khi trộn dung dịch II và dung
dịch III với tỉ lệ thể tích 1:1là bao nhiêu?
Dạng 5: Xác định hằng số bền của phức
Bài 1: Hai cấu tử A và B không hấp thụ năng lượng ánh sáng trong vùng khả kiến, nhưng chúng tạo được
hợp chất phức màu AB có khả năng hấp thụ cực đại ở bước sóng 550 nm. Người ta chuẩn bị dung dịch
chứa 10-5 M cấu tử A và 10-2 M cấu tử B rồi đem đo mật độ quang của dung dịch thu được so với nước ở
550 nm thì mật độ quang A= 0,450 với cuvet có bề dày quang học là 2 cm. Khi chuẩn bị dung dịch bằng
cách chuẩn bị trộn hai thể tích tương đương của dung dịch chứa 6.10-5 M A và dung dịch chứa 7.10-5 M
cấu tử B rồi tiến hành đo mật độ quang ở 550 nm so với nước, giá trị mật độ quang do được là A=1,242.
Tính hằng số khơng bền của phức AB. Tính giá trị mật độ quang thu được khi trộn các thể tích bằng nhua
của các dung dịch A, B có nồng độ 1.10-4 M với cuvet 1 cm ở bước sóng 550 nm.
Bài 2: Để xác định hằng số bền tạo phức giữa Fe3+ và SCN−, người ta chuẩn bị dung dịch bằng cách trộn 1
mL dung dịch Fe3+ 2.10−2 M (trong môi trường axit mạnh) với 1 mL dung dịch SCN 2.10−3 M, thu được
dung dịch X. Tiến hành đo mật độ quang của dung dịch X trong cuvet có bề dày 1 cm ở bước sóng thì
giá trị mật độ quang thu được là 0,4897. Nếu pha loãng dung dịch X 10 lần rồi tiến hành đo mật độ quang
của dung dịch sau khi pha loãng với điều kiện đo như trên thì mật độ quang thu được là 0,0272.
a. Xác định hằng số bền tạo phức của FeSCN2+ và hệ số hấp thụ mol phân tử của nó tại bước sóng kể
trên.
b. Mật độ quang của dung dịch tại bước sóng kể trên là bao nhiêu nếu thêm tiếp 2 mL dung dịch SCN
2.10−3 M vào dung dịch X.
Biết rằng, tại bước sóng kể trên thì cả Fe3+ và SCN− đều khơng hấp thụ ánh sáng. Coi sự tạo phức
hydroxo của Fe3+ là không đáng kể trong điều kiện thực nghiệm và chỉ có phức bậc 1 (FeSCN2+) tạo thành).
NỖ LỰC RỒI CẬY TRÔNG ….. LONGGLE.NET
16
CHUN ĐỀ PHÂN TÍCH TRẮC QUANG
Bài 3: Ion Co2+ có thể tạo phức [CoL3]2+ với thuốc thử hữu cơ L. Phức chất hấp thụ ánh sáng cực đại ở
bước sóng 560 nm. Tại bước sóng này, cả ion Co2+ và phối tử L đều không hấp thụ anhs áng. Chuẩn bị hai
dung dịch như 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 của hai dung dịch được đo tại bước sóng 560 nm trong cuvet có bề dày lớp dung dịch là 1,0
cm lần lượt là A1=0,305 và A2=0,630. Giả thiết rằng, toàn bộ ion Co2+ trong dung dịch 1 đều tạo phức và
trong dung dich 2 chỉ có phức [CoL3]2+ được tạo thành.
Hãy tính hằng số bền tạo phức của phức [CoL3]2+ .
Dạng 6: Bài tập tổng hợp
Một nhà hóa học tiến hành phân tích một hợp kim màu trắng bạc gồm kim loại đồng và niken. Ơng
cân 3,1422 gam mẫu và hịa tan hoàn toàn vào dung dịch axit nitric đặc trong 4 giờ trong tủ hút. Pha loãng
dung dịch thu được thành 100,00 ml trong một bình định mức. Trong quá trình hịa tan có một chất khí màu
nâu tạo thành và khơng có sản phẩm khí khác.
a. Viết phương trình hóa học cho phản ứng hòa tan.
Để xác định thành phần của hợp kim: đầu tiên chuẩn bị dung dịch Na2S2O3 bằng cách hịa tan 6 gam
Na2S2O3.5H2O vào 1,0 lít nước. Sau đó cân 0,08590 gam KIO3 hịa tan vào nước pha thành 100,00 ml dung
dịch gốc trong bình định mức. Lấy 10,00 ml dung dịch gốc này thêm vào đó 5 ml dung dịch axit clohydric
20% và 2 gam KI rắn. Chuẩn độ mẫu này bằng dung dịch Na2S2O3. Tiến hành song song các thí nghiệm
tương tự xác định được thể tích dung dịch Na2S2O3 cần để đạt đến điểm tương đương của phản ứng là 10,46
ml.
b. Viết tất cả các phản ứng xảy ra và xác định nồng độ của dung dịch Na2S2O3; nên sử dụng chỉ thị nào
trong phản ứng chuẩn độ?
Khi rửa dụng cụ thì thấy có một lượng kết tủa trắng xuất hiện ở mẫu thứ nhất. Anh ta nhớ rất rõ rằng
anh ta thêm nhiều hơn lượng Na2S2O3 cần thiết so với lượng cần để đạt đến điểm tương đương.
c. Viết phương trình hóa học của phản ứng sinh ra kết tủa.
Thí nghiệm tiếp theo lại dùng dung dịch gốc màu xanh rêu đã chuẩn bị đầu tiên. Lấy 1,000 ml dung
dịch này vào trong bình nón, thêm vào đó 20 ml dung dịch axit acetic 5% và 2 gam KI rắn. Đợi khoảng 5
phút. Dung dịch chuyển sang màu nâu và có kết tủa nhạt màu xuất hiện.
d. Viết phương trình hóa học giải thích sự biến đổi màu của dung dịch và sự xuất hiện kết tủa. Tại sao anh
ta phải đợi? Tại sao lại là một sai lầm nếu như anh ta đợi lâu hơn?
Sau đó, anh ta chuẩn độ mẫu bằng dung dịch Na2S2O3 thu được. Thể tích cần để đạt đến điểm tương
đương là 16,11 ml. Bây giờ anh ta có thể tính được thành phần của mẫu hợp kim.
e. Thành phần phần trăm về khối lượng của mỗi kim loại trong hợp kim là bao nhiêu?
Do là một nhà hóa phân tích giỏi nên ơng ta khơng thoả mãn với kết qủa thu được và cố gắng xác định
thành phần của hợp kim bằng phương pháp complexon. Trong phương pháp này ông ta không quan tâm đến
kết qủa đã thu được bằng 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
đó 20 ml nước và 2 ml dung dịch amoniăc 25%. Dung dịch chuyển sang màu xanh tím đậm.
f.Tiểu phân nào gây ra màu đó? Mục đích của việc thêm amoniăc là gì?
Trong một vài thí nghiệm song song, tính trung bình, thể tích để đạt đến điểm tương đương là 10,21
ml.
NỖ LỰC RỒI CẬY TRÔNG ….. LONGGLE.NET
17
CHUYÊN ĐỀ PHÂN TÍCH TRẮC QUANG
g. Kết quả này liệu có sai lệch so với kết luận trước đó về thành phần của mẫu hợp kim khơng?
Nhà phân tích vẫn chưa thỏa mãn và cũng nghi ngờ rằng ông cân mẫu sai, vì thế ơng lại dùng máy
phân tích trắc quang của phịng thí nghiệm. Phịng thí nghiệm mà ơng đang làm việc là một phịng thí
nghiệm tốt nên ơng dễ dàng tìm thấy, điều chế và chuẩn hóa được dung dịch CuCl2 0.1024 mol/lít và dung
dịch NiCl2 0,1192 mol/lít. Đầu tiên ông đo phổ hấp thụ của dung dịch CuCl2 bằng cách dùng cuvet thạch
anh dày 1,000 –cm và lưu ý đến giá trị độ hấp thụ ở một vài bước sóng mà theo ơng là phù hợp:
λ (nm)
260
395
720
815
A
0,6847
0,0110
0,9294
1,428
Sau đó ơng đo độ hấp thụ của dung dịch NiCl2 ở cùng một bước sóng trong cùng một cuvet:
λ (nm)
260
395
720
815
A
0,0597
0,6695
0,3000
0,1182
Ơng pha loãng 5,000 ml dung dịch xanh rêu ban đầu đến 25,00 ml trong một bình định mức và đo độ
hấp thụ. Ông đọc được giá trị là 1,061 ở 815 nm và 0,1583 ở 395 nm.
h. Tại sao ông phải pha loãng dung dịch. Nếu chỉ dựa vào những kết qủa của phương pháp phân tích trắc
quang thì thành phần của hợp kim như thế nào?
Tiếp theo ông đo độ hấp thụ quang ở 720 nm và nhận được giá trị 0.7405.
i. Giá trị này có phù hợp với những kết luận trước đó khơng?
Cuối cùng ơng chỉnh thiết bị đến 260 nm. Ông rất ngạc nhiên khi đọc được giá trị là 6.000.
j. Ông muốn thấy giá trị bao nhiêu?
Ông quyết định đo độ hấp thụ quang ở bước sóng này trong cuvet thạch anh nhỏ hơn có độ dày 1,00 –
mm nhưng ông vẫn nhận được giá trị là 6.000.
k. Giải thích sự xuất hiện giá trị này và hãy tìm một phương pháp để xác nhận điều đó bằng cách sử dụng
các hóa chất và dụng cụ đã được nhà hóa học của chúng ta sử dụng.
NỖ LỰC RỒI CẬY TRÔNG ….. LONGGLE.NET
18
CHUYÊN ĐỀ PHÂN TÍCH TRẮC QUANG
BÀI TẬP TỰ LUYỆN
−
Câu 1. Cho 5,00 mL một dung dịch chuẩn chứa 0,0985g/L mangan đã được oxi hóa thành M nO 4 vào
bình định mức 50,00mL rồi pha loãng đến vạch định mức. Đo mật độ quang (A) của dung dịch với cuvet
1,00 cm ở bước sóng = 525 nm, được A = 0,271. Hòa tan hết 0,9220 g thép chứa mangan trong axit
rồi pha loãng thành 200,00 mL. Cho KIO4 vào 50,00 mL dung dịch thu được để oxi hóa hồn tồn
−
mangan thành M nO 4 , rồi pha loãng thành 100,00 mL. Đo mật độ quang của dung dịch với cuvet 1,00
cm ở bước sóng = 525 nm, được A = 0,668. Tính phần trăm khối lượng của mangan trong thép. Biết
−
trong khoảng nồng độ M nO 4 nghiên cứu, định luật Lamber-Beer được thỏa mãn.
Xác định MnO− từ dung dịch chuẩn
4
Câu 2. Để xác định pH của dung dịch Y gồm HX 0,135M, NaX 0,05M và NH4Cl 0,065M, tiến hành thí
nghiệm sau: nhỏ vài giọt dung dịch chất chỉ thị HIn (pKa= 4,533) vào dung dịch Y( giả sử thể tích và
pH của dung dịch Y khơng đổi), rồi đo độ hấp thụ quang A của dung dịch thu được trong cuvet có bề
dày lớp dung dịch l= 1cm ở 2 bước song λ1= 490nm và λ2= 625nm (giả sử chỉ có HIn và In- hấp thụ
photon tại 2 bước song này). Kết quả giá trị A tại bước song tương ứng lần lượt là 0,157 và 0,222. Biết
rằng độ hấp thụ quang A của dung dịch tuân theo định luật Lambert- Beer (A= ε.l.C) và có tính chất
cộng tính( A=A1+A2)
Hệ số hấp thụ mol phân tử, ε (l.mol-1.cm-1) của HIn và In- tại các bước sóng 490 nm và 625 nm được cho
trong bảng sau:
ε (HIn) (l.mol-1.cm-1)
ε (In-) (l.mol-1.cm-1)
λ1= 490nm
9,04.102
1,08.102
2
λ2= 625nm
3,52.10
1,65.103
Tính pH của dung dịch Y và hằng số phân li axit Ka của axit HX
Câu 3. Hịa tan hồn tồn 0,0429 gam một mẫu thép bằng axit và chuyển hết lượng Fe có trong mẫu
thành Fe3+, loại bỏ tạp chất trơ, rồi định mức thành 1,0 lít dung dịch A. Tiến hành 2 thí nghiệm sau:
TN1: Lấy 10,00 mL A, thêm axit sunfosalixilic (H2SSal) dư và thêm NH3 đến pH = 10, rồi định mức
thành 25,00 mL. Đo quang dung dịch thu được (với dung dịch so sánh) ở λmax = 510 nm được giá trị A1
= 0,579.
TN2: Lấy 10,00 mL A, thêm 1,00 mL dung dịch Fe3+ chuẩn 5.10-3M vào rồi cho tạo phức màu tương
tự như TN1, cuối cùng định mức thành 25,00 mL dung dịch B. Đo quang dung dịch B thu được giá trị A2
= 0,965. Hãy:
a. Đề xuất thành phần cho dung dịch so sánh (phơng).
b. Tính % khối lượng Fe trong mẫu thép đã cho.
c. Tính ε của phức sắt. Biết trong cả hai thí nghiệm đều được đo trong cuvet 1,00 cm.
d. Pha loãng 25,00 mL B bằng nước cất đến thể tích 250,0 mL. Tính độ hấp thụ quang của dung dịch
thu được nếu đo trong cuvet có bề dày l = 10,0 cm.
Biết : Trong điều kiện trên, phức tạo thành là Fe(SSal)33-có hằng số bền điều kiện là lgβ3 = 17,0. Dung
dịch B có nồng độ thuốc thử dư là 0,02M.
Các cấu tử H2SSal và NH3 không hấp thụ bức xạ ở λ = 510 nm. MFe = 56 g.mol-1.
Câu 4. Hiện nay, để xác định pH thì người ta thường dùng điện cực thuỷ tinh. Tuy nhiên, trong một số
trường hợp, do có nhiều yếu tố ảnh hưởng nên việc xác định pH bằng điện cực thuỷ tinh cho kết quả
khơng chính xác. Trong trường hợp này, ta có thể xác định pH bằng phương pháp đo quang sử dụng chất
chỉ thị axit bazơ. Ví dụ như khi xác định pH trong mẫu nước biển. Vì hàm lượng muối tan trong nước
biển là rất cao dẫn đến sai số hệ thống rất lớn khi đo pH bằng điện cực thủy tinh. Thymol xanh là chỉ thị
có màu thuộc dạng axit hai lần axit. Nồng độ của dạng không phân li, H2In, ở pH của nước biển là rất
nhỏ và có thể bỏ qua. Ở 25oC, hằng số phân li nấc thứ 2 của thymol xanh, đã được hiệu chỉnh, là Ka2 =
10–8,09. Hệ số hấp thụ phân tử (ελ) của HIn– và In2− tại hai bước sóng () như trong 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 trong cuvet có bề dày 10,00 cm, kết quả như sau:
A436
A596
Mẫu nước biển
0,052
0,023
Mẫu có thêm chỉ thị thymol xanh
0,651
0,882
Tính pH của mẫu và nồng độ mol/l của thymol xanh trong mẫu.
Câu 5. Màu sắc của dung dịch Cr(VI) phụ thuộc vào pH, theo cân bằng:
2CrO42- + 2H+ Cr2O72- + H2O
2−
2−
Độ hấp phụ quang (A) được đo ở bước sóng = 345 nm cho 2 ion CrO4 và Cr2O7 ở các giá trị pH
khác nhau. Trong một cuvet chiều dài l = 1 cm, nồng độ ban đầu của ion cromat và pH tương ứng cho các
giá trị độ hấp phụ quang theo bảng sau:
pH
C (mol/l)
A
-4
1
2.10
0,214
-4
12
2.10
0,736
5,6
4.10-4
0,827
Hãy xác định hằng số cân bằng của phản ứng trên
Câu 6. Sự thay đổi màu của metyl da cam phụ thuộc vào sự thay đổi pH theo phương trình sau:
HIn
H+ + InKHIn
(đỏ)
(cam)
Trong bảng sau là độ hấp thụ của metyl da cam khi 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 của HIn và In- ?
3) Tìm khoảng pH chuyển màu của metyl da cam, giả thiết rằng màu nhận biết rõ ràng khi nồng độ của
dạng này gấp 10 lần dạng kia.
4) Tìm nồng độ (tổng cộng) của chỉ thị trong thực nghiệm tại 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 rằng chỉ có HIn và In- có độ hấp thụ với ánh sáng đã chọn.
Câu 7. Các dung dịch X, Y tuân theo định luật Beer trên một khoảng nồng độ khá rộng. Số liệu phổ của
các tiểu phân này trong cuvet 1,00cm như 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
CHUN ĐỀ PHÂN TÍCH TRẮC QUANG
700
0,346
0,063
a) Hãy tính độ hấp thụ mol của X và Y tại 440 và 660nm
b) Hãy tính mật độ quang của một dung dịch 3.10-5M theo X và 5,00.10-4 M theo Y tại 520 và
600nm.
c) Một dung dịch chứa X và Y có mật độ quang 0,400 và 0,500 theo thứ tự tại 440 và 660nm. Hãy
tính nồng độ của X và Y trong dung dịch. Giả sử không xảy ra phản ứng giữa X và Y.
Câu 8.
1. Để xác định hằng số phân li Ka của một axit yếu một nấc HX, người ta chuẩn bị một dãy các dung dịch
cùng tổng nồng độ mol/L ban đầu của HA ở các giá trị pH các nhau. Độ hấp thụ quang A của các dung dịch
trong cùng điều kiện nhiệt độ, bước sóng, bề dày cuvet được xác định như 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 hằng số Ka của HX.
2. Cho xiclopentadien tác dụng với Na thu được muối X. Cho muối X tác dụng với FeCl2 thu được một
chất rắn màu vàng Y không tan trong nước nhưng tan trong dung môi hữu cơ. Kết quả phân tích cho biết
Y chứa 30,02%Fe theo khối lượng. Xác định cấu trúc phân tử của X, Y.
Câu 9. Để xác định giá trị Ka của một axit hữu cơ yếu HA, người ta đo độ truyền qua của một chùm tai
đơn sắc( tại bước sóng lamda xác định) với dung dịch axit HA 0,05M đựng trong thiết bị đo với chiều
dày lớp dung dịch l= 1cm. Kết quả cho thấy 70% tia sáng tới bị hấp thụ. Giả thiết, chỉ có anion A - hấp
thụ tia đơn sắc tại bước sóng này và hệ số hấp thụ mol 𝜀 của A- là 600 L.mol-1.cm-1. Tính giá trị Ka của
HA trong điều kiện thí nghiệm.
Câu 10. Để xác định Mn trong thép người ta hòa tan 0,2150 gam thép trong axit HNO3, oxi hóa Mn(II)
thành MnO4-, thêm nước tới vạch định mức 100,0 mL được dung dịch B.
- Lấy 5,00 mL dung dịch B cho vào bình định mức 25,00 mL rồi thêm nước tới vạch, đo độ hấp thụ quang
của dung dịch ở λ = 490 nm với cuvet có bề dày l = 2,00 cm được A = 0,325.
- Lấy 5,00 mL dung dịch B cho vào bình định mức 25,00 mL rồi thêm 1,00 mL dung dịch KMnO4
có nồng độ 0,0158 g/mL, định mức tới vạch, đo độ hấp thụ quang của dung dịch ở cùng điều kiện với phép
đo trên thì được A = 0,610.
Tính hàm lượng % của Mn trong thép và hệ số hấp thụ mol của dung dịch KMnO4.
Câu 11. Dung dịch I, II và III chứa chất chỉ thị pH HIn (KHIn = 4,19.10–4) và một số hoá chất khác như
trong bảng. Độ hấp thụ quang của các dung dịch được đo ở bước sóng 400 nm và dùng cùng 1 cuvet để
đo. Kết quả đưa ra trong bảng sau (cho Ka(CH3COOH) = 1,75.10-5)
Dung dịch I
Dung dịch II
Dung dịch III
Tổng nồng độ của chỉ thị HIn
10-5 M
10-5 M
10-5 M
Nồng độ của 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 của dung dịch III.
b. Mật độ hấp thụ quang đo ở bước sóng 400 nm của dung dịch thu được khi trộn dung dịch II và dung dịch
III với tỉ lệ thể tích 1:1 là bao nhiêu?
Câu 12. Ion Co2+ có thể tạo phức [CoL3]2+ với thuốc thử hữu cơ L. Phức chất hấp thụ ánh sáng cực đại ở
bước sóng 560 nm. Tại bước sóng này, cả ion Co2+ và phối tử L đều không hấp thụ anhs áng. Chuẩn bị
hai dung dịch như 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 của hai dung dịch được đo tại bước sóng 560 nm trong cuvet có bề dày lớp dung dịch là 1,0
cm lần lượt là A1=0,305 và A2=0,630. Giả thiết rằng, toàn bộ ion Co2+ trong dung dịch 1 đều tạo phức và
trong dung dich 2 chỉ có phức [CoL3]2+ được tạo thành.
Hãy tính hằng số bền tạo phức của phức [CoL3]2+ .
NỖ LỰC RỒI CẬY TRÔNG ….. LONGGLE.NET
21
CHUYÊN ĐỀ PHÂN TÍCH TRẮC QUANG
Câu 13. Một dung dịch được pha bằng cách trộn dung dịch đệm thích hợp và 0,001 L chất chỉ thị axit HIn
nồng độ 1,23 . 10-4 M và sau đó pha lỗng đến 0,1 L. pH đo được là 4,67. Mật độ quang được đo ở 550
nm trong cuvet 5,00 cm là 0,110.
Đối với HIn:
ε325 = 24500
ε550 = 22600
Đối với In−:
ε325 = 4390
ε550 = 15300
−
a) Tính nồng độ của HIn, In và pKa của HIn.
b) Tính mật độ quang của dung dịch ở bước sóng 325?
Câu 14. Hằng số cân bằng của một chất chỉ thị màu axit-bazơ được xác định bằng cách chuẩn bị ba dung
dịch, trong đó nồng độ ban đầu của chất nghiên cứu trong mỗi dung dịch đều là 1,35.10−5 M.
− pH của dung dịch thứ nhất được điều chỉnh thấp, đủ để đảm bảo chất nghiên cứu tồn tại hầu hết ở dạng
axit. Mật độ quang của dung dịch thứ nhất đo được là 0,673.
− Dung dịch thứ hai có độ pH được điều chỉnh cao, đủ để đảm bảo chất nghiên cứu tồn tại hầu hết ở dạng
bazơ. Mật độ quang của dung dịch thứ hai đo được là 0,118.
− pH của dung dịch thứ ba được điều chỉnh bằng 4,17 và có mật độ quang là 0,439.
Xác định hằng số axít cho chất chỉ thị axit-bazơ này.
Câu 15. HIn là một chất chỉ thị có tính axit yếu: HIn + OH− In− + H2O
Ở nhiệt độ thường, hằng số phân li axit của chất chỉ thị này là 2,93.10-5.
4) Các dung dịch của chất chỉ thị này được pha trong dung dịch HCl 0,1M và trong dung dịch NaOH 0,1M.
Mật độ quang phụ thuộc tuyến tính vào nồng độ chất hấp thụ ở cả hai bước sóng 490 nm và 625 nm. Hệ số
hấp thụ mol của 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 của dung dịch HIn nồng độ 1,80.10 M ở hai bước sóng trên Biết cuvet có bề dày
1,00 cm.
5) Mật độ quang của dung dịch chất chỉ thị có nồng độ 1,00.10−4 M pha trong dung dịch bazơ đựng trong
cuvet 2,50 cm đo ở bước sóng = 545 nm là bao nhiêu?
Câu 16. Bromphenol xanh (viết tắt HBp) là một chất chỉ thị axit bazơ, trong dung dịch nước tồn tại cân
bằng phân ly:
HBp (màu vàng) H+ + Bp− (màu lam) Ka
Mật độ quang của dung dịch đo được ở bước sóng 430 nm và 590 nm lần lượt là 0,336 và 0,143. pH của
dung dịch đo được bằng máy đo pH là 3,17. Các phép đo sử dụng cuvet 1,00 cm. Hệ số hấp thụ mol của
HBp và Bp− ở các bước sóng như sau:
HBp
Bp−
430 nm 14463 3532
590 nm 48
25614
Xác định hằng số axit Ka của HBp.
Câu 17. Axit HIn trong nước phân ly như sau:
HIn (màu 1) H+ + In− (màu 2)
Đo mật độ quang của dung dịch HIn 5,00.10−4 M trong NaOH 0,1 M và trong HCl 0,1 M ở bước sóng 485
nm và 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 của In và HIn ở bước sóng 485 và 625 nm.
b. Tính hằng số phân li axit của HIn, nếu trong dung dịch đệm pH 5,00 chứa một lượng nhỏ chất chỉ thị có
mật độ quang là 0,472 ở 485 nm và 0,351 ở 625 nm
c.Tính pH của một dung dịch chứa một lượng nhỏ chất chỉ thị. Biết mật độ quang là 0,530 ở 485 nm và
0,216 ở 625 nm.
d. Mật độ quang của một dung dịch HIn 2,00.10−4 M tại 485 và 625 nm (cuvet 1,25 cm) là bao nhiêu nếu
dung dịch được đệm ở pH bằng 6,00?
NỖ LỰC RỒI CẬY TRÔNG ….. LONGGLE.NET
22
CHUYÊN ĐỀ PHÂN TÍCH TRẮC QUANG
e. Chuẩn độ 25,00 mL dung dịch axit hữu cơ tinh khiết yếu HX với chất chỉ thị là phenolphtalein tới điểm
cuối chuẩn độ thì cần 24,20 mL dung dịch NaOH chuẩn. Khi thêm đúng 12,10 mL dung dịch NaOH vào
25,00 mL dung dịch axit HX, trong dung dịch có một lượng nhỏ chất chỉ thị HIn, mật độ quang đo được là
0,306 ở 485 nm và 0,555 ở 625 nm (cuvet 1,00 cm). Tính pH của dung dịch và Ka cho axit yếu.
Câu 18. Hiện nay, trong các phịng thì nghiệm hiện đại thì pH thường được đo bằng điện cực thủy tinh, các
trường hợp cịn lại thì được đo bằng phương pháp quang học kết hợp với dùng chất chỉ thị. Ví dụ như
khi xác định pH trong mẫu nước biển. Vì hàm lượng muối tan trong nước biển là rất cao dẫn đến sai số hệ
thống rất lớn khi đo pH bằng điện cực thủy tinh. Thymol xanh (M = 466,59 g·mol –1)
là chỉ thị có màu thuộc dạng axit hai lần axit. Nồng độ của dạng khơng phân li, H2In có thể bỏ qua ở pH
của nước biển. Ở 298 K, hằng số phân li nấc thứ 2 của thymol xanh, đã được hiệu chỉnh, là K a2 = 10–
8.09
. Hệ số hấp thụ phân tử (ελ) của HIn– và In2 – tại hai bước sóng () như trong 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 trong tế bào quang học (cuvet) loại 10,00 cm, kết quả như sau:
Hấp thụ tại bước
Hấp thụ tại bước sóng
sóng 436 nm
596 nm
Mẫu nước biển
0,052
0,023
Mẫu có thêm chỉ thị thymol
0,651
0,882
xanh
Tính pH của mẫu và nồng độ mol/l của thymol xanh trong mẫu. Vì giá trị Ka2 đã được hiệu chỉnh theo
nồng độ muối, do vậy có thể bỏ qua hệ số hoạt độ (coi như hệ số hoạt độ bằng 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 ra độ hấp thụ quang cịn có tính cộng tính trong dung dịch chứa các cấu tử màu
khơng tương tác hóa học với nhau. Hãy thiết lập cơng thức tính hằng số phân ly của thuốc thử HR và
tính hằng số phân ly của HR biết rằng khi đo mật độ quang ở cùng một bước sóng đối với các dung dịch
có tổng nồng độ thuốc thử như nhau (Co mol/L) và có pH khác nhau. Kết quả thực nghiệm cho dưới đây:
– pH < 2 thì được A1 = 0,016.
– pH = 7,33 được A2 = 0,442.
– pH > 11
được A3 = 0,655.
Câu 20. Dung dịch I, II và III chứa chất chỉ thị pH HIn (KHIn = 4,19.10–4) và một số hoá chất khác như
trong bảng. Độ hấp thụ quang của các dung dịch được đo ở bước sóng 400 nm và dùng cùng 1 cuvet để
đo. Kết quả đưa ra trong bảng sau (cho Ka(CH3COOH) = 1,75.10-5)
Dung dịch I
Dung dịch II
Dung dịch III
Tổng nồng độ của chỉ thị HIn
10-5 M
10-5 M
10-5 M
Nồng độ của 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 của dung dịch III.
b. Mật độ hấp thụ quang đo ở bước sóng 400 nm của dung dịch thu được khi trộn dung dịch II và dung
dịch III với tỉ lệ thể tích 1:1là bao nhiêu?
Câu 21. Hai cấu tử A và B không hấp thụ năng lượng ánh sáng trong vùng khả kiến, nhưng chúng tạo được
hợp chất phức màu AB có khả năng hấp thụ cực đại ở bước sóng 550 nm. Người ta chuẩn bị dung dịch
chứa 10-5 M cấu tử A và 10-2 M cấu tử B rồi đem đo mật độ quang của dung dịch thu được so với nước
ở 550 nm thì mật độ quang A= 0,450 với cuvet có bề dày quang học là 2 cm. Khi chuẩn bị dung dịch
bằng cách chuẩn bị trộn hai thể tích tương đương của dung dịch chứa 6.10-5 M A và dung dịch chứa
7.10-5 M cấu tử B rồi tiến hành đo mật độ quang ở 550 nm so với nước, giá trị mật độ quang do được là
NỖ LỰC RỒI CẬY TRÔNG ….. LONGGLE.NET
23
CHUN ĐỀ PHÂN TÍCH TRẮC QUANG
A=1,242. Tính hằng số khơng bền của phức AB. Tính giá trị mật độ quang thu được khi trộn các thể tích
bằng nhua của các dung dịch A, B có nồng độ 1.10-4 M với cuvet 1 cm ở bước sóng 550 nm.
Câu 22. Để xác định hằng số bền tạo phức giữa Fe3+ và SCN−, người ta chuẩn bị dung dịch bằng cách trộn
1 mL dung dịch Fe3+ 2.10−2 M (trong môi trường axit mạnh) với 1 mL dung dịch SCN 2.10−3 M, thu
được dung dịch X. Tiến hành đo mật độ quang của dung dịch X trong cuvet có bề dày 1 cm ở bước sóng
thì giá trị mật độ quang thu được là 0,4897. Nếu pha loãng dung dịch X 10 lần rồi tiến hành đo mật độ
quang của dung dịch sau khi pha loãng với điều kiện đo như trên thì mật độ quang thu được là 0,0272.
a. Xác định hằng số bền tạo phức của FeSCN2+ và hệ số hấp thụ mol phân tử của nó tại bước sóng kể
trên.
b. Mật độ quang của dung dịch tại bước sóng kể trên là bao nhiêu nếu thêm tiếp 2 mL dung dịch SCN
2.10−3 M vào dung dịch X.
Biết rằng, tại bước sóng kể trên thì cả Fe3+ và SCN− đều không hấp thụ ánh sáng. Coi sự tạo phức
hydroxo của Fe3+ là không đáng kể trong điều kiện thực nghiệm và chỉ có phức bậc 1 (FeSCN2+) tạo thành).
Câu 23. Ion Co2+ có thể tạo phức [CoL3]2+ với thuốc thử hữu cơ L. Phức chất hấp thụ ánh sáng cực đại ở
bước sóng 560 nm. Tại bước sóng này, cả ion Co2+ và phối tử L đều không hấp thụ anhs áng. Chuẩn bị
hai dung dịch như 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 của hai dung dịch được đo tại bước sóng 560 nm trong cuvet có bề dày lớp dung dịch là 1,0
cm lần lượt là A1=0,305 và A2=0,630. Giả thiết rằng, toàn bộ ion Co2+ trong dung dịch 1 đều tạo phức và
trong dung dich 2 chỉ có phức [CoL3]2+ được tạo thành.
Hãy tính hằng số bền tạo phức của phức [CoL3]2+ .
Câu 24. Để nghiên cứu sự hấp thụ sắt ở dạ dày trong ống nghiệm, một quy trình sau đây được tiến hành:
Một viên bổ sung sắt (khơ và đồng nhất) có khối lượng 0,4215 gam được trộn với 10,00 mL nước, điều
chỉnh đến pH = 2,0 bằng dung dịch HCl 6M, 0,375 mL dung dịch pepsin (16% khối lượng/thể tích), điều
chỉnh đến thể tích 12,50 mL bằng dung dịch HCl 0,01M. Hỗn hợp này được chuyển hết vào một túi thẩm
thấu và ngâm chìm trong 20,00 mL dung dịch HCl 0,01M trên 2 giờ. Sắt được đào thải ra ngoài màng bán
thấm cho đến khi nồng độ sắt ở trong và ngoài túi thẩm thấu bằng nhau.
Để xác định lượng sắt hấp thụ được ở dạ dày từ viên bổ sung sắt, một thiết bị đo quang được sử dụng
sau khi Fe(II) tạo phức với phối tử L tại pH = 5,0. Phức FeL3 hấp thụ ánh sáng ở bước sóng 520 nm trong
khi Fe(II) và L không hấp thụ ánh sáng ở bước sóng này.
1. Ở điều kiện nhất định, phức chất của sắt có dạng ML3 có độ hấp thụ như bảng dưới đây, trong đó CM là
tổng nồng độ của kim loại, CL là tổng nồng độ phối tử.
CM , M
C L, M
Độ hấp thụ A (tại 520 nm),cuvet dày 1 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 tại ở dạng ML3
Tính hệ số hấp thụ mol (ε) và hằng số bền tổng cộng (Kf) của phức ML3.
2. Sự phân tích thành phần nguyên tố cho kết quả phối tử L có 80% C, 4,44% H và 15,56% N về khối
lượng. Khối lượng mol của L là 180 g.mol-1. Xác định công thức phân tử của L.
Câu 25.
1. Viết cấu trúc lập thể các dạng đồng phân của ion phức [Co(NH3)2(en)Cl2]+ (en: etylenđiamin).
2. Theo lí thuyết, đối với nhiều phức chất của kim loại thuộc dãy d thứ nhất (Cr, Fe, Co, Ni…) mơ men từ
có thể coi chỉ là mơ men từ spin, xác định bằng số electron độc thân, n.
( spin) = n(n + 2)( BM )
Mô men từ hiệu dụng của phức bát diện K4[Mn(SCN)6] (Mn có Z =25) có giá trị là 6,06 BM.
a) Tính số e độc thân trong phức này từ đó suy ra 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 của bạn ở ý a bằng cách áp dụng thuyết trường tinh thể.
3. Ba dung dịch đơn axit hữu cơ yếu có cùng nồng độ 1.10-4 M, được pha lần lượt trong 3 dung dịch: dung
dịch đệm có pH = 9,20, trong dung dịch axit HCl và trong dung dịch NaOH. Độ hấp thụ của các dung dịch
được đo ở hai bước sóng với cùng cuvet có độ dày l = 1 cm. Các kết quả thu được như sau:
Độ hấp thụ
Dung dịch
1 = 285 nm
2 = 346 nm
Đệm pH = 9,20
0,373
0,0981
HCl
0,309
0
NaOH
0,501
0,295
Hãy xác định giá trị pKa của axit hữu cơ. Hãy xác định giá trị pKa của axit hữu cơ. Biết trong điều kiện
trên, chỉ có dạng axit và bazơ liên hợp của axit hữu cơ này có thể hấp thụ bức xạ.
Câu 26. Để nghiên cứu sự hấp thụ sắt ở dạ dày trong ống nghiệm, một quy trình sau đây được tiến hành:
Một viên bổ sung sắt (khơ và đồng nhất) có khối lượng 0,4215 gam được trộn với 10,00 mL nước, điều
chỉnh đến pH = 2,0 bằng dung dịch HCl 6M, 0,375 mL dung dịch pepsin (16% khối lượng/thể tích), điều
chỉnh đến thể tích 12,50 mL bằng dung dịch HCl 0,01M. Hỗn hợp này được chuyển hết vào một túi thẩm
thấu và ngâm chìm trong 20,00 mL dung dịch HCl 0,01M trên 2 giờ. Sắt được đào thải ra ngoài màng bán
thấm cho đến khi nồng độ sắt ở trong và ngoài túi thẩm thấu bằng nhau.
Để xác định lượng sắt hấp thụ được ở dạ dày từ viên bổ sung sắt, một thiết bị đo quang được sử dụng
sau khi Fe(II) tạo phức với phối tử L tại pH = 5,0. Phức FeL3 hấp thụ ánh sáng ở bước sóng 520 nm trong
khi Fe(II) và L khơng hấp thụ ánh sáng ở bước sóng này.
1. Ở điều kiện nhất định, phức chất của sắt có dạng ML3 có độ hấp thụ như bảng dưới đây, trong đó CM là
tổng nồng độ của kim loại, CL là tổng nồng độ phối tử.
CM , M
C L, M
Độ hấp thụ A (tại 520 nm),cuvet dày 1 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 tại ở dạng ML3
Tính hệ số hấp thụ mol (ε) và hằng số bền tổng cộng (Kf) của phức ML3.
2. Sự phân tích thành phần nguyên tố cho kết quả phối tử L có 80% C, 4,44% H và 15,56% N về khối
lượng. Khối lượng mol của L là 180 g.mol-1. Xác định công thức phân tử của L.
Câu 27. Axit HIn trong nước phân ly như sau: HIn (màu 1) H+ + In− (màu 2)
Đo mật độ quang của dung dịch HIn 5,00.10−4 M trong NaOH 0,1 M và trong HCl 0,1 M ở bước sóng 485
nm và 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
1. Tính hệ số hấp thụ mol của In− và HIn ở bước sóng 485 và 625 nm.
2. Tính hằng số phân ly axit của HIn, nếu trong dung dịch đệm pH 5,00 chứa một lượng nhỏ chất chỉ thị
có mật độ quang là 0,472 ở 485 nm và 0,351 ở 625 nm
3. Mật độ quang của một dung dịch HIn 2,00.10−4 M tại 485 và 625 nm (cuvet 1,25 cm) là bao nhiêu
nếu dung dịch được đệm ở pH bằng 6,00?
4. Chuẩn độ 25,00 mL dung dịch axit hữu cơ tinh khiết yếu HX với chất chỉ thị là phenolphtalein tới
điểm cuối chuẩn độ thì cần 24,20 mL dung dịch NaOH chuẩn. Khi thêm đúng 12,10 mL dung dịch NaOH
vào 25,00 mL dung dịch axit HX, trong dung dịch có một lượng nhỏ chất chỉ thị HIn, mật độ quang đo
được là 0,306 ở 485 nm và 0,555 ở 625 nm (cuvet 1,00 cm). Tính pKa cho HX.
Câu 28. Phổ hấp thụ UV–Vis thường được dùng để xác định nồng độ một chất trong dung dịch bằng
cách đo mật độ quang (độ hấp thụ quang) tại bước sóng nhất định của ánh sáng vùng UV –Vis. Định
luật Beer –Lambert cho biết mật độ quang tỉ lệ trực tiếp với nồng độ mol/L tại một bước sóng cho trước:
A = .l.C ( là độ hấp thụ mol hay hệ số tắt tính theo L.mol –1.cm –1, l là chiều dài đường truyền quang
học qua lớp hấp thụ tính theo cm; C là nồng độ mol của chất hấp thụ); hay A = lg(I0/I) (Io và Il lần lượt
là cường độ ánh sáng tới lớp hấp thụ và đi ra khỏi lớp chất hấp thụ).
Hai cấu tử A và B không hấp thụ năng lượng ánh sáng trong vùng nhìn thấy, nhưng chúng tạo được
hợp chất phức màu AB có khả năng hấp thụ cực đại ở bước sóng 550 nm. Người ta chuẩn bị dung dịch X
chứa 1.10 –5 M cấu tử A và 1.10 –2 M cấu tử B rồi đem đo mật độ quang của dung dịch thu được so với H2O
ở 550 nm thì 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