第七章作业及解答
3、物质为什么有颜色?与光的吸收有什么关系?
答:物质的有色质点-分子或离子对不同波长的光具有选择性吸收引起物质有颜色。物质中的有色质点吸收白光中某种色光后,,呈现透色光(即吸收光的互补光)的颜色。
6、摩尔吸光系数的物理意义是什么?其大小与哪些因素有关?
解:朗白-比尔定律的数学表达式A=Kbc中浓度C以mol⋅L,b用cm为单位表示液层厚度,K用另一符号Ε表示摩尔吸光系数。摩尔吸光系数表示吸光物质对某一波长光的吸收能力,也反映用分光光度法测定该物质(显色反应)的灵敏度。
12、为什么光度法测定时应选用λmax作入射光?如果λmax有严重干扰,怎么办? 答:因为在最大吸收波长λmax处,,摩尔吸光系数Ε最大,有较高的灵敏度,且在λmax处有较小范围内,吸光度变化不大,不会造成对比尔定律的偏离,使测定结果有较高准确度。因此,选用λmax作入射光。当λmax处有严重干扰时,可以选用吸光度随波长变化较小的其他波长,按照“吸收最大、干扰最小”的原则选择入射光。
20、有两种不同浓度的有色溶液,当液层厚度相同时,对某一波长入射光的透光度T%
165.0,241.8。1的浓度为 6.51×10mol⋅L○分别计算它们的吸光度。如果已知溶液○分别为○
-1
-4
-1
2的浓度。 ,求溶液○
解:
A1==-lgT=-lg0.650=0.187;A1=εbc1=εb×6.51×10-4A2=-lgT=-lg0.418=0.379;A2=εbc2c2=
A2A20.379
===1.32×10-3mol•L-1 A10.187εb
6.51×10-4c1
21、某试液用2.0cm比色皿测定时T=60%,若改用3.0cm比色皿,求T%及A值。 解:A=-lgT=-lg0.60=0.22;A=Εbc=Ε×2.0×c=0.22
∴ Εc=0.11
A=Εbc=0.11×3.0=0.33;T=10=0.47=47%
以硫氰酸盐显色后,用水稀释到50.0mL,用1.0cm比色皿在波长480nm22、0.088mgFe,下测得A=0.740,求摩尔吸光系数。
解:CFe3+=
3+
-A
mFe3+
MFe3+VFe3+×10
3
0.088×10-3-5-1
=-3=3.15×10mol•L 55.85×50.0×10
A=εbc,ε=A/bc=
0.740
=2.35×104cm−1⋅mol−1⋅L −5
1.00×3.15×10
25、用磺基水杨酸法测定微量铁。标准溶液是由0.2160g(NH4)2Fe(SO4)2⋅12H2O溶于水中稀释至500 mL配制而成。根据下列数据,绘制校正曲线:
铁标准溶液体积
(mL) 吸光度
0 0.1650.320
0.480 0.630 0.790
0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 某试液5.00mL,稀释至250mL。取此稀释液2.00mL,与绘制校正曲线相同条件下,。 显色和测定吸光度,测得A=0.500,求试液铁含量(mg⋅L1)
-
解:co=
m0.2160−3−1
==8.959×10mol⋅L−3−3
MV×10482.20×500×10
经过绘图可得到试液含量相当于标准溶液6.26mL,A=0.500 mFe2+=6.26×10
−3
×8.959×10−3×55.86=3.13×10−4g
-1
试液中,铁的含量为设为Wmg⋅L,则:
W×10−6×5.00
×2.00=3.13×10−4
250
−4
3.13×10×250W==7.83×10−3mg⋅L−1
−6
5.00×2.00×10
26、人体血液体积可以通过注射已知量的无害染料到静脉中,经过循环,充分混合后测定染料浓度,再计算血液体积。在一次测定中,75Kg的人注射Evans蓝1.00mL,10min后从人体中抽出血液试样,将血液离心分离使血浆和细胞分离开,发现血浆为血液体积的53%。在1.00比色皿中,测得血浆的吸光度为0.380。
另取相同的Evans蓝溶液1.00mL在容量瓶中稀释为1000mL,然后取该溶液10.00mL在50mL容量瓶中,稀释至标线。最后稀释液在1.00cm比色皿的吸光度为0.200。计算人体血液体积,以升为单位。
解:设原来的Evans的浓度为c0,人体血液体积为V L。根据A=εbc得:
c0×1.00×10-3
0.380=bε
V+1.00×103
c0
bε0.200=
50.001000×
10.00
,计算得血浆体积 V=2.63L 两式相比得:1.90=5.00/(V+1×10-3)
血液体积=
V
=4.96L 53%
28、测定硅酸盐试样中铁的含量时,用含Fe2O3%=0.50的硅酸盐标准试样为标准,经同样处理后进行比色,测得标样试液厚度为2.50cm时与未知试样溶液1.25cm时的颜色相同,求未知试样中Fe2O3的百分含量。
解:未知试样溶液与标准溶液颜色相同,故: Ax=Ao,即Ax=a×bx×Cx=Ao=a×bo×Co
Cx=2.00×Co;(Fe2O3%)x=(Fe2O3)o×2.00=0.50×2.00=1.00
29、NO2在355nm处ε355=23.3,ε355/ε302=2.50;NO3 在355nm波长处的吸收可以忽略,在波长302nm处ε302=7.24。今有含NO2和NO3的试液,用1.00cm比色皿测得 。 ε302=1.01,A355=0.730。计算试液中NO2和NO3的浓度(mol⋅L1)
-
-
-
-
-
-
-
解:A302=ANO−+ANO−=ε1bcNO−+
2
3
2
''
ε2 bcNO−
33
A355 =ANO−+ANO−=ε1bcNO−+ε2bcNO−
2
3
2
''
A302=1.01=7.24×1.00×cNO−+(23.3/2.50)×1.00×cNO−
2
3
A355=0.73=23.3×1.00×cNO−
2
cNO−=3.13×10-2mol・L ,cNO−=9.92×10 mol⋅L
-1
-2
-1
2
3