Методическая разработка по аналитической химии для студентов II курса факультета фундаментальной медицины, специальность «фармация»

жүктеу 2,3 Mb.

бет	25/28
Дата	13.01.2022
өлшемі	2,3 Mb.
	#37201
түрі	Методическая разработка

1 ... 20 21 22 23 24 25 26 27 28

posobie-pharm-ii-zadachi

Современные разновидности полярографии
Решение задач

6.3. Вольтамперометрия

Теоретическая часть

Классификация (полярография и амперометрическое титрование).
Классическая полярография: уравнение обратимой полярографической волны и её характеристики; уравнение Ильковича, константа диффузионного тока.
Современные разновидности полярографии: характеристики полярограмм, чувствительность, разрешение пиков.
Амперометрическое титрование: вид кривых амперометрического титрования, нахождение конечной точки титрования.

Решение задач

Задача №1. Определите величину предельного диффузионного тока Tl⁺ на фоне 0,1000 М раствора KNO₃, если М, D = 1,810^-5 см²/с, m = 5,2 мг/с, t = 2,3 с.
Решение. Для расчёта величины предельного диффузионного тока (I_d) используем уравнение Ильковича. Выразим концентрацию Tl⁺ в мМ: М = мМ.
	мкА.

Задача №2. Возможно ли определение иона Tl⁺ в присутствии Pb²⁺ на фоне 0,1 М раствора HNO₃ методом классической полярографии, если E_1/2(Tl⁺) = -0,46 В, E_1/2(Pb²⁺) = -0,49 В, а концентрации деполяризаторов одинаковы.

Решение. На фоне 0,1 М раствора HNO₃ методом классической полярографии

В = В = мВ.

Поскольку при равных концентрациях деполяризаторов мВ, волны Tl⁺ и Pb²⁺ на классической полярограмме сольются, следовательно, определение иона Tl⁺ в присутствии Pb²⁺ в указанных условиях невозможно.

Задача №3. Для полярографического определения фолиевой кислоты в лекарственном препарате его навеску массой 0,0570 г растворили в 50,0 мл 0,05 М раствора Na₂CO₃. Отобрали аликвоту 5,00 мл полученного раствора и прибавили к нему 5,00 мл 0,05 М раствора Na₂CO₃, 10,00 мл 0,1 М раствора NH₄Cl в 30%-ном спирте и получили 20 мл анализируемого раствора. Для этого раствора получили полярограмму с высотой волны 28 мм. Далее взяли навеску стандартного образца фолиевой кислоты массой 0,0500 г и растворили ее в 50,0 мл 0,05 М раствора Na₂CO₃. Из этого раствора отобрали аликвоту 3,00 мл, разбавили её до 10,00 мл 0,05 М раствором карбоната натрия, а затем прибавили 10,00 мл 0,1 М спиртового раствора NH₄Cl. При регистрации полярограммы стандартного раствора фолиевой кислоты в тех же условиях, что и в случае анализируемого раствора, получили волну высотой 15 мм. Определите массовую долю (%) фолиевой кислоты в лекарственном препарате.
Решение. Сначала для удобства введем необходимые обозначения для исходных данных задачи для пробы и стандартного раствора:
m_нав = 0,0570 г V_р-ра= 50,0 мл V_а =5,00 мл V_пробы =20,00 мл h = 28 мм	m_ст.нав = 0,0500 г V_ст.р-ра= 50,0 мл V_ст_._а =5,00 мл V_ст_._пробы =20,00 мл h_ст. = 15 мм
Рассчитаем концентрацию стандартного раствора фолиевой кислоты: с_ст.=m_ст.нав/V_ст_._пробы= 0,0500/50,0 = 0,001 г/мл.
В объеме V_ст_._а содержится V_ст_._а с_ст.= 3,00  0,001 = 0,003 г фолиевой кислоты, следовательно, концентрация стандартной пробы объемом V_ст_._пробы будет равна: с = 0,003/V_ст_._пробы= 0,003/20,00 = 0,00015 г/мл.
Определяли неизвестную концентрацию фолиевой кислоты в лекарственном препарате методом стандартов, поэтому можно записать следующее соотношение: с_х = (h/h_ст.)с = (28/15)0,00015 = 0,00028 г/мл. Заметим, что метод стандартов применим только в случае строгой линейной зависимости высоты полярографической волны от концентрации деполяризатора.
Очевидно, что масса фолиевой кислоты, содержащейся в V_пробы, равна V_пробыс_х = 20,000,00028 = 0,0056 г. Такая масса фолиевой кислоты находилась в V_а. Таким образом, в V_р-ра содержалось 0,0056V_р-ра / V_а = 0,005650,0/5,00 = 0,0560 г фолиевой кислоты.
Массовая доля фолиевой кислоты в исследуемом растворе равна:  = (0,0560/m_нав_.)  100% = (0,0560/0,0570)100% = 98,25 %.

Задача №4. Рассчитайте массовую концентрацию (г/мл) FeSO₄7H₂O, если при амперометрическом титровании 50,00 мл этого раствора 0,1000 М (1/6 K₂Cr₂O₇) раствором дихромата калия получены следующие данные.

V (K₂Cr₂O₇), мл	0	2	4	6	7	8
I, мкА	93	60	25	12	12	12

М.м. (FeSO₄7H₂O) = 298,0 г/моль.

Решение. Запишем уравнение электрохимической реакции:

f_экв(FeSO₄7H₂O) = 1,

Э(FeSO₄7H₂O) = f_эквМ(FeSO₄7H₂O) = 298,0 г/моль.

Уравнение электрохимической реакции:

Построим кривую амперометрического титрования:

Из рисунка видно, что V_КТТ = 4,80 мл. Из закона эквивалентов найдём молярную концентрацию FeSO₄7H₂O:

М.

Рассчитаем массовую концентрацию FeSO₄7H₂O:

г/л.

жүктеу 2,3 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 ... 20 21 22 23 24 25 26 27 28