›
›

Công nghệ Hóa học - Chương 7: Phương pháp phân tích thể tích

pdf 111 trang vanle 2870
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Công nghệ Hóa học - Chương 7: Phương pháp phân tích thể tích", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfcong_nghe_hoa_hoc_chuong_7_phuong_phap_phan_tich_the_tich.pdf

Nội dung text: Công nghệ Hóa học - Chương 7: Phương pháp phân tích thể tích

  1. CHƯƠNG 7 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH THỂ TÍCH GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 1
  2. NỘI DUNG (2LT+2BT) I. MỘT SỐ KHÁI NIỆM II. CÁC CÁCH CHUẨN ĐỘ THƠNG DỤNG III. CÁCH TÍNH KẾT QUẢ TRONG PPPT THỂ TÍCH IV. SAI SỐ HỆ THỐNG TRONG PPPT THỂ TÍCH V. CÁC PHẢN ỨNG CHUẨN ĐỘ THƠNG DỤNG TRONG PHÂN TÍCH GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 2
  3. I. MỘT SỐ KHÁI NIỆM 1. Chuẩn độ (sựđịnh phân) 2. Đường chuẩn độ 3. Chấtchỉ thị trong phương pháp phân tích thể tích GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 3
  4. 1. Chuẩn độ (sựđịnh phân) „ Là quá trình định lượng cấutử X bằng thuốcthử C dựa trên phép đothể tích. „ X lấychínhxácbằng pipet chứa trong erlen, thuốcthử C chứa trong buret và nhỏ từ từ vàoddX. „ Phản ứng chuẩn độ: „ Điểmtương tương: GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 4
  5. Buret (C) Erlen (X) GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 5
  6. 1. Chuẩn độ (sựđịnh phân) „ Sự chuẩn độ chấmdứtkhicĩdấuhiệukết thúc phản ứng „ Chấtchỉ thị: GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 6
  7. 2. Đường chuẩn độ „ Phản ứng chuẩn độ: C + X → A + B „ Định nghĩa: GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 7
  8. 2. Đường chuẩn độ Cĩ 2 cách biểudiễn đường chuẩn độ trong thựctế: „ Biểudiễnsự biến thiên log[C], log[X], pX = -log[X], pC = -log[C] theo Vc thêm vào. „ Biểudiễnsự biến thiên của [X], [C], [A], [B] theo Vc GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 8
  9. 2. Đường chuẩn độ Phản ứng chuẩn độ: C + X → A + B GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 9
  10. 2. Đường chuẩn độ „ Cĩ bướcnhảy: mộtphần đường chuẩn độ cĩ giá trị trục tung thay đổilớn khi Vc thêm vào nhỏ. „ Độ dài bướcnhảytỷ lệ: hằng số cân bằng củaphản ứng chuẩn độ và nồng độ C, X. „ Điểmtương tương nằmtrênbướcnhảy, gần trùng điểmuốn. „ Khi dùng chỉ thị: chọnchỉ thị cĩ điểm chuyển màu trong vùng bướcnhảy. GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 10
  11. 2. Đường chuẩn độ Cách 2: C + X → A + B Biểudiễnsự biến thiên của [X], [C], [A], [B] theo Vc GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 11
  12. 2. Đường chuẩn độ „ Nếuhằng số cân bằng củaphản ứng chuẩn độ đủ lớn thì đường biểudiễn là hai đường thẳng cắt nhau ở điểm tương đương. GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 12
  13. 2. Đường chuẩn độ Cách thành lập đường chuẩn độ: „ Đường chuẩn độ thực nghiệm: vẽ từ trị sốđothực nghiệm trên máy trong quá trình chuẩn độ. „ Đường chuẩn độ lý thuyết: tính theo trị số lý thuyếtcủanồng độ và thể tích. GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 13
  14. 2. Đường chuẩn độ Ưu điểmcủa Đường chuẩn độ lý thuyết: „ Mơ tả chính xác, đầy đủ các yếutố, các giai đoạncủa quá trình chuẩn độ mà khơng cần làm thựcnghiệm. „ Thu nhậntừ sự kếthợp nhiềuphương trình thành mộtpt tổ hợp duy nhất. GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 14
  15. 2. Đường chuẩn độ Cơng dụng đường chuẩn độ: „ Xác định điểmtương đương → chọnchỉ thị thích hợp. „ So sánh đánh giá các phương pháp chuẩn độ khác nhau vì giúp xác định mức chính xác của quá trình chuẩn độ. „ Theo dõi sự biến đổicácchỉ tiêu hĩa lý và nghiên cứu ảnh hưởng củacácyếutố khác nhau. GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 15
  16. 3. Chấtchỉ thị trong phương pháp phân tích thể tích Định nghĩa: Là hợpchấtvơcơ hay hữucơ cĩ cấu trúc thay đổi theo cấutử Z nào đĩtrong dd Ký hiệu là: Ind hay In Cân bằng chỉ thị: Z + Ind ↔ IndZ dạng tự do dạng kếthợp GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 16
  17. 3. Chấtchỉ thị trong phương pháp phân tích thể tích Z + Ind ↔ IndZ Sự biến đổicấutrúcchỉ thị: „ Tương ứng vớisự chuyểntừ dạng Ind sang IndZ hoặcngượclại. „ Thể hiện qua dấuhiệu đặctrưng (sự thay đổimàucủaddhay sự xuấthiện, biếnmất mộttủa nào đĩ). GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 17
  18. 3. Chấtchỉ thị trong phương pháp phân tích thể tích „ Chỉ thị trong: luơn luơn nằm trong dd chuẩn độ. „ Chỉ thị ngồi: nhỏ dd chuẩn độ lên chỉ thị (tẩmtrêngiấylọchay mặtkính đồng hồ) GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 18
  19. 3. Chấtchỉ thị trong phương pháp phân tích thể tích „ Chỉ thị thuận nghịch: biến đổi2 chiều theo sự thay đổi thơng số hĩa lý củadd „ Chỉ thị bấtthuận nghịch: cung cấp điểm cuốitheomộtchiềunhất định do cấutạo và thành phần hĩa họccủachấtchỉ thị thay đổibấtthuận nghịch. GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 19
  20. 3. Chấtchỉ thị trong phương pháp phân tích thể tích Cơ chế chỉ thị Chỉ thị thuận nghịch - khoảng chuyển màu: ßi Ind + Z IndZ ki GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 20
  21. 3. Chấtchỉ thị trong phương pháp phân tích thể tích Cân bằng chỉ thị: „ Luơn luơn tồntại hai dạng Ind và IndZ trong dd → tạo nên tỉ lệ [Ind]/[IndZ]. „ Tính chấtddđược quyết định bởimột dạng nào đĩcĩnghĩalàtỷ lệ dạng đĩtrên dạngkialàkhálớn (khoảng từ 3-10 lần). GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 21
  22. 3. Chấtchỉ thị trong phương pháp phân tích thể tích „ DD chuyểntừ màu này sang màu kia khi [Ind]/[IndZ] chuyểntừ tỷ lệ này sang tỷ lệ khác. GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 22
  23. 3. Chấtchỉ thị trong phương pháp phân tích thể tích C + X → A + B „ → [Z] thay đổi → [Ind]/[IndZ] thay đổi theo → dd đổi màu. „ Mỗichỉ thị thuận nghịch cĩ mộtkhoảng chuyểnmàutừ dạng Ind sang IndZ hoặc ngượclại. GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 23
  24. 3. Chấtchỉ thị trong phương pháp phân tích thể tích Điềukiệnchọnchấtchỉ thị „ Bềnvànhạy trong mơi trường sử dụng. „ Phù hợpbảnchấtphản ứng chuẩn độ. GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 24
  25. 3. Chấtchỉ thị trong phương pháp phân tích thể tích Điềukiệnchọnchấtchỉ thị „ Xác định điểmcuốivới độ chính xác cao: GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 25
  26. 3. Chấtchỉ thị trong phương pháp phân tích thể tích Phân loạichấtchỉ thị (theo bảnchấtcấutử Z) „ Chỉ thị oxy hĩa khử „ Chấtchỉ thị nồng độ ion Chỉ thị acid – baz Chỉ thị tạotủa Chỉ thị tạophức „ Chấtchỉ thị hấpphụ GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 26
  27. Chỉ thị oxy hĩa khử „ Z = „ Cĩ cơ cấuvàmàusắc thay đổitheokhả năng cho nhậne- củamơitrường, theo sự thay đổithế oxy hĩa khử. Ind (ox) + ne- Ind(kh) GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 27
  28. Chỉ thị oxy hĩa khử Ở một pH xác định 0 , 059[Ind ( ox )] EE=o + lg dd n [Ind ( kh )] „ Vì nồng độ chỉ thị rấtbé→ Thế dd quyết định bằng thế các đơi oxy hĩa khử tác chấthoặcsảnphẩm. GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 28
  29. Chỉ thị oxy hĩa khử „ Thế dd thay đổi → tỉ lệ [Ind(ox)]/[Ind(kh)] thay đổi → dd cĩ màu củadạng ox hay kh khi nồng độ của chúng hơn kém nhau khoảng 10 lần → khoảng chuyển màu là : GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 29
  30. Chỉ thị oxy hĩa khử „ Khoảng chuyểnmàubị giớihạnkhá hẹp → thời điểmdừng chuẩn độ là một trong 2 đầu mút tùy vị trí C, X và C, X là dạng oxy hĩa hay dạng khử. GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 30
  31. Chỉ thị oxy hĩa khử OxC + KhX → KhC + OxX GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 31
  32. Chỉ thị oxy hĩa khử „ Để khơng xảyrapứ giữa KhX và chỉ thị → chỉ thị tồntại trong dd ở dạng khử Ind(kh) là chủ yếu. „ Ban đầutỷ lệ [Ind(ox)]/[Ind(kh)] rất bé. „ Thêm OxC thì sẽ sinh ra OxX do đĩE càng tăng. GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 32
  33. Chỉ thị oxy hĩa khử „ Edd tăng →Đường chuẩn độ đilên „ Tỷ lệ [Ind(ox)]/[Ind(kh)] tăng lên = 10. Vậydừng chuẩn độ ở giớihạntrênchuyển màu 0 Echuyểnmàu= E chỉ thị + 0,059/n GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 33
  34. Chỉ thị oxy hĩa khử OxX + KhC → KhX + OxC GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 34
  35. Chỉ thị oxy hĩa khử „ Để khơng xảyrapứ giữa OxX và chỉ thị → chỉ thị tồntại trong dd ở dạng khử Ind(ox) là chủ yếu. „ Ban đầutỷ lệ [Ind(ox)]/[Ind(kh)] rấtlớn. „ Thêm KhC thì sẽ sinh ra KhX do đĩE càng giảm. GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 35
  36. Chỉ thị oxy hĩa khử „ Edd giảm →Đường chuẩn độ đixuống „ Tỷ lệ [Ind(ox)]/[Ind(kh)] giảm = 1/10. Vậydừng chuẩn độ ở giớihạndưới chuyểnmàu 0 Echuyểnmàu= E chỉ thị - 0,059/n GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 36
  37. Chỉ thị nồng độ ion „ Cĩ cơ cấuvàtínhchất thay đổi theo nồng độ ion nào đĩ trong dd. „ Chia làm 3 loạinhỏ : * Chỉ thị acid – baz: Z là H+ (OH-) → xác định pH mơi trường. * Chỉ thị tạotủa: Z là Mn+ và IndZ là tủa. * Chỉ thị tạophức: Z là Mn+ và IndZ là GV: Trphần T ứPhươc.ng Thảo ĐHBK 37
  38. Chấtchỉ thị acid – baz „ Là acid hoặcbazhữucơ yếucĩthể thay đổimàusắc theo pH dd. „ Nguyên nhân là do sự thay đổicấutrúc củachỉ thị. „ Cân bằng chỉ thị : HInd ↔ Ind- + H+ GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 38
  39. Chấh tcỉ thị acid – baz [In ][ H+ ] k = i []HIn []HIn []In ⇒[]H + k = ⇒pH = pkilg + i []In []HIn „dc ud à Mũng quyết định bởitỉ số [In]/[HIn] „ GV: Trầ→n T Ph pHương Th ảmơio trường thay đổi → dd đổu à im ĐHBK 39
  40. Chấtchỉ thị acid – baz „ Màuddquyết định bởidạng nào hơnhoặc kém dạng kia khoảng 10 lần „ → khoảng chuyểnmàucủachỉ thị pH là: pHchuyểnmàu= pki ± 1 Vớiki: hằng số phân ly củachỉ thị pH GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 40
  41. Chấtchỉ thị acid – baz „ Lý thuyết: điểmcuốilàmột trong hai đầu mút chuyển màu. „ Thựctế: điểmcuốinằm trong khoảng chuyển màu sao cho màu chuyển đổirõ nhấttạipH đĩ. „ pH cuối → pT ≈ pki (chỉ số chuẩn độ của chấtchỉ thị). → gây ra các sai số chỉ thị khác nhau GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 41
  42. Chấtchỉ thị acid – baz VD: chỉ thị Bromocresol lục (3,8 – 5,4) với (HIn: vàng; In: xanh dương) GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 42
  43. Chấtchỉ thị tạophức „ Thường là hợpchấthữucơ cĩ khả năng tạophứcvới ion kim loại cĩ màu khác màu chỉ thị tự do. „ Cân bằng chỉ thị: Ind + Mn+ ↔ MIndn+ GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 43
  44. Chấh tcỉ thị tạh opức [ MInd1 ] β = * i[ Ind[M] ] n+ [ MInd1 ] ⇒[M]n+ = * [ Indβ ] i [ Ind ] ⇒pMn+ = lg β + lg [i MInd ] GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 44
  45. Chấtchỉ thị tạophức „ Màudddo tỉ số [Ind]/[MInd] quyết định. „ Màu phụ thuộc pMn+ của mơi trường. „ Khi tỉ số này bằng 3 (hay 1/3) hoặc5 ( hay 1/5) thì màudddo dạng trội quyết định. GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 45
  46. Chấtchỉ thị tạophức „ Khoảng chuyểnmàu: n+ ∆pM chuyểnmàu = lgβi ± lg3 (5) βi là hằng số bềncủaphức (chỉ thị kếthợp kim loại) GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 46
  47. Chấtchỉ thị hấpphụ „ Thuộcphẩmnhuộmhữucơ cĩ tính acid hay baz yếu, hấpphụ lên bề mặttủa → nhuộmmàutủa. Vd: chỉ thị Fluorescein (HFl) trong chuẩn độ X- bằng Ag+. Fl cĩ thể bị AgCl↓ hấpphụ lên bề mặt và làm đổimàuAgCl↓. Hiện tượng chỉ xảyrangaytại điểmtương đương. GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 47
  48. Chấtchỉ thị hấpphụ „ Tùy pH mơi trường: HFl ↔ H+ + Fl- ĐTĐ Ag+ Ag+ Ag+ AgX↓ + X- AgX↓ AgX↓+ Ag+ - + - + + Fl- + H+ +GV: TrFlần T Ph+ương HThảo + Fl + H ĐHBK 48
  49. Chấtchỉ thị hấpphụ „ Trước ĐTĐ: DD cĩ (AgX↓ + X- + Fl- + H+) AgX↓|X- : cĩ màu củaAgX↓ (AgCl↓: trắng đục; AgBr↓: vàng nhạt; AgI↓: vàng) „ Tại ĐTĐ: AgX↓ + Fl- + H+ → màu của AgX↓ „ Ngay sau ĐTĐ: AgX↓ + Fl- + H+ + Ag+ AgX↓| Ag+Fl- : cĩ màu của AgFl GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 49
  50. Chấtchỉ thị bấtthuận nghịch „ Giúp xác định điểmcuốicủa quá trình chuẩn độ mộtlần do sự biến đổi thành phần hĩa họcvàcấutrúcchỉ thị mộtcách bấtthuận nghịch. „ Metyldacam, metyl đỏ, congo đỏ bị phân hủy trong phản ứng oxy hĩa khử→ pH phảithíchhợpvìđây cũng là chỉ thị acid – baz. „ Chỉ thị tạotủa → khi tạotủa thì khơng biến đổithuận nghịch. GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 50
  51. Chấtchỉ thị tạo thành trong quá trình chuẩn độ „ Bản thân tác chất hay sảnphẩmcủa phản ứng chuẩn độ → tạoradấu hiệu cho phản ứng. Ví dụ: chuẩn độ các chấtkhử khơng màu bằng KMnO4 khi dư mộtgiọt KMnO4 làm dd cĩ màu hồng nhạt. GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 51
  52. II. CÁC CÁCH CHUẨN ĐỘ THƠNG DỤNG 1. Chuẩn độ trựctiếp 2. Chuẩn độ ngược 3. Chuẩn độ thế 4. Chuẩn độ gián tiếp 5. Chuẩn độ liên tiếp hay phân đoạn GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 52
  53. 1. Chuẩn độ trựctiếp Thuốcthử C cho dần vào dd cĩ X đến điểmcuốichuẩn độ. GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 53
  54. 2. Chuẩn độ ngược „ PP sử dụng khi khơng cĩ chỉ thị thích hợp cho C + X, phản ứng C+X tiếnhànhở điềukiệnkhĩkhăn. „ Cho lượng thừa C xác định tác dụng hết vớiX. „ Xác định lượng thừaC bằng dd chuẩnC1 GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 54
  55. 3. Chuẩn độ thế „ PP sử dụng khi khơng cĩ thuốcthử hay chỉ thị cho X. „ Cho AC1 + X → C1 + AX „ Chuẩn độ C1 bằng thuốcthử C GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 55
  56. 4. Chuẩn độ gián tiếp „ X được chuyển thành hợpchấtkháccĩ cơng thứcxácđịnh. A2B3Y4X5 „ Chuẩn độ cấutử Y nào đĩ trong hợpchất bằng thuốcthử và chỉ thị thích hợp. „ Khác chuẩn độ thế là cấutử Y và X trong cơng thức phân tử cĩ thể giống hoặc khơng giống hệ số tỉ lượng. GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 56
  57. 5. Chuẩn độ liên tiếp hay phân đoạn „ Hỗnhợpchứa X1,X2, .Xn lầnlượt chuẩn độ bằng thuốcthử C (hoặc nhiềuthuốcthử C1, C2, Cn) và chất chỉ thị thích hợp. „ Yêu cầu: chỉ cĩ 1 cấutử tham gia phản ứng trong mỗilầnchuẩn độ. GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 57
  58. III. CÁCH TÍNH KẾT QUẢ TRONG PPPT THỂ TÍCH Nguyên tắc : „ Dựavàođịnh luậttácdụng đương lượng: Tại điểmtương đương: sốđương lượng C bằng sốđương lượng của X. GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 58
  59. III. CÁCH TÍNH KẾT QUẢ TRONG PPPT THỂ TÍCH Mẫurắn: „ Cân a(g) mẫu, hịa tan và chuẩn độ bằng Vc (ml) dd chuẩnCc: GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 59
  60. III. CÁCH TÍNH KẾT QUẢ TRONG PPPT THỂ TÍCH Mẫurắn: „ Cân a(g) mẫu, hịa tan và định mức thành V1 ml dd lỗng, lấy Vx ml đem chuẩn độ bằng Vc ml dd chuẩnCc: GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 60
  61. III. CÁCH TÍNH KẾT QUẢ TRONG PPPT THỂ TÍCH Mẫulỏng: „ Lấy Vx ml dd mẫu, chuẩn độ bằng Vc ml dd chuẩnCc: GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 61
  62. III. CÁCH TÍNH KẾT QUẢ TRONG PPPT THỂ TÍCH Mẫulỏng: „ Lấy Vml mẫu đậm đặc, pha lỗng thành V1 ml dd lỗng. Dùng Vx ml dd chuẩn độ bằng Vc ml dd chuẩnCc. GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 62
  63. III. CÁCH TÍNH KẾT QUẢ TRONG PPPT THỂ TÍCH KHÁI NIỆM ĐỘ CHUẨN: „ Độ chuẩncủamộtchấtTX: số gam hay mg chất X cĩ trong 1 lít DD. GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 63
  64. III. CÁCH TÍNH KẾT QUẢ TRONG PPPT THỂ TÍCH KHÁI NIỆM ĐỘ CHUẨN: „ Độ chuẩntheochấtxácđịnh TC/X: số gam hay mg chấtX tácdụng vừa đủ 1 ml DD chuẩnC cĩnồng độ CC. GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 64
  65. IV. CÁC PHẢN ỨNG CHUẨN ĐỘ THƠNG DỤNG TRONG PHÂN TÍCH 1. Chuẩn độ acid - baz Chuẩn độ acid mạnh bằng baz mạnh Chuẩn độ acid yếu bằng baz mạnh Chuẩn độ baz yếu bằng acid mạnh Chuẩn độ đa acid bằng baz mạnh Chuẩn độ đabazbằng acid mạnh 2. Chuẩn độ tạotủa 3. Chuẩn độ oxy hĩa khử GV:4. Tr ầChun T Phươngẩ Thnảo độ tạophức ĐHBK 65
  66. CHUẨN ĐỘ ACID - BAZ GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 66
  67. Chuẩn độ acid mạnh bằng baz mạnh + - „ Phản ứng chuẩn độ: H + OH = H2O GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 67
  68. Mộtsố chỉ thị pH thơng dụng pH Màu Màu Chỉ thị chuyển HIn In màu Phenolphtalein 8,2 – 10 Khơng màu Tím Bromothymol 6,0 – 7,6 Vàng Xanh xanh Bromocresol lục 3,8 – 5,4 Vàng Xanh Metyl da cam 3,1 – 4,4 Hồng cam Vàng MetylGV: Trần T Phđỏương Thảo 4,2 – 6,2 Đỏ Vàng ĐHBK 68
  69. NaOH HCl GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 69
  70. Chuẩn độ acid yếu bằng baz mạnh „ Pứ chuẩn độ: HA + NaOH = NaA + H2O GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 70
  71. Chuẩn độ baz yếu bằng acid mạnh „ Pứ chuẩn độ: A- + HCl = HA + Cl- GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 71
  72. Chuẩn độ đa acid bằng baz mạnh Điềi ukện 1 chuẩn độ pHtđ = 1 (pKa1 pKa + 2 ) từng nấc: 2 -10 „ ki > 10 1 pHtđ = 2 (pKa2 pKa + 3 ) „ ∆pK ≥ 4 2 Cách tính các 1 pH tương pHtđ = n (pKan pKa + n+ 1 ) đương: 2 GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 72
  73. Chuẩn độ đa acid bằng baz mạnh -2,12 k1 = 10 „ H3PO4 + NaOH → NaH2PO4 + H2O -7,21 k2 = 10 „ NaH2PO4 + NaOH → Na2HPO4 + H2O -12,38 k3 = 10 „ NaHPO4 + NaOH → Na3PO4 + H2O GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 73
  74. Chuẩn độ đa acid bằng baz mạnh GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 74
  75. Chuẩn độ đz a abbằng acid mạnh Điềi ukện 1 chuẩn độ pHtđ = 1 (pKan - 1+pKan ) từng nấc: 2 -10 „ ki > 10 1 pHtđ = 2 (pKan - 2+pKan - 1 ) „ ∆pK ≥ 4 2 Cách tính các pH tương 1 pHtđ =(pKa n 1 − HA lgC ) đương: 2 n GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 75
  76. Chuẩn độ đabazbằng acid mạnh Na CO + HCl NaHCO +NaCl 2 3 -10,32 3 k2 = 10 NaHCO + HCl H CO + NaCl 3 -6,35 2 3 k1 = 10 GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 76
  77. Chuẩn độ đabazbằng acid mạnh GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 77
  78. Chuẩn độ đabazbằng acid mạnh GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 78
  79. XÁC ĐỊNH ĐỘ KIỀM CỦA MỘT MẪU NƯỚC „ Mộtmẫunước đượcgọilànướckiềmkhi - 2- chứa 1 hay 2 trong số 3 ion (OH ; CO3 ; - HCO3 ). „ Cĩ thể dùng acid mạnh để chuẩn độ mẫu kiềm: Mẫunướcchỉ chứa OH- - Mẫunướcchỉ chứa HCO3 2- Mẫunướcchỉ chứa CO3 - 2- Mẫunướcchứa OH & CO3 2- - GV: Trầ…n T PhMươngẫ Thunảo ướcchứa CO & HCO ĐHBK 3 3 79
  80. Mẫunướh ccỉ chứH aO- − + OH+ H ⇔ 2 H O Có⇒ 1 ĐTĐ với pHtđ = 7 GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 80
  81. GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 81
  82. - MẫunướcchứaHCO3 GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 82
  83. 2- MẫunướcchứaCO3 GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 83
  84. - 2- MẫunướcchứaOH & CO3 GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 84
  85. - 2- MẫunướcchứaOH & CO3 OH- - VP: VHCl trung hịa OH 2- và nấc1 củaCO3 (VM –VP): VHCl trung hịa 2- nấc2 củaCO3 2- • VHCl trung hịa CO3 : 2(VM-VP) - • VHCl trung hịa OH : VP -(VM-VP) = 2VP-VM GV: Trần T Phương Thảo 2V > V ĐHBK P M 85
  86. - 2- MẫunướcchứaHCO3 & CO3 GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 86
  87. - 2- MẫunướcchứaHCO3 & CO3 CO 2- (1) 3 VP: VHCl trung hịa nấc1 2- củaCO3 (VM –VP): VHCl trung hịa - nấc2 củaCO 2- và HCO - HCO3 3 3 2- • VHCl trung hịa CO3 : 2VP - • VHCl trung hịa HCO3 : (VM-VP)-VP = VM-2VP GV: Trần T Phương Thảo 2V < V ĐHBK P M 87
  88. TĨM TẮT - „ Mẫunướcchứa OH :VP ≈ VM - „ Mẫunướcchứa HCO3 : VP = 0; VM ≠ 0 2- „ Mẫunướcchứa CO3 : 2VP = VM - 2- „ Mẫunướcchứa OH & CO3 : 2VP > VM 2- - „ Mẫunướcchứa CO3 & HCO3 : 2VP < VM GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 88
  89. CHUẨN ĐỘ TẠO TỦA GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 89
  90. CHUẨN ĐỘ TẠO TỦA „ Pứ chuẩn độ: C + X → CX↓ „ X: Cl-; Br-; I-; . „ C: Hg+; Ag+ „ Điềukiệncủapứ tạotủa: Vậntốcpứ lớn → tạotủa nhanh -7 -8 CX↓ cĩ TST nhỏ (< 10 –10 ) Tủaíthấpphụ bẩn. „ Cĩ 3 PP chuẩn độ thơng dụng: PP Mohr; GV: TrPPần T Ph ươVolhard;ng Thảo PP Fajans. ĐHBK 90
  91. PHƯƠNG PHÁP MOHR „ Là PP chuẩn độ trựctiếp. „ Pứ chuẩn độ: Ag+ + X- → AgX↓ + 2- „ Pứ chỉ thị: 2Ag + CrO4 → Ag2CrO4↓ -12 (TST = 10 ) „ Điểmcuối: Vàng → hồng đào „ Điềukiệnchuẩn độ: pH = 6,5 – 8 (cĩ NH3) pH = 6,5 – 10 (khơng cĩ NH3) 2- -2 [CrO4 ] = 10 M GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 91
  92. Analyte: Cl– At endpoint, red Titrant: Ag+ precipitate 2– GV: Indicator:Trần T Phương Th CrOảo 4 Ag2CrO4 formed. ĐHBK 92
  93. PHƯƠNG PHÁP VOLHARD „ Là PP chuẩn độ ngược. „ Chỉ thị tạophức: Fe3+ + SCN- → Fe(SCN)2+ „ Điểmcuối: tủatrắng đục → DD cam nhạt „GV:Đ Triầền Tuki Phương ệThản:o pH < 3 ĐHBK 93
  94. PHƯƠNG PHÁP FAJANS „ Là PP chuẩn độ trựctiếp. „ Pứ chuẩn độ: Ag+ + X- → AgX↓ „ Pứ chỉ thị (chỉ thị hấpphụ): Fluorescein (HFl) (xem lạiphần3. (chấtchỉ thị hấp phụ)) GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 94
  95. CHUẨN ĐỘ TẠO PHỨC GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 95
  96. CHUẨN ĐỘ TẠO PHỨC CẤU TẠO PHỨC CHẤT: „ Ion trung tâm: là ion kim loạicĩphụ tầng d cịn trống „ Ligand: nhĩm phân tử, ion cĩ nguyên tố cịn điệntử tự do n. „ Ion trung tâm và ligand nốivới nhau: Liên kếtcộng hĩa trị Liên kếtphốitrí GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 96
  97. CH3 O H O C N N C CH NH 3 HO N N OH 2+ 3 + Ni 2+Ni H3C C C CH3 N Dimetylglyoxim C N C CH3 CH3 O H O (TỦA ĐỎ SON) GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 97
  98. CHUẨN ĐỘ TẠO PHỨC „ Mục đích: xác định hàm lượng ion kim loại trong DD „ DD chuẩn: DD ligand tạophứcvới ion KL (thường sử dụng EDTA Y4-) „ CB chuẩn độ: n+ 2- n-4 + X + H2Y → XY + 2H „ β’(XYn-4) > 107 GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 98
  99. X n + + Y4 - ⇔ n - 4 MY n nM= Y = n n C ( X ). VN ( X )= CN ( Y ). V ( Y ) [ X ]. n . V⇒ ( X ) = [ Y ]. n . V ( Y ) C ( X ).⇒ VM ( X )= CM ( Y ). V ( Y ) GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 99
  100. ĐẶC ĐIỂM CHUẨN ĐỘ VỚI EDTA „ Tạophức theo tỉ lệ mol 1:1 + ’ „ Giải phĩng H → pH thay đổi →βphức thay đổi → phải dùng đệmpH „ Phứccủachỉ thị vớiKL cũng bềnnhưng phảikémbềnhơnphứcchính. „ Loạibỏ những ion kim loại khác cùng tạo phứcvớiEDTA: Tạotủabềnvàlọcbỏ tủa Thay đổipH Che dướidạng phức khác, bềnhơn GV: Trần Td Phạương Thảo ph ứcvớiEDTA. ĐHBK 100
  101. CHUẨN ĐỘ TẠO PHỨC VỚI EDTA „ Định lượng Mg2+ hay hỗnhợp(Ca2+ + Mg2+): pH 10, chỉ thị Erio – đen - T „ Định lượng Ca2+: pH 12,5; chỉ thị Murexide; Fluorescein. „ Định lượng Fe3+: pH 2,5-3; chỉ thị sulfosalicylic „ Định lượng Al3+: pH5; chỉ thị P.A.N; xylenol da cam. GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 101
  102. ĐỊNH LƯỢNG Mg „ CB chuẩn độ trựctiếp (pH 10): 2+ 2- 2- + Mg + H2Y → MgY + 2H „ CB chỉ thị: Erio – đen – T In + Mg2+ ↔ MgIn (xanh) (Hồng, tím) „ Khi chuẩn độ Mg2+ ở pH 10: khơng đượccĩ mặtcủaCa2+. 2+ „ NếucĩmặtcủaCa : VEDTA là tổng thể tích EDTA tác dụng vớiMg2+ và Ca2+ GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 102
  103. ĐỊNH LƯỢNG Mg Mg2+ EDTA EDTA MgIn In Xanh → Hồng, tím Tím → Xanh GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 103
  104. ĐỊNH LƯỢNG Ca „ CB chuẩn độ trựctiếp (pH 12,5): 2+ 2- 2- + Ca + H2Y → CaY + 2H „ CB chỉ thị: Murexide In + Ca2+ ↔ CaIn (xanh) (Đỏ) Fluorescein In + Ca2+ ↔ CaIn (hồng cam) (vàng lục GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK huỳnh quang)104
  105. ĐỊNH LƯỢNG Ca „ Chỉ thị Murexide (pH 12,5): Ca2+ EDTA EDTA CaIn In Xanh → Đỏ Đỏ → Xanh GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 105
  106. ĐỊNH LƯỢNG Fe3+ & Al3+ „ Chuẩn độ liên tiếp: pH 2,5: chuẩn độ trựctiếpFe3+ 12,7 4,2 (β’FeY = 10 ; β’AlY = 10 ) 3+ 9,6 pH 5: chuẩn độ Al (β’AlY = 10 ) theo cách chuẩn độ ngược. GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 106
  107. ĐỊNH LƯỢNG Fe3+ „ CB chỉ thị: sulfosalicylic In + Fe3+ ↔ FeIn (khơng màu) (Tím) Fe3+ EDTA EDTA FeIn In GV: Trần T Phương Thảo KhơngĐHBK màu → tím Tím → mấtmàutím107
  108. ĐỊNH LƯỢNG Al3+ Al3+ EDTA Cu2+; Zn2+ CAl.VAl = CEDTA.VEDTA – CCuVCu „ CB chỉ thị: PAN In + Cu2+ (Zn2+) ↔ CuIn (ZnIn) (vàng) (Hồng) GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 108
  109. CHUẨN ĐỘ OXY HĨA KHỬ GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 109
  110. CHUẨN ĐỘ OXY HĨA KHỬ Tên phương pháp là tên chất oxy hĩa: PP permanganat (KMnO4) Phương pháp dicromat (K2Cr2O7) Phương pháp iod - Phương pháp bromat (BrO3 ) Phương pháp ceri (Ce4+) GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 110
  111. KMnO4 Fe2+ 2+ - + 3+ 2+ 5Fe (aq) + MnO4 (aq) + 8H (aq) → 5Fe (aq) + Mn (aq) + 4H2O(l) GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 111