29 Để thuận lợi pha chế dung dịch chuẩn thị trường có bán sẵn số loại hóa chất thơng dụng chứa ống thủy tinh gọi “fixanal” Trên ống fixanal nhà sản xuất ghi rõ dung tích cần pha để thu nồng độ xác định Ví dụ: ống fixanal đựng tinh thể H2C2O4.2H2O có ghi “N/10” có nghĩa pha vào bình định mức loại 1000ml thu dung dịch axit oxalic có nồng độ 0,1N hay 0,05M Hình 17: Ống fixanal đựng dung dịch chuẩn (các điểm 1, hình 11 điểm cần phải chọc thủng đũa thủy tinh để chuyển vào bình định mức) Pha dung dịch lỗng từ dung dịch đặc a Nồng độ biểu thị nồng độ M, N, T C1.V1 = C2 V2 V2 = (V1 + Vn ) C1, C2 nồng độ dung dịch đặc dung dịch loãng chất cần pha V1, V2 thể tích dung dịch đặc dung dịch lỗng Vn thể tích nước cần phải thêm vào V1 ml dung dịch nồng độ C1 để V2 ml dung dịch nồng độ C2 Ví dụ: Cần lấy ml dung dịch HCl 12M để 250ml dung dịch HCl 0,1M C1.V1 = C2 V2 12.V1 = 0,1.250 → V1 = 0,1.250 = 2, 085ml 12 b Nồng độ biểu thị theo %khối lượng C1 d1.V1 = C2 d V2 → V1 = C2 d V2 C1.d1 C1, C2; d1, d2; V1, V2: nồng độ, tỷ trọng, thể tích dung dịch đặc dung dịch lỗng cần pha Ví dụ: Cần ml dung dịch H2SO4 98% (d=1,84) để pha 1lít dung dịch H2SO4 5% (d=1,00)? V1 = C2 d V2 C1.d1 → V1 = 5.1, 00 1000 = 27, 73ml 98.1,84 c Trộn hai dung dịch chất có nồng độ khác Nếu trộn V1 ml dung dịch chất có nồng độ C1 với V2 ml dung dịch chất có nồng độ C2 để dung dịch C thể tích V ml Chúng ta có: C1.V1 + C2 V2 = C V hay C1.V1 + C2 V2 = C (V1 + V2 ) 30 Ví dụ: Cần thêm ml dung dịch HCl đặc 12M (37%) vào 200ml dung dịch HCl 0,8M để có dung dịch HCl nồng độ 1M C1.V1 + C2 V2 = C.(V1 + V2 ) V1 = C.V2 − C2 V2 1.200 − 0,8.200 = = 3, 63ml C1 − C 12 − d Quy tắc đường chéo pha dung dịch * Tính theo nồng độ phần trăm Ví dụ: Cần ml dung dịch H2SO4 96% nước cất để dung dịch H2SO4 30% 30 96 30 66 Như trộn 30 gam dung dịch H2SO4 96% với 66 gam nước ta có dung dịch H2SO4 30% * Tính theo tỷ trọng Ví dụ: Có dung dịch H2SO4 tỷ trọng 1,57 g/ml, làm để pha dung dịch H2SO4 có tỷ trọng 1,20 g/ml 0,20 1,57 1,2 1,00 0,37 Như nhân số bên phải sơ đồ với 100 ta 20 37 Nghĩa trộn 20g dung dịch H2SO4 tỷ trọng 1,57g/ml với 37ml H2O có dung dịch H2SO4 tỷ trọng 1,2 g/ml Nếu muốn có lượng dung dịch H2SO4 tỷ trọng 1,2 g/ml nhiều ta cần nhân 20 37 với n lần mong muốn III Quan hệ độ xác phép đo độ xác tính tốn Kết phải tìm khơng thể xác độ xác phương pháp phân tích dùng, việc tính tốn phân tích thể tích phải tiến hành với độ xác cho phù hợp với việc đo thể tích dung dịch chuẩn buret Các buret dung tích 25 – 50ml chia thành vạch 0,1ml độ xác việc đọc thể tích dung dịch buret đạt phần trăm mililit Các microburet tích – 2ml chia thành vạch 0,01ml độ xác việc đọc buret đạt phần nghìn mililit 31 Chữ số có nghĩa a Để phản ánh mức độ tin cậy số đo thực nghiệm, ta phép ghi số đo chữ số có nghĩa b Đối với số đo với số tự nhiên thông thường, ta phân biệt hai loại chữ số có nghĩa sau: - Chữ số có nghĩa khơng tin cậy: chữ số đứng sau bên phải số đo Chỉ chữ chữ số có nghĩa không tin cậy số đo - Chữ số có nghĩa tin cậy: tất chữ số đứng trước chữ số có nghĩa khơng tin cậy tận bên trái chữ số khác chữ số Một số đo có hay nhiều chữ số có nghĩa tin cậy Càng nhiều chữ số có nghĩa phép đo xác Ví dụ: Đọc buret, ta ghi số đo 12,65ml Số có tất chữ số có nghĩa Phân loại sau: chữ số có nghĩa không tin cậy; 1, 2, chữ số có nghĩa tin cậy Sở dĩ gọi 1, 2, chữ số có nghĩa tin cậy buret có chia độ xác tới 0,1ml đọc rõ chữ số Chữ số thuộc loại chữ số có nghĩa khơng tin cậy người đọc phải ước lượng mắt có chênh lệch; có đọc thành 12,64ml 12,66ml * Số đo có độ khơng tin cậy tuyệt đối: ±0,01ml 0, 01 * Số đo có độ không tin cậy tương đối ± =± 12, 65 1265 Độ khơng tin cậy tương đối có giá trị biểu thị độ xác phép đo, nhỏ phép đo xác c Đối với số đo thuộc loại số logarit chữ số có nghĩa tính từ chữ số khác không sau dấu phẩy Đối với số đo thuộc loại số mũ chữ số có nghĩa tính từ chữ số khác khơng sau dấu phẩy (thuộc phần mũ số mũ) Ví dụ: logx = 4,3756 có chữ số có nghĩa (khơng tính chữ số 4) x = 103,246 có chữ số có nghĩa (khơng tính chữ số 3) Lưu ý: Các quy định chữ số có nghĩa số logarit số mũ x (trong logx 10x) số đo trực tiếp Trong số phép đo, người ta đo trực tiếp y=−logx hay y = 10x y trở thành số tự nhiên thông thường tuân theo quy định mục b Ví dụ: Các máy đo pH cho phép đo trực tiếp pH=−logaH+ , pH = 4,7 số đo có chữ số có nghĩa Từ chuyển aH+ phép ghi aH+ có chữ số có nghĩa aH+ = 10 −4,7 = 0,1995.10−4 = 0,20.10−4 hay aH+ = 2.10−5 Làm tròn số cho số đo gián tiếp Số đo gián tiếp số đo tính từ số đo trực tiếp thơng qua biểu thức tốn học Sai số số đo trục tiếp lan truyền sang số đo gián tiếp nên ta phải ghi số đo gián tiếp chữ số có nghĩa 32 Khi tính tốn thường có nhiều số lẻ, cần phải làm trịn số Muốn ta phải tìm số chốt biểu thức tính tốn số đo gián tiếp a Phép cộng trừ: Số chốt coi số hạng có độ khơng tin cậy tuyệt đối lớn Ví dụ: Tính trọng lượng phân tử BaO Tra bảng nguyên tử lượng, ta có được: Ba: 137,34 (chấp nhận độ không tin cậy ±0,01) O: 15,9994 (chấp nhận độ không tin cậy ±0,0001) Như BaO có khối lượng 153,3394 (làm trịn thành 153,34) b Phép nhân chia: Số chốt coi thừa số có độ khơng tin cậy tương đối lớn Số chốt có chữ số có nghĩa số kết có nhiêu chữ số có nghĩa Ví dụ: Lấy 10,00ml HCl đem chuẩn độ dung dịch NaOH 0,09215M hết 2,45ml Tính CHCl CHCl = 0, 09215.2, 45 = 0, 0225767 M 10, 00 làm trịn thành 0,0226M số chốt 2,45 c Trong phép tính hỗn hợp cần làm trịn khu vực biểu thức làm tròn lần cuối 33 CHẤT CHỈ THỊ I Chất thị cho chuẩn độ axit – bazơ môi trường nước Định nghĩa Chất thị axit − bazơ axit bazơ hữu yếu có khả biến đổi mầu giá trị pH định màu dạng axit khác màu bazơ Chất thị axit − bazơ biến đổi mầu tác dụng axit − bazơ Sự biến đổi mầu phụ thuộc vào mức độ thay đổi nồng độ ion hydro hay pH dung dịch Giả sử có chất thị HInd, dung dịch có cân sau: HInd ⇔ H+ + Ind− (Ka,Ind) axit bazơ (chất cho proton) (chất nhận proton) mầu A mầu B Ở HInd: dạng phân tử chất thị; Ind-: dạng ion chất thị Nếu cân phản ứng chuyển dịch phía bên phải dung dịch có mầu dạng ion chất thị Nếu cân chuyển dịch phía bên trái dung dịch có mầu phân tử chất thị Ví dụ: metyl da cam axit tương đối mạnh (pKa=3,7) nên dung dịch trung hịa có mầu vàng dung dịch dạng ion chiếm ưu HInd ⇔ H+ + Ind− dạng mầu đỏ dạng mầu vàng Phenolphthalein axit yếu (pKa=9,2) nên dung dịch trung hịa cân chuyển dịch phía bên trái dạng phân tử chiếm ưu dạng ion HInd ⇔ H+ + Ind− dạng không mầu dạng mầu đỏ Khoảng pH đổi mầu chất thị Hằng số điện ly chất thị biểu diễn công thức: Ka,Ind = [H+].[Ind-]/[HInd] pH = pKa,Ind – lg([HInd]/[Ind]) Vì Ka,Ind số nên thêm axit vào dung dịch [H+] [HInd] tăng [Ind−] giảm, nghĩa tăng mầu dạng phân tử chất thị Thêm kiềm vào dung dịch xảy trình ngược lại, làm tăng mầu dạng ion chất thị Khoảng pH mà thấy biến đổi mầu chất thị gọi khoảng chuyển mầu chất thị Giá trị pH thích hợp dung dịch cần chuẩn độ, mà giá trị thấy rõ biến đổi mầu chất thị chứng để kết thúc chuẩn độ gọi số chuẩn độ ký hiệu chữ pT 34 Màu chất thị định tỷ số nồng độ dạng phân ly không phân ly, nghĩa vào tỷ lệ: [Ind-]/[HInd] = Ka,Ind/[H+] hay [HInd]/[Ind-] = [H+]/Ka, Ind Mắt thường nhận màu chất thị dạng axit HInd [HInd] lớn gấp 10 lần [Ind−] ngược lại Tức là: [ HInd ] ≥ 10: màu HInd → pH ≤ pKHInd – ⎡ Ind − ⎤ ⎣ ⎦ [ HInd] ⎡ Ind − ⎤ ⎣ ⎦ ≤ : màu Ind- → pH ≥ pKHInd + 10 Khoảng pH ∈ (pKHInd –1; pKHInd+1) gọi khoảng đổi màu chất thị HInd Khoảng đổi màu pKHInd − Ind- pH pKHInd + Chỉ số chuẩn độ chất thị Thay cho khoảng chuyển mầu chất thị, phân tích người ta cịn dùng số chuẩn độ chất thị (pT) pT giá trị pH tối ưu, giá trị pH chất thị dùng tốt cho trình chuẩn độ, giá trị pT gần trùng pKa,Ind Chọn chất thị Điều kiện quan trọng chuẩn độ phải chọn chất thị, điều kiện khơng tn theo khơng thể nhận kết phân tích xác giai đoạn phân tích khác tiến hành cẩn thận Khoảng chuyển mầu chất thị chọn phải nằm bướcnhảy pH (hay bước nhảy chuẩn độ) hệ cho; số chuẩn độ (pT) chất thị phải trùng với pH điểm tương đương Vì chọn chất thị, trước tiên ta phải tính tồn khoảng pH dung dịch, có bước nhảy pH, sau chọn xem chất thị có khoảng pH chuyển mầu nằm bước nhảy pH tính Ngồi ra, cần ý tới ảnh hưởng yếu tố đặc trưng đường cong chuẩn độ chất thị metyl da cam dùng chuẩn độ dung dịch HCl 0,1N 1N, chuẩn độ dung dịch axit 0,01N khơng dùng Bảng trình bày đặc tính cách pha chế số loại chất thị axit-bazơ môi trường nước thường gặp Các số liệu chi tiết đầy đủ chất thị tìm thấy sổ tay hóa học 35 Bảng 1: : Một số chất thị axit – bazơ môi trường nước thường gặp TT Chất thị Khoảng pH Mầu dạng axit bazơ Cách pha Metyl tím 0,0 – 1,6 Vàng Tím 0,05% nước Cresol đỏ 0,2 – 1,8 Đỏ Vàng 0,1g 26,2ml NaOH 0,01M sau thêm ~225ml nước Thylmol xanh 1,2 – 2,8 Đỏ Vàng 0,1g 21,5ml NaOH 0,01M sau thêm ~225ml nước Cresol tía 1,2 – 2,8 Đỏ Vàng 0,1g 26,2ml NaOH 0,01M sau thêm ~225ml nước Dinatri erythrosine 2,2 – 3,6 Da cam Đỏ 0,1% nước Methyl da cam 3,1 – 4,4 Da cam Vàng 0,01% nước Congo đỏ 3,0 – 5,0 Tím Đỏ 0,1% nước Ethyl da cam 3,4 – 4,8 Da cam Vàng 0,1% nước Bromocresol xanh 3,8 – 5,4 Vàng Xanh 0,1g 14,3ml NaOH 0,01M sau thêm ~225ml nước 10 Methyl đỏ 4,8 – 6,0 Đỏ Vàng 0,02g 60ml ethanol, thêm 40ml nước 11 Chlorophenol đỏ 4,8 – 6,4 Vàng Đỏ 0,1g 23,6ml NaOH 0,01M, thêm ~225ml nước Vàng đỏ tía 0,1g 18,5ml NaOH 0,01M sau thêm ~225ml nước 12 Bromocresol tía 5,2 – 6,8 13 p-Nitrophenol 5,6 – 7,6 Không mầu Vàng 0,1% nước 14 Litmus 5,0 – 8,0 Đỏ Xanh 0,1% nước 15 Bromthymol xanh 6,0 – 7,6 Vàng Xanh 0,1g 16ml NaOH 0,01M sau thêm ~225ml nước 16 Phenol đỏ 6,4 – 8,0 vàng đỏ 17 Đỏ trung tính 6,8 – 8,0 Đỏ Vàng 18 Cresol đỏ 7,2 – 8,8 Vàng Đỏ 0,1g 26,2ml NaOH 0,01M sau thêm ~225ml nước 19 α-naphttholphthalein 7,3 – 8,7 Hồng Xanh mạ 0,1g 50ml ethanol, 50ml nước 20 Cresol tía 7,6 – 9,2 Vàng Đỏ tía 0,1g 26,2ml NaOH 0,01M sau thêm ~225ml nước 21 Thylmol xanh 8,0 – 9,6 Vàng Xanh 0,1g 21,5ml NaOH 0,01M sau thêm ~225ml nước 22 Phenolphtalein 8,0 – 9,6 Không mầu Đỏ 0,05g 50ml ethanol + 50ml nước 23 Thylmolphtalein 8,3 – 10,5 Không mầu Xanh 0,04g 50ml ethanol + 50ml nước 24 Alizarin vàng 10,1 – 12,0 Vàng Đỏ cam 25 Nitramine 10,8 – 13,0 Không mầu Cam sẫm 26 Tropeolin O 11,1 – 12,7 Vàng Da cam 0,1% nước 27 Orange G 11,5 – 14,0 Vàng Đỏ 0,1% nước 28 Indigocacmin 11,6 – 14,0 Xanh tím Vàng 0,1g 28,2ml NaOH 0,01M sau thêm ~225ml nước 0,01g 50ml ethanol + 50ml nước 0,01% nước 0,1g 70ml ethanol + 30ml nước 0,25g 50ml ethanol + 50ml nước 36 II Chất thị cho chuẩn độ axit-bazơ môt trường không nước Bảng 2: Một số chất thị axit-bazơ môi trường không nước TT Chất thị Lượng dùng Dung môi Sự đổi mầu Chất cần xác định Azo tím Piridin 0,1% Da cam – Xanh Phenol, enol, imit p-Aminoazo-bezen Cloroform 0,1% Vàng – Đỏ Resorsin Benzoinayrain axit axetic 0,1% Vàng – Tím Axit amin Bromcresol xanh Cloroform 0,5% Bromtimol xanh Piridin, axit axetic 0,1% Vàng – Xanh Axit hữu Bromphenol xanh Clobenzen, Cloroform, ethanol 0,1% Tím – Vàng Ancaloit, amin, sunfamit Congo đỏ metanol, dioxan 0,1% Đỏ – Xanh Amin Methyl vàng Cloroform 0,1% Vàng – Đỏ Amin, nicotin Methyl đỏ Cloroform, metanol, axit axetic 0,1% Vàng – Đỏ photphat 10 Methyl da cam Axeton, metanol 0,1% Vàng – Đỏ sẫm 11 Methyl tím Clobenzen, axit axetic 0,1% Xanh – Vàng 12 Nitrophenol Clobenzen 0,1% Vàng – Không mầu Bazơ hữu 13 p-oxyazobezen Axeton 0,1% Không mầu – Vàng Axit cacboxylic 14 Phenol đỏ Ethanol 0,1% Đỏ – Vàng Xanh mạ – Không mầu Amin bậc 1, bậc Nhóm marcotic morphin dẫn xuất antipirin Axit formic III Chất thị cho chuẩn độ oxy hóa – khử “Chất thị oxy hố khử chất hữu có khả oxy hoá - khử, màu dạng oxy hoá khác màu dạng khử Trong dung dịch đổi màu theo điện giá trị xác định” IndOx + ne = IndKh E Ind = E + Ind 0,059 [ IndOx ] lg n [ IndKh ] Màu chất thị định tỉ số nồng độ dạng [IndOx]/[Indkh] Khi Edd thay đổi làm cho tỉ số thay đổi màu chất thị thay đổi Thường ta thấy mầu dạng oxy hóa [Indox] gấp 10 lần [IndKh] ngược lại Tức [ IndOx ] ≥ 10 : màu Ind → E ≥ E ox [ IndKh ] [ IndOx ] ≤ : màu Ind → E ≤ E Kh [ IndKh ] 10 dd dd Khoảng E Ind ± Ind + Ind 0, 059 n − 0, 059 n 0, 059 gọi khoảng điện đổi màu chất thị oxy hoá - khử n 37 IndKh E0 − Ind Thực tế giá trị 0, 059 n E Indox Khoảng đổi màu E0 + Ind 0, 059 n 0, 059 nhỏ nên coi chất thị đổi màu qua E0 n IndKh Indox E E Bảng 3: Một số chất thị oxy hóa – khử thường gặp TT Chất thị E0 (V) Mầu dạng oxy hóa Cách pha khử 2,2 dipiridyl (phức với Ru) +1,33 Không mầu Vàng Trong HNO3 1M o-nitrophenantrolin+FeSO4 +1,25 Xanh nhạt Đỏ Trong H2SO4 1N 2,2 dipiridyl (phức với Fe2+) +1,14 Xanh nhạt Đỏ Trong H2SO4 1N Xylenol xanh BC +1,09 Đỏ Vàng 1% etanol Axit phenylantranilic +1,08 Tím đỏ Không mầu 0,1g thị 100ml Na2CO3 0,2% đun nóng Feroin +1,06 Xanh nhạt Đỏ 1,63g thị+0,7g FeSO4 100ml nước p-Nitrophenylamin +1,06 Tím Khơng mầu 1% etanol 96% Natri diphenylaminsunfonat +0,84 Tím Khơng mầu 0,1% nước Diphenylamin +0,76 Xanh tím Khơng mầu 0,1% H2SO4 đun nóng 10 Metylen xanh +0,36 Xanh da trời Không mầu 0,2g thị 100ml nước IV Chất thị cho chuẩn độ Complexon Trong phương pháp complexon, người ta thường dùng chất thị có khả tạo với ion kim loại phức có mầu khác với mầu riêng chất thị Chất gọi chất thị kim loại Như phép chuẩn độ ion kim loại EDTA gồm giai đoạn sau: - Phản ứng ion kim loại tự complexon - Phản ứng complexon ion kim loại phức Cơ chế chuyển mu: Me n + + dungdịch đệm pH + CTKL 144444 2444444 n+ 2Phức chất [CTKL + Me ] + H2Y = MeY(4-n)- + 2H+ + CTKL tự Màu A Màu B Chất thị nguyên chất khó sử dụng cần lượng nhỏ làm cho mầu dung dịch đậm, quan sát đổi mầu điểm tương đương Để dễ sử dụng người ta phải pha lỗng chúng hóa chất khác 38 Bảng 4: Một số chất thị thường gặp chuẩn độ complexon TT Chất thị Ion cần xác định Ca2+ Cu2+, Ni2+, Co2+ Ag2+ Murexide Al3+, đất Ba2+, Ca2+ Bi3+ Cd2+, Co3+, Mg2+, Zn2+, Cr3+ Fe3+, Ti4+ Eriocrom đen T Ga3+ Hg2+ Mn2+ Ni2+, Pb2+ Tl3+ V4+ Đất Bi3+ Bromopyrogallol đỏ (PBR) Xylenol da cam Pb2+ Ni2+, Cd2+, Co2+ Mg2+, Mn2+, Pd2+, Tl3+, Fe3+, In3+, Ga3+ Bi3+ Th4+ Zn4+ Se2+ Zn2+ Hg2+, Tl3+ Cd2+, Fe2+ Co2+ Đất Zn2+ Pb2+ Al3+, Fe3+, Ga3+, Ni2+, Pb2+, Sn4+, U4+, VO2+ Ca2+ Canxon Cd2+ Mg2+, Mn2+, Zn2+ pH, điều kiện Sự thay đổi mầu >12; NaOH Đỏ → Tím ~8; NH3 Da cam → Tím 10-11,5; NH3 Đỏ → Xanh tím 7-8; chuẩn ngược muối kẽm có pyridin 10; có mặt complexonat magie; đệm amơn 9-10; chuẩn ngược muối kẽm 10; NH3; chuẩn ngược muối Mn chuẩn ngược muối kẽm có pyridin Đỏ nho → Xanh 6,5-9,5; chuẩn ngược muối kẽm 9-10; thêm complexonat magie 10, thêm hydroxylamin 10, chuẩn ngược muối kẽm 10, chuẩn ngược muối magie 10, chuẩn ngược muối Mn 6-7 Xanh → Đỏ Đỏ → Vàng 2-3; HNO3 cam 5-6 Xanh tím → Đỏ 9, đệm amơn 10, đệm amôn, chuẩn Xanh → Đỏ nho ngược muối chì bitmut 1-3, HNO3 1,7-3,5; HNO3 HNO3 1M; 90oC Đỏ → Vàng 2,2-5 Cách pha 0,25% trộn với NaCl tinh thể 0,1% trộn với NaCl (KNO3) tinh thể 0,5% ethanol 50% 3-3,5; đệm axetac 4-5; đệm axetac 0,5% 5-6; đệm urotropin ethanol o 5-6; đệm urotropin; 80 C Đỏ tím → Vàng 5-6; đệm urotropin 5-6; đệm axetac Đỏ → Vàng 5; đệm axetac Chuẩn ngược với muối Th4+ 14,5; NH3 12,5-13; NaOH 11,5; NH3 10, đệm amơn Xanh tím→ Vàng Hồng → Xanh Trộn với Na2SO4 tinh thể (1/100) 39 Bi3+ 1-3; HNO3 Cd2+ (Piridin-2-azo) 1naphatol-2 (PAN) 5-6; đệm axetic Cu2+ In3+ Ni2+ Th4+ Al3+, Ca2+, Co2+, Fe3+, Hg2+, Ga3+, Mg2+, Mn2+, Mo5+, Ni+, Pb2+, đất Bi3+ Tl3+ In3+ Hg2+ Cd2+ 3-5; đệm axetac; ~80oC 2,3-2,5; đệm axetac 4; metanol 25%; ~60oC 2-3,5; HNO3 Chuẩn ngược muối Cu2+ Đỏ→Vàng xanh Hồng→Vàng xanh Tím → Vàng Đỏ → Vàng Tím → Vàng 0,1% ethanol 96% Đỏ → Vàng Mn2+ Ni2+ Pb2+ đất Y3+, Zn2+ Fe3+ 2-3; đệm axetac Đỏ → Vàng 5% nước Eriocrom xanh đen B Ca2+, Cd2+ Mg2+, Zn2+ V4+ 11,5; NH3 10; đệm amoniac HCl 0,01-0,2M HCl 0,01-0,5M; metanol 50% 10-11; đệm amoniac 12; NH3 NaOH 10-11,5; đệm amoniac 1-3; HNO3 5-6; đệm urotropin Đỏ → Xanh Đỏ → Xanh Xanh → Đỏ 0,4% methanol Cu2+ Axit sunfosalixilic Ba , Sr Ca2+ Mg2+ Bi3+ Cd2+, Co2+ 1-2; HNO3 1,7 2,3-2,5; ~70oC 3-6 6-11,5; đệm NH3 5; đệm axetac 11,5; đệm NH3 9; đệm NH3 5; đệm axetac; ~90oC 5-9,6; đệm urotropin 6; đệm urotropin 5-11; đệm urotropin 11,5; NH3 Fe2+ Hg2+ In3+ 4,5-6,5; đệm urotropin 6; đệm urotropin 3-4; đệm axetac 6-6,5; đệm urotropin 11,5; đệm NH3 6; đệm urotropin 6; đệm urotropin 5,5-6; piridin+axetac+F6-6,5; đệm urotropin 12; NH3 1-2; axit cloaxetic; ~90oC (Piridin-2-azo)-4 resorsin (PAR) Cu2+ Zr4+ 2+ 10 Metylthymol xanh 2+ Mn2+ Pb2+ Đất Sn2+ Zn2+ Zr4+ Ga3+, In3+ 11 Zincon 4,5-6; đệm axetac Zn2+ Ca2+, Ge4+, Co2+, Cu2+, Fe3+, In2+, Mn2+, Pb2+ 9-10; đệm amoniac 9-10; chuẩn ngược muối kẽm Đỏ → Vàng Đỏ → Da cam Đỏ → Vàng Đỏ → Vàng 0,1% nước Xanh Đỏ → Vàng Xanh → Đỏ Xanh → Xám Xanh → Vàng Xanh → Không mầu xám Trộn với KNO3 rắn (1/100) 0,1% Xanh → Vàng Xanh → Đỏ mầu huỳnh quang 0,130g thị 2ml NaOH 1M Xanh → Vàng 100ml nước 40 V Chất thị hấp phụ Chất thị hấp phụ chất hữu yếu, dung dịch phân ly thành ion Màu dạng ion chất thị hấp phụ trạng thái tự khác màu bị hấp phụ lên bề mặt kết tủa Bảng 5: Một số chất thị hấp phụ thường gặp TT Chất thị Ion cần xác định Ion chuẩn độ Sự thay đổi màu Cách pha 0,4 ÷ 1% nước Alizarin đỏ S Fe(CN)64- Pb2+ Vàng → đỏ hồng Bengal hồng A I- (vói có mặt Cl-) Ag+ Hồng → tím 0,5 % nước Bromcresol xanh Cl- Ag+ Tím → xanh 1% etanol 20% Bromphenol xanh Cl-, Br-, SCN-, I- Ag+ Vàng → xanh 1% etanol 20% Diphenylamin Zn2+ Fe(CN)64- Xanh → xanh mạ 1% H2SO4 96% Diphenylcacbazit Ag+, Đỏ → tím 0,1% etanol 96% SCN-, - Cl , Br - 2+ Không màu → tím Hg - Đỏ sáng → tím Cl Diphenylcacbazon - + - Vàng → xanh mạ Ag Br , I SCN- Đỏ → xanh - Công gô đỏ Flureocin (muốiNa) Cl - Đỏ → xanh Ag+ - Br , I Cl- Vàng xanh → hồng - - Br , SCN + Ag I- Vàng xanh → da cam - Fucsin (Rosanilin) - - Br , I Da cam → hồng Ag+ SCN- Xanh → hồng 11 Eosin Br-, I-, SCN- 12 Erytrosin MnO42-, I+ Ag Cl , Br 1% ethanol 96% - 0,5% nước ethanol 65% Da cam → đỏ sẫm Pb2+ Rolamin G 0,2% nước ethanol Da cam → hồng sẫm Ag+ 13 0,1% nước Đỏ tím → hồng Cl 10 0,2% ethanol 96% 0,5% nước Vàng đỏ → đỏ tím 0,1% nước 41 CÁC BÀI THÍ NGHIỆM Bài PHA CHẾ VÀ CHUẨN ĐỘ DUNG DỊCH HCl Axit HCl đặc chất dễ bay hấp thụ nước có khơng khí Vì khơng thể lấy thể tích xác định dung dịch HCl đặc bán thị trường để pha dung dịch HCl có nồng độ xác định trước, mà sau pha chế cần phải xác định lại nồng độ dung dịch Muốn cần dùng chất tinh khiết, cân pha chế thành dung dịch có nồng độ xác định trước dùng chất để xác định nồng độ dung dịch HCl − Những chất gọi chất gốc (chất khởi đầu hay chất sở) Thường người ta dùng Na2B4O7 (borax) Na2CO3, Na2B4O7 chất thơng dụng dễ tinh chế, phân tử lượng lớn Na2CO3 khó tinh chế, dễ hút ẩm phân tử lượng bé I Cơ sở phương pháp Khi hòa tan vào nước, Na2B4O7 bị thủy phân: Na2B4O7 + 7H2O ⇔ 2NaOH + 4H3BO3 (1) H3BO3 axit yếu, NaOH kiềm mạnh dung dịch borax có tính chất kiềm mạnh, định phân axit, ví dụ HCl Khi tác dụng với HCl phản ứng xảy ra: NaOH + HCl = NaCl + H2O (2) Gộp hai phản ứng (1) (2) ta có Na2B4O7 + 2HCl + 5H2O = 2NaCl + 4H3BO3 điểm tương đương, dung dịch chứa hỗn hợp NaCl H3BO3, pH xác định theo axit yếu H3BO3, tính pH ≈ Bởi chất thị tốt để xác định điểm tương đương metyl đỏ (pT = 5,5) Cũng dùng metyl da cam (pT = 4) tính số định phân chất nằm bước nhảy pH II Cách xác định Pha chế dung dịch chuẩn Na2B4O7 Na2B4O7 chất kết tinh ngậm 10 phân tử nước (Na2B4O7.10H2O) Tính lượng Na2B4O7.10H2O cần lấy để pha 200ml dung dịch Na2B4O7 0,1N: Đương lượng gam Na B4 O7 10H 2O = M 381, = = 190, g 2 Lượng Na2B4O7.10H2O cần lấy để pha 200ml dung dịch 0,1N: 190,7x0,1x0,2 = 3,814g 42 Cân lượng xác Na2B4O7.10H2O khoảng 3∼4g (không thiết phải cố cân cho lượng tính trên) cho vào cốc có mỏ 100ml, thêm nước cất, đun nhẹ cho tan hết Chuyển dung dịch vào bình định mức 200ml, tráng cốc nhiều lần nước cất đổ tất vào bình định mức Sau thêm cẩn thận nước cất vào bình định mức vạch mức Xáo trộn dung dịch Từ lượng cân thực tế tính lại nồng độ dung dịch Na2B4O7 Pha chế dung dịch HCl≈ 0,1N Axit HCl đặc có d = 1,19g/ml, chứa ∼38% HCl ngun chất Từ tính thể tích HCl đặc cần lấy để pha thể tích định trước dung dịch HCl ≈ 0,1N Dùng cốc có mỏ (dung tích tuỳ theo thể tích cần pha chế), thêm vào lượng nước cất cần thiết Dùng ống đong nhỏ lấy thể tích HCl đặc cần thiết tính, cho vào cốc nước cất, khuấy (làm tủ hút độc) Rót sang bình chứa Để pha 1lít HCl 0,1N cần lấy khoảng 8ml HCl đặc Xác định nồng độ dung dịch HCl Rửa buret, dùng 10∼15ml dung dịch HCl pha tráng buret tráng cốc đựng dung dịch HCl Sau đổ dung dịch HCl vào buret, chỉnh đến vạch Chú ý để phần buret khơng cịn bọt khí Dùng pipet lấy xác 10,00ml dung dịch Na2B4O7 cho vào bình nón rửa sạch, thêm 1∼2 giọt chất thị metyl đỏ Mở khóa buret cho dung dịch HCl nhỏ từ từ xuống bình đựng Na2B4O7, lắc Khi dung dịch bình nón đột ngột chuyển từ mầu vàng sang mầu hồng kết thúc định phân Ghi thể tích HCl dùng III Hóa chất dụng cụ cần thiết - HCl đặc 38% (d=1,19g/ml) - Na2B4O7.10H2O tinh khiết phân tích (M=381,37) - Dung dịch metyl đỏ (0,1% cồn) Bình định mức có dung tích 200ml Buret, pipet, ống đong, cốc có mỏ, bình nón, đũa khuấy Câu hỏi tập 1) Viết phản ứng xảy trình định phân Na2B4O7 HCl 2) Tính pH dung dịch H3BO3 nồng độ 0,1M biết pKH3BO3 = 9,24 3) Tại trường hợp định phân (pK1 ) người ta dùng metyl đỏ làm chất thị? 4) Tính số ml HCl đặc d = 1,19g/ml; 38% cần thiết để pha 250ml dung dịch HCl 0,1N 5) Cần lấy ml HNO3 đặc d=1,4g/ml; 68% để pha lít dung dịch HNO3 0,1N? (ĐS: Khoảng 33,1ml.) ... Ni2+ Th4+ Al3+, Ca2+, Co2+, Fe3+, Hg2+, Ga3+, Mg2+, Mn2+, Mo5+, Ni+, Pb2+, đất Bi3+ Tl3+ In3+ Hg2+ Cd2+ 3- 5; đệm axetac; ~80oC 2 ,3- 2,5; đệm axetac 4; metanol 25%; ~60oC 2 -3, 5; HNO3 Chuẩn ngược... Zn2+, Cr3+ Fe3+, Ti4+ Eriocrom đen T Ga3+ Hg2+ Mn2+ Ni2+, Pb2+ Tl3+ V4+ Đất Bi3+ Bromopyrogallol đỏ (PBR) Xylenol da cam Pb2+ Ni2+, Cd2+, Co2+ Mg2+, Mn2+, Pd2+, Tl3+, Fe3+, In3+, Ga3+ Bi3+ Th4+ Zn4+... 14,5; NH3 12,5- 13; NaOH 11,5; NH3 10, đệm amơn Xanh tím→ Vàng Hồng → Xanh Trộn với Na2SO4 tinh thể (1/100) 39 Bi3+ 1 -3; HNO3 Cd2+ (Piridin-2-azo) 1naphatol-2 (PAN) 5-6; đệm axetic Cu2+ In3+ Ni2+