TRƯỜNG ĐẠI HOC SU PHAM TP HO CHi MINH KHOA HOA Pe >
LUAN VAN TOT NGHIEP
CU NHAN HOA HOC
CHUYEN NGANH : HOA YO CO mg nr =———— —— Dé Fai:
KHAO SAT BIEN DOI Cda@ PHAM Màu
CO TRONG MOT SO LO@! HOA
(HOA MONG BO, HOA GIAY, HOA DAM BUT) Và áP DỤNG TRONG VIEC GIANG DAY Wav 6 PHO THONG ? > , ` A ‘ ‘ 5 ; | 4 4 > } > {
\ GVHD : @guyén Minh Fea i
Trang 2FRUVERVEVVDVVEDHDVEVEFEV>ED EVEN
LỜI CÁM ØN
(Để hần thành khda luận nà, ngồi tự cố giÍng nà mổ lực của ban thin, em xin chin thank cam ơn tất cả các Thay 0á khoa Xiáu trưởng (Đại Hoe Šư (/)hạm (7/2! da truyền thụ những kiến (luức cà kinh nghiệm quý báo cÍto em Dde bigt, em xin eam on : Thay Aguyén Mink Waa
người đã tận tình kưởng dẫn od gitip dé em hồn thank
khda luận
uốit củng em xin cảm on cha me, ban bé đá động niên, giúp đỡ em hodn think tét khda luận
to kiến thức cần hạn chế, kinh nghiệm cưa nhiều nên ktơng tránkt kitải nhưng tai sát, xin thu cơ nà ban be
Trang 3LUAN VAN TOT NGHIEP SVTH : Phan Thi Mj Link
PHAN MO ĐẦU
| LY DOCHOND
Hố học là mơt mơn học thực nghiệm Vì vậy ,trong gidng day héa hoc viéc sử dung các thí nghiệm là cần thiết vì nĩ giúp cho học sinh tiếp thu bài tốt hơn làm cho các em tin vào kiến thức của mình
Trong thí nghiệm ,để nhân biết tính axit, bazở của mơi trường , thường người ta sử dụng các chất chỉ thị màu như : Phcnolphtalein, metyl da cam , quỳ tím Vì đây là cách làm đơn giản , ít tốn thời gian mà cho kết quả tương đối đúng Nhưng trong trường hợp ta khơng cĩ sẵn các chất chỉ thị trên mà trong thiên
nhiên lại cĩ các loại hoa cĩ chứa hố chất cĩ thể biến đổi màu dưới tác dụng
của mơi trường Do vậy, việc khảo sát sư biến đổi màu của phẩm màu là việc làm cần thiết Nhằm tạo ra mốt số chất chỉ thị màu giúp cho việc dạy học hĩa học ở trường phổ thơng | M¿ ` ` ) Hl, Khảo sát dung dịch các phẩm màu chiết từ các loại hoa trên và chọn dung dịch phẩm màu nào cĩ thể làm chất chỉ thị tốt nhất , , ` 4 IV a ar ` * ‘ * -Đối tượng nghiên cứu: Sư biến đổi màu của phẩm màu cĩ trong mơi số loại hou
-Khách thé nghiên cứu : Các loại hoa chon nghiên cứu(Hoa Mĩng Hị
Trang 5LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP _ SVTH: Dhan Thi Mg Linh
1 CHAT CHi TH]
Chất chỉ thị là những thuốc thử đặc biệt cĩ màu hiến đổi tùy theo néng dé của lon H;O” ở trong dung dịch
Ví dụ : Rượu quỷ cĩ màu đỏ trong dung dịch axit, màu xanh tím trong dung dịch trung tính và màu xanh trong dung dịch bazơ
Chất chỉ thị axit bazơ là một hệ axit-bazở thuận nghịch Màu của dạng axit của chất chỉ thị này khác với màu của đang bazơ
Chất chỉ thị axit —bazở biến đổi màu dưới tác dung của axit và bazởớ Sư biến đổi màu đĩ phu thuộc vào mức đơ thay đổi nống độ ion H:O” hay pH của dung dịch Do đĩ cĩ mơt điều rất lý thú về lý thuyết và thực tế là nghiên cứu trang thái chất chỉ thị axit-bazơ trong quá trình biến đổi pH của dung dịch và làm sáng tỏ nguyên nhân của sự biến đổi màu của chất chí thị trong mơi trường
axit —bazd
Cĩ nhiều thuyết giải thích vẻ trạng thái của chất chỉ thị axit —bazo trong
mơi trường axit va bazd.Dudi đây là một số trong các thuyết đĩ
I Thuyết ion oề chất chỉ thị
Chất chỉ thị axit-bazở là các axit hoặc bazởơ yếu , nĩ phân ly trong dung dịch theo phương trình
Hnd ®% H+ Ind'
Màu trong dung dịch mà trong đĩ chất chỉ thị ở dạng phân tử (Hlnd )
khác vđi màu của dung dịch trong đĩ chất chỉ thị ở dạng ion (Ind )
Hằng số điện ly của chất chỉ thị được biểu điển
_[+]Und-] _ [Und-] _ KHInd Me [Hind] [Hind] [H+]
+ Khi thém mét lượng nhỏ chất chỉ thị vao dung dich axit thi nong
d6 [H*| lén nén [Ind] << [HInd] = dung dịch cơ màu là màu của phân tử chất chí thị
+ Khi thêm một lượng chất chỉ thị vào dung dịch kiểm thi nong đơ |H*| rất nhỏ nên |Ind | >> [HInd| © dung dịch cĩ màu là màu của dạng ion
+ Khi thêm vào dung dịch trung tính thì [H*|=10” nền [Ind] và
|HInd] khơng chênh lệch nhau lắm , dung dịch cĩ màu trung gian là hỗn hợp hai
miu dang phan uf va dang ion của chất chỉ thị,
Trang 6LUAN VAN TOT NGHIEP SVTH : Dhan Thi Mj Link
nén metyl đa cam cĩ màu vang H6n hdp mau đỏ và màu vàng dang phân tử [HInd]và dang ton |Ind | của chí thị metyl đa cam là màu trung gian đỏ da cam
xuất hiện ở pH = 4
Thuyết này khơng giải thích được hiện tượng của phenol phtalcin ở mơi trường axit khơng màu , mơi trường kiểm cĩ màu đỏ nhưng khi cho nhiều kiểm thì lại mat mau
2 Thuyết mang màu của chất chi thi
Trang thái của chất chỉ thị được giải thích bằng thuyết ion và được bố sung bằng thuyết mang màu của chất chỉ thị Theo thuyết này sư đổi màu của chất chỉ thị cĩ liên quan tới sự thay đổi cấu tạo phân tử của nĩ do sư sắp xếp lai trong nội phân tử dưới tác dụng của ion H” hay OH_, Theo thuyết ion , phân tử phcn olphtalein phân ly theo phương trình
Hind ®% H°+lnd
Dang khong mau dang mau do
Giá trịpH càng tăng thì cân bằng càng chuyển dịch về phía phải khi
pH =10 phan tử phenolphtalein hầu như hồn tồn chuyến thành dang ion cĩ
màu
Theo thuyết mang màu ,trong quá trình pH của dung dịch thay đổi
„cầu tạo phân tử của các chất chỉ thị axit-bazơ bị thay đổi Hiện tương đĩ gây
nền do sư hổ biển benzoit- quinoit
Trường hợp đơn giản nhất của sư hỗ biến hezoit- quinoit là hiện tướng hỗ biến của monooxim- quino (I) , cĩ thành phần cơ bản đơng nhất với
ntrozophenol (H)
()= 4 : ) =N-OH >= HO « ỒN =()
(1) (II)
Vàng Xanh lục
Ca 2 cơng thức đều là ! hợp chất hĩa hoc cĩ dạng hỗ hiển khác nhau “Trong dung dịch quino xim cân bằng động hĩa học được xác định giữa 2 dạng hd biến phụ thuộc vào các yếu tổ khác nhau Chuyển hiến tương tự cũng thấy
được cả trong dung dịch chất chỉ thị cĩ màu khác nhau , nĩ thay đối dưới tác
dụng của axit hay kiếm
Trang 7
LUAN VAN TOT NGHIEP SVTH : Dhan Thi Mg Link
Thi du , o-nitrozodimetylanilin (II) c6 mau xanh lục , cấu trúc bị thay đổi dưới
tic dung của axit , đồng thời cĩ kèm theo sự chuyển từ màu xanh lục sang vàng
Khi đĩ clohidrat (IV) được tạo thành Sự thay đổi màu sắc được giải thích bằng
liên kết ion hidrơ của axít với nguyên tử oxi của nhĩm niữozo chứ khơng phải
với nguyên tử nitơ của nhĩm
H,C ¬ v H,C
Do dé xdy ra su chuyển dịch các electron trong cd hệ , cĩ kém theo su tạo thành cấu trúc quinoit , cĩ thể hiểu điển bằng sơ đồ sau :
HN + HCI HạN
UN n=<o* poaidnnmmametiibe N—OH / Cl HN HN
LH IV
Tương tự như n- nirozodimetylaniin, một trong các muối của n -
aminoazobenzen cĩ cấu tạo benzoit cĩ màu vàng (V) , cịn cấu tao quinoi( VI)
cĩ màu xanh :
vir {)] 9 = XO
Trong dung dịch mctyl đa cam , được dùng rơng rãi làm chất chỉ thị axit-bazd cũng cĩ cân bằng tương tự
Trang 8LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP SVTH : Dhan Thi Mj Linh
Sự xuất hiện cấu trúc quinoit gây nên sư chuyển hĩa từ dang này sang dang khác của chất chỉ thị Sư biến hĩa ngược lại làm mất cấu trúc quinoit
Theo thuyết mang màu , màu sắc của các hợp chất hữu cơ khơng phải
chỉ do cấu trúc quinoit của phân tử mà cả sự cĩ mặt trong các phân tử ấy những
nhĩm nguyền tử gọi là nhĩm mang màu (-N= N - -NĨ;, -NO, =C =Cz, z C =Ĩ) )
Khi đưa thêm vào phân tử các chất hữu cơ cĩ chứa nhĩm mang màu của nhĩm trợ màu :- OH,- NH;,- NHR,-NR; thì sẽ làm đêm màu sắc của chất màu
Vậy sư đổi màu của chất chỉ thị xảy ra khi nhĩm mang màu xuất hiện hay biên mất và cả khí các nhĩm mang màu này được thay thế bằng nhĩm khác N€u các nhĩm mang màu chuyển thành các nhĩm khơng mang màu thì màu sẽ hiền mất,
3 Thuyết ion- mang màu của chất chỉ thị
Hai thuyết ion và thuyết mang màu của chất chỉ thị bố trợ cho nhau , theo các thuyết này thì trong dung dịch các chất chỉ thị axit bazơ đồng thời cĩ cả cân bằng phân ly của phân tử và cĩ cả cân bằng sắp xếp lại trong nơi phân tử chất chỉ thị từ dạng này sang dang khác cĩ cấu tạo khác nhau Vì vậy hai thuyết này cĩ thể kết hợp thành một thuyết chung goi là thuyết ion -mang màu của chất chí thị Theo thuyết này sự biến đổi màu của chất chỉ thị axit bazơ xắy ra do sự
kết hợp của ion hidrơ dưới tác dụng của kiểm , cùng với sự chuyển dịch cân bằng ion của chất chỉ thị cĩ kèm theo sự thay đổi cấu trúc chung
Tổng hợp các luận điểm trên , cĩ thể nĩi rằng sự xuất hiện hoặc sư làm đậm màu ở những chất khơng màu hoặc cĩ màu yếu cĩ liên quan tới việc
đưa vào phân tử của chúng những nhĩm mang màu và trợ màu với việc tăng số liên hợp -C =C =€ =C = với sư phân ly hay kết hợp các phân tử của chúng và cuối cùng với sư tạo thành các hợp chất nội phức (vd niken đimecty] glyoximat) Đối với chất chỉ thị axit- hazơ , sự đổi màu do mấy yếu tố đặc trưng hơn cả (mà các yếu tố này gây ra bởi sự thay đổi lượng tử lệ dạng phân tử và ion của chất chỉ thị do ảnh hưởng của axit và kiểm) là sự xuất hiện hay biến mất các nhĩm mang mau hode su chuyển hĩa nhĩm mang màu này thành nhĩm khác
PHL NOLPHTALLELIN
Phenolphtalcin là những tỉnh thể khơng mau.D6 tan trong 100g dung dich
:H;O 0,22(20°C) tan wt hdn khi đun nĩng rượu ctylic 20g (khi lạnh) ,cte 5,92g ít
tan trong clorolom.Cho nén trong phịng thí nghiệm người ta dùng dung dịch phenolphtalein 0.1% pha trong 50% rượu Cơng thức của chất chỉ thị
Trang 9
LUAN VAN TOT NGHIEP SVTH : Dhan Thi Mg Link
co
YPC, dang khơng màu
|3ưới tác dụng của dung dịch kiểm lỗng ,phenolphtalcin chuyến thành mudi dinatri ,cĩ cấu tạo quinoit và cĩ cấu tạo màu đỏ
Phin ng xảy ra theo phương trình
gr :
C 2 OF et +2H,O
PO OH [OO O
O=C-O
Dang khơng màu [Lạng cĩ màu
Sư thay đổi cấu tạo này trong phân tử phenolphtalein xảy ra ở pH=8-10
Dưới tác dụng của axit(ở pH<8) ta thấy một bức tranh ngược lại : dang cĩ màu
chuyển thành khơng màu ,.Nếu pH bằng 13-14 ,phenolphtalcin cĩ sự sắp xếp cấu tao mới ,Khi đĩ tao thành anion khơng màu của muối ba lần thế natri
ONa
Trang 10
LUAN VAN TOT NGHIEP —— WVTH: Phan Thi Mg Link
Do dé , mau do manh cia phenolphalein là do sự tạo thành hệ mang màu
{>
& METYL DA CAM
Metyl da cam (Heliantin, mudi Nati ca n-dimetylaminoazo
henzensunfoaxit) la chat b6t mau da cam Đồ hịa tan khi lanh trong 100g nước la O.2¢ “Trong phịng thí nghiệm ta dùng dung dịch nước metyl da cam 0.05%
Cơng thức của nĩ là
(HạC)zN F 4 “N=N- N f SO3Na
Trong mơi trường kiểm hay trong dung dịch nước lỗng , metyl da cam cịn cĩ màu vàng da cam (VI1).Dưới tác dung của axit nĩ chuyển thành đỏ -da
cam và đỏ(VIII).Miễn chuyển màu nằm trong khoảng pH:3,1-4,4
an Sees natin on Ope (VI) Dang vang (VII) Dang dé
(mơi trường trung tính hay kiểm) (mơi trường axiU Khi cho kiểm tác dung với dung dịch metyl da cam cĩ màu đỏ sẽ thấy màu của dung dịch biến đổi thành vàng
Vì vậy tính chất chỉ thị của metyl da cam là do sự chuyển vị hỗ biến giữa dang benzoit va quinoit,
IE KHOẢNG CHUYỂN MẦU CỦA CHẤT CHỈ THỊ
Khoảng pH mà trong đĩ thay được sự đổi màu của chất chỉ thị goi là khống chuyển màu của chất chỉ thị
Trang 11LUAN VAN TOT NGHIEP SVTH : Dhan Thi Mg Linh
| Su phu thuéc mau sdc cud chất chỉ thị ồo tỷ số của dạng
phân tử uà dạng ion của nĩ
Màu của dung dịch chất chỉ thị phụ thuộc vào tỷ số nồng đơ của dạng phân ly và dạng khơng phân ly của nĩ ,nghĩa là vào tỷ lệ [iud-] _ KHind [Hmd] [H+] v [Hind] _ [H+] ~ [Ind-] KHInd
Khi[H*} =Kyma thy C22] 2, [fnmd-]
Nĩi cách khác ,trong trường hợp này nồng đơ dạng phân ly của chất chỉ thị bằng nơng đơ dạng khơng phân ly của nĩ
Nều TT > | thi trong dung dich dang phan ly trội hơn
KHInd
t]
Nếu < I thì dang khơng phân ly trơi hơn
Ở một nồng đơ [H*] nào đĩ ,tỷ số Kuu„/{H*] sẽ lớn hơn hoặc nhỏ hơn Kqy„¿ Đối với Phenolphtalein
Ku¿„„¿ =[H*| * [Ind | /{HInd| = 107
Nếu điều kiện [Ind | lớn ta ký hiệu nĩ bằng [đỏ] ,cịn [HInd] bằng [khơng màu] thì cĩ thể viết
[Đỏ | /{Khơng màu| =[Ind ] /4HInd] =10” /|H*| Hoặc [khơng màu] /{Đỏ| =[HInd| /tInd J={H*1/107
Nếu pH =7, tức là |H*J= 10” mol/1 thì
(Khơng màu] /{đỏ] =[HInd] /[Ind | =107/102=100
Điều đĩ cĩ nghĩa là ở pH=7 ,cứ 100 phân tử phenolphtalein khơng màu thì chỉ cĩ
I ion chuyển thành ion cĩ màu tức là tỉ lệ giữa dạng phân tử khơng màu của
chất chỉ thị loại phenolphtalcin và ion cĩ màu của nĩ bằng 100
VỊ phân tử trung tính của phenolphtalcin khơng màu nên khi nhìn dung dịch bằng
mắt ta cũng thấy khơng màu Nếu thêm kiểm vào dung dịch phcnolphtalein đến
khi pH của dung dịch bằng 8 thì tỷ lệ [HInd|/[Ind | sẽ giảm xuống so với trường
lớp đầu tiến 10 lan và dung dịch sẽ cĩ màu hồng nhat [khơng màu]/1đỏ | =[HInd|/{Ind | ={H*|/K¿„„ 108/107” =10
Trang 12LUAN VAN TOT NGHIEP SVTH : Dhan Thi Mj Linh
Nếều pH = pK¿u„¿ =9 ,t lệ [Khơng màu] /IÐỏ| =[HInd| /[Ind | sẽ bằng | va trong dung dịch cĩ lượng phân tử chất chỉ thị khơng màu Hlnd (S0) và lượng ion màu dé Ind (50%) bang nhau ,khi dé dung dịch nhuốm màu hồng (màu chuyển tiếp)
Khi tăng pH lên nữa tới 10,11,12, dung dịch sẽ cĩ màu đỏ thẳm Nhưng ở pH 13.5 -14 dung dich lai kh6ng mau do tao thanh mudi ba lan thể Natri của chất chỉ thị Do đĩ màu chuyển tiếp của chất chỉ thị rõ ràng khi pH của mơi trường bằng bằng pKqy„¿ tức là bằng —lgK¿u„„ Nhung vì sự biến đổi màu sắc của chất chỉ thị xảy ra từ từ nén cĩ thể coi màu của phân tử khơng phân ly cia chat chi thi bi
mau cua ion che ude khi dat ty lé [HInd]/[Ind | =]
Vi vay ,màu sắc của dung dịch nước chất chỉ thị được xác định bằng tỷ số của
dang phân tử và dạng ion của chất chỉ thị tỷ số đĩ khác nhau và phụ thuộc vào
LH”:
3 Tính khoảng chuyển màu của chất chỉ thị
Hiết hằng số phân ly của chất chỉ thị (thí du dối với phcnolphtalcin K¿u„¿ =0”)
cĩ thể tính được khoảng giá trị pH làm cho chất chỉ thị đổi màu
Bằng thực nghiệm ,người tu tìm thấy sự đổi màu của chất chỉ thị nhận được bằng
mắt khi tỷ số hai dạng khác nhau của chat chi thi bing 1:10
Trang 13LUAN VAN TOT NGHIEP SVTH : Dhan Thi Mg Linh Bảng chuyển màu của một số chất chỉ thị ĐẶC
eit DUNG TÍNH =| MAU DANG | MAU DANG | KHOANG
MOI CUA CHI AXIT BAZG ĐỐI MÀU!
de —s THỊ
Phenolphtalein | Cổn 907 Axil | Khơng màu | Do 8-10)
Cén 20" | Axit Khơng màu | Dé 7,4-9.0
Phenol dé Cén 20" | Axit Vang Đỏ đ.4-8.0
Rượu quỳ Nước Axil Đỏ Xanh 5,0-8,0
Metyldacam | Nước lazd Hồng Vàng 3.1-4.4
Metyl đỏ Cổn 60” | Baz Đỏ Vàng 4,0-6,0
- Alizarin vàng | Nude Axit Vang Tim ( 10,1-12,0 |
Màu của chất chỉ thị thay đổi dẫn trong khoảng đổi màu Vi vay dùng các
chất chỉ thị khác nhau cĩ thể xác định giá trị pH của dung dịch Nếu dung dịch thử cĩ màu đỏ khi thêm rượu quỳ vàcĩ màu vàng khi thêm metyl da cam ,
Trang 14LUAN VAN TOTNGHIEP - SVTH : Phan Thi Mg Link
CEUONG JJ
CAC THi NGHIEM KHAO SAT
SỰ BIẾN ĐỔI MÀU CUA DUNG DICH
a ` al ` ,
PHẨM MÀU LẤY TỪ CÁC LOẠI HOA
Trang 15LUAN VAN TOT NGHIEP SVTH : Dhan Thi Mg Linh
Trong thiên nhiên cĩ rất nhiều loại hoa với màu sắc khác nhau , Quan sát kỹ chúng ta thấy màu sắc cuä hầu hết các loại hoa là sự hiến hĩa giữa các màu đỏ tím ,xanh hay giữa các màu vàng, da cam và đỏ
Theo nghiên cứu người ta thấy rằng màu hoa do sự pha trộn giữa các màu vang.da cam và đỏ vì trong hoa cĩ chứa chất carotenoit, Carotenoit cĩ rất nhiều loại khoảng hơn 60 màu sắc, như chất Xantophun màu vàng cĩ trong lá vàng
„quả chuối tiêu chín là một loại thuộc nhĩm Carotenoil
Ngồi ra, màu hoa do sư pha trơn giữa các màu đỏ tím ,xanh là vì trong tế bào hoa cĩ chứa chất Antocyan Antocyan là mơi sắc tố hữu cơ rất dẻ đổi màu chỉ cần nhiệt đơ hay độ pH hơi thay đổi là hoa thay đổi mầu sắc
vd: Hoa Bim Bip (Pharbitisnil) cĩ hình loa kèn ,màu sắc rất rực rỡ , màu sắc cia hoa rat da dang :d6 tim xanh, Nếu tà hái một bơng hoa Bìm Bịp màu đỏ đem
ngâm trong nước xà phịng sẽ thấy hoa cĩ màu đỏ biến thành màu xanh , nều ta đem hoa màu xanh đĩ ngâm trong dung dịch HCI lỗng sẽ thấy hoa màu xanh đĩ biến trở lại thành màu đỏ, Chính độ pH của mơi trường làm Antocyan đổi màu
Như vậy ,các loại hoa thay đổi màu sắc khi đồ pH của mơi trường thay đổi
Xuất phát từ thực tế đĩ ta cĩ thể dùng dung dịch phẩm màu lấy từ hoa làm chất chỉ thị axit-bazơ Trong điều kiện tiến hành thí nghiệm, tơi chỉ nghiên cứu dung
dịch phẩm màu chiết từ 5 loại hoa :HOA MĨNG BỊ TÍM- HOA GIẤY ĐỎ -
HOA ĐÂM BỤT -HOA MƯỜI GIỜ-HOA HỒNG.Đây là các loại hoa mọc ở
nhiều nơi , màu sắc rực rỡ, dễ tìm dé kiếm và hoa cĩ hầu như quanh năm
|, XAC DINH KHOANG PH DOI MAU CUA DUNG DICH PHẨM MAU LAY TU CAC LOALHOA
Đối với để tài nghiên cứu này, tơi sử dụng các loại hoa tươi để làm thí nghiêm
qlốt nhất là hoa vừa hái hay hái cách Ì đêm để tiến hành chiết lâý phẩm màu ¡ Cách chiết dung dịch phẩm màu từ hoa
Trong điều kiên thiết bị của phịng thí nhiệm hĩa Đại Cương , các bước tiên
Trang 16LUAN VAN TOT NGHIEP SVTH : Dhan Thi Mg Linh -Bước 1: Cân mơt lượng hoa bing can điện tử Hình cản điện -Bước 2: Giã hoa cho nát
Dùng dao xắt nhuyễn hoa và dùng chày giã hoa cho nát
-Bước 3: Dùng cồn 90” để chiết phẩm màu cuả hoa
Sử dung một lượng cồn tương ứng với lượng hoa đã cân vừa giã trên Ngâm hoa trong cồn khoảng 15 phút là phẩm màu của hoa bắt đầu tan vào cồn Khơng dùng nước cất để chiết phẩm màu vì rất khĩ giữ phẩm màu lâu đặc biệt là dung dịch hoa Dâm Bụt rất nhớt
-Bước 4: Lọc lấy dung dịch phẩm mau trên phu lọc
Vì sử dung dung mơi là cồn rất dễ bay hơi , sau khi lấy dung dịch hoa nên
đậy kín dung dịch để thuốc thử hoa sử dụng được lâu 3 Tạo các dung dịch cĩ pH khác nhau
a Đựa trên cơ sở tính tốn
* Tao dung dich axit c6 pH khac nhau
-Đùng dung địch chuẩn axit HCI0,1M {H*] = Ci) = 0” mol
=> pH =-lg[H*] =- lg 10° =1
Trang 17
LUAN VAN TOT NGHIEP SVTH : Dhan Thi Mj Linh
-Hé tao dung dich c6 pH = 2 ,ta pha loing dung dich HCLO.1 M ra 10 lin
vd: Ti | ml dung dich HCI 0,1 M, dé tao dung dịch cĩ pH =2 thì cẩn 9 ml
nước cất dựa trên cod sé tinh wan sau:
Số mol HCI: 10” 0.1 =107 mol
Tạo dung dịch cĩ pH=2 => [H'| =l0” mol/l + ¡01 (H*] “102 10” Œ = I0 ml + ny + V ny Via di = [H”|=
=> Vino= Vaasan —Vadein =10 —Í =9 mÍ
Vậy để tạo dung dịch cĩ pH = 3 ta tiếp tục lấy dung dịch cĩ pH =2 vừa tạo
ra pha lỗng 10 lần và cứ tiếp tục làm như vậy cho đến dung dịch cĩ pH =6
s Tạo dung dịch bazơ cĩ pH khác nhau
-Dùng dung dịch chuẩn NaOH 0,1 M
[OH | =Cw,o =10' mol
-14
lợi =10”° mol/l
= pH=- lg[H”| =l3
-Để tạo dung dịch cĩ pH =l12 ,ta cũng pha lỗng dung dịch NaOH 0,1M trên ra 10 lần dựa trên cơ sở tính tốn sau
Ti | ml dung dịch NaOH 0,1M ,ta cĩ số mol NaOH
Now = Dna =10" mol Dung dịch cĩ pH=l2 => [H†Ị=10”” mol⁄l = [H'|= ys l = [OH] =10" =10° mol/l _, on eros oa
=> [OH] “Vv, = Via “[OH] =10(l) =10 mÌ
Vậy từ l ml dung dịch NaOH 0.LM để tao dung dich cĩ pH =l2 ta cần 9
ml nước cất,Tương tư để tạo dung dịch cĩ pH =l L ta cũng pha lỗng dung dịch cĩ pH =l2 ra 10 lần và tiếp tuc làm đến pH =8
Để thực hiện việc pha lộng dung dịch tơi sử dung các dụng cu thí nghiệm là
Trang 18
LUAN VAN TOT NGHIEP SVTH : Dhan Thi Mg Link
Để kiểm tra chính xác độ pH của các dung dịch trên tơi sử dung may
do pH Meter
Trong phịng thí nghiệm hố Đại Cương dùng máy đo pH —mV vì xử lý model pH 526-pH 528 ,cĩ mơt bé mat may do và cĩ đơ chính xác đến 0,01 đơn vị pH
Máy này dùng mơi điện cực liên hợp, đĩ là điện cực kép chứa cả điện cực pH và điện cực so sánh Hai ống thuỷ tỉnh đồng tâm được giữ với nhau dưới cùng một nắp, Ống ngồi chứa điện cực Ag/AgCl trong mét gel KCI/AgCl Ong trong chứa điện cực khác kèm theo một màng thủy tỉnh và là hộ phận đo pH
Đo pH của một mẫu cĩ nghĩa là đo sự thay đổi thế màng giữa dung dịch đêm chuẩn và dung dịch mẫu cần đo pH
Các ion HỶ tự do trong dung dịch mẫu cần đo di chuyển vào lớp màng
ngồi của màng kính làm thay đổi thế màng khi một số ion tương đương rời mãi
trong của màng Tổng thế màng thay đổi thco pH của dung dịch mau can do ,
được xác định bởi điện kế và được chuẩn hĩa để đọc pH pH kế được chuẩn hĩa
hằng một dung dịch đệm cĩ pH đã biết Khi đo pH của dung dịch mẫu thì sư thay đổi thế màng giữa dung dịch đêm chuẩn với dung dịch mẫu chỉ là sự thay đổi nồng độ ion HỶ tiếp xúc với điện cực pH Vì vậy bất cứ một sự sai biệt nào trong cách doc pH cũng đều do sự thay đổi nồng độ ion [H”]
Trang 19
LUAN VAN TOT NGHIEP SVTH : Dhan Thi Mj Link
(1) Thiét bi do pH-mV vị xử lý, model pH 526-pH 528
(2) Điện cực kép hay điện cực liên hợp (3) Cảm biến nhiệt độ TEK 325
(4) Hai dung dịch điệm chuẩn (5) Adapter nối điện (1) Nút bật “tất máy (2) S6 do pH va mV (3) Nút chuẩn hĩa máy (4) Nút đọc số đo tự động (5) Xác nhân đầu vào ,tạo các giá trị của số đo (ú) Chỉnh lớn nhỏ các giá trị bằng số (7) In các số đo (R) Cất các số đo
(9) Cho kết quả đo
3.XÁC ĐỊNH KHOẢNG PH CHUYỂN MÀU
a HOA MƯỜI GIỜ(Portulaca Gandifoca)
Tên khác ;Hoa Tí Ngọ, Hoa Tùng Điệp
Trang 20
LUAN VAN TOT NGHIEP SVTH : Dhan Thi Mg Link
Thuốc lồi cây cánh , họ rau sam (Portulacaccac), hoa mọc ở ngọn , thường
nở vào mùa hè và mùa thu Cây hoa Mười Giờ mọc hồng ở nhiều vùng nước ta , được trồng bằng hạt hay dăm cành
% Qua quá trình nghiên cứu , tơi thây rằng nếu lượng hoa là 40g , sử dung lượng
cần là S0ml thì thu được 19ml dung dich pham mau hoa Dung dich phan màu hoa Mười Giờ cĩ màu tím, pH dung dịch từ 5,5-Š,6 tuỳ thuộc hồ trồng ở khu vực nào Nêu ta đây thật kín dung dịch hoa ,để lo dung dung dich hoa nơi thống mát thì dung dịch hoa cĩ thể để từ 4-Š ngày Đơ pH của dung dịch
yiám khi để qua ngày
Hình dụng dịch hoa Mười Chủ
Trang 21LUAN VAN TOT NGHIEP — SVTH: Dhan Thi Mj Linh
* Sự biến đổi màu của dung dich phẩm màu lấy từ hoa Mười Giờ theo sự
biến đổi pH của mơi trường
-Trong mét tridng axit:
Trong mơi trường axit dụng dịch hoa Mười Giờ vẫn giữ màu tím( tức là
khơng cĩ sự đổi màu)
-ỨroHụ Hi trường bazứ:
CÏ vùng bazơ yếu dung địch vẫn cĩ màu tím dung dịch phẩm màu của
hoa Mười Giờ chỉ bắt đầu đổi màu ở pH =l I,37 nhưng lúc này sự đổi màu khơng
rị lắm , khi để dung dịch đĩ một thời gian thì dung dịch mới chuyền sang màu vàng hơi nâuvà từ từ chuyển sang màu vàng rơm, ở pH =l 1,5 thì dung dịch mới
chuyển sang màu vàng tươi
PH=l ; 1,89; 2,89; 3/9; 5,1; 5,92 ; 6,89 ; 8,39 :9,48:10,.23;11,3 11,5
Khoảng đổi màu của Mười Giờ
b HOA DAM BUT (Hibicusrosa —-Sinensis)
Tên khác : Bụp ,Bơng Bụp , Biooc Ngân ,Co Ngắn,Cuộc Cẩn
Trang 22LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP _ SVTH : Dhan Thi Mi Link
Cây nhỏ ho bơng (Malvaceac), cao khoảng 1-2 m, lá màu lục sẫm bĩng, mặt
dưới nhạt, mọc đơn độc ở kẽ lá ,đài hợp tràng màu đỏ , cách rời ,nhị nhiều dính liên nhau Cây rất dễ trồng nhiều vùng ở nước ta trồng dâm But làm
hàng rào hoặc trồng làm cảnh trong chậu Cây cĩ hoa lá xanh tốt quanh
nam
Qua quá trình nghiên cứu ,tơi thấy rằng với lượng hoa toi la 45g dong 50m! cần thì thu được 23ml dung dịch phẩm mau hoa Dam But Dung dich hoa
Dam Bụt cĩ màu nâu tím hoặc màu tím ,pH dung dịch từ Š,3-Š,7 tuỳ thuộc hua trồng ở khu vực nào và hoa cĩ màu đỏ hay hồng Ngồi ra tính axit của
dung dịch càng mạnh nếu dung dịch hoa càng đậm đặc Nếu ta bảo quản tối dung dịch hồ ( để nơi thống mát, đây thât kin dung dich phim mau ) thì dung dịch vẫn giữ được màu sắc tươi trong I tuần Tuy nhiên , đơ pH của dung dich giảm mỗi ngày từ 0,05-0, l
Hinh dung dich hoa Dam But
-Trong moi trudne axit
Trong mơi trường axit dung dịch hoa Dâm But biến đổi màu như sau : ở pH =l và pH =2 thì dung dịch cĩ màu da cam , ở pH =3 thì dung dịch cĩ màu hong dim, 3 pH =4 dung dịch cĩ màu hồng nhạt qua tới pH =4.2 thì dung dịch dã cĩ màu tím nhat(tức là dung dịch phẩm mau cud hoa Dam Bụt khơng đổi màu
trong vùng axit yeu)
- [rong HƠI trưừng haz¿
Trang 23LUAN VAN TOT NGHIEP SVTH : Dhan Thi Mg Linh G pH =9 thi dung dich bat dau chuyen sang mau xauh pli =i dun dịch chuyền sang màu vàng và mỗi trưởng bazơ càng manh thì màu Vàng càng tdi(bất đầu ở pH =10 khi nhỏ T giot dung dich hoa Dam But vào dung dịch thì lúc đầu dung dịch cĩ màu vàng nâu nếu để một thời gian thì dung dịch từ từ
chuyển sang màu vàng)
Khoảng pH đổi màu của hoa Dâm Bụt là 4-9
PH-I ; I.91 ;2,89 ; 4 ;4.2; 5,1 ;62 6,89; 8.1; 9; 102 ;11.23;12,07
Khoảng đổi màu của hoa Dâm Bụt
c HOA GIAY (Bougainvillea SP)
Tên khác : Hoa Mĩc Điều ,Cây gai Tu Hú
Trang 24
LUAN VAN TOT NGHIEP | SVTH : Dhan Thi Mj Link
Lồi cây leo nhiệt đới, họ hoa Gidy(Nyctaginaceae) cay dé tong [dn nhanh
Cây thường phát triển thành bui, cĩ giàn đữ Cum hoa cĩ từ 2-3 hoa Hoa cĩ
nhiều màu sắc , cây hoa Giấy ra hoa vào mùa khơ
Ở nước ta cây hoa giấy được trồng bằng cành và trồng ở nhiều vùng để làm cánh Hoa cĩ màu đĩ trắng hoặc vàng Trong điều kiên cho phép tơi đã làm thí nghiệm hoa Giấy do va hoa Giấy trắng ,tơi nhận thấy dung dịch phẩm màu chiết
tử hoa Giấy đĩ cĩ màu tươi và bên màu hơn dung dịch phẩm màu chiết từ hoa
Giấy trắng mãt khác hoa Giấy đỏ được trồng nhiều hơn hoa Giấy trắng nên dẻ tìm hơn ,I3o đĩ trong đề tài nghiên cứu này tơi chỉ xin trình bày hoa Giấy đĩ
Qua nghiên cứu tơi thấy rằng với lượng hoa là 31g lượng cồn 30ml thì thu
được I4ml dung dịch phẩm mau Dung dịch phẩm màu cĩ màu tím đỏ, pH của dung dịch từ 57-6, tùy thuộc hoa trồng ở khu vực nào [Dung dịch hoa sử dụng được trong | tun néu ta dé dung dịch hoa nơi thống mát ,và đậy thật kín dung dịch Tuy nhiên, khi để lầu thì đơ pH của dung dịch giảm và giảm nhiều so với
dung dich hoa Dam But, Thường thì dung dịch hoa để cách một ngày thì đơ pH vidm 0,3-0.5, Ngồi ra cĩ thể dùng dung mơi là nước cất nhưng dung dịch chỉ cĩ
thẻ sử dụng tốt nhất trong ngày ,cịn thì khơng bảo quản lâu được
Dung dich nhẩm màu hoa Gidy
Trang 25
LUAN VAN TỐT NGHIỆP —— SWTH : Phan Thi Mj Link
+ Sự biến đổi màu của dung dịch phẩm màu lấy từ hoạ Giấy đỏ theo sự biến
đổi pH của mơi trưởng
-lrong méi trudng anit
Trong mơi trường axit dụng dich phim mau lấy từ hoa Giấy đĩ cĩ màu
tím giơng như trong mơi trường trung tính
[rong tHƠI trường baz
Trong mơi trường bazở cĩ sư biến đổi màu phức tạp hơn, ở pH =9,2 dung dịch cĩ màu tím đến pH =9,48 thì mới thấy bắt đầu chuyển màu(dung dịch
chuyền sang màu xanh ở pH =12,2 thì mới thấy màu lục vàng ở pH =l l.53 thì thảäy dung dịch chuyển sang màu vàng tươi
: eee c2 TT e Ồ
PHz1I;149;29 ;345; 48; 5A; 689;82;922:9 48; 102; 11,52
Khoảng đổi màu của hoa Giấy d.HOA HỒNG (Rosa chinensis lacq)
Trang 26LUAN VAN TOT NGHIEP SVTH : Dhan Thi Ng Linh
+ Thuơc ho Hoa Hồng (Rosaceae), lá hình bầu dục , mũi mác , dau nhọn , nhắn cả hai mặt cĩ răng nhọn ở mép Hoa mọc ở ngọn cành hoặc ngon cây cũng cĩ khi mọc ở kẻ lá Hoa to cĩ mùi thơm dịu, màu sắc hoa khác nhau tùy lồi
Hồng Bạch, Hồng Nhung, Hồng Xanh,v.v Cây hoa Hồng cho hoa quanh năm Cây hoa Hồng được trồng nhiều ở nước ta để làm cảnh Trong điều kiện cho phép tơi chỉ nghiên cứu hoa Hồng Nhung
Qua nghiên cứu tơi thấy rằng nếu lượng hoa là 40g lượng cồn là 40ml thi thu
được 19,Sml dung dịch hoa ,pH của dung dịch từ 4,9-5,0 tùy thuộc hoa trồng ở khu vực nào Dung dịch phẩm màu chiết từ hoa Hồng cĩ màu huyết dụ, đối
với hoa Hồng phải làm hoa thật tươi thì dung dịch hoa mới cĩ màu tươi và dung dịch mới đối màu rõ khi thay đối đơ pH của mơi trường Khi để dung
dịch lầu thì tính axit của dung dịch hoa càng tăng , độ pH thường giảm 02-03
moi ngay
Hình dung dịch hoa Hồng
+ Sự biến đổi màu của dung dịch phẩm màu lấy từ hoa Hồng theo sự biến
đổi pH của mơi trường
-Ứ rong mơi trừng anit
Trong mơi trường axit mạnh đụng dịch hoa Hồng cĩ màu da cam ,khi
đơ pH tăng dẳn(tính axit của dung dịch giảm dẫn )thì màu da cam nhạt dẫn đến pH =4 thì chuyển sang màu hồng nhat nhưng khi để n dung dịch cĩ pH =4,l thì
dung dịch cĩ màu như trong mơi trường trung tính
Trang 27
LUAN VAN TOT NGHIEP - SVTH : Dhan Thi My Link
-Ứronu mơi trường bazởơ
Ở mơi trường bazơ cĩ pH =8 thì dung dịch vẫn cĩ màu như trong mơi
trường trung tính,đến pH =8,9 thì dung dịch cĩ màu vàng , khi mơi trường bazd càng manh thì màu vàng đâm dần
Khoảng pH đổi màu của dung dịch hoa Hồng 4-§,9
PH=I ;1,85 ;2,8; 4; 4,2 ; 542 ; 6,89 : 801 ; 8,52 ; 8,9; 10,2; 11,52
Khoảng đổi màu của hoa Hồng
e.HOA MĨNG BỊ TÍM (Bauhinia purpurla)
Hoa thuộc họ Ceasalpiniaccac ,hoa Mĩng Bị cĩ rất nhiều lồi :Mong Bị soc,
Mong Bị trắng Mĩng Bị tímv.v Cây hoa Mĩng Bị trồng rất nhiều ở nước ta [rong điều kiên cho phép tơi chỉ nghiên cứu hoa Mong Bị tím vì loại này trồng
nhiều ở thành phố hơn cắc lồi Mĩng Bị khắc
Trang 28LUAN VAN TOT NGHIEP SVTH : Phan Thi Mg Linh
s* Qua nghiên cứu, tơi thấy rằng vơi lượng hoa là 50,8g cồn là 50ml thì thu
được 22ml dung dịch phẩm màu [Dung dịch phẩm màu chiết từ hoa Mĩng lị
tím cĩ màu nâu,pH của dung dịch khoảng 5,3-5,4 Nếu bảo quản dung dịch kỹ thì cĩ thể dùng dung dich từ 7-8 ngày,Nhưng dung dịch cĩ đỏ pH giảm từ 0,1-0,2 mỗi ngày
Hình dung dịch hoa Mĩng Bị tím
-Trong mơi trường axit
Trong mơi trường axit dung dịch phẩm màu lấy từ hoa Mĩng Bị cĩ sự biến đổi sang màu hồng nhưng sự biến đổi màu này chỉ xảy ra ở những dung
dịch cĩ tính axit mạnh Ở pH =2,8 thì dung dịch cĩ sự chuyển màu ,cịn ở
pH =3 thì dung dịch cĩ màu như trong mơi trưởng trung tính “Trong mơi trường bazØ
Ở mơi trường hazơ dung địch cĩ sự biến đổi màu rõ rệt trong dung dịch
cĩ pH=§ thì dung dịch phẩm màu vẫn cĩ màu như trong mơi trường trung tính
bắt đầu ở pH =9,18 thì dung dịch mới bắt đầu chuyển sang màu xanh ở pH =10
thì dung dịch cĩ màu lục vàng và ở pH =lI thì dung dịch cĩ màu vàng lục
pH =11.5 dung dịch chuyển sang màu vàng tươi, Các dung dịch cĩ màu vàng lục
hay lục vàng khi dể một thời gian thì các dung dịch này biến đổi thành màu vàng
Trang 29LUAN VAN TOT NGHIEP SVTH : Phan Thi Mj Linh Khoảng pH d6i mau cua dung dich hoa Méng Bo tim 2,8-9,18
PH=Il ;1,85;2,&; 378;44;5/42 ;6,89 ;829 9,18; 10,2 211,06 11,52
Khoảng đổi màu của hoa Mĩng Bị KẾT LUẬN:
Qua quá trình nghiên cứu dung dịch hoa của § loại hoa trên , tơi nhân thay dung dịch hoa Mười Giờ, và hoa Giấy đỏ khơng làm chất chỉ thị được vì các dung
dịch này khơng biến đổi màu trong mơi trường axit và trong mơi trường bazơ
mạnh mới đổi màu Cịn 3 dung dịch hoa Đâm Bụt hoa Mĩng Bị tím, hoa Hồng cĩ thể sử dụng làm chất chỉ thị axit-bazơ
Dựa vào khoảng đổi màu của 3 dung dịch hoa trên, tơi tiếp tục nghiên cứu xem các dung địch này cĩ thể làm chất chỉ thị axit-bazơ trong phương pháp trung hịa (Phương pháp chuẩn độ axit-bazø) được khơng”,
H ĐƯỜNG CONG CHUẨN ĐỘ TRONG PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ AXIT ~ BAZØ( PHƯƠNG PHÁ P TRUNG HỒ )
| Đặc điểm phương pháp
Phương pháp trung hịa dưa vào việc sử dung phản ứng trung hồ Phương
trình cơ bán của quá trình trung hồ trong dung dịch nước là tương tắc giữa lon hidroxon (hidro) với tọn hidroxyl tạo thành phân tử nước ít phan ly
H,O* +OH > 2H,0
Hay
H'+ OH — HO
Phương pháp trung hồ cho phép định lương các axit, (bằng các
dung dịch chuẩn kiểm) kiểm (bằng các dung dịch chuẩn axit) và các chất phản Ứng với các axit và kiểm trong dung dịch nước theo một tý lệ hợp thức ( thí du muối amoni phản ứng với kiểm ; cacbonat phản ứng axit vV,)
Trang 30
LUAN VAN TOT NGHIEP _ SVTH : Phan Thi Mg Link
2 Xác định điểm tương đương bằng chất chỉ thị
Xác định chính xác điểm tương đương là thời điểm khi lương thuốc thử 3 thê mvào tương đương với lượng chất cẩn xác định A đã phản ứng với nĩ , cĩ ý
nghĩa rất quan trọng trong phân tích thể tích nĩi chung và trong phương pháp trung hồ nĩi riếng
Thực tế, ngừơi ta xác định thời điểm tương đương (điểm tương đương)
bằng phương pháp chỉ thị ,theo sự đổi màu của chất chỉ thị được thêm một đến
hai giot vao dung dịch cẩn chuẩn đơ
3 Phương pháp đồ thị biểu diễn quá trình trung hịa
* Nguyên tắc xây dựng đồ thị
Đường biểu điển quá trình biến đổi pH trong quá trình trung hồ
tuỳ thuộc vào thể tích (V) hay đơ chuẩn (T) của dung dịch thêm vào Do đĩ , nếu trên trục hồnh biểu diễn lượng phần trăm cịn lại của axit hay kiểm trong dung dịch hoặc lương dung dịch chuẩn thêm vào bằng mililit ở các thời điểm khác nhau, cơn trên trục tung là cắc giá trị pH của dung dịch tương ứng với chúng, tú sẽ thu được những điểm ,nối các điểm đĩ lại ta được đường biểu diễn quá trình biển đổi pH trong quá trình chuẩn độ Các đường cong đĩ gọi là đường cong chuẩn độ,
* Ý nghĩa của đường cong trung hồ
Các đường cong chuẩn độ cho phép theo dõi sự biến đổi pH của dung
dịch ở các thời điểm chuẩn độ khác nhau , nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ và nồng độ của các chất phản ứng trong quá trình trung hồ , xác lập điểm cuối
của quá trình chuẩn đơ và tiếp đến là để chon đúng chất chỉ thị 4 Chọn chất chỉ thị
Điều kiện quan trọng nhất phải được tuân thủ khi chuẩn đơ là chọn đúng chất chỉ thị Nếu điều kiện này khơng được tuân thủ thì khơng thể nhận được những kết quả phân tích chính xác ngay cả khi tất cả các giai đoạn khác được tiến hành rất cẩn thân
Khoảng chuyển màu của chất chỉ thị được chọn phải nằm trong bước nhảy
pH ( hay bude nhảy chuẩn đơ ) của hệ đã cho, cịn chỉ số chuẩn độ của chất chí
thi (pT) phai trùng với pH ở điểm tương đương
Vì vây, khi chọn chat chi thi , trước tiên ta phải tính khống pH của dung
dịch , ong đĩ cĩ bước nhảy pH sau đĩ mới chọn xem chất chỉ thị nào cĩ
khoảng pH chuyến màu nằm trong bước nhảy pH đã tính
Trang 31LUAN VAN TOT NGHIEP SVTH : Dhan Thi Mg Link
Vd : Nếu ở điểm tương đương pH =6 thì cĩ thể dùng các chất chỉ thị :metyl đỏ (4.4- 6.2) và quỳ (5,0-R.0) tức là những chất chỉ thị nào bất đầu đổi màu trong mơi trường
axit yeu
5 Một số đường cong chuẩn độ
a Chuẩn độ axit mạnh bằng basở mạnh
e«_ Xây dựng phương trình đường cong chuẩn độ
Chuan d6 Vo ml dung dich axit HCI néng đơ Cĩ mol⁄1 Sau khi thêm
V, ml dung dich NaOH ,thi trong dung dịch cĩ 4 ion :H* OH, Na* Cl ma nồng độ của chúng liên hệ nhau bởi 4 phương trình sau:
-Tích số ion của nước: [H*J.|OH|=l0'* (1) CoVo vavạ (2 -Phương trình bảo tồn nống độ: [Cl] = CV ¬_— [Na l=Vvuv, 6)
- Phương trình trung hịa điện: [H”| +|Na”] =[OH +ỊCl| (4)
Thay các giá trị [Na”|, [CF] ở (2).(3) vào (4)
+ CV, CoVo
H+ yay, =lOWI+ Vy,
CV
=> — =({OH]}- HY) +0 VotV, Vat V, ~ (3) 1
Gọi P là mức độ axit đã được chuẩn độ _ Số milimol bazơ đã hêmvào CV,
Số milimol axithanđầu CC oVụ
Trang 32LUAN VAN TOT NGHIEP SVTH : Dhan Thi Mg Linh
Phương trình (6) là phương trình tổng quát của đường cong chuẩn đơ,
cĩ thể dùng phương trình này để tính pH tại bất cứ thời điểm nào trong quá
trình chuẩn đơ
Sai số chuẩn độ
Sai số xắy ra do điểm cuối của sự chuẩn độ khơng trùng với điểm tương đương khi dùng chất chỉ thị để xác định điểm cuối Sai số này thuộc loại sai số hệ thơng Theo định nghĩa, sai số tương đối là V¡-Vụ CoV a 4: “ở HAI, q= Vụ với Vụ = C CoVo V,- C CV; -CoV5 9 ~ CoVy ~ CoVy enone C Vụ +V Theo (6); q =P-1 = ({OH] “HD, ) Vì lúc kết thúc chuân độ , gắn điểm tương đương nền: Vv, C vi V V = Cọ p=C i = Vy C V.+Vạ C+C€Caạ TẾ HN Lúc đĩ q trở thành: W C+C,, > ` => g mã “hY Gc, Thường q được chãp nhân giá trị + 0,1 0
e Dung dudng cong chuẩn độ
Trang 34LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP SVTH : Dhan Thi Mg Link io!
Tn =0,1*0.1*100/100+110))
= h=2,1*I10” => pH=11,68
Trang 35LUAN VAN TOT NGHIEP SVTH : Dhan Thi Mg Link © Bude nhdy chuẩn độ và cách chọn chỉ thị:
Khu vực trên đường cong chuẩn đơ mà tại đĩ pH thay đổi đột ngơi ứng với sư biến thiên một lượng rất nhỏ chất chuẩn gọi là huớc nhảy chuẩn đơ (BNCP) Trên đường cong chuẩn độ khu vực này gần như là ! đoạn thẳng
đứng
BNCĐ phụ thuộc vào các axit ,bazơ sử dụng và dựa vào BNCP tu cĩ thể chon chất chỉ thị vdi sai sO q =t 0,1% ,trong phép chuẩn đơ HCI bằng NaOH trên BNCĐ 4,3-9,7 ta thấy dung dịch hoa của cả 3 loai hoa trên đều cĩ thể sử dụng được
bí Chuẩn độ axit yếu bằng bazơ mạnh
e_ Xây dựng phương trình đường cong chuẩn độ:
Chuan d6 Vy mi dung dịch axit HÀ nổng đơ C¿ mol/l (hằng số điện li Kx ) bằng bazd mạnh NaOH nồng độ C mol/l
Phản ứng : HA + NaOH ~+> NaA +H;O
Hay : HA+OH @A +H,O
Trang 36LUAN VAN TOT NGHIEP SVTH : Dhan Thi Mg Link sv 6 bà ; ha + đi V+Vụạ Dua P= V.C,, vào (6) bằng cách nhân 2 về với C.Vụ a VEE Ka P=([OH |- [H*])( CV, +H W Vụ+V h PlI=(Ch BC Vy Kath
Phương trình (7) là phương trình bậc 3 đối với [Hˆ| ,muốn tính [H”| trong từng
trường hợp cu thể ,ta cĩ thể đơn giản hố thành phương trình cĩ bậc thấp hơn Sai số chuẩn độ Từ phương trình đường cong chuẩn đơ ,ta suy ra cơng thức tính sai số W_, VeV, _h q =P~l =tn CVn” Ka +h (7) Ta thường kết thúc chuẩn độ ở gắn điểm tương đương nên Ww a C+Cy _h q=P-1=() Ce,” Ka+h
e Vẽ đường cong chuẩn độ
Vẽ đường cong chuẩn độ 100ml dung dịch axit axetic (HA) nồng độ 0.!
M ,hằng số điện ly Kạ =10'”“ bằng dung dich NaOH 0,1M Ta chia đường
cong chuẩn độ thành các khu vực sau:
-Trước và xa điểm tương đương : Ww Chưa cho NaOH vao ,V=0 ml , P= 0 và với h>>1 ta cĩ từ (7) () +Vụ gee ee h “T= Ch) CV,” h+Ka Suy ra: te = = = h=Ka.Cy = h=VKy.Cy=V1077*0.1 + h=l0””»>Kạ => pH =2,88
Sau khi đã thêm một lượng NaOH nhưng vẫn cịn xa điểm tương đương , thì
[H*| và [OH | thường nhỏ hơn [HAI và [A | nên cĩ thể hỏ qua sé hang
vGi Ky <<ch, bo Ky
Trang 37
LUAN VAN TOT NGHIEP SVTH : Dhan Thi Mg Link W +Vụ Khu = CoVo và (7) trở thành : as h p= K Bote: Pan > ha Ky Khi V =50 ml ,P= 0,5 h= 10*”“ => pH=4,76 V+V, C+Cy -Ở lân cận và trước điểm tương đương : ta thay Vv 8c vào (7) if) Voi O.1 % axit chua chudn d6 : P=0,999 ta cũng cĩ thể áp dung : h=k, LÊ _ig+s1-0999 ^:p “lỦ” "qọoog =10”” =pH =7,75 -Tại điểm tương đương : V =100 ml, P=1 ,hé bazơ yếu : [A | ,H;O W Với h<< h phương trình (7) trở thành: W C+C, h_ h CCy “h+K, a: h = WK CC =10® << K„=I0®”9 => pH=8,74
-Sau điểm tương đương : Hệ gồm [A'] ,|OH ] dư = mơi trường bazơ
Trang 39LUAN VAN TOT NGHIEP SVTH : Dhan Thi Mj Linh
Đường cong chuẩn độ lá 12 - 1 10 pH nx ! — pil i & & _— 0) 0.5 i L5 tệ 2 wn
e Hước nhảy chuẩn độ và cách chọn chỉ thị
Qua khảo sát ta thấy pH tại điểm tương đương trong trường hợp chuẩn độ axit yếu bằng bazơ manh khơng trùng với điểm trung hịa (pH =7)
Axit càng yếu và cĩ nồng độ càng lớn , pH của điểm tương đương càng
chuyển về Phía mơi trường bazơ
Chọn chỉ thị : Trong pháp chuẩn độ axit yếu bằng bazơ mạnh pH, >7
,với sai số q= ‡0,1% ,BNCP từ 7,75-9,70 ta cĩ thể dùng dung dịch của cả 3
loại hoa: hoa Dâm Bụt ,hoa Mĩng Bị tím ,hoa Hồng làm chất chỉ thị c (Chuẩn độ basơ yếu bằng axit mạnh
e Xây dựng phương trình tổng quat của đường cong chuẩn độ
Chuẩn đơ Vụ mÌ bazơ yếu A(hay B) nổ ng 46 Cy mol/l bing dung dich axit mạnh HCI nống độ C mol⁄l
Phản ứng : A + HCI —> HA +C|I A + H'©HA
hoặc :B + HCI—> HR” +C[I
B+H' <= HB"
(Ta xét trường hợp B la NH, c6 hang s6 bazo 1a Kp ,axit ign hop cda no 1a
NH," 6 hang sé axit ld Ky ) vdi Ky Ky = 10
Trang 40LUAN VAN TOT NGHIEP SVTH : Dhan Thi Mg Link V+V, [OH] CCy Kg +[|OH]| Voi Ke = !0'° K¿Ì, ta được P-l =( |H”| = [OH |) W V+V, Kụ_ P.I=(h-n) GVy “K+n (DĐ Sai số chuẩn độ :cũng được suy ra từ phương trình đường cong chuẩn đơ W CHC, _Ky h” CCạ TKa+h K, la hằng số phân lí của axit liên hợp với bazơ yếu đem chuẩn độ q=P-l=(h-
e_ Dựng đường cong chuẩn độ
Vẽ đường cong chuẩn độ 100 ml dung dich NH, 1M bing dung dịch
HCI IM Cho biét K, (NH,* ) =10°°
- Trước và xa điểm tương đương: W Khi chưa cho axit vào : V = Ơ mÏl,P =0 mơi trường bazơ h <<) Từ phương trình (1) l= h W Hay ; KaA+h “h.Ca ° = + fas nếu h<<K; thì h ch *=I0 4109254 " in Cọ =0?
(h < Ka, théa điều kiên)
Sau khi thêm một lượng HCI nhưng cũng cịn xa điểm tương