Sổ tay pha chế hóa chất

Cuốn sách thực hành pha chế hóa chất này được biên soạn dựa trên tài liệu của TCVN, AOAC, ISO và các bài giảng của chính tác giả..

PHA CHẾ HÓA CHẤT

I Các công thức về nồng độ :

1 Nồng độ mol ( mol/l, M):

- Là số mol chất tan có trong một đơn vị thể tích dung dịch Nồng độ mol thay đổi theo nhiệt độ

số mol chất tan (n)

CM = ( đơn vị mol/l, mmol/l ) thể tích dung dịch (v)

2 Nồng độ molan (m):

- Là số mol chất tan có trong 1 kg dung môi, không thay đổi theo nhiệt độ

số mol chất tan (g)

Cm =

số kg dung môi (kg)

3 Nồng độ phần trăm:

a Nồng độ phần trăm về khối lượng:

- Là khối lượng chất tan (g) có trong 100g dung dịch

số g chất tan (m)

C% = × 100

số gam dung dịch (m’)

b Nồng độ phần trăm về thể tích:

- Là thể tích chất tan (ml, l) có trong 100 (ml, l) dung dịch

số (ml,l)chất tan

C% = x 100%

số (ml,l ) dung dịch

c Nồng độ ppm, ppt:

• Nồng độ ppm (phần triệu khối lượng ):

- Dung dịch: 1ppm = 1 µg/ml = mg/ l (cho dung dịch loãng D ≈ 1)

- Chất rắn: 1ppm = 1 µg/g = mg/kg

M nhãnchai

m = Cppm

g V

P ml

−

M chấtxácđịnh

• Nồng độ ppb (phần tỷ khối lượng):

- ppb = 10-3 ppm = 1 µg/l

- ppb = 10-3 ppm = 1 µg/kg

Lưu ý : 1kg = 103 g = 109 µg = 106 mg

• Nồng độ ppt (phần ngàn tỷ khối lượng )

- 1 ppt = 10-3 ppb = 10-6 ppm = 10-6 mg/l

4 Nồng độ phần mol:

Hỗn hợp hai cấu tử A và B , phần mol XA là số mol của A (nA) trên tổng số mol của hỗn hợp

số mol chất A (nA)

XA =

tổng số mol chất (n)

5 Nồng độ đương lượng gam hay nồng độ đương lượng:

Nồng độ đương lượng số đương lượng gam chất tan có trong 1 lít dung dịch

số đương lượng gam chất tan (n’)

CN =

số (l) dung dịch (v)

Trong đó:

M M

- n’ = , với Đ: Là số đương lượng gam và Đ =

Đ Z

- Z: Số electron trao đổi trong 1 mol, số H+ (OH-) hay ion tham gia phản ứng trung hoà

6 Mối liên hệ:

Z C C d

C C M

d C

Ð

10

%

10

=

II Cách pha hóa chất

1 Pha dung dịch nồng độ mol/l ( CM):

a Đối với chất rắn: Lượng cân chất rắn cần lấy để pha Vml dung dịch có nồng độ CM

p 1000

100 V M C

Với: m : khối lượng cân chất rắn (g)

CM : nồng độ mol/l (M)

M : Khối lượng phân tử

V : thể tích cần pha (ml)

P : độ tinh khiết của hoá chất

b Đối với chất lỏng: Thể tích lỏng đậm đặc cần dùng để pha (ml) dung dịch

có nồng độ CM

% C d 1000

100 V M C

ðð =

% 1000

100

C

V M C

Với : Vđđ : thể tích dung dịch đậm đặc (ml)

m: khối lượng cân (g)

V : thể tích dung dịch cần pha (ml)

d : tỉ trọng (g/ml) C% : nồng độ phần trăm của dung dịch

2 Pha dung dịch có nồng độ đương lượng (CN)

a Đối với chất rắn: Lượng cân chất rắn cần lấy để pha Vml dung dịch có nồng độ CN

p 1000

100 V Ð.

C

cân =

Với : m : khối lượng cân chất rắn (g)

CN : nồng độ đương lượng dung dịch cần pha

V : thể tích cần pha (ml)

p : độ tinh khiết chất rắn

b Đối với chất lỏng: thể tích chất lỏng đậm đặc cần dùng để pha V(ml) dung dịch có nồng độ CN

1000.d.C%

V.100 dam

Đ

C

dac =

Với : Vđđ : thể tích dung dịch đậm đặc (ml)

V : thể tích dung dịch cần pha (ml)

d : khối lượng riêng (tỉ trọng) của dung dịch (g/ml)

C% : nồng độ phần trăm của dung dịch đậm đặc

3 Nồng độ phần trăm khối lượng:

a Chất rắn không ngậm nước: Lượng chất rắn cần lấy để pha mdd (g) dung dịch có nồng độ C%

p

m C

ct

100

%.

=

Với: m : khối lượng cân (g)

mdd : khối lượng dung dịch cần pha (g)

b Chất rắn ngậm nước:

Lượng chất rắn cần lấy để pha mdd (g) có nồng độ C%

2

1

100

%.

M

M x p

m C

ct =

Với: M1 : khối lượng phân tử ngậm nước

M2 : Khối lượng phân tử không ngậm nước

4 Nồng độ phần trăm khối lượng - thể tích:

Cân số g chất rắn bằng C% muốn pha để pha thành 100ml dd

5 Phần trăm thể tích - thể tích:

2 2 1

1 %.V C %.V

Với : V1 : thể tích dung dịch cần lấy để pha

V2 : thể tích dung dịch cần pha

C1% : nồng độ phần trăm dung dịch lấy để pha

C2% : nồng độ phần trăm dung dịch cần pha

III Pha dung dịch có nồng độ định sẵn

Cách 1: Pha 1 thể tích V1 dung dịch có nồng độ C1% từ 1 dung dịch có nồng độ

C2% với C2% > C1% có dung dịch 1 và dung dịch 2 tra bảng

C1.V1.d1 = C2.V2.d2

thể tích dung dịch C2% cần lấy là:

1 1

2 2 2

1 2

2

1 1 1 2

V d

V d C

C hay d C

d V C

Cách 2: Quy tắc đường chéo

- Nồng độ C%:

Dung dịch đầu

C2% C1%

C1% ⇒

% C

% C

% C V

V

2

H

ññ

1 2

1

0 = − H2O0

H2O 0 C2 – C1

- Nồng độ mol hay đương lượng:

Dung dịch đầu

C2 C1

C1 ⇒

1 2

1 0

C V

V H

ññ

−

=

H2O 0 C2 – C1

IV Cách pha một số chỉ thị thông dụng

1 Chỉ thị hồ tinh bột : Starch Soluble (C6H10O5)n

- Pha chỉ thị hồ tinh bột 1%: Hòa tan 5 g trong 100 ml nước cất , khuấy đều, đổ vào becher có chứa 400ml nước cất đang sôi Đun tiếp đến khi dung dịch sôi trở lại, để nguội nhỏ vài giọt HCHO 40% để bảo quản hồ tin bột được lâu hơn

2 Chỉ thị Phenoltalein ( C20H14O4)n

- pha chỉ thị pp 0,1% : Hòa tan 0,1 g chỉ thị pp bằng 100ml etanol 96%

3 Chỉ thị Methyl orange ( C14H14N3NaO3S)

- Pha chỉ thị MO 0,04% : Hòa tan 0,04g chỉ thị MO bằng 100 ml Etanol 20% hoặc 100ml nước cất

4 Chỉ thị Methyl red ( C15H15N3O2)

- Pha chỉ thị MR 0,1% : Hòa tan 0,1g chỉ thị MR trong 100ml ethanol 96%

5 Chỉ thị Murexide ( C8H8N6O6)

- Pha chỉ thị Murexide có thể bằng nước cất, Nacl hoặc đường Saccharose Nhưng để bảo quản chỉ thị trong thời gian lâu hơn ta dùng Nacl

- Nghiền 1g chỉ thị Murexide với 100 g Nacl đã được sấy khô để nguội

6 Chỉ thị Xylenol Orange (C31H28N2Na4O13S)

- Pha chỉ thị XO có thể bằng etanol 50% (0,1%) hoặc bằng KNO3 Để bảo quản chỉ thị trong thời gian lâu hơn ta dùng KNO3

- Nghiền kỹ 1 g chỉ thị XO với 100g KNO3 tinh khiết

7 Chỉ thị Erochrome black T ( C20H12N3NaO7S)

- Pha chỉ thị ETOO có thể bằng etanol 96% ( 0,05% ÷ 0,5%) , KCl hoặc bằng saccharose

- Ta chọn KCl để pha chỉ thị ETOO vì nó bảo quản được lâu hơn Nghiền kỹ 1 g chỉ thị ETOO với 100g KCl tinh khiết đã sấy khô để nguội

8 Chỉ thị IndigoCarmine ( C16H8N2Na2O8S2)

- Pha chỉ thị Indigocarmine 0,25% : Hòa tan 0,25g Indigocarmine trong 100ml Etanol 50%

9 Chỉ thị Alizarin yellow ( C13H8N3NaO5)

- Pha chỉ thị Alizarin yellow 0,1% : Hòa tan 0,1g chỉ thị Alizarin vàng trong 100

ml nước cất

- Khoảng đổi màu của chỉ thị : pH = 10,2 – pH 12,1

10 Bromthymol blue ( C27H28Br2O5S)

- Pha chỉ thị Bromthymol xanh 0,1% : Hoà tan 0,1g chỉ thị Bromthymol xanh

trong 100ml etanol 20%

- Khoảng đổi màu của chỉ thị : pH 5,8 – pH 7,6

11 Hydroxylammonium Chloride ( NH2OH.HCl)

Tan trong nước cất

12 Hydroxylammonium Sulfate ( NH2OH)2.H2SO4

Tan trong nước cất

13 Chỉ thị 1 -10 Phenanthroline ( C12H8N2.H2O )

- Pha chỉ thị 1-10 phenanthroline 0,1%: Cân 0,1 g chỉ thị,hòa tan trong 100ml

nước cất, khuấy và gia nhiệt tới 800C Không được đun sôi, trong trường hợp

không gia nhiệt thì thêm 2 giọt HCl đậm đặc khuấy đều đến khi tan hết ( 1- 10 phenanthrolin độ tan của nó rât thấp 3,3g/l)

14 Acid Fusinsulforo: Pha chỉ thị acid Fusinsulfuro 1%: Cân 1g chỉ thị cho vào

cốc chứa 100ml ethanol, khuấy đều cho tan hoàn toàn

15 Fluorescein (C20H12O5): Pha chỉ thị Fluorescein 0,5%: Cân 0,5g chỉ thị cho

vào cốc chứa 100ml ethanol, khuấy đều cho tan hoàn toàn

16 Dimetylglyoxin (C4H8N2O2)

Pha chỉ thị 1% trăm trong 100ml cồn

17 Chỉ thị Ferroin

Hòa tan 1,485g 1-10phenaltrolin và 0,695g FeSO4 7H2O trong nước, thêm

nước cất thành 100 ml

18 Chỉ thị Diphenylamin ( C12H11N)

Pha chỉ thị C12H11N 1%, cân 1 g chỉ thị + 100 ml H2SO4 đậm đặc

19 Chỉ thị Tashiro

- Dung dịch A: Hòa tan 0,1g MR trong 100m ethanol tinh khiết trên nồi cách

thuỷ

- Dung dịch B: Hoà tan 0,5 g Metylen xanh trong 100ml Ethanol 50%

• Khi dùng pha dung dịch A với dung dịch B theo tỉ lệ 1:1

THUỐC THỬ ĐẶC BIỆT DÙNG TRONG PTN

1 Aluminon : 1g → 1l H20 cất → lắc mạnh tan hết

2 Thuốc thử Schiff : 2 g NaHSO3 + 0,2g fucsin Clohidrat và 2ml HCl đặc vào 100ml nươc cất Bảo quản trong trai màu có nút đậy kín

3 Thuốc thử Lucas: Hòa tan 136g ZnCl2 khan trong 90ml dung dịch HCl đậm đặc cần thiết phải làm lạnh bên ngoài bình khi pha

4 Thuốc thử Nessler : Hòa tan 50g KI trong 1 lượng nước lạnh ít đến mưc có thể (khoảng 50ml) Thêm vào đó dung dịch HgCl bão hòa (khoảng 22g HgCl2 trong 350ml H20) cho đến khi dư, điều này được nhận biết do có kết tủa xuất hiện Sau đó để thêm 200m NaOH 5N và pha loãng đến 1l Để yên chỉ dùng phần nước lọc trong

5 Montequi A ( (NH4)2[Hg(SCN)4] )

Hoà tan 20g NH4SCN trong 200ml nước cất Trộn cẩn thận dung dịch này với 200ml dung dịch chứa 27g HgCl2 rồi pha loãng đến 1l Để yên dung dịch này

2 ngày đêm rồi lọc, bảo quản trong chai màu, đậy kín

6 Axit Cromic : 20g K2Cr2O7 + 100 ml H2SO4 đậm đặc + 400 ml H2O

7 Thuốc thử α-Napthylamin ( C10H9N)

Cân 0,5 g C10H9N + 1ml HCl đậm đặc, sau đó định mức đến 100 ml nước cất (pha dùng ngay hoặc giữ ở nhiệt độ nhấp

8 Thuốc thử Orcinal : Hoà tan 2g orcinal trong 100ml H2SO4 30%

9 Thuốc thử Kaufman

Cho 0,5l metanol và 75 g NaBr vào becher lớn khuấy đến khi bão hòa Lọc, thêm vào 2,75ml brom lỏng Bảo quản trong chai màu tối

CÁCH PHA DUNG DỊCH ĐỆM ĐỂ BẢO VỆ ĐIỆN CỰC

1 Pha dung dịch đệm pH = 7

• Dung dịch 1: Na2HPO4 cân 11,866g sau đó định mức thành 1lít

→ có C = 1/15M

• Dung dịch 2 : KH2PO4 cân 9,073g sau đó định mức thành 1 lít

→ có C = 1/15M

⇒ Lấy 61,2 ml dung dịch 1 định mức thành 100ml bằng dung dịch 2 được 100ml dung dịch bảo quản điện cực pH= 7

2 Pha dung dịch đệm pH = 4

Cách 1:

- Dung dịch 1: dung dịch HCl 0,1N

- Dung dịch 2: cân 21,014g H3C6H5O7.H2O + 200 ml NaOH 1N, sau đó định mức bằng nước cất đến 1lít

(dùng H3C6H5O7.H2O hoặc NaH2C6H5O7 )

⇒ Hút 56 ml dung dịch 2 rồi định mức thành 100ml dung dịch bằng dung dịch

1 được 100 ml dung dịch bảo quản điện cực pH = 4

Cách 2:

- Dung dịch 1: Dung dịch NaOH 0,1N

- Dung dịch 2: 40,846 g KHC8H4O4 Sau đó định mức thành 1 lít

⇒ Hút 0,8 ml dung dịch 1 + 50 ml dung dịch 2 Sau đó định mức thành 200ml bằng nước cất Ta được 100ml dung dịch bảo quản điện cực pH = 4

MỘT SỐ DUNG DỊCH ĐẶC BIỆT

1 Dung dịch Amonicitrat 50%:Hoà tan 500g acid citric trong 600ml NH4OH 25% thêm nước cất đến 1l, sau 24h lọc

2 Hỗn hợp cường thuỷ: Tỉ lệ 1/3, trộn 1 thể tích HNO3 với 3 thể tích HCl

3 H2SO4 tác nhân: Hoà tan 5,5g Ag2SO4 trong 1kg H2SO4 đậm đặc(1l=1,84kg),

để 1-2 ngày cho hoà tan hoàn toàn Ag2SO4

4 Hỗn hợp xúc tác CuSO4+K2SO4: Theo tỷ lệ 1:10, cân 10g CuSO4+ 100g

K2SO4 Cho vào cối sứ trộn đều, cho vào chai thuỷ tinh để sử dụng dần

5 Dung dịch kiềm Azua:

- Hoà tan 160g NaOH trong 150ml nước cất, làm lạnh

- Hoà tan 5g NaN3 trong 50ml nước cất

- Hoà tan 300g NaI (hoặc KI) trong 200ml nước cất

⇒ Trộn 3 dung dịch này và thêm nước cất tới 500ml Nếu có kết tủa nâu thì phải lọc bỏ

6 Dung dịch Kaliantimon tartrat: Hoà tan 1,3715g K(SbO)C4H6O.1/2 H2O trong 400ml nước cất, định mức 500ml, bảo quản trong chai nâu

7 Dung dịch Garola A:B

- Dung dịch Garola A: 28.5g Co(NO)2+ CH3COOH đđ + nước cất, định mức 500ml

- Dung dịch Garola B: 180g NaNO2 + nước cất thành 500ml Đựng trong chai màu tối, khi dùng trộn theo tỉ lệ 1:1

8 Đệm pH=5: Cân 68g CH3COONa hoà tan trong 500ml nước cất và hút 72ml

CH3COOH 99,5% Định mức 1lít bằng nước cất

9 Đệm pH=10: Cân 9,14g NH4Cl hoà tan trong 500ml nước cất và hút 80ml

NH4OH 25%, định mức bằng nước cất đến 1l

MỘT SỐ HOÁ CHẤT KHI PHA CẦN TẨM ACID

- Tất cả các muối Fe khi pha lưu ý cần phải tẩm ACID, tuỳ thuộc vào gốc Cl

-hay gốc SO42- để ta lựa chọn ACID tẩm cho đúng và số ml ACID cần cho vào tuỳ thuộc lượng cân nhiều hay ít

- CuSO4, MnSO4, Bi(NO3)3, K2Cr2O7: Tẩm H2SO4 96%

- SnCl2 tẩm HCl 36%, đun cách thuỷ

- Hydroquinon (C6H6O2), tan trong HCl 35%

- Iốt tan trong KI

TỶ TRỌNG CÁC DUNG DỊCH AXÍT TRONG NƯỚC Ở 200C

Tỷ

trọng HCl % trọng Tỷ C 2 H % 4 O 2 trọng Tỷ H 2 % SO 4 trọng Tỷ HNO % 3 trọng Tỷ H 3 % PO 4

1,050 10,5 1.0125 10 1,035 5 1,055 10 1,055 10,32

1,075 15,5 1,0195 15 1,070 10 1,115 20 1,115 20,25

1,085 17,5 1,0263 20 1,105 15 1,180 30 1,150 25,57

1,005 19,4 1,0326 25 1,140 20 1,310 50 1,185 30,65

1,100 20,4 1,0384 30 1,180 25 1,370 60 1,335 50,07

1,175 35,2 1,0438 35 1,395 50 1,395 65,8 1,425 60,29

1,180 36,2 1,0575 50 1,5 60 1,405 68,1 1,685 85,11

1.185 37,2 1,0524 99 1,8355 96 1,485 91,1 1,745 90,13

1,190 38,3 1,0498 100 1,8342 99 1,413 100 1,870 100,0

KHỐI LƯỢNG CỦA MỘT SỐ HOÁ CHẤT THÔNG DỤNG

TRONG PTN

H2SO4

M = 98.08

C% = 96

d = 1.84

CH3COOH

M= 60.05 C% = 99.5

d = 1.05

HCl

M= 36.46 C%= 36 d= 1.18

HNO3

M= 63.01 C% = 68

d = 1.4

H2O2

M = 34.01 C% = 30

d = 1.11

NH4OH

M= 17.03 C% = 25 d= 0.88

EDTA.2H 2 O

M = 372.24

P = 98%

CaCl 2 2H 2 O

M= 147.02 P= 98%

FeCl 3 6H 2 O

M=270.3 P=99%

SnCl 2

M=225.63

P = 98%

NH 4 Cl

M = 53.49

P = 99.5%

NaOH

M= 40

P = 96%

Pb(NO 3 ) 2

M=331.21

P=99%

Na 2 SiO 3

M=284.20 P=20%

K 2 CrO 4

M=194.19 P=95.5%

K 2 Cr 2 O 7

M=294.18 P=99.8%

Ba(NO 3 ) 2

M=261.34 P=99.5%

NaNO 2

M=69.00 P=99%

CdCl 2 H 2 O

M= 228.35

P= 99%

CoCl 2 6H 2 O

M=237.93 P=99%

NiCl 2 6H 2 O

M=237.70 P=98%

MnSO 4 H 2 O

M=169.02 P=99%

FeSO 4 7H 2 O

M=278.02 P=99%

Na 2 SO 4

M=142.4 P=99%

KCl

M=74.55

P=99.5%

KMnO 4

M= 158.03 P=99.5%

CuSO 4 5H 2 O

M=249.68 P=99%

MgCl 2 6H 2 O

M=203.3 P=98%

BaCl 2

M=244.28 P=99%

NaBr

M=102.9 P=99%

KNO3 (M = 101,1, p = 98,5)

Iod

M=253.81

P=99.5%

HgCl2

M=271.5 P=99.5%

Na2CO3

M=105.99 p=99%

CH3COONa

M = 16.08

p =99%

ZnCl2

M=163.3 p=98%

KI

M = 166

p = 99%

KSCN

M = 97.18

p = 98.5%

NH 4 SCN

M = 76.12

P = 98.5%

Na 2 HPO 4

M= 358.14

p = 99%

(NH 4 ) 2 C 2 O 4

M= 142.11

p = 99.8%

K 4 [Fe(CN) 6 ]

M = 422.59

p = 99%

K 3 [Fe(CN) 6 ]

M=383.49

p = 99%

NH 4 SCN

M = 76.12

P = 98.5%

AgNO 3

M=169.87

P = 99.8%

MgSO 4 7H 2 O

M= 246.47 P=99%

KH 2 PO 4

M=136.09

P=99.5%

NH 4 NO 3

M=80.04 P= 99%

FeCl 2 4H 2 O

M= 198.81 P= 99.5%

C 6 H 8 O 7 H 2 O

M= 210.14

P= 99.5%

KOH

M=56.11

P=82%

NaCl

M=58.44

P=99.5%

KCN

M = 65.15

p = 96%

H 2 C 2 O 4 2H 2 O

M=126.07

P= 99.5

AlCl 3 6H 2 O

M= 241.43 P= 97%

Na 2 B 4 O 7

10H2O

M= 381.37

P=99.5

NH 4 Fe(SO 4 ) 2 12H2O

M= 482.2

P= 99%

H2O

M=1235.86

p = 99%

H 3 PO 4

M=97.994 C% = 85

d=1.69

Na 2 S 2 O 3 5H 2 O

M=248.18

P=99%

Cr 2 (SO 4 ) 3 6H2O

M= 500.26 P=50%

Ca(NO 3 ) 2

4H2O

M= 236.15

P= 99%

K 2 HPO 4 3H2O

M= 228.22 P= 99%

Cu(NO 3 ) 2 3H2O

M= 241.60 P= 99.5%

Al(NO 3 ) 3 9H2O

M= 375.13 P= 99%

Ca(OH)2

M= 74.09

P= 90%

Muối Morh.6H2O

M=392.14

P=99.5%