PHẢN ỨNG TẠO KẾT TỦA & CHUẨN ĐỘ Precipitation reactions & titrations Ts.. Ảnh hưởng của acid lên độ tan của kết tủa – Tích số tan điều kiên II.. Ảnh hưởng của sự tạo phức lên đô tan – Tí
Trang 1PHẢN ỨNG TẠO KẾT TỦA &
CHUẨN ĐỘ (Precipitation reactions & titrations)
Ts Phạm Trần Nguyên Nguyên
ptnnguyen@hcmus.edu.vn
I Ảnh hưởng của acid lên độ tan của kết tủa –
Tích số tan điều kiên
II Ảnh hưởng của sự tạo phức lên đô tan –
Tích số tan điều kiên
III Chuẩn độ kết tủa
B Điểm cuối chuẩn độ - chỉ thị
Trang 2I Ảnh hưởng của acid lên độ tan của kết tủa –
Tích số tan điều kiên
9 H+có ảnh hưởng lớn đến độ tan của các chất khác nhau
9 Trong môi trường acid, độ tan của chất ít tan càng lớn nếu tích số tan của nó càng lớn và [H+] càng lớn
BaC2O4 ,Ksp= 1,7.10-7
SrC2O4 ,Ksp= 5,6.10-8
CaC2O4 ,Ksp= 3,8.10-9
Trong môi trường H+:
SBaC2O4> SSrC2O4> SCaC2O4
9Độ tan của muối ít tan trong acid càng lớn nếu Kacó anion tham gia vào thành phần muối đã cho càng nhỏ Hay độ tan của chất điện ly đã cho trong nước càng lớn và acid tạo thành muối đó càng yếu thì độ tan của chất điện ly đó trong acid càng lớn
• Trong CH3COOH: CaC2O4 (K1, H2C2O4 = 5,9.10-2): không tan
• Trong HCl: CaCO3 (K1, H2CO3= 4,13.10-7): tan
I Ảnh hưởng của acid lên độ tan của kết tủa –
Tích số tan điều kiên
9Tính độ tan của chất điện ly trong môi trường acid
•Muối acid yếu ít tan: KtAn KtAn R Kt+ + An
-+ -[Kt ][An ]
sp
- +
An + H R HAn
•Thêm dd acid mạnh vào:
→Cân bằng bị phá hủy và kết tủa sẽ tan →độ tan tăng
-HAn [Kt ] [HAn] [An ] C = + =
HAn sp HAn
α [An ]/C = → K = [Kt ]C α ,
sp sp HAn
K / α = K ′ = [Kt ]C = s
• K’sp: tích số tan điều kiện
→độ tan sKtAn= [Kt+]
CHAn
Trang 3Tính độ tan của CaC2O4 trong dd chứa HCl 0,0010 M, cho tích số tan điều kiện K’
sp= 4,56x10-8
2
2 4
[HC O ]
−
−
1
+
2 2 4
2 2
[H ][HC O ]
[H C O ]
−
2
H C O 2
C =[ H C O ]+[ HC O −] + [C O −]
2 2 4
2 4
2
H C O 2
2
C O [ ] CH C O
Ca
s = Ca + =
sp 2 sp HAn
K / α = K ′ = [Kt ]C = s
4 sp
K 2,1.10
kết tủa – Tích số tan điều kiên
9Tính độ tan của chất điện ly có mặt ligand tạo phức
-+ -[Kt ][An ]
sp
Kt + R L ML
•Ligand tạo phức với KL:
→Cân bằng bị phá hủy và kết tủa sẽ tan →độ tan tăng
M [An ] [Kt ]+[KtL ] C = =
-0 [Kt ]/CM Ksp [An ]CM 0
sp 0 sp M
K / β = K ′ = [An ]C = s
• K’sp: tích số tan điều kiện
→độ tan sKtAn= [An-]
Trang 4Tính độ tan của AgBr trong dd NH30,10 M, cho tích số tan điều kiện Ksp= 4x10-13, β0= 4,0.10-6
sp
AgBr R Ag + Br−, K = [Ag ][ Br−] 4.10 = − +
3
3
+
+
+
R
R
Ag 0
[ Ag ]+ = C β
-AgBr [Br ] CAg
- 2
sp 0 sp Ag AgBr
K / β = K ′ = C [Br ] s =
4
sp 0
K / 3.10
AgBr
+
C = [ Ag ] [A + g(NH ) ] [+ + Ag(NH ) ]+
K = [Ag ][ Br−] C = β [ Br−] 4.10 = −
III Chuẩn độ kết tủa
Chuẩn độ 25.00 mL dd I- có nồng độ 0,1000M bằng dd Ag+
0,05000 M
(s) (aq)
(aq) Ag AgI
sp
AgI (s) R I (aq) Ag + +(aq) ,K = [Ag ][I ] 8,3.10+ = −
VìKsp<< , sản phẩm bền→ Ag+ sẽ p.ứ hoàn toàn cho đến khi đến điểm tương đương, [Ag+] tăng mạnh
•Phản ứng chuẩn độ:
• Cân bẳng kết tủa trong quá trình chuẩn độ
• Xây dựng đường cong chuẩn độ pX theo thể tích của Ag+
pX = pAg = -log [Ag + ]
•Dự đoán thể tích dd chuẩn Ag+ở điểm tương đương:
(25,00mL)(0.100M)
50.00 mL (0.05000 M)
e
Trang 5• Trước điểm tương đương: thêm 10,00 mL dd Ag+
# mmol [I-] trong dd ban đầu = 25,00 mL*0,1000 = 2,500 mmol
# mmol [Ag+] trong 10,00 mL = 10,00 mL*0,05000 = 0,5000 mmol [I-] còn lại = 2,000 mmol/ 35,00 mL = 0,05714 M
[Ag+] = Ksp/[I-] = 8,3.10-17/ 0,05714 = 1,4 10-15 M
pAg = -log[Ag+] = 14,84
•Trước điểm tương đương: thêm 49,00 mL dd Ag+
# mmol [I-] trong dd ban đầu = 25,00 mL*0,1000 = 2,500 mmol
# mmol [Ag+] trong 49,00 mL = 49,00 mL*0,05000 = 2,450 mmol [I-] còn lại = 0,05000 mmol/ 74,00 mL = 67,57 10-5M
[Ag+] = Ksp/[I-] = 8,3.10-17/ 67,57.10-5= 1,2 10-13 M
pAg = -log[Ag+] = 12,91
•Tại điểm tương đương: thêm 50,00 mL dd Ag+
I- phản ứng hết với Ag+
Gọi x =[Ag+] ở cb: x = [I-] = [Ag+]
Giải x từ phương trình Ksp
sp
K = [Ag ][I ]+ = x = 8,3.10−
-9 pAg+ = − log[Ag ]+ = − log[9.1 10 ] 8.04 × =
9
10 1
=
x
•Sau điểm tương đương: thêm 52,00 mL dd Ag+
# mmol [I-] trong dd ban đầu = 25,00 mL*0,1000 = 2,500 mmol
# mmol [Ag+] trong 52,00 mL = 52,00 mL*0,05000 = 2,600 mmol [Ag+] dư = 0,1000 mmol/ 102,00 mL = 1,3.10-3M
pAg = -log[Ag+] = 2,89
Trang 6Dạng đường cong chuẩn độ
Bước
nhảy
• đường cong đối xứng qua điểm tương đương
→ đặc trưng cho hệ có hệ
số tỉ lượng của các chất p.ứng là 1:1
• nồng độ dd cần chuẩn [I - ]
và dd chuẩn [Ag + ] càng lớn thì bước nhảy càng lớn →
sự chuẩn độ càng chính xác
•Cũng không nên chuẩn
độ với nồng độ quá lớn → sai số chuẩn độ do việc đo không chính xác
• độ tan của hợp chất kết tủa càng nhỏ thì bước nhảy chuẩn độ càng lớn
→ Có thể chuẩn độ riêng rẽ Cl - , Br - , I
-• Kết tủa ít tan nhất tách ra đầu tiên, sau
đó đến kết tủa tan nhiều hơn và cuối cùng đến kết tủa tan nhiếu nhất
Trang 7Chuẩn độ 25.00 mL dd Hg2(NO3)2 có nồng độ 0,04132M bằng dd KIO30,05789 M Ksp= 1,3.10 -18
Tính nồng độ của Hg22+ trong dd a) sau khi thêm 34,00mL KIO3; b) sau khi thêm 36,00 mL KIO3và c) tại điểm tương đương
Điểm cuối của chuẩn độ
Xác định điểm cuối của chuẩn độ kết tủa bằng chỉ thị
•chất chỉ thị phản ứng với dd chuẩn
•chất chỉ thị hấp phụ
1 Chất chỉ thị phản ứng với dd chuẩn
-Ag+(aq) + An(aq) AgAn→ ↓(s)
¾pp bạc (pp Mor) dùng để xác định ion halogen và Ag+
•Chỉ thị là dd kali cromat
CrO + 2Ag+(aq) → Ag CrO
•Bạc cromat chỉ tạo thành ở điểm tương đương khi nồng độ chất chỉ thị trong dd bằng 0,02M
Trang 8Điểm cuối của chuẩn độ
1 Chất chỉ thị phản ứng với dd chuẩn
Ag+(aq) + An (aq) AgAn→ ↓(s)+Ag (excess)
¾ pp chuẩn độ Volhard: pp chuẩn độ ngược, dùng để xđ các anion tạo tủa với Ag+ (Cl-, Br-, SCN-) trong môi trường acid HNO3
-Ag+(excess) + SCN → AgSCN ↓ (s)
•Cho lượng dư Ag+
•Xác định điểm cuối bằng Fe3+, tạo phức đỏ với SCN
-•Chuẩn lượng dư Ag+
Fe + + →
Điểm cuối của chuẩn độ
2.Chất chỉ thị hấp phụ:
¾ pp chuẩn độ Fajans: pp chuẩn độ trực tiếp các
halogenua bằng dd chuẩn AgNO3với chỉ thị hấp phụ
m n
Ag An AgAn mAgAn + nAg ( ) (AgAn) Ag (AgAn) Ag (AgAn) Ag
excess
+
→
O -O
Cl
O Cl
CO 2
-Dichlorofluorescein có màu xanh chuyển thành hồng khi hấp phụ lên AgCl