Hoá Phân tích cho sinh viên môi trường - 65 - PHẦN B GIỚI THIỆU CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH HÓA HỌC Chương I Phương pháp phân tích khối lượng Phương pháp phân tích khối lượng thường dùng trường hợp hàm lượng chất định phân tương đối lớn Đây phương pháp có độ xác cao dùng đòi hỏi nhiều thời gian động tác phức tạp I Nguyên tắc phương pháp phân tích khối lượng: Định lượng cấu tử X theo phương pháp phân tích khối lượng tách X dạng nguyên chất hay dạng hợp chất xác định Ví dụ: xác định Cu hợp kim người ta hòa tan hợp kim H2SO4, HNO3 (loãng) thu dung dịch Cu2+, đem điện phân điều kiện thích hợp thu Cu kim loại cực âm (catốt) Sau rửa sấy nung kết tủa để chuyển kết tủa thành hợp chất bền có thành phần hóa học xác định, người ta đem cân, cuối dựa vào khối lượng kết tủa tính hàm lượng cấu tử X cần xác định mẫu khảo sát Ví dụ: - Để định lượng ion SO42- kết tủa dạng BaSO4, rửa sạch, lọc, sấy khô cân - Để định lượng ion Fe3+ kết tủa dạng Fe(OH)3, rửa sạch, lọc, sấy khô nung thành dạng bền có thành phần không đổi Fe2O3 sau cân - Có vài trường hợp phân tích khối lượng không làm kết tủa mà cho bay chất định phân định lượng CO32- người ta phân hủy acid cho khí CO2 hấp thụ NaOH rắn, hiệu số khối lượng NaOH sau trước hấp thụ khối lượng CO2… II Cách tiến hành phương pháp phân tích khối lượng: Chuẩn bị dung dịch phân tích: - Chọn mẫu đại diện - Xác định lượng mẫu dùng phân tích: tùy thuộc vào hàm lượng X mà ước lượng mẫu phải dùng để phân tích Ví dụ: Nếu hàm lượng X lớn lượng mẫu khoảng 0,01 - 1,0g Nếu hàm lượng X nhỏ lượng mẫu khoảng 1,0 - 10g … Nếu dùng phương pháp kết tủa với thuốc thử tùy thuộc vào dạng kết tủa: Tủa vô định hình → lượng cân khoảng 0,05 - 0,5g Tủa tinh thể → lượng cân 0,2 - 0,6g - Chuyển mẫu thành dung dịch, định mức đến thể tích định Đặng Thị Vónh Hoà http://www.ebook.edu.vn Khoa Hoá học Hoá Phân tích cho sinh viên môi trường - 66 - Làm kết tủa: a) Chọn thuốc thử lượng thuốc thử: * Chọn thuốc thử: dựa vào yếu tố sau: - Thuốc thử có tính chọn lọc cao - Tủa tạo thành có độ tan nhỏ tốt ( T < 10-7 → 10-8) - Dạng cân thu bền có công thức xác định - Hệ số chuyển có nhỏ tốt Ví dụ: muốn xác định hàm lượng Cr nên chọn dạng cân BaCrO4 Cr2O3 vì: với tủa BaCrO4 có hệ số chuyển K= M Cr M BaCrO = 51,996 = 0,205 253,32 Còn với tủa Cr2O3 hệ số chuyeån K= 2M Cr M Cr O = 2.51,996 = 0,684 151,990 * Lượng thuốc thử: Lượng thuốc thử phải dư để cân hóa học chất cần xác định thuốc thử chuyển hẳn phía tạo hợp chất tan (nếu lượng thuốc thử dư không gây phản ứng phụ có hại) thường lượng thuốc thử nên lấy dư 10 →15% so với lượng tính từ phản ứng Nếu lượng thuốc thử dễ bay NH4OH lượng thuốc thử nên tăng lên gấp hay gấp lần Ví dụ: trường hợp sau dư thuốc thử có hại: - Hg2+ + 2KI HgI2 ↓ + 2K+ , dùng dư KI tủa HgI2 tan ra: HgI2 ↓ + 2KI → K2[HgI4] - Al3+ + 3NaOH Al(OH)3↓ + 3Na+, dùng dư NaOH tủa tan ra: Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O b) Điều kiện dạng kết tủa dạng cân: * Dạng kết tủa: Có nhiều phản ứng kết tủa phản ứng dùng phân tích khối lượng Muốn dùng dạng kết tủa phải có điều kiện: - Tủa phải có độ tan nhỏ để bị trình rửa - Tủa phải tinh khiết không lẫn tạp chất, hấp thụ chất khác, muốn tủa cần phải có dạng tinh thể to - Tủa phải dễ chuyển hoàn toàn sang dạng cân sau sấy nung * Dạng cân: Đặng Thị Vónh Hoà http://www.ebook.edu.vn Khoa Hoá học Hoá Phân tích cho sinh viên môi trường - 67 - Dạng tủa sau sấy nung gọi dạng cân, dạng cân phải thỏa mãn yêu cầu sau: - Phải có công thức hóa học thành phần xác định - Bền vững mặt hóa học, không bị thay đổi không khí, không hút ẩm, không hút CO2, không bị phân hủy ánh sáng - Kết tủa có khối lượng lớn khối lượng nguyên tố cần xác định nhiều kết phân tích xác c) Các yếu tố ảnh hưởng đến trình kết tủa: * Các trường hợp làm bẩn kết tủa: - Bẩn tủa cộng kết: trường hợp ion kết tủa với ion khác mà điều kiện riêng lẻ lại không tủa Ví dụ: Ở điều kiện riêng lẻ Fe3+ không phản ứng với H2SO4 để tạo thành Fe2(SO4)3 Nhưng có ion Ba2+ phản ứng với H2SO4 để tạo thành tủa BaSO4, Fe3+ phản ứng với H2SO4 để tạo thành Fe2(SO4)3 → Cần phải loại Fe3+ trước cách chuyển sang dạng Fe2+ (dùng SnCl2) hay che dạng phức [FeF6]3- (dùng F-) - Bẩn tủa hấp phụ: (do cộng kết bề mặt) chất bẩn dung dịch bám dính bề mặt tủa tạo thành Nếu tinh thể tủa nhỏ, chất bẩn nhiều hấp phụ bẩn nhiều Muốn khắc phục tượng cần phải tạo điều kiện cho tinh thể kết tủa to Muốn kết tủa tinh thể lớn phải: Kết tủa thật chậm từ dung dịch chất cần xác định loãng, nóng (nhiệt độ tăng tượng hấp phụ bẩn giảm hấp phụ trình tỏa nhiệt, nhiệt độ thấp bẩn dễ bị hấp phụ lên mặt tủa) dung dịch thuốc thử loãng phải khuấy để tránh tượng bão hòa phần Phải làm muồi kết tủa thời gian tức để yên kết tủa dung dịch vài qua đêm cho tinh thể nhỏ tan lại kết tủa tinh thể lớn - Bẩn tủa hấp lưu (do nội hấp ): chất bẩn bị giữ bên kết tủa kết tủa tạo nhanh hay có ion đồng hình (bán kính ion tương đương hay thuộc hệ kết tinh giống nhau) Ví dụ: Tủa AgCl lẫn AgBr; tủa BaSO4 lẫn RaSO4… Muốn khắc phục phải loại ion cho kết tủa đồng hình - Bẩn tủa kết tủa theo: trường hợp để kết tủa lâu dung dịch có chất khác tủa theo Ví dụ: Tủa HgS để lâu dung dịch có Zn2+ có tủa ZnS kết tủa theo Hoặc tủa CaC2O4 để lâu dung dịch có Mg2+ có tủa Đặng Thị Vónh Hoà http://www.ebook.edu.vn Khoa Hoá học Hoá Phân tích cho sinh viên môi trường - 68 - MgC2O4 kết tủa theo Để khắc phục tượng phải tách tủa rửa tủa sau tạo tủa xong Nếu biện pháp nêu chưa khắc phục cách tốt để làm tủa làm kết tinh lại * Điều kiện tạo tủa dạng tủa khác nhau: - Kết tủa dạng tinh thể: cần kết tủa dạng to, muốn cần lưu ý: Dung dịch mẫu thuốc thử phải loãng để giảm bão hòa chỗ hai dung dịch tiếp xúc Dung dịch thuốc thử thêm vào chậm khuấy để vừa làm khuếch tán chất bẩn khỏi tủa vừa tạo điều kiện cho hạt tủa to Dung dịch phải nóng có thêm lượng acid vô thích hợp để hòa tan bớt hạt tủa nhỏ, tạo điều kiện cho hạt tủa to Sau có tủa để kết tủa thời gian cho tủa lớn lên - Kết tủa dạng vô định hình: kết tủa có kích thước nhỏ (10A0 100A0) Để khắc phục bẩn tủa dạng vô định hình cần lưu ý điểm sau: Dung dịch mẫu thuốc thử phải đậm đặc để kết tủa xốp lắng nhanh Dung dịch thuốc thử thêm vào nhanh khấy mạnh để chất bẩn không bám lên tủa Dung dịch mẫu thuốc thử phải nóng để giảm tượng bẩn tủa hấp phụ Dung dịch không để lâu sau tạo tủa phải giải hấp lượng lớn nước nóng trước lọc (để tách tủa khỏi dung dịch) Nếu tủa có độ tan lớn nhiệt độ cao phải làm nguội lọc Thường cho thêm chất điện ly thích hợp để phá lớp điện kép bề mặt hạt keo làm cho keo dễ đông tụ Ví dụ tủa AgCl hấp phụ Ag+, phá lớp điện kép dung dịch HNO3… Cô lập làm tinh khiết kết tủa: a) Lọc: Đểå tách tủa khỏi dung dịch tạo tủa Tùy theo lượng tủa cách chuyển từ dạng tủa sang dạng cân mà ta chọn dụng cụ thích hợp khác Chẳng hạn tủa chuyển sang dạng cân cần nhiệt độ cao dùng phễu lọc thủy tinh giấy lọc không tro Còn tủa chuyển sang dạng cân nhiệt độ < 200 – 2500C dùng phễu thủy tinh cà hay chung lọc Gooch Tùy theo kích thước tủa mà chọn giấy lọc có độ mịn khác b) Rửa: Là làm tinh khiết tủa Giai đoạn thường thực đồng thời với giai đoạn lọc gọi lọc rửa Mỗi lần rửa lượng nhỏ dung dịch rửa để Đặng Thị Vónh Hoà http://www.ebook.edu.vn Khoa Hoá học Hoá Phân tích cho sinh viên môi trường - 69 - bảo đảm tủa làm tủa bị tan Dung dịch rửa có thêm ion chung để giảm độ tan tủa trình rửa, thường dung dịch rửa phải nóng (nếu độ nóng làm tủa tan không đáng kể) Chuyển tủa sang dạng cân: Thường thực cách nung tủa nhiệt độ, môi trường thời gian thích hợp dạng cân có thành phần khối lượng không đổi C Fe(OH ) ⎯900 ⎯⎯ → Fe O Ví dụ: Cân: Là xác định lượng dạng cân thu Muốn kết có độ xác cao cần lưu ý: −1000 C Al(OH ) ⎯900 ⎯⎯ ⎯⎯→ Al O - Phaûi dùng cân phân tích cân đến 0,1 mg (cân số sau dấu phẩy) - Phải bảo vệ dạng cân khỏi tác dụng chất thường có môi trường H2O, CO2 , O2, N2, H2, … - Cốc cân phải nung điều kiện chuyển tủa sang dạng cân cân (vì nhiệt độ khác khối lượng cốc khác nhau) III Cách tính kết phân tích khối lượng: Hệ số chuyển: Nếu gọi M phân tử lượng dạng cân M’ số gam chất cần xác định tương ứng với phân tử gam dạng cân, hệ số chuyển K tính : K= K= M' M M Si M SiO Ví dụ: - xác định khối lượng Si theo dạng cân SiO2 - Xác định khối lượng Mg theo dạng cân Mg2P2O7 thì: K= 2M Mg M Mg P O 2 Đặng Thị Vónh Hoà http://www.ebook.edu.vn Khoa Hoá học Hoá Phân tích cho sinh viên môi trường - 70 - Còn dạng biễu diễn kết MgO K= 2M MgO M Mg P O 2 Vậy ứng với dạng cân có thể có nhiều hệ số chuyển tùy thuộc vào dạng cần biểu diễn kết Tính kết quả: a) Trường hợp phân tích trực tiếp: Tức dựa vào khối lượng dạng cân để tính hàm lượng nguyên tố cần xác định X - Lượng chất cần xác định (mX) tính theo công thức: mX = K q K hệ số chuyển; q khối lượng dạng cân - Nếu muốn biểu diễn kết theo hàm lượng % phải biết khối lượng cân mẫu ban đầu Giả sử lượng cân mẫu ban đầu p(g) thì: X% = K.q.100 p - Nếu hòa tan p(g) mẫu thành V ml dung dịch lấy V0 ml đem phân tích thì: X% = K.q.V.100 p.V0 Ví dụ: Tính phần trăm Fe hợp kim, biết từ lượng cân hợp kim 0,500 g xác định 0,2545g Fe2O3 Giải: p dụng công thức: X% = K.q.100 p K.0,2545 100 Fe% = 0,500 Fe% = K= 2M Fe M Fe O = 2.55,847 = 0,6994 159,69 0,6994 0,2545 100 = 35,6% 0,500 b) Trường hợp phân tích gián tiếp: Nếu không dựa vào khối lượng dạng cân để tính hàm lượng nguyên tố X mà dựa vào lượng cân mẫu kết định lượng nguyên tố khác tổng số chúng gọi phân tích gián tiếp Đặng Thị Vónh Hoà http://www.ebook.edu.vn Khoa Hoá học Hoá Phân tích cho sinh viên môi trường - 71 - Ví dụ: Cân p (g) hỗn hợp NaCl KCl hòa tan thành dung dịch Sau làm kết tủa Cl- dạng AgCl Lọc, rửa, sấy cân q (g) AgCl Tính số gam muối Giải: Gọi m n số gam NaCl KCl, ta có: m + n = p Mặt khác NaCl + Ag+ AgCl↓ + Na+ KCl + Ag+ m M AgCl M NaCl (1) AgCl↓ + K+ vaø n M AgCl M KCl Khối lượng tủa AgCl tạo thành từ NaCl KCl là: Theo đề bài: Giải hệ hai phương trình (1) (2) ta tính m n m Đặng Thị Vónh Hoà M AgCl M NaCl + n M AgCl M KCl =q (2) http://www.ebook.edu.vn Khoa Hoá học Hoá Phân tích cho sinh viên môi trường - 72 - Chương II PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH THỂ TÍCH (hay phương pháp chuẩn độ) I Đại cương phương pháp phân tích thể tích: Định nghóa: - Phương pháp phân tích thể tích phương pháp xác định nồng độ cấu tử X dung dịch theo thể tích dung dịch thuốc thử R thích hợp biết xác nồng độ (được gọi dung dịch chuẩn) - Quá trình thêm từ từ dung dịch chuẩn R chứa Buret vào dung dịch chứa thể tích xác định chất cần xác định X gọi trình chuẩn độ Trong trình chuẩn độ dung dịch chuẩn R cho vào Burret dung dịch chứa chất cần xác định X chứa bình Erlen (bình tam giác) - Thời điểm mà lượng dung dịch chuẩn R vừa đủ tác dụng hoàn toàn với chất X gọi điểm tương đương (đây điểm lý thuyết) - Để nhận điểm tương đương dùng chất gây tượng trông thấy màu, kết tủa … xảy gần điểm tương đương Những chất gọi chất thị - Thời điểm mà kết thúc việc chuẩn độ gọi điểm cuối, kết chuẩn độ dừng chuẩn độ điểm tương đương thường điểm cuối không trùng với điểm tương đương (có thể trước sau) gây sai số cho việc chuẩn độ - Nếu thị đổi màu trước đến điểm tương đương V (ml) dung dịch chuẩn R < V (ml) điểm tương đương → sai số thiếu (-) ngược lại thị đổi màu sau điểm tương đương → sai số thừa (+) - Sai số thị: việc xác định sai điểm tương đương, thuộc loại sai số có dấu xác định, để làm giảm sai số thị cần phải chọn chất thị cho đổi màu gần điểm tương đương đổi màu thật đột ngột (để xác định thể tích xác) - Đường chuẩn độ đường biểu diễn biến thiên nồng độ cấu tử trình chuẩn độ theo lượng thuốc thử thêm vào Trục tung biểu diễn nồng độ (hay logarit nồng độ) cấu tử; trục hoành biểu diễn lượng thuốc thử thêm vào (số ml) Yêu cầu phản ứng dùng phân tích thể tích: Những phản ứng hóa học dùng phân tích thể tích phải bảo đảm yêu cầu sau: - Chất cần xác định X phải phản ứng hoàn toàn với thuốc thử R theo hệ số tỉ lệ định (tức theo phương trình phản ứng xác định) - Phản ứng phải diễn nhanh Đối với phản ứng chậm cần làm tăng tốc độ phản ứng cách đun nóng, thêm xúc tác… Đặng Thị Vónh Hoà http://www.ebook.edu.vn Khoa Hoá học Hoá Phân tích cho sinh viên môi trường - 73 - - Phản ứng phải chọn lọc tức thuốc thử tác dụng với chất cần xác định mà không phản ứng với chất khác - Phải có chất thị thích hợp để xác định điểm cuối Phân loại phương pháp phân tích thể tích: Có nhiều cách phân loại thường hay phân loại theo chất phản ứng chuẩn độ Theo cách người ta chia làm phương pháp sau: - Phương pháp trung hòa (phương pháp acid – baz): dùng để định lượng trực tiếp gián tiếp acid, baz muối - Phương pháp kết tủa: chủ yếu để định lượng số ion tạo hợp chất tan - Phương pháp phức chất: dựa phản ứng tạo phức chất cần xác định thuốc thử, dùng để định lượng trực tiếp đa số cation kim loại định lượng gián tiếp số anion Thuốc thử hay dùng complexon - Phương pháp oxy hóa – khử: dựa phản ứng oxy hóa – khử dùng để định lượng trực tiếp nguyên tố chuyển tiếp, số chất hữu định lượng gián tiếp số ion vô Các cách chuẩn độ: a) Chuẩn độ trực tiếp: Thuốc thử R tác dụng trực tiếp với chất cần xác định X Thêm từ từ thuốc thử R vào thể tích xác dung dịch chất cần xác định X có chứa chất thị thích hợp, chất thị chuyển màu Dựa vào thể tích nồng độ dung dịch thuốc thử R tiêu tốn ta tính lượng chất cần xác định X b) Chuẩn độ ngược: Thêm thể tích xác dư dung dịch thuốc thử R biết nồng độ vào thể tích dung dịch chất cần xác định X Sau chuẩn lượng thuốc thử R dư thuốc thử R’ thích hợp khác với chất thị thích hợp Dựa vào thể tích, nồng độ dung dịch thuốc thử R R’ ta tính lượng chất cần xác định X Cách chuẩn độ thường dùng phản ứng X R chậm chất thị thích hợp để chuẩn độ trực phản ứng X R c) Chuẩn độ thay thế: Cho chất cần xác định X tác dụng với chất khác chẳng hạn MY, X thay Y theo phản ứng: X + MY MX + Y Sau chuẩn lượng Y giải phóng thuốc thử R với thị thích hợp Dựa vào thể tích nồng độ thuốc thử R ta tính lượng chất cần xác định X Đặng Thị Vónh Hoà http://www.ebook.edu.vn Khoa Hoá học Hoá Phân tích cho sinh viên môi trường - 74 - d) Chuẩn độ gián tiếp: Chất cần xác định X chuyển thành chất khác có công thức phân tử xác định công thức có nguyên tố chuẩn độ trực tiếp thuốc thử chất thị thích hợp II Các cách biểu diễn nồng độ dung dịch: Nồng độ đại lượng dùng để hàm lượng cấu tử (phân tử, ion ) dung dịch Trong hóa phân tích thường dùng cách biểu diễn nồng độ sau: Nồng độ thể tích: Nồng độ thể tích chất lỏng tỉ số thể tích chất lỏng thể tích dung môi (thường nước) Ví dụ: dung dịch HCl 1:4 dung dịch gồm thể tích HCl đặc (d= 1,185g/ml) thể tích nước Nồng độ phần trăm khối lượng (p%): Nồng độ phần trăm khối lượng chất số gam chất tan 100 gam dung dịch Nếu gọi a số gam chất tan q số gam dung môi p% = a 100 a+q Q = a + q số gam dung dịch thì: Ví dụ: 1- Hòa tan 50g KCl vào 150ml nước dung dịch KCl nồng độ phần trăm khối lượng bao nhiêu? Cho nước có d = 1g/ml Giải: p dụng công thức tính p% dung dịch KCl = 25% 2- Cần hòa tan 20gNaCl ml nước để có dung dịch NaCl 10% Giải: p dụng công thức tính q= 180g Mà q = V.d = 180 với d = nên V = 180ml Vậy muốn có dung dịch NaCl 10% phải hòa tan 20g NaCl 180ml nước 3- Có gam H2SO4 nguyên chất 1ml H2SO4 đặc 98% (d = 1,84g/ml) Giải: p dụng công thức với Q = a + q = 1,84 từ tính a = 1,8032g Đặng Thị Vónh Hoà http://www.ebook.edu.vn Khoa Hoá học Hoá Phân tích cho sinh viên môi trường - 118 - Chương VI PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ OXY HÓA - KHỬ I Giới thiệu phương pháp : Phương pháp chuẩn độ oxy hóa - khử phương pháp chuẩn độ dựa phản ứng trao đổi electron để xác định chất dạng oxy hóa dạng khử Để xác định chất oxy hóa người ta dùng dung dịch chuẩn dung dịch chất khử có nồng độ xác ngược lại để xác định chất khử người ta dùng dung dịch chuẩn dung dịch chất oxy hóa - Dung dịch chuẩn oxy hóa: KMnO4, K2Cr2O7 , I2-Na2S2O3, KBrO3, KIO3… - Dung dịch chuẩn khử : TiCl3, Muối Mohr… Để xác định chất đó, người ta thường đưa chúng dạng oxy hóa hay khử thích hợp Có thể biểu diễn phản ứng chuẩn độ chất Kh2 chất Ox1 dạng tổng quát sau: n2Ox1 + n1Kh2 n2Kh1 + n1Ox2 Phản ứng tổ hợp nửa phản ứng: Ox1 + n1 e Kh2 - n2 e Kh1 Ox2 n1 , n2 số electron trao đổi Phản ứng chuẩn độ phải thỏa mãn yêu cầu phản ứng dùng phân tích thể tích Việc tính toán nồng độ chất oxy hóa hay chất khử tuân theo quy luật đương lượng (V.CN)X = (V.CN)R Cũng phương pháp khác, phải có chất thị để xác định điểm cuối II Chất thị Oxy hóa -khử : Trong phương pháp oxy hóa - khử có trường hợp không cần sử dụng chất thị mà nhận điểm cuối Đó trường hợp : - Dung dịch chuẩn có màu biến đổi rõ rệt lúc phản ứng kết thúc Ví dụ chuẩn chất khử (Fe2+) KMnO4, giọt dung dịch KMnO4 dư làm cho dung dịch có màu hồng dấu hiệu để kết thúc chuẩn độ - Một hai dạng oxy hóa khử tạo chất màu với chất khác Ví dụ chuẩn chất khử dung dịch iod, giọt dung dịch chuẩn dư tạo với hồ tinh bột chất màu xanh tím Còn đa số trường hợp phải dùng chất thị Chất thị oxy hóa -khử chất mà dạng oxy hóa dạng khử có màu khác Màu sắc chất thị biến đổi phụ thuộc vào oxy hóa dung dịch Đặng Thị Vónh Hoà http://www.ebook.edu.vn Khoa Hoá học Hoá Phân tích cho sinh viên môi trường - 119 - Nếu ký hiệu màu dạng oxy hóa IndOx dạng khử IndKh biểu diễn biến đổi tương hỗ chúng phương trình : + ne- IndOx IndKh IndOx IndKh cặp oxy hóa -khử liên hợp Phương trình Nerst cặp Oxy hóa - khử liên hợp sau: E = E0 + 0,059 [Ind Ox ] lg [Ind Kh ] n Khi thêm vào dung dịch chất oxy hóa hay chất khử đến giọt thị ứng với định dung dịch có tỷ số [IndOx]/[IndKh] Lúc dung dịch có màu tương ứng với tỷ số Khi chuẩn độ dung dịch chất oxy hóa chất khử ngược lại giá trị E dung dịch thay đổi kết tỷ số [IndOx]/[IndKh] thay đổi Cũng thị acid-baz , mắt ta nhận màu dạng thị nồng độ dạng lớn 10 lần hay nhỏ 10 lần so với dạng Khi [Ind Ox ] [Ind Kh ] ≥ 10 E = E + 0,059 lg 10 n = E0 + 0,059 n Lúc ta thấy màu Ind Ox Khi [Ind Ox ] [Ind Kh ] ≤ 10 E = E + 0,059 lg 10 n = E0 − 0,059 n Lúc thấy màu dạng IndKh Thì vùng đổi màu thị nằm khoảng E = E0 ± 0,059/n (V) Cũng phương pháp trước, thị lựa chọn phải có khoảng đổi màu nằm bước nhảy đường cong chuẩn độ Một số chất thị quan trọng: * Diphenylamin: Là baz hữu không tan NH nước, tan acid H2SO4 đậm đặc Trong dung dịch, tác dụng chất oxy hóa mạnh (như K2Cr2O7) Diphenylamin bị oxy hóa bất thuận nghịch thành Diphenylbenzidin Đặng Thị Vónh Hoà http://www.ebook.edu.vn Khoa Hoá học Hoá Phân tích cho sinh viên môi trường - 120 - NH NH NH (Dạng khử ) không maøu -2e- + N N 2H Eo = 0,76V + (Dạng oxy hóa ) màu tím Khoảng chuyển màu : 0,76 ± 0,059/2 Khi E < 0,73 thị tồn dạng khử không màu Khi E > 0,79 thị tồn dạng oxy hóa nên dung dịch có màu tím * Diphenylamin Sulfonat: Dễ hòa tan nước SO3Na NH Cơ chế đổi màu Diphenylamin E0 = 0,85 V Dạng khử không màu , dạng oxy hóa có màu tím hồng dùng làm thị để chuẩn độ chất oxy hóa FeSO4 * Acid N-PhenylAnthranilic : Cơ chế đổi màu giống thị dạng khử không màu , dạng oxy hóa có màu hồng tím NH Eo = 1,08 V pH = COOH III Phương trình đường chuẩn độ sai số : Đối với phản ứng chuẩn độ đối xứng: (trong phương trình phản ứng chuẩn độ dạng oxy hóa dạng khử liên hợp có hệ số nhau) Gỉa sử chuẩn độ Vo ml chất Kh2 có nồng độ đương lượng No V ml chất oxy hóa Ox1 có nồng độ đương lượng N Phản ứng chuẩn độ: n2Ox1 + n1Kh2 n2Kh1 + n1Ox2 Phản ứng gồm hai nửa phản ứng : Ox1 + n1 e Kh1 Kh2 - Ox2 Đặng Thị Vónh Hoà n2 e http://www.ebook.edu.vn Khoa Hoá học Hoá Phân tích cho sinh viên môi trường - 121 - Phương trình đường chuẩn độ có dạng: F −1 = [Ox1 ] [Kh ] − [Kh ] [Ox ] 1+ [Kh ] [Ox ] Trong đó: F mức độ chất Kh2 chuẩn F= NV N V0 Biện luận: * < F < Trước xa điểm tương đương: Do số tốc độ phản ứng lớn nên coi phản ứng chuẩn độ xảy hoàn toàn [Ox1] ≈ Chất Ox1 thiếu, Kh2 dư nên tính theo cặp Ox2/Kh2 + E = E ox / kh F 0,059 0,059 [ox ] = E ox + lg lg / kh 1− F n2 n2 [kh ] * F > Sau điểm tương đương, [Kh2] ≈ 0,Vì Ox1 dư nên tính theo cặp + E = E ox / kh1 0,059 0,059 [ox1 ] = E ox + lg( F − 1) lg / kh1 n1 n1 [kh ] Ox1/Kh1 * F =1 Tại điểm tương đương Nếu phản ứng chuẩn độ có tham gia ion H+ theo dạng: * Ox1 + n1e + mH+ E tñ = Kh1 + m/2H2O n E0 ox1 / kh1 + n E0 n1 + n Kh2 -n2e ox / kh Ox2 Phương trình tổng có dạng: n2 Ox1 + n1Kh2 + m/2H+ H2O * dạng: Ox1 + n1e Đặng Thị Vónh Hoà n2Kh1 + n1Ox2 + n2(m/2) Kh1 http://www.ebook.edu.vn Khoa Hoá học Hoá Phân tích cho sinh viên môi trường - 122 - Ox2 + mH+ Kh2 -n2e + m/2H2O Phương trình tổng có dạng: n2 Ox1 + n1Kh2 + n1H2O n2Kh1 + n1Ox2 + n12H+ Thường pH = 0, pH khác hai trường hợp: E tđ = n E0 ox1 / kh1 + n E0 n1 + n ox / kh + 0,059 lg[H + ]m n1 + n Đường cong chuẩn độ đường biểu diễn biến thiên E(V) theo F Ví dụ 1: Vẽ đường cong chuẩn độ 100 ml dung dịch Fe2+ có nồng độ 0,1M dung dịch Ce4+ 0,1M môi trường H2SO4 1M Biết EoFe3+/Fe2+ = 0,77V Eo Ce4+/Ce3+ = 1,44V Giải: E(V) 1.4 1.2 Tính thời điểm thể tích dung dịch Ce4+ 50; 90; 99; 99,9; 100; 100,1; 110; 200ml giá trị E tương ứng: 0,77; 0,83; 0,89; 0,95; 1,105; 1,26; 1,38; 1,44 Từ giá trị vẽ đường chuẩn độ 0.8 0.6 F 0.4 * Sai số thị : S = FC − = NV − N V0 N V0 0.5 1.5 Đường cong chuẩn độ dung dịch Fe2+ dung dịch Ce4+ Nếu kết thúc chuẩn độ trước điểm tương đương : 0,059 F E = E ox2/kh2 lg Maø S = F - hay F = S + neân + n2 1− F E C = E0 ox2/kh2 + 0,059 S + lg n2 −S Nếu kết thúc chuẩn độ sau điểm tương đương : 0,059 E = E0 + lg S C ox1 / kh1 n1 Ví dụ 2: Tính sai số thị phép chuẩn độ ví dụ kết thúc chuẩn độ EC = 0,870V 1,237V Trong phép chuẩn độ trên, dùng thị Diphenylamin sai số ? Ví dụ :Tính sai số thị chuẩn độ 100 ml dung dịch Fe2+ dung dịch KMnO4 có nồng độ 0,1N , môi trường H2SO4 1N không thay đổi kết thúc chuẩn độ dư giọt dung dịch KMnO4 (tương ứng 0,05 ml KMnO4) Cho EoFe3+/Fe2+ = 0,77V ; EoMnO4-/Mn2+ =1,51V Đặng Thị Vónh Hoà http://www.ebook.edu.vn Khoa Hoá học Hoá Phân tích cho sinh viên môi trường - 123 - Đối với phản ứng chuẩn độ bất đối xứng : Trong phương trình phản ứng dạng oxy hóa dạng khử liên hợp có hệ số khác Giả sử chuẩn độ chất kh2 (N0, V0) chất ox1 (N,V) Ta xét phản ứng bất đối xứng kiểu : Ox1 + Kh2 n1 e - pKh1 n2 e Ox2 Phương trình tổng: n2Ox1 + n1Kh2 n2p Kh1 + n1Ox2 * F < tính theo caëp Ox2/Kh2 E = E0 ox / kh + 0,059 F lg n2 1− F * F = Tại điểm tương đương E tđ = 0 n1E ox + n E ox / kh1 / kh n1 + n + 0,059 lg n1 + n p[kh ] p−1 Trong đó: [kh ] = p N V0 n1 V0 + V + E = E ox / kh1 0,059 [ox1 ] lg n1 [kh ] * F > dư chất Ox1 nên tính theo cặp này: [Kh1] tính E = E ox + / kh1 0,059 0,059 lg ( F − 1) + lg n1 p n1 [kh ] p−1 IV Các phương pháp chuẩn độ Oxy hóa -khử: Phương pháp Permanganat: Dựa phản ứng oxy hóa dung dịch KMnO4 Phản ứng thực môi trường acid, kiềm trung tính * Trong môi trường acid: Đặng Thị Vónh Hoà http://www.ebook.edu.vn Khoa Hoá học Hoá Phân tích cho sinh viên môi trường MnO4- - 124 - Mn2+ → Màu tím hồng Không màu Ví dụ: Dùng dung dịch KMnO4 để chuẩn FeSO4 môi trường H2SO4 8H2O 2KMnO4 + 10 FeSO4 + H2SO4 2MnSO4 + K2SO4 + 5Fe2(SO4)3 + ÑKMnO4 = 1/5M KMnO4 , CN (KMnO4) = 5CM(KMnO4) * Trong môi trường trung tính kiềm yếu: MnO4- (màu tím ) → MnO2 ( kết tủa màu nâu ) Ví dụ : 2KMnO4 + 3Na2SO3 + H2O 2MnO2↓ + 3Na2SO4 + 2KOH ÑKMnO4 = 1/3M KMnO4 * Trong môi trường kiềm mạnh: MnO4- → MnO42- ( màu xanh cổ vịt ) Ví dụ H2O 2KMnO4 + Na2SO3 + 2NaOH K2MnO4 + Na2MnO4 + Na2SO4 + ĐKMnO4 = M KMnO4 Lưu ý : MnO2 tạo thành trường hợp phép chuẩn độ tiến hành môi trường acid lượng acid không đủ Trong thực tế tiến hành chuẩn độ phương pháp permanganat người ta thường tiến hành môi trường acid vì: - Trong môi trường acid, ion Mn2+ màu nên dễ nhận điểm tương đương - Khả oxy hóa KMnO4 môi trường acid mạnh nhiều so với môi trường kiềm : EoMnO4-/Mn2+ =1,51V >> EoMnO4-/MnO2 = 0,59V EoMnO4-/Mn2+ =1,51V >> EoMnO4-/MnO42- = 0,56V Muốn xác định chất khử dung dịch KMnO4 phải biết xác nồng độ KMnO4, KMnO4 chất gốc (vì chứa nhiều tạp chất, dung dịch lại dễ bị phân hủy …) nên chuẩn bị dung dịch KMnO4 chuẩn theo lượng cân Mà sau pha xong phải dùng dung dịch chuẩn khác để chuẩn lại Người ta hay dùng dung dịch acid Oxalic (H2C2O4) có nồng độ xác định để chuẩn lại dung dịch KMnO4 (trong môi trường acid) MnO4- + 8H+ + 5eC2O42- Đặng Thị Vónh Hoà -2e Mn2+ + 4H2O 2CO2 http://www.ebook.edu.vn Khoa Hoá học Hoá Phân tích cho sinh viên môi trường - 125 - 2MnO4- + 5C2O42- + 16H+ 5H2C2O4 + 2KMnO4 + 3H2SO4 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O 2MnSO4 + 10 CO2 + 8H2O + K2SO4 Lúc Ñ H2C2O4 = 1/2M H2C2O4 ; Ñ KMnO4 = 1/5 M KMnO4 Vì KMnO4 thường có lẫn MnO2 để dung dịch KMnO4 bền, sau pha xong cần phải loại bỏ MnO2 cách lọc, phải lọc phễu lọc thủy tinh không dùng giấy lọc KMnO4 oxy hóa giấy Sau bảo quản dung dịch KMnO4 lọ thủy tinh màu tối cất giữ chỗ tối ánh sáng làm trình phân hủy KMnO4 xảy mau: 4KMnO4 + H2O 4MnO2 + 4KOH + 3O2 Phương pháp sử dụng rộng rãi thực tế KMnO4 chất oxy hóa mạnh nên giúp xác định nhiều chất khử, trình chuẩn độ không cần thị để xác định điểm cuối thân KMnO4 có màu cần giọt dư đủ làm cho dung dịch có màu hồng giúp nhận điểm tương đương Ví dụ: Dùng dung dịch KMnO4 chuẩn độ được: 8H2O 2KMnO4 + 10 FeSO4 + H2SO4 2MnSO4 + K2SO4 + 5Fe2(SO4)3 + 5H2O2 + 2MnO4- + 6H+ 5O2 + 2Mn2+ 5NO2- + 2MnO4- + 6H+ 5NO3- + 2Mn2+ + 8H2O + 3H2O Môi trường acid tạo H2SO4, không dùng HCl ion Cl- gây phản ứng cảm ứng (là phản ứng mà điều kiện có chất không xảy phản ứng có phản ứng khác xảy xảy ra) Ví dụ: Cl- MnO4- không xảy phản ứng, có phản ứng Fe2+ MnO4- phản ứng sau xảy ra: 10Cl- + MnO4- + 8H+ 5Cl2 + Mn2+ + 4H2O (EoCl2 / Cl- = 1.36V) Bằng thực nghiệm người ta thấy rằng, thêm vào dung dịch chuẩn độ lượng Mn2+ phản ứng cảm ứng không xảy Người ta hay dùng hỗn hợp bảo vệ Zymmerman (hỗn hợp gồm: MnSO4 - H3PO4 - H2SO4) Ngoài người ta dùng phương pháp chuẩn độ gián tiếp để xác định chất Eo tương đương với EoMnO4-/Mn2+ Ví dụ: Để xác định Cr2O72- (EoCr2O72- / Cr3+ = 1,36V) người ta cho Cr2O72- phản ứng với lượng dư xác dung dịch muối Fe2+ sau chuẩn lượng Fe2+ dư KMnO4 C ( N )K Cr O = (V.C N ) Fe 2+ − (V.C N ) KMnO VK Cr O Đối với chất khả oxy hóa -khử dùng phương pháp phản ứng Đặng Thị Vónh Hoà http://www.ebook.edu.vn Khoa Hoá học Hoá Phân tích cho sinh viên môi trường - 126 - Ví dụ: Có thể xác định Ca2+ cách kết tủa Ca2+ dạng CaC2O4 dùng acid hòa tan CaC2O4, chuẩn lượng C2O42- sinh KMnO4 Phương pháp Iod: - Iốt tự giống halogen khác, có khả lấy e- chất dễ nhường e- Do chất oxy hóa - Ion I- dễ nhường e- cho chất có khả lấy e- Do chất khử Cơ sở phương pháp phân tích thể tích theo phương pháp Iốt trình oxy hóa - khử, biến I2 thành I- ngược lại biến I- thành I2: 2I- ( Eo = 0,5345V) I2 + 2e EoI2/2I- < Eo MnO4-/Mn2+ < Eo K2Cr2O7/Cr3+ Do I2 chất oxy hóa tương đối yếu MnO4- Cr2O72- I- chất khử mạnh Mn2+ Cr3+ EoI2/2I- ởû khoảng nên : - Một số chất khử có Eo < 0,5345 V bị oxy hóa I2 - Một số chất oxy hóa có Eo > 0,5345 V bị khử INgười ta dùng hai tính chất oxy hóa khử cặp I2 / 2I- phân tích thể tích * Định lượng chất khử : Ví dụ : I2 + Na2S2O3 2S2O32- - (Eo = 0,08 V) S4O62- 2e Ñ Na2S2O3 Ñ I2 Na2S2O6 + 2NaI = M Na2S2O3 = 1/2MI2 Khi chuẩn dung dịch Na2S2O3 I2 màu nâu sẫm dung dịch I2 biến toàn Na2S2O3 oxy hóa hết giọt dư I2 làm dung dịch có màu vàng, chuẩn độ mà không cần dùng thị Nhưng màu vàng nhạt I2 khó nhận biết điểm cuối nên người ta hay dùng hồ tinh bột làm thị Hồ tinh bột tạo với I2 chất hấp phụ I2 thành màu xanh đậm dư I2 biến màu hết lượng I2 tự do, điều giúp nhận điểm tương đương dễ xác Lưu ý: không nên cho thị hồ tinh bột dung dịch nhiều I2 Biết CN dung dịch I2 thể tích ta tính CN (Na2S2O3) Ngoài ta dùng phương pháp iod để xác định số chất khử khác : SO32- + I2 + H2O H2S + I2 Sn2+ + I2 Đặng Thị Vónh Hoà SO42- + 2I- + 2H+ (Eo SO42- / SO32- = 0,17 V) S + 2I- + 2H+ Sn4+ + 2I- (Eo S / S2- = 0,14 V) (Eo Sn2+ / Sn4+ = 0,15 V) http://www.ebook.edu.vn Khoa Hoá học Hoá Phân tích cho sinh viên môi trường - 127 - * Định lượng chất oxy hóa: Phải định lượng chất khử ta dùng dung dịch I2 định lượng chất oxy hóa ta dùng dung dịch KI? Không thể tiến hành xác định điểm tương đương Ví dụ: Dùng KI để chuẩn K2Cr2O7 6KI + K2Cr2O7 + 14HCl 3I2 + 2CrCl3 + 8KCl + 7H2O Khoâng thể nhận điểm cuối, mà người ta phải dùng phương pháp gián tiếp sau: Cho thể tích xác dung dịch chất oxy hóa cần xác định K2Cr2O7 vào hỗn hợp dung dịch KI dư acid (làm môi trường) Để yên phút cho phản ứng xảy hoàn toàn, dùng dung dịch Na2S2O3 biết nồng độ xác để chuẩn lượng I2 giải phóng C N K Cr O = Na2S2O3 + (V C N ) Na2 S 2O3 VK 2Cr2O7 I2 Na2S4O6 + 2NaI Phaûi dùng KI dư để phản ứng xảy hoàn toàn I2 sinh tạo với I- dư phức tan I3- Tương tự người ta xác ñònh: Br2 + 2I2MnO4- + 10I- + 16H+ ClO3- + 6I- + 6H+ 2Br- + I2 2Mn2+ + 5I2 + 8H2O Cl- + 3I2 + 3H2O Lưu ý: - EoI2/2I- không đủ lớn nên phản ứng phép chuẩn độ khó xảy hoàn toàn, muốn xảy hoàn toàn ta phải tạo điều kiện thích hợp - I2 chất dễ bay nên phải chuẩn độ nguội nhiệt độ tăng độ nhạy hồ tinh bột giảm - Không tiến hành môi trường kiềm I2 kết hợp với kiềm - I2 tan nước nên phải dùng KI dư để tạo I3-, nên thực chất chuẩn I2 Na2S2O3 chuẩn I3- Na2S2O3 - Phải để yên thời gian phản ứng xảy hoàn toàn - Phải để yên bóng tối ánh sáng làm cho phản ứng phụ sau xảy nhanh hơn: 4I- + 4H+ + O2 2I2 + 2H2O Đặng Thị Vónh Hoà http://www.ebook.edu.vn Khoa Hoá học Hoá Phân tích cho sinh viên môi trường - 128 - - Dung dịch chuẩn Na2S2O3 chuẩn bị từ lượng cân Na2S2O3 chất gốc, chẳng hạn phản ứng với H2CO3 hòa tan nước: Na2S2O3 + H2CO3 NaHCO3 + NaHSO3 + S - Khi pha chế dung dịch Na2S2O3 chuẩn cần lưu ý: nước pha chế phải diệt khuẩn cách đun sôi nước cất để nguội vi khuẩn phân hủy Na2S2O3 thành Na2SO4 Na2S4O6, hoạt động vi khuẩn giảm môi trường pH = -10 nên pha người ta kiềm hóa dung dịch cách thêm Na2CO3 Hoạt động vi khuẩn tăng lên có ánh sáng nhiệt độ tăng, phải kiểm tra thường xuyên nồng độ Na2S2O3 nguyên nhân nói trên, Na2S2O3 kết hợp với Oxy không khí: 2Na2S2O3 + O2 2Na2SO4 + S Xác định nồng độ Na2S2O3 dung dịch K2Cr2O7 chuẩn (như ví dụ trên) dùng dung dịch KIO3 IO3- + 5I- + 6H+ I2 + 3I- 3I2 + 3H2O 3I3- chuẩn I2 dung dịch Na2S2O3 Còn dung dịch iod chuẩn bị từ tinh thể I2 tinh khiết hóa học Vì I2 tan nước nên ta phải hòa tan vào dung dịch KI Phương pháp Dicromate: K2Cr2O7 có tính tính oxy hóa môi trường acid Cr2O72- + 14H+ + 6e 2Cr3+ + 7H2O Eo = 1,36 V Dung dịch chuẩn K2Cr2O7 chuẩn ổn định Hầu hết phép chuẩn độ KMnO4 thay K2Cr2O7 phải dùng chất thị để xác định điểm cuối Diphenylamin, Diphenylbenzidine Ưu điểm sử dụng môi trường HCl mà không cần hỗn hợp bảo vệ Zymmerman BÀI TẬP 1- 25,00ml dung dịch H2C2O4 trung hòa hoàn toàn 20,00ml dung dịch NaOH 0,0500N a- Tính pH dung dịch điểm tương đương thứ b- Dùng 25ml dung dịch H2C2O4 nói để chuẩn độ dung dịch KMnO4 môi trường có đủ acid Thể tích dung dịch KMnO4 dùng 12,50ml Tính sai số chẩn độ, biết điểm cuối để mắt nhận rỏ chuyển màu phải dùng dư 0,05ml dung dịch KMnO4 Cho H2C2O4 có pK1 = 1,25, pK2 = 4,27 Đặng Thị Vónh Hoà http://www.ebook.edu.vn Khoa Hoá học Hoá Phân tích cho sinh viên môi trường - 129 - 2- Sử dụng dung dịch K2Cr2O7 để chuẩn độ dung dịch muối Mohr (NH4)2Fe(SO4)2.6H2O a- Tính số gam K2Cr2O7 cần thiết để pha 250ml dung dịch K2Cr2O7 0,1N b- Tính thể tích dung dịch K2Cr2O7 nói cần dùng để chuẩn độ 25,00ml dung dịch muối Mohr 0,0500N 3- Cân 0,3325 gam K2Cr2O7 bị nhiễm bẩn hòa tan định mức thành 500ml (dung dịch A) Chuẩn 20,00ml dung dịch A dung dịch FeSO4 0,0100M tốn 26,40ml a- Viết cân phản ứng chuẩn độ dạng ion xác định biểu thức tính đương lượng Cr2O7 2- b- Tính nồng độ đương lượng nồng độ phân tử dung dịch A c- Tính % K2Cr2O7 mẫu ban đầu d- Tính số cân phản ứng chuẩn độ pH = Cho trọng lượng phân tử K2Cr2O7 294,2000g Cặp Cr2O7 2-/2Cr3+ có E10 = 1,33V Cặp Fe3+/Fe2+ có E20 = 0,77V 4- Sử dụng dung dịch Fe2(SO4)3 để chuẩn độ dung dịch TiCl3 môi trường acid có pH = a- Viết cân phản ứng chuẩn độ dạng ion Tính số cân phản ứng b- Tính số gam Fe2(SO4)3.9H2O cần thiết để pha 200ml dung dịch Fe3+ có nồng độ 0,125N c- Tính thể tích dung dịch Fe3+ cần dùng để chuẩn độ 25,00ml dung dịch Ti3+ 0,100M Cho cặp Fe3+/Fe2+ có E10 = 0,77V, cặp TiO2+/Ti3+ có E20 = 0,10V Phân tử lượng Fe2(SO4)3.9H2O 562,02 Đặng Thị Vónh Hoà http://www.ebook.edu.vn Khoa Hoá học Hoá Phân tích cho sinh viên môi trường - 130 - TÀI LIỆU THAM KHẢO 1- Nguyễn Thạc Cát, Từ Vọng Nghi, Đào hữu Vinh Cơ sở lý thuyết hóa học phân tích, NXB Gíao Dục 1996 2- Từ Vọng Nghi Hóa học phân tích (Phần I) NXB Đại học quốc gia Hà Nội 2000 3- A.P Creskov Cơ sở hóa học phân tích tập tập NXBĐH & THCN Hà nội 4- Trần Tứ Hiếu Hóa học phân tích NXB Đại học quốc gia Hà Nội 2002 5- Nguyễn Tinh Dung Hóa học phân tích (Phần III) NXB Giáo dục 2000 6- Daniel C Harris- Quantitative chemical analysis W H Freeman and CompanyNewYork- 1995 7- David Harvey - Modern Analytical chemistry, the McGraw- Hill Companies, Inc- Singapore- 2000 Đặng Thị Vónh Hoà http://www.ebook.edu.vn Khoa Hoá học Hoá Phân tích cho sinh viên môi trường - 131 - MỤC LỤC Phần I CƠ SỞ LÝ THUYẾT CHUNG Chương I GIỚI THIỆU VỀ HÓA PHÂN TÍCH I Nội dung yêu cầu: II Caùc cách phân loại hóa phân tích III Các giai đoạn phương pháp phân tích: IV Yêu cầu thuốc thử phản ứng dùng phân tích hóa học: Chương II CÂN BẰNG HÓA HỌC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN NỒNG ĐỘ I Cân hóa học dung dòch II Dung dịch nước chất điện ly: III Cách bỏ qua đại lượng nhỏ cạnh đại lượng lớn: 11 IV Định luật bảo toàn nồng độ: 11 Chương III ACID VÀ BAZ – PHẢN ỨNG TRAO ĐỔI PROTON 12 I Một số định nghóa: 12 II Tính pH dung dòch acid: pH = -lg aH+ hay pH = - lg [H+] 15 III Tính pH dung dòch baz: 19 IV pH dung dịch hỗn hợp đơn acid yếu baz liên hợp với - Dung dịch đệm: 22 V pH dung dịch chứa hợp chất ion: 25 Chương IV PHỨC CHẤT TRONG DUNG DỊCH 28 I Định nghóa - Một số khái niệm: 28 II Hằng số bền không bền phức: 28 III Noàng độ cân cấu tử dung dịch phức chất: 30 IV Hằng số bền (không bền) điều kiện: 33 V Ứng dụng phản ứng tạo phức phân tích: 35 Chương V PHẢN ỨNG KẾT TỦA 37 I Điều kiện tạo thành kết tủa Quy luật tích số tan: 37 II Quan hệ độ tan tích số tan - Những yếu tố ảnh hưởng đến độ tan: 38 III Kết tủa phân đoạn: 45 IV Ứng dụng phản ứng kết tủa hóa phân tích: phản ứng kết tủa có nhiều ứng dụng ta xét phân tích 46 Chương VI PHẢN ỨNG OXY HÓA - KHỬ 48 I Định nghóa: 48 II Cường độ chất oxi hóa chất khử - Thế oxi hóa-khử: 48 III Những yếu tố ảnh hưởng đến oxi hóa khử - Thế oxi hóa khử tiêu chuẩn điều kiện: 50 IV Hằng số cân phản ứng oxi hóa- khử: 54 V Tính oxi hóa khử dung dịch: 55 VI Ứng dụng phản ứng oxi hóa- khử phân tích: 60 Phần II PHÂN TÍCH ĐỊNH LƯNG 63 Phần A GIỚI THIỆU VỀ PHÂN TÍCH ĐỊNH LƯNG 63 http://www.ebook.edu.vn Hoá Phân tích cho sinh viên môi trường - 132 - I Các phương pháp để phân tích định lượng: 63 II Các khái niệm sai số phân tích định lượng: 64 Phần B GIỚI THIỆU CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH HÓA HỌC 65 Chương I Phương pháp phân tích khối lượng 65 I Nguyên tắc phương pháp phân tích khối lượng: 65 II Cách tiến hành phương pháp phân tích khối lượng: 65 III Cách tính kết phân tích khối lượng: 69 Chương II PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH THỂ TÍCH 72 I Đại cương phương pháp phân tích thể tích: 72 II Các cách biểu diễn nồng độ dung dịch: 74 III Caùch chuyển nồng độ dung dịch: 78 IV Cách tính kết phân tích thể tích: 79 V Cách điều chế dung dịch: 82 Chương III PHƯƠNG PHÁP TRUNG HÒA 85 I Chất thị acid-baz : 85 II Chuẩn độ acid mạnh baz mạnh ngược lại: 87 III Chuẩn độ acid yếu baz mạnh ngược lại 92 IV Chuẩn độ đa acid baz mạnh: 97 V Chuẩn độ đa baz acid mạnh 100 VI Chuẩn độ hỗn hợp hai acid: 101 VII Chuẩn độ hỗn hợp hai baz: 102 Chương IV PHƯƠNG PHÁP TẠO PHỨC 104 I Các phương pháp chuẩn độ phức chất: 104 II Phương pháp complexon: 105 III Phương trình đường chuẩn độ phương pháp complexon: 107 Chương V PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ KẾT TỦA 111 I Nguyên tắc - Phân loại phương pháp chuẩn độ kết tủa: 111 II Phương pháp đo bạc: 111 Chương VI PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ OXY HÓA - KHỬ 118 I Giới thiệu phương pháp : 118 II Chất thị Oxy hóa -khử : 118 III Phương trình đường chuẩn độ sai số : 120 IV Các phương pháp chuẩn độ Oxy hóa -khử: 123 http://www.ebook.edu.vn ... Nấc 2: NaH2PO4 + NaOH H2O Na2HPO4 * < F < 2: dung dịch gồm H2PO4- HPO 42- pH = pK a2 − lg [H PO [HPO − ] 2? ?? ] pH = pK a2 − lg 2? ??F F −1 Khi F = 1,01 thì: pH1,01 = 7 ,21 - lg (2- 1,01)/(1,01-1) = 5 ,21 ... phenolphtalein tiêu tốn 24 ml dung dịch NaOH Tính nồng độ phân tử dung dịch NaOH Cho phân tử lượng H2C2O4.2H2O = 126 ,066 Giải: a- Số gam H2C2O4.2H2O 3,1517g b- Nồng độ phân tử dung dịch NaOH 0,1667M... NaCl + H2O H3PO4 + NaOH NaH2PO4 + H2O Tại điểm tương đương 1: H2PO4- định pH dung dịch H2PO4- vừa acid cặp H2PO4- / HPO42vừa baz cặp H3PO4 / H2PO4- pKa2 pKa1 pH = ½( pKa2 + pKa1) = ½( 2, 12+ 7 ,21 )