định lượng AgNO3 theo phương pháp định lượng Morh

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM HÓA PHÂN TÍCH BÀI 7 PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH LƯỢNG BẰNG BẠC ĐỊNH LƯỢNG AgNO3 THEO PHƯƠNG PHÁP MOHR – ĐỊNH LƯỢNG CHLORIDE THEO PHƯƠNG PHÁP FAJANS I MỤC TIÊU Pha được dung dịch NaCl 0 05 N từ.

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM HĨA PHÂN TÍCH BÀI 7: PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH LƯỢNG BẰNG BẠC ĐỊNH LƯỢNG AgNO3 THEO PHƯƠNG PHÁP MOHR – ĐỊNH LƯỢNG CHLORIDE THEO PHƯƠNG PHÁP FAJANS MỤC TIÊU: I - Pha dung dịch NaCl 0.05 N từ NaCl gốc xác định nồng độ dung dịch AgNO3 theo phương pháp Mohr - Định lượng dung dịch chloride theo hai phương pháp: phương pháp Mohr Fajans II NGUYÊN TẮC CHUNG: III DỤNG CỤ VÀ HÓA CHẤT: Dụng cụ: Burette giá đỡ :1 Pipette 5mL :1 Pipette 10mL :1 Erlen 125mL :4 Cốc 100mL :1 Cốc 250mL :1 Bình định mức 100mL :1 Ống đong 250mL :1 Bình tia :1 10 Đũa thủy tinh :1 Hóa chất: NaCl Dung dịch K2CrO4 5% Dung dịch AgNO3 ~ 0.05N Chỉ thị Fluorescein 0.5% IV QUY TRÌNH THỰC HÀNH: Thí nghiệm 1: Pha dung dịch chuẩn NaCl 0.l Na0500N Bước 1: Tính số gam NaCl cần để pha 100.0 mL NaCl có nồng độ 0.05N 𝑚𝑡ℎ𝑒𝑜 = 𝐶𝑁 ×𝑉× 10×𝑝 𝑀 𝑧 =0,29252 Bước 2: Cân xác lượng cân cân phân tích: m rel = 0,2900 g Hòa tan vào nước cho đủ 100.0 mL Thí nghiệm 2: Xác định nồng độ AgNO3 theo phương pháp Mohr Nguyên tắc phương pháp Mohr: Chỉ thị phương pháp Mohr kalicromat, phản ứng Ag+ + Cl-  AgCl  kết thúc, giọt dư AgNO3 tác dụng K2CrO4 tạo thành kết tủa Ag2CrO4 màu đỏ gạch: 2Ag+ + CrO42-  2Ag2CrO4  Mơi trường chuẩn độ cần phải trung tính, acid yếu, kiềm yếu, mơi trường kiềm mạnh Ag+ bị phân hủy, tạo kết tủa Ag2O, môi trường acid kết tủa K2CrO4 bị tan, ảnh hưởng đến việc xác định điểm tương đương Bước 1: Cho dung dịch AgNO3 cần xác định xác nồng độ lên Burette Bước 2: Lấy xác 10.00 mL dung dịch NaCl 0.0500N vừa pha cho vào bình tam giác, thêm 0.5 mL dung dịch K2CrO4 5% Bước 3: Nhỏ từ từ dung dịch AgNO3 giọt dư xuất kết tủa K2CrO4 màu đỏ gạch Ghi V mL, lặp lại phép chuẩn độ lần, lấy giá trị trung bình Thí nghiệm 3: Xác định nồng độ AgNO3 theo phương pháp thị hấp thụ Cơ sở phương pháp: Các kết tủa tạo thành phương pháp kết tủa thường có độ hịa tan nhỏ, nên dễ chuyển sang trạng thái keo, kết tủa keo có tính chất hấp thị ion bề mặt nó, ion có thành phần kết tủa Trong trường hợp định phân Cl- AgNO3: • Trước điểm tương đương: dung dịch dư Cl-, kết tủa AgCl hấp thụ Cl- làm cho bề mặt kết tủa mang điện tích âm, dùng thị Fluorescein dung dịch có màu xanh lục bề mặt tích điện âm khơng hấp thụ E-, E- trạng thái tự • Sau điểm tương đương: dung dịch dư Ag+, kết tủa AgCl hấp thụ Ag+ làm bề mặt kết tủa tích điện dương, dùng thị Fluorescein kết tủa màu hồng bề mặt mang điện tích dương hấp thụ E-, E- trạng thái hấp thụ Bước 1: Cho dung dịch AgNO3 cần xác định xác nồng độ lên Burette Bước 2: Lấy xác 10.00 mL dung dịch NaCl 0.0500N vừa pha cho vào bình tam giác, thêm giọt thị Fluorescein 0.5% Bước 3: Nhỏ từ từ dung dịch AgNO3 từ burette, vừa định phân vừa lắc mạnh dung dịch kết tủa chuyển thành màu hồng Ghi V mL Ag+ tiêu tốn, lặp lại phép chuẩn độ lần, lấy giá trị trung bình V Kết thí nghiệm Pha dung dịch chuẩn NaCl 0.05N 𝑚𝑡ℎ𝑒𝑜 = 𝐶𝑁 ×𝑉× 10×𝑝 𝑀 𝑧 =0,29252 Cân xác lượng cân cân phân tích: m rel = 0,2900 g Hệ số hiệu chỉnh Kcor : 𝐾 = 𝑚𝑟𝑒𝑙 𝑚𝑡ℎ𝑒𝑜 = 0,2900 0,29252 = 0,9913 𝐶𝑁𝑁𝑎𝐶𝑙𝑟𝑒𝑙 = 𝐶𝑁𝑎𝐶𝑙𝑡ℎ𝑒𝑜 × 𝐾 = 0.05 × 0,9913 = 0,0495 (N) 𝜀𝑁𝑎𝐶𝑙 = 𝐶𝑁𝑁𝑎𝐶𝑙𝑟𝑒𝑙 × √( 𝑎𝑏𝑎𝑙𝑎𝑛𝑐𝑒 𝑚 × √3 2 ) +( 0.0001 = 0,0495 × √( ) +( 0,29×√3 0.05 𝑝 × √3 0.05 99.5×√ 2 ) +( 𝑎𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑡𝑟𝑖𝑐 𝑓𝑙𝑎𝑠𝑘 0.1 𝑉 × √6 ) ) + (100× 6) √ = 0,000026 𝜇 = 𝐶𝑁𝑁𝑎𝐶𝑙𝑟𝑒𝑙 ±𝜀𝑁𝑎𝐶𝑙 = 0,0495 ± 0.00026(𝑁) Xác định nồng độ AgNO3 theo phương pháp Mohr AgNO3 ClDụng cụ Burette Pipette ±0.03 𝜎 Lần 10,25 10,05 Lần 10,00 09,95 Lần 10,30 10,10 Trung bình 10,18 10,03 Biểu diễn CN AgNO3 10,03 ×0,0495 CN = = 0,048N 10,18 𝜺𝟎.𝟗𝟓 𝟐 𝟐 𝟒 𝟑 × 𝒔𝑽𝑨𝒈𝑵𝑶𝟑 𝒂𝒃𝒖𝒓𝒆𝒕𝒕𝒆 𝟐 𝟒 𝟑 × 𝒔𝑽𝑁𝑎𝐶𝑙 𝒂𝒑𝒊𝒑𝒆𝒕𝒕𝒆 𝜺𝑁𝑎𝐶𝑙 = 𝑪𝑵𝑨𝒈𝑵𝑶𝟑 √( + + ) +( ) +( ) 𝑪𝑵𝑁𝑎𝑐𝑙 𝑽𝑁𝑎𝐶𝑙 √𝒏 𝑽𝐴𝑔𝑁𝑂3 √𝒏 √𝟔 √𝟔 0,00026 𝟐 → 𝜺𝟎.𝟗𝟓 = 𝟎, 𝟎𝟒𝟖 × √( ) +( 𝟎,𝟎𝟒𝟗𝟓 𝟒.𝟑×𝟎,𝟏𝟏𝟑𝟑 𝟏𝟎,𝟎𝟑√𝟑 + 𝟎.𝟎𝟓 𝟐 √𝟔 𝟒.𝟑×𝟎,𝟏𝟔 ) + ( 𝟏𝟎,𝟏𝟖√𝟑 + 𝟎.𝟏 𝟐 √𝟔 ) = 0,00449 𝜇 = 𝐶𝐴𝑔𝑁𝑂3𝑟𝑒𝑙 ±𝜀𝐴𝑔𝑁𝑂3 = 0,048 ± 0.00449(𝑁) Nhận xét - Nồng độ NaCl có chênh lệch với thực tế cần phải pha ( 0,0495 với 0,05) có sai lệch lượng cân thực tế chuyển hóa hóa chất dụng cụ - Độ sai lệch nồng độ NaCl chủ yếu đến từ thiết bị - Sai số lần đo chuẩn độ Ag + phương pháp Mohr tương đối lớn (Sv =0,16 ) việc xác định điểm tương đương không rõ ràng Kết tủa đỏ gạch với kết tủa trắng xuất nên khó quan sát Khắc phục cách cải thiện khả quan sát xuất Xác định nồng độ AgNO3 theo phương pháp thị hấp phụ AgNO3 Burette ±0.03 9,48 9,60 9,54 9,54 Dụng cụ 𝜎 Lần Lần Lần Trung bình CN = 10,00 ×0,0495 9,54 ClPipette 9.95 10,05 10,00 10,00 = 0,0518 (N) 𝜺𝟎.𝟗𝟓 𝟐 𝟐 𝟒 𝟑 × 𝒔𝑽𝑨𝒈𝑵𝑶𝟑 𝒂𝒃𝒖𝒓𝒆𝒕𝒕𝒆 𝟐 𝟒 𝟑 × 𝒔𝑽𝑁𝑎𝐶𝑙 𝒂𝒑𝒊𝒑𝒆𝒕𝒕𝒆 𝜺𝑁𝑎𝐶𝑙 = 𝑪𝑵𝑨𝒈𝑵𝑶𝟑 √( + + ) +( ) +( ) 𝑪𝑵𝑁𝑎𝑐𝑙 𝑽𝑁𝑎𝐶𝑙 √𝒏 𝑽𝐴𝑔𝑁𝑂3 √𝒏 √𝟔 √𝟔 0,00026 𝟐 → 𝜺𝟎.𝟗𝟓 = 𝟎, 𝟎𝟓𝟏𝟖 × √( 𝟒.𝟑×𝟎.𝟎𝟓 ) + ( 𝟏𝟎,𝟎𝟎√𝟑 + 𝟎,𝟎𝟒𝟗𝟓 𝟎.𝟎𝟓 𝟐 √𝟔 𝟒.𝟑×𝟎,𝟎𝟔 ) +( 𝟗,𝟓𝟒√𝟑 + 𝟎.𝟏 𝟐 √𝟔 ) = 0,00339 𝜇 = 𝐶𝐴𝑔𝑁𝑂3𝑟𝑒𝑙 ±𝜀𝐴𝑔𝑁𝑂3 = 0,0518 ± 0.000339(𝑁) Nhận xét - Nồng độ AgNO3 thí nghiệm thí nghiệm gần dùng chất chuẩn , chất cần phân tích chất thị - Sai số nồng độ AgNO đến từ sai số dụng cụ giảm thiểu cách thực chuẩn độ nhiều lần - Cả hai phương pháp Fajans phương pháp Mohr dựa sở phản ứng chuẩn độ Ag+ + Cl- → AgCl Do kết tương tự sai lệch không nhiều VI Câu hỏi tập Câu : Nêu nguyên tắc phương pháp định lượng theo phương pháp Morh - Phương pháp Morh phương pháp sử dụng chất thị K2CrO4 Khi phản ứng Ag+ Cl- kết thúc giọt dư AgNO3 tác dụng với thị K2CrO4 tạo kết tủa đỏ gạch Ag+ + Cl- → AgCl 2Ag+ + CrO4 2- → Ag2CrO4 - Vì kết tủa đỏ gạch xuất trước sau điểm tương đương tùy theo nồng độ CrO42- thêm vào dung dịch , xác định điểm tương đương K2Cr2O4 phải chọn nồng độ xác định Câu 2: Nêu nguyên tác phương pháp định lượng bạc theo phương pháp Fajans - Kết tủa dung dịch có tính chất hấp phụ ion bề mặt nó, ion có thành phần kết tủa - Ví dụ, định phân Cl- AgNO3, trước điểm tương đương, Cl- dung dịch cịn thừa Cl- bị hấp phụ bề mặt AgCl, làm cho bề mặt kết tủa mang điện tích âm Sau điểm tương đương, thừa giọt AgNO3, kết tủa hấp phụ Ag+ bề mặt kết tủa mang điện tích dương - Một số thuốc nhuộm hữu hấp phụ bề mặt kết tủa thay đởi màu rõ ràng Ví dụ: fluoretxein chất thuốc nhuộm hữu cơ, anion có màu xám lục Khi chưa đến điểm tương đương, bề mặt AgCl mang điện âm nên không hấp phụ anion fluritxein, dung dịch có màu xanh lục Sau điểm tương đương, thừa giọt AgNO3, bề mặt kết tủa AgCl mang điện dương, anion thị bị hấp phụ bề mặt kết tủa có màu hồng Câu Tại phải ý điều kiện môi trường định phân Cl- AgNO3 theo phương pháp ? Giải thích ? - Môi trường chuẩn độ phương pháp Morh phải trung tính acid yếu kiềm yếu mơi trường kiềm mạnh Ag+ tạo kết tủa Ag2O cịn mơi trường acid kết tủa Ag2CrO4 bị tan gây khó xác định điểm tương đương - Mơi trường chuẩn độ phương pháp Fajans phải trung tính mơi trường acid HE khơng thể phân ly anion E- Do khơng thể xác định điểm tương đương Câu Trong phương pháp Morh người ta chọn nồng độ chất thị K2CrO3 sở ? Hãy tính xem thí nghiệm nêu nồng độ K2CrO4 bao nhiêu? - Vì kết tủa đỏ gạch xuất trước sau điểm tương đương tùy theo nồng độ CrO42- thêm vào dung dịch để xác định điểm tương đương K2Cr2O4 phải chọn nồng độ xác định - Cách xác định T AgCl = [ Ag+].[Cl-]= 10 -10 25oC  [ Ag+] = [Cl-] = √𝑇 𝐴𝑔𝐶𝑙 = 10 -5 M Muốn cho kết tủa Ag2CrO4 xuất thì: [ Ag+] [CrO4 2- ] = T Ag2CrO4 = 10 -12  [CrO4 2- ] = 10 -2 M Câu : Dựa hiệu ứng người ta chọn Fluorescein làm chất thị định phân Cl- AgNO3 - Chất thị phương pháp acid hữu điện ly yếu , anion chất thị trạng thái tự hấp thụ có màu khác Ví dụ : Fluorescein ( HE) HE  H+ + E- Ngay thí nghiệm cho HE vào erlen + trước điểm tương đương kết tủa mang điện tích â khơng hấp thụ E- nên E- trạng thái tự có màu xanh lục + sau điểm tương đương : bề mặt kết tủa điện tích dương hấp thụ E- nên E- trạng thái bị hấp thụ có màu hồng Câu Tính số gam KCl 250 ml dung dịch lấy 25,00 ml dung dịch chuẩn độ hết 34,00 ml dung dịch AgNO3 0,1050 N Nồng độ KCl N KCl = 𝑁 𝐴𝑔𝑁𝑂3 × 𝑉 𝐴𝑔𝑁𝑂3 𝑉 𝐾𝐶𝑙 = 0,1050 ×34,00 25,00 = 0,1428N Khối lượng KCl 250ml M KCl = 10×𝑁×𝐸×𝑉 1000 = 2,662g Câu Định lượng 20ml hỗn hợp ( HNO3 +HCl ) hết 35ml NaOH 0,1 N Sau định lượng AgNO3 0,1 N với thị K2CrO4 hết 17,5ml Hãy - Giải thích q trình định lượng - Tính % HNO3 %HCl hỗn hợp - Tính pH dung dịch định lượng 17,5 ml NaOH Giải thích q trình định lượng : acid HCl tạo mơi trường acid mạnh nên định phân trực tiếp với AgNO3 thị K2CrO4 nên phải cho HCl phản ứng với NaOH tạo thành muối đem muối định phân Nồng độ HCl N HCl = 𝑁𝐴𝑔𝑁𝑂3 ×𝑉𝐴𝑔𝑁𝑂3 𝑉 𝐻𝐶𝑙 = 0,1 ×17,5 20 = 0.0875 N