Zadanie1

Siarczany można oznaczać wobec nadmiaru azotanów mierząc w zakresie podczerwieni absorbancję pasma przy 619 cm ^-1. Stałą próbkę o masie 20,00 mg mieszano ze stałym bromkiem potasu do ogólnej masy 200,0 mg i prasowano tabletkę. Absorbancja tej próbki wynosiła 0,340. Równolegle wykonano krzywą wzorcową. Odważono kolejno 0,13; 0,25; 0,35; 0,40; 0,53; 0,62; mg siarczanu, do każdej próbki dodano 20,0 mg azotanu potasu i bromku potasu do ogólnej masy 200,0 mg. Mieszaniny prasowano w tabletki i mierzono ich absorbancję. Wynosiły one odpowiednio: 0,100; 0,185; 0,270; 0,306; 0,400; 0,460. Obliczyć zawartość procentową siarczanów w próbce.

Zadanie 2

Mieszaninę izomerów 2,4- i 2,6-toluilenodiaminy (TDA) oznaczono metodą spektroskopii IR. Z produktu technicznego przygotowano 4,0% roztwór w dioksanie. Otrzymany roztwór wprowadzono do kuwet z chlorku sodu i rejestrowano widmo w zakresie podczerwieni. Absorbancję 2,4-TDA mierzono przy 1520 cm^-1 w kuwecie grubości warstwy 0,047 mm, a absorbancję 2,6-TDA przy 785 cm^-1 w kuwecie grubości 0,278 mm. W obu przypadkach, w celu wyeliminowania absorbancj tła, zastosowano metodę linii podstawowej, poprowadzonej przez dwa sąsiednie minima. Krzywe wzorcowe uzyskane dla tych składników są opisane nasypującymi równaniami:

2,4- TDA A= 0,455·10^-2·c_2,4 - 4,73·10^-4

2,6- TDA A= 145·10^-4·c_2,6 - 9,13·10^-4

Absorbancje siedmiu równoległych próbek wynosiły:

λ [cm^-1]	A
785	0,285	0,286	0,281	0,288	0,282	0,286	0,287
1520	0,361	0,363	0,359	0,358	0,362	0,361	0,360

Obliczyć średnią zawartość obu składników w próbce badanej.

Zadanie 3

Cykloheksanon oznaczono w mieszaninie z cykloheksanem, mierząc w zakresie podczerwieni transmitancję pasma absorpcji przy 1718 cm^-1 , które odpowiada grupie karbonylowej. Cykloheksan nie absorbuje w tym zakresie widma. Przygotowano roztwory cykloheksanonu w cykloheksanie o zawartości procentowej: 0,1; 0,5; 1,0; 2,0 i 3,0 %. Transmitancje pasma absorpcji tych roztworów przy 1718 ^cm-1 wynosiły odpowiednio: 74,3; 63,0; 48,9; 29,2 i 18,0 %. Obliczyć zawartość procentową cykloheksanonu w badanym cykloheksanie, który wykazywał transmitancję 55,8%.

Zadanie 4

Zawartość domieszek CaSO₄·0,5 H₂O w gipsie oznaczono metodą spektrofotometrii absorpcyjnej w podczerwieni. Zawartość półhydratu oznaczono na podstawie wysokości pasma przy 1010 cm^-1 metodą linii podstawowej przechodzącej przez wykres widma w punktach 990 cm^-1 i 1030 cm^-1. Krzywą wzorcową sporządzono dla różnych zawartości procentowych CaSO₄·0,5 H₂O w CaSO₄·2 H₂O. Wysokość pasm mierzona w mm wynosiła odpowiednio 10% - 3,8; 30% - 8,2; 50% - 12,4; 80% - 18,8; 100% -23,0. Wysokość pasma próbki badanej wynosiła 20,2 mm. Obliczyć zawartość procentową półhydratu w badanym gipsie.

Zadanie 5

Spektrofotometrię w podczerwieni zastosowano do oznaczenia ditlenku węgla, uwolnionego za pomocą kwasów z próbek zawierających węglany. Absorbancje mierzono w kuwecie gazowej o grubości warstwy 7,5 cm przy 4,32 μm. Absorbancję niespecyficzną eliminowano, kreśląc linie podstawową pasma analitycznego od 4,15 μm do 4,65 μm. Roztwór próbki objętości 50 ml wprowadzano do specjalnego zestawu aparatury, dodawano kwas chlorowodorowy w celu uwolnienia CO₂ z węglanów i po 5 min mierzono absorbancję. Krzywą wzorcową wykonano analogicznie, wprowadzając znane ilości K₂CO₃ . Otrzymano następujące absorbancje odpowiadające masie węglanu potasu (w g) wprowadzonego do aparatury: 0,22 - 0,231; 0,25 - 0,511; 0,405 - 0,837; 0,45 - 0,928; 0,55 - 1,134. Obliczyć zawartość węglanu potasu w próbce badanej, jeżeli wydzielony z niej CO₂ wywołał absorbancję równą 0,623.

Zadanie 6

Heksacyjanożelaziany(II) i heksacyjanożelaziany (III) oznaczano w roztworach wodnych metodą spektroskopii w podczerwieni. Pomiary wykonano w zakresie 2200-2000 cm^-1 w kuwetach z Irtranu o grubości warstwy 50 μm. Jon [Fe(CN)₆]^4- wykazuje charakterystyczne pasmo absorpcji przy 2040 cm^-1. Wysokość jego jest proporcjonalna do stężenia, a molowy współczynnik absorpcji wynosi 4,24·10³ l/(mol·cm). Wysokość pasma absorpcji jonów [Fe(CN)₆]^3- przy 2115 cm^-1 zależy liniowo od stężenia w zakresie stężeń 0,0012 - 0,1 mol/l , a molowy współczynnik absorpcji wynosi 1,18·10³ l/(mol·cm). Roztwór mieszaniny obu tych związków wykazywał absorbancje: 0,438 przy 2115 cm^-1 i 0,106 przy 2040 cm^-1. Obliczyć stężenia [Fe(CN)₆]^4- i [Fe(CN)₆]^3- w mieszaninie.

Zadanie 7

Podczas oznaczania żelaza metodą absorpcyjnej spektrometrii atomowej otrzymano następujące wartości absorbancji odpowiadające stężeniu żelaza: 5 μg/ml - 0,055; 10 μg/ml - 0,113; 15 μg/ml - 0,172; 20 μg/ml - 0,233; 25 μg/ml - 0,294. Ile żelaza znajduje się w 50 ml roztworu, który wykazuje absorbancję 0,070?

Zadanie 8

Oblicz różnicę procentową liczb falowych odpowiadających przejściu podstawowemu w cząsteczkach ²³Na ³⁵Cl i ²³Na ³⁷Cl zakładając, że ich stałe siłowe są równe.

Zadanie 9

Liczba falowa odpowiadająca przejściu podstawowemu w ⁷⁹Br⁸¹Br wynosi 332,2 cm^-1. Oblicz stałą siłową wiązania (m(⁷⁹Br)=78,9183 u, m(⁸¹Br)= 80,9163 u). (odp. 245,9N/m)

Zadanie 10

Liczba falowa odpowiadająca przejściu podstawowemu w ³⁵Cl₂ wynosi 654 cm^-1. Oblicz stała siłową wiązania (m ( ³⁵Cl)=34,9688 u). (odp. 440N/m)

Zadanie 11

Oblicz wielkość kwantu energii związanego z pobudzeniem oscylacji elektronu o okresie 2.5fs. (odp. 2,65*10^-19J)

Zadanie 12

Oblicz energię punktu zerowego oscylatora harmonicznego o stałej siłowej 285 Nm^-1 i masie 5,16 * 10^-26kg. (odp. 3,92*10^-21J)

Zadanie 13

Oblicz stałą siłową oscylatora, dla którego różnica pomiędzy sąsiednimi poziomami energii wynosi 3,17*10 ^-21 J , a masa 2,88*10^-25kg. (260N/m)

Zadanie 14

Oblicz długość fali fotonu indukującego przejścia pomiędzy sąsiednimi poziomami energetycznymi oscylatora o stałej siłowej 544 N*m^-1 i masie równej masie atomu tlenu (15,9949u). (odp. 13,2µm)

Zadanie 15

Zakładając, że drgania cząsteczki ¹⁴N₂ odpowiadającą drganiom oscylatora harmonicznego o stałej siłowej K=2293,8 N m^-1, oblicz energię punktu zerowego tej cząsteczki. Masa atomu ¹⁴N wynosi 14,0031 u . (odp. 2,34*10^-20J)

Zadanie 16

Obiekt o masie 2,0 g , zawieszony na końcu sprężyny, oscyluje z częstością 3,0 Hz. Oblicz stałą siłową. (odp. 0,71 N/m)

Zadanie 17

Oblicz długość fali fotonu indukującego przejścia pomiędzy sąsiednimi poziomami energetycznymi oscylatora o stałej siłowej 855 N·m^-1 i masie równej masie protonu (1,0078 u) (odp. 2,63 µm)

Zadanie 18

Oblicz najmniejszą energie wzbudzenia kryształu kwarcu w zegarku drgającego z częstotliwością 33MHz. (odp. 2,19*10^-26J)

Zadanie 19

Nurkując na duże głębokości, pływak wkracza do mrocznego świata. Mając daną wartość średniego molowego współczynnika absorpcji wody morskiej dla światła widzialnego, wynoszącą 6,2*10^-5 dm³*mol^-1*cm^-1 oblicz głębokość, na jakiej pływak będzie odbierał a) połowę tego natężenia promieniowania, jakie jest na powierzchni, b) 1/10 tego natężenia.

Zadanie 20

Żelazo miareczkowano mianowanym roztworem EDTA o stężeniu 0,01 mol/l, stosując rodanki jako wskaźnik, ze spektrofotometrycznym wyznaczaniem punktu końcowego miareczkowania. Analizowany roztwór przeniesiono do kolby miarowej o pojemności 250ml i rozcieńczono wodą do kreski. Do kuwety spektrofotometru wprowadzono 10ml tego roztworu, dodano 0,2ml 1% roztworu KSCN i 5ml 0,05 mol/l H₂SO₄. Do kuwety dodawano porcjami po 0,2ml mianowanego roztworu EDTA. Po wymieszaniu roztworu odczytywano jego absorbancję dla długości fali równej 480nm. Otrzymane wyniki zestawiono w tabeli.

VEDTA [ml]	0,0	0,2	0,4	0,6	0,8	1,0	1,2	1,4	1,6	1,8	2,0	2,2	2,4	2,6	2,8	3,0	3,2	3,4
A	0,462	0,424	0,385	0,346	0,308	0,269	0,231	0,192	0,153	0,115	0,077	0,052	0,039	0,034	0,029	0,027	0,027	0,027

Oblicz zawartość żelaza w próbce.

Zadanie 21.

Miedź oznaczano metodą dodawania wzorca. Do trzech kolbek o pojemności 25ml odmierzono po 10ml roztworu badanego zawierającego miedź. Do kolbki drugiej dodano 2 m, a do trzeciej 4ml roztworu wzorcowego miedzi o stężeniu 10 µg/ml. Absorbancje tych roztworów wynosiły odpowiednio: 0,456; 0,658 i 0,861. Jakie było stężenie miedzi w roztworze badanym? (odp 4,51 µg/ml)

Zadanie 22

Przy oznaczaniu krzemu metodą błękitu krzemomolibdenowego wartości przepuszczalności roztworu związku ściśle spełniają prawo Beera, gdy używa się światła o ściśle określonej długości fali. Przy pomiarach na spektrofotometrze przepuszczalność roztworu zawierającego 0.020 mg SiO2 wynosiła 77.3%, ta sama objętość roztworu zawierającego 0.10 mg SiO2 wykazywała przepuszczalność 36.7%. Ile będzie wynosić przepuszczalność tej samej objętości roztworu zawierającego 0.060 mg SiO2 ?

Zadanie 23

Zmierzono absorbancję roztworu barwnej substancji o nieznanym stężeniu i roztworu wzorcowego zawierającego 3,15 mg tej substancji w 1 dm³. Jakie jest stężenie roztworu badanego, jeśli absorbancja roztworu wzorcowego wynosi A=0,389, a badanego 0,219? Stosowano kuwety o grubości 1 cm.

---