Каково содержание никеля и кобальта в стали (в %), если навеску стали массой 0,0532 г растворили в кислоте, обработали

Загадочный_Убийца

39

Чтобы решить эту задачу, мы будем использовать закон Ламберта-Бугера, который связывает оптическую плотность (D), концентрацию веществ в растворе (С) и коэффициент экстинкции (ε).

Закон Ламберта-Бугера имеет следующий вид:

D = ε * С * l,

где D - оптическая плотность, ε - коэффициент экстинкции, С - концентрация вещества в растворе и l - толщина слоя раствора.

Для начала определим содержание никеля (СNi) и кобальта (СCo) в стали в процентах.

Пусть x обозначает массовую долю никеля в стали (в %), а y - долю кобальта в стали (в %).

Так как общая масса стали составляет 0,0532 г, то масса никеля в стали будет равна x% * 0,0532 г, а масса кобальта - y% * 0,0532 г.

По условию задачи, мы растворили навеску стали массой 0,0532 г в кислоте, обработали диэтилдитиокарбаматом и довели объем раствора до 100 мл.

Это означает, что массовый процент никеля в растворе будет равен массе никеля, растворенного в кислоте, поделенной на общую массу раствора, умноженную на 100%:

СNi = (масса никеля в растворе / общая масса раствора) * 100%.

Аналогично, массовый процент кобальта в растворе будет равен:

СCo = (масса кобальта в растворе / общая масса раствора) * 100%.

Чтобы найти массу никеля и кобальта в растворе, мы воспользуемся формулой:

масса вещества = плотность * объем.

Объем раствора составляет 100 мл, а плотность стали и плотность никеля и кобальта не даны в условии задачи. Поэтому мы не можем точно определить массу никеля и кобальта.

Теперь рассмотрим результаты фотометрии при различных длинах волн.

При λ = 328 нм, оптическая плотность D = 0,67, а значения коэффициента экстинкции εNi = 35210 и εCo = 3910.

Подставим эти значения в закон Ламберта-Бугера:

0,67 = 35210 * СNi * 2.

Тогда СNi = 0,67 / (35210 * 2).

Вычисляя эту величину, получаем СNi = 0,00000953.

Аналогично, для кобальта:

0,67 = 3910 * СCo * 2.

Тогда СCo = 0,67 / (3910 * 2).

Вычисляя эту величину, получаем СCo = 0,0000859.

Таким образом, массовая концентрация никеля в растворе равна 0,00000953, а массовая концентрация кобальта - 0,0000859.

Вернемся к массе никеля и кобальта в стали. По формуле:

масса никеля = массовая доля никеля * общая масса стали,

мы можем найти массу никеля в стали:

масса никеля = x% * 0,0532 г.

Аналогично, для массы кобальта:

масса кобальта = y% * 0,0532 г.

Подставим найденные значения концентраций никеля и кобальта в растворе в выражение для масс:

масса никеля = (0,00000953 * 100%) * 0,0532 г,

масса кобальта = (0,0000859 * 100%) * 0,0532 г.

Вычисляя эти выражения, получаем:

масса никеля = 0,000005068 г,
масса кобальта = 0,0000456368 г.

Таким образом, содержание никеля в стали составляет около 0,000005068 г, а содержание кобальта - около 0,0000456368 г. Эти значения можно выразить в процентах, переведя их в доли от общей массы стали.