Hóa phân tích

Lo i 2c chia ra thp phân tích:ng, b n vi ng vng; Loc chia ra thp phântíchng vng.. Sai scthc bi u th di d ng sai stuyi và sai sti.

www.hutech.edu.vn

I H C CÔNG NGH TP.HCM

H

Biên

H A PHÂN T CH

5

*1.2015.CHE103*

I VI

HÓA PHÂN TÍCH 1

1.1 DUNG VÀ YÊU HÓA PHÂN TÍCH 1

1

2

2

1.2 PHÂN CÁC PHÁP PHÂN TÍCH 2

2

7

7

1.3 CÁC HÓA DÙNG TRONG HPT 8

1.4 YÊU CÁC VA THUÔC TH TRONG HOA PHÂN TICH 9

a phân t ch 9

c th trong H a phân t ch 9

1.5 CÁC GIAI PHAP PHÂN TÍCH 10

n m u 10

x l m u 12

13

13

1.6 SAI SÔ TRONG PHÂN TICH INH NG 13

13

1.6.2 C c lo i sai s 14

1.6.3 Ghi s li u th c nghi m theo quy t c v ch s c ngh a 16

TÓM 18

CÂU ÔN 20

BÀI 2 CÁC KHÁ ÓA PHÂN T CH 21

2.1 21

21

22

2.2 DUNG 24

2.2.1 nh ngh a 24

24

26

2.2.4 M i liên h gi a m t s n dung d ch 27

27

2.3 TÁC NG 28

2.4 CÂN HÓA - TÁC KHÔI NG 29

TÓM 31

CÂU ÔN VA BAI TÂP 32

P PHÂN T CH KH NG 35

3.1 NGUYÊN 35

3.2 PHÂN 35

35

36

36

m 37

3.3 CÁC YÊU TUA VÀ CÂN 38

3.4 CÁC GIAI PHAP PHÂN TÍCH TUA 38

3.4.1 H a tan 39

39

3.4.3 L 41

3.4.4 S y v nung 43

3.4.5 Cân 44

– 44

3.5 NG DUNG 46

- - – 46

47

TÓM 49

CÂU ÔN VA BAI TÂP 50

P PHÂN T CH TH T CH 53

4.1 NGUYÊN - KHÁI 53

4.1 PHÂN CÁC PHÁP TÍCH 55

-baz 55

55

55

55

4.2 CAC Ô 55

56

56

56

57

4.2.5 Chu liên ti n) 57

4.3 CAC CACH PHA CAC DUNG DICH CHUÂN Ô 57

57

58

59

4.3.4 C u ch nh n dung d ch 59

4.4 DUNG CU DUNG TRONG PHAP PHÂN TICH THÊ TICH 60

4.5 CÁCH TÍNH TRONG PH PHÁP TÍCH 62

62

62

63

TÓM 64

CÂU ÔN VA BAI TÂP 66

P CHU ACID-BAZ 67

5.1 ACID-BAZ 67

67

68

69

5.2 CÁCH TÍNH PH DUNG ACID, BAZ, DUNG 71

5.3 PHÁP ACID-BAZ 75

75

76

- baz 77

5.4 THAY P H DUNG TRONG QUÁ TRÌNH … 78

5.5 CÁC PHÁP ACID - BAZ THÔNG 80

80

80

81

82

84

5.6 NG DUNG XAC INH 86

TÓM 88

CÂU ÔN VA BAI TÂP 89

P CHU OXY H A KH 92

6.1 OXY HÓA VÀ OXY HÓA 92

92

6.1.2 C 93

93

6.2 PHÁP OXY HÓA 96

c 96

97

6.2.3 Ch t ch th oxy h a kh 98

6.3 MÔT SÔ PHÁP OXY HÓA THÔNG DUNG 99

99

101

101

TÓM 103

CÂU ÔN VA BAI TÂP 104

P CHU T O T A 106

7.1 HÒA TAN VÀ - TÍCH TAN VÀ TAN 106

106

106

108

7.2 PHÁP 109

7.2.1 Nguyên t c 109

109

110

7.3 111

111

7.3 112

113

TÓM 114

CÂU ÔN VA BAI TÂP 116

P CHU T O PH C 118

8.1 CÁC KHÁI BAN 118

118

119

8.2 PHÁP 120

120

120

121

124

8.2.5 Ch th ph c ch t 124

8.3 NG DUNG 127

2+ , Mg 2+ 2+ v Mg 2+ 127

3+ , Al 3+ 128

4 129

TÓM 130

CÂU ÔN VA BAI TÂP 131

BÀI 9 QUANG PH H P TH PHÂN T -QUANG PH UV-VIS 133

9.1 PHAP PHÂN TÍCH QUANG HOC 133

133

134

– Beer 138

9.2 PH G PHÁP QUANG PH H P TH PHÂN VÙNG NGO VÀ KHA KIÊN140 9.2.1 Kh i ni m v 140

9.2.2 C c y u t tham gia v o s h p th 141

– ng ph UV-VIS 143

UV-VIS 145

TÓM 150

CÂU ÔN VA BAI TÂP 152

BÀI 10 C PH P T CH V L M GI U 155

10.1 KHAI NIÊM PHAP TACH VA LAM GIAU 155

10.2 PHÁP TÁCH KHÓ TAN VÀ 156 10.3 CÁC PHÁP TÁCH HÓA 157

10.4 TÁCH PHÁP 158

158

10.4.2 162

10.4.3 166

…khác nhau 167

10.5 TÁCH KÝ 167

167

10.5.2 171

10.5.3 174

TÓM 176

CÂU ÔN 177

TÀI THAM 178

g trong Hóa phân tích.

Bài này trình bày:

o

c

BÀI 1

N i dung v yêu c u c a H a phân t ch.

Nêu v gi i th c c n c a m t quy tr nh phân t ch.

C c lo i sai s trong H a phân t ch, c ch h n ch

C ch ghi ch s c ngh a trong ph c ti p v gi n ti p, c ch l m tr n s

1.1

1.1.1

–

o

khá cao Npháp

2B4O7 – hàn the) hay phosphat

B ng 1.3: Phân lo p phân t ch theo h ng m u

:-

0,01 – 1000,1 – 100

- Hòa tan : 3Cu + 8HNO3 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O

NO + 1/2O2 NO2 khói nâu

-2Cr2O7, (COOH)2.2H2O, AgNO3, Na2H2C10H12O8N2.2H2

Vi c l y m u c nh c th ph thu c v l n (kg, t n…), h nh th c( d ng r ng g i), tr ng th i (l ng, r n, nh o…) v t nh ch ng th c a

c c a các quá trình phân tích Trong b c này vi c tính sai là quan

m c nào M t s c c kh i ni c d ng trong phân t ch sai s :

khi ti n h nh phân t ch cho k t qu ng Vitamin C trong m u A l 500,7 mg, trong

so v i k t qu trung b nh hay k t qu th c c a m u Sai s thô do nhi u nguyên nhân

n th n

(1.2)

(1.3)

nghi p v kinh nghi m phân t ch C th kh c ph c b ng c ch thao t ng theo quy

nh v nhi u ki m nghi m viên th c hi n trên c ng m t m u th

c.

Sai s ng u nhiên c n g i l sai s không x nh nguyên nhân, không c nh,

nhiên ánh phân tán c a các t a phân tích gi a các giá

-TÓM

Trong bài này gi i thi u nhi m v , ngh a v yêu c u c a môn HPT ng th i, phân

lo i c p phân t ch, c c ph n ng h a h ng d ng, c c giai

n c a m t quy tr nh phân t ch v gi i thi u kh i qu t v sai s trong phân

t ng C c n i dung trong b i bao g m:

- Ph n ng ng d ng trong HPT g m: ph n ng acid-baz, ph n ng oxy h a

kh , ph n ng t o t a v ph n ng t o ph c Yêu c u ph n ng trong phân t ch

c n nhanh, ho n to n, s n ph m c th nh ph n x nh v ph i c d u hi u r

r nh n bi t ph n ng k t th c Yêu c i v i thu c th l ph i c tinh khi t cao, nh y v c t c hi u cao.

+ L y m u: n quan tr ng trong c quy tr nh phân t ch, ng

m c ch n t lô h ng s n xu t c n l y theo trình t : m u riêng

- Trong phân tích vi c ánh giá các k t qu là m t trong nh ng c quan tr ng

c a các quá trình phân tính sai s là quan tr ng nh t K t qu

+ Sai s h th ng (ph n ánh úng c a ph ng pháp phân tích) l sai s x c

nh, bi t r nguyên nhân (m i di n, d ng c , thi t b có sai s , hóa ch t và thu c th có l n t p ch t…) v c th hi u ch c.

+ Sai s ng u nhiên (ph n ánh l p l i) l sai s không x nh nguyên nhân, gi m sai s b ng cách ti n hành phân tích c n th thí nghi m

- M t d li u phân tích t ph p c ti p ho c gián ti p ph c tr nh b y theo nguyên t c CSCN l tr các ch s u tiên, các ch s còn l c g i

là CSCN CSCN ph n nh m ch nh x c c a d ng c i m t ch s cu i

(2.11)

(2.21a)

Trong bài này sinh viên bi nh ngh ng v c ch x

ng c a nguyên t ng c a c c h p ch t, c c bi u th c v n ng dung d ch, c nh lu t t c d ng c a Dalton v t c d ng kh i

- ng c a m t nguyên t hay m t h p ch t là s ph n kh ng c a nguyên t hay h p ch t k t h p hay thay th v v i m

ng dung môi ho c dung d nh Các lo i n ph bi n c a dung

Câu 17:

i 1 lít dung d ch

và nêu

công th c hoá h c xác nh và em cân D a vào l ng cân tính ra hàm l ng thành

- T a c n c tinh th l t b tan trong qu tr nh l c, r a

- C tinh khi t cao, t h p ph hay nhi m ch t b n Thu n l i nh t l ch n k t t atinh th c ng to c ng t t

d dàng

1 Yêu c u c a d ng cân:

- D ng cân ph i b n v ng, không b ph h y b i oxy không kh , không b

Th : Al3++ 3OH Al(OH)3 + OH AlO2 (tan) + H2O

HgI2 + 2KI K2[HgI4] (tan)

r a t a

c n x nh chi m t l c ng nh c ng t t (F nh )

-4NO3

- Dung d ch r a có ch a thu c th , n u thu c th là ch t d ba ho c d b

k t t a thí d : r a k t t a AgCl b ng dung d ch ch a HCl loãng

- Dung d ch r a có ch a ch t i n ly d b bay h i khi nung R a b ng dung d ch

Thí d : r a k t t a Fe(OH)3, Al(OH)3 b ng dung d ch NH4Cl, NH4NO3

- Dung d ch r a có ch t ng n c n s thu phân c a k t t a.

D ng cân

AgBrAgI

1,78.10-105,3.10-138,3.10-17

130130130

AgClAgBrAgI

AlPO4

1.10-325,75.10-19

10001000

600550700

900600

CaOCaSO4

Cr(OH)3

1,2.10-106,3.10-31

5001000

140550

PbCrO4PbSO4

Trong bài này sinh viên bi c nh ng nguyên t c, phân lo i v m c a

h p ch t khó tan K t t a c l c, r a s ch, s y ho c nung chuy n sang

d ng có công th c hoá h c xác nh và em cân t tính ra hàm l ng thành

n ng ho c pH thích h p… Sau s k t t a hoàn toàn c m b o b ng vi c dùng thu c th hay b n u ch nh pH ho c thành ph n dung môi… i v i t o

k t t nh h nh c n ph i ti n h nh nhanh trong dung d ch m u và thu c th

c và khu y t h th ng keo nhanh b ông t v k t t a s

h nh xong ph i l c ngay, vì lâu k t t a quánh l i gây khó r a t p.

+ L c v r a t a: d ng gi y l c không tro v ph u th y tinh c m n, k ch

kh i l ng c a thành ph n c n xác nh có trong m t mol phân t c a d ng

c n t nh v i kh i l ng c a m t mol phân t c a d ng cân

Câu 6: Nguyên nhân l m b n t a v c ch x l

Câu 7: Nêu m t s ng d ng c a ph p phân t ch k t t a

BÀI 4 P PHÂN T CH

TH T CH

- c qui t c chung và cách tính k t qu ng theo n

u tiên cho AgNO3 d

thu c th ) v ch t ch th th ch h p trong c u ki n th ch h p sao cho m i l n

4.3 CÁC C CH PHA C C DUNG D CH CHU N

4.3.1

c xem l

B nh m c: dùng pha ch các dung d có g chính xác Khi làm vi c

truy n vào thành bình làm thay i dung tích bình Tr c khi làm y bình nh

Pipet: d ng l y m t th t ch ch nh x c nh nh, g m 2 l i: pipet b u và pipethai v ch Khi thao t c trên pipet, không c ch m tay vào n g c a pipet vì

(4.10)

ng h p trên c pipet c ch “blowout” hay có vi n kính nhám r g k g 5mm hay có hai vi n màu xung quanh c thì khi thao tác, c n ‘t i” gi t c i.

3-Buret: d l y m t th t ch ch nh x c thay chính xác c a buret cao h n

h t b t kh ph i buret g n kh a b ng c ch m kh a v cho ch t l ng ch y

tr nh sai s N u dung d ch không m u c theo ph n i c a m t cong, n u dung

d ch s m m u c theo ph n trên c a m t cong

: V l d ng c l y ch nh x c nên c n ph i tráng pipet, buret b ng chính h a

- Trong bài này sinh viên bi c nh ng nguyên t c v m t s kh i ni m c a

t s chính và c c k thu t chu Bài còn gi i thi u v qui

cách pha dung d ch chu n v c ch u ch nh n dung d ch Các n i dung

c p trong bài bao g m:

i tín hi i màu, t o t a,…) c g m k t thúc chu hay

m cu i

ch nh sau:

hay ph n ng acid baz.

chu liên ti p v gi n ti p C ch t nh k t qu trong phân t ch th t ch theo

- Pha dung d ch chu theo 3 c ch: pha ch t ch t chu n g c, pha gi n ti p

v pha t ng chu n Khi pha dung d ch chu m t th i gian n dung

BÀI 5 P CHU

ACID-BAZ

viên có

–

(5.1)

(5.14)

Ghi chú

- Dung d ch b nh tam gi c g m NaCl, H2O và HCl còn ch

- Trong b i này sinh viên bi c khái ni m v acid, baz, c p acid baz liên h p,

ng t baz theo Bronsted D a v o h ng s phân ly acid baz c th x p lo i m nh, trung b nh, y u v r t y u c a acid hay baz d a vào giá tr c a k HA hay k A- M i liên h gi a h ng s phân ly acid – baz liên h p

v i k HA k A - = 10 14 c k HA càng l n, acid HA càng m nh, baz A liên h p v i nó

c l i, acid y u b ng baz m nh, baz y u b ng acid m nh ng

trung hoà hoàn toàn KOH Tính % HNO3 có

BÀI 6 P CHU

OXY H A KH

nh

- c khái ni m v ch t oxy hoá, ch t kh , c p oxy hóa kh liên h p,

ph n ng oxy hóa kh và cách cân b ng.

: c v i ch th chuy n m u khi k t h p v i c c ch t oxy h a kh c bi t c

- Ch t ch th chuyên bi t: c m i t y thu c v o s i th i n

c c c a h th ng x y ra trong l c chu

B ng 6.1: M t s ch t ch th oxy h a kh thông d ng

E 0 (V) Ind

ox Ind

Kh

MnO4- + 5e + 8H+ Mn2++ 4 H2O E0= 1,51V

4-/ Mn2+(trong môi tr

4-/ MnO2 (trong môi tr

2+ không màu, trong môi tr

4KMnO4 + 2H2O MnO2 + 3O2 + 4OH

th y tinh c m u t i v c t gi trong t i

- Eo = 0,54 V

m t s ch t c Eo < 0,54 V th c th b oxy h a b i I2

m t s ch t c Eo > 0,54 V th c th b kh b i I

2O3 , Sn2+, SO3 , AsO3 2

Ph n ng n y không nh m cu i chu nên ph i d ng c ch gi n ti p l

:

i electron gi a dung d ch chu n v i dung d ch c n phân tích Tùy s hi n

di n c a c p Ox/Kh mà dung d ch s ng Khi ch t oxy h a c

- Ph permanganate c s d ng khá r ng rãi trong hóa phân tích

d nh l ng các ch t kh b ng dung d ch KMnO 4 chu n trong môi tr ng

ng d ng H 2 SO 4 loãng) v i ch th là chính dung d ch chu n KMnO 4 s n

Câu 5: 2C2O4 0,05M trong môi tr

Câu 8: Cân 1,2540 g acid Oxalic tinh 2C2O4.2H2O ) hòa tan thành 250 ml

dung d ch KMnO4 và T(KMnO4 / FeSO4)

Mohr, Fajands v Volhard c k t qu c a t ng k thu t chu

u kibaz

H nh 7.1: ng cong chu c a X v i Ag v i k thu t chu tr c ti p

Nh n x t:

2Ag+ + CrO4 (vàng) Ag2CrO4 Ag2CrO4 = 10

- p chu t o t a là ph nh l ng d a trên các ph n

ng t o thành các ch t ít tan X c m cu i b ng ch t ch th thích h p

chu v dung d ch chu n, bên c c n ph thu c v o t ch s tan c a

t a (T c ng nh c nh y c ng d i v c l i).

v i ch th t o t a K 2 CrO 4 Ph n ng chu t o AgX ph n ng ch th t o

Ag 2 CrO 4 c m nâu u ki n chu trong pH môi tr ng t t nh t l 7 – 10 (không ch a NH 3 ) N u trong dung d ch chu có ch a NH 3 , chu

ng có pH = 6,5 – 8,5 tr nh l m tan t a.

Fluorescei Ph n ng chu t o AgX ph n ng ch th t o AgX, Ag + Fl màu

h ng t m u ki n chu trong pH môi tr ng t t nh t l 6,5 – 8 v ng

th c hi n ph n ng t o AgX v chu ng Ag + th a b ng dung d ch SCN v i ch th Fe 3+ c ph n ng chu t o AgSCN , ph n ng ch

<3).

ml dung d ch NH4SCN có T(NH4SCN /Ag ) = 0,01165 g/ml Tính

Câu 11: Hoà tan m (g) NH4 ml dung d ch ml

Th d : [Ag(NH3)2]Cl

C u n i ph c/c u ngo i ph c

+ Ph : m k t th c chu khi cho

()

B ng 8.1: M t s ch th ng d ng trong chu complexon III

Tên ch th Cách pha ch

th

Ion kim lo i xác nh tr c ti p

P.A.N (CuInd ; ZnInd ; Ind: vàng)

Xylenol da cam (ZnInd ; Ind: vàng)

- Trong b i này sinh viên bi c nh ng kh i ni n v ph c ch t: c u

t o, h ng s b n v h ng s phân ly c a ph c ng th i hi c a c a

h ng s b n trong phân t ch.

M n+ v i dung d ch chu n là ligand có kh o ph c v i ion M n+ Ph n ng

th y ngân Ph c d ng dung d ch chu n b c nitrat chu dung

d ch CN - , d a v o ch th kh c nhau, có th chia thanh hai ph

Liebig (ch th là chính thu c th ) v Deniges (KI làm ch th ) Ph y

nh l ng các ion thu c nh m halogen, CN - , SCN - … M c d

x nh Ca 2+ v chu x nh t ng Mg 2+ + Ca 2+

- ng dung d ch ch a h n h p Fe 3+ , Al 3+ b ng c ch chu Fe 3+ tr c ti p

pH = 2,5 v i ch th acid sulfosalicylic Chu Al 3+ b ng cách chu

c pH = 5 Chu ng th a EDTA b ng dung d ch kim lo i v i ch th P.A.N ho c xylenol da cam.

a mol dung d ch Fe3+và Al3+ trong dung d ch

BÀI 9 Q UANG PH H P TH PHÂN

r t ra nh nh lu t quang h c Trong quang ph h c, nh s ng nh n th y

c, tia t ngo i, tia h ng ngo i, s ng radio… c g i b ng thu t ng l b cx

s ng, x p theo n ng l ng c a tia b c x i n t

t cao xu ng th p s có các lo i tia chính sau: tia gama, tia X, tia t ngo i, ánh

H nh 9.3: C c m i h p thu (ph t x ) c a v t ch t c c s ng kh c nhau-

T m l i, khi v t ch t h p th b c x i n t s t o ra quang ph h p th , còn khi

v t ch t phát ra b c x i n t s t o ra quang ph phát x Tu theo b c x n

A (absorbance) hay OD (optical density)

H nh 9.4: Minh h a th nghi m s h p thu nh s ng c a v t ch t

nh lu t Lambert – Beer x nh m i liên h gi a s h p th(A) v s truy n qua (T)

9.2.1 Khái ni m v n

a Kh i ni m

c a các electron liên k t, s chuy n orbitan c a electron trong phân t ng

t Gi a các d ng chuy ng, n u so sá l n n ng l ng thì: Eq<E <E

nên nó t o nên s d ch chuy n electron t orbian này sang orbitan khác (thay i

tr ng thái orbitan) t o nên quang ph Khi v t ch t h p th b c x n t có quang

t chùm tia

max V iVIS

trong v ng UV-VIS v c s ng > 200nm Trong h liên h p, t nh b nh c a liên

c Nh m tr m u

-< 200 nm)

- Các –

–

- Các máy

UV-–-

Trong b i này tr nh b p phân tích quang h c v ng d ng

ph g pháp quang ph h p th phân t vùng t ngo i và kh ki n trong phân

- B c x n t (ánh sáng) là khái ni m r t r ng g m t p h p c a các h t photon (h t ánh sáng, tia ánh sáng) có n ng l ng khác nhau X p theo n ng

l ng c a tia b c x n t t cao xu ng th p s có các lo i tia chính: tia X, tia t ngo i, ánh sáng nhìn th y, tia h ng ngo i, b c x nhi t, sóng vô tuy n, sóng ra V t ch t luôn ch a các h t electron, proton, neutron.

tr ng thái n, các h t này luôn n m trên các o xác nh ph thu c vào n ng l ng c a nó, nh ng khi nh n thêm n ng l ng t b c x th c c h t

có th thay i o và d n n các hi u ng quang h c ti p theo, là

v t ch t h p th b c x n t ho c phát ra b c x n t Khi v t ch t h p

th b c x n t s t o ra quang ph h p th , còn khi v t ch t phát ra b c

x n t s t o ra quang ph phát x

và ghi nh n k t qu p thu, phát x , tán x ) d ng tín hi u hay

qua v t ch t ng d ng c a nh lu t n y trong phân t ng b ng

p: tr c ti p, so s nh, l ng chu n v thêm chu n.

- Khi v t ch t h p th b c x n t có quang ph h p thu trong vùng t ngo i

và kh ki n (UV-VIS) có b c sóng t 200 – 800 nm c c g i là quang

ph UV-VIS hay quang ph h p thu d ch chuy n electron Ph UV- c