leonidaspartano
2018-06-19 13:51
Buonasera a tutti,
propongo la risoluzione di tre problemi di Chimica Analitica 2.
Problema 1
Un elettrodo ionoselettivo al calcio immerso in una serie di soluzioni standard a I = 2.0M, fornisce le seguenti letture di potenziale:
[Ca++], M E, mV
3.16 *10-5 -75.0
3.16 *10-4 -45.0
3.16 *10-3 -20.0
3.16 *10-2 +10.0
3.16 *10-1 +40.0
Calcolare la concentrazione dello ione in una soluzione incognita in cui l'ISE ha dato lettura di - 5.0 mV
Risoluzione 1
Trattandosi di potenziometria , il grafico è E=f(log[C]) quindi mi ricavo subito i log[C]
-4.5; 3.5; 2.5; 1.5; 0.5
L'equazione della retta y=mx + q
Xmedio=-2.5
Ymedio=-18
(Xi-Xmedio)= -2; -1; 0; 1; 2;
(Xi-Xmedio)^2= 4; 1; 0; 1; 4;
Somma (Xi-Xmedio)^2=10
(Y1-Ymedio)= -57; -27; -2; 28; 58;
m=Sommatoria[(Xi-Xmedio)*(Yi-Ymedio)] / (Xi-Xmedio)^2 = 28.5
q= Ymedio- mXmedio = -18 -(28.5*-2.5) = 53.25
l'equazione risulta essere y=28.5x + 53.25
riportandola al nostro caso specifico diventa
E=mlog[Ca2+] + q
-5.00=28.5log[Ca2+] + 53.25
log[Ca2+]=-2.04
[Ca2+]= 0.009 mol/l
Problema 2
Un ISE-F è stato impiegato per monitorare la concentrazione dell'anione F- nell'acqua potabile. Ogni giorno vengono analizzate tre soluzioni standard e 6 campioni. I dati in tabella:
Soluzione, M E, mV
1.0 *10^-4 40.0
5.0 *10^-5 60.0
1.0 *10^-6 100.0
campione1 55.0
campione2 60.0
campione3 70.0
campione4 65.0
Quale tipo di relazione algebrica sussiste tra il potenziale e [F-]? Disegnare il grafico e trovare la migliore retta che interpola i punti. Quindi trovare il tenore medio di fluoro nei campioni incogniti e l'errore relativo.
Risoluzione 2
Trattandosi di potenziometria , il grafico è E=f(log[C]) quindi mi ricavo subito i log[C]
-4; -4.3; -5;
Xmedio=-4.43
Ymedio=66.67
(Xi-Xmedio)= 0.3; 0; -0.7;
(Xi-Xmedio)^2= 0.09; 0; 0.49;
Somma (Xi-Xmedio)^2=0.58
(Yi-Ymedio)= -26.67; -6.67; 33.33;
m=Sommatoria[(Xi-Xmedio)*(Yi-Ymedio)] / (Xi-Xmedio)^2 = -54.021
q= Ymedio- mXmedio = 66.67-(-54.021*-4.43)= -172.64
l'equazione risulta essere y=-54.021x - 172.64
Avendo trovato l'equazione della retta trovo subito la relazione algebrica tra potenziale e [F-]
E=mlog[F-] + q
Mi ricavo le concentrazioni dei 4 campioni dalla relazione precedente
log[F-] campione 1= -4.21 ---> 0.0616*10^-3 mol/l
campione 2= -4.31 ---> 0.0490*10^-3 mol/l
campione 3= -4.49 ---> 0.0324*10^-3 mol/l
campione 4= -4.40 ---> 0.0398*10^-3 mol/l
Disegno un sistema di riferimento y(E) x(log[F-], segno i punti dei tre standard e con l'interpolazione traccio la retta migliore. Segno i punti dei 4 campioni e per ciascuno trovo l'errore attraverso lo scostamento dalla retta del punto del campione preso in considerazione. Il tenore medio lo ricavo prendendo il punto medio della retta di calibrazione e tracciando i due assi che mi consentono di ricavare la coppia di valori E; log[F-]
Problema 3
Per la determinazione del Piombo presente in un campione acidificato serve una soluzione alcalina A1, un'estrazione con una soluzione di ditizone in cloroformio A2, ed uno standard del metallo A3.
Preparare:
---Un tampone a pH=12, A1
---100.0 ml di una soluzione di ditizone A2 (256.3 g/mol) per la determinazione spettrofotometrica (e=68000 cm^-1*M^-1) tale da contenere le 0.5<ABS 510> 2.0 unità
---Trovare la concentrazione del campione incognito (ABS=0.33) noti i dati di calibrazione ed un ABS del bianco di 0.15 unità
C, ug/l = 0.5; 2.0; 3.0; 5.0; 7.5; 10.0; bianco 0.00
ABS = 0.25; 0.55; 0.75; 1.15; 1.50; 1.70; bianco 0.15
Risoluzione 3
Punto1
pH=pKa+log(Cb/Ca)
12=12.44+log(Cb/Ca)
Cb/Ca=10^-0.44=0.36
Cb=0.36Ca
HPO4-- + OH- = PO4--- + H2O
Ca° x - -
-x -x x -
Ca°-x 0 x -
Cb=x
Cb=0.36Ca
x=0.36(Ca°-x)
x=0.36Ca° - 0.36x
Ca°=3.78x
ipotizzando NaOH 0.1M
Ca°= 0.378mol
g(Na2HPO4)=0.378mol*141.96g/mol=53.661g
53.661g in 1l oppure 5.3661g in 100ml
Punto2
A=e*b*C
Sclego una assorbanza di 0.85
0.85=68000(cm*M)^-1 * 1cm * C
C=12.5*10^-6mol/l
g(ditizone)/l=12.5mol/l*256.3g/mol=3.204*10^-3
Mi trovo i grammi di ditizone da pesare per preparare una soluzione diluita che presenti tale concentrazione
Cmadre * Vmadre da prelevare = Cdiluita * V diluita
Cmadre=(Cdiluita*Vdiluita)/Vmadre da prelevare= (3.204*10^-6 g/l * 0.100l)/100ul
Cmadre=3.204 g/l
g(ditizone)=C*V=3.204g/l * 0.100l= 0.3204g ovvero 320.4mg da pesare
Punto3
Xmedio=4
Ymedio=0.86
(Xi-Xmedio)=-4; -3.5; -2; -1; 1; 3.5; 6;
(Xi-Xmedio)^2=16; 12.25; 4; 1; 1; 12.25; 36;
Somma(Xi-Xmedio)^2=82.5
(Yi-Ymedio)= -0.71; -0.61; -0.31; -0.11; 0.29; 0.64; 0.84;
m=Sommatoria[(Xi-Xmedio)*(Yi-Ymedio)] / (Xi-Xmedio)^2 =0.161
q= Ymedio- mXmedio = 0.86 -(0.161*4) = 0.216
L'equazione della risulta essere y=0.161x + 0.216
sostituendo a y il valore del campione incognito ottengo
0.33 = 0.161x + 0.216
x=(0.33-0.216)/0.161= 0.708 ug/l
Grazie a chi spenderà del tempo per questo post.
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