Đang tải... (xem toàn văn)
Bài tường trình phân tích định lượng phương pháp chuẩn độ complexon
Họ tên sinh viên: Tô Kim Cần – 1014021 Mã số dung dịch kiểm tra: 07 Lê Ngọc Cường – 1014029 Mã số dung dịch kiểm tra: 65 Mã số nhóm thực tập: CN – N – Chủ nhật, ngày 11 tháng năm 2012 BÀI TƯỜNG TRÌNH PHÂN TÍCH ĐỊNH LƯỢNG PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ COMPLEXON Vài giới thiệu ban đầu: 1.1 Dung dịch đệm: Phản ứng chuẩn độ thực giá trị pH xác định dung dịch đệm thích hợp Ví dụ chuẩn độ Mg2+ EDTA pH = 10: Mg2+ + H2Y2- → MgY + 2H+ Phản ứng cho thấy với mol Mg2+ tham gia phản ứng lại giải phóng mol H + vào dung dịch Vậy phải có dung dịch đệm để trì pH ổn định, tránh thay đổi số điều kiện làm sai lệch kết chuẩn độ 1.2 Các lưu ý khác: Chuẩn độ complexom phương pháp phân tích định lượng dùng để xác định nồng độ hầu hết ion kim loại nói chung, trừ kim loại kiềm EDTA phản ứng tạo phức bền với hầu hết kim loại theo tỉ lệ 1:1 nên thuận lợi việc tính toán kết chuẩn độ Phương pháp chuẩn độ complexom có nhiều ưu điểm việc xác định hàm lượng ion kim loại dung dịch Tuy nhiên phương pháp hạn chế việc xác định hỗn hợp kim loại không tinh khiết (vì EDTA phản ứng hầu hết với kim loại nên tính chon lọc không cao) Do người ta nâng cao tính chon lọc việc sử dụng chất che Có nhiều phương pháp để chuẩn độ complexom như: chuẩn độ trực tiếp, chuẩn độ thay thế, chuẩn độ ngược phương pháp áp dụng trường hợp riêng biệt tùy thuộc vào đối tượng cần xác định, điều kiện có phòng thí nghiệm Pha dung dịch thị màu kim loại: 2.1 Giới thiệu: Dung dịch ETDA ban đầu phòng thí nghiệm chuẩn bị có nồng độ cỡ 1.000000N, ta pha loãng thành dung dịch EDTA có nồng độ thấp để sử dụng cho thí nghiệm từ trở sau 2.2 Pha dung dịch ETDA nồng độ 0.01N: Lấy 5ml dung dịch ETDA ban đầu (do phòng thí nghiêm cung cấp) định mức bình 500ml: CEDTA = ( 1.000000 ± 0.000005 ) M ⇒ N EDTA = ( 1.000000 ± 0.000005 ) N σ buret 0.030 = 1.96* = 0.059 1 = ( 5.000 ± 0.059 ) ml ε 0.95,V −buret = z0.95 * Vburet = VEDTA σ bình 500ml 0.050 = 1.96* = 0.098 1 = ( 500.000 ± 0.098 ) ml ε 0.95,V −bình 500ml = z0.95 * Vbình 500ml N EDTA 0.01N = VEDTA 1N *N EDTA 1N 5.000*1.000000 = = 0.01 Vbình 500ml 500.000 ε 0.95, N − EDTA 0.01N 2 N N N = EDTA 0.01N * ε VEDTA 1N ÷ + EDTA 0.01N * ε N EDTA 1N ÷ + EDTA 0.01N * ε Vbình 500ml ÷ VEDTA 1N N EDTA 1N Vbình 500ml 2 0.01 0.01 0.01 = *0.059 ÷ + *0.000005 ÷ + *0.098 ÷ = 0.00012 5.000 1.000000 500.000 N EDTA = ( 0.01000 ± 0.00012 ) N 2.3 Pha dung dịch ETDA nồng độ 5.10-4N: Sau nạp dung dịch EDTA 0.01N vừa pha loãng vào buret Mở khóa buret lấy 25ml dung dịch mang định mức bình 500ml: σ 0.030 ε 0.95,V −buret = z0.95 * buret = 1.96* = 0.059 Vburet = VEDTA 0.01N 1 = ( 25.000 ± 0.059 ) ml σ bình 500ml 0.050 = 1.96* = 0.098 1 = ( 500.000 ± 0.098 ) ml ε 0.95,V −bình 500ml = z0.95 * Vbình 500ml N EDTA 5.10-4 N = VEDTA 0.01N *N EDTA 0.01N 25.000*0.01000 = = 0.0005 Vbình 500ml 500.000 ε 0.95, N − EDTA 5.10 -4 N 2 N N N -4 -4 -4 = EDTA 5.10 N * εVEDTA 0.01N ÷ + EDTA 5.10 N * ε N EDTA 0.01N ÷ + EDTA 5.10 N * εVbình 500ml ÷ VEDTA 0.01N N EDTA 0.01N Vbình 500ml 2 0.0005 0.0005 0.0005 = *0.059 ÷ + *0.00012 ÷ + *0.098 ÷ = 0.0000061 25.000 0.01000 500.000 N EDTA = ( 0.0005000 ± 0.0000061) N EDTA phòng thí nghiệm cung cấp sử dụng làm chất chuẩn gốc, không cần tiến hành chuẩn lại Đây thuận lợi phương pháp complexon so với acid – baz Xác định Mg2+: 3.1 Giới thiệu: Chuẩn độ thể tích xác muối Mg2+ dung dịch complexon III đệm amoniac pH = 10 với thị NET đến màu chuyển từ đỏ nho sang chớm xanh chàm 3.2 Phản ứng chuẩn độ: Mg + Y → MgY (tất không màu) Phản ứng thị: Xảy cho dư giọt complexon III: MgIn { + Y → MgY + {In Đỏ nho xanh chàm Cơ màu MIn khác với màu In3.3 Giải thích lí thuyết: / / Do pK MgY > pK MgIn nên phức MgIn có xu hướng bị phân hủy để tạo thành phức MgY bền Với nồng độ C0 gần 0.01, khoảng bước nhảy pMg tính gần 4.30 ÷ 6.24 Ta có pMg cuối = pMgIn – pKa + pH đệm = – 11.6 + 10 = 5.4, suy pMg cuối = 5.4 + = 6.4 Ta thấy có pMg cuối nằm khoảng bước nhảy, chọn pMg cuối để kết thúc chuẩn độ Tức màu trung gian (chớm xanh chàm) 3.4 Tiến hành chuẩn độ: Dùng pipet hút 10.00ml dung dịch kiểm tra cho vào erlen 250ml Thêm 10ml đệm pH = 10, 20mg thị NET chuẩn độ EDTA 0.01M đến dung dịch chuyển từ đỏ nho sang chớm xanh chàm (màu trung gian) Làm thao tác tương tự lần ghi lại kết VEDTA 3.5 Số liệu thực nghiệm: Dung dịch EDTA 0.01000N Chuẩn độ Mg2+ Chỉ thị NET, đệm pH = 10 VETDA(ml) V1 9.80 V2 9.85 3.6 Kết thảo luận: σ 0.070 ε 0.95,V − pipet = z0.95 * pipet = 1.96* = 0.0079 VMg 2+ = ( 10.0000 ± 0.0079 ) ml N EDTA = ( 0.01000 ± 0.00012 ) N s 0.0288675 = 4.30* = 0.072 3 = ( 9.817 ± 0.072 ) ml ε 0.95, V − EDTA = t0.95 * VEDTA N Mg 2+ = N ETDA *VETDA 0.01000*9.817 = = 0.009817 VMg 2+ 10.0000 V3 9.80 Vtb 9.817 ε 0.95, N − Mg 2+ N 2+ N 2+ N 2+ = Mg * ε N ETDA ÷ + Mg * εVETDA ÷ + Mg * εV 2+ N ETDA ÷ VETDA ÷ V 2+ Mg Mg 2 ÷ ÷ 2 0.009817 0.009817 0.009817 = *0.00012 ÷ + *0.072 ÷ + *0.0079 ÷ = 0.00014 0.01000 9.817 10.0000 N Mg 2+ = ( 0.00982 ± 0.00014 ) N Nguyên tắc để định chọn kết thúc chuẩn độ màu trung gian hay rõ rệt trình bày phần giải thích lí thuyết bên Tức điểm đổi màu phải nằm khoảng bước nhảy, chí phải gần khoảng bước nhảy tốt Nếu pM cuối pM cuối nằm lọt vào khoảng bước nhảy, ta ưu tiên chọn pM cuối (do màu rõ rệt, dễ nhìn) Từ trở sau giải thích thêm việc chọn màu trung gian hay rõ rệt để kết thúc chuẩn độ tuân theo nguyên tắc Khi ta cho thị NET, màu đậm nhạt khác tùy thuộc vào lượng thị sử dụng Màu sắc từ cam (hay đỏ cam) đỏ nho đậm Nếu sử dụng lượng thị nhiều, màu dung dịch đậm khó khăn việc nhận đổi màu Vì làm nhiều phép chuẩn độ giúp ta nhận biết lượng chất thị sử dụng hợp lí Xác định độ cứng chung nước máy: 4.1 Giới thiệu: Độ cứng chung nước có mặt của muối Mg 2+ Ca2+ tan nước Được biểu diễn số mili đương lượng gam kim loại ( m ∋ g ) có lít nước cứng Không phân biệt tỉ lệ Mg2+: Ca2+ Thường nồng độ Ca2+ có nước máy thấp (nhỏ 0.001M) Thực nghiệm cho thấy phép xác định cho kết với điều kiện mẫu nước phải diện Mg2+ Tức xác định độ cứng nước máy có Ca 2+ Tại vậy? Ion Mg2+ đóng vai trò phép chuẩn độ này? 4.2 Phản ứng chuẩn độ: CaIn + Y → CaY + In MgIn + Y → MgY + In Phản ứng thay định lượng: CaIn + MgY → CaY + MgIn Phản ứng thị xảy cho thêm giọt complexon III: MgIn + Y → MgY + In In– xanh chàm 4.3 Giải thích lí thuyết: Ta chuẩn độ thể tích xác nước máy môi trường đệm pH = 10 dung dịch ETDA 5.10-4N với thị NET Trong điều kiện cation Ca 2+ Mg2+ đồng / / / / thời chuẩn độ thỏa điều kiện pK MgY = 8.24 > pK MgIn = 5.4 pK CaY = 10.24 > pK CaIn = 3.8 Ta phải cho thêm KCN để liên kết kim loại nặng có nước (nhất vết Cu 2+), cho thêm NH2OH.HCl để ngăn ngừa tạo thành Mn (IV) môi trường kềm phá hủy thị NET 4.4 Tiến hành chuẩn độ: Lấy Vmẫu = 50ml nước máy cho vào erlen 250ml Thêm 10ml đệm pH=10, thêm 10 giọt KCN 10%, 10 giọt dung dịch NH 2OH.HCl 1%, lắc đều, thêm khoảng 40mg thị NET Tiến hành chuẩn độ dung dịch EDTA 0,01M đến chuyển màu từ đỏ nho sang xanh chàm rõ rệt Làm thao tác tương tự lần ghi lại kết V EDTA 4.5 Số liệu thực nghiệm: Dung dịch EDTA 5.10-4N Vnước máy = 50ml Chỉ thị NET VETDA(ml) V1 23.90 V2 24.00 V3 23.90 Vtb 23.93 4.6 Kết thảo luận: Ta xem Vrỗng = σ 0.017 ε 0.95,V − mau = z0.95 * bình 50 ml = 1.96* = 0.019 Vmau = ( 50.000 ± 0.019 ) ml s 0.0577350 = 4.30* = 0.14 3 = ( 23.93 ± 0.14 ) ml ε 0.95,V − ETDA = t0.95 * VEDTA N ETDA = ( 0.0005000 ± 0.0000061) N HΣ = VEDTA * N ETDA * 2*V1000 23.93*0.0005000* 2*1000 = = 0.4786 Vmau 50 ε HΣ 2 H HΣ H = Σ * ε VEDTA ÷ + * ε N ETDA ÷ + Σ * εVmau ÷ VEDTA N ETDA Vmau 2 0.4786 0.4786 0.4786 = *0.14 ÷ + *0.0000061÷ + *0.019 ÷ = 0.011 23.93 0.0005000 50.000 H Σ = ( 0.479 ± 0.011) ( m ∋ g ) Với phức CaY bền phức MgY → việc xác định điều kiện chuẩn độ cần xét dựa điều kiện pMgY’ (pK CaY = 10.7, pKMgY = 8.7) Như điểm cuối chuẩn độ chuyển màu phức MgIn (do phức MgY bền CaY nên xảy CaIn + MgY → CaY + MgIn ) Dễ thấy có mặt Mg 2+ làm cho phép chuẩn độ xác (sẽ làm rõ vai trò Mg2+ thí nghiệm sau) Do nồng độ Mg2+ Ca2+ nước thấp nên chuẩn độ ta sử dụng lượng lớn mẫu (50ml) đồng thời sử dụng dung dịch EDTA có nồng độ thấp 5.10 -4N để tăng thể tích sử dụng, làm cho phản ứng chuẩn độ đạt độ xác cao Vì thành phần nước cứng ion Mg 2+ Ca2+ nhiều ion kim loại nặng khác ta cần sử dụng chất che chất bảo vệ Ion Cu 2+ tạo phức bền với thị NET, làm cho phản ứng thị điểm tương đương (giải phóng In - để nhận biết kết thúc trình chuẩn độ), cách sử dụng CN - để tạo phức bền với ion Cu2+ làm khả tạo phức ion với thị Ion Mn 2+ môi trường baz (pH = 10), chuyển thành Mn4+ phá hủy thị NET Nên ta cho NH 2OH.HCl vào nhằm ngăn ngừa tạo thành Mn4+ Xác định độ cứng chung nước cứng: 5.1 Giới thiệu: Tương tự việc xác định độ cứng nước máy, ta tiến hành với loại nước cứng “cứng hơn” phòng thí nghiệm cung cấp 5.2 Phương trình chuẩn độ: CaIn + Y → CaY + In MgIn + Y → MgY + In Phản ứng thay định lượng: CaIn + MgY → CaY + MgIn Phản ứng thị xảy cho thêm giọt complexon III: MgIn + Y → MgY + In In– xanh chàm 5.3 Cách thức tiến hành: Lấy Vmẫu = 5ml nước cứng cho vào erlen 250ml Thêm 10ml đệm pH=10, 20mg thị NET Tiến hành chuẩn độ dung dịch EDTA 5.10 -4M đến chuyển màu từ đỏ nho sang xanh chàm rõ rệt Làm thao tác tương tự lần ghi lại kết VEDTA 5.4 Số liệu thực nghiệm: Dung dịch EDTA 5.10-4N Chuẩn độ độ cứng nước cứng (5.00ml) Chỉ thị NET VEDTA(ml) V1 V2 26.35 26.45 5.5 Kết thảo luận: Ta xem Vrỗng = σ 0.0070 ε 0.95,V − mau = z0.95 * pipet = 1.96* = 0.0079 Vmau = ( 5.0000 ± 0.0079 ) ml s 0.05 = 4.30* = 0.12 3 = ( 26.40 ± 0.12 ) ml ε 0.95,V − ETDA = t0.95 * VEDTA N ETDA = ( 0.0005000 ± 0.0000061) N V3 26.40 Vtb 26.40 HΣ = VEDTA * N ETDA * 2*V1000 26.40*0.0005000* 2*1000 = = 5.28 Vmau 5.0000 ε HΣ 2 H HΣ H = Σ * ε VEDTA ÷ + * ε N ETDA ÷ + Σ * εVmau ÷ VEDTA N ETDA Vmau 2 5.28 5.28 5.28 = *0.12 ÷ + *0.0000061÷ + *0.0079 ÷ = 0.069 26.40 0.0005000 5.0000 H Σ = ( 5.280 ± 0.069 ) ( m ∋ g ) Tương tự xác định độ cứng chung nước máy, việc xác định độ cứng nước cứng dựa vào có mặt ion Mg2+ Một số thời điểm quan chuẩn độ: F = 0.99: pCa = pC0 + pDF + = 5.3 F = 1.00: pCa = 0.5(pC0 + pDF + pK’CaY) = 6.77 F = 1.01: pCa = pK’CaY – p(F–1) =8.24 Khoảng bước nhảy ΔpCa = 8.24 – 5.3 = 2.94 Khi sử dụng thị NET : Màu trung gian: pMg = pK’MgIn = 5.4 ⇒ pCacuối = 7.4 + p([CaY]/[MgY]) Màu rõ rệt: pMg = pK’MgIn + = 6.4 ⇒ pCacuối = 8.4 + p([CaY]/[MgY]) Ta nhận thấy pCacuối tùy thuộc vào tỉ lệ nồng độ CaY MgY Nếu [CaY]/[MgY] =10/1 ⇒ pCa cuối = 6.4 điểm cuối màu trung gian pCa cuối = 7.4 điểm cuối màu rõ rệt Cả hai trường hợp có pCa cuối nằm khoảng bước nhảy 5.3 ÷ 8.24 ⇒ nên ta chuẩn độ dung dịch chuyển từ màu đỏ nho sang xanh chàm rõ rệt Xác định Ca2+ nồng độ thấp có thêm MgY: 6.1 Giới thiệu: Khi nồng độ ban đầu C0 Ca2+ tương đối lớn ta chuẩn độ Ca 2+ complexon III hoàn toàn tương tự Mg 2+ cách dùng thị NET với đệm pH = 10 Nhưng nồng độ C0 ban đầu Ca2+ thấp (cỡ nhỏ 0.001N) liệu điều có xác hay không? 6.2 Giải thích lí thuyết: 6.2.1 Khó khăn nồng độ ban đầu Ca2+ thấp: Từ công thức tính khoảng bước nhảy F = 0.99: pCa = pC + pDF + 2, ta nhận thấy nồng độ ban đầu C0 Ca2+ nhỏ, điểm đầu khoảng bước nhảy cao lên điểm cuối không thay đổi điều kiện pH tương tự Điều có nghĩa khoảng bước nhảy ngày bị thu hẹp Một số thời điểm quan chuẩn độ, tính gần nồng độ Ca 2+ vào cỡ 0.0005 – 0.001N: F = 0.99: pCa = pC0 + pDF + = 5.3 F = 1.00: pCa = 0.5(pC0 + pDF + pK’CaY) = 6.77 F = 1.01: pCa = pK’CaY – p(F–1) = 8.24 Tức cần phải có chất thị cho 5.30 < pCa cuối < 8.24 Rõ ràng dùng NET, pH = 10 trường hợp chuẩn độ đến màu chàm rõ rệt đạt giá trị pCa cuối = % 4.80 Ta tính ∆ In ,Ca = − 10−4.8 *100 = −3.2% Điểm bất lợi nửa phức màu CaIn với C0 NET có màu đỏ lợt nên khó nhận điểm cuối chuẩn độ 6.2.2 Giải pháp thêm MgY: Tình trở nên thuận lợi ta thêm vào erlen lượng thích hợp MgY, chuyển màu rõ rệt, kết chuẩn độ Giải thích chuyển dịch đáng kể cân phản ứng: CaIn + MgY → CaY + MgIn (1) 5.4 8.7 7.0 10.7 pK cân = 17.7 – 14.1 = 3.6 Khi Ca2+ chuẩn độ hết, với giọt complexon III dư xảy phản ứng thị sau: MgIn + Y → MgY + In (2) Đỏ nho Xanh chàm Lượng MgY phản ứng (1) (trước điểm tương đương) hoàn trả phản ứng (2) (sau điểm tương đương) 6.3 Tiến hành chuẩn độ: 6.3.1 Điều chế MgY2- dung dịch chuẩn độ: Lấy 2ml dung dịch Mg2+ 10-3M cho vào erlen 250ml, 10ml đệm amoniac pH=10, 20mg thị NET, lắc cho tan Chuẩn độ dung dịch EDTA 5.10 -4M đến chuyển màu rõ rệt từ đỏ nho sang xanh chàm Ghi thể tích VI Tuyệt đối không cho dư EDTA 6.3.2 Xác định Ca2+: Nạp thêm dung dịch EDTA đến vạch buret Lấy 10.00ml dung dịch chứa Ca 2+ vào erlen vừa điều chế MgY2- Màu dung dịch biến trở lại đỏ nho, chuẩn độ chuyển sang màu xanh chàm, ghi thể tích V II tiêu hao cho chuẩn độ Ca 2+ Làm lại lần ghi giá trị trung bình VI VII 6.4 Số liệu thực nghiệm: Dung dịch EDTA 5.10-4N Điều chế MgY2Chỉ thị NET VY(1)(ml) V1 7.30 V2 7.30 V3 7.40 Vtb 7.33 Dung dịch EDTA 5.10-4N Chuẩn độ Ca2+ Chỉ thị NET VY(2)(ml) V1 9.40 V2 9.45 V3 9.35 Vtb 9.40 6.5 Kết thảo luận: NY * 40.08 0.0005000* 40.08 = = 0.000020 1000 1000 TY / Ca 2+ = ε 0.95−T Y / Ca 2+ 40.08 TY / Ca2+ = * ε NY ÷ = 0.0000000090 ÷ 1000 NY TY / Ca 2+ = ( 0.0000200000 ± 0.0000000090 ) g / ml V pipet = ( 10.0000 ± 0.0079 ) ml s 0.05 = 4.30 * = 0.12 3 = ( 9.40 ± 0.12 ) ml ε 0.95−VEDTA = t0.95 * VEDTA σ bình 100ml 0.025 = 1.96* = 0.049 1 = ( 100.000 ± 0.049 ) ml ε 0.95,V −bình 100ml = z0.95 * Vbình 100ml mCa 2+ = εm Ca 2+ TY / Ca 2+ *VEDTA *Vbình 100ml V pipet m 2+ = Ca * ε T 2+ T 2+ Y /Ca Y / Ca = 0.000020*9.40*100.000 = 0.00188 10.000 2 mCa 2+ m 2+ mCa 2+ + *ε T + * ε Vbình 100ml ÷ + Ca * εV pipet ÷ ÷ ÷ VEDTA Y /Ca 2+ Vbình 100ml V pipet 2 2 ÷ ÷ 0.00188 0.00188 0.00188 0.00188 = *9.0*10−9 ÷ + *0.12 ÷ + *0.049 ÷ + *0.0079 ÷ −5 2.00000*10 9.40 100.000 10.0000 mCa2+ = ( 0.00188 ± 0.00002 ) g [V ] 7.33 Ca 2+ = 10−8.4 * EDTA = 10−8.4 * = 3.1*10−9 9.40 [V ] ETDA pCa 2+ = 8.508638 2 Ca 2+ Ca + *ε ÷ = 7.1217 *10−11 ε Ca2+ = * εVEDTA ÷ + VEDTA VEDTA ÷ VEDTA ÷ ε Ca 2+ 7.1217 *10−11 ε p Ca2+ = p Ca 2+ * 2+ = 8.508638* = 0.20 3.1*10−9 Ca pCa 2+ = 8.50 ± 0.20 Vậy việc thêm MgY không ảnh hưởng đến tỉ lệ hợp thức phản ứng chuẩn độ Ca 2+ lại gây hiệu ứng màu có lợi: “mượn” màu MgIn (màu đỏ mạnh) để chuẩn độ Ca2+ làm cho chuyển màu thời điểm Fcuối cần thiết Nguyên tắc điều chỉnh lượng MgY thêm vào erlen: [ Y ] C = K MgY * [ MgY ] C [ Mg ] C [ Ca ] C = [ Mg ] C * = K CaY * [ CaY ] C [ Ca ] C K CaY [ CaY ] C * K MgY [ MgY ] C [ Ca ] C = 10−6.4 * C 10−10.7 CCa * = 10−8.4 * Ca −8.7 10 CMgY CMgY pCaC = 8.4 + p CCa CMgY −3.1 Để 5.30 < pCacuối < 8.24 10 < CMgY CCa < 1.5 Ví dụ CCa = 10CMgY pCa cuối = 8.4 – = 7.4 nằm 5.30 8.24 Ngoài giải pháp thêm MgY áp dụng để chuẩn độ Ba 2+ với thị NET pH = 10 Như vậy, với việc điều chỉnh lượng MgY để khống chế chuyển màu diễn thời điểm mong muốn, vai trò ion Mg2+ hai thí nghiệm xác định độ cứng nước làm sáng tỏ Xác định Ca2+ nồng độ thấp MgY: 7.1 Giới thiệu: Ta xác định lại Ca 2+ nồng độ thấp MgY để so sánh với kết thí nghiệm 7.2 Phản ứng chuẩn độ: Ca + Y → CaY Phản ứng thị: CaIn + Y → CaY + In Đỏ nhạt Xanh chàm 7.3 Cách thức tiến hành: Lấy 10.00ml dung dịch Ca2+ cần chuẩn độ cho vào erlen Thêm 10.00ml dung dịch đệm pH = 10, thị NET Tiến hành chuẩn độ dung dịch ETDA 5.10 -4N có đổi màu từ đỏ nhạt sang xanh chàm Lặp lại thí nghiệm lần, ghi kết V EDTA trung bình 7.4 Số liệu thực nghiệm: Dung dịch EDTA 5.10-4N Chuẩn độ Ca2+ Chỉ thị NET VY(ml) V1 12.80 V2 12.70 7.5 Kết thảo luận: 10 V3 12.75 Vtb 12.75 ε 0.95,V − pipet = z0.95 * VCa2+ σ pipet = 1.96* = ( 10.0000 ± 0.0079 ) m l 0.0070 = 0.0079 N EDTA = ( 0.0005000 ± 0.0000061) N s 0.05 = 4.30* = 0.12 3 = ( 12.75 ± 0.12 ) ml ε 0.95,V − EDTA = t0.95 * VEDTA N Ca 2+ = N ETDA *VETDA 0.0005000*12.75 = = 0.0006375 VCa 2+ 10.0000 ε 0.95, N −Ca2+ N 2+ N 2+ N 2+ = Ca * ε N ETDA ÷ + Ca * εVETDA ÷ + Ca * ε V 2+ Ca N ETDA VETDA VCa2+ 2 ÷ ÷ 2 0.0006375 0.0006375 0.0006375 = *0.0000061 ÷ + *0.12 ÷ + *0.0079 ÷ = 0.0000098 0.0005000 12.75 10.0000 N Ca 2+ = ( 0.0006375 ± 0.0000098 ) N Thao tác chuẩn độ xử lí số liệu đơn giản nhiều thí nghiệm chắn kết không xác khó nhận điểm đổi màu (CaIn - nhạt) điểm cuối nằm khoảng bước nhảy Trên thực tế để đảm bảo có kết nồng độ Ca 2+ thấp (vào cỡ khoảng 0.001 đến 0.0005N) người ta thường chọn cách thêm lượng định MgY vào erlen Xác định Ca2+ nồng độ cao: 8.1 Giới thiệu: Khi nồng độ ban đầu C0 Ca2+ tương đối lớn ta chuẩn độ Ca 2+ complexon III hoàn toàn tương tự Mg2+ cách dùng thị NET với đệm pH = 10 8.2 Phản ứng chuẩn độ: Ca + Y → CaY Phản ứng thị: CaIn + Y → CaY + In Đỏ nho Xanh chàm 8.3 Cách thức tiến hành: Lấy 10.00ml dung dịch Ca2+ cần chuẩn độ cho vào erlen Thêm 10.00ml dung dịch đệm pH = 10, thị NET Tiến hành chuẩn độ dung dịch ETDA 0.01N có đổi màu từ đỏ nho sang xanh chàm Lặp lại thí nghiệm lần, ghi kết VEDTA trung bình 8.4 Số liệu thực nghiệm: Dung dịch EDTA 0.01000N Chuẩn độ Ca2+ Chỉ thị NET VY(ml) V1 V2 11 V3 Vtb 9.80 9.85 9.85 9.833 8.5 Kết thảo luận: σ 0.0070 ε 0.95,V − pipet = z0.95 * pipet = 1.96* = 0.0079 VCa2+ = ( 10.0000 ± 0.0079 ) m l N EDTA = ( 0.01000 ± 0.00012 ) N s 0.0288675 = 4.30* = 0.072 3 = ( 9.833 ± 0.072 ) ml ε 0.95,V − EDTA = t0.95 * VEDTA N Ca2+ = N ETDA *VETDA 0.01000*9.633 = = 0.009833 VCa2+ 10.0000 ε 0.95, N −Ca 2+ N 2+ N 2+ N 2+ = Ca * ε N ETDA ÷ + Ca * εVETDA ÷ + Ca * ε V 2+ Ca N ETDA VETDA VCa2+ 2 ÷ ÷ 0.009833 0.009833 0.009833 = *0.00012 ÷ + *0.072 ÷ + *0.0079 ÷ = 0.00014 0.01000 9.833 10.0000 N Ca2+ = ( 0.00983 ± 0.00014 ) N Tương tự chuẩn độ Mg2+ Trên thực tế nồng độ Ca2+ phòng thí nghiệm chuẩn bị vào khoảng 0.01N Kết nồng độ Ca2+ xác định 0.00983N chấp nhận Lưu ý lượng thị NET thêm vào phải vừa đủ để dễ dàng quan sát chuyển màu dung dịch erlen Xác định Cu2+ với thị MUREXID 9.1 Giới thiệu: Chuẩn độ Cu2+ dung dịch ETDA 0.01N với thị MUR môi trường đệm amoniac có pH = 9.2 Phản ứng chuẩn độ: Cu ( NH ) 42+ + Y → CuY + NH Phản ứng thị: CuIn + Y → CuY + In Cam Tím hồng Hiện tượng: có chuyển màu dung dịch từ vàng cam sang tím hồng 9.3 Giải thích lí thuyết: Với CCu = 0.01M Tại pH = 8, pα’ Y(H) = 2.3, pα’H2In = 4.1, pα’Cu(NH3) = 3.5 ([NH3] = 102.25 ), pKCuY = 18.8 pKCuY’ = 18.8 – 2.3 – 3.5 = 13.0 Tính gần bước nhảy pCu’ = 7.8 ÷ 14.5 2+ 12 Ta tìm được: pCu’cuối = pK’CuIn + = 15.0 – 4.1 – 3.5 + = 8.4 9.4 Cách thức tiến hành: Lấy 10.00ml dung dịch cho vào erlen 250ml Thêm 1ml NH 4Cl 1M, 20mg hỗn hợp thị MUREXID, lắc Thêm từ từ giọt dung dịch NH 1M đến xuất màu vàng (hoặc vàng lục tùy nồng độ Cu 2+) Sau chuẩn dung dịch EDTA 0.01M đến dung dịch chuyển màu từ vàng sang tím hồng Lặp lại thao tác lần lấy giá trị V EDTA trung bình 9.5 Số liệu thực nghiệm: Dung dịch EDTA 0.01000N Chỉ thị MUR Chuẩn độ Cu2+ VY(ml) V1 10.15 V2 10.10 V3 10.15 Vtb 10.133 9.6 Kết thảo luận: σ 0.070 ε 0.95,V − pipet = z0.95 * pipet = 1.96* = 0.0079 VCu 2+ = ( 10.0000 ± 0.0079 ) m l N EDTA = ( 0.01000 ± 0.00012 ) N s 0.0288675 = 4.30* = 0.072 3 = ( 10.133 ± 0.072 ) ml ε 0.95,V − EDTA = t0.95 * VEDTA N Cu 2+ = N ETDA *VETDA 0.01000*10.133 = = 0.010133 VCu 2+ 10.0000 ε 0.95, N −Cu 2+ 2 N Cu 2+ N Cu 2+ N Cu 2+ = * ε N ETDA ÷ + * ε VETDA ÷ + * ε V 2+ Mg N V V + ETDA ETDA Mg 2 ÷ ÷ 0.010133 0.010133 0.010133 = *0.00012 ÷ + *0.072 ÷ + *0.0079 ÷ = 0.00014 0.01000 10.133 10.0000 N Cu 2+ = ( 0.01013 ± 0.00014 ) N Những tính toán cho thấy phép chuẩn độ Cu + cần phải thực pH không cao nồng độ NH tự không lớn phức amiacat Cu + bền Dĩ nhiên đệm NH không thật tốt pH = 8.Vì cần phải kết hợp điều chỉnh pH theo xuất màu vàng da cam phức CuH In ' Sự có mặt NH4Cl ngăn cản tăng vọt pH cách cho thêm NH3 Phép chuẩn độ đạt độ xác tốt Dung dịch cho NH3 vào thoáng đục kết tủa hydroxide đồng 13 10 Xác định Pb2+ với thị NET phương pháp chuẩn độ thay thế: 10.1 Giới thiệu: Phương pháp chuẩn độ thay thế: Cho chất định phân X tác dụng với MY tạo thành MX giải phóng Y Tiến hành chuẩn độ Y, sau dựa vào nồng độ liều lượng thuốc thử để tính nồng độ chất X 10.2 Phản ứng chuẩn độ: Dung dịch MgY điều chế sẵn Khi cho thêm Pb 2+ vào xảy phản ứng thay định lượng: Pb + MgY → PbY + Mg Chuẩn độ Mg2+ vừa giải phóng dung dịch EDTA 0.01000N Xảy phản ứng thị: MgIn + Y → MgY + In Hiện tượng: có chuyển màu từ đỏ nho sang chớm xanh chàm (xem giải thích cụ thể phần chuẩn độ Mg2+) 10.3 Giải thích lí thuyết: Phức PbY bền nhiều so với phức MgY (pK PbY = 18.04, pKMgY = 8.70) nên ưu tiên tạo thành phức PbY Ta “mượn” màu MgIn để chuẩn độ Pb 2+ chuyển màu MgIn (màu đỏ mạnh) sang chớm xanh chàm tương đối dễ nhìn 10.4 Cách thức tiến hành: Điều chế MgY2-: Cho 1,8ml Mg2+ vào erlen, điệm pH = 10, thị NET Cho từ từ dung dịch EDTA 0.01000N buret vào đến thấy màu chớm xanh chàm ngừng, không cho dư EDTA Lấy 10.00ml mẫu vào erlen, lắc kỹ cho phản ứng hoàn toàn, sau chuẩn có màu chớm xanh chàm Vì phản ứng chuẩn độ thay Pb 2+ Mg2+, nên phản ứng 1, ta chuẩn đến màu trung gian ngừng phản ứng chuẩn độ 10.5 Số liệu thực nghiệm: Dung dịch EDTA 0.01000N Chỉ thị NET Chuẩn độ Pb2+ VY(ml) V1 9.70 V2 9.65 10.6 Kết thảo luận: σ 0.070 ε 0.95,V − pipet = z0.95 * pipet = 1.96* = 0.0079 VPb2+ = ( 10.0000 ± 0.0079 ) m l N EDTA = ( 0.01000 ± 0.00012 ) N s 0.0288675 = 4.30* = 0.072 3 = ( 9.667 ± 0.072 ) ml ε 0.95,V − EDTA = t0.95 * VEDTA N Pb2+ = N ETDA *VETDA 0.01000*9.667 = = 0.009667 VPb2+ 10.0000 14 V3 9.65 Vtb 9.667 ε 0.95, N − Pb2+ 2 N Pb2+ N Pb2+ N Pb2+ = * ε N ETDA ÷ + * ε VETDA ÷ + * ε V 2+ Mg N ETDA VETDA VMg 2+ 2 ÷ ÷ 0.009667 0.009667 0.009667 = *0.00012 ÷ + *0.072 ÷ + *0.0079 ÷ = 0.00014 0.01000 9.667 10.0000 N Pb2+ = ( 0.00967 ± 0.00014 ) N Độ xác cao: − ε P ,C − Pb2+ CPb2+ = 1− 0.00014 = 0.9855 = 98.55% 0.00967 Bài thực tập lúc đầu phải điều chế MgY 2- nên cần phải cẩn thận, không cho dư EDTA, cho dư mắc sai số thừa Lắc kỹ cho phản ứng dung dịch Pb 2+ MgY 2− xảy hoàn toàn Lượng MgY điều chế lúc phải dư so với Pb 2+ để đảm bảo phản ứng thay định lượng xảy đến tận (không Pb2+ dung dịch) Khi kết thúc chuẩn độ, nghi ngờ màu dung dịch, ghi lại số liệu vừa dừng chuẩn độ, thêm vài giọt EDTA kiểm tra lại Nếu dung dịch đổi sang màu chàm rõ rệt dừng chuyển màu số liệu vừa ghi xác 11 Xác định Pb2+ với thị XO phương pháp chuẩn độ trực tiếp: 11.1 Giới thiệu: Chuẩn độ gián tiếp gặp nhiều khó khăn khâu điều chế MgY đòi hỏi xác cao Có thể lựa chọn đường chuẩn độ trực tiếp thị XO môi trường đệm axetat pH = Ở ta so sánh độ hai phương pháp chuẩn độ 11.2 Phản ứng chuẩn độ: Pb + Y → PbY Phản ứng thị: PbIn + Y → PbY + In Đỏ tím Vàng chanh Cơ màu PbIn In- khác Hiện tượng: Có chuyển màu dung dịch từ đỏ tím sang vàng chanh 11.3 Cách thức tiến hành: Hút 10.00ml dung dịch kiểm tra cho vào erlen 250ml, 5ml đệm axcetat pH = 5, 1-2 giọt thị XO pha sẵn Chuẩn độ dung dịch complexon III 0.01000N có chuyển màu từ đỏ tím sang vàng chanh Làm lần, lấy kết trung bình 11.4 Số liệu thực nghiệm: Dung dịch EDTA 0.01000N Chỉ thị XO Chuẩn độ Pb2+ VY(ml) V1 9.65 V2 9.60 15 V3 9.65 Vtb 9.633 11.5 Kết thảo luận: σ 0.070 ε 0.95,V − pipet = z0.95 * pipet = 1.96* = 0.0079 VPb2+ = ( 10.0000 ± 0.0079 ) m l N EDTA = ( 0.01000 ± 0.00012 ) N s 0.0288675 = 4.30* = 0.072 3 = ( 9.633 ± 0.072 ) ml ε 0.95,V − EDTA = t0.95 * VEDTA N Pb2+ = N ETDA *VETDA 0.01000*9.633 = = 0.009633 VPb2+ 10.0000 ε 0.95, N − Pb2+ 2 N Pb2+ N Pb2+ N Pb2+ = * ε N ETDA ÷ + * ε VETDA ÷ + * ε V 2+ Mg N ETDA VETDA VMg 2+ 2 ÷ ÷ 0.009633 0.009633 0.009633 = *0.00012 ÷ + *0.072 ÷ + *0.0079 ÷ = 0.00014 0.01000 9.633 10.0000 N Pb2+ = ( 0.00963 ± 0.00014 ) N Độ xác cao: − ε P ,C − Pb2+ CPb2+ = 1− 0.00014 = 0.9854 = 98.54% 0.00963 Kết hai phương pháp chuẩn độ Pb 2+ gần Cho thấy hai phương pháp xác định hàm lượng ion chì Từ tím đỏ chuyển sang vàng chanh không dễ quan sát, thường dễ sai số thừa xác định sai màu vàng chanh 12 Xác định nồng độ Zn2+ theo dung dịch chuẩn EDTA 0.01000N: 12.1 Giới thiệu: Cần xác định xác nồng độ dung dịch kẽm khoảng 0.01N để dùng chuẩn độ ngược cho thí nghiệm sau 12.2 Phản ứng chuẩn độ: Zn + Y → ZnY Phản ứng thị: In + Zn → ZnIn Vàng chanh Hồng tím 12.3 Cách thức tiến hành: Nạp dung dịch Zn2+ vào buret Từ buret chứa EDTA 0.01000N lấy 10.00 dung dịch EDTA cho vào erlen Thêm 5ml dung dịch đệm acetat pH = 5, 1-2 giọt thị XO pha sẵn, lắc Chuẩn độ dung dịch Zn 2+ đến có chuyển màu từ vàng chanh sang hồng tím Làm lần, ghi thể tích trung bình 12.4 Số liệu thực nghiệm: 16 Dung dịch ETDA 0.01000N Chỉ thị XO Xác định Zn2+ VEDTA(ml) V1 8.75 V2 8.80 V3 8.85 Vtb 8.80 12.5 Kết thảo luận: σ 0.030 ε 0.95,V −buret = z0.95 * buret = 1.96* = 0.034 VEDTA = ( 10.000 ± 0.034 ) m l N EDTA = ( 0.01000 ± 0.00012 ) N s 0.05 = 4.30* = 0.12 3 = ( 8.80 ± 0.12 ) ml ε 0.95,V − Zn2+ = t0.95 * VZn2+ N Zn2+ = N ETDA *VETDA 0.01000*10.000 = = 0.011364 VZn2+ 8.80 ε 0.95, N − Zn2+ N 2+ N 2+ N 2+ = Zn * ε N ETDA ÷ + Zn * εVETDA ÷ + Zn * εV 2+ Zn N ETDA VETDA VZn2+ 2 ÷ ÷ 0.011364 0.011364 0.011364 = *0.00012 ÷ + *0.034 ÷ + *0.12 ÷ = 0.00021 0.01000 10.000 8.80 N Zn2+ = ( 0.01136 ± 0.00021) N Nồng độ kẽm ảnh hưởng kết thí nghiệm sau, cần thận trọng chuẩn độ để tránh xác định sai nồng độ Zn2+ 13 Xác định hỗn hợp Fe3+ Al3+ với thị XO phương pháp chuẩn độ ngược: 13.1 Giới thiệu: Phương pháp chuẩn độ ngược: Cho chất định phân M tác dụng với lượng dư xác chất Y tạo MY Dùng N chuẩn độ lượng Y dư dung dịch Dựa nồng độ, liều lượng N để xác định chất M 13.2 Phản ứng chuẩn độ: Fe3+ Al3+ tạo phức với Y: Fe + Y → FeY Al + Y → AlY Phản ứng chuẩn độ ngược: Zn + Y → ZnY Phản ứng thị: In + Zn → ZnIn In- có màu vàng chanh, ZnIn màu hồng tím 17 Hiện tượng: Có chuyển màu dung dịch từ vàng chanh sang hồng tím 13.3 Giải thích lí thuyết: Zn2+ tạo phức với lượng Y dư không phá hủy phức FeY AlY tạo từ trước pKAlY > pKZnY pKFeY > pKZnY Đây điều kiện chuẩn độ ngược nói chung 13.4 Cách thức tiến hành: Từ buret xả lượng dư xác dung dịch EDTA 0.01000N (25ml) vào erlen, thêm vào 10.00ml hỗn hợp kiểm tra, 5ml đệm acetat pH = 5, lắc Đun sôi phút để phản ứng tạo phức Fe3+ Al3+ xảy hoàn toàn Để nguội, thêm hai giọt thị XO chuẩn dung dịch kẽm (vừa xác định trên) chuyển màu từ vàng chanh sang hồng tím Làm lần, ghi kết trung bình VI 13.5 Số liệu thực nghiệm: Dung dịch Zn2+ 0.01136N Chỉ thị XO Xác định tổng Al3+ + Fe3+ V(I)Zn(ml) V1 14.55 V2 14.60 V3 14.65 13.6 Kết thảo luận: σ 0.0070 ε 0.95,V − pipet = z0.95 * pipet = 1.96* = 0.0079 Vhh = ( 10.0000 ± 0.0079 ) ml N EDTA = ( 0.01000 ± 0.00012 ) N σ buret 0.030 = 1.96* = 0.034 3 = ( 25.000 ± 0.034 ) ml ε 0.95,V −buret = z0.95 * V∑ EDTA s 0.05 = 4.30* = 0.12 3 = ( 14.60 ± 0.12 ) ml ε 0.95,V − Zn2+ = t0.95 * VZn2+ N Zn2+ = ( 0.01136 ± 0.00021) N VEDTA = N Zn2+ *VZn2+ ε 0.95,V − EDTA N EDTA = 0.01136*14.60 = 16.5856 0.01000 V = EDTA * ε N 2+ N 2+ Zn Zn VEDTA + * εV 2+ ÷ ÷ V 2+ Zn Zn 2 VEDTA + * ε N EDTA ÷ ÷ ÷ N EDTA 18 Vtb 14.60 2 16.5856 16.5856 16.5856 = *0.00021÷ + *0.12 ÷ + *0.00012 ÷ = 0.39 0.01136 14.60 0.01000 VEDTA = ( 16.59 ± 0.39 ) ml ∆VEDTA = V∑ EDTA − VEDTA = 25.000 − 16.59 = 8.41 ε 0.95,∆V − EDTA = εV2 −∑ EDTA + εV2 − EDTA = 0.0342 + 0.392 = 0.39 ∆VEDTA = ( 8.41 ± 0.39 ) ml N hh = N EDTA * ∆VEDTA 0.01000*8.41 = = 0.00841 Vhh 10.0000 ε 0.95, N − hh 2 N N hh N = hh * ε N EDTA ÷ + * ε ∆VEDTA ÷ + hh * εVhh ÷ N EDTA ∆VEDTA Vhh 2 0.00841 0.00841 0.00841 = *0.00012 ÷ + *0.39 ÷ + *0.0079 ÷ = 0.00040 0.01000 8.41 10.0000 N hh = ( 0.00841 ± 0.00040 ) N Trong điều kiện tiến hành chuẩn độ pH = 5, ta có Al 3+ Fe3+ tồn dạng phức hydroxo, muốn chuẩn độ trực tiếp phải tiến hành phá vỡ phức hydroxo → phản ứng với EDTA xảy chậm, không phù hợp yêu cầu phản ứng chuẩn độ nên chuẩn độ trực tiếp Nên chuẩn độ ngược trường hợp xem giải pháp tối ưu Việc đun nóng hỗn hợp sau cho lượng dư xác EDTA nhằm phản ứng xảy nhanh hoàn toàn Thực tế chuẩn độ ngược thực thỏa điều kiện: Phức kim loại cho vào để chuẩn độ lượng EDTA dư phải bền so với phức kim loại tạo thành với EDTA trước Nghĩa phần giới thiệu pKMY phải lớn pKNY 14 Xác định riêng Al3+ từ hỗn hợp phương pháp chuẩn độ ngược: 14.1 Giới thiệu: Do Al3+ tạo phức với EDTA, nên để chuẩn độ lượng Al 3+ cần phải tiến hành phép chuẩn độ thay Bằng việc cho NaF vào để Al 3+ tạo phức với F- bền phức tạo với EDTA Lượng EDTA giải phóng lượng Al3+ chuẩn dung dịch Zn2+ 14.2 Phản ứng chuẩn độ: AlY + 6F → AlF6 + Y Zn + Y → ZnY Phản ứng thị: In + Zn → ZnIn Hiện tượng: có chuyển màu từ vàng chanh sang hồng tím 14.3 Cách thức tiến hành: Tiếp tục thêm 5ml dung dịch bão NaF Đun sôi phút để phản ứng tạo phức AlF xảy hoàn toàn Để nguội, thêm 1-2 giọt thị XO, lắc Chuẩn độ dung dịch kẽm 0.01136N đến chuyển màu từ vàng chanh sang hồng tím Làm lần, ghi lại kết trung bình VII 19 14.4 Số liệu thực nghiệm: Dung dịch Zn+ 0.01136N Chỉ thị XO Xác định Al3+ V(II)Zn(ml) V1 3.70 V2 3.60 V3 3.65 Vtb 3.65 14.5 Kết thảo luận: s 0.05 = 4.30* = 0.12 3 = ( 3.65 ± 0.12 ) ml ε 0.95,V − Zn2+ = t0.95 * VZn2+ N Zn2+ = ( 0.01136 ± 0.00021) N ε 0.95,V − pipet = z0.95 * σ pipet = 1.96* Vhh = ( 10.0000 ± 0.0079 ) m l N Al 3+ = N Zn2+ *VZn2+ ε 0.95, N − Al 3+ Vhh = 0.0070 = 0.0079 0.01136*3.65 = 0.0041464 10.0000 N 3+ = Al * ε N 2+ N 2+ Zn Zn N Al 3+ + * ε V 2+ ÷ ÷ V 2+ Zn Zn 2 N Al 3+ + * ε Vhh ÷ ÷ ÷ Vhh 2 0.0041464 0.0041464 0.0041464 = *0.00021÷ + *0.12 ÷ + *0.0079 ÷ = 0.00016 0.01136 3.65 10.0000 N Al 3+ = ( 0.00415 ± 0.00016 ) N Việc đun nóng giúp cho phản ứng thay xảy nhanh hoàn toàn Việc cho chất thị vào hỗn hợp định phân thực nhiệt độ thường, trừ trường hợp bắt buộc tiến hành sử dụng thị hỗn hợp nóng Nhiệt độ cao phá hủy thị Từ hai thí nghiệm trên, ta thấy chuẩn độ riêng Al 3+ hay hỗn hợp có Al3+ thường phải dùng phương pháp chuẩn độ ngược Do nhôm có khả tạo phức hidroxo bền, khó tạo phức với EDTA, không phù hợp với phương pháp chuẩn độ trực tiếp Mặc khác, khoảng bước nhảy Al 3+ hẹp thị có khả tạo pAl cuối nằm khoảng bước nhảy nên nhìn chung chuẩn độ Al 3+ phương pháp trực tiếp điều khó khăn Trong trường hợp này, chuẩn độ ngược hay chuẩn thay phương pháp tối ưu 15 Xác định riêng Fe3+ EDTA 0.01000N với thị SSA: 15.1 Giới thiệu: Ta thực chuẩn độ riêng Fe3+ so sánh với cách chuẩn độ chung hỗn hợp Al 3+ + 3+ Fe phía để so sánh sai khác hai cách làm 15.2 Cách thức tiến hành: 20 Lấy 10.00ml mẫu, thêm NH3 lắc mạnh đến thoáng đục cho thêm vài giọt HCl cho tan, muc đích viêc nhằm trung hòa lượng acid dư dung dịch mẫu Hai ion kim loai dược pha môi trường acid nên cần trung hòa lại Lúc đầu ta cho thêm NH đến thấy thoáng đục dung dịch dư NH 3, ta phải thêm vài giọt HCl để đưa pH (thấy dung dịch trở lại) Nhưng phản ứng chuẩn độ phải đươc thực pH = 2, nên ta tiếp tục cho thêm 1ml HCl 1: để đưa pH gần Dung dịch phải đun nóng đến 700C để phản ứng chuẩn độ xảy tức thời Tiếp theo ta thêm thị SSA chuẩn độ dung dịch lúc nóng để phản ứng chuẩn độ xảy nhanh có tính định lượng Hiện tượng: Dung dịch chuyển màu từ hồng tím sang vàng nhạt không màu 15.3 Số liệu thực nghiệm: Dung dịch EDTA 0.01000N Chỉ thị SSA Xác định Fe3+ VY(ml) V1 4.90 V2 4.95 V3 4.90 15.4 Kết thảo luận: σ 0.0070 ε 0.95,V − pipet = z0.95 * pipet = 1.96* = 0.0079 VFe3+ = ( 10.0000 ± 0.0079 ) m l N EDTA = ( 0.01000 ± 0.00012 ) N s 0.0288675 = 4.30* = 0.072 3 = ( 4.917 ± 0.072 ) ml ε 0.95,V − EDTA = t0.95 * VEDTA N Fe3+ = N ETDA *VETDA 0.01000* 4.917 = = 0.004917 VFe3+ 10.0000 ε 0.95, N − Fe3+ N 3+ N 3+ N 3+ = Fe * ε N ETDA ÷ + Fe * εVETDA ÷ + Fe * εV 3+ Fe N ETDA VETDA VFe3+ 2 ÷ ÷ 0.004917 0.004917 0.004917 = *0.00012 ÷ + *0.072 ÷ + *0.0079 ÷ = 0.000093 0.01000 4.917 10.0000 N Fe3+ = ( 0.004917 ± 0.000093) N Độ xác: 98.11% So sánh với cách tính nồng độ Fe3+ từ nồng độ tổng: N Fe3+ = N hh − N Al 3+ = 0.00841 − 0.00415 = 0.00426 ε 0.95, N − Fe3+ = ε N2 hh + ε N2 Al 3+ = 0.000402 + 0.000162 = 0.00043 N Fe3+ = ( 0.00426 + 0.00043) N Độ xác: 89.91% 21 Vtb 4.917 Kết thu từ hai phương pháp sai khác nhiều nên khó kết luận phương pháp tối ưu Tuy nhiên theo nhận xét chủ quan, cách xác định nồng độ Fe 3+ theo phương pháp trực tiếp có độ cao tránh nhiều giai đoạn trung gian phức tạp Trong điều kiện để chuẩn độ, Al 3+ không bị chuẩn độ EDTA không cản trở phép ' ' ' ' xác định Fe3+ pH = pK FeY = 11.44 , pK AlY = 1.69 pK FeIn = 14.05 − pK In ( H ) = 3.72 , ' pK AlIn = 13.20 − pK In' ( H ) = 2.87 Giả sử CFe3+ = 0.01M , khoảng bước nhảy tính gần 4.30 ÷ 9.44 Do pFe cuối = 3.72 + = 4.72 pK ' AlIn Ngoài ra, thị SSA có tác dụng “che” Al 3+ tiến hành chuẩn độ trực tiếp Fe 3+ ( = 13.20 − pK In' ( H ) = 2.87 pH = 2) Do có tính chọn lọc cao PHẦN KIỂM TRA Lí thuyết thao tác tiến hành: Sinh viên: Tô Kim Cần MSSV: 1014021 MS dung dịch kiểm tra: 07 Số liệu thực nghiệm: Dung dịch EDTA 0.01000N Chỉ thị SSA Xác định Fe3+ VY(ml) V1 13.05 V2 13.10 V3 13.00 Kết xử lí số liệu: σ 0.0070 ε 0.95,V − pipet = z0.95 * pipet = 1.96* = 0.0079 VFe3+ = ( 10.0000 ± 0.0079 ) m l N EDTA = ( 0.01000 ± 0.00012 ) N s 0.05 = 4.30* = 0.12 3 = ( 13.05 ± 0.12 ) ml ε 0.95,V − EDTA = t0.95 * VEDTA N Fe3+ = N ETDA *VETDA 0.01000*13.05 = = 0.01305 VFe3+ 10.0000 ε 0.95, N − Fe3+ N 3+ N 3+ N 3+ = Fe * ε N ETDA ÷ + Fe * εVETDA ÷ + Fe * εV 3+ Fe N ETDA VETDA VFe3+ 22 ÷ ÷ Vtb 13.05 2 0.01305 0.01305 0.01305 = *0.00012 ÷ + *0.12 ÷ + *0.0079 ÷ = 0.00020 0.01000 13.05 10.0000 N Fe3+ = ( 0.01305 ± 0.00020 ) N Sinh viên: Lê Ngọc Cường MSSV: 1014029 MS dung dịch kiểm tra: 65 Số liệu thực nghiệm: Dung dịch EDTA 0.01000N Chỉ thị SSA Xác định Fe3+ VY(ml) V1 10.90 V2 10.85 V3 10.90 Kết xử lí số liệu: σ 0.0070 ε 0.95,V − pipet = z0.95 * pipet = 1.96* = 0.0079 VFe3+ = ( 10.0000 ± 0.0079 ) m l N EDTA = ( 0.01000 ± 0.00012 ) N s 0.0288675 = 4.30* = 0.072 3 = ( 10.883 ± 0.072 ) ml ε 0.95,V − EDTA = t0.95 * VEDTA N Fe3+ = N ETDA *VETDA 0.01000*10.883 = = 0.010883 VFe3+ 10.0000 ε 0.95, N − Fe3+ N 3+ N 3+ N 3+ = Fe * ε N ETDA ÷ + Fe * εVETDA ÷ + Fe * εV 3+ Fe N ETDA VETDA VFe3+ 2 ÷ ÷ 0.010883 0.010883 0.010883 = *0.00012 ÷ + *0.072 ÷ + *0.0079 ÷ = 0.00015 0.01000 10.883 10.0000 N Fe3+ = ( 0.01088 ± 0.00015 ) N 23 Vtb 10.883 24 [...]... Nồng độ kẽm ảnh hưởng kết quả của các thí nghiệm về sau, do đó cần thận trọng khi chuẩn độ để tránh xác định sai nồng độ Zn2+ 13 Xác định hỗn hợp Fe3+ và Al3+ với chỉ thị XO bằng phương pháp chuẩn độ ngược: 13.1 Giới thiệu: Phương pháp chuẩn độ ngược: Cho chất định phân M tác dụng với lượng dư chính xác của chất Y tạo ra MY Dùng N chuẩn độ lượng Y còn dư trong dung dịch Dựa nào nồng độ, liều lượng. .. 10 Xác định Pb2+ với chỉ thị NET bằng phương pháp chuẩn độ thay thế: 10.1 Giới thiệu: Phương pháp chuẩn độ thay thế: Cho chất định phân X tác dụng với MY tạo thành MX và giải phóng ra Y Tiến hành chuẩn độ Y, sau đó dựa vào nồng độ và liều lượng thuốc thử để tính ra nồng độ chất X 10.2 Phản ứng chuẩn độ: Dung dịch MgY được điều chế sẵn Khi cho thêm Pb 2+ vào lập tức xảy ra phản ứng thay thế định lượng: ... hỗn hợp định phân thực hiện ở nhiệt độ thường, trừ trường hợp bắt buộc mới tiến hành sử dụng chỉ thị khi hỗn hợp nóng Nhiệt độ cao có thể phá hủy chỉ thị Từ hai thí nghiệm trên, ta thấy rằng khi chuẩn độ riêng Al 3+ hay hỗn hợp có Al3+ trong đó thường phải dùng phương pháp chuẩn độ ngược Do nhôm có khả năng tạo phức hidroxo khá bền, sẽ khó tạo phức với EDTA, không phù hợp với phương pháp chuẩn độ trực... tạo ra pAl cuối nằm trong khoảng bước nhảy nên nhìn chung chuẩn độ Al 3+ bằng phương pháp trực tiếp là một điều hết sức khó khăn Trong trường hợp này, chuẩn độ ngược hay chuẩn thay thế là phương pháp tối ưu nhất 15 Xác định riêng Fe3+ bằng EDTA 0.01000N với chỉ thị SSA: 15.1 Giới thiệu: Ta thực hiện chuẩn độ riêng Fe3+ rồi so sánh với cách chuẩn độ chung hỗn hợp Al 3+ + 3+ Fe ở phía trên để so sánh sự... 0.00963 ± 0.00014 ) N Độ chính xác khá cao: 1 − ε P ,C − Pb2+ CPb2+ = 1− 0.00014 = 0.9854 = 98.54% 0.00963 Kết quả của hai phương pháp chuẩn độ Pb 2+ là gần bằng nhau Cho thấy hai phương pháp đều có thể xác định hàm lượng của ion chì Từ tím đỏ chuyển sang vàng chanh không dễ quan sát, thường rất dễ sai số thừa vì xác định sai màu vàng chanh 12 Xác định nồng độ Zn2+ theo dung dịch chuẩn EDTA 0.01000N:... Thực tế chuẩn độ ngược chỉ có thể thực hiện được một khi thỏa điều kiện: Phức của kim loại cho vào để chuẩn độ lượng EDTA còn dư phải kém bền hơn so với phức của kim loại đã tạo thành với EDTA trước đó Nghĩa là trong phần giới thiệu ở trên pKMY phải lớn hơn pKNY 14 Xác định riêng Al3+ từ hỗn hợp bằng phương pháp chuẩn độ ngược: 14.1 Giới thiệu: Do Al3+ đã tạo phức với EDTA, nên để chuẩn độ lượng Al... Trong điều kiện tiến hành chuẩn độ là pH = 5, ta có Al 3+ và Fe3+ tồn tại dưới dạng phức hydroxo, muốn chuẩn độ trực tiếp phải tiến hành phá vỡ phức hydroxo → phản ứng với EDTA xảy ra rất chậm, không phù hợp yêu cầu của một phản ứng chuẩn độ nên không thể chuẩn độ trực tiếp Nên chuẩn độ ngược trong trường hợp này được xem như giải pháp tối ưu Việc đun nóng hỗn hợp sau khi cho một lượng dư chính xác EDTA... tận cùng (không còn Pb2+ trong dung dịch) Khi kết thúc chuẩn độ, nếu nghi ngờ màu của dung dịch, ghi lại số liệu vừa dừng chuẩn độ, thêm vài giọt EDTA kiểm tra lại Nếu dung dịch đổi sang màu chàm rõ rệt rồi dừng chuyển màu thì số liệu vừa ghi chính xác 11 Xác định Pb2+ với chỉ thị XO bằng phương pháp chuẩn độ trực tiếp: 11.1 Giới thiệu: Chuẩn độ gián tiếp đôi khi gặp nhiều khó khăn do khâu điều chế... Khi nồng độ ban đầu C0 của Ca2+ tương đối lớn ta có thể chuẩn độ Ca 2+ bằng complexon III hoàn toàn tương tự như Mg2+ bằng cách dùng chỉ thị NET với đệm pH = 10 8.2 Phản ứng chuẩn độ: Ca + Y → CaY Phản ứng chỉ thị: CaIn + Y → CaY + In Đỏ nho Xanh chàm 8.3 Cách thức tiến hành: Lấy 10.00ml dung dịch Ca2+ cần chuẩn độ cho vào erlen Thêm 10.00ml dung dịch đệm pH = 10, chỉ thị NET Tiến hành chuẩn độ bằng... 0.00983 ± 0.00014 ) N Tương tự như khi chuẩn độ Mg2+ Trên thực tế nồng độ Ca2+ do phòng thí nghiệm chuẩn bị vào khoảng 0.01N Kết quả nồng độ Ca2+ xác định được 0.00983N là có thể chấp nhận được Lưu ý lượng chỉ thị NET thêm vào phải vừa đủ để dễ dàng nhất quan sát được sự chuyển màu của dung dịch trong erlen 9 Xác định Cu2+ với chỉ thị MUREXID 9.1 Giới thiệu: Chuẩn độ Cu2+ bằng dung dịch ETDA 0.01N với ... Phương pháp chuẩn độ ngược: Cho chất định phân M tác dụng với lượng dư xác chất Y tạo MY Dùng N chuẩn độ lượng Y dư dung dịch Dựa nồng độ, liều lượng N để xác định chất M 13.2 Phản ứng chuẩn độ: Fe3+... Nồng độ kẽm ảnh hưởng kết thí nghiệm sau, cần thận trọng chuẩn độ để tránh xác định sai nồng độ Zn2+ 13 Xác định hỗn hợp Fe3+ Al3+ với thị XO phương pháp chuẩn độ ngược: 13.1 Giới thiệu: Phương pháp. .. NH3 Phép chuẩn độ đạt độ xác tốt Dung dịch cho NH3 vào thoáng đục kết tủa hydroxide đồng 13 10 Xác định Pb2+ với thị NET phương pháp chuẩn độ thay thế: 10.1 Giới thiệu: Phương pháp chuẩn độ thay