-
Thông tin
-
Hỏi đáp
Chương 5: Phương pháp chuẩn độ oxy hóa – khử | Bài giảng môn Hóa phân tích | Đại học Bách khoa hà nội
Phương pháp chuẩn độ oxy hoá - khử là một phương pháp phân tích thể tích dựa vào phản ứng oxy hoá-khử để xác định nồng độ của chất oxy hoá hoặc nồng độ của chất khử. Tài liệu trắc nghiệm môn Hóa phân tích giúp bạn tham khảo, ôn tập và đạt kết quả cao. Mời bạn đọc đón xem!
Đại học Bách Khoa Hà Nội (2.8 K)
Chương 5: Phương pháp chuẩn độ oxy hóa – khử | Bài giảng môn Hóa phân tích | Đại học Bách khoa hà nội
Phương pháp chuẩn độ oxy hoá - khử là một phương pháp phân tích thể tích dựa vào phản ứng oxy hoá-khử để xác định nồng độ của chất oxy hoá hoặc nồng độ của chất khử. Tài liệu trắc nghiệm môn Hóa phân tích giúp bạn tham khảo, ôn tập và đạt kết quả cao. Mời bạn đọc đón xem!
Môn: Hóa phân tích (hcc)
Trường: Đại học Bách Khoa Hà Nội
Thông tin:
Tác giả:
Preview text:
04/07/20
Cơ sở Hóa học phân tích
Cơ sở Hóa học phân tích
Mã học phần: CH3330 và CH3331 Tài liệu tham khảo Khối lượng: 3 (3-1-0-6) Tiếng Anh: Lý thuyết: 45 tiết
1. Douglas A. Skoog, Donald M. West, F. James Holler,
Stanley R. Crouch (2004), Fundamentals of Analytical Bài tập: 15 tiết
Chemistry, 8th edition, Thomson, USA.
2. Daniel C. Harris (2006), Quantitative analytical
chemistry, 7th edition. W. H. Freeman, New York
NGUYÊN XUÂN TRƯỜNG - ANACHEM - SCE - HUST 1
NGUYÊN XUÂN TRƯỜNG - ANACHEM - SCE - HUST 1 1 4
Cơ sở Hóa học phân tích
Chương 5: Phương pháp chuẩn độ oxy hóa – khử PHÂN TÍCH ĐỊNH LƯỢNG
Phương pháp chuẩn độ oxy hoá - khử là một
CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH HÓA HỌC
phương pháp phân tích thể tích dựa vào phản ứng
Phần I: Nhóm các phương pháp phân tích
oxy hoá-khử để xác định nồng độ của chất oxy hoá thể tích (PTTT)
hoặc nồng độ của chất khử.
Chương 1: Đại cương về các PP PTTT Ox + Kh ⇋ Kh + Ox 1 2 1 2
Chương 2: Phương pháp chuẩn độ axit – bazơ
Chương 3: Phương pháp chuẩn độ phức chất
Chương 4: Phương pháp chuẩn độ kết tủa
Chương 5: PP chuẩn độ oxy hóa – khử
Phần II: Phương pháp phân tích khối lượng
Chương 6: Phương pháp phân tích khối lượng
NGUYÊN XUÂN TRƯỜNG - ANACHEM - SCE - HUST 1
NGUYÊN XUÂN TRƯỜNG - ANACHEM - SCE - HUST 5 2 5
Chương 5: Phương pháp chuẩn độ oxy hóa – khử
Cơ sở Hóa học phân tích
V.1. Cân bằng oxy hóa – khử trong dung dịch V.1.1. Định nghĩa Tài liệu tham khảo
a. Chất oxy hóa, chất khử Tiếng Việt: 1. Bài giảng
Chất oxy hóa là chất có khả năng nhận electron
2. Trần Bính (1997), Bài giảng chuẩn hóa học phân
Chất khử là chất có khả năng cho electron (e) tích. NXB ĐHBKHN
Cặp oxy hóa – khử liên hợp
3. Hoàng Minh Châu, Từ Văn Mặc, Từ Vọng Nghi
(2002), Cơ sở hóa học phân tích. NXB KHKT
Một chất oxy hoá sau khi nhận e thì trở thành chất khử,
4. Trần Tứ Hiếu (2002), Hóa học phân tích, NXB
gọi là chất khử liên hợp với nó và ngược lại ĐHQGHN Ox + n e ⇋ Kh 1 1 1
5. Nguyễn Tinh Dung (2007), Hóa học phân tích – Phần
à cặp oxy hoá-khử liên hợp sẽ là: Ox /Kh III, NXB GD 1 1 Kh – n e ⇋ Ox 2 2 2
à cặp oxy hoá-khử liên hợp sẽ là: Ox /Kh
NGUYÊN XUÂN TRƯỜNG - ANACHEM - SCE - HUST 1 2 2
NGUYÊN XUÂN TRƯỜNG - ANACHEM - SCE - HUST 6 3 6 1 04/07/20
Chương 5: Phương pháp chuẩn độ oxy hóa – khử
Chương 5: Phương pháp chuẩn độ oxy hóa – khử
V.1. Cân bằng oxy hóa – khử trong dung dịch
V.1. Cân bằng oxy hóa – khử trong dung dịch V.1.1. Định nghĩa Dạng oxy hóa Dạng khử Cặp oxy hóa – khử liên hợp
b. Cường độ chất oxy hóa và chất khử Zn2+ + 2e ⇋ Zn Zn2+/Zn - Điều kiện chuẩn: 2H+ + 2e ⇋ H2 2H+/H2
+ Nồng độ của dạng oxy hoá bằng nồng độ của Cl2 + 2e ⇋ 2Cl- Cl2/2Cl- dạng khử là 1 mol/l. MnO - - 4 + 5e + 8H+ ⇋ Mn2+ MnO4 , H+/Mn2+
+ Nồng độ ion H+ là 1mol/l Fe(CN) 3- 4- 3- 4- 6 + 1e ⇋ Fe(CN)6 Fe(CN)6 /Fe(CN)6 + Áp suất khí là 1atm. AgCl + 1e ⇋ Ag + Cl- AgCl/Ag,Cl-
- Thế oxy hóa khử đo được trong điều kiện chuẩn
gọi là thế oxy hoá khử tiêu chuẩn, ký hiệu - E0.
- Người ta quy ước, thế oxy hóa – khử tiêu chuẩn của cặp 2H+/H bằng 0. 2
NGUYÊN XUÂN TRƯỜNG - ANACHEM - SCE - HUST 7
NGUYÊN XUÂN TRƯỜNG - ANACHEM - SCE - HUST 10 7 10
Chương 5: Phương pháp chuẩn độ oxy hóa – khử
Chương 5: Phương pháp chuẩn độ oxy hóa – khử
V.1. Cân bằng oxy hóa – khử trong dung dịch
V.1. Cân bằng oxy hóa – khử trong dung dịch V.1.1. Định nghĩa V.1.1. Định nghĩa
b. Cường độ chất oxy hóa và chất khử
b. Cường độ chất oxy hóa và chất khử
- Trong thực tế, không thể xác định được giá trị
- Một chất càng dễ nhận e thì nó có tính oxy hóa
tuyệt đối thế của một cặp oxi hóa – khử liên hợp.
càng mạnh, ngược lại một chất nhường e càng dễ
Muốn xác định E0 của 1 cặp oxy hoá khử nào đó, ta
thì nó có tính khử càng mạnh.
ghép 1 cực cặp oxy hóa - khử đó với cực hyđro tiêu
- Đại lượng đặc trưng cho khả năng oxy hoá - khử
chuẩn (E0 = 0 V) thành 1 pin và đo E của pin.
của mỗi chất gọi là thế oxi hoá khử (thế điện cực),
- Ví dụ thế oxy hóa – khử tiêu chuẩn:
ký hiệu – E hoặc hoặc ). E là giá trị của một cặp 0 0 oxy hóa - khử liên hợp. E 1,51(V ); E 1,36(V ) 2 MnO /Mn Cl /2Cl 4 2 0 0 + Đơn vị: mV, V,... E 1,36(V ); E 0,77(V ) 2 3 3 2 Cr O /2Cr Fe / Fe 2 7 + Giá trị: (+) hoặc (-)
NGUYÊN XUÂN TRƯỜNG - ANACHEM - SCE - HUST 8
NGUYÊN XUÂN TRƯỜNG - ANACHEM - SCE - HUST 11 8 11
Chương 5: Phương pháp chuẩn độ oxy hóa – khử
Chương 5: Phương pháp chuẩn độ oxy hóa – khử
V.1. Cân bằng oxy hóa – khử trong dung dịch
V.1. Cân bằng oxy hóa – khử trong dung dịch V.1.1. Định nghĩa V.1.1. Định nghĩa
b. Cường độ chất oxy hóa và chất khử
b. Cường độ chất oxy hóa và chất khử
- Trong một cặp oxy hóa – khử liên hợp, E càng lớn
thì khả năng oxy hoá của dạng oxy hoá càng lớn và
khả năng khử của dạng khử càng yếu, và ngược lại.
- Muốn so sánh khả năng oxy hoá - khử của các cặp
oxy hoá khử liên hợp khác nhau, phải so sánh
chúng trong những điều kiện giống nhau, thường là ở điều kiện chuẩn.
NGUYÊN XUÂN TRƯỜNG - ANACHEM - SCE - HUST 9
NGUYÊN XUÂN TRƯỜNG - ANACHEM - SCE - HUST 12 9 12 2 04/07/20
Chương 5: Phương pháp chuẩn độ oxy hóa – khử
Chương 5: Phương pháp chuẩn độ oxy hóa – khử
V.1. Cân bằng oxy hóa – khử trong dung dịch V.1.1. Định nghĩa V.1.1. Định nghĩa
b. Cường độ chất oxy hóa và chất khử
b. Cường độ chất oxy hóa và chất khử NGUY Phương trình Nernst ÊN XUÂ
Trường hợp tổng quát, hệ oxy hoá - khử liên hợp N TR
được biểu diễn bằng 1 phương trình: ƯỜ
aA + bB + … ne ⇋ cC + dD + … NG - A
Dung dịch loãng coi a C. NACHEM a b - 0,059 a a ... SC 0 E E lg A B E c d - HUST n a .a ... C D
NGUYÊN XUÂN TRƯỜNG - ANACHEM - SCE - HUST 13 16 13 16
Chương 5: Phương pháp chuẩn độ oxy hóa – khử
Chương 5: Phương pháp chuẩn độ oxy hóa – khử V.1.1. Định nghĩa NGUY NGUY
b. Cường độ chất oxy hóa và chất khử ÊN ÊN Ví dụ: 2 XUÂ XUÂ
MnO 5e 8H Mn 4H O 4 2 N N TR 8 TR 0,059
MnO H 4 0 ƯỜ ƯỜ E E lg 2 2 MnO / Mn MnO / Mn 2 4 4 NG NG 5 Mn - - A A NACHEM NACHEM Cl + 2e ⇋ 2Cl- 2 0,059 P 0 Cl2 - E E lg - Cl /2Cl Cl /2Cl 2 SC SC 2 2 2 Cl E E - - HUST HUST Ag+ + 1e ⇋ Ag 0 E E 0,059lg Ag 17 14 Ag / Ag Ag / Ag 14 17
Chương 5: Phương pháp chuẩn độ oxy hóa – khử
Chương 5: Phương pháp chuẩn độ oxy hóa – khử V.1.1. Định nghĩa
V.1. Cân bằng oxy hóa – khử trong dung dịch
c. Phản ứng oxi hóa – khử V.1.1. Định nghĩa NGUY
Electron không tồn tại tự do trong dung dịch, do đó một chất NGUY
chỉ thể hiện tính oxy hóa (hay khử) khi có một chất khử (hay
b. Cường độ chất oxy hóa và chất khử ÊN ÊN XUÂ
oxy hóa) cho (hay nhận) e của nó. XUÂ
Phương trình Nernst: phương trình biểu diễn thế N TR
Phản ứng trao đổi electron (e) giữa chất các chất tham gia
oxy hoá - khử phụ thuộc vào nồng độ chất oxy hoá, N TR ƯỜ
phản ứng gọi là phản ứng oxy hóa – khử. chất khử. ƯỜ NG E: thế oxy hoá- khử (V) Ox + Kh ⇋ Kh + Ox (1) 1 2 1 2 NG Ox + ne ⇋ Kh - A - NACHEM E0: thế oxy hoá- khử
Quy tắc dự đoán chiều của phản ứng oxy hóa - khử A NACHEM RT a 0 E E ln ox tiêu chuẩn
Muốn (1) xảy ra theo chiều từ trái sang phải thì DG < 0. - nF a R: hằng số khí SC kh DG = - nFDE = -nF(E / – E / ) < 0 Ox1 Kh1 Ox2 Kh2 - SC E 0,059 [ox] 0 - T: nhiệt độ Kelvin à E / > E / E HUST E E lg Ox1 Kh1 Ox2 Kh2 - HUST n [kh] n: số e trao đổi
Do đó có thể dự đoán chiều của phản ứng oxy hóa – khử (ở 250C, đổi ln ra lg) F: hằng số Fraday thông qua E0. 15 18 15 18 3 04/07/20
Chương 5: Phương pháp chuẩn độ oxy hóa – khử
Chương 5: Phương pháp chuẩn độ oxy hóa – khử V.1.1. Định nghĩa
c. Phản ứng oxi hóa – khử
V.1. Cân bằng oxy hóa – khử trong dung dịch
Quy tắc: Phản ứng oxy hoá khử xảy ra theo chiều, dạng oxy NGUY V.1.1. Định nghĩa NGUY
hoá của cặp có E0 lớn hơn sẽ tác dụng với dạng khử của cặp ÊN
d. Hằng số cân bằng của phản ứng oxy hóa - khử ÊN
có E0 nhỏ hơn để tạo ra dạng khử và dạng oxy hoá tương XUÂ XUÂ b a ứng của 2 cặp đó. 0,059 Ox Kh 0 0 2 1 N TR E E lg N TR Ox Kh b a ƯỜ n Kh Ox 2 1 ƯỜ NG NG 0,059 - 0 0 A E E lg K - NAC Ox Kh cb A n NACHEM 0 0 HEM n(E E ) lg Ox Kh K cb - 0,059 SC - SC E
Ví dụ: tính hằng số cân bằng của phản ứng - E
Lưu ý: trường hợp ngoại lệ xét chiều phản ứng oxy hóa – HUST
MnO - + 5Fe2+ + 8H+ ⇋ Mn2+ + 5Fe3+ + 4H O - HUST
khử thông qua các giá trị thế oxy hóa – khử tiêu chuẩn 4 2 0 0 E E
điều kiện, ký hiệu E0’. 1,51; 0,77 2 3 2 19 Mn 4 O / Mn Fe / Fe 22 19 22
Chương 5: Phương pháp chuẩn độ oxy hóa – khử
Chương 5: Phương pháp chuẩn độ oxy hóa – khử
V.1. Cân bằng oxy hóa – khử trong dung dịch
V.1. Cân bằng oxy hóa – khử trong dung dịch
V.1.2. Những yếu tố ảnh hưởng đến thế oxy hóa – khử V.1.1. Định nghĩa a. Ảnh hưởng của pH NGUY
d. Hằng số cân bằng của phản ứng oxy hóa - khử
Nếu thực hiện phản ứng ở pH ¹ 0, do ảnh hưởng của ion H+ ÊN
ta phải tính E0’ để xét chiều của phản ứng oxy hóa – khử. aOx + bKh ⇋ aKh + bOx XUÂ 1 2 1 2
- H+ tham gia trực tiếp vào cân bằng oxy hoá - khử b a N Ox Kh TR 2 1 K
Cr O 2- + 6e + 14H+ ⇋ 2Cr3+ + 7H O ƯỜ cb 2 7 2 a b Ox Kh 14 2 NG 1 2 0,059 Cr O H 2 7 0 E E lg
Ox /Kh thuộc cặp oxy hoá khử liên hợp thứ 1. - 2 3 2 3 Cr O /2Cr Cr O /2Cr 2 A 1 1 2 7 2 7 3 6 NACHEM Cr aOx + ne ⇋ aKh 2 Cr O 1 1 14 0,059 0,059 2 7 0 E E lg H lg 2 3 2 3 a 2 2 Cr 7 O /2Cr C 2 r 7 O /2Cr 3 0,059 Ox 6 6 Cr - 0 1 E E lg SC 14 0,059 0 0 0 Ox Ox E n a E E lg H
E 0,14 pH Kh - 6 1 HUST
Khi [H+] càng lớn thì E0' càng lớn, khả năng oxy hoá của
NGUYÊN XUÂN TRƯỜNG - ANACHEM - SCE - HUST 20 Cr O 2- càng mạnh. 23 2 7 20 23
Chương 5: Phương pháp chuẩn độ oxy hóa – khử
Chương 5: Phương pháp chuẩn độ oxy hóa – khử
V.1. Cân bằng oxy hóa – khử trong dung dịch
V.1. Cân bằng oxy hóa – khử trong dung dịch
V.1.2. Những yếu tố ảnh hưởng đến thế oxy hóa – khử V.1.1. Định nghĩa a. Ảnh hưởng của pH NGUY
d. Hằng số cân bằng của phản ứng oxy hóa - khử
Ví dụ 1: Tính thế oxy hóa – khử tiêu chuẩn điều kiện của ÊN 3- 3-
Ox /Kh thuộc cặp oxy hoá khử liên hợp thứ 2. cặp AsO /AsO
trong môi trường có pH = 8. Biết E0 4 3 XUÂ 2 2 (AsO 3-/AsO 3-) = 0,57 V. bKh - ne ⇋ bOx 4 3 N TR 2 2 3 b
Ví dụ 2: Viết phản ứng hóa học có thể xảy ra giữa AsO , 4 ƯỜ 0,059 Ox 0 2 3- E E lg
AsO , I , I- trong môi trường có pH = 0 và pH = 9. Biết E0 3 2 NG Kh Kh n b Kh
(AsO 3-/AsO 3-) = 0,57 V; E0 (I /2I-) = 0,54 V và giả thiết - 2 4 3 2 A NACHEM
nồng độ cân bằng của các dạng oxy hóa, khử đều bằng 1M.
Khi phản ứng đạt tới cân bằng thì E = E . Ox Kh - 0,059 Ox 0,059 Ox SC 0 a 0 b 1 2 E lg E lg E Ox n - Kh a Kh n Kh b HUST 1 2
NGUYÊN XUÂN TRƯỜNG - ANACHEM - SCE - HUST 21 24 21 24 4 04/07/20
Chương 5: Phương pháp chuẩn độ oxy hóa – khử
Chương 5: Phương pháp chuẩn độ oxy hóa – khử
V.1. Cân bằng oxy hóa – khử trong dung dịch
V.1. Cân bằng oxy hóa – khử trong dung dịch
V.1.2. Những yếu tố ảnh hưởng đến thế oxy hóa – khử
V.1.2. Những yếu tố ảnh hưởng đến thế oxy hóa – khử a. Ảnh hưởng của pH
b. Ảnh hưởng của phản ứng tạo phức NGUY
H+ không tham gia trực tiếp vào cân bằng oxy hoá - khử
Ví dụ 1: Tính E0' của cặp Fe3+/Fe2+ khi dung dịch có tác ÊN S(r) + 2e ⇋ S2-
nhân tạo phức NaF, với [F-]= 10-2M. XUÂ 0,059 1 3- 0 N E
Cho biết: E0 (Fe3+/Fe2+) = 0,77 V và phức FeF có = 6 1 TR E lg 2 2 S/ S S/ S 2 2 S
106,04; =1010,7; = 1013,74; = 1015,74; = 1016,1; ƯỜ 1,2 1,3 1,4 1,5
S2- là 1 đa bazơ nên có tham gia quá trình proton hoá = 1016,6. NG 1,6 - S2- + H+ ⇋ HS- A NACHEM HS- + H+ ⇋ H S 2
Nồng độ [H+] trong dung dịch có ảnh hưởng đến [S2-] nên - SC
gây ảnh hưởng đều cân bằng oxy hoá khử E - HUST
NGUYÊN XUÂN TRƯỜNG - ANACHEM - SCE - HUST 25 28 25 28
Chương 5: Phương pháp chuẩn độ oxy hóa – khử
Chương 5: Phương pháp chuẩn độ oxy hóa – khử
V.1. Cân bằng oxy hóa – khử trong dung dịch
V.1. Cân bằng oxy hóa – khử trong dung dịch
V.1.2. Những yếu tố ảnh hưởng đến thế oxy hóa – khử
V.1.2. Những yếu tố ảnh hưởng đến thế oxy hóa – khử
b. Ảnh hưởng của phản ứng tạo phức NGUY
b. Ảnh hưởng của phản ứng tạo phức NGUY A + ne ⇋ B
Trường hợp 1 nếu có dư phối tử và tạo phức bền: oxh kh ÊN ÊN XUÂ XUÂ 0,059 A B - ne ⇋ A 0 kh oxh E E lg oxh [AX ] N A/ B A/ B n N TR n B A +nX AX TR oxh n kh n [A ][X] ƯỜ oxh ƯỜ
Trường hợp 1: giả sử A
tham gia vào phản ứng tạo phức B – ne + nX ⇋ AX oxh NG kh n NG A + X ⇋ AX 0, 059 [AX ] - 0' n - oxh 1 A E E lg A NACHEM A/B A/B n NACHEM n [B ][X] AX + X ⇋ AX Mặt khác, kh 2 2 M M M 0,059 A AX oxh 0,059 0 0 n E E lg E lg - A/ B A/ B A/ B - n AX + X ⇋ AX SC SC n B n kh B X kh n-1 n n E E - - Đặt [A ]’= [A ] + [AX] + [AX ] + … + [AX ] HUST HUST 0,059 1 oxh oxh 2 n 0' 0 E E lg
à [A ]’ = [A ] (1 + [X] + [X]2 + … + [X]n) A/B A/B oxh oxh 1 1,2 1,n n 26 29 26 29
Chương 5: Phương pháp chuẩn độ oxy hóa – khử
Chương 5: Phương pháp chuẩn độ oxy hóa – khử
V.1. Cân bằng oxy hóa – khử trong dung dịch
V.1. Cân bằng oxy hóa – khử trong dung dịch
V.1.2. Những yếu tố ảnh hưởng đến thế oxy hóa – khử
V.1.2. Những yếu tố ảnh hưởng đến thế oxy hóa – khử
b. Ảnh hưởng của phản ứng tạo phức NGUY
b. Ảnh hưởng của phản ứng tạo phức NGUY n
a 1 X X X
Ví dụ 2: Tính E0' của cặp Fe3+/Fe2+ khi dung dịch có dư tác A 2 ... 1 1,2 1,n ÊN ÊN à [A ]’ = a [A ] XUÂ nhân tạo phức NaF. XUÂ oxh A oxh ' N N 0,059 1 0,059 A
Cho biết: E0 (Fe3+/Fe2+) = 0,77 V và hằng số bền tổng cộng TR TR 0 oxh E E lg lg ƯỜ 3- A/ B A/ B của phức FeF = 1016,6. ƯỜ n a n B 6 1,6 A kh NG NG ' - - A 0,059 A A 0 ' oxh NACHEM NACHEM E E lg A/ B A/ B n Bkh 0,059 1 0 ' 0 - - SC E E lg SC A/ B A/ B E n a E A - - HUST HUST 27 30 27 30 5 04/07/20
Chương 5: Phương pháp chuẩn độ oxy hóa – khử
Chương 5: Phương pháp chuẩn độ oxy hóa – khử
V.1. Cân bằng oxy hóa – khử trong dung dịch
V.1. Cân bằng oxy hóa – khử trong dung dịch
V.1.2. Những yếu tố ảnh hưởng đến thế oxy hóa – khử
V.1.2. Những yếu tố ảnh hưởng đến thế oxy hóa – khử
b. Ảnh hưởng của phản ứng tạo phức NGUY
b. Ảnh hưởng của phản ứng tạo phức NGUY A + ne ⇋ B A + ne ⇋ B oxh kh ÊN oxh kh ÊN XUÂ XUÂ 0,059 A 0,059 A 0 0 E E lg oxh N E E lg oxh A/ B A/ B N A/ B A/ B TR n B TR n Bkh kh ƯỜ ƯỜ
Trường hợp 2: giả sử B tham gia vào phản ứng tạo phức
Trường hợp 3: giả sử cả A và B cùng tham gia phản kh NG oxh kh NG B + X’ ⇋ BX ’ - ứng tạo phức phụ - kh 1 A A 0,059 a NACHEM 0' 0 NACHEM E E lg B BX’ + X’ ⇋ BX ’ Tương tự, A/B 2 2 n aA M M M
Trường hợp 3 nếu có dư phối tử và tạo phức bền với cả - - SC A
và B thì tươn tự có: SC BX ’ + X’ ⇋ BX ’ oxh kh n-1 n n E E - -
Đặt [B ]’= [B ] + [BX’] + [BX ’] + … + [BX ’] HUST HUST 0,059 ' kh kh 2 n 0' 0 E E lg A/B A/B
à [B ]’ = [B ] (1 + ’[ X’] + ’[X’]2 + … + ’ [X’]n) n kh kh 1 1,2 1,n 31 34 31 34
Chương 5: Phương pháp chuẩn độ oxy hóa – khử
Chương 5: Phương pháp chuẩn độ oxy hóa – khử
V.1. Cân bằng oxy hóa – khử trong dung dịch
V.1. Cân bằng oxy hóa – khử trong dung dịch
V.1.2. Những yếu tố ảnh hưởng đến thế oxy hóa – khử
V.1.2. Những yếu tố ảnh hưởng đến thế oxy hóa – khử
b. Ảnh hưởng của phản ứng tạo phức NGUY
b. Ảnh hưởng của phản ứng tạo phức NGUY n
a 1 X X X
Ví dụ 3: Tính E0' của cặp Co3+/Co2+ khi dung dịch có dư B ' 2 ' ' ' ' ... ' 1 1,2 1,n ÊN ÊN à 3+ [B ]’ = a [B ] XUÂ
lượng ammoniac để tạo phức Co(NH ) với = 1035,2 và XUÂ kh B kh 3 6 1,6 N 2+ N 0,059 0,059 A phức Co(NH )
với ’ = 104,4. Biết: E0 (Co3+/Co2+) = TR 3 6 1,6 0 oxh TR E E lg a lg ƯỜ A/ B A/ B B 1,84 V. ƯỜ n n Bkh ' NG NG - - A 0,059 A A 0 ' oxh NACHEM E E lg NACHEM A/ B A/ B n Bkh' 0, 059 0 ' 0 - - SC E E lg a SC A/ B A/ B B E n E - - HUST HUST 32 35 32 35
Chương 5: Phương pháp chuẩn độ oxy hóa – khử
Chương 5: Phương pháp chuẩn độ oxy hóa – khử
V.1. Cân bằng oxy hóa – khử trong dung dịch
V.1. Cân bằng oxy hóa – khử trong dung dịch
V.1.2. Những yếu tố ảnh hưởng đến thế oxy hóa – khử
V.1.2. Những yếu tố ảnh hưởng đến thế oxy hóa – khử
b. Ảnh hưởng của phản ứng tạo phức NGUY
c. Ảnh hưởng của phản ứng tạo kết tủa NGUY
Trường hợp 2 nếu có dư phối tử và tạo phức bền: ÊN
Nếu 1 trong 2 dạng oxy hoá hoặc khử có tham gia vào phản ÊN A + ne ⇋ B XUÂ
ứng tạo kết thì cân bằng của phản ứng oxy hoá khử bị ảnh XUÂ oxh kh ' [BX ] ' N hưởng.
B +nX' BX ' n N TR kh n TR n [B ][X'] ƯỜ
Ví dụ: Tính E0' của cặp Cu2+/Cu+ khi có dư I- để tạo kết tủa ƯỜ A + ne + nX’ ⇋ BX ’ kh oxh n NG NG n 0, 059 [A ][X'] CuI. Cho biết: T
= 10-12 và E0 (Cu2+/Cu+) = 0,17 V; E0 CuI 0' oxh - E E lg - A A A/B A/B ' NACHEM (I /2I-) = 0,54 V. 2 NACHEM Mặt khác, n [BX ] n n
Nếu dự đoán chiều của phản ứng oxi hoá-khử theo E0 thì 0,059 A A X oxh 0,059 ' ' 0 0 oxh E E lg E lg
phản ứng (2) xảy ra theo chiều từ trái sang phải: - A/ B A/ B A/ B - ' SC n B n BX SC kh n 2 E E 2Cu I 2Cu 2I (2) - 2 - HUST 0,059 HUST 0' 0
Tuy nhiên, thực tế phản ứng xảy ra theo chiều từ phải sang E E lg' A/B A/B n trái. 33 36 33 36 6 04/07/20
Chương 5: Phương pháp chuẩn độ oxy hóa – khử
Chương 5: Phương pháp chuẩn độ oxy hóa – khử
V.1. Cân bằng oxy hóa – khử trong dung dịch
V.1. Cân bằng oxy hóa – khử trong dung dịch
V.1.2. Những yếu tố ảnh hưởng đến thế oxy hóa – khử
V.1.3. Những yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng oxy hóa – khử
c. Ảnh hưởng của phản ứng tạo kết tủa NGUY
Khi có dư I-, có cân bằng:
c. Ảnh hưởng của chất xúc tác ÊN Cu2+ + e ⇋ Cu+
Ví dụ: Mn2+ là chất xúc tác cho phản ứng XUÂ Cu+ + I- ⇋ CuI T = [Cu+] [I-] 5H ⇋ 2C2O4 + 2KMnO4 + 3H2SO4 2MnSO4 + K2SO4 + 10CO2 + 8H2O CuI N Cu2+ + e + I- ⇋ CuI TR 2 H , Mn 4 H C O 3 H C O 2 ƯỜ 2 2 4 2 2 4 MnO Mn Mn Mn 4 E = E0' + 0,059lg [Cu2+].[I-] NG h - Mặt khác, A NACHEM 2 2 Cu
Cu I 0 0 E E 0, 059lg E 0,059lg h C u TCuI - SC E 1 0 0 -
E ' E 0, 059lg 0,878 (V) HUST TCuI
à Phản ứng (2) xảy ra theo chiều từ phải sang trái 37
NGUYÊN XUÂN TRƯỜNG - ANACHEM - SCE - HUST 40 37 40
Chương 5: Phương pháp chuẩn độ oxy hóa – khử
Chương 5: Phương pháp chuẩn độ oxy hóa – khử
V.1. Cân bằng oxy hóa – khử trong dung dịch
V.1. Cân bằng oxy hóa – khử trong dung dịch
V.1.3. Những yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng oxy
V.1.3. Những yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng oxy hóa – khử hóa – khử a.
Ảnh hưởng của nhiệt độ
d. Phản ứng liên hợp
Khi nhiệt độ tăng thì tốc độ phản ứng tăng, thực nghiệm đã
Phản ứng liên hợp: là các phản ứng xảy ra đồng thời, trong
chứng minh rằng khi nhiệt độ tăng lên 100C thì V tăng từ 2
đó có 1 phản ứng đóng vai trò làm tăng tốc độ của các phản pư - 3 lần. ứng khác. Ví dụ:
Cơ chế: người ta thường cho rằng phản ứng tạo thành những 5H ⇋ 2C2O4 + 2KMnO4 + 3H2SO4 2MnSO4 + 10CO2 + K2SO4 + 8H2O
sản phẩm trung gian có tính oxy hóa hoặc khử mạnh hơn các
Ở nhiệt độ thường phản ứng xảy ra chậm (V nhỏ), tăng pư chất ban đầu.
nhiệt độ đến khoảng 70 -800C (<1000C) phản ứng xảy ra nhanh hơn nhiều lần.
NGUYÊN XUÂN TRƯỜNG - ANACHEM - SCE - HUST 38
NGUYÊN XUÂN TRƯỜNG - ANACHEM - SCE - HUST 41 38 41
Chương 5: Phương pháp chuẩn độ oxy hóa – khử
V.1. Cân bằng oxy hóa – khử trong dung dịch
V.1. Cân bằng oxy hóa – khử trong dung dịch
V.1.3. Những yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng oxy hóa – khử
V.1.3. Những yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng oxy
d. Phản ứng liên hợp hóa – khử
Ví dụ: Khi chuẩn độ dung dịch Fe2+ bằng dung dịch KMnO4
b. Ảnh hưởng của nồng độ trong môi trường H+: aA + bB ⇋ cC + dD
MnO - + 5Fe2+ + 8H+ ⇋ Mn2+ + 5Fe3+ + 4H O (1) 4 2
Tốc độ phản ứng tỷ lệ thuận với nồng độ các chất tham gia
Nếu trong dung dịch có lẫn Cl- thì: phản ứng: - a b
10Cl- + 2MnO + 16H+ ⇋ 2Mn2++ 5Cl + 8H (2) V =k[A] [B] 4 2 2
Bình thường phản ứng (2) xảy ra chậm do: Ví dụ: K ⇋ 2Cr2O7 + 6KI + 7H2SO4
4K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 3I2 + 7H2O 0 0 E 1,51 (V ); E 1,36 (V )
Tốc độ phản ứng xảy ra chậm, tăng nồng độ của KI để tăng 2 MnO /Mn Cl /2Cl 4 2
tốc độ phản ứng (tăng KI khoảng 20%).
nhưng khi có phản ứng (1) xảy ra kéo theo phản ứng (2) xảy
Trường hợp này sử dụng khi:
ra mạnh hơn làm sai kết quả phân tích. Vì vậy khi chuẩn độ
- Dung dịch có chất dễ bay hơi.
dung dịch Fe2+ bằng KMnO nếu dung dịch có lẫn Cl- thì 4
- Chất dễ bị phân huỷ nhiệt
phải cho vào dung dịch Fe2+ một lượng hỗn hợp Zimecman
(tức là không thể tăng tốc độ phản ứng bằng cách tăng nhiệt (H SO , H PO , MnSO ). 2 4 3 4 4 độ)
NGUYÊN XUÂN TRƯỜNG - ANACHEM - SCE - HUST 39
NGUYÊN XUÂN TRƯỜNG - ANACHEM - SCE - HUST 42 39 42 7 04/07/20
V.1. Cân bằng oxy hóa – khử trong dung dịch
Chương 5: Phương pháp chuẩn độ oxy hóa – khử V.1.3.
III.3. Chuẩn độ oxy hóa – khử
Những yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng oxy hóa – khử
3.3.2. Xác định ĐTĐ trong phương pháp chuẩn độ oxy d. Phản ứng liên hợp Giải thích: hóa - khử - Nếu không có Cl-:
3.3.2.2. Sử dụng CCT đặc biệt
3MnO - + 5Fe2+ + 24H+ ⇋ 3Mn2+ + 5Fe5+ + 12H O 4 2
Ví du: với phương pháp iot – thiosunfat. 5Fe5+ + 10Fe2+ ⇋ 15Fe3+
HTB + I à hợp chất có màu xanh đen (xanh tím). 2 - Nếu có Cl-: 5 3 5
Fe 10Cl 5Fe 5Cl
ĐTĐ được xác định khi: 2 (1)
- Dung dịch chuyển từ màu xanh à không màu (hết I ) 2 3 5 2 Cl 10Fe
10Fe 10Cl 2
- Hoặc dung dịch chuyển từ không màu à màu xanh (dư
- Và nếu có mặt xúc tác Mn2+: I ). 2 5 2 3 4 5 Fe 5Mn
5Fe 5Mn (2) 4 2 2 3 5 Mn 10Fe
5Mn 10Fe
Quá trình (2) xảy ra mạnh hơn so với quá trình (1) (Mn2+ dễ bị oxy hoá hơn là Cl-).
NGUYÊN XUÂN TRƯỜNG - ANACHEM - SCE - HUST 43
NGUYÊN XUÂN TRƯỜNG - ANACHEM - SCE - HUST 46 43 46
Chương 5: Phương pháp chuẩn độ oxy hóa – khử
Chương 5: Phương pháp chuẩn độ oxy hóa – khử
III.3. Chuẩn độ oxy hóa – khử
III.3. Chuẩn độ oxy hóa – khử
3.3.1. Một số phương pháp chuẩn độ oxy hóa – khử hay dùng
3.3.2. Xác định ĐTĐ trong phương pháp chuẩn độ oxy Phương pháp
Chất chuẩn Chất cần định phân Nhận biết ĐTĐ hóa - khử
3.3.2.3. Chất chỉ thị oxy hóa – khử Pemanganat KMnO 2- 4
Fe2+, C2O4 , … (chất P/ư tự chỉ thị Định nghĩa khử) Dicromat K
Chất chỉ thị oxy hoá khử là những chất oxy hóa hoặc khử 2Cr2O7 Fe2+, Na2S2O3, … CCT oxy hóa – (chất khử) khử (diphenyl
mà dạng oxy hoá và dạng khử của nó có màu khác nhau. amin,…)
Màu của chất chỉ thị phụ thuộc vào thế oxy hóa – khử của Iot - thiosunfat Na dung dịch. 2S2O3 Chất oxy hóa tác CCT hồ tinh bột dụng với I- giải phóng Khoảng đổi màu định lượng I2 (Cu2+, …)
Giả sử có CCT oxy hóa khử (Ind), dạng oxy hóa và dạng Bromat - bromua KBrO
khử của nó có cân bằng trao đổi electron: 3 As(III), Sb(III), … Metyl dam cam, (chất khử) metyl đỏ, … Ind + ne ⇋ Ind Ox Kh
NGUYÊN XUÂN TRƯỜNG - ANACHEM - SCE - HUST 44 màu A màu B
NGUYÊN XUÂN TRƯỜNG - ANACHEM - SCE - HUST 47 44 47
Chương 5: Phương pháp chuẩn độ oxy hóa – khử
Chương 5: Phương pháp chuẩn độ oxy hóa – khử
III.3. Chuẩn độ oxy hóa – khử
III.3. Chuẩn độ oxy hóa – khử
3.3.2. Xác định ĐTĐ trong phương pháp chuẩn độ oxy
3.3.2. Xác định ĐTĐ trong phương pháp chuẩn độ oxy hóa - khử hóa - khử
3.3.2.1. Phản ứng tự chỉ thị
3.3.2.3. Chất chỉ thị oxy hóa – khử
Dung dịch chuẩn có màu đặc trưng, ĐTĐ được xác định khi 0,059 Ind 0
dung dịch xuất hiện màu đặc trưng hoặc mất màu đặc trưng. E E lg Ox Ind Ind n IndKh
Ví du: chuẩn độ dung dịch Fe2+ bằng dung dịch chuẩn
Giả sử rằng ta phân biệt được màu của một dạng khi nồng KMnO . 4
độ cân bằng của nó lớn hơn của dạng kia khoảng 10 lần.
MnO - + 5Fe2+ + 8H+ ⇋ Mn2+ + 5Fe3+ + 4H O 4 2 Dung dịch có màu A: IndOx 0,059 0 (tím) (vàng) 10 E E Ind dd Ind n Kh
Chuyển Fe3+ thành dạng phức [Fe(HPO ) ]- làm mất màu 4 2
vàng của Fe3+, lúc này ĐTĐ được xác định khi dung dịch IndKh 0,059
định phân có màu tím nhạt (màu phớt hồng) bền vững trong Dung dịch có màu B: 0 10 E E dd Ind
30 s do dư 1 giọt dung dịch chuẩn KMnO . Ind n Ox 4
NGUYÊN XUÂN TRƯỜNG - ANACHEM - SCE - HUST 45
NGUYÊN XUÂN TRƯỜNG - ANACHEM - SCE - HUST 48 45 48 8 04/07/20
Chương 5: Phương pháp chuẩn độ oxy hóa – khử
Chương 5: Phương pháp chuẩn độ oxy hóa – khử
III.3. Chuẩn độ oxy hóa – khử
III.3. Chuẩn độ oxy hóa – khử
3.3.2. Xác định ĐTĐ trong phương pháp chuẩn độ oxy hóa
3.3.3. Đường định phân - khử NGUY
3.3.3.1. Phản ứng đối xứng
3.3.2.3. Chất chỉ thị oxy hóa – khử
Xét sự định phân dung dịch chất Kh ÊN 2 Ind XUÂ Kh Khoảng đổi màu Indox E
(N , V ) bằng dung dịch chuẩn Ox 0 0 1 màu B màu A (N, V) N TR 0, 059 0, 059 0 E 0 E
* Phản ứng chuẩn độ: ƯỜ Ind n Ind n NG
Vì giá trị 0,059/n thực tế khá nhỏ nên coi CCT đổi màu qua E0 aOx + bKh ⇋ aKh + bOx 1 2 1 2 - A NACHEM O x be Kh Ind 1 1 Kh Indox E màu B màu A Kh ae Ox 2 2 0 - N V 0,059 [Ox ] E 0 1 SC 0 0 Ind * V E E lg tđ ox 1 Ox / K 1 h E b [Kh ] - N 1 HUST NV 0,059 [Ox ] F 0 2 E E lg Kh Ox 2/ Kh2 N V 52 0 0 a [Kh ]
NGUYÊN XUÂN TRƯỜNG - ANACHEM - SCE - HUST 49 2 49 52
Chương 5: Phương pháp chuẩn độ oxy hóa – khử
Chương 5: Phương pháp chuẩn độ oxy hóa – khử
III.3. Chuẩn độ oxy hóa – khử
III.3. Chuẩn độ oxy hóa – khử
3.3.2. Xác định ĐTĐ trong phương pháp chuẩn độ oxy
3.3.3. Đường định phân hóa - khử NGUY
3.3.3.1. Phản ứng đối xứng
3.3.2.3. Chất chỉ thị oxy hóa – khử ÊN
• Trước điểm tương đương (0 < V < V ): tính thế của dung tđ
Một số CCT oxy hóa – khử thường dùng XUÂ dịch theo cặp Ox /Kh . 2 2 N TR 0,059 [Ox ] 0 2 E E lg Kh Ox2/Kh 2 ƯỜ a [Kh ] 2 NG 1 NV - [Ox ] A 2 NACHEM
a (V V ) 0 1 N V NV 0 0 [Kh ] 2
a (V V ) 0 - SC 0,059 NV E 0 E E lg - Kh Ox2/ Kh 2 HUST a N V NV 0 0 0,059 F 0 E E lg Kh Ox2/ Kh 2 53 a 1 F
NGUYÊN XUÂN TRƯỜNG - ANACHEM - SCE - HUST 50 50 53
Chương 5: Phương pháp chuẩn độ oxy hóa – khử
Chương 5: Phương pháp chuẩn độ oxy hóa – khử
III.3. Chuẩn độ oxy hóa – khử
III.3. Chuẩn độ oxy hóa – khử
3.3.2. Xác định ĐTĐ trong phương pháp chuẩn độ oxy
3.3.3. Đường định phân hóa - khử NGUY
3.3.3.1. Phản ứng đối xứng
3.3.2.3. Chất chỉ thị oxy hóa – khử ÊN
• Tại ĐTĐ (V = V ): tính E theo 2 cặp Ox /Kh và Ox /Kh . tđ tđ 1 1 2 2
Một số CCT oxy hóa – khử thường dùng XUÂ Tại ĐTĐ có: N TR [ a Ox ] [ b Kh ] 2 1 ƯỜ NG [ a Kh ] [ b Ox ] 2 1 - A [Ox ][Ox ] NACHEM 2 1 1 [Kh ][Kh ] 2 1 - SC 0,059 [Ox ] 0 2 aE aE lg 0 0 E eq Ox 2/ Kh2 1 [Kh ] bE aE - 2 ox1/Kh1 ox2/ Kh 2 HUST E eq 0,059 [Ox ] 0 1 bE bE lg a b eq Ox1/ K 1 h 1 [Kh ] 1 54
NGUYÊN XUÂN TRƯỜNG - ANACHEM - SCE - HUST 51 51 54 9 04/07/20
Chương 5: Phương pháp chuẩn độ oxy hóa – khử
Chương 5: Phương pháp chuẩn độ oxy hóa – khử
III.3. Chuẩn độ oxy hóa – khử
III.3. Chuẩn độ oxy hóa – khử
3.3.3. Đường định phân
3.3.3. Đường định phân NGUY NGUY
3.3.3.1. Phản ứng đối xứng - Chất chỉ thị: ÊN
• Sau điểm tương đương (V > V ): tính thế của dung dịch
Chọn CCT có E0 thuộc bước nhảy thế: feroin, … ÊN tđ XUÂ XUÂ theo cặp Ox /Kh . 1 1 N TR N 0,059 [Ox ] TR 0 1 E E lg ox O 1 x / 1 Kh ƯỜ ƯỜ b [Kh ] 1 NG NG 1 NV N V 0 0 - [Ox ] - A A 1 NACHEM
b (V V ) NACHEM 0 1 N V 0 0 [Kh ] 1
b (V V ) 0 - - SC SC 0,059 NV N V E E 0 0 0 E E lg - - Ox 1/ Ox Kh1 HUST b N V HUST 0 0 0,059 F 1 0 E E lg Ox 1/ Ox Kh1 55 58 b 1 55 58
Chương 5: Phương pháp chuẩn độ oxy hóa – khử
Chương 5: Phương pháp chuẩn độ oxy hóa – khử
III.3. Chuẩn độ oxy hóa – khử
III.3. Chuẩn độ oxy hóa – khử
3.3.3. Đường định phân
3.3.3. Đường định phân
3.3.3.1. Phản ứng đối xứng NGUY
3.3.3.1. Phản ứng đối xứng NGUY Ví dụ 1:
Xây dựng đường định phân khi chuẩn độ 100,0 ml dung ÊN Ví dụ 2: ÊN XUÂ XUÂ
dịch ion Fe2+ 0,1N bằng dung dịch ion Ce4+ 0,1N. Cho biết
Xây dựng đường định phân khi chuẩn độ 50,0 ml dung dịch
E0 (Ce4+/Ce3+) = 1,44 V; E0 (Fe3+/Fe2+) = 0,77 V. N
ion Fe2+ 0,1N bằng dung dịch KMnO 0,1N trong môi N TR 4 TR Giải
trường axit H SO có pH =0. Cho biết E0 (MnO -/Mn2+) = ƯỜ 2 4 4 ƯỜ
-Phản ứng chuẩn độ: NG
1,51 V; E0 (Fe3+/Fe2+) = 0,77 V. NG Ce4+ + Fe2+ ⇋ Ce3+ + Fe3+ - - A A NACHEM Ví dụ 3: NACHEM N V 0 0
Xây dựng đường định phân khi chuẩn độ 50,0 ml dung dịch V =100,0 ml tđ N
ion Fe2+ 0,1N bằng dung dịch KMnO 0,1N trong môi 4 -
trường axit H SO có pH = 1. Cho biết E0 (MnO -/Mn2+) = - SC 2 4 4 SC
1,51 V; E0 (Fe3+/Fe2+) = 0,77 V.
- Xây dựng đường định phân: E – V (Ce4+) hoặc F E E dd - - HUST HUST 56 59 56 59
Chương 5: Phương pháp chuẩn độ oxy hóa – khử
Chương 5: Phương pháp chuẩn độ oxy hóa – khử
III.3. Chuẩn độ oxy hóa – khử
III.3. Chuẩn độ oxy hóa – khử
3.3.3. Đường định phân
3.3.3. Đường định phân NGUY NGUY V(Ce4+) E (V) F dd
3.3.3.2. Phản ứng bất đối xứng ml 1.4 ÊN
Xét sự định phân dung dịch chất Kh ÊN 2 1.263 V XUÂ 10 0,714 0,1
(N , V ) bằng dung dịch chuẩn Ox XUÂ 0 0 1 50 0,770 0,5 1.2 N TR (N, V) N TR 90 0,826 0,9 / V DE = 316 mV ƯỜ ƯỜ dd
* Phản ứng chuẩn độ: 99 0,888 0,99 1.0 E NG NG 0.947 V aOx + mKh ⇋ bKh + nOx - 1 2 1 2 99,9 0,947 0,999 A - A NACHEM b NACHEM 100 1,105 1 0.8 Ox me Kh 1 1 a 100,1 1,263 1,001 0.0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 - n 101 1,322 1,01 0,059 [Ox ] F - SC 0 1 SC Kh ae Ox E E lg E 2 2 ox 1 Ox / K 1 h b/a E 110 1,381 1,1
Độ dài của bước nhảy thế phụ - m m [Kh ] - HUST 1 HUST N V NV 150 1,422 1,5
thuộc vào DE0 của 2 cặp oxy hoá * 0 0 V F n/m tđ 0,059 [Ox ] 0 2 190 1,437 1,9 khử liên hợp. N N V E E lg 0 0 Kh Ox 2/ Kh2 57 60 a [Kh ] 2 57 60 10 04/07/20
Chương 5: Phương pháp chuẩn độ oxy hóa – khử
Chương 5: Phương pháp chuẩn độ oxy hóa – khử
III.3. Chuẩn độ oxy hóa – khử
III.3. Chuẩn độ oxy hóa – khử
3.3.3. Đường định phân
3.3.3. Đường định phân
3.3.3.1. Phản ứng bất đối xứng NGUY
• Tại ĐTĐ (V = V ): tính E theo 2 cặp Cr O 2-/2Cr3+ và Ví dụ 4: tđ tđ 2 7 Fe3+/Fe2+.
Xây dựng đường định phân khi chuẩn độ 100,0 ml dung ÊN Tại ĐTĐ có: XUÂ
dịch ion Fe2+ 0,1N bằng dung dịch K Cr O 0,1N trong môi 2 2 7 3 3 [
Fe ] 3[Cr ] 3 2 [Fe ][Cr O ] 1
trường axit H SO có pH = 0. Cho biết E0 (Cr O 2-/2Cr3+) = 2 7 N 2 4 2 7 2 2 2 3 TR
1,36 V; E0 (Fe3+/Fe2+) = 0,77 V. [
Fe ] 6[Cr O ] [Fe ][Cr ] 2 2 7 ƯỜ 3 0,059 [Fe ] NG 0 E E lg 3 2 eq Fe / Fe 2 - 1 [Fe ] A NACHEM 2 14 0,059 [Cr O ][H ] 0 2 7 6E 6E lg 2 3 eq Cr O /2Cr 3 2 2 7 1 [Cr ] 14 - SC 0, 059 [H ] 0 0 7E (E 6E ) lg 3 2 2 3 eq E Fe / Fe Cr O /2Cr 3 2 7 1 2[Cr ] - HUST 1 1 N V 3 3 0 0
[Cr ] [Fe ] 3 3 (V V )
NGUYÊN XUÂN TRƯỜNG - ANACHEM - SCE - HUST 61 0 64 61 64
Chương 5: Phương pháp chuẩn độ oxy hóa – khử
Chương 5: Phương pháp chuẩn độ oxy hóa – khử
III.3. Chuẩn độ oxy hóa – khử
III.3. Chuẩn độ oxy hóa – khử
3.3.3. Đường định phân
3.3.3. Đường định phân NGUY NGUY
3.3.3.2. Phản ứng bất đối xứng
• Sau điểm tương đương (V > V ): tính thế của dung dịch tđ
* Phản ứng chuẩn độ: 2- ÊN theo cặp Cr O /2Cr3+. ÊN 2 7 XUÂ XUÂ
Cr O 2- + 6Fe2+ + 14H+ ⇋ 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H O 2 7 2 2 14 0,059 [Cr O ][H ] N 2 3 0 2 7 N TR Cr E E lg O
6e 14H 2Cr 7H O TR 2 3 ox Cr O /2Cr 3 2 2 7 2 2 7 6 [Cr ] ƯỜ ƯỜ 2 3 NG Fe 1e Fe 1 NV N V 2 NG 0 0 [Cr O ] 2 7 - N V - 6 (V V ) * A 0 0 0 A NACHEM V =100,0 ml NACHEM tđ N 1 1 N V 3 3 0 0 [ Cr ] [Fe ] 2 14 0,059 [Cr O ][H ] 3 3 (V V ) 0 0 2 7 - E E - lg 2 3 ox SC 14 Cr O /2Cr 3 2 SC 2 7 6 [Cr ] 0,059
3(NV N V )(V V )[H ] 0 E 0 0 0 E E lg E 2 3 - ox Cr O /2Cr 2 7 - HUST 6 2(N V )(N V ) 3 HUST 0,059 [Fe ] 0 0 0 0 0 E E 0,059 3 14
(F 1)(V V )[H ] lg 3 2 Kh 0 Fe /Fe 2 0 1 [Fe ]
hay E E lg 2 3 ox 62 Cr O /2Cr 2 7 65 6 2N V 0 0 62 65
Chương 5: Phương pháp chuẩn độ oxy hóa – khử
III.3. Chuẩn độ oxy hóa – khử
3.3.3. Đường định phân NGUY
• Trước điểm tương đương (0 < V < V ): tính thế của dung tđ ÊN dịch theo cặp Fe3+/Fe2+. XUÂ 3 0,059 [Fe ] 0 E E lg 3 2 Kh Fe / Fe 2 N TR 1 [Fe ] ƯỜ NV 3 [Fe ] NG (V V ) 0 - A NACHEM N V NV 2 0 0 [Fe ] (V V ) 0 0,059 NV 0, 059 F - 0 0 SC E E lg E lg 3 2 3 2 Kh Fe /Fe Fe / Fe E 1 N V NV 1 1 F 0 0 - HUST 63 63 11