Dựng đường cong chuẩn độ... Chuẩn độ hỗn hợp acid hay baz Chuẩn độ hỗn hợp acid hay baz mạnh và yếu khác nhau Kalệch nhau tối thiểu 104 lần Đường cong chuẩn độ của 50 mL hỗn hợp HCl 0.1
Trang 19 B Chuẩn độ baz yếu bằng acid mạnh
Lấy 100.0 ml dd NH30.1M đem chuẩn độ với dd HCl 0.1M Dựng đường cong chuẩn độ (Tính pH ở 0, 10.0, 50.0, 100.0, 110.0 mL HCl 0.1M thêm vào trong chuẩn độ)
NH + H O R NH + OH , Kb = 1, 75 10 × −
Tại VA= 0 mL HCl 0.1M
+ 3
pH = - log[H O ] 11,12 =
1
B [OH ] = KbC = (1, 75 10 × − × 0,1) = 1, 3 10 M × −
3
[H O ] = Kw/[OH ] 10− = − / 1, 3 10 M × − = 7,6 10 M ×
2
¾ Tại V A = 10,0 mL HCl 0,1M
Thêm 10,0 mL dd HCl 0,1M vào 100,0mL dd NH3
NH + HCl → NH + Cl
+
+
(0.1M 10, 0mL)/(110, 0mL) 0, 0091M
[NH ] = Cb = (C V − C V ) /(V + V ) = 0, 082M
→Cùng tồn tại [NH3], [NH4+]: vùng dd đệm
NH + H O R NH + OH , Kb = 1, 75 10 × −
+
pH = ( pKw − pKb) log([NH ] /[[NH ] 10.20 + =
+
[H ] = Ka[NH ] /[NH ]+ = Kw[NH ] /+ Kb[NH ]
Trang 2¾ Tại V A = 100,0 mL HCl 0,1M
Thêm 100,0 mL dd HCl 0,1M vào 100,0mL dd NH3
NH + HCl → NH + Cl
+
+
(0.1M 100, 0mL)/(200, 0mL) 0, 05M
3
[NH ] = Cb = 0
+
pH = − log[H ] = 5.27
[H ][NH ] = Ka[NH ]; [H ] [NH ]+ =
+
NH + H O ⎯⎯→K a NH + H O+
+
a
b
K
K
4
¾ Tại V A = 110,0 mL HCl 0,1M
Thêm 110,0 mL dd HCl 0,1M vào 100,0mL dd NH3
NH + HCl → NH + Cl
3
(0.1M 110, 0mL-0.1M 100, 0mL)/(210, 0mL) 4, 8 10
[H O ]+ C (C V - C V )/(V V )
−
=
+ 3
pH = − log[H O ] = 2, 32
+
NH + H O ⎯⎯→K a NH + H O+
HCl + H O → H O+ + Cl−
Trang 3Đường cong chuẩn độ cho 100 mL dd NH 3 0.1M = HCl 0,1M
6
10 Chuẩn độ đa acid và đa baz
Baz đa chức:
H3PO4, H2CO3, H2SO4, H2SO3, H2C2O4, H2S
Acid đa chức:
−
−
R R
Etylenediamine (NH2C2H4NH2), PO43-, CO32-, SO42-…
K K
K K
−
−
R R
Sự phân ly của các đa acid /baz xảy ra từng nấc→
sự trung hòa cũng xảy ra từng nấc Mỗi nấc ứng với 1 điểm tương đương
Trang 4Xây dựng đường cong chuẩn độ khi chuẩn 35,00 mL
dd H3PO40,1000M với 0,00; 15,00; 35,00; 50,00; 70,00
và 90,00 mL dd NaOH 0,100M
−
−
−
R R R
¾ pH trước chuẩn độ (F = 0) Thêm 0,00 mL NaOH
+
1 HAn1 [H ] ≅ Ka C
Sự phân ly của các đa acid ở nấc 2 và 3 nhỏ hơn nhiều so với nấc 1 → tính [H + ] dùng công thức gấn đúng đối với acid 1 nấc.
→ Xem như sự trung hòa của hỗn hợp 3 acid:
H3PO4(HAn1); H2PO4-(HAn2); HPO42-(HAn3)
pH = 1 2.2,148 -1 2 log(0.1000) = 1,574
pH = 1 2 pK -1 2 logC
8
¾ pH chuẩn độ trước điểm tương đương 1? (0<F<1)
Thêm 15,00 mL dd NaOH vào 35 mL dd H3PO4
a HAn1 b b
V C > V C
→hỗn hợp gồm: HAn1 và HAn2: dd đệm 1
du
2
(35, 00 * 0,1000 ) (15, 00 * 0,1000 ) [HAn ]
(35, 00 15, 00)
4, 000 10
mL M
−
− +
=
[HAn ] V C /(V +V )
2
[HAn ]2 (15, 00 * 0,1000 ) / (35, 00 15, 00 )
3, 000 10
M
−
+
=
a1
-2
−
R
Trang 5¾ pH chuẩn độ trước điểm tương đương 1? (0<F<1)
Thêm 15,00 mL dd NaOH vào 35 mL dd H3PO4
a HAn1 b b
V C > V C →hỗn hợp gồm: HAn1và HAn2: dd đệm 1
-2
2
[HAn ] V C /(V +V ) 3, 000 10 M−
a1
-2
−
R
a1
K = ([HAn2][H ]) / [HAn1] = 7,11 10 × −
2
M
−
−
×
×
10
¾ pH chuẩn độ tại điểm tương đương 1? (F = 1)
Thêm 35,00 mL dd NaOH` vào 35 mL dd H3PO4
a HAn1 b b
V C = V C
→điểm tương đương 1, dd chỉ gồm HAn2
-2 HAn1 OH + → HAn2 H O +
a2
−
R R
H O2
[H ]total = [H ] + [H ] − [OH ]
+
a1
[HAn2] [HAn2][H ] [H ]
w total
K
[OH ]
Trang 6¾ pH chuẩn độ tại điểm tương đương 1? (F = 1)
Thêm 35,00 mL dd NaOH vào 35 mL dd H3PO4
1
V C = V C
→điểm tương đương 1, dd chỉ gồm HAn2
a1
[HAn2]
[H ]
[HAn2]
w total
K
+
=
+
+
[H ]total ≅ K K ( K Kw << K K , K << [HAn2])
[H ] ≅ (7,11 10 )(6, 34 10 ) 2,12 10 × − × − = × −
pH ≅ 4, 673
-2 HAn1 OH + → HAn2 H O +
12
¾ pH chuẩn độ trước điểm tương đương 2? (1<F<2)
Thêm 50,00 mL dd NaOH vào 35 mL dd H3PO4
a HAn1 b b
2V C > V C
→dd gồm: HAn2, HAn3: dd đệm vùng 2
2
2
2
HAn1
n3
2OH HAn3+
+ H
O
O
H
1
du
2
(2 * 35, 00 * 0,1000 ) (50, 00 * 0,1000 ) [HAn2]
(35, 00 50, 00)
2, 353 10
mL M
−
− +
=
[HAn3] (V C -V C ) /(V +V )
2
(50, 00 * 0,1000 ) (35, 00 * 0,1000 ) [HAn3]
(35, 00 50, 00 )
1, 764 10
M
−
− +
=
Trang 7¾ pH chuẩn độ trước điểm tương đương 2? (1<F<2)
Thêm 50,00 mL dd NaOH vào 35 mL dd H3PO4
a HAn1 b b
2V C > V C
→dd gồm: HAn2, HAn3: dd đệm vùng 2
2
2
2
HAn1 2OH HAn3
H
H
O
→
→
+
+
+
a2
[H ][HAn3])
K
[HAn2]
=
2 du
[HAn2] =2, 353 10 M× −
2 [HAn3]=1, 764 10 M× −
a2
[HAn3])
[HAn2]du
a2 HAn2 R H + HAn3 K = 6, 34 10 × −
14
a2
[OH] K w [HAn3]
K
=
H O H + OH K
R
b b a HAn1
a b
(V C -V C ) [HAn3]
(V +V )
=
2 [HAn3] = 3, 333 10 × − M
14
8
10
−
−
× p[OH] = 4,139; pH = 9,860
¾ pH chuẩn độ tại điểm tương đương 2? (F = 2)
Thêm 70,00 mL dd NaOH vào 35 mL dd H3PO4
a HAn1 b b
→điểm tương đương 2, dd gồm HAn3
2 HAn1 2OH + → HAn3 H O +
Trang 8¾ pH chuẩn độ sau điểm tương đương 2? (F > 2)
Thêm 90,00 mL dd NaOH vào 35 mL dd H3PO
a HAn1 b b
2V C < V C →NaOH dư
2
−
−
p[OH] 1, 795; pH = = 12,204
2 HAn1 2OH + → HAn3 H O +
16
Đường cong chuẩn độ đa acid bằng baz mạnh
Trang 911 Chuẩn độ hỗn hợp acid hay baz
Chuẩn độ hỗn hợp acid hay baz mạnh và yếu khác nhau (Kalệch nhau tối thiểu 104 lần)
Đường cong chuẩn độ của 50 mL hỗn hợp HCl 0.1M
và HOAc 0,2M bằng NaOH 0.2M
Trang 1011 Chuẩn độ hỗn hợp acid hay baz
Chuẩn độ hỗn hợp 2 acid mạnh
→ Không có sự khác biệt giữa chúng, chỉ có 1 điểm
tương đương ứng với sự chuẩn độ của cả 2 acid
Acid acetic Ka=1,75x10-5
Acid propionic Ka= 1,3x10-5 →1 điểm tương đương
H2SO4
→Không chuẩn được riêng biệt nấc 1 và 2 (Ka=10-2)
20
Hỗn hợp acid HCl và H3PO4được chuẩn với NaOH 0,1000M NaOH Điểm kết thúc thứ nhất (methyl đỏ) ở 35,00 mL và điểm kết thúc thứ 2
(bromthymol xanh) ở tổng thể tích là 50,00mL (sau điểm kết thúc thứ nhất 15,00 mL Tính milimole HCl và H3PO4hiện diện trong dung dịch
Trang 1111 Chuẩn độ amino acid
Amino acid là chất quan trọng trong hóa dược và sinh hóa Là chất lưỡng tính, chứ đồng thời cả 2 nhóm chức acid (-COOH) và baz(-NH2)
Trong dd có amino ở dạng lưỡng phân tử
→Có thể chuẩn độ amino bằng acid hay baz mạnh, tuy nhiên vài amino rất yếu phải sử dụng máy đo pH để xây dựng đường cong chuẩn độ
22
11 Chuẩn độ amino acid
Có thể xem acid liên hợp của dạng lưỡng phân tử như là 1 acid 2 chức
→Cân bằng acid-baz của amino acid được tính như di acid Nồng độ [H+] của của dạng lưỡng tính được tính như muối lưỡng tính như HCO3
-R C H
NH 3 +
NH 3 +
NH 3 + COO- + H +
Ka2 Ka1
conjugated acid
+
a1 a2 [H ] ≅ K K
Trang 1211 Chuẩn độ amino acid
•vùng dd đệm thứ nhất gồm dạng “muối” lưỡng tính và acid liên hợp của nó
•điểm giữa của điểm tương đương thứ 1, pH =pKa1 (như trường hợp của HCO3-/H2CO3)
•tại điểm tương đương, pH được xác định bởi acid liên hợp (Ka1)
•vùng đệm được hình thành từ baz liên hợp và dạng lưỡng tính (đóng vai trò như 1 acid)
•điểm giữa của điểm tương đương thứ 1, pH = pKa2 (như CO32-/HCO3-)
•tại điểm tương đương, pH được xác định bởi baz liên hợp (Kb=Ka2/Kw, như CO32-)
24
11 Phân tích Kjeldahl: Xác định protein
•Kjeldahl là pp phân tích quan trong và chính xác hàm lượng nitơ có trong protein và các hợp chất chứa nitơ
•Hàm lượng protein được tính dựa trên % nitơ
2 4
9 Phân hủy hợp chất bằng acid H2SO4, chuyển nito thành
NH4HSO4
9 Làm lạnh hỗn hợp và cho p ứng với kiềm đặc, dẫn hơi
NH3 qua dd chuẩn acid HCl dư Sau đó chuẩn lượng acid thừa bằng chất chuẩn baz
OH
1 2 2
⎯⎯⎯→
/
Trang 1311 Phân tích Kjeldahl: Xác định protein
2 4
OH
1 2 2
⎯⎯⎯→
/
mmolN(c) mmol p.u HCl
mmol HCl ( c d ) mmol NaOH(d)
=
a b c mmolC H N = mmol N 1/c ×
26
0,2000g mẫu chứa urea (NH2)2CO được phân tích bằn pp Kjedahl Lượng ammonia được thu hồi trong 50,00mL dd
H2SO4 0,05000M, lượng thừa acid được chuẩn độ ngược với 3,40mL dd NaOH 0,05000M Tính % urea có trong mẫu
•Phản ứng chuẩn độ:
H SO +2NaOH → Na SO + 2H O
2NH + H SO → (NH ) SO + 2H O
• # mmol H2SO4 phản ứng với NH3
• %urea