Приклади розв’язку типових задач з ФХА
Задача 1. Розрахувати оптичну густину розчину, якщо пропускання його дорівнює 0,20.
Дано:Розв’язання:
Т = 0,20. А = lg(1/T) = lg(1/0,20) = lg5 = 0,70.
Визначити А.
Відповідь: 0,70.
Задача 2. Розрахувати оптичну густину розчину, якщо пропускання його становить 95%.
Дано:Розв’язання:
Т = 95%. Оптична густина зв’язана з пропусканням, вираженим у
Визначити А. відсотках, рівнянням А = 2 – lgT.
Звідси А = 2 – lg95 = 2 - 1,98 = 0,02
Відповідь: 0,02.
Задача 3. Стандартний розчин з концентрацією (Сс) 3% має поглинання (Ас), яке дорівнює 0,61. Знайдіть концентрацію досліджуваного розчину (Сх), якщо його поглинання складає (Ах) 0,49.
Дано:Розв’язання:
Ах = 0,49 Концентрацію знайдемо за формулою:
Ас = 0,61 Сх = Сс ∙Ах / Ас = 3∙0,49/0,61 = 2,41%.
Сс = 3%
Визначити Сх.
Відповідь: 2,41%.
Задача 4. При фотометричному аналізі поглинання досліджуваного розчину (Ах) дорівнює 0,49. До нього додали стандартний розчин з концентрацією (Сс) 1% і поглинання (А1) стало дорівнювати 0,69. Знайдіть концентрацію досліджуваного розчину (Сх).
Дано:Розв’язання:
Ах = 0,49 Знайдемо приріст поглинання Ас = 0,69 – 0,49 = 0,20.
А1 = 0,69 Сх = Сс ∙Ах / Ас = 1∙0,49/0,20 = 2,45%.
Сс = 1%
Визначити Сх.
Відповідь: 2,45%.
Задача 5. Для визначення довжини хвилі заданої лінії в спектрі зразка, що аналізують, були вибрані дві лінії заліза з довжинами хвиль λ1 = 325,436 та λ2 = 328,026 нм. Відлік за шкалою мікроскопу для цих ліній дорівнюють відповідно b1 = 9,12 та b2 = 10,48. Визначити довжину заданої хвилі, якщо відлік за шкалою для неї дорівнює bx = 10,13.
Дано: Розв’язання:
λ1 = 325,436 нм; Вибрані лінії заліза знаходяться зліва та справа від
λ2 = 328,026 нм; потрібної нам лінії, тому користуємось рівнянням:
b1 = 9,12; λх = λ1 + [а1/(а1 + а2)(λ2 – λ1)]
b2 = 10,48; Значення а1 та а2 знаходимо за даними відліку:
bx = 10,13. а1 = bx – b1 = 10,13 – 9,12 = 1,01 нм;
Визначити λх. а2 = b2 – bx = 10,48 – 10,13 = 0,35 нм.
λх = 325,436 + [(1,01/(1,01+0,35)(328,026-325,436)] = =327,360 нм.
Відповідь: 327,360 нм
Задача 6. Розрахуйте хроматографічну рухливість Rf, якщо відстань, яку пройшла досліджувана речовини від стартової лінії до центру зони (LA) дорівнює 5,0 см, а відстань, яку пройшов розчинник за той самий час (LF) – 5,9 см.
Дано: Розв’язання:
LA = 5,0 см; Rf = LA/ LF = 5,0/5,9 = 0,85.
LF = 5,9 см
Визначити Rf.
Відповідь: 0,85.
Задача 7. Криву титрування слід будувати на міліметровому папері. Для розрахунку молярної концентрації слід пам’ятати закон еквівалентів: С1V1 = C2V2. Звідси знайти невідому концентрацію: С2 = С1V1/V2.
Задача 8. Наважку кольорового сплаву масою 0,6578 г розчинили та шляхом електролізу при постійній силі струму 0,200 А протягом 20,0 хвилин повністю видалили на катоді мідь, а на аноді свинець у вигляді PbO2. Визначити масову частку міді у сплаві, якщо вихід за струмом склав 80%.
Дано: Розв’язання:
m = 0.6578 г; Відповідно з законом Фарадея: 
, де
І = 0,200 А; АCu- атомна маса міді, F = 96500 – стала Фарадея,
τ = 20,0 хв; n- кількість електронів, що беруть участь в електролізі.
η = 80%. ωCu = mCu∙100/mсплаву = 0,20∙20∙60∙63,55∙80/96500∙2∙0,6578 =
Визначити ωCu %. = 9,5%
Відповідь: 9,5%.
ТЕМИ РЕФЕРАТІВ
1. Індуктивно сполучена плазма, як сучасне джерело випромінювання.
2. Природа світла та її прояв. Шкала електромагнітних хвиль.
3. Використання лазеру, як джерела випромінювання.
4. Спектри випромінювання та поглинання.
5. Розгляд хроматографічних методів аналізу.
6. Рідинна хроматографія у фізико-хімічних методах аналізу.
7. Газова хроматографія, як метод дослідження стану повітря.
8. Спектральні прилади та їх використання.
9. Вплив рентгенівське випромінювання на людину.
10. Катастрофа людства – аварія на ЧАЕС.
11. Способи захисту від рентгенівського випромінювання.
12. Поняття про джерела світла.
13. Біологічні методи аналізу.
14. Біоіндикатори в хімічному аналізі.
15. Радіометричні методи налізу.
16. Поняття про електрохімічні методи аналізу.
17. Нефелометрія та турбідиметрія у ФХА.
18. Люмінесцентна спектроскопія.
19. Поняття про екстракцію, як один з методів хімічного аналізу.
20. Індикаторні електроди в потенціометричному методі аналізу.
21. Кулонометрія та закони Фарадея.
22. Аналіз металів та сплавів з використанням ФХА.
23. Аналіз органічних та біологічних об’єктів.
24. Методи розділення та концентрування.
25. Термічні методи аналізу.
Перелік літератури для підготовки до семінарів
та самостійних робіт
| № п\п | Автор | Назва посібника | Видавництво | Примітка |
| В.Д.Пономарев. | Аналитическая химия (Книга 1,2). | М.: Высшая школа, 1982 | ||
| В.Н.Алексеев. | Количественный анализ. | М.: Госхимиздат, 1963 | ||
| И.А.Золотов | Основы аналитической химии (Книга 1,2) | К.: Высшая школа, 2001 | ||
| Рейтер Л.Г. та інші | Теоретичні розділи загальної хімії | К.: «Каравела», 2003 | ||
| В.П. Васильев | Аналитическая химия (Книга 1,2) | М.: Дрофа, 2006 | ||
| Я.А. Гурвич | Химический анализ | |||
| Булатов М.И. | Практическое руководство по фотометрическим методам анализа |
ПИТАННЯ ДО ЕКЗАМЕНУ З ПРЕДМЕТУ
ФІЗИКО-ХІМІЧНИЙ АНАЛІЗ
1. Основні фізико-хімічні методи аналізу.
2. Основні прийоми, що використовують у ФХА.
3. Основні характеристики електромагнітного випромінювання.
4. Класифікація основних методів атомної спектроскопії.
5. Теоретичні основи емісійної спектроскопії: спектральні терми, інтенсивність спектральних ліній, ширина спектральних ліній.
6. Фотометрія полум’я.
7. Основні вузли та конструкції спектральних приладів: джерела збудження (полум’я, ел. дуга, ІСП, іскра), диспергуючий елемент, приймачі світла, оптична схема стилоскопу.
8. Атомно-абсорбційний аналіз: теоретичні основи методу, фізико-хімічні перешкоди, кількісні визначення, практичне застосування методу.
9. Основні вузли приладів для атомно-абсорбційного аналізу.
10. Рентгеноспектральні методи аналізу: рентгенівські спектри, практичне застосування методу.
11. Основні вузли та конструкції рентгенівських приладів.
12. Рефрактометричні методи аналізу.
13. Поляриметрія: основа методу, прилади для поляриметричних вимірів.
14. Нефелометрія та турбидиметрія: теоретичні основи методів, прилади для нефелометричних та турбидиметричних вимірів.
15. Основний закон світло поглинання та обмеження закону Бугера-Ламберта-Бера.
16. Види спектрів поглинання.
17. Аналіз за УФ- та В- спектрами поглинання: інтенсивність поглинання.
18. Основні вузли приладів абсорбційної спектроскопії: джерела світла, поняття про монохроматори, приймачі світла.
19. Основа ІЧ-спектроскопії. ІЧ-спектрометри.
20. Спектри КР: якісний та кількісний аналіз за спектрами КР.
21. Спектроскопія ЯМР. Схема ЯМР-спектрометру.
22. Класифікація методів люмінесценції. Схема приладу для люмінесцентного аналізу.
23. Спектри люмінесценції, інтенсивність та тушіння люмінесценції.
24. Атомно-флуоресцентна спектроскопія.
25. Хемілюмінесценція.
26. Класифікація хроматографічних методів аналізу.
27. Основні вузли приладів хроматографічного аналізу.
28. Поняття про газову хроматографію: якісний та кількісний аналіз, основні можливості та обмеження методу ГХ.
29. Теоретичні основи паперової хроматографії.
30. Теоретичні основи тонкошарової хроматографії.
31. Іонно-обмінна хроматографія.
32. Методи іонної хроматографії.
33. Розподільна хроматографія.
34. Осадова хроматографія.
35. Методи екстракції та концентрування речовин.
36. Теоретичні основи рідинної хроматографії: якісний та кількісний аналіз. Переваги рідинної хроматографії в порівнянні з газовою.
37. Основні вузли приладів для рідинної хроматографії.
38. Типи радіоактивного розпаду та радіаційного випромінювання. Закон радіоактивного розпаду.
39. Методи аналізу, які засновані на вимірі радіоактивності та їх практичне застосування. Використання природної радіації в аналізі.
40. Активаційний аналіз.
41. Метод ізотопного розведення.
42. Потенціометрія: основа методу, рівняння Нернста. Схема установки для потенціометричних вимірів.
43. Види електродів в потенціометричному аналізі: індикаторні електроди, електроди порівняння та йоноселективні електроди.
44. Потенціометричне титрування: визначення точки еквівалентності та побудова кривої титрування.
45. Вольтамперометрія: суть та практичне застосування методу.
46. Пряма полярографія. Схема полярографічної установки.
47. Амперметричне титрування.
48. Кондуктометрія: електрична провідність розчинів, схема установки для визначення електропровідності.
49. Пряма кондуктометрія та кондуктометричне титрування.
50. Загальна характеристика методу кулонометрії: закони Фарадея.
51. Електрогравіметрія.