Giáo trình Hóa học phân tích - Lê Thị Mùi
Tóm tắt Giáo trình Hóa học phân tích - Lê Thị Mùi: ...Nồng độ mol: Nồng độ mol của một chất là số mol chất đó tan trong 1l dung dịch. Loại nồng độ này được ký hiệu bằng chữ M hoặc mol/l hoặc mol.l-1 đặt sau chữ số chỉ số mol. Ví dụ: dung dịch NaOH 0,1M tức là dung dịch chứa 0,1mol NaOH hoặc 0,1x40 = 4,0g NaOH trong 1l dung dịch. Nếu a là số ga...+]. Vậy điều kiện [A_] << [HA] tương đương với điều kiện [H+] << CA. Công thức (3.23) thường được áp dụng khi độ điện ly α của axit HA nhỏ hơn 0,05. Vì theo định luật pha loãng Ostvand thì α− α= 1 C K 2 nếu chất điện ly yếu là dung dịch không loãng lắm có thể đơn giản công t...iới hạn pH ≤ 3,1. - Màu vàng khi [Ind-]/[HInd0] ≥ 4,5 ứng với giới hạn pH ≥ 4,4. Khi pH ≤ 3,1 mắt chúng ta thấy metyl da cam không đổi màu mà chỉ vẫn giữ nguyên màu đỏ. Khi pH ≥ 4,4 ta cũng thấy metyl da cam vẫn giữ nguyên màu vàng. Vậy rõ ràng khi thay đổi dần giá trị pH trong phạm vi trên...
n bÞch−a kiÒmL−îngNHNH sè Tû 343 ââ=+ 55,010 10 10 26,074,4 -5 === −− 100 dÇu ban NHL−îng chuÈnch−a NHL−îng- %S 3 3 ×= [ ][ ] [ ] %3555,01 55,0100NHNH NH 34 3 −=+−=×+ −= + Sai số lớn, vậy không dùng phenol phtalein làm chỉ thị để chuẩn độ dung dịch NH3 bằng HCl được. * Dùng chất chỉ thị có pT = 4, việc chuẩn độ đã kết thúc sau điểm tương đương: 100 chuÈn Ó dïngaxit L−îng d−axit L−îng %S ×+= â Axit dư là axit mạnh HCl nên nồng độ axit dư chính là [H+] = 10-4. Do đó: [ ]( ) %2,0100 V.10 V2.10 %S 100 V.10 VV.H %S 0 1 0 4 0 1 c0 =×+= ×++= − − − + 3.7.3. Chuẩn độ axit yếu bằng bazơ yếu hay ngược lại. Định phân 100ml dung dịch CH3COOH bằng dung dịch NH3 cùng nồng độ C = 0,1M. 3.7.3.1. Khảo sát đường định phân. * Trước khi chuẩn độ: Ta có dung dịch axit yếu CH3COOH 0,1M, tính pH theo công thức (2.5): 75,4pK COOHCH3 = 87,2)10lg75,4( 2 1)ClgpK( 2 1pH 1AA =−=−= − * Trong quá trình chuẩn độ: Khi nhỏ dần dung dịch NH3 vào dung dịch CH3COOH sẽ có phản ứng xảy ra: Có pKA1 = 4,75 ; pKA2 = 9,25. Vì CH3COOH và NH3 đều yếu nên luôn luôn tồn tại trong dung dịch 2 cặp axit- bazơ: CH3COOH/CH3COO- và NH4+/NH3 Để đơn giản và tính gần đúng ta áp dụng công thức (2.16) để tính pH của dung CH 3 COOH + NH 3 CH 3COO - + NH+4 Ax1 Baz2 Baz1 Ax2 63 dịch hỗn hợp Ax1: CH3COOH + Baz2: NH3 trong quá trình chuẩn độ: ⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛ ++= A1 B2 A2A1 C ClgpKpK 2 1pH CB2 = 3NHC : Nồng độ NH3 lúc bắt đầu trộn (nồng độ ban đầu). CA2 = COOHCH3C : Nồng độ của CH3COOH lúc bắt đầu trộn (nồng độ ban đầu) - Trước điểm tương đương: 1 C C 1A 2B < Ví dụ khi thêm 99,9ml NH3 ta có: 6,99 100 99,9lg9,254,73 2 1pH 100 99,9 C C ; 100 99,90,1.C A1 B2 B2 ≈⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ ++=→== CA2 = 0,1. - Tại điểm tương đương: ( ) 99,625,973,4 2 1pH1 C C A1 B2 =+=→= - Sau điểm tương đương: 1 C C 1A 2B > Giả sử khi thêm 100,1ml NH3 ta có: 6,99 100 100,1lg25,94,73 2 1pH 100 100,1 C C ; 100 100,10,1.C A1 B2 B2 ≈⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ ++=→== CA2 = 0,1. Vậy rõ ràng ở gần điểm tương đương không có bước nhảy pH. Dựa vào cách tính pH như trên ở các thời điểm định phân ta sẽ vẽ được đường định phân có dạng sau: (hình 3.5) 3.7.3.2. Kết luận: Trong trường hợp này, trên đường định phân không có bước nhảy pH nên không chọn được chất chỉ thị axit - bazơ để xác định điểm tương đương được chính xác, do đó ta không thể chuẩn độ axit yếu bằng bazơ yếu chính xác được. Vậy, muốn định phân chính xác axit hay bazơ theo phương pháp trung hòa khi % 6 7 pH 1 10 10 0 13 axit dư kiềm dư % Hình 3.5. Đường định phân 0,1M dung dịch CH3COOH bằng dung dịch NH4OH 0,1M 64 dùng chất chỉ thị axit - bazơ thì một trong hai chất tác dụng (axit hay bazơ) phải là axit mạnh hay bazơ mạnh. 3.7.4. Chuẩn độ đa axit (hay đa bazơ), hỗn hợp axit (hỗn hợp bazơ). 3.7.4.1. Chuẩn độ đa axit bằng bazơ mạnh. Các đa axít mạnh như H2SO4 có K1 = ∞, K2 = 10-2. Vì vậy, việc chuẩn độ H2SO4 bằng NaOH cũng như chuẩn độ HCl. Còn các đa axít yếu thì khi chuẩn độ sẽ xảy ra theo nhiều nấc. Ví dụ định phân 100 ml H3PO4 0,1M bằng dung dịch NaOH 0,1 M. Trong dung dịch H3PO4 là axit 3 nấc tồn tại theo 3 cân bằng : H3PO4 H+ + H2PO4- ứng với K1 = 7,51.10-3 pK1 = 2,12. H2PO4- H+ + HPO42- ứng với K2 = 6,23.10-8 pK2= 7,21. HPO42- H+ + PO43- ứng với K3 = 2,2.10-13 pK3 = 12,67. Theo 3 phản ứng trên, dung dịch H3PO4 được coi như hỗn hợp 3 axit: H3PO4 + H2PO4- + HPO42- với các nồng độ C1, C2, C3 vì K1 >> K2 >> K3, do đó khi dùng dung dịch NaOH chuẩn độ thì H3PO4 sẽ được trung hòa gần như hoàn toàn lần lượt hết từng nấc: nấc 1: H3PO4 + NaOH NaH2PO4 + H2O ứng với điểm tương đương 1. nấc 2: H2PO4- + NaOH Na2HPO4 + H2O ứng với điểm tương đương 2. nấc 3: HPO42- + NaOH Na3PO4 + H2O ứng với điểm tương đương 3. * Tính pH của dung dịch trong quá trình chuẩn độ: - Trước chuẩn độ: Ta có dung dịch axit: H3PO4 có thể tính theo công thức: ( ) ( ) 1,55lg102,1 2 1lgCpK 2 1pH 1A1 =−=−= − - ở điểm tương đương 1: khi chuẩn độ H3PO4 đến H2PO4-, ta được dung dịch lưỡng tính (muối axit NaH2PO4), có thể tính pH theo: ( ) ( ) 4,67,22,1 2 1pKpK 2 1pH 21 =+=+= - ở điểm tương đương 2: khi chuẩn độ đến HPO42-, ta được dung dịch lưỡng tính (muối axit Na2HPO4), có thể tính pH theo: ( ) ( ) 9,912,67,2 2 1pKpK 2 1pH 32 =+=+= - ở điểm tương đương 3: khi chuẩn độ đến PO43-, ta được dung dịch bazơ (Na3PO4), có thể tính pH theo : ( ) ( ) 12,810lg12,6 2 17lgCpK 2 17pH 1B3 =++=++= − * Cách xác định các điểm tương đương: Xác định các điểm tương đương 1, 2 tức là các điểm tương đương trước điểm tương đương cuối cùng: Trước hết chúng ta phải tính bước nhảy pH ở gần các điểm tương đương 1, 2 theo nguyên tắc sau: - Muốn định phân đạt độ chính xác ±1% khi ∆pK ≥ 3,6 thì sẽ kết thúc định phân trong khoảng pH sau: ∆pK = 4 thì pK2 - 1,8 ≥ pH ≥ pK1 + 1,8. ∆pK ≥ 4 thì pK2 – 2 ≥ pH ≥ pK1 + 2. - Muốn định phân đạt độ chính xác ±0,1% khi ∆pK ≥ 5,6 thì sẽ kết thúc định 65 phân trong khoảng bước nhảy pH sau: ∆pK = 6 thì pK2 - 2,8 ≥ pH ≥ pK1 + 2,8. ∆pK ≥ 6 thì pK2 - 3 ≥ pH ≥ pK1 + 3. Theo nguyên tắc này ta sẽ tính được như sau: - Ở điểm tương đương 1: ta có ∆pK = pK2 – pK1 = 7,2 - 2,1 = 5,1. Vậy muốn đạt độ chính xác ±1% ta có thể kết thúc định phân trong khoảng bước nhảy pH: 7,2 - 2 ≥ pH ≥ 2,1 + 2 tức 5,2 ≥ pH ≥ 4,1 - Ở điểm tương đương 2: Ta có ∆pK = 12,67 - 7,21 = 5,46 bước nhảy pH sẽ là: 12,67 - 2 ≥ pH ≥ 7,21 + 2 tức 10,67 ≥ pH ≥ 9,21 - Ở điểm tương đương 3: vì K3 = 2,2.10-13 < 10-7 nên sẽ không có bước nhảy. Như vậy điểm tương đương I nằm gần khoảng đổi màu của metyl da cam (3,1 ÷ 4,4), nếu dùng metyl da cam thì ta có thể định phân H3PO4 như một đơn axít, tức H3PO4 + OH- H2PO4- + H2O, đương lượng gam của H3PO4 ở đây bằng chính phân tử gam của nó. Với chỉ thị phenolphtalein (chính xác hơn là thimolphtalein) (9,4 ÷ 10,6) có thể định phân H3PO4 như là đa axít hai nấc H3PO4 + 2OH- HPO42- + H2O. Đương lượng gam của H3PO4 bằng một nửa phân tử gam. Không thể định phân trực tiếp H3PO4 đến nấc 3 vì không có bước nhảy pH. Đường định phân có hình dạng như hình vẽ 3.6. Trong thực tế người ta có thể định phân H3PO4 đến nấc thứ 3 bằng cách gián tiếp như sau: Cho CaCl2 tác dụng với H3PO4, một lượng tương đương HCl được giải phóng ra và người ta định phân lượng HCl đó bằng NaOH: 2H3PO4 + 3Ca2+ → Ca3(PO4)2 + 6H+ 6H+ + 6OH- → 6H2O Đương lượng gam của H3PO4 trong trương hợp này bằng 1/3 phân tử gam của nó. 3.7.4.2. Chuẩn độ đa bazơ bằng axit mạnh. Ta xét sự chuẩn độ dung dịch Na2CO3 (hay K2CO3) bằng dung dịch chuẩn HCl, CO32- là một đa bazơ có pKb1 = 10-4,65 ( ) ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛ = 32 2 COH2 OH 1b K K K và pKb2 = 10-7,68 ( ) ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛ = 32 2 COH1 OH 2b K K K . Căn cứ vào 2 giá trị pK ta thấy có thể chuẩn độ CO32- bằng HCl theo 2 nấc: 1 1 2 3 --2 4 - - - 5 9 13 pH Số mol NaOH H3PO4 NaH2PO4 Na2HPO4 Na3PO4 Hình 3.6. Đường định phân 0,1M dung dịch H3PO4 bằng dung dịch NaOH 0,1M 66 * Nấc 1: CO32- + H+ = HCO3- ( ) ( ) 34,835,1062,6 2 1pKpK 2 1pH 2a1a1td =+=+= pH này nằm trong khoảng chuyển màu của phenol phtalein. Vì vậy, có thể dùng nó làm chất chỉ thị để chuẩn độ CO32- bằng HCl theo nấc thứ nhất. * Nấc 2: HCO3- + H+ = CO2 + H2O pHtd2 là pH của dung dịch bão hòa CO2 và khi dư 1 giọt dung dịch axit chuẩn, pH đó khoảng bằng 4 nằm trong khoảng đổi màu của metyl da cam. Vì vậy có thể dùng chất chỉ thị này để chuẩn độ CO32- tới nấc thứ hai. 3.7.4.3. Chuẩn độ hỗn hợp axít (hỗn hợp bazơ). Trong thực tế thường hay phải chuẩn độ hỗn hợp axít, có các trường hợp sau: định phân hỗn hợp axít mạnh và axít yếu, định phân hỗn hợp axít yếu. Giả sử ta phải định phân hỗn hợp axít A1, A2, A3 có nồng độ ban đầu tương ứng CA1, CA2, CA3 và các hằng số axit tương ứng KA1, KA2, KA3 ta xét hai trường hợp thường gặp sau: Trường hợp KA1 ≈ KA2 ≈ KA3. Trong trường hợp này ta chỉ xác định được nồng độ tổng cộng của 3 axit CA1 + CA2 + CA3 và tùy theo giá trị của KA sẽ rơi vào trường hợp định phân axit mạnh hay định phân axit yếu. Trường hợp KA1 >> KA2 >> KA3: trường hợp này giống như định phân axit. Quá trình định phân sẽ xảy ra lần lượt theo 3 phản ứng sau: A1 + NaOH B1 + Na+.H2O ứng với điểm tương đương I A2 + NaOH B2 + Na+.H2O ứng với điểm tương đương II A3 + NaOH B3 + Na+.H2O ứng với điểm tương đương III Chú ý: Chuẩn độ dung dịch hỗn hợp bazơ cũng tương tự như chuẩn độ dung dịch hỗn hợp axit. 3.7.5. Một số thí dụ về phương pháp chuẩn độ axit - bazơ. 3.7.5.1. Pha chế dung dịch chuẩn HCl, NaOH. NaOH và HCl đều không phải là chất gốc nên: * Để pha dung dịch NaOH nồng độ khoảng 0,1M ta cân trên cân kỹ thuật khoảng 4,1g NaOH loại tinh khiết phân tích và pha thành 1 lít dung dịch bằng nước cất mới đun sôi để nguội. Dung dịch mới pha đựng trong bình polyetylen. Để xác định chính xác nồng độ dung dịch NaOH đó trước khi dùng ta cần chuẩn độ bằng dung dịch chuẩn axit oxalic 0,05M với chất chỉ thị là phenolphtalein. Axit oxalic là chất gốc có công thức là H2C2O4.2H2O (M=126,066). Dùng cân phân tích cân 6,3033 (g) tinh thể H2C2O4.2H2O (tkpt), chuyển vào bình định mức sạch 1 lít, hòa tan bằng nước rồi định mức tới vạch mức. Dung dịch đựng trong bình polyetylen hoặc bình thủy tinh nút nhám. Dùng pipet lấy 25 ml dung dịch H2C2O4 0,05M vừa pha cho vào bình nón dung tích 250 ml đã rửa sạch và tráng 3 lần bằng nước cất. Thêm vào đó 2 giọt chất chỉ thị phenol phtalein. Từ buret dung tích 50ml (hay 25ml) đựng dung dịch NaOH cần xác định nồng độ, nhỏ từ từ dung dịch NaOH vào bình nón, vừa nhỏ vừa lắc đều cho tới khi dung dịch chuyển sang màu hồng nhạt bền trong vài giây. Tiến hành chuẩn độ 3 lần lấy kết quả trung bình. Giả sử thể tích trung bình NaOH của 3 lần thí nghiệm là VNaOH nồng độ chính xác của dung dịch NaOH sẽ là: 67 ( )l/mol2 V 05,0.25C NaOH NaOH ×= * Để pha dung dịch HCl có nồng độ khoảng 0,1M, ta lấy khoảng 8,3 -8,5 ml dung dịch HCl đặc (có nồng độ khoảng 35 - 38%, D = 1,174 - 1,185 g/cm3) cho vào bình đã rửa sạch, thêm nước thành 1 lít, lắc đều. Đựng dung dịch trong bình polyety- len hay bằng bình thủy tinh có nút mài nhám. Để xác định chính xác nồng độ dung dịch vừa pha, ta cho nó vào burét, lấy 25 ml dung dịch chuẩn NaOH vào bình nón đã rửa, tráng sạch. Thêm 1 - 2 giọt chất chỉ thị phenolphtalein. Chuẩn độ dung dịch bằng dung dịch HCl từ buret đến khi dung dịch chuyển từ màu đỏ sang không màu. Làm thí nghiệm ba lần rồi lấy kết quả trung bình và tính nồng độ dung dịch HCl. )l/mol( 25 V.C C NaOHNaOHHCl = 3.7.5.2. Xác định nồng độ dung dịch CH3COOH và dung dịch NH3. * Chuẩn độ dung dịch CH3COOH bằng dung dịch chuẩn NaOH. Cách tiến hành: Lấy dung dịch chuẩn NaOH vào buret sạch. Dùng pipet lấy 25ml dung dịch CH3COOH cho vào bình nón sạch, thêm vào đó 2 giọt phenolphtal- ein. Tiến hành chuẩn độ bằng dung dịch NaOH đến khi dung dịch chuyển từ không màu sang màu hồng bền trong vài giây. Làm 3 lần thí nghiệm và lấy kết quả trung bình rồi tính kết quả. Vì nồng độ dung dịch CH3COOH chưa biết nên trước khi chuẩn độ chính xác ta nên làm thí nghiệm thăm dò, nếu nồng độ dung dịch CH3COOH đặc quá hoặc loãng quá thì phải pha loãng hoặc lấy tăng thể tích lên để thể tích dung dịch chuẩn tiêu tốn hết ít nhất trên 20 ml. * Chuẩn độ dung dịch NH3 bằng dung dịch chuẩn HCl. Cách tiến hành thí nghiệm tương tự như chuẩn độ CH3COOH bằng NaOH. Chỉ khác là lấy 25 ml dung dịch NH3 cần chuẩn độ cho vào bình nón, chất chỉ thị dùng là metyl da cam, còn buret đựng dung dịch chuẩn HCl. Việc chuẩn độ kết thúc khi dung dịch chuyển từ màu vàng sang màu đỏ. Cũng tiến hành chuẩn độ 3 lần lấy kết quả trung bình rồi tính kết quả. 3.7.5.3. Xác định nồng độ dung dịch H3PO4 bằng dung dịch NaOH. Giả sử ta cần xác định nồng độ của H3PO4 đặc. Cách tiến hành: Dùng cốc cân sạch khô, cân trước khối lượng. Dùng pipet lấy vào cốc cân độ 5ml H3PO4 đặc cần xác định nồng độ. Cân trên cân phân tích. Giả sử khối lượng của 5 ml axit là 8,3000 (g). Chuyển toàn bộ lượng axit vừa cân vào bình định mức 100 ml đã rửa sạch, tráng toàn bộ lượng axit trong cốc cân vào bình định mức, thêm nước cất tới vạch định mức, đậy nút lắc kỹ. Dùng pipet sạch và tráng nhiều lần bằng dung dịch H3PO4 vừa pha, lấy 25 ml dung dịch H3PO4 vừa pha cho vào bình nón dung tích 250 ml đã rửa sạch. Thêm vào đó 2 giọt phenol phtalein. Chuẩn độ bằng dung dịch NaOH 1M đến khi dung dịch chuyển từ không màu sang màu hồng bền trong vài giây. Tiến hành chuẩn độ 3 lần để lấy kết quả trung bình. Giả sử VNaOH = 41,0 ml. Hàm lượng % theo khối lượng của H3PO4 là: 68 %82,96 2300,8251000 10098100141POH% 43 =××× ××××= Vì dùng chỉ thị phenol phtalein nên chuẩn độ tới nấc thứ hai, do đó đlg 43POH = 98/2. 3.7.5.4. Xác định Na2CO3 trong xút kỹ thuật. Xút kỹ thuật luôn luôn chứa một lượng Na2CO3 do NaOH hấp thụ khí CO2 trong không khí. Cách tiến hành: Cân a (g) xút kỹ thuật, hòa tan trong nước cất đun sôi để nguội cho vào bình định mức 100ml. Dùng pipet (thí dụ 25 ml) lấy một thể tích chính xác dung dịch này cho vào bình nón sạch, dung tích 250 ml. Thêm vào đó 1 - 2 giọt phe- nolphtalein, dung dịch sẽ có màu đỏ. Chuẩn độ bằng dung dịch chuẩn HCl đã biết chính xác nồng độ đến khi dung dịch vừa mất màu hồng. Khi đó xảy ra 2 phản ứng. NaOH + HCl = NaCl + H2O Na2CO3 + HCl = NaHCO3 + NaCl (vì pH của dung dịch lúc đó là pH của dung dịch NaHCO3, ( )21 pKpK2 1 pH += nằm trong khoảng đổi màu của phenolphtalein). Đọc và ghi thể tích dung dịch HCl đã tiêu tốn, giả sử hết V1 ml dung dịch HCl. Thêm tiếp vào bình nón 2 -3 giọt metyl da cam, dung dịch có màu vàng. Tiếp tục chuẩn độ đến khi dung dịch chuyển từ màu vàng sang màu đỏ da cam. Ngừng chuẩn độ và ghi thể tích V2 trên buret. Làm thí nghiệm 3 lần và lấy kết quả trung bình (thể tích V2 tính từ vạch 0 của buret). Như vậy, V2 -V1 là thể tích dung dịch HCl cần dùng để chuẩn độ NaHCO3. Vì V1 là thể tích dung dịch chuẩn HCl dùng để chuẩn độ NaOH và nấc 1 của Na2CO3 thành NaHCO3 nên V1 - (V2 - V1) = 2V1 - V2 là thể tích dung dịch HCl cần dùng để chuẩn độ NaOH. Hàm lượng % của NaOH và Na2CO3 có a (g) xút kỹ thuật là: ( ) ( ) a 100MC. 1000 VV CONa% a 100 1 40.C. 1000 VV2 NaOH% 32CONaHCl 12 32 HCl 21 ××−= ×−= 3.7.5.5. Xác định magiê (Mg2+) hoặc phôtphát (PO43-) Trong môi trường NH3 + NH4Cl, ion Mg2+ kết tủa với ion HPO42-. Mg2+ + NH4+ + HPO42- = MgNH4PO4↓ + H+ Lọc và rửa sạch kết tủa, hòa tan kết tủa bằng một lượng dư chính xác dung dịch chuẩn HCl, sau đó chuẩn độ lượng HCl dư bằng dung dịch chuẩn NaOH với chỉ thị metyl da cam. MgNH4PO4 + 2H+ = Mg2+ + NH4+ + H2PO4- H+(dư) + OH- = H2O Theo các phản ứng trên 2 M §vµ 2 M § -3 4 2 POMg ==+ ( ) a 100 2 M 1000 C.VCV Mg% MgNaOHNaOHHCl.HCl ××−= 69 ( ) a 100 2 M 1000 C.VC.V PO% 4PONaOHNaOHHClHCl4 ××−= Cách tiến hành: Dung dịch chứa Mg2+ cho vào cốc 200ml, thêm 4 - 6 giọt dung dịch HCl 1M, 10 ml dung dịch Na2HPO4 10% (nếu xác định PO43- thì thêm lượng dư dung dịch MgCl2 5%), 2 - 3 giọt metyl da cam, pha loãng bằng H2O đến khoảng 80 ml, nếu dung dịch bị đục thì thêm vài giọt HCl đến tan, sau đó thêm tiếp 5 ml HCl nữa. Đun nóng dung dịch NH3 5% vừa thêm vừa khuấy, tới khi dung dịch chuyển sang màu vàng. Thêm tiếp 3ml NH3 nữa. Để yên cốc 2 - 3 giờ. Lọc kết tủa bằng giấy lọc băng xanh. Rửa kết tủa bằng nước tới khi nước rửa chảy ra không có ion Cl- (thử bằng dung dịch AgNO3). Sau đó rửa kết tủa 3 lần bằng dung dịch rượu etylic 50. Chuyển toàn bộ kết tủa và giấy lọc vào cốc sạch. Thêm vào đó một lượng dư chính xác dung dịch chuẩn HCl. Khuấy cho kết tủa tan hết. Chuẩn độ lượng HCl bằng dung dịch chuẩn NaOH dùng chất chỉ thị metyl da cam. Chú ý chung: 1. Tất cả các trường hợp định phân đã nghiên cứu ở trên đều khảo sát ở nhiệt độ trong phòng thí nghiệm thường khoảng từ (20 ÷ 25)0C. Nếu ta khảo sát ở nhiệt độ khác thì các giá trị pH tính được trong quá trình định phân có khác đi một ít. Tuy nhiên sự sai khác có thực tế không dáng kể, nếu khi tiến hành định phân ở nhiệt độ không khác với nhiệt độ 220C nhiều lắm. 2. Các trường hợp định phân axit - bazơ vừa nghiên cứu đều tiến hành trong dung môi nước, ngoài ra người ta còn thường định phân axit - bazơ trong dung môi khác không phải là nước. Trong nhiều trường hợp định phân axit - bazơ trong dung môi không nước tỏ ra ưu việt hơn là định phân axit - bazơ trong dung môi nước vì rằng trong một số trường hợp axit hay bazơ trong nước là dung dịch axit hay bazơ quá yếu không thể định phân chính xác được, trái lại nếu chọn dung môi không nước thích hợp thì axit hay bazơ đó trở nên mạnh đủ điều kiện để định phân chính xác được. Bởi vậy ngày nay phương pháp định phân axit - bazơ trong dung môi không phải là nước ngày càng được áp dụng rộng rãi. BÀI TẬP 1. Các chất và ion sau đây, chất nào là axít, bazơ hoặc lưỡng tính: HClO4, NH3, CO32-, HCO3-, H2CO3, S2-, NH4+, CH3COO-. 2. Hỏi phải thêm vào dung dịch có pH = 0 thuốc thử nào sau đây để có môi trường axít yếu: NH3, NaOH, CH3COONa, HCl, CH3COOH, NH4Cl. 3. Tính pH của các dung dịch sau: a. 0,1M HCl và 0,1M CH3COOH. b. Dung dịch 5% HCl và 5% CH3COOH; ddd = 1,1 g/ml. c. Dung dịch chứa 7 g/l HCl và 7g/l CH3COOH. 4. Tính pH của dung dịch thu được khi thêm 0,102g CH3COONa vào 100ml dung dịch 0,0375M CH3COOH. Biết .75,4pK COOHCH3 = 5. Tính pH của dung dịch thu được khi trộn lẫn: 70 a. 50ml 0,1M KH2PO4 và 25ml 0,2M K2HPO4. Biết H3PO4 có pK1 = 2,16; pK2 = 7,13; pK3 = 12,3. b. 30ml 0,1M Na2CO3 và 15ml 0,1M NaHCO3. Biết H2CO3 có pK1 = 6,32; pK2 = 10,32. 6. Phải thêm vào 100ml 0,2M HCOOH bao nhiêu gam natri foocmat rắn HCOONa để có dung dịch đệm với pH = 4,3. Biết pKHCOOH = 3,77. 7. Cần bao nhiêu gam CH3COONa hòa tan trong 50ml dung dịch CH3COOH 0,04M để được pH = 5,43. 8. Tính pH của dung dịch chứa NH4Cl 0,01M và NH3 0,1M. Biết 5NH 10.75,1K 3 −= . 9. Nồng độ M và N của dung dịch H2SO4 là bao nhiêu nếu dung dịch H2SO4 có 005122,0T 42SOH = ? 10. Nồng độ N của dung dịch Ba(OH)2 là bao nhiêu nếu dung dịch có 0121,0T COOHCH/)OH(Ba 32 = ? 11. G a. Hãy tính 3NH/HCl T của dung dịch HCl 0,1125N ? b. Hãy tính nồng độ M, THCl, THCl/CaO của dung dịch HCl 0,1122N? 12. Cần bao nhiêu ml dung dịch HCl bốc khói (axít đặc) có tỷ trọng 1,19 để chuẩn bị 1.500ml dung dịch HCl 0,2N. Biết rằng dung dịch HCl có tỷ trọng bằng 1,19 thì tương đương với 38,32% (phần trăm theo trọng lượng). 13. Hỏi phải pha loãng 1 lít dung dịch HCl 0,2N đến thể tích là bao nhiêu để thu được dung dịch có độ chuẩn theo chất xác định CaO là 0,005? 14. Tính THCl/CaO của dung dịch HCl nếu như định phân 0,104g Na2CO3 với chỉ thị metyl da cam (pT = 4) thì tốn mất 25,14ml dung dịch HCl đó. 15. Khi định phân 20ml dung dịch HCl có độ chuẩn T = 0,003512 thì tốn mất 21,12ml dung dịch NaOH. Hãy tính TNaOH/HCl, TNaOH, 42SOH/NaOH T của dung dịch NaOH trên. 16. Để trung hòa 0,5g hỗn hợp Na2CO3 và K2CO3 tới CO2 cần 39,5ml dung dịch HCl 0,2N. Xác định % Na2CO3 trong hỗn hợp. Biết rằng trong hỗn hợp đó không chứa các chất khác nữa. 17. Trung hòa 0,2g axít hữu cơ ở thể rắn cần 31,7ml dung dịch KOH 0,1N. Tính đương lượng gam của axít đó và xác định đó là chất gì? TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Hoàng Minh Châu, Từ Văn Mặc, Từ Vọng Nghi. Cơ sở hóa học phân tích, NXB KH & KT, 2002. 2. Nguyễn Tinh Dung phần I, II, III. Hóa học phân tích. NXB Giáo dục, 2000. 3. Trần Tứ Hiếu, Hóa học phân tích, NXB ĐHQG Hà Nội, 2002. 4. Trần Tứ Hiếu, Từ Vọng Nghi, Hoàng Thọ Tín. Bài tập Hóa học phân tích, NXB ĐH&TH Chuyên nghiệp, 1984. 5. H.A. Laitinen, Phân tích hóa học. Tập 1 và 2, Nguyễn Tinh Dung và Nguyễn Huyến dịch. NXB KH & KT, 1976.
File đính kèm:
- giao_trinh_hoa_hoc_phan_tich_le_thi_mui.pdf