Контрольные вопросы для собеседования. Составлены в соответствии с учебной программой дисциплины «Физико-химические методы анализа»

Определение 2,4-динитрофенола по образованию его аци-формы


Оборудование и реактивы: фотоэлектроколориметр ЮНИКО-2801 (КФК-2), стандартный раствор 2,4-динитрофенола (чда) с концентрацией 0,1 мг/мл, 5%-ный раствор едкого натра (хч).
Метод основан на переводе 2,4-динитрофенола при действии щелочей в аци-форму, имеющую желтую окраску:

Интервал рН перехода 2,4-динитрофенола в аци-форму составляет 2,6-4,6. Полоса поглощения аци-формы (λ=407 нм) обусловлена электронными переходами с переносом заряда с электронодонорного заместителя (-ОН) на электроноакцепторный (-NO₂). В щелочной среде поляризующее влияние электронодонорного заместителя усиливается вследствие его ионизации, что приводит к углублению окраски: соль аци-формы окрашена в интенсивный желтый цвет. В переносе заряда может участвовать только одна нитрогруппа, вторая нитрогруппа не оказывает существенного влияния на цвет соединения.
Вследствие большей стабильности пара-хиноидной формы в растворе преимущественно находится соединение этого строения. Интенсивность окраски довольно высокая, молярный коэффициент поглощения =1,2×10⁴. Большое значение  обусловливает достаточно низкий предел обнаружения.
Реакция протекает во времени и существенно зависит от рН среды: с уменьшением рН раствора наряду с аци-нитросоединением в пара-хиноидной форме могут существовать его орто-хиноидная форма, 2,4-динитрофенол и другие. Поэтому при повышении концентрации определяемого вещества возможны отклонения от закона Бугера-Ламберта-Беера. Отклонения от закона могут быть связаны также с недостаточной монохроматичностью лучистого потока, что чаще всего характерно для желтых растворов.


Выполнение работы
Приготовление стандартных растворов.
1. Вариант 1. Готовят пять стандартных растворов, содержащих 0,25; 0,5; 1,0; 1,5 и 2,0 мг 2,4-динитрофенола в 50 мл раствора. Для этого в мерные колбы вместимостью 50 мл переносят рабочий раствор 2,4-динитрофенола объемом 2,5; 5; 10; 15 и 20 мл этого вещества, добавляют по 20 мл 5%-ного раствора едкого натра и доводят объем растворов до 50 мл дистиллированной водой. Раствор сравнения содержит предусмотренные методикой количества всех компонентов, за исключением 2,4-динитрофенола.
Вариант 2. Готовят пять стандартных растворов 2,4-динитрофенола с концентрацией 0,1 моль/л, 0,05 моль/л, 0,025 моль/л, 0,0125 моль/л, 0,00625 моль/л).
Выбор светофильтра. Раствор, имеющий наиболее интенсивную окраску, фотометрируют относительно раствора сравнения со всеми светофильтрами поочередно. Для дальнейшей работы выбирают светофильтр, соответствующий наибольшему поглощению исследуемого раствора. Измерения проводят в кюветах с толщиной поглощающего слоя 20 мм.
Построение градуированного графика
С выбранным светофильтром фотометрируют все растворы относительно раствора сравнения. Для каждого раствора измерение повторяют три раза. По средним величинам поглощения строят градуировочный график в координатах "поглощение-содержание 2,4-динитрофенола в растворе".
Определение 2,4-динитрофенола в растворе
К анализируемому раствору, содержащему 2,4-динитрофенол, добавляют 20 мл 5%-ного раствора едкого натра и доводят объем раствора до 50 мл дистиллированной водой. Приготовленный раствор фотометрируют относительно раствора сравнения с выбранным светофильтром. Измерения повторяют три раза. По среднему значению поглощения, пользуясь градуировочным графиком, находят содержание 2,4-динитрофенола в анализируемом растворе.

Лабораторная работа №3