Bài báo cáo thực hành Hóa phân tích: Phương pháp chuẩn độ Acid-base | Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh

lOMoARcPSD| 36991220
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM HÓA PHÂN TÍCH
BÀI 3: PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ ACID - BASE, Thành viên: I. NGUYÊN TẮC
- Pha dung dịch chuẩn từ chất gốc.
II. PHA CHẾ DUNG DỊCH
1. Pha chế dung dịch NaOH ~0.1N
- Số gam NaOH rắn cần lấy để pha thành 250 mL dung dịch NaOH ~ 0.1N: 1 g
- Số gam NaOH rắn từ lượng cân thực tế: 1,05 g
- Nồng độ NaOH tính toán từ lượng cân: 0,105 N
- Mô tả cách pha chế (ngắn gọn bao gồm dụng cụ cần thiết):
• Cân lượng NaOH cần dùng bằng cân phân tích 2 chữ số
• Cho vào Beaker và pha loãng bằng 250 mL nước cất được đong từ ống đong
• Dùng đũa thủy tinh khuấy đều
2. Pha chế dung dịch chuẩn gốc H2C2O4 0,1000 N
- Số gam H2C2O4 rắn cần thiết để pha thành 100 mL dung dịch H2C2O4 0,1000 N: 0,6303 g
- Số gam H2C2O4 rắn từ lượng cân thực tế: 0,6294 g (σ = 0.0001)
- Nồng độ thực của H2C2O4 (khoảng tin cậy ± ɛ0,95%) : N lOMoARcPSD| 36991220
(Ghi chú : trình bày công thức, thế số và kết quả lấy đúng 2 CSCN)
- Mô tả cách pha chế (ngắn gọn bao gồm dụng cụ cần thiết):
+ Dùng cân phân tích 4 chữ số để cân H2C2O4
+ Cho vào Beaker sau đó thêm nước vào và khuấy đều để hòa tan
+ Dùng phễu để rót dung dịch đã được hòa tan vào fiol 100 ml (± 1ml)
châm nước tới vạch và lắc đều.
II. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
TN1: Xác định lại nồng độ dung dịch NaOH từ dung dịch chuẩn gốc H2C2O4 0,1000 N. NaOH H2C2O4
Dụng cụ Ống đong, Buret Pipet, Erlen σ
dụng cụ 0,1241 (buret) 0,02 (erlen) Lần 1 11,7 9,9 Lần 2 12,0 10,1 Lần 3 12,1 10,0 Trung bình 11,9 10,0
Biểu diễn CN của NaOH kèm theo độ KĐBĐ u0.95
(Ghi chú : trình bày công thức, thế số và kết quả lấy đúng 2 CSCN) CN = u0.95 = μ = TN2: Xác định lOMoARcPSD| 36991220 nồng độ dung dịch H3PO4
a) Bước nhảy 1 với chỉ thị methyl da cam: CN của NaOH là:
Biểu diễn CM của H3PO4 kèm theo độ KĐBĐ u0.95 (Ghi chú: trình
bày công thức, thế số và kết quả lấy đúng 2 CSCN) CM = u0.95 = μ =
b) Bước nhảy 2 với chỉ thị phenolphtalein: CN của NaOH là: NaOH H3PO4
Biểu diễn CM của H3PO4 kèm theo độ KĐBĐ u0.95 (Ghi
chú: trình bày công thức, thế số và kết quả lấy đúng 2 CSCN) CM = u0.95 = μ =
III. NHẬN XÉT/ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ PHÂN TÍCH lOMoARcPSD| 36991220 IV.
CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP
1. Tại sao trong trường hợp định phân nấc 1 của H3PO4 người
tadùng metyl da cam làm chất chỉ thị
Vì H3PO4 có pK1 = 2.15, pK2 = 7.2, pK3 = 12.4 và ở điểm tương
đương thứ nhất pK = 4.68 nên ta dùng metyl da cam có pT = 4 để chuẩn độ nấc 1 của H3PO4
2. Tính số mL HCl đặc d= 1,19g/mL, 38% cần thiết để pha 250
mL dung dịch HCl 0,1 N Ta có: zHCl =1 CN HCl=CM
HCl=0,1M nHCl= 0,1*0,25 =0,025 mol
mHCl=0,025*36,5=0,9125 g
mdd HCl =2,40gVdd HCl=mdd
HCldHCl=2,401,192,02 mL.
3. Cần lấy bao nhiêu mL HNO3 đặc d = 1,4 g/mL; 68% để pha
thành 5 lít dung dịch HNO3 0,1N?
Ta có: zHNO3 =1 CN HNO3=CM HNO3=0,1M
nHNO3= 0,1*5 =0,5 mol mHNO3=0,5*63=31,5 g
mdd HNO3 =46,32 gVdd HNO3=mdd
HNO3dHNO3=46,321,433,09 mL.
4. Cho 9,777g acid nitric đậm đặc vào nước, pha loãng thành 1
lít. Để định phân 25 mL dung dịch NaOH 0,1040N cần 25,45
mL dung dịch HNO3 vừa pha trên. Tính nồng độ phần trăm
của dung dịch HNO3 đậm đặc.
Ta có: CN HNO3*VHNO3=CNNaOH*VNaOHCN HNO3*25,45=25*0,1040 lOMoARcPSD| 36991220
CN HNO3 =0,1022NCM HNO3=0,1022M nHNO3 trong 1L
dd=nHNO3 trong 24,45mL dd*100024,45 nHNO3 trong 1L
dd=0,1022*24,45*10-3*100024,45=0,1022 mol mHNO3
=0,1022*63=6,4386 gC%HNO3=6,4386*1009,777=65,85%
5. Tính số gam H3PO4 có trong dung dịch, nếu định phân dung
dịch đó bằng dung dịch NaOH 0,2000N dung phenolphthalein
làm chất chỉ thị thì tốn hết 25,50 mL dung dịch NaOH
Dùng phenolphtalein làm chất chỉ thị suy ra chuẩn độ ở nấc thứ 2 của H3PO4
Suy ra: zH3PO4 =2 CN H3PO4=2*CM H3PO4
2*CM H3PO4*VH3PO4=CNNaOH*VNaOH 2*n H3PO4=CNNaOH*VNaOH
n H3PO4=0,2000*25,50*10-32=2,55*10-3 mol m H3PO4=0,2499 g
6. Tìm nồng độ đương lượng gam của dung dịch KOH nếu lấy
0,1485 gam acid H2C2O4 hòa tan rồi định phân bằng dung
dịch KOH thì hết 25,20 mL dung dịch KOH MH2C2O4=126,06 g/mol
Ta có: zH2C2O4 =2 CN H2C2O4=2*CM H2C2O4
2*CM H2C2O4*2VH2C2O4=CNNaOH*VKOH 2*n H2C2O4=CNKOH*VKOH
2*0,1485126,06=CNKOH*25,2*10-3CNKOH=0.0935N lOMoARcPSD| 36991220
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM HÓA PHÂN TÍCH
BÀI 4: PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ ACID - BASE,
PHA DUNG DỊCH CHUẨN Na2CO3
XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ DUNG DỊCH NaOH VÀ DUNG DỊCH H3PO4 HỌ TÊN: 5. Nguyễn Huỳnh Minh Duy 20128100 5. Đào Thị Xuân 20128027 5. Lê Bảo Minh 20128133 5. Lê Vũ Minh Nguyệt 20128014 NHÓM: 5 LỚP: Sáng
THỜI GIAN: 7h50 – 12h20 THỨ: 7
(Ghi chú: mục này phải có trong mỗi bài báo cáo) V. NGUYÊN TẮC
(Ghi chú: Nêu ngắn gọn, đầy đủ ý)
VI. PHA CHẾ DUNG DỊCH
3. Pha chế dung dịch NaOH ~0.1N
- Số gam NaOH rắn cần lấy để pha thành 250 mL dung dịch NaOH ~ 0.1N: 1 g
- Số gam NaOH rắn từ lượng cân thực tế: 1,05 g
- Nồng độ NaOH tính toán từ lượng cân: 0,105 N lOMoARcPSD| 36991220
- Mô tả cách pha chế (ngắn gọn bao gồm dụng cụ cần thiết):
• Cân lượng NaOH cần dùng bằng cân phân tích 2 chữ số
• Cho vào Beaker và pha loãng bằng 250 mL nước cất được đong từ ống đong
• Dùng đũa thủy tinh khuấy đều
4. Pha chế dung dịch chuẩn gốc H2C2O4 0,1000 N
- Số gam H2C2O4 rắn cần thiết để pha thành 100 mL dung dịch H2C2O4 0,1000 N: 0,6303 g
- Số gam H2C2O4 rắn từ lượng cân thực tế: 0,6294 g σ = 0.0001
- Nồng độ H2C2O4 tính toán từ lượng cân: 0,10 N
- Tính độ không đảm bảo đo (KĐBĐ) : u0.95 = ± (Ghi chú : trình bày
công thức, thế số và kết quả lấy đúng 2 CSCN)
- Mô tả cách pha chế (ngắn gọn bao gồm dụng cụ cần thiết):
Dùng cân phân tích 4 chữ số để cân H2C2O4
Cho vào Beaker sau đó thêm nước vào và khuấy đều để hòa tan
Dùng phễu để rót dung dịch đã được hòa tan vào fiol 100 ml châm nước
tới vạch và lắc đều.
II. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
TN1. Xác định lại nồng độ dung dịch NaOH từ dung dịch chuẩn gốc H2C2O4 0,1000 N lOMoARcPSD| 36991220 NaOH H2C2O4 Dụng cụ
Ống đong, Buret Pipet, Erlen σ dụng cụ 0,1241 0,02 Lần 1 11,7 9,9 Lần 2 12,0 10,1 Lần 3 12,1 10,0 Trung bình 11,90,1241 10,0
Biểu diễn CN của NaOH kèm theo độ KĐBĐ u0.95 (Ghi chú : trình
bày công thức, thế số và kết quả lấy đúng 2 CSCN) CN = u0.95 = μ = TN2. Xác định nồng độ dung dịch H3PO4
a) Bước nhảy 1 với chỉ thị methyl da cam: CN của NaOH là: lOMoARcPSD| 36991220 NaOH H 3 PO 4 Dụng cụ
Ống đong, BuretPipet, Erlen σ dụng cụ 0,1241 0 , 02 Lần 1 12 , 4 10 , 0 Lần 2 12 2 , 10 , 0 Lần 3 12 , 4 10 , 0 Trung bình12,3 10 , 0
Biểu diễn CM của H3PO4 kèm theo độ KĐBĐ u0.95 (Ghi chú: trình
bày công thức, thế số và kết quả lấy đúng 2 CSCN) CM = u0.95 = μ =
b) Bước nhảy 2 với chỉ thị phenolphtalein: CN của NaOH là: NaOH H3PO4 Dụng cụ
Ống đong, Buret Pipet, Erlen σ dụng cụ 0,1241 0,02 Lần 1 24,35 10,0 Lần 2 24 , 55 10 ,1 Lần 3 , 24 75 9 , 9 Trung bình24,55 10 lOMoARcPSD| 36991220
Biểu diễn CM của H3PO4 kèm theo độ KĐBĐ u0.95 (Ghi chú: trình bày
công thức, thế số và kết quả lấy đúng 2 CSCN) CM = u0.95 = μ = VII.
NHẬN XÉT/ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ PHÂN TÍCH
VIII. CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP
1. Tại sao phương pháp xác định NaOH và Na2CO3 trong cùng một
dung dịch bằng HCl với 2 chất chỉ thị không chính xác.
- Vì bước nhảy pH ở điểm tương đương thứ nhất tạo thành NaHCO3
không nhiều, do vậy việc đổi màu của chất chỉ thị ở thời điểm này không
rõ ràng. Vì vậy việc xác định điểm tương đương không được chính xác.
- Vì sự hấp thụ CO2 trong dung dịch làm chi một phần NaOH biến
thành Na2CO3 ngay trong lúc định phân.
2. Trong phương pháp thứ 2, nếu sau khi kết tủa CO 2- 3 bằng BaCl2,
chuẩn độ dung dịch NaOH cần xác định lại bằng HCl với chất chỉ
thị phenolphtalein thì không cần lọc kết tủa (BaCO3) nếu dùng chất
chỉ thị metyl da cam có được không? Giải thích.
- Trong dung dịch ban đầu có 2 dung dịch quyết định pH của dung dịch là OH- và CO 2-
3 . Sau khi dung dịch có nước và muối ( pH khoảng 7) nằm
ngoài vùng đổi màu của methyl da cam ( 3.1 → 4.4) . Vì vậy không thể
sử dụng chất chỉ thị này.
3. Tính lượng KOH và K2CO3 trong một mẫu sản phẩm KOH kỹ
thuật nếu sau khi hòa tan mẫu, chuẩn độ dung dịch bằng dung dịch
HCl 0,09500 N với chất chỉ thị phenolphtalein thì hết 22,40 ml dung lOMoARcPSD| 36991220
dịch với chất chỉ thị metyl da cam thì hết 25,80 ml dung dịch HCl. -
Ta có : V1 là thể tích HCl 0.09500 với chất chỉ thị là phenolphtalein
V2 là thể tích HCl 0.09500 với chất chỉ thị là metyl da cam
- Thể tích dung dịch HCl phản ứng với K2CO3 là: 2(V2 − V1) = 2(25.80 − 22.40) = 6.8 ml
- Thể tích dung dịch HCl phản ứng với KOH là: 2V1 − V2 = 2 × 22.40 − 25.80 = 19 ml
- Khối lượng của KOH là: mKOH = N × E × V 1000 = 0.09500 × 56 × 19 1000 = 0.1011 g
- Khối lượng của K2CO3 là: mK2CO3 = N × E × V 1000 = 0.09500 × 138 2 × 6.8 1000 = 0.045 g
4. Khi định phân 25,00 ml hỗn hợp Na2CO3 và NaHCO3 bằng dung
dịch H2SO4 0,1200 N với chất chỉ thị phenolphtalein thì hết 9,46 ml
dung dịch với chất chỉ thị metyl da cam thì hết 24,80 ml dung dịch
H2SO4 như trên. Tính số gam Na2CO3 và NaHCO3 trong 250 ml dung
dịch hỗn hợp trên. - Ta có:
V1 là thể tích H2SO4 0.1200 với chất chỉ thị là phenolphtalein
V2 là thể tích H2SO4 0.1200 với chất chỉ thị là metyl da cam
→ Lượng H2SO4 phản ứng với NaHCO3 là: V2 − 2V1 = 24.80 − 2 × 9.46 = 5.88 ml
→ Lượng H2SO4 phản ứng với Na2CO3 là: V1 = 9.46 ml -
Số gam NaHCO3 và Na2CO3 có trong 250 ml hỗn hợp là:
mNaHCO3 = 10 × N×E×V 1000 = 10 × 0.1200×84×5.88 1000 = 0.5927 g
mNa2CO3 = 10 × N×E×V 1000 = 10 × 0.1200×106×9.46 1000 = 1.203 g lOMoARcPSD| 36991220
5. Sau khi hòa tan 1 mẫu CaCO3 vào 50,00 ml dung dịch HCl 0,200
N, người ta cần dùng 10,00 ml dung dịch NaOH để chuẩn độ lượng
dư HCl. Biết rằng để chuẩn độ 25,00 ml dung dịch HCl trên cần 24,00
ml dung dịch NaOH. Tính số gam CaCO3 có trong mẫu phân tích.
- Nồng độ đương lượng của NaOH: NNaOH = NHCl×VHCl VNaOH = 0.200×25.00 24.00 = 0.208 N
- Thể tích HCl dư: VHCl = = 0.208×10.00 0.200 = 10.4 ml
- Số gam CaCO3 là: mCaCO3 = N×E×V 1000 = 0.200× 100 2 ×(50−10.4) 1000 = 0.3958 g
Vậy số gam CaCO3 trong mẫu phân tích là 0.3958 g