MỘT SỐ NỘI DUNG VỀ HÓA HỌC PHÂN TÍCH TRONG CHƯƠNG TRÌNH CHUYÊN
MỘT SỐ NỘI DUNG VỀ HÓA HỌC PHÂN TÍCH TRONG CHƯƠNG TRÌNH CHUYÊN PGS – TS Đặng Xuân Thư Khoa hóa học – Trường Đại học Sư phạm Hà Nội Nội dung cần quan tâm : 1. Đánh giá thành phần cân bằng của các dung dịch: Dựa trên các bước tiến hành : + Mô tả cân bằng, so sánh các cân bằng tìm ra cân bằng chủ yếu quyết định đến thành phần cân bằng của hệ. + Tính toán theo cân bằng theo định luật tác dụng khối lượng, sau đó tính nồng độ cân bằng của các thành phần khác. + Trường hợp không có một cân bằng chủ yếu quyết định thì phải lập hện phương trình phi tuyến hoặc đưa về một phương trình phi tuyến. Giải hệ phương trình hoặc phương trình phi tuyến tìm thành phần cân bằng của hệ. 2. Chuẩn bị một dung dịch có thành phần cân bằng theo mong muốn, thường là các bài toán về dung dịch đệm, sự tạo hợp chất phức, hòa tan kết tủa hoặc kết tủa hoàn toàn. Đây là bài toán ngược, xuất phát từ thành phần cân bằng để tìm điều kiện ban đầu, do vậy : + Chọn cấu tử chính trong hệ cân bằng dựa vào thành phần cân bằng của hệ, tính toán các cấu tử liên quan. + So sánh các hằng số cân bằng của các hệ, tìm ra cân bằng chủ yếu. + Dựa vào cấu tử chủ yếu để tính lượng chất ban đầu. 3. Bài toán chuẩn độ + Các điều kiện chuẩn độ, chất chỉ thị của các phương pháp chuẩn độ + Sai số chuẩn độ Các nội dung cụ thể : 1.1. Cân bằng trong dung dịch axit - bazơ a. Axit mạnh, bazơ mạnh. Đơn axit, đơn bazơ yếu. b. Đa axit, đa bazơ. Các hợp chất lưỡng tính. Dung dịch phức hiđroxo của các ion kim loại. c. Dung dịch đệm, tính chất, cách pha chế. d. Sơ lược lí thuyết về chuẩn độ axit- bazơ. 1 Ví dụ 1. Một dung dịch A gồm HAc 0,010 M và NH 4 Cl 0,200 M. a. Tính pH của dung dịch A. b. Chuẩn độ 25,0 ml dung dịch A bằng dung dịch NaOH 0,020 M đến màu vàng rõ của Metyl đỏ (pT=6,2). Tính sai số chuẩn độ. Nếu chấp nhận sai số là q= ± 0,1 % thì bước nhảy chuẩn độ bằng bao nhiêu? Biết : 4 NH K + = 10 -9,24 ; K HAc = 10 -4,76 . Hướng dẫn giải a. Tính pH của dung dịch A NH 4 Cl → NH 4 + + Cl - Trong dung dịch có các cân bằng sau: HAc → ¬ Ac - + H + K 1 = 10 - 4,76 NH 4 + → ¬ NH 3 + H + K 1 = 10 - 9,24 H 2 O → ¬ H + + OH - K w =10 -14 K 1 C 1 >> K 2 C 2 , K W Bỏ qua sự phân li của nước và NH 4 + , tính theo: HAc → ¬ Ac - + H + K 1 = 10 - 4,76 C 0,01 [ ] 0,01 - x x x Theo đltdkl ta có: 1 x x 4,76 K 10 (0,01 x) − = = + x= [H + ] = 4,083.10 -4 ⇒ pH = 3,39. b. Giả sử chuẩn độ hết HAc, chưa chuẩn độ NH 4 Cl vì K NH4 rất nhỏ vì pT = 6,2 << pK : HAc + NaOH → NaAc + H 2 O V TD = 25.0,01/0,02 = 12,50 ml. Thành phần tại điểm tương đương: H 2 O, NH 4 + , Ac - -Tính sai số chuẩn độ Ta có : q = P-1 = ' 01 0 HAc 01 0 01 0 HAc C CV CV C V 1 C V C V C − − = = − Theo đk proton mức không C / HAc , , H 2 O, NH 4 + , Ac - 2 [H + ]= [OH - ] + [NH 3 ] – ([HAc] - C' HAc ) => C' HAc = [H + ] - [OH - ] - [NH 3 ] + [HAc] ⇒ 4 4 01 02 NH W 01 01 HAc NH K K C C C h q h h K h K h CC C + + + = − − + − ÷ + + = -0,0169 ⇒ q = 1,69 %. - Nếu chấp nhận sai số là q= ± 0,1 % thì bước nhảy chuản độ bằng bao nhiêu? + Tính pH đầu bước nhảy : Môi trường axit có h >> 4 NH K + ⇒ 4 01 02 NH 01 01 HAc K C C C h q h h K h CC C + + = − + − + = -150h 8 4,76 1,15.10 h h 10 h − − + − + = 10 -3 ⇒ h = 4,61.10 -7 ⇒ pH đầu bước nhảy = 6,34 + Tính pH cuối bước nhảy : Môi trường trung tính hoặc axit hay bazơ yếu h >> 4 NH K + và h << K HAc 4 01 02 NH W 01 01 HAc K K C C C h q h h h K CC C + + = − − + − ÷ ⇒ pH cuối bước nhảy = 6,96 Ví dụ 2: Chuẩn độ 10,00 ml dung dịch NaOH có lẫn Na 2 CO 3 bằng dung dịch HCl 0,120 mol/lít. Nếu dùng phenolphtalein (pT = 8,0) làm chỉ thị thì hết 11,20 ml, còn nếu dùng metyl da cam (pT = 4,0) làm chỉ thị thì cần dùng 13,40 ml dung dịch HCl trên. Tính các giá trị pH tương đương, tính chính xác nồng độ NaOH và Na 2 CO 3 và tính nồng độ ban đầu của NaOH khi chưa hấp thụ CO 2 . Biết : H 2 CO 3 có pK 1 = 6,35; pK 2 = 10,33; độ tan CO 2 là 3.10 -2 mol/l. Hướng dẫn giải Phản ứng chuẩn độ : OH - + H + → ¬ H 2 O CO 3 2- + H + → ¬ HCO 3 - HCO 3 - + H + → ¬ H 2 O + CO 2 8,3 2 1 10 K K = ≈ 10 4 nên chuẩn độ riêng nấc với CO 3 2- . - Nồng độ gần đúng : OH - : C o1 CO 3 2- : C o2 C o1 = 0,1080 mol/l; C o2 = 0,0264 mol/l < độ tan của CO 2 - Tại điểm tương đương 1 : HCO 3 - nồng độ 0,01245 mol/l có các cân bằng : HCO 3 2- + H 2 O → ¬ H 2 CO 3 + OH - 3 HCO 3 2- → ¬ CO 3 2- + H + H 2 O → ¬ H + + OH - Thiết lập phương trình tính [H + ] theo định luật bảo toàn proton với mức 0 : HCO 3 - và H 2 O ]HCO[K1 ]HCO[KK ]H[ 3 1 1 32W −− − + + + = = 10 -8,34 ; pH TĐ1 = 8,34 ⇒ khi dùng phenolphtalein (pT = 8,0) làm chỉ thị thì chuẩn độ hết nấc 1. - Tại điểm tương đương 2 : H 2 CO 3 nồng độ 0,01128 mol/l có các cân bằng H 2 CO 3 → ¬ H + + HCO 3 - K 1 HCO 3 2- → ¬ CO 3 2- + H + K 2 H 2 O → ¬ H + + OH - K 1 C >> K W và K 1 >>K 2 nên tính theo cân bằng : H 2 CO 3 → ¬ H + + HCO 3 - K 1 [H + ] = 5,957.10 -5 ; pH TĐ2 = 4,22 ⇒ khi dùng metyl da cam (pT = 4,0) làm chỉ thị thì chuẩn độ hết nấc 2. - Phương trình sai số chuẩn độ nấc 1 : q I = ( ) ( ) − α−α + + + ++ − 2 3 32 CO COH 0201 02 0201 0201 W CC C CCC CCC h K h = 3,37.10 -3 - Phương trình sai số chuẩn độ nấc 2 : q II = ( ) ( ) −− α+α + − + ++ − 2 33 COHCO 0201 02 0201 0201 W 2 C2C C C2CC C2CC h K h = 7,25.10 -4 V 1 = (1-q I )V 1 = 11,16; V II = (1-q II )V 2 = 13,39 ⇒ C 01 = 0,1072 mol/l; C 02 = 0,0268 mol/l. ⇒ C o NaOH = 0,1628 mol/l. Ví dụ 3: Dung dịch A chứa axit H 2 A nồng độ 0,100 M. Nếu thêm 10,0 ml dung dịch KOH 0,100 M vào 10,0 ml dung dịch A thì thu được dung dịch B có pH = 4,01; còn nếu thêm 10,0 ml dung dịch KOH 0,200 M vào 10,0 ml dung dịch A thì thu được dung dịch D có pH = 9,11. Tính pH và nồng độ cân bằng các cấu tử trong dung dịch A. Hướng dẫn giải Các phản ứng xảy ra khi trộn dung dịch : H 2 A + KOH → KHA + H 2 O KHA + KOH → K 2 A + H 2 O 4 TN1 : CV 1 = C o V o ⇒TTGH : KHA. Các cân bằng : HA - → ¬ A 2- + H + K 2 HA - + H 2 O → ¬ H 2 A - + OH - K W K 2 -1 H 2 O → ¬ OH - + H + K W Theo định luật bảo toàn điện tích : [H + ] + [K + ] - [OH - ] - [HA - ] - 2[A 2- ] = 0 ⇒ [K + ] = [H 2 A]+ [HA - ] + [A 2- ] ⇒ [H + ] - [OH - ] +[H 2 A] - [A 2- ] = 0 [H + ] = 10 -4,01 ; [OH - ] = 10 -9,99 ⇒ bỏ qua [OH - ] so với [H + ] = 0,05 ⇒ h + 0,05(α H2A -α A ) = 0 (I) TN2 : CV 1 = C o V o ⇒TTGH : K 2 A Theo định luật bảo toàn điện tích : [H + ] + [K + ] - [OH - ] - [HA - ] - 2[A 2- ] = 0 ⇒ [K + ] = 2([H 2 A]+ [HA - ] + [A 2- ]) ⇒ [H + ] - [OH - ] +2[H 2 A] + [HA - ] = 0 [H + ] = 10 -9,11 ; [OH - ] = 10 -4,89 ⇒ bỏ qua [H + ] so với [OH - ] ⇒ - [OH - ] + 0,05(2α H2A +α HA ) = 0 (II) Giải hệ phương trình (I), (II) thu được : K 1 = 3,38.10 -3 ; K 2 = 3,02.10 -6 * Dung dịch A : H 2 A → ¬ HA - + H + K 1 HA - → ¬ A 2- + H + K 2 H 2 O → ¬ OH - + H + K W K 1 >> K 2 và K 1 C >> K W nên tính theo cân bằng : H 2 A → ¬ HA - + H + K 1 0,1 0,1-h h h ⇒ h = 0,0168; pH = 1,77; [A 2- ] = 3.10 -6 . 1.2. Cân bằng tạo phức trong dung dịch. - Phức chất trong dung dịch. Cân bằng và tính chất của các phức chất. - Các yếu tố ảnh hưởng đến sự tạo phức: lượng thuốc thử dư, pH. - Giới thiệu một số phức chất thường gặp. 5 Ví dụ 1: Tính nồng độ cân bằng của các cấu tử trong dung dịch thu được khi trộn 10,0 ml dung dịch chứa CuSO 4 0,020 M; NH 3 0,400 M với 10,0 ml dung dịch Na 2 H 2 Y 0,200 M. Hướng dẫn giải Các cân bằng : Cu 2+ + H 2 Y 2- + 2NH 3 → ¬ CuY 2- + 2NH 4 + H 2 Y 2- + NH 3 → ¬ HY 3- + NH 4 + Cu 2+ + NH 3 → ¬ Cu(NH 3 ) i 2+ NH 3 + H 2 O → ¬ NH 4 + + OH - HY 3- → ¬ H + + Y 4- HY 3- + jH 2 O → ¬ H j+1 Y 3-j + jOH - SO 4 2- + H 2 O → ¬ HSO 4 - + OH - Vì phức CuY 2- bền và H 2 Y 2- dư nên coi Cu 2+ tạo phức CuY 2- là chính; EDTA có K 3 >> 10 -9,24 nên : Thành phần giới hạn (TTGH): CuY 2- 0,01M; HY 3- 0,09M; NH 4 + 0,11; NH 3 0,09M; SO 4 2- 0,01M Lập phương trình điều kiện proton, mức 0 : NH 3 ; HY 3- ; H 2 O và SO 4 2- . Bỏ qua các thành phần H 3 Y - ; H 4 Y và HSO 4 - vì môi trường bazơ : tính theo hệ đệm NH 4 + /NH 3 : [H + ] = hh= 7.033.10 -10 thu được phương trình : [ ] 4 3 W 4 1 3 1 3 3 NH K K HY 0,11h h 1 K HY K NH + − − − − + + = + + ; Tinh lặp với : 4 4 NH 3 3 1 4 NH K h HY .0,09; HY .0,2; h K h K + + − − − = = + + 1) [HY 3- ] = 8.347743E-0002; [NH 3 ] = 9.000000E-0002 [H + ] = 7.236322E-0010 pH = 9.1404821 2) [HY 3- ] = 8.364763E-0002; [NH 3 ] = 8.859245E-0002 [H + ] = 7.392708E-0010 pH = 9.1311965 3) [HY 3- ] = 8.377271E-0002; [NH 3 ] = 8.753864E-0002 [H + ] = 7.512914E-0010 pH = 9.1241916 4) [HY 3- ] = 8.386556E-0002; [NH 3 ] = 8.674551E-0002 6 [H + ] = 7.605216E-0010 pH = 9.1188884 anphaCu = 2.503118E-0008; anphaY = 6.506741E-0002 HSbendkien = 1.027649E+0010 Tính cân bằng : CuY → ¬ Cu 2+ + Y 4- õ’ -1 = 10 -10,01 0,01 0,09 0,01-x x 0,09 +x ⇒ x = 1,08.10 -11 ⇒ [Cu 2+ ] = 2,7.10 -19 . [NH 3 ] = 0,0867; [HY 3- ] = 0,0838 Ví dụ 2. Có dung dịch A chứa Al 3+ nồng độ 0,100 M và Fe 3+ 0,050 M. Có thể chuẩn độ riêng Fe 3+ bằng EDTA được không nếu pH trong quá trình chuẩn độ được duy trì bằng 2 ? Tính nồng độ cân bằng của các cấu tử khi đã thêm 25,0 ml và 75,0 ml dung dịch EDTA 0,050 M vào 25,0 ml dung dịch A (pH của dung dịch luôn duy trì bằng 2). Biết : EDTA có pK 1 = 2,0; pK 2 = 2,67; pK 3 = 6,16; pK 4 = 10,26; 2 2 FeY AlY FeOH AlOH lg 25,1; lg 16,13; lg* 2,15; lg* 4,3. − − + + β = β = β = − β = − Hướng dẫn giải Mô tả các cân bằng trong dung dịch. Tính hằng số bền điều kiện của các phức với EDTA 3 2 1 Fe FeOH 1 1 * .h + + − α = = + β 0,597. 3 2 Al 1 AlOH 1 1 * .h + + − α = = + β 0,995 4 1 2 3 4 Y 4 3 2 1 1 2 1 2 3 1 2 3 4 K .K K K h K .h K .K h K .K K h K .K K K − α = = + + + + 1 2 3 4 4 3 2 1 1 2 K .K K K h K .h K .K h = + + 3,671.10 -14 ' Fe Y FeY FeY . . − − β = β α α = 2,759.10 11 = 10 11,44 ; ' Al Y AlY AlY . . − − β = β α α = 4,927.10 2 = 10 2,69 . Hằng số bền điều kiện của FeY lớn hơn của AlY 10 9 lần nên hoàn toàn có thể chuẩn độ riêng Fe 3+ bằng EDTA. - Khi thêm 25,0 ml dung dịch EDTA 0,05 M vào 25,0 ml dung dịch Al 3+ 0,10 M và Fe 3+ 0,05 M : Vì CV = C 01 V 0 nên chỉ chuẩn độ Fe 3+ TTGH : FeY - 0,025 M, Al 3+ 0,05 M Trong dung dịch chỉ có phản ứng tạophức cạnh tranh : Al 3+ + FeY → ¬ AlY + Fe 3+ K = 10 -8,75 7 0,05 0,025 0,05-x 0,025-x x x ⇒ x = 1,49.10 -6 M [Fe 3+ ]' = 1,49.10 -6 ⇒ [Fe 3+ ] = 8,9.10 -7 ; [Al 3+ ]' = 0,05 ⇒ [Al 3+ ] = 0,04975; [Y 4- ]' = 6,092.10 -8 ⇒ [Y 4- ] = 2,236.10 -21 ; - Khi thêm 75,0 ml dung dịch EDTA 0,05 M vào 25,0 ml dung dịch Al 3+ 0,10 M và Fe 3+ 0,05 M : Vì CV' = C 01 V 0 + C o2 V o nên đã chuẩn độ hết cả Fe 3+ và Al 3+ . Theo định luật bảo toàn nồng độ : C Y = [Y]' + [FeY]' + [AlY]' C Fe = [Fe]' + [FeY]' C Al = [Al]' + [AlY]' Ta có [Y]' = [Al]' + [Fe]', có thể coi [Al]' >>[Fe]'. Vậy có thể tính theo cân bằng : AlY → ¬ Al 3+ + Y 4- K = 10 -2,69 0,025 0,025 – y y y Ta có K = ( ) 2 y 0,025 y− ⇒ y 2 + 10 -2,69 y – 0,025.10 -2,69 = 0 ⇒ y = 6,196.10 -3 M [AlY] = 0,0188, [Al 3+ ]' = 6,196.10 -3 M ⇒ [Al 3+ ] = 6,138.10 -3 ; [Y 4- ]' = 6,196.10 -3 M ⇒ [Y 4- ] = 2,265.10 -16 ; [FeY] = 0,0125; [Fe 3+ ]' = 7,325.10 -12 ⇒ [Fe 3+ ] = 4,373.10 -12 ; 1.3. Các phản ứng oxi hóa- khử - Cặp oxi hóa- khử và chất oxi hóa- khử liên hợp. Giải thích định tính và định lượng chiều phản ứng oxi hóa- khử. - Cân bằng phương trình phản ứng oxi hóa- khử theo phương pháp ion- electron. Ví dụ 1. Tính cân bằng trong dung dịch (ở 25 o C) thu được khi trộn 10,0 ml dung dịch KI 0,12 M với 10,0 ml dung dịch A chứa Fe(ClO 4 ) 2 0,01 M; Fe(ClO 4 ) 3 0,14 M và Na 2 H 2 Y 0,30 M, pH trong các dung dịch đều duy trì bằng 9,0 (bỏ qua các phức hiđroxo bậc cao và đa nhân). 8 Hướng dẫn giải Nồng độ ban đầu : KI 0,06 M; Fe(ClO 4 ) 2 0,005 M; Fe(ClO 4 ) 3 0,07 M và Na 2 H 2 Y 0,15 M. Vì hằng số bền của FeY 2- và FeY - khá lớn, nồng độ EDTA > tổng nồng độ Fe nên có thể coi cả hai dạng Fe 2+ và Fe 3+ đều tồn tại chủ yếu dưới dạng phức với EDTA. Tính hằng số cân bằng điều kiện của cân bằng : 2Fe 3+ + 3I - → ¬ 2Fe 2+ + I 3 - Trong đó có các quá trình phụ : Fe 3+ + H 2 O → ¬ Fe(OH) 2+ + H + Fe 2+ + H 2 O → ¬ Fe(OH) + + H + Fe 3+ + Y 4- → ¬ FeY - Fe 2+ + Y 4- → ¬ FeY 2- Theo định luật bảo toàn nồng độ ban đầu : ( ) ( ) 3 2 3 2 2 2 3 2 3 1 4 Fe FeOH FeY 3 Fe 1 4 FeOH FeY 2 2 2 1 4 Fe FeOH FeY C Fe Fe(OH) FeY Fe 1 * .h Y 1 Fe C . 1 * .h Y C Fe Fe(OH) FeY Fe 1 * .h Y + + − + + − + + − + + − + − − + − − + + − + − − = + + = + β + β ⇔ = + β + β = + + = + β +β ( ) 2 4 4 3 2 2 4 4 4 2 o Fe Y Y Fe Fe 1 4 FeOH FeY 4 3 4 Y Y Y 4 1 Fe C . ; C C C C 1 * .h Y K Y C . C (015 0,07 0,005).0,05209 3,907.10 ; h K + − − + + + − − − − + − − − − ⇔ = = − + = + β +β = α = = − − = + 2 3 3 2 2 2 1 4 o' o FeOH FeY 1 4 Fe Fe Fe Fe FeOH FeY 1 * .h Y E E 0,0592.lg 1 * .h Y + − + + + + + − − − − − + β +β = − + β + β = 0,1334V 2Fe 3+ + 3I - → ¬ 2Fe 2+ + I 3 - o ' o 3 Fe I 3 2 Fe 3I 2 E E 13,58 0,0592 K ' 10 10 + − + − ÷ − ÷ ÷ − = = 0,07 0,06 0,005 0,07-2x 0,06-3x 0,005+2x x [I 3 - ] = 2,23.10 -13 ; [I - ] = 0,06; [Fe 3+ ] = 0,07.α = 0,07.2,03.10 -23 = 1,423.10 -24 M; [FeOH 2+ ] = 6,92.10 -18 M; [FeY - ] = 0,07M 9 [Fe 2+ ] = 0,005.α = 0,005.1,197.10 -12 = 5,986.10 -15 M; [FeOH + ] = 1,808.10 -11 ; [FeY 2- ] = 0,005M Kết quả tính là phù hợp. Ví dụ 2 : Tiến hành cân chính xác 0,2940 gam K 2 Cr 2 O 7 tinh khiết rồi hồ tan thành 100,00 ml (dung dịch A), lấy 10,00 ml dung dịch A thêm vào 10,00 ml dung dịch KI 0,1500 mol/lít đã được axit hố và thêm Na 2 CO 3 trong bình chuẩn độ. Để bình chuẩn độ trong bóng tối 10 phút, sau đó tiến hành chuẩn độ bằng dung dịch Na 2 S 2 O 3 (dung dịch B) sử dụng hồ tinh bột làm chỉ thị thì cần 20,50 ml. Hồ tan 1,000 gam mẫu Cu(NO 3 ) 2 vào nước, pha lỗng thành 100,00 ml, lấy 10 ml dung dịch axit hố bằng axit HCl, thêm KI dư, để trong bóng tối 10 phút sau đó chuẩn độ bằng dung dịch B sử dụng hồ tinh bột làm chỉ thị cần 25,40 ml. Giải thích q trình định lượng và xác định hàm lượng Cu(NO 3 ) 2 trong mẫu. V08,0E;V5355,0E;V36,1E 0 OS OS 0 I3 I 0 Cr2 OCr 2 32 2 643 3 2 72 === − − − − + − 12 S 0 Cu Cu 0 Cu Cu 10.1,5K;V521,0E;V337,0E )CuI( 2 − === ++ ; K = 39; Cr = 52; Cu = 64; N = 14; O = 16. Hướng dẫn giải - Nồng độ K 2 Cr 2 O 7 trong dung dịch A : 0,01 mol/lít - Trong thí nghiệm 1 : + Phản ứng trước chuẩn độ : Cr 2 O 7 2- + 9I - + 14H + → 2Cr 3+ + 3I 3 - + 7H 2 O + Phản ứng chuẩn độ : I 3 - + 2S 2 O 3 2- → 3I - + S 4 O 6 2- + Theo định luật bảo tồn electron : 10,00.0,01.6 = 10,00. − 3 I C .2 = 10,5. −2 32 OS C ⇒ −2 32 OS C = 2/35 mol/lít. - Trong thí nghiệm 2 : + Phản ứng trước chuẩn độ : 2Cu 2+ + 5I - → 2CuI + I 3 - + 7H 2 O + Phản ứng chuẩn độ : I 3 - + 2S 2 O 3 2- → 3I - + S 4 O 6 2- 10 [...]... : Bằng dung dịch NH3, người ta có thể làm kết tủa hoàn toàn ion Al3+ trong dung dịch nước ở dạng hiđroxit, nhưng chỉ làm kết tủa được một phần ion Mg2+ trong dung dịch nước ở dạng hiđroxit Hãy làm sáng tỏ điều nói trên bằng các phép tính cụ thể Cho biết: Tích số tan của Al(OH) 3 là 5.10−33; tích số tan của Mg(OH) 2 là 4.10−12; hằng số phân ly bazơ của NH3 là 1,8.10−5 Hướng dẫn giải: Tính hằng số cân... Cu(NO3)2 trong mẫu : 97,03% 1.4 Cân bằng trong dung dịch chứa hợp chất ít tan - Độ tan và tích số tan Tính độ tan và tích số tan trong các trường hợp đơn giản - Các yếu tố ảnh hưởng đến độ tan của các hợp chất ít tan + ảnh hưởng của lượng dư thuốc thử + ảnh hưởng của pH + ảnh hưởng của chất tạo phức - Điều kiện xuất hiện kết tủa - Điều kiện kết tủa hoàn toàn và các yếu tố ảnh hưởng - Sự kết tủa phân đoạn... nghịch, Mg2+ không kết tủa hoàn toàn dưới dạng magie hiđroxit như Al3+ Ví dụ 2: Tính số ml dung dịch H 2C2O4 0,1M cần thêm vào 10,0 ml dung dịch A chứa CaCl2 0,0100 M và HCl 10-3 M để bắt đầu xuất hiện kết tủa CaC 2O4 Có thể dùng dung 11 dịch H2C2O4 0,1M thêm vào dung dịch A để kết tủa hoàn toàn CaC 2O4 (nồng độ Ca2+ trong dung dịch còn lại < 10-6 M) được không ? Hướng dẫn giải Các cân bằng : HCl → H+ +... ) ) 02 2+ -3 01 01 02 02 Thể tích dung dịch AgNO3 cần Vcx = V(1-q) = 50,18 ml 50,18.0,0500 = 3.50,0.CM + 15,20 0,0200 ⇒ CM = 0,0147 mol/l Ví dụ 4 : Hoà tan hoàn toàn 3,500 gam mẫu Na 2CO3 và NaCl vào nước, định mức thành 250,00 ml dung dịch Chuẩn độ 25,00 ml dung dịch trên bằng HCl 0,2000 mol/lít, sử dụng metyldacam làm chỉ thị thì cần dùng 20,50 ml dung dịch HCl Đun sôi dung dịch sau chuẩn độ (giả... đáng kể), để nguội thêm tiếp dung dịch K 2CrO4 sao cho tại điểm cuối chuẩn độ đạt nồng độ 5.10 -3 mol/lít (thể tích K2CrO4 thêm vào là 1,00 13 ml) Chuẩn độ tiếp bằng dung dịch AgNO 3 0,2000 mol/lít đến xuất hiện kết tủa Ag 2CrO4 (coi tại thời điểm này có 5,75.10 -7 mol Ag2CrO4 tách ra) thì cần 30,50 ml dung dịch AgNO3 Tính chính xác hàm lượng % các muối Na2CO3 và NaCl trong mẫu Biết: H2CO3 có pKa1... bằng : HCl → H+ + ClH2C2O4 → ¬ H+ + HC2O4- HC2O4- → ¬ H+ + C2O42- Ca2+ + C2O42- → ¬ CaC2O4 Vì KS không quá lớn, mặt khác nồng độ dung dịch H 2C2O4 >> nồng độ Ca2+ nên giả sử V1 thêm vào không thay đổi đáng kể thể tích; và nồng độ H + trong dung dịch do HCl quyết định, môi trương axit nên bỏ qua sự tạo phức hiđroxo của Ca2+ Điều kiện để có CaC2O4 bắt đầu kết tủa : K1 K 2 10.0, 01 V1... + Trong đó nồng độ H trong dung dịch có thể chấp nhận : H = + ( 10 10−3 + 2.10−2 ( V2 + 10 ) ) Giả sử V2 = 10.0,01/0,1 = 1 ml; khi đó : [H+] = 0,0191 M Ta có : V2 0,1 K1 K 2 V2 K1 K 2 2 = 10−2,75 ⇔ 2 = 10−1,75 V2 + 10 h + K1 h + K1 K 2 V2 + 10 h + K1h + K1 K 2 ⇔ V2 h 2 + K1 h + K1 K 2 = 10−1,75 = 8, 485 V2 + 10 K1 K 2 Kết quả phi lí nên không thể kết tủa được hoàn toàn Ví dụ 3 Thêm 50,0 ml dung. .. NH4NO3 Tính nồng độ gần đúng của dung dịch FeCl3 : 50,0.0,0500 = 3.50,0.CM + 15,20 0,0200 ⇒ CM = 0,01464 Nồng độ H+ tại kết thúc chuẩn độ : [H+] = 0,217 Fe3+ + H2O α Fe3+ = → ¬ 1 1 + *β.h −1 FeOH2+ + H+ *β = 10-2,17 = 0,97 Tại điểm kết thúc chuẩn độ có cân bằng : Fe3+ → ¬ + SCN- β 'FeSCN 2+ = βFeSCN 2+ α Fe3+ = 1,039.1003 FeSCN2+ Tổng nồng độ các dạng của Fe trong dung dịch tại điểm kết thúc... 3,92 ≈ 4,0 - Thiết lập biểu thức tính sai số chuẩn độ : q = h − ) ( K ¦W C + 2C 01 C + 2C 01 − L CO2 α HCO − + 2α CO2 − = - 4,695.10-4 01 3 3 h C.2C 01 C.2C - Thể tích HCl chính xác cần dùng : V = V(1-q) = 20,51 ml - Nồng độ Na2CO3 chính xác : C01 = 8,2038.10-2 mol/lít %m Na 2CO3 = 8,2038.10 −2.0,25.106 100% = 62,11% 3,5 * Phép chuẩn độ 1 Tổng thể tích trước chuẩn độ 2 : V 0 = 46,5 ml,... ml dung dịch AgNO3 Tính chính xác hàm lượng % các muối Na2CO3 và NaCl trong mẫu Biết: H2CO3 có pKa1 = 6,35; pKa2 = 10,33; L CO2 = 3,2.10-2; AgCl có pKS = 10,00; Ag2CrO4 có pKS = 11,89 Hướng dẫn giải Trong dung dịch A chứa Na2CO3 C01 mol/lít; NaCl C02 mol/lít * Phép chuẩn độ 1 - Chuẩn độ dùng metyl dacam làm chỉ thị pT = 4 hết nấc 2 : → ¬ CO32- + 2H+ H2O + CO2 - Nồng độ gần đúng : Co1 = 0,082, nồng . MỘT SỐ NỘI DUNG VỀ HÓA HỌC PHÂN TÍCH TRONG CHƯƠNG TRÌNH CHUYÊN PGS – TS Đặng Xuân Thư Khoa hóa học – Trường Đại học Sư phạm Hà Nội Nội dung cần. lượng Cu(NO 3 ) 2 trong mẫu : 97,03% 1.4. Cân bằng trong dung dịch chứa hợp chất ít tan - Độ tan và tích số tan. Tính độ tan và tích số tan trong các trường