Giáo trình hóa phân tích phần 2 ts hồ thị yêu ly

Chương V PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH KHỐI LƯỢNG MỤC TIÊU - Trình bày nội dung, phân loại động tác phương pháp phân tích trọng lượng - Đánh giá ưu nhược điểm phương pháp - Tính tốn được kết sau phân tích khối lượng 5.1 NỘI DUNG CỦA PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH KHỐI LƯỢNG Phân tích khối lượng (hay cịn gọi phương pháp khối lượng, phương pháp trọng lượng) phương pháp quan trọng phân tích định lượng Nó đóng vai trị to lớn việc thiết lập định luật thành phần không đổi, tỷ lệ bội số, định luật tuần hoàn,… Phân tích khối lượng ứng dụng để xác định thành phần hóa học đối tượng tự nhiên kỹ thuật, loại đất đá, nham thạch, quặng, khoáng vật, kim loại, hợp kim, silicat chất vơ cơ, hữu khác Phân tích khối lượng phương pháp dựa đo xác khối lượng chất cần xác định, thành phần tách dạng tinh khiết hóa học, dạng hợp chất thích hợp (có thành phần khơng đổi, biết xác) Ưu điểm phương pháp có độ xác cao (có khả đạt tới 0,01%, chí cao nữa), nhiên nhược điểm phương pháp thao tác phức tạp, nhiều thời gian, điều làm cho phương pháp bị hạn chế đưa vào sử dụng thực tế Có thể thấy rõ điều qua ví dụ Ví dụ 5.1 Cách xác định lượng chất rắn tan nước uống Giải Xác định lượng chất rắn tan nước uống tiêu chuẩn quan trọng để đánh giá chất lượng nước uống Lấy xác 50 ml nước cần xác định lượng chất rắn hòa tan cho vào 170 cốc có khối lượng xác, bốc nước khơ, sau cân lại cốc Hiệu số khối lượng cốc sau bốc nước cốc ban đầu cho ta biết lượng chất rắn hịa tan thể tích nước lấy 5.2 PHÂN LOẠI - NGUYÊN TẮC CỦA PHƯƠNG PHÁP Phân tích khối lượng phương pháp định lượng cấu tử X dựa phép đo khối lượng Cơ sở phương pháp dựa vào hai định luật: định luật thành phần không đổi quy tắc đương lượng Có thể chia tất phương pháp phân tích khối lượng thành ba nhóm lớn: phương pháp tách, phương pháp chưng cất phương pháp kết tủa 5.2.1 Phương pháp tách Nguyên tắc phương pháp cấu tử cần xác định tách từ chất phân tích dạng tự cân cân phân tích Ví dụ: Khi hịa tan lượng cân xác hợp kim (có chứa vàng) nước cường thuỷ, người ta thu dung dịch có chứa ion kim loại Thêm hydrogen peroxide (H2O2) vào dung dịch thu được, H2O2 khử ion vàng đến vàng kim loại, ion cịn lại khơng bị ảnh hưởng Tất vàng tách khỏi dung dịch, sau lọc, rửa đem sấy nung để đuổi tạp chất dễ bay hơi, để nguội đem cân xác cân phân tích cuối tính tốn hàm lượng vàng chứa mẫu Cũng định lượng kim loại phương pháp điện phân 5.2.2 Phương pháp chưng cất Nguyên tắc phương pháp người ta chưng cất cách định lượng cấu tử cần xác định dạng hợp chất bay Phần cần xác định tách cách đốt nóng chất phân tích tạo sản phẩm bay Phương pháp tiến hành trực tiếp gián tiếp: Phương pháp trực tiếp: chất bay cần xác định hấp thụ vào chất hấp thụ thích hợp, dựa vào tăng khối lượng chất hấp thụ người ta tính khối lượng chất cần xác định Ví dụ: Xác định lượng CO2 đá vôi, cách phân huỷ đá vôi với acid CaCO3 + 2H+  Ca2+ + CO2 + H2O 171 Mẫu phân huỷ thiết bị đặc biệt, kín để khơng cho khí CO2 ngồi Dẫn tồn CO2 sục vào bình đựng hỗn hợp rắn vơi xút (CaO + NaOH) Bằng cách tính độ tăng khối lượng bình đựng (CaO + NaOH) ta tính lượng CO2 Phương pháp gián tiếp: Phương pháp xác định khối lượng cặn lại sau cho bay hơi, từ suy khối lượng chất bay Phương pháp thường dùng để xác định độ ẩm, xác định lượng nước kết tinh,… Ví dụ: Tính số phân tử H2O kết tinh BaCl2.nH2O cách sấy khô 𝑡0C BaCl2.nH2O → BaCl2 + nH2O Sấy đến khối lượng không đổi ta tính thành phần H2O BaCl2.nH2O 5.2.3 Phương pháp kết tủa Nguyên tắc phương pháp tiến hành kết tủa cấu tử cần xác định phản ứng hóa học dạng hợp chất tan có thành phần xác định nghiêm ngặt Để xác định khối lượng cấu tử M có đối tượng phân tích X, người ta tách M khỏi cấu tử khác dạng hợp chất tan thuốc thử R thích hợp, tiến hành lọc, rửa, sấy nung kết tủa đến khối lượng không đổi, đem cân cân phân tích tiến hành tính tốn Ví dụ 5.2 Để xác định hàm lượng Ba có mẫu phân tích người ta xử lý sau: Hịa tan Mẫu (chứa Ba) → H2 SO4 lỗng,dư Ba2+ → t0 𝐶â𝑛 (tinh khiết) → BaSO4 khan → Lọc,rửa BaSO4↓ → BaSO4.nH2O xác định hàm lượng Ba Ví dụ 5.3 Xác định hàm lượng Fe mẫu thép: 𝐻𝑁𝑂3 Mẫu thép (có chứa Fe) → 𝑡0 𝐷𝐷 𝑁𝐻3 𝑑ư Fe3+ → Fe(OH)3↓ lọc, rửa Fe(OH)3 → Fe2O3 cân xác định hàm lượng 172 Phương pháp phân tích kết tủa đóng vai trị quan trọng có ứng dụng rộng rãi phương pháp khối lượng 5.3 CÁC THAO TÁC CƠ BẢN ĐỂ TIẾN HÀNH PHÂN TÍCH THEO PHƯƠNG PHÁP KẾT TỦA Các giai đoạn q trình phân tích kết tủa bao gồm: - Cân mẫu chuyển mẫu vào dung dịch - Làm kết tủa cấu tử cần xác định dạng hợp chất khó tan (dạng kết tủa) - Lọc rửa kết tủa - Sấy, nung (nếu cần thiết) để chuyển dạng kết tủa thành dạng cân - Cân sản phẩm khơ - Tính kết phân tích Trong giai đoạn nêu giai đoạn làm kết tủa đóng vai trị quan trọng Việc chọn thuốc thử có ý nghĩa to lớn độ xác phương pháp phân tích định đến thao tác xử lý kết tủa sau Việc chọn thuốc thử phải dựa vào yêu cầu dạng kết tủa dạng cân Quá trình xác định chất theo phương pháp kết tủa chia thành giai đoạn sau 5.3.1 Hòa tan mẫu phân tích Nếu mẫu phân tích dạng dung dịch khơng cần giai đoạn Nếu mẫu dạng rắn cần hịa tan mẫu phân tích (thường gọi giai đoạn phá mẫu) để chuyển mẫu vào dung dịch, giai đoạn quan trọng, có hịa tan tất chất rắn cần phân tích có mẫu chọn thuốc thử thích hợp để kết tủa hồn tồn cấu tử cần xác định Khi hòa tan chất cần lưu ý tới nhiều yếu tố: chất chất cần hịa tan, nhiệt độ hịa tan mơi trường… Có chất dễ tan nước, có chất tan dung dịch acid, dung dịch kiềm hay tan tạo phức dùng phản ứng oxy hóa khử để hịa tan mẫu, đơi phải cần chuyển sang dạng dễ hịa tan (ví dụ: BaSO4 khó tan, cho tác dụng với dung dịch Na2CO3 bão hòa chuyển thành BaCO3 dễ tan hơn) Cần lưu ý hịa tan khơng đưa vào dung dịch chất làm ảnh hưởng đến phản ứng kết tủa sau 173 5.3.2 Kết tủa Là khâu định đến kết phép phân tích Để có kết xác cần phải nghiên cứu để chọn điều kiện tối ưu nhằm mục đích ngăn ngừa đến mức thấp tượng tạo dung dịch keo, nhiễm bẩn,… làm ảnh hưởng đến kết phân tích Để xác định hàm lượng cấu tử cần phải có kết tủa chứa thành phần chất nghiên cứu đồng thời phải có dạng cân xác sau nung kết tủa Tuy nhiên dạng kết tủa dạng cân có thành phần hóa học giống nhau, khác có mặt H2O (ví dụ BaSO4, AgCl), có thành phần khác nhau, ví dụ xác định hàm lượng Fe3+ Al3+ người ta cho muối chúng tác dụng với dung dịch NH4OH Dạng kết tủa Fe(OH)3 Al(OH)3 dạng cân Fe2O3 Al2O3, điều cấu tử cần xác định tồn dạng Sau số yêu cầu dạng kết tủa dạng cân mà người phân tích cần phải nắm vững 5.3.2.1 Yêu cầu dạng kết tủa Dạng kết tủa dạng hợp chất tạo thành cho thuốc thử làm kết tủa phản ứng với cấu tử cần xác định Các hợp chất dùng làm dạng kết tủa phải thỏa mãn yêu cầu sau: - Kết tủa phải thực tế không tan hay nói xác kết tủa phải có độ tan bé nhất, thích ứng với u cầu phép phân tích Thực tế cho thấy rằng, kết tủa loại AB BaSO4, AgCl,… tích số tan phải bé 10-8 sử dụng Thỏa mãn điều kiện làm cho việc tách ion hay chất cần xác định hoàn tồn - Kết tủa phải có độ tinh khiết cao chứa tạp chất đuổi dễ dàng sấy nung - Kết tủa tạo thành phải dễ xử lý tức kết tủa có cấu tạo hạt cho dễ lọc, dễ rửa Một số kết tủa hạt nhỏ CaC2O4, BaSO4,… không thuận tiện sử dụng phương pháp kết tủa Kết tủa vơ định hình đặc biệt loại đơng tụ Al(OH)3 có bề mặt tiếp xúc lớn nên tượng cộng kết lớn, khó rửa lọc chậm Trong số trường hợp, người ta tạo điều kiện thích hợp để thu kết tủa tinh thể hạt lớn - Chọn điều kiện tối ưu để tránh tượng gây cản trở q trình phân tích - Kết tủa phải dễ dàng chuyển thành dạng cân sấy, nung 174 Thuận lợi chọn kết tủa trạng thái tinh thể to hạt bị hấp phụ chất bẩn, dễ lọc, dễ rửa 5.3.2.2 Yêu cầu dạng cân Dạng cân hợp chất mà ta đo trực tiếp khối lượng để tính kết phân tích Trong nhiều trường hợp dạng kết tủa dạng cân một, ví dụ BaSO4, AgCl,… Trong nhiều trường hợp dạng kết tủa có thành phần khơng xác định nên khơng thể vào để tính kết phân tích Vì vậy, sau làm kết tủa phải xử lý hóa học xử lý nhiệt để chuyển thành dạng cân có thành phần xác định cân Dạng cân phải thỏa mãn yêu cầu sau: - Có thành phần hóa học ứng với cơng thức hóa học định trước, khơng, kết tủa sai Trong thực tế, có nhiều kết tủa chuyển sang dạng cân không ứng với cơng thức hóa học định trước Ví dụ: Khi nung Fe(OH)3 + Khi nung nhiệt độ 900-10000C, kết tủa chuyển thành dạng cân có cơng thức Fe2O3, lượng sắt chiếm 70% 2Fe(OH)3  Fe2O3 + 3H2O + Khi nung nhiệt độ to > 10000C, phần kết tủa chuyển thành Fe3O4, lượng sắt chiếm 72% - Phải bền phương diện hóa học nghĩa khơng bị thay đổi q trình thao tác (khơng bị phân hủy, khơng hút ẩm, khơng bị oxy hóa khơng khí, khơng bị bay hơi…) Ví dụ kết tủa CaO dễ dàng hấp thụ H2O CO2 không khí, thường người ta chuyển sang dạng CaSO4 - Tỷ lệ nguyên tố cần tìm dạng cân thấp tốt Điều nhằm mục đích giảm đến mức thấp ảnh hưởng sai số thực nghiệm đến kết cuối Ví dụ 5.4 Khi định lượng crom dạng Cr2O3 BaCrO4 sai số mg chất rắn phân tích tương ứng với Cr bao nhiêu? Giải Khi định lượng crom dạng Cr2O3 sai số mg Cr2O3 phân tích tương ứng với lượng Cr là: 2Cr × 52 ×1= = 0,7 mg Cr2 O3 152 175 Khi định lượng crom dạng BaCrO4 sai số mg BaCrO4 tương ứng với lượng Cr là: Cr 52 ×1= = 0,2 mg BaCrO4 253,3 5.3.2.3 Các yêu cầu thuốc thử để tạo kết tủa Thuốc thử để tạo kết tủa dùng phân tích khối lượng thuốc thử hữu hay vô Thuốc thử để tạo kết tủa chọn cho kết tủa tạo thành có độ tan bé phải có độ chọn lọc cao tốt, nghĩa không làm kết tủa đồng thời với ion khác có dung dịch phân tích Vì tránh tượng chất khác kết tủa theo kết tủa Ví dụ, xác định ion Al3+ NH4OH cân dạng Al2O3, có mặt Fe3+ tạo Fe2O3 Do trường hợp người ta dùng Na2S2O3 2Al3+ + 3S2O32- +3H2O  2Al(OH)3 + 3S + 3SO2 Lọc rửa kết tủa (bao gồm Al(OH)3 S) nung lưu huỳnh chảy rửa hết cịn Al2O3 Ion Fe3+ trường hợp không kết tủa mà bị khử tới Fe2+ Lượng thuốc kết tủa đóng vai trị quan trọng phương pháp khối lượng Thực tế cho thấy rằng, không tồn kết tủa mà lại hồn tồn khơng tan nước Do vậy, tích số tan ln ln lớn khơng Từ đó, ta thấy khơng thể kết tủa hồn tồn chất tan từ dung dịch Trong phân tích định tính, người ta thấy q trình kết tủa coi hồn tồn hàm lượng ion cần xác định lại dung dịch đến mức mà khơng thể dùng phản ứng để nhận Tương tự vậy, phương pháp phân tích khối lượng kết tủa, trình kết tủa coi hồn tồn hàm lượng cấu tử cần xác định lại dung dịch khơng vượt q giới hạn độ xác phép cân (0,0002g) Thơng thường, kết tủa có độ tan bé, lượng thuốc kết tủa tương đương với lượng tính theo phương trình phản ứng đủ để thu kết tủa hồn tồn Khi kết tủa có độ tan khơng đủ nhỏ, chất phân tích dung dịch lỗng, để đảm bảo kết tủa hồn toàn, cần tăng lượng thuốc kết tủa để làm giảm độ tan kết tủa, nhiên, có nhiều trường hợp, việc tăng lượng thuốc kết tủa không làm giảm tính tan mà trái lại làm tăng tính tan hiệu ứng muối, tạo phức, muối acid tan, kết tủa lưỡng tính,… Thường người ta dùng lượng thuốc thử dư gấp 1,5 lần lượng cần thiết tính theo phương trình phản ứng 176 Khi làm kết tủa kết tủa tinh thể nên tiến hành làm kết tủa chậm từ dung dịch loãng thuốc thử lỗng Nếu kết tủa vơ định hình kết tủa ưa nước, tốt làm kết tủa từ dung dịch đặc, nóng thuốc thử có nồng độ cao làm kết tủa nhanh, nhằm mục đích làm giảm bề mặt chung giảm thể tích kết tủa Sau kết tủa xong, để dễ lọc giảm nhiễm bẩn hấp phụ, ta pha lỗng dung dịch gấp đơi nước cất, nóng Lúc cân hấp phụ bị phá phần ion bị hấp phụ lại rời bề mặt kết tủa để vào dung dịch Kết tủa thu hạt, bị nhiễm bẩn 5.3.2.4 Yêu cầu lượng mẫu phân tích Lượng cân mẫu lấy để phân tích phải khơng nhỏ lớn Lượng cân mẫu lớn thu nhiều chất kết tủa làm nhiều thời gian để lọc, rửa gây khó khăn làm việc với dụng cụ phân tích thông thường (phễu lọc, chén nung, cốc,…) Trái lại, lượng cân mẫu nhỏ dung dịch sau phá mẫu lỗng khó tách hồn tồn chất cần phân tích, kết phân tích khó xác Thơng thường, phân tích hợp chất xác định, cần phân tích hàm lượng cấu tử nên lấy lượng cân từ 0,2 g (đối với hợp kim nhẹ) đến 1g (đối với quặng, silicat,…) Khi phân tích lượng vết tùy theo mẫu mà lấy lượng cân lớn từ 10 – 100 g 5.3.3 Lọc kết tủa Thường lọc kết tủa qua giấy lọc qua phễu xốp Giấy lọc: Giấy lọc loại giấy đặc biệt có độ mịn thích hợp Thường dùng giấy lọc không tàn (không tro) giấy lọc làm hết phần lớn chất vô cách rửa với HCl HF Khi cháy chúng để lại lượng tro không đáng kể (0,00003 - 0,00008 g), lượng ghi vỏ bọc giấy lọc không tàn Khối lượng không ảnh hưởng tới kết phân tích độ xác cân 0,0001 g Giấy lọc khơng tàn có nhiều loại dày, mỏng khác nhau, ứng với kích thước phần tử kết tủa cần lọc, đánh dấu màu sắc hộp đựng Giấy lọc băng xanh: loại giấy lọc mịn, độ xốp nhỏ nhất, chảy chậm, thường sử dụng để lọc kết tủa tinh thể nhỏ BaSO4, PbSO4 CaC2O4 Giấy lọc băng trắng băng vàng: loại giấy lọc có mịn vừa phải, tốc độ chảy trung bình, dùng lọc kết tủa hydroxyde kim loại Giấy lọc băng đỏ đen: có độ xốp lớn nhất, chảy nhanh, dùng lọc kết tủa keo kết tủa vơ định hình 177 Phễu lọc xốp (phễu xốp): Lớp xốp mịn thay cho giấy lọc gắn vào đáy phễu Phễu xốp đánh số 1, 2, 3,…, số tăng, phễu mịn Hình 5.1 mơ tả q trình lọc rửa tủa tiến hành phân tích khối lượng Hình 5.1: Q trình lọc rửa tủa tiến hành phân tích khối lượng 5.3.4 Rửa kết tủa Mục đích rửa kết tủa dùng dung dịch rửa để làm kết tủa, đuổi hết chất bẩn, đồng thời ngăn chặn tượng pepty hóa, tạo thành dung dịch keo Tùy theo mục đích, ta lựa chọn dung dịch rửa thích hợp: Thành phần nước rửa có trường hợp: - Rửa dung dịch thuốc kết tủa: Chỉ có trường hợp độ hịa tan kết tủa bé, bỏ qua biện pháp Khi rửa kết tủa cần cho thêm vào nước rửa ion chất kết tủa (ví dụ dùng dung dịch loãng thuốc kết tủa để rửa) Vì tích số tan kết tủa số nhiệt độ không đổi, nên tăng nồng độ ion dung dịch độ hịa tan kết tủa giảm xuống (độ tan bé đến mức bỏ qua được) Thường chất thêm vào nước rửa kết tủa chất dễ bay hơi, để nung ta đuổi hết khỏi kết tủa - Rửa dung dịch chất điện giải: rửa kết tủa dung dịch chất điện giải để ngăn ngừa tượng hóa keo, khơng nên rửa kết tủa nước cất, mà nên dùng dung dịch lỗng chất điện giải Lúc ion bị hấp phụ trước rửa kết tủa lại hấp phụ ion chất điện giải dùng để rửa: có hấp 178 phụ thay thế, chất điện giải phải chất dễ bay (acid dễ bay hay muối amonium) - Rửa chất ngăn kết tủa khỏi bị thủy phân: Ví dụ, kết tủa MgNH4PO4 chất có sản phẩm thủy phân NH4OH: MgNH4PO4 + H2O ⇌ MgHPO4 + NH4OH nên rửa dung dịch amoniac loãng - Rửa nước: Trong trường hợp kết tủa không bị bị hịa tan, khơng tạo dung dịch keo khơng bị thủy phân dùng nước cất để rửa kết tủa Trong đa số trường hợp, nước rửa cần phải đun nóng làm giảm hệ số nhớt dung dịch nóng lọc nhanh Kỹ thuật rửa: Trước hết rửa cách lắng sau gần ta rửa kết tủa giấy lọc Cái lợi kết tủa kết tủa dễ trộn lẫn với nước rửa đồng thời phần tử kết tủa lại khơng làm bít lỗ giấy lọc Thường ta rửa cách lắng độ vài lần chuyển toàn kết tủa lên giấy lọc Đây lúc quan trọng nhất, đánh giọt chất lỏng kết phân tích bị sai Cách rửa: Với thể tích dung dịch rửa tối đa cho phép rửa nhiều lần tốt rửa lần Kết luận rút từ công thức: 𝑉 𝐴𝑛 = 𝐴0 (𝑉+𝑉 )𝑛 (5.9) Trong đó: An: lượng chất bẩn lại sau n lần rửa A0: lượng chất bẩn có ban đầu V: thể tích dịch rửa dùng cho lần V0: thể tích dịch rửa cịn lại sau lần rửa n: số lần rửa Ví dụ: Có 100 ml dịch rửa, V0 = ml Rửa lần (V = 20 ml)  A5 = A0(21)5 Rửa 10 lần (V = 10 ml)  A5 = A0(11)10 Rõ ràng A10 < A5: Với 100 ml dịch rửa, chia thành 10 lần, lượng chất bẩn cịn lại so với trường hợp rửa lần Mặt khác từ công thức ta thấy V0 nhỏ An nhỏ Do lần rửa phải cho dịch rửa chảy kiệt chóng 179 HẰNG SỐ ĐIỆN LY CỦA MỘT SỐ ACID Ở 250C Cơng thức Acid K1 K2 hóa học 326 K3 HẰNG SỐ ĐIỆN LY CỦA MỘT SỐ ACID Ở 250C (tt) Cơng thức Acid K1 K2 hóa học K3 327 HẰNG SỐ ĐIỆN LY CỦA MỘT SỐ BASE Ở 250C Base Cơng thức hóa học 328 K3 MỘT SỐ THUỐC THỬ HỮU CƠ THÔNG DỤNG Thuốc thử Cấu trúc ion tạo kết tủa 329 MỘT SỐ CHỈ THỊ HỖN HỢP STT Chỉ thị hỗn hợp hai thành phần (tỷ lệ 1: 1) Khoảng pH pT đổi màu 3,9 – 4,3 Tím – lục 4,1 A Methyl da cam 0,1% nước B Indigo carmin 0,25% nước Tỷ lệ thể tích A: B = 1: 5,2 – 5,6 Tím hồng – lục 5,4 A Methyl đỏ 0,2% rượu B Metylen chàm 0,1% rượu Tỷ lệ thể tích A: B = 1: 4,1- 4,5 vàng – lục chàm 4,3 A Metyl cam 0,2% nước B Brom cresol chàm 0,1% nước có thêm 2,9mL NaOH 0,05N cho 0,1g Tỷ lệ thể tích A: B = 1: A Metyl đỏ 0,2% rượu B Brom cresol chàm 0,1% rượu Tỷ lệ thể tích A: B = 1: 5,9 – 6,3 lục vàng – tím chàm 6,1 A Brom cresol chàm 0,1% nước có thêm 2,9mL NaOH 0,05N cho 0,1g B Clorophenol đỏ 0,1% nước, có thêm 4,7mL NaOH 0,05N cho 0,1g Tỷ lệ thể tích A: B = 1: 6,5 – 6,9 vàng – tím chàm 6,7 A Brom cresol đỏ tía (purple) 0,1% nước có thêm 3,7mL NaOH cho 0,1g B Bromthymol chàm 0,1% nước, có thêm 3,2mL NaOH 0,05N cho 0,1g Tỷ lệ thể tích A: B = 1: 7,0 – 7,4 hồng – lục 7,2 A Đỏ trung tính 0,1% rượu B Bromthymol chàm 0,1% rượu Tỷ lệ thể tích A: B = 1: 7,3 – 7,7 vàng - tím 7,5 10 A Bromthymol chàm 0,1% nước có thêm 3,2mL NaOH cho 0,1g B Phenol đỏ 0,1% nước có thêm 5,7mL NaOH 0,05N cho 0,1g Tỷ lệ thể tích A: B = 1: 330 4,9 – 5,3 5,1 đỏ nho – lục HẰNG SỐ TẠO PHỨC CỦA ION KIM LOẠI VÀ NH3 Ion KL Logβ1 Logβ2 Ag+ 3,31 7,23 Cd2+ 2,51 4,47 5,77 6,56 Co2+ 1,99 3,50 4,43 5,07 Cu2+ 3,99 7,33 10,06 Hg2+ 8,8 17,5 Ni2+ 2,67 Zn2+ 2,18 Logβ3 Logβ4 Logβ5 Logβ6 Nhiệt Lực ion độ (oC) (μ,M) 25 30 30 12,03 30 18,50 19,28 22 4,79 6,40 7,41 30 4,43 6,74 8,70 30 5,13 8,10 4,39 8,01 331 332 Màu thị H2Ind- Đỏ HInd2- Xanh Ind3- Da cam H2Ind- Đỏ HInd2- Xanh Ind3- Da cam H4Ind- Đỏ - tím H3Ind2- Tím H2Ind3- Xanh pK2 = 8.1 pK3 = 12.4 pK2 = 6,3 pK3 = 11.6 pK2 = 9,2 pK3 = 10.9 Calmagite Eriochrome đen T Murexide Cấu trúc pKa Chỉ thị CÁC CHẤT CHỈ THỊ MÀU KIM LOẠI Vàng (với Co2+, Ni2+, Cu2+); đỏ với Ca2+ Đỏ vang Đỏ vang Màu phức 333 Pyrocetechol tím Xylenol da cam Chỉ thị Cấu trúc CÁC CHẤT CHỈ THỊ MÀU KIM LOẠI (tt) Màu thị H5Ind- Vàng H4Ind2- Vàng H3Ind3- Vàng H2Ind4- Tím HInd5- Tím Ind6- Tím H4Ind Đỏ H3Ind- Vàng H2Ind2- Tím HInd3- Đỏ - hồng pKa pK2 = 2,32 pK3 = 2,85 pK4 = 6,70 pK5 = 10,47 pK6 = 12,23 pK1 = 0,2 pK2 = 7,8 pK3 = 9,8 pK4 = 11,7 Xanh Đỏ Màu phức 334 Murexide Eriocrom đen T Chất thị TT 10-11,5; NH3 Ag2+ Ca 2+ 10; thêm hydroxylamine 10; chuẩn ngược muối kẽm 10; chuẩn ngược muối magie 10; chuẩn ngược muối Mn Ni2+, Pb2+ Tl3+ V4+ 9-10; thêm complexonat magie chuẩn ngược muối kẽm có pyridin 6,5-9,5; chuẩn ngược muối kẽm 10;NH3; chuẩn ngược muối Mn 9-10; chuẩn ngược muối kẽm Mn2+ Hg2+ Ga3+ Fe3+, Ti4+ Zn2+, Cr3+ Cd2+, Co3+, Mg2+ Bi3+ Ba 2+, pH điều kiện 7-8; chuẩn ngược muối kẽm có pyridin 10; có mặt complexonat magie; đệm amôn ~8; NH3 Cu2+, Ni2+, Co2+ Al3+, đất >12; NaOH Ca2+ Ion cần xác định Đỏ nho → Xanh Đỏ → Xanh tím Da cam → Tím Đỏ → Tím Sự thay đổi màu MỘT SỐ CHẤT CHỈ THỊ THƯỜNG GẶP TRONG CHUẨN ĐỘ COMPLEXON 0,1% trộn với NaCl (KNO3) tinh thể 0,25% trộn với NaCl tinh thể Cách pha 335 Chất thị Bromopyrogallo l đỏ (PBR) Xylenol da cam TT (Tiếp theo) 2+ 2+ Al ,Fe ,Ga , Ni2+,Pb2+,Sn4+, U4+,VO2+ 3+ 3+ Chuẩn ngược với muối Th4+ 5; đệm axetac 5-6; đệm axetac Zn2+ Pb 5-6; đệm urotropin 2+ 5-6; đệm urotropin; 80 C 5-6; đệm urotropin Đất Co 2+ Cd , Fe 2+ 4-5; đệm axtac 2+ Hg2+, Tl3+ 2,2-5 HNO3 1M; 900C 1,7-3,5; HNO3 1-3 HNO3 10; đệm amơn,chuẩn ngược muối chì bitmut 9; đệm amôn 3-3,5; đệm axetac 3+ 2+ 5-6 - 3; HNO3 6-7 pH điều kiện Zn2+ Se 2+ Zn 4+ Th 4+ Mg , Mn , Pd2+, Tl3+, Fe3+, In3+, Ga3+ Bi3+ 2+ Ni , Cd , Co 2+ Pb2+ Bi 3+ Ion cần xác định Đất Xanh tím → Vàng Đỏ → Vàng Đỏ tím → Vàng Đỏ → Vàng Xanh → Đỏ nhỏ Xanh tím → Đỏ Đỏ → Vàng cam Sự thay đổi màu Xanh → Đỏ 0,5% ethanol 0,5% ethnol 50% Cách pha 336 (Piridin - azo) naphatol - (PAN) Eriocrom xanh đen B Acid sunfosalixilic Canxon Chất thị (Tiếp theo) TT Ion cần xác định Mg , Zn V4+ Zr4+ 2+ HCl 0,01-0,5M; metanol 50% 2,3 - 2,5; đệm acetic 4; metanol 25%; ~600C 2-3,5; HNO3 HCl 0,01-0,2M 3-5; đệm acetat; ~800C 2+ Ca2+, Cd2+ Al3+, Ca2+, Co2+, Fe3+, Hg2+, Ga3+, Mg2+, Mn2+, Mo5+, Ni+, Pb2+, đất 5-6; đệm acetic 1-3; HNO3 In Ni2+ Th4+ Fe3+ 2,3 - 2,5; đệm acetic 4; metanol 25%; ~600C 2-3,5; HNO3 3+ 5-6; đệm acetic 1-3; HNO3 3-5; đệm acetat; ~800C 2+ 10, đệm amôn 11,5 NH3 12,5-13; NaOH pH điều kiện 14,5; NH3 Cu2+ Cd Bi 3+ Cd2+ Mg2+, Mn2+, Zn2+ Ca 2+ Xanh → Đỏ Xanh → Đỏ Đỏ → Xanh Đỏ → Xanh Đỏ → Vàng Đỏ → Vàng Đỏ → Vàng Tím → Vàng Tím → Vàng Hồng → Vàng xanh Đỏ → Vàng xanh Hồng → Xanh Sự thay đổi màu 0,4% methanol 5% nước 0,1% ethanol 96% Trộn với Na2SO4 tinh thể (1:100) Cách pha 337 Tên Phần trăm khối lượng ước lượng Khối lượng phân tử TỶ TRỌNG CỦA MỘT SỐ ACID – BASE Nồng độ mol ước lượng Tỷ trọng ước lượng (g/ml) Thể tích cần lấy để pha lít dd  1,0 M TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Daniel C Harris, Quantitative Chemical Analysis, W H Freeman and Company New York, Eighth Edition, 2010 [2] Daniel C Harris, Solutions Manual for Quantitative Chemical Analysis, W H Freeman and Company New York, Eighth Edition, 2010 [3] David Harvey, Modern analytical chemistry, Mc Graw Hill Internatioal Publichser, 2004 [4] Douglas A Skoog, Donald M.West, F James Holler, Analytical Chemistry, Saunders College Publishing, Sixth Edition, 1994 [5] F W Fifield, D Kealey, Principles and Practice of Analytical Chemistry, Blackwell Science Ltd, USA, 2000 [6] G Shwar Zenbach, H Flaschka (người dịch Đào Hữu Vinh, Lâm Ngọc Thụ), Chuẩn độ Tạo Phức, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 1979 [7] John Kenkel, Analytical Chemistry for Technicians, CRC Press LLC, Printed in the United States of America, 2003 [8] Lâm Ngọc Thụ, Cơ sở Hóa phân tích, NXB Giáo dục, Hà Nội – 2000 [9] Nguyễn Thạc Cát, Đào Hữu Vinh, Từ Vọng Nghi, Cơ sở lý thuyết hóa học, NXB Đại học Trung học Chuyên nghiệp, Hà Nội, 1980 [10] Nguyễn Tinh Dung, Hóa học phân tích, phần I phần II, NXB Giáo dục, 1981 [11] Nguyễn Tinh Dung, Hóa phân tích Phần 3, NXB Giáo dục, Hà Nội, 2003 [12] P P Konoxtelev, Nguyễn Trọng Biểu, Mai Hữu Đua, Nguyễn Viết Huệ, Lê Ngọc Khánh, Trần Thanh Sơn, Mai Văn Thanh dịch, Chuẩn bị dung dịch cho phân tích hóa học, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 1974 [13] PGS.TS Bùi Long Biên, Hóa học phân tích định lượng, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 2001 [14] PGS.TS Nguyễn Văn Sức, Giáo trình Hóa phân tích mơi trường, NXB Đại học Quốc Gia, TP HCM, 2014 [15] PGS.TS Võ Thị Bạch Huệ, Hóa phân tích, Tập 1, NXB Giáo dục Hà Nội, 2007 338 [16] Pradyot Patnaik, Handbook of Environmental Analysis, CRC Press is an imprint of the Taylor & Francis Group, Boca Raton London New York, 2nd ed, 2010 [17] R Lyman Ott, Michael Longnecker, An Introduction to Statistical Methods and Data Analysis, Fifth Edition, Printed in the United States of America, 2001 [18] Taylor & Francis Group, Handbook of Environmental Analysis, New York, 2010 [19] V N Alecxeiep (người dịch Lê Thị Vinh), Phân tích định lượng, NXB Giáo dục, Hà Nội, 1971 339 ISBN: 978-604-73-6945-4 786047 369454 ... 0, 123 8 g chất chuẩn KIO3 hết 41 ,27 ml dung dịch natri thiosulfate IO 3- + 5I- + 6H+  3I2 + 3H2O I2 + 2S2O 3 2-  2I- + S4O62Tính nồng độ mol Na2S2O3 20 3 Chương VII PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ ACID - BASE... NaOH 0,1 020 N Giải: VB = 20 ,00 ml EB = M /2 = 49,09 VA = 22 ,00 ml NA = 0,1 020 NB = VA NA VB = (22 ,00 ml)(0,1 020 N) 20 ,00 ml = 0,1 122 N C(g/l) = 0,1 122 x 49,04 = 5,5 023 g/l - Cân a gam chất A hòa... 7,46)  0, 020 00 = 1,14 92 mmol Lượng K2Cr2O7 phản ứng với Fe2+ là: 20 ,00  0, 125 3  = 0,41767 mmol Lượng K2Cr2O7 phản ứng với C2H5OH là: 1,14 92 - 0,41767 = 0,73153 mmol Khối lượng C2H5OH 25 ,00 ml