第20章-比色法和分光光度法

第20章 比色法和分光光度法【20-1】将下列百分透光度值换算为吸光度：（1）1%（2）10%（3）50%（4）75%（5）99%解：A2lg T%（1）A=2lg 1 = 2.000 （2）A=2lg 10 = 1.000 （3）A=2lg 50 = 0.301 （4）A=2lg 75 = 0.125 （5）A=2lg 99 = 0.0044【20-2】将下列吸光度值换算为百分透光度：（1）0.01（2）0.10（3）0.50（4）1.00解：lgT%=2A（1）lgT1%=20.01 = 1.99 T1%=97.7 %（2）lgT2%=20.10 = 1.90 T2%=79.4 %（3）lgT3%=20.50 = 1.50 T3%=31.6 %（4）lgT4% =21.00 =1.00 T4%=10.0 %【20-3】有一有色溶液，用1.0 cm 吸收池在527 nm 处测得其透光度 T = 60%，如果浓度加倍，则（1）T值为多少？（2）A 值为多少？（3）用5.0 cm 吸收池时，要获得T = 60%，则溶液的浓度为原来浓度的多少倍？解：Alg T =bc lg 0.60 = 0.222浓度增倍时： （1）lg T =0.444 T= 36 %（2）Alg T = 0.444 （3）1.0cm时：c1 = 0.222 5.0cm时：c2 = 0.222 c2/c1= 1.0 /5.0 = 0.2倍【20-4】有两种不同浓度的KMnO4溶液，当液层厚度相同时，在527nm处透光度T分别为（1）65.0%，（2）41.8%。求它们的吸光度A各为多少？若已知溶液（1）的浓度为6.5110-4molL-1，求出溶液（2）的浓度为多少？解：（1）Abc =lgTlg 0.650 = 0.187（2）Alg 0.418 = 0.379 （3）当c1= 6.5110-4 mol L-1时， b = 0.1876.5110-4 = 287 mol -1 L c2= 0.379287 = 1.3210-3 mol L-1【20-5】在pH=3时，于655 nm处测得偶氮胂与镧的紫蓝色配合物的摩尔吸光系数为4.50104。如果在25mL容量瓶中有30g La3+，用偶氮胂显色，用2.0cm吸收池在655 nm处测量，其吸光度应为多少？解：A =bc = (4.501042.03010-6)(138.90.025) = 0.78【20-6】有一含有0.088 mgFe3+的溶液用SCN-显色后，用水稀释到50.00 mL，以1.0 cm的吸收池在480 nm处测得吸光度为0.740，计算Fe(SCN)2+配合物的摩尔吸光系数。解：= Abc = (0.74055.8550.00)(1.00.088) = 2.35 104 cm -1 mol -1 L【20-7】当光度计的透光度测量的读数误差T = 0.01时，测得不同浓度的某吸光溶液的吸光度为 0.010，0.100，0.200，0.434，0.800，1.20。利用吸光度与浓度成正比以及吸光度与透光度的关系，计算由仪器读数误差引起的浓度测量的相对误差。解：T = 10A lg TA 当 A = 0.010 时, T = 100.010 ，lg T0.010 , 又T = 0.01= 0.434 0.01100.010(0.01 0 ) =44.4 %同理，当A = 0.100 、0.200、0.434、0.800、1.20时， =5.46% ,3.44 %,2.72 % ,3.42 % ,5.73%吸光度A0.0100.1000.2000.4340.8001.20透光度T0.980.790.630.370.160.063相对误差50%5.4%3.4%2.7%3.4%5.7%【20-8】设有 X 和 Y 两种组分的混合物。X组分在波长和处的摩尔吸光系数分别为1.98 103 cm-1 mol-1 L和2.80 104cm-1 mol-1 L。Y组分在波长和处的摩尔吸光系数分别为2.04104 cm-1 mol-1L和3.13102cm-1mol-1L。液层厚度相同，在处测得总吸光度为0.301，在处为0.398。求算X和Y两组分的浓度是多少？解：A1X1X bcX、A1Y1YbcYA1总 A1X + A1Y1X bcX+1Ybc (1)同理A2总 A2X + A2Y2X bcX+2Ybc (2)由(1) cX( A 1总1YbcY )1X b代入(2) cY( 1X A2总2X A 1总)( 1X2Yb2X1Yb )设 b1.0 cm，cY( 1.981030.3982.801040.301 )(1.981033.131021.02.801042.041041.0) = 1.34105 mol L1 cX = ( 0.3012.041041.01.34105)(1.981031.0) = 1.40105 mol L1【20-9】某有色配合物的0.0010%水溶液在510nm处，用2cm吸收池测得透光度T为0.420，已知=2.5103Lmol-1cm-1。试求此有色配合物的摩尔质量。解：A=-lgT=-lg0.42=0.376， c=A/b=0.376/（2.51032）=7.5210-5 mol/L因此，1000mL中含有色物7.5210-5Mg。已知含量为0.001%，故1000/（7.5210-5M）=100/0.0010，M=131.5g/mol【20-10】浓度为2.010-4molL-1的甲基橙，在不同pH的缓冲溶液中，于520nm波长处，用1cm吸收池测得吸光度值。计算甲基橙的pKa值。pH0.881.172.993.413.954.895.50A0.8900.8900.6920.5520.3850.2600.260解：设甲基橙酸式组分和碱式组分在波长520nm处的吸光度分别为AHL和AL-，由已知数据可知AHL=0.890，AL-=0.260。所以：，（1）用代数法求Ka。根据计算不同pH值时的Ka值：pH=2.99时，Ka=4.710-4；pH=3.41时，Ka=4.510-4；pH=3.95时，Ka=4.510-4。取以上三个Ka的平均值，有Ka=4.610-4，得到pKa=3.34。（2）用图解法求Ka：按已知条件AL-=0.260，AHL=0.890，计算相关数据，填入表中：pH0.881.172.993.413.9