17 trang 7 lượt tải

Phương Pháp Phân Tích Thể Tích | Đại học Lạc Hồng

14

Đường biểu diễn sự biến đổi nồng ộđ hay logarit của nồng độ một cấu tử trong dung dịch của quá trình chuẩn độ theo lượng chất chuẩn thêm vô. Đường cong chuẩn độ nhiệt cho phản ứng tỏa nhiệt. Màu sắc thay đổi theo khả năng cho nhận điện tử của môi trường, hay theo sự thay đổi thế oxy hóa khử của hệ được gọi chất  chỉ thị oxy hóa khử. Tài liệu giúp bạn tham khảo, ôn tập và đạt kết quả cao. Mời đọc đón xem!

Môn: Thí nghiệm hóa đại cương 6 tài liệu

Trường: Đại học Lạc Hồng 69 tài liệu

Tác giả:

Profile

Mỹ Châu

2 tuần trước
Danh sách Quiz
/17
lOMoARcPSD| 45734214
Chương III
KỸ THUẬT PH´N
T˝CH THỂ T˝CH
(PHƯƠNG PH`P
CHUẨN ĐỘ)
Ts.
Pham Tran Nguyen Nguyen
ptnnguyen@hcmus.edu.vn
KỶ THUẬT PH´N T˝CH THỂ T˝CH
(PHƯƠNG PH`P CHUẨN ĐỘ)
III.1 Một số khÆi niệm
III.2 Đường cong chuẩn ộ
III.3 Chất chỉ thị trong phương phÆp ph n t ch (PPPT) thể t ch
III.4 CÆc cÆch chuẩn ộ th ng dụng
4.1. Chuẩn ộ trực tiếp
4.2. Chuẩn ộ ngược
4.3. Chuẩn ộ thế
4.4. Chuẩn ộ giÆn tiếp
4.5. Chuẩn ộ liŒn tiếp hay ph n oạn
III.5 CÆch t nh kết quả trong PPPT thể t ch
III.6 Sai số hệ thống trong PPPT thể t ch
2
lOMoARcPSD| 45734214
III.1 Một số khÆi niệm
PPPT thể t ch: pp ịnh lượng cấu tử X
dựa trŒn phØp o thể t ch
Cấu tử X (C
x
?) + dd chuẩn C (biết
C
T
)
→ sự ịnh ph n hay phØp chuẩn ộ
C + X → A + B : p.ứ chuẩn ộ
Chuẩn ộ acid-base (acid base titrations)
Chuẩn ộ phức (complexometric titrations)
Chuẩn ộ oxy h a khử (redox titrations)
Chuẩn ộ tủa (precipitation titrations)
3
C + X → A + B : p.ứ chuẩn ộ
Điểm tương ương (equivalent point):
→ thời iểm C tÆc dụng vừa hết với X: # mol C
= V
t
x C
T
# mol X = ? Dựa v o hệ số tỉ lượng của pt → # mol X
Dựa v o ịnh luật ương lượng: n
C
= n
X
→ xÆc ịnh iểm tương ương bằng chất chỉ thị
(dd ổi m u, xuất hiện tủa )
Điểm kết thœc chuẩn ộ (endpoint):
→ khi c sự thay ổi của chất chỉ thị
→ sai số trong chuẩn ộ
lOMoARcPSD| 45734214
Điểm tương ương c n ược xÆc ịnh th ng qua phØp o
một số ại lượng h a l : iến thế, ộ dẫn iện, mật ộ d ng :
PPPT h a l 4 v
+
lOMoARcPSD| 45734214
III.2 Đường cong chuẩn ộ (titration curve)
Đường biểu diễn sự biến ổi nồng ộ hay logarit của nồng ộ
một cấu tử n o trong dd của quÆ tr nh chuẩn ộ theo lượng
chất chuẩn thŒm v o.
C + X → A + B
Biểu diễn sự biến thiŒn của [C], [X], [A] theo lượng chất chuẩn C thŒm
v o
6
III.2 Đường cong chuẩn ộ (titration curve)
C + X → A + B
Biểu diễn sự biến thiŒn của log[C], logX], log[A]
theo lượng chất chuẩn C thŒm v o
ĐiểmĐiểm tươngtương ươngương
C (mmol) C (mmol)
C
]
[
V
c
V
td
[
X
]
V
c
V
td
A
]
[
V
c
V
td
Log[C]
K=10
10
K=10
8
lOMoARcPSD| 45734214
7
Đường cong chuẩn ộ tủa Đường cong chuẩn thế oxy h a khử8
Đường cong chuẩn ộ nhiệt cho phản ứng tỏa nhiệt
9
Đườ
ngcong chu
ẩ
n
ộ
acidbase
Đườ
ngcong chu
ẩ
n
ộ
ph
ứ
c
lOMoARcPSD| 45734214
III.3 Chất chỉ thị trong PPPT thể t ch
3.1 Định nghĩa:
Chất chỉ thị (indicator, Ind) l hợp chất HC hay VC c
cấu trœc thay ổi theo nồng ộ một cấu tử Z n o trong
dd.
Ind +Z IndZ
Dấu hiệu biến ổi cấu trœc: sự ổi m u của dd, sự xuất hiện
hay biến mất của tủa n o trong dd
3.2 Ph n loại
Chất chỉ thị nồng ộ ion
Chất chỉ thị oxy h a khử (REX-OX)
Chất chỉ thị hấp phụ
10
Chất chỉ thị nồng ộ ion
Đ y l chất chỉ thị c c cấu v t nh chất thay ổi theo nồng ộ ion
n o trong dd:
Z l H
+
(OH
-
): Ind l chất chỉ thị acid-baz, ược døng
trong phương phÆp trung h a v o m u ể x pH
HInd Ind
−
+H
+
Z l ion Mn
n+
v IndZ l kết tủa: Ind l chất chỉ thị tạo tủa
Ind + M
n+
MInd
n
+
Z l ion Mn
n+
vIndZ l chất phức: Ind l chất chỉ thị tạo
phức, døng rộng rªi trong phương phÆp chuẩn ộ phức
Ind + M
n+
MInd
n
+
↓
11
lOMoARcPSD| 45734214
Chỉ thị acid-baz hay chỉ thị pH
Ind l acid hay baz yếu, c thể thay ổi m u sắc theo
pH của dd. Ind n y ược døng trong phương phÆp trung h
a v o m u ể x pH.
HInd ⇔ Ind
−
+H
+
ki = [ Ind[H
−
Ind][H]
+
]⇒[H+]=
k
i [
[HIndInd
−
]]
[Ind
−
]
pH = pk
i
+lg
[HInd]
M u dd ược quyết ịnh tøy thuật v o tỷ số [Ind]/[HInd] v
giÆ trị của tỷ số n y phụ thuộc v o pH của m i trường.
Khi tỷ số [Ind]/[HInd] ạt ến 1/10 hay 10 th dd c sự
chuyển m u.
Khoảng chuyển m u: ΔpH = pk
i
– 1 12
13
lOMoARcPSD| 45734214
Chất chỉ thị oxy h a khử (REX-OX)
M u sắc thay ổi theo khả năng cho nhận iện tử của m i
trường, hay theo sự thay ổi thế oxy h a khử của hệ ược
gọi chất chỉ thị oxy h a khử.
Cơ chế: Ind ox( )+ne
i
Ind kh( )
Ở pH xÆc ịnh: Ei = +Ei0
0.059
lg
[
Ind ox(
)
]
]
n
i
[Ind kh()
V chỉ thị c nồng ộ rất nhỏ nŒn thế của dd ược
quyết ịnh bằng cÆc cặp Ox/Kh.
Sự thay ổi của thế l m tỉ lệ Ind(Ox)/Ind(Kh) thay ổi → dd
sẽ c m u của dạng oxy h a hay dạng khử khi nồng ộ
dạng n y hơn nồng ộ của dạng kia 10 lần
Khoảng chuyển m u: Δ = ±E E
i
0
0.059 / n
i
14
15
lOMoARcPSD| 45734214
Chất chỉ thị hấp phụ:
Phẩm nhuộm HC c t nh acid-baz, c khả năng hấp
phụ trŒn bề mặt tủa, l m tủa nhuốm m u ặc trưng.
Chất chỉ ược tạo th nh trong quÆ tr nh chuẩn ộ
Trong quÆ tr nh chuẩn ộ, iểm cuối c n c thể ược x
nhờ v o cÆc dấu hiệu xuất hiện do bản th n của tÆc
chất hay sản phẩm
Chuẩn ộ chất khử (kh ng m u) = MnO
4
-
, khi dư
MnO
4
→ dd cần chuẩn ộ sẽ c m u hồng t m.
Chuẩn ộ chất khử (kh ng m u) = BrO
3
-
, khi dư BrO
3
-
→ dd cần chuẩn ộ sẽ c m u v ng n u.
Chuẩn ộ chất khử (kh ng m u) = Ce
4+
, khi dư Ce
4+
→
dd cần chuẩn ộ sẽ c m u v ng.
16
III.4 CÆc cÆch chuẩn ộ th ng dụng
4.1 Chuẩn ộ trực tiếp (direct titration)
Dung dịch (dd) chuẩn C ược cho v o dd chứa cấu tử X
C + X → A + B
# ương lượng gam C ~ # ương lượng gam X
C
N = m .
1000
dlg V(ml)
17
lOMoARcPSD| 45734214
III.4 CÆc cÆch chuẩn ộ th ng dụng
4.2 Chuẩn ộ ngược (back titration)
Cho lượng thừa dd chuẩn C v o dd chứa cấu tử X
Định lượng lượng thừa C bằng dd chuẩn C
1
ến iểm cuối
C + X → A + B
C + C
1
→ D + E
# ương lượng C ~ ∑ # ương lượng (X + C
1
)
Døng phương phÆp chuẩn ộ ngược khi:
1. Kh ng c chất chỉ thị th ch hợp cho p.ứ C + X
2. Điều kiện tiến h nh p.ứ C + X ặc biệt:
nhiệt ộ cao, thời gian tiếp xœc d i
18
V dụ: XÆc ịnh nồng ộ của formaldehyde, H
2
CO bằng I
3
-
H CO(
2
aq) + 3OH
-
(aq) + I (
3
-
aq) HCO (
-
2
aq) + 3I
-
(aq) +
2H O
2
( ) (1)l
Phản ứng chuẩn ộ trực tiếp chậm → døng lượng thừa I
3
-
I (
3
-
aq) + 2S O
2 3
2-
(aq) S O (
4 6
2-
aq) + 3I
-
(aq) (2)
# ương lượng H
2
CO = ?
# ương lượng I
3
-
(1) = # ương lượng I
3
-
- # ương lượng I
3
-
(2)
lOMoARcPSD| 45734214
V dụ: XÆc ịnh h m lượng CaCO
3
c trong 4g phấn bằng
lượng thừa 200ml dd HCl 0.5N. Biết sau phản ứng, lượng
thừa HCl c n lại phản ứng chuẩn ộ hết với 50 ml dd NaOH
0.5N.
CaCO + 2 HCl
3
→ CaCl + CO + H O ( ) (1)
2 2
2
l
HCl + NaOH → NaCl + H O (2)
2
# g lượng CaCO
3
= ? = # g lượng HCl (1)
# g lượng HCl (1) = # g lượng HCl - # g lượng HCl (2)
# g lượng HCl = N
HCl
x V
HCl
= 0.5 x 0.2 = 0.1
# g lượng HCl (1) = # g lượng NaOH
= N
NaOH
x V
NaOH
= 0.5 x 0.05 = 0.025 # g lượng
CaCO
3
= 0.1 0.025 = 0.075 khối lượng CaCO
3
= # g lượng
CaCO
3
x dlg(CaCO
3
) = 3.75g
→ lẫn 0.25 g tạp chất
4.3 Chuẩn ộ thế (displacement titration)
Cho dd AC
1
v o dd chứa cấu tử X, tạo p.ứ thay C
1
bằng X
Định lượng lượng thừa C bằng dd chuẩn C
1
ến iểm cuối
AC
1
+ X → AX + C
1
Lượng C
1
ph ng th ch ược chuẩn ộ bằng dd chuẩn C C
1
+
C → D + E
# g lượng X ~ # g lượng C= # g lượng C
1
21
lOMoARcPSD| 45734214
V dụ: XÆc ịnh nồng ộ của Ca
2+
Ca
2+
(aq) + Y
4-
(aq) CaY aq
2−
( ), Y = EDTA
4-
→ kh ng c thuốc thử th ch hợp nếu chuẩn ộ trực tiếp →
døng lượng thừa phức Mg
2+
với EDTA
Ca
2+
(aq) + MgY
2-
(aq) CaY aq
2−
( ) + Mg
2+
(aq) →
chuẩn ộ Mg
2+
ph ng th ch
Mg
2+
(aq) +Y
4-
(aq) MgY aq
2−
( )
22
EDTA = EtylenDiamineTetraAxetic
C ng nghiệp tẩy rửa : Tạo phức với ion Ca2+, Mg2+, kim loại nặng L m
sạch nước : Tạo phức với ion Ca2+, Mg2+ (giảm ộ cứng của nước).
Trong nhiếp ảnh : sử dụng Fe(III)EDTA như l chất oxih a.
C ng nghiệp dệt : Tạo phức với kim loại nặng, mÆy tẩy trắng vải.
H a học n ng nghiệp : Ph n b n sắt, kẽm v ồng, ặc biệt l ở vøng Æ v i. Kỹ thuật
trồng c y trong nước : Fe(EDTA) ược sử dụng ể h a tan sắt trong giải phÆp dinh
dưỡng cho c y trồng.
http://www.h2vn.com/community/index.php?topic=2788.msg26798#ixzz0Ew3cwOvG&A
23
lOMoARcPSD| 45734214
4.4 Chuẩn ộ giÆn tiếp (indirect titration)
Cấu tử X ược chuyển th nh hợp chất khÆc c CTPT xÆc
ịnh v một th nh phần n o của ptử c thể chuẩn ộ
bằng pp th ch hợp
V dụ: xÆc ịnh lưu huỳnh trong than Æ
S(s) + O ( )
2
g
→ SO ( )
2
g
SO ( ) + H O (
2
g
2 2
aq) → H SO (
2 4
aq)
H SO (
24
aq) + 2OH
-
(aq) SO
4
2−
(aq)+ 2H O (l
2
)
4.5 Chuẩn ộ liŒn tiếp hay ph n oạn
24
III.5 CÆch t nh thể t ch trong PPPT thể t ch
5.1 NguyŒn tắc chung: dựa v o ịnh luật ương lượng
C + X → A + B
C .V
CC
= C .V
X X
C
c
, C
x
: nồng ộ ương lượng của chất chuẩn C v cấu tử X
V
c
, V
x
: thể t ch của 2 dd C v X (ml)
5.2 CÆc biểu thức t nh:
Mẫu lỏng
Mẫu rắn
25
lOMoARcPSD| 45734214
5.2 CÆc biểu thức t nh:
Mẫu lỏng
a. Lấy V
x
(ml) mẫu, chuẩn ộ bằng V
c
(ml) dd chuẩn c nồng
ộ ương lượng C
c
C (X)N= C .V cc ; CM(X) = C (X) N (1)
V
x
n
C(g/l) = C (X)
N
×dlg(
X) =
C (X)
N
×
M
x
(2) n
b. Lấy V(ml) mẫu ậm ặc pha loªng th nh V
1
(ml) dd loªng;
døng V
x
(ml) dd loªng chuẩn ộ bằng V
c
(ml) dd chuẩn c
nồng ộ ương lượng C
c
C (N dddd) = C .Vcc × V 1 (3)
V
x
V
C(g/l) = C (X)
N
×dlg(X) = C (X)
N
×
M
x
(4)
n 26
5.2 CÆc biểu thức t nh:
Mẫu rắn
a. C n a (g) mẫu, h a tan v chuẩn ộ bằng V
c
(ml) dd chuẩn
c nồng ộ ương lượng C
c
lOMoARcPSD| 45734214
%X = C .V .10
C C
−3
100
×dlg(X) (5)
a
b. C n a (g) mẫu, h a tan v ịnh mức th nh V
1
(ml) dd
loªng; lấy V
x
(ml) dd loªng em chuẩn ộ bằng V
c
(ml) dd
chuẩn c nồng ộ ương lượng C
c
%X = C .V .10
C C
−3
V
1
100
×dlg(X) (6)
V
X
a
Biểu thức 1-6 ược Æp dụng ể t nh kết quả cho pp
chuẩn ộ trực tiếp v chuẩn ộ thế.
27
Với chuẩn ộ ngược, sử dụng biểu thức
C .VCC −C .VC1C1
C .VCC = C .VXX +C .VC1C1 ⇒ CX = (7)
V
X
Một số
trường hợp, việc t nh kết quả th ng qua ộ chuẩn a. Độ
chuẩn của một chất T
x
: số gam hay miligam chất X trong 1
mililit dd:
T
CX
(g/ml) =
m
hay T(mg/mL) =
m
1000 (8)
V V
b. Độ chuẩn theo chất xÆc ịnh T
C/X
: số gam hay miligam
chất X tÆc dụng vừa ủ với 1 mililit dd chuẩn c nồng ộ
C
C
lOMoARcPSD| 45734214
T
CX
(g/ml)
=
1000
C
C
dlg(X) (9) C
C
=1000.T
C/X
/dlg(X)
(10)
T
C/X
= T
HCl/NaOH
= 0.00401g → 0.00401g NaOH sẽ ược
tÆc dụng vừa ủ với 1 ml dd HCL 0,1 N. 28 V dụ: Một
dd soda (Na
2
CO
3
) kỹ thuật chưa biết nồng ộ, ược pha
loªng bằng nước ến vạch mức của b nh ịnh mức c dung t
ch 250 ml. Chuẩn ộ 25ml dd n y khi c mặt methyl da cam
th tốn mất 22.45 ml dd chuẩn acid HCl 0.1095N. T nh tổng
h m lượng Na
2
CO
3
ra gam c trong dd soda ban ầu
V dụ: T nh h m lượng % của Na
2
B
4
O
7
.10 H
2
O c trong mẫu
borax kỹ thuật, biết rằng chuẩn ộ 0,2298 g borax th tốn mất
10,60 ml dd HCl 0,1060 N
III.6 Sai số hệ thống trong PPPT thể t ch
6.1 Sai số do p.ứng chuẩn ộ c hằng số cb kh ng ủ lớn C +
X ⎯⎯→
K
A + B
Hằng số cb K c ng lớn, mức ộ phản ứng diễn ra c ng ho
n to n → sai số hệ thống Δ% c ng bØ v ngược lại
K = 10
8
-10
9
: Δ% ≈ 0.01%
lOMoARcPSD| 45734214
K = 10
6
-10
7
: Δ% ≈ 0.1%
K < 10
5
: Δ% > 1%
6.2 Sai số do dụng cụ o thể t ch, do mÆy o hoặc h a
chất 6.3 Sai số chỉ thị
Δ% =Số (mili) ương lượng của X c n lại x 100% Số
(mili) ương lượng của X ban ầu 31
Titrimetry: Any method in which volume is the signal.
Titrant: The reagent added to a solution containing the
analyte and whose volume is the signal.
Equivalence point:
The point in a titration where stoichiometrically equivalent
amounts of analyte and titrant react.
End point: The point in a titration where we stop adding
titrant.
Indicator: A colored compound whose change in color
signals the end point of a titration.

Tài liệu khác của Đại học Lạc Hồng

Preview text:

lOMoAR cPSD| 45734214 Chương III KỸ THUẬT PH´N T˝CH THỂ T˝CH (PHƯƠNG PH`P CHUẨN ĐỘ) Ts. Pham Tran Nguyen Nguyen ptnnguyen@hcmus.edu.vn
KỶ THUẬT PH´N T˝CH THỂ T˝CH
(PHƯƠNG PH`P CHUẨN ĐỘ) III.1 Một số khÆi niệm
III.2 Đường cong chuẩn ộ
III.3 Chất chỉ thị trong phương phÆp ph n t ch (PPPT) thể t ch
III.4 CÆc cÆch chuẩn ộ th ng dụng
4.1. Chuẩn ộ trực tiếp 4.2. Chuẩn ộ ngược 4.3. Chuẩn ộ thế 4.4. Chuẩn ộ giÆn tiếp
4.5. Chuẩn ộ liŒn tiếp hay ph n oạn
III.5 CÆch t nh kết quả trong PPPT thể t ch
III.6 Sai số hệ thống trong PPPT thể t ch 2 lOMoAR cPSD| 45734214
III.1 Một số khÆi niệm
 PPPT thể t ch: pp ịnh lượng cấu tử X
dựa trŒn phØp o thể t ch
 Cấu tử X (Cx ?) + dd chuẩn C (biết CT)
→ sự ịnh ph n hay phØp chuẩn ộ
C + X → A + B : p.ứ chuẩn ộ
Chuẩn ộ acid-base (acid base titrations)
Chuẩn ộ phức (complexometric titrations)
Chuẩn ộ oxy h a khử (redox titrations)
Chuẩn ộ tủa (precipitation titrations) 3
C + X → A + B : p.ứ chuẩn ộ
 Điểm tương ương (equivalent point):
→ thời iểm C tÆc dụng vừa hết với X: # mol C = Vt x CT
# mol X = ? Dựa v o hệ số tỉ lượng của pt → # mol X
Dựa v o ịnh luật ương lượng: nC = nX
→ xÆc ịnh iểm tương ương bằng chất chỉ thị
(dd ổi m u, xuất hiện tủa )
 Điểm kết thœc chuẩn ộ (endpoint):
→ khi c sự thay ổi của chất chỉ thị
→ sai số trong chuẩn ộ lOMoAR cPSD| 45734214
Điểm tương ương c n ược xÆc ịnh th ng qua phØp o
một số ại lượng h a l : iến thế, ộ dẫn iện, mật ộ d ng : PPPT h a l 4 v + lOMoAR cPSD| 45734214
III.2 Đường cong chuẩn ộ (titration curve)
Đường biểu diễn sự biến ổi nồng ộ hay logarit của nồng ộ
một cấu tử n o trong dd của quÆ tr nh chuẩn ộ theo lượng chất chuẩn thŒm v o. C + X → A + B
 Biểu diễn sự biến thiŒn của [C], [X], [A] theo lượng chất chuẩn C thŒm v o [C ] [ X ] A [ ] V V td c V V td c V V td c 6
III.2 Đường cong chuẩn ộ (titration curve) C + X → A + B
 Biểu diễn sự biến thiŒn của log[C], logX], log[A]
theo lượng chất chuẩn C thŒm v o Log[C] Log[X] K=10 8 K=10 10
ĐiểmĐiểm tươngtương ươngương C (mmol) C (mmol) lOMoAR cPSD| 45734214 7
Đườ ngcong chu ẩ n ộ acidbase
Đườ ngcong chu ẩ n ộ ph ứ c
Đường cong chuẩn ộ tủa
Đường cong chuẩn thế oxy h a khử8
Đường cong chuẩn ộ nhiệt cho phản ứng tỏa nhiệt 9 lOMoAR cPSD| 45734214
III.3 Chất chỉ thị trong PPPT thể t ch 3.1 Định nghĩa:
Chất chỉ thị (indicator, Ind) l hợp chất HC hay VC c
cấu trœc thay ổi theo nồng ộ một cấu tử Z n o trong dd. Ind +Z IndZ
Dấu hiệu biến ổi cấu trœc: sự ổi m u của dd, sự xuất hiện
hay biến mất của tủa n o trong dd 3.2 Ph n loại
 Chất chỉ thị nồng ộ ion
 Chất chỉ thị oxy h a khử (REX-OX)
 Chất chỉ thị hấp phụ 10
Chất chỉ thị nồng ộ ion
Đ y l chất chỉ thị c c cấu v t nh chất thay ổi theo nồng ộ ion n o trong dd:
 Z l H+ (OH-): Ind l chất chỉ thị acid-baz, ược døng
trong phương phÆp trung h a v o m u ể x pH HInd Ind− +H+
 Z l ion Mnn+ v IndZ l kết tủa: Ind l chất chỉ thị tạo tủa Ind + Mn+ MIndn+
 Z l ion Mnn+ vIndZ l chất phức: Ind l chất chỉ thị tạo
phức, døng rộng rªi trong phương phÆp chuẩn ộ phức Ind + Mn+ MIndn+ ↓ 11 lOMoAR cPSD| 45734214
Chỉ thị acid-baz hay chỉ thị pH  Ind l
acid hay baz yếu, c thể thay ổi m u sắc theo
pH của dd. Ind n y ược døng trong phương phÆp trung h a v o m u ể x pH.
HInd ⇔ Ind− +H+ ki = [
Ind[H−Ind][H]+]⇒[H+]= ki [ [HIndInd−]] [Ind−] pH = pki +lg [HInd]
 M u dd ược quyết ịnh tøy thuật v o tỷ số [Ind]/[HInd] v
giÆ trị của tỷ số n y phụ thuộc v o pH của m i trường.
 Khi tỷ số [Ind]/[HInd] ạt ến 1/10 hay 10 th dd c sự chuyển m u.
 Khoảng chuyển m u: ΔpH = pki – 1 12 13 lOMoAR cPSD| 45734214
Chất chỉ thị oxy h a khử (REX-OX)
M u sắc thay ổi theo khả năng cho nhận iện tử của m i
trường, hay theo sự thay ổi thế oxy h a khử của hệ ược
gọi chất chỉ thị oxy h a khử. Cơ chế: Ind ox( )+nei Ind kh( ) 0.059 [
Ở pH xÆc ịnh: Ei = +Ei0 lg Ind ox()]] [ ni Ind kh() V chỉ thị c
nồng ộ rất nhỏ nŒn thế của dd ược
quyết ịnh bằng cÆc cặp Ox/Kh.
Sự thay ổi của thế l m tỉ lệ Ind(Ox)/Ind(Kh) thay ổi → dd
sẽ c m u của dạng oxy h a hay dạng khử khi nồng ộ
dạng n y hơn nồng ộ của dạng kia 10 lần
Khoảng chuyển m u: Δ = ±E E 0 i 0.059 / ni 14 15 lOMoAR cPSD| 45734214
Chất chỉ thị hấp phụ:
Phẩm nhuộm HC c t nh acid-baz, c khả năng hấp
phụ trŒn bề mặt tủa, l m tủa nhuốm m u ặc trưng.
Chất chỉ ược tạo th nh trong quÆ tr nh chuẩn ộ
Trong quÆ tr nh chuẩn ộ, iểm cuối c n c thể ược x
nhờ v o cÆc dấu hiệu xuất hiện do bản th n của tÆc chất hay sản phẩm
 Chuẩn ộ chất khử (kh ng m u) = MnO4-, khi dư
MnO4→ dd cần chuẩn ộ sẽ c m u hồng t m.
 Chuẩn ộ chất khử (kh ng m u) = BrO3-, khi dư BrO3-
→ dd cần chuẩn ộ sẽ c m u v ng n u.
 Chuẩn ộ chất khử (kh ng m u) = Ce4+, khi dư Ce4+ →
dd cần chuẩn ộ sẽ c m u v ng. 16
III.4 CÆc cÆch chuẩn ộ th ng dụng
4.1 Chuẩn ộ trực tiếp (direct titration)
Dung dịch (dd) chuẩn C ược cho v o dd chứa cấu tử X C + X → A + B
# ương lượng gam C ~ # ương lượng gam X CN = m . 1000 dlg V(ml) 17 lOMoAR cPSD| 45734214
III.4 CÆc cÆch chuẩn ộ th ng dụng
4.2 Chuẩn ộ ngược (back titration)
Cho lượng thừa dd chuẩn C v o dd chứa cấu tử X
Định lượng lượng thừa C bằng dd chuẩn C1 ến iểm cuối C + X → A + B C + C1 → D + E
# ương lượng C ~ ∑ # ương lượng (X + C1)
Døng phương phÆp chuẩn ộ ngược khi:
1. Kh ng c chất chỉ thị th ch hợp cho p.ứ C + X
2. Điều kiện tiến h nh p.ứ C + X ặc biệt:
nhiệt ộ cao, thời gian tiếp xœc d i 18
V dụ: XÆc ịnh nồng ộ của formaldehyde, H2CO bằng I3- H CO( - 2
aq) + 3OH-(aq) + I (3 aq)
HCO (-2 aq) + 3I-(aq) + 2H O 2 ( ) (1)l
Phản ứng chuẩn ộ trực tiếp chậm → døng lượng thừa I3- I ( - 2- 2- 3 aq) + 2S O2
3 (aq) S O (4 6 aq) + 3I-(aq) (2) # ương lượng H2CO = ? # ương lượng I - - -
3 (1) = # ương lượng I3 - # ương lượng I3 (2) lOMoAR cPSD| 45734214
V dụ: XÆc ịnh h m lượng CaCO3 c trong 4g phấn bằng
lượng thừa 200ml dd HCl 0.5N. Biết sau phản ứng, lượng
thừa HCl c n lại phản ứng chuẩn ộ hết với 50 ml dd NaOH 0.5N.
CaCO + 2 HCl3 → CaCl + CO + H O ( ) (1)2 2 2 l
HCl + NaOH → NaCl + H O (2)2 # g lượng CaCO3 = ? = # g lượng HCl (1)
# g lượng HCl (1) = # g lượng HCl - # g lượng HCl (2)
# g lượng HCl = NHCl x VHCl = 0.5 x 0.2 = 0.1
# g lượng HCl (1) = # g lượng NaOH
= NNaOHx VNaOH = 0.5 x 0.05 = 0.025 # g lượng
CaCO3 = 0.1 0.025 = 0.075 khối lượng CaCO3 = # g lượng CaCO3 x dlg(CaCO3) = 3.75g → lẫn 0.25 g tạp chất
4.3 Chuẩn ộ thế (displacement titration)
Cho dd AC1 v o dd chứa cấu tử X, tạo p.ứ thay C1 bằng X
Định lượng lượng thừa C bằng dd chuẩn C1 ến iểm cuối AC1 + X → AX + C1
Lượng C1 ph ng th ch ược chuẩn ộ bằng dd chuẩn C C1 + C → D + E
# g lượng X ~ # g lượng C= # g lượng C1 21 lOMoAR cPSD| 45734214
V dụ: XÆc ịnh nồng ộ của Ca2+
Ca2+(aq) + Y4-(aq)
CaY aq2−( ), Y = EDTA4-
→ kh ng c thuốc thử th ch hợp nếu chuẩn ộ trực tiếp →
døng lượng thừa phức Mg2+ với EDTA
Ca2+(aq) + MgY2-(aq) CaY aq2−( ) + Mg2+(aq) → chuẩn ộ Mg2+ ph ng th ch
Mg2+(aq) +Y4-(aq) MgY aq2−( ) 22
EDTA = EtylenDiamineTetraAxetic
C ng nghiệp tẩy rửa : Tạo phức với ion Ca2+, Mg2+, kim loại nặng L m
sạch nước : Tạo phức với ion Ca2+, Mg2+ (giảm ộ cứng của nước).
Trong nhiếp ảnh : sử dụng Fe(III)EDTA như l chất oxih a.
C ng nghiệp dệt : Tạo phức với kim loại nặng, mÆy tẩy trắng vải.
H a học n ng nghiệp : Ph n b n sắt, kẽm v ồng, ặc biệt l ở vøng Æ v i. Kỹ thuật
trồng c y trong nước : Fe(EDTA) ược sử dụng ể h a tan sắt trong giải phÆp dinh dưỡng cho c y trồng.
http://www.h2vn.com/community/index.php?topic=2788.msg26798#ixzz0Ew3cwOvG&A 23 lOMoAR cPSD| 45734214
4.4 Chuẩn ộ giÆn tiếp (indirect titration)
Cấu tử X ược chuyển th nh hợp chất khÆc c CTPT xÆc
ịnh v một th nh phần n o
của ptử c thể chuẩn ộ bằng pp th ch hợp
V dụ: xÆc ịnh lưu huỳnh trong than Æ
S(s) + O ( )2 g → SO ( )2 g
SO ( ) + H O (2 g 2 2 aq) → H SO (2 4 aq) H SO ( 2−
24 aq) + 2OH-(aq) SO4 (aq)+ 2H O (l2 )
4.5 Chuẩn ộ liŒn tiếp hay ph n oạn 24
III.5 CÆch t nh thể t ch trong PPPT thể t ch
5.1 NguyŒn tắc chung:
dựa v o ịnh luật ương lượng C + X → A + B C .V CC = C .V X X
Cc , Cx: nồng ộ ương lượng của chất chuẩn C v cấu tử X
Vc , Vx: thể t ch của 2 dd C v X (ml)
5.2 CÆc biểu thức t nh:  Mẫu lỏng  Mẫu rắn 25 lOMoAR cPSD| 45734214
5.2 CÆc biểu thức t nh:  Mẫu lỏng
a. Lấy Vx (ml) mẫu, chuẩn ộ bằng Vc (ml) dd chuẩn c nồng ộ ương lượng Cc C (X)N= C .V cc ; CM(X) = C (X) N (1) Vx n C(g/l) = C (X)N ×dlg( X) = C (X)N × Mx (2) n
b. Lấy V(ml) mẫu ậm ặc pha loªng th nh V1 (ml) dd loªng;
døng Vx (ml) dd loªng chuẩn ộ bằng Vc (ml) dd chuẩn c nồng ộ ương lượng Cc
C (N dddd) = C .Vcc × V 1 (3) Vx V
C(g/l) = C (X)N×dlg(X) = C (X)N× Mx (4) n 26
5.2 CÆc biểu thức t nh:  Mẫu rắn
a. C n a (g) mẫu, h a tan v chuẩn ộ bằng Vc (ml) dd chuẩn
c nồng ộ ương lượng Cc lOMoAR cPSD| 45734214 %X = C .V .10 −3 C C 100×dlg(X) (5) a
b. C n a (g) mẫu, h a tan v ịnh mức th nh V1(ml) dd
loªng; lấy Vx (ml) dd loªng em chuẩn ộ bằng Vc (ml) dd
chuẩn c nồng ộ ương lượng Cc V %X = C .V .10 −3 1 C C 100×dlg(X) (6) VX a
Biểu thức 1-6 ược Æp dụng ể t nh kết quả cho pp
chuẩn ộ trực tiếp v chuẩn ộ thế. 27
Với chuẩn ộ ngược, sử dụng biểu thức C .VCC −C .VC1C1 C .VCC = C .VXX +C .VC ⇒ 1C1 CX = (7) VX  Một số
trường hợp, việc t nh kết quả th ng qua ộ chuẩn a. Độ
chuẩn của một chất Tx: số gam hay miligam chất X trong 1 mililit dd:
TCX (g/ml) = m hay T(mg/mL) = m1000 (8) V V
b. Độ chuẩn theo chất xÆc ịnh TC/X: số gam hay miligam
chất X tÆc dụng vừa ủ với 1 mililit dd chuẩn c nồng ộ CC lOMoAR cPSD| 45734214 = C T C CX (g/ml) 1000 dlg(X) (9) CC =1000.TC/X/dlg(X) (10)
TC/X = THCl/NaOH = 0.00401g → 0.00401g NaOH sẽ ược
tÆc dụng vừa ủ với 1 ml dd HCL 0,1 N. 28 V dụ: Một
dd soda (Na2CO3) kỹ thuật chưa biết nồng ộ, ược pha
loªng bằng nước ến vạch mức của b nh ịnh mức c dung t
ch 250 ml. Chuẩn ộ 25ml dd n y khi c mặt methyl da cam
th tốn mất 22.45 ml dd chuẩn acid HCl 0.1095N. T nh tổng
h m lượng Na2CO3 ra gam c trong dd soda ban ầu
V dụ: T nh h m lượng % của Na2B4O7.10 H2O c trong mẫu
borax kỹ thuật, biết rằng chuẩn ộ 0,2298 g borax th tốn mất 10,60 ml dd HCl 0,1060 N
III.6 Sai số hệ thống trong PPPT thể t ch
6.1 Sai số do p.ứng chuẩn ộ c hằng số cb kh ng ủ lớn C + X ⎯⎯→K A + B
Hằng số cb K c ng lớn, mức ộ phản ứng diễn ra c ng ho
n to n → sai số hệ thống Δ% c ng bØ v ngược lại K = 108-109: Δ% ≈ 0.01% lOMoAR cPSD| 45734214 K = 106-107: Δ% ≈ 0.1% K < 105: Δ% > 1%
6.2 Sai số do dụng cụ o thể t ch, do mÆy o hoặc h a
chất 6.3 Sai số chỉ thị
Δ% =Số (mili) ương lượng của X c n lại x 100% Số
(mili) ương lượng của X ban ầu 31
Titrimetry: Any method in which volume is the signal.
Titrant: The reagent added to a solution containing the
analyte and whose volume is the signal.  Equivalence point:
The point in a titration where stoichiometrically equivalent
amounts of analyte and titrant react.
End point: The point in a titration where we stop adding titrant.
Indicator: A colored compound whose change in color
signals the end point of a titration.

Tài liệu liên quan: