hóa phân tích cơ sở phương pháp chuẩn độ acid-bazo

1 Chương 3: PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ ACID-BAZ GV: Lại Thị Hiền HÓA PHÂN TÍCH CƠ SỞ Nội dung chương Cơ sở và nguyên tắc của pp1 Đường cong chuẩn độ pH-V2 Dung dịch đệm3 Chuẩn độ đa axit4 3.1. Cơ sở và nguyên tắc của pp  Dựa trên phản ứng: H + + OH - H⇋ 2 O  Trong quá trình chuẩn độ, pH của dung dịch thay đổi theo lượng thuốc thử thêm vào  Vì các axit và baz là những hợp chất không màu nên muốn nhận biết điểm tương đương phải dùng chất chỉ thị. → Chất chỉ thị axit - baz Chất chỉ thị acid - baz  Định nghĩa:  Chất chỉ thị axit – bazơ là những axit hoặc bazơ yếu  Dạng axit và dạng bazơ có màu sắc khác nhau.  Màu sắc của chất chỉ thị thay đổi theo pH  Ví dụ:  Phenolphtathalein: Methyl đỏ (MR): Methyl da cam (MO) Dưới 4,4 Trên 6,2 Dưới 3,1 Trên 4,4 Dưới 8,2 Trên 10,0 Ví dụ về chỉ thị Khoảng chuyển màu của chất chỉ thị HIn ⇋ H + + In -  pH của dd quyết định bởi tỷ số  Vì HIn, In - có màu khác nhau, tỷ số này quyết định màu sắc của dd  Nhận được màu của HIn khi [HIn] = n[In - ] (pH = pK – lgn)  Nhận được màu của In - khi [In - ] = n[HIn] (pH = pK + lgn) ][I K.[HIn] ][H [HIn] ]][I[H K − + −+ =→= ][ ][ − In HIn Khoảng chuyển màu của chất chỉ thị  Khoảng pH đó gọi là khoảng chuyển màu của chất chỉ thị  Thông thường n = 10 nên  Trong khoảng chuyển màu có một giá trị pH tại đó CCT chuyển màu rõ nhất. Giá trị đó gọi là chỉ số chuẩn độ của chất chỉ thị. Kí hiệu là pT 1±= pKpH Dung dịch chỉ có màu HIn [HIn] giảm [In - ] tăng Dung dịch chỉ có màu In - Khoảng chuyển màu 3.2.Đường cong chuẩn độ pH-V Chuẩn độ acid mạnh- baz mạnh 1 Chuẩn độ acid yếu- baz mạnh 2 Chuẩn độ baz yếu- acid mạnh 3 4 9 Đường cong chuẩn độ pH-V là gì? Đường cong chuẩn độ pH-V là một đường cong logarit biểu diễn sự thay đổi của pH (trục tung) của dung dịch chất nghiên cứu vào lượng thuốc thử (% V hay V) thêm vào trong quá trình định phân. 10 3.2.1.Chuẩn độ đơn acid mạnh bằng đơn baz mạnh  Tổng quát: Chuẩn độ HA ( C 0 , V 0 ) bằng BOH (C, V) lượng baz thêm vào = lượng acid phản ứng 0 0 CV F = C V • F = 0: Chưa thêm BOH • F = 1: HCl hết, điểm tương đương • F < 1: trước điểm tương đương • F > 1: sau điểm tương đương (F: Là tỉ số mol) →Với mỗi giá trị của V có một giá trị của F tương ứng. [...]... 0,001, chuẩn độ kết thúc sau điểm tương đương, S % = (F – 1)*100 → pHcuối = 9,7  Như vậy muốn sai số của phép chuẩn độ thuộc khoảng trên thì pH cuối của phép chuẩn phải thuộc khoảng 4,3 đến 9,7 Chất chỉ thị có thể sử dụng có pT thuộc khoảng 4,3 đến 9,7 23 Chuẩn độ acid mạnh, baz mạnh 24 3.2.2 .Chuẩn độ axit yếu bằng baz mạnh Ví dụ: Chuẩn độ dung dịch CH 3COOH 0,1N bằng dd NaOH 0,1 N  Phản ứng chuẩn độ: ... việc chuẩn độ kết thúc trước điểm tương đương Dấu “+”: việc chuẩn độ kết thúc sau điểm tương đương Khi chuẩn độ với chất chỉ thị có pT = 9, [H+ ] = 10-9, việc chuẩn độ kết thúc sau điểm tương đương: C0 + C −5 0,1 + 0,1 S % = ( [OH ] − [ H ]) *100 = 10 *100 = 0, 02% 2 C0C 0,1 - + 22 Sai số chất chỉ thị   Muốn sai số phép chuẩn độ không vượt quá 0,1%: → S = -0,001 ÷ +0,001 Khi S = -0,001, chuẩn độ kết... và xa điểm tương đương Sát điểm tương đương Điểm tương đương Sát điểm tương đương Sau và xa điểm tương đương 15 Đường cong chuẩn độ (đường định phân) Chuẩn độ đơn acid mạnh bằng đơn baz mạnh 20 40 60 80 100 120 140 Thể tích bazơ 16 Đường cong chuẩn độ (đường định phân) Đường chuẩn độ 50ml dd HCl 0.0005M bằng dd NaOH 0.001M (đường màu xám) và 50ml dd HCl 0.05M bằng dd NaOH 0.1M (đường màu vàng) 17 Nhận... định phân rất dốc, đoạn dốc đó gọi là bước nhảy của đường định phân  Với cùng một loại axit, bước nhảy phụ thuộc vào nồng độ Nồng độ axit càng lớn thì bước nhảy càng dài và ngược lại  Vẽ đường định phân để biết được sự biến thiên của pH, xác định được bước nhảy của đường định phân, với mục đích chọn chất chỉ thị cho quá trình chuẩn độ 18 Nhận xét  Chất chỉ thị thích hợp cho quá trình chuẩn độ là... ]  C0V0 Phương trình đường chuẩn độ 12 3.2.1 .Chuẩn độ đơn acid mạnh bằng baz mạnh Biện   luận: Khi F = 0, trong dung dịch chỉ có acid mạnh (chưa thêm BOH) pH = -lgC0 Khi F < 1, trong dung dịch [H+] khá lớn so với [OH-] có thể bỏ qua [OH-] cạnh [H+], do đó: V0 + V F − 1 = −[H ] C0V0 +  Sát điểm tương đương: trong dung dịch còn lại rất ít H+, [OH-] không  thể bỏ qua Phương trình chuẩn độ giữ nguyên... trong môi trường kiềm (pH > 8)  Bước nhảy của đường định phân ngắn hơn nhiều so với khi chuẩn độ axm bằng bzm  Nồng độ các chất càng lớn thì bước nhảy càng dài   Chất chỉ thị thích hợp là PP Chuẩn độ baz yếu bằng axit mạnh Ví  dụ: Chuẩn độ NH3 bằng HCl Phương trình phản ứng chuẩn độ: NH3 + HCl → NH4Cl Khi chưa cho HCl, dung dịch chỉ có NH3, là một baz yếu, pH của dd được tính theo công thức: 1... CCCC 0 0 ∗100 20 Sai số chất chỉ thị Ví dụ: Tính sai số chỉ thị mắc phải khi chuẩn độ dung dịch HCl 0,1N bằng dung dịch NaOH 0,1N nếu dùng chất chỉ thị có pT = 5 và pT = 9 Bài giải: Phương trình chuẩn độ: HCl + NaOH = NaCl + H2O Tại điểm tương đương pH = 7  Khi sử dụng chất chỉ thị có pT = 5 ( [H + ] = 10-5), việc chuẩn độ kết thúc trước điểm tương đương  21 Sai số chất chỉ thị + ([OH ] − [ H ])... 1 → [H+] = [OH-] 13 3.2.1 Chuẩn độ đơn acid mạnh bằng đơn baz mạnh  Sau điểm tương đương, trong dung dịch có [OH-], lượng [H+] không đáng kể F − 1 = [OH - ] Chú V0 + V C0V0 ý: Tại điểm tương đương và sát điểm tương đương C0V0 = CV C0 V + V0 C0 + C V ↔ = → = V0 C V0 C C0 + C → F − 1 = ( [OH ] - [H ]) CC0 - + 14 3.2.1 Chuẩn độ đơn acid mạnh bằng đơn baz mạnh Ví dụ: chuẩn độ 100 ml HCl 0,1N bằng dung...  3.2.2 .Chuẩn độ axit yếu bằng baz mạnh Ca pH = pK a − lg Cm  Tại điểm tương đương, dd chỉ còn CH3COO-, pH của dd được tính theo công thức: 1 pH = ( pK b − lg Cb ) 2  Sau điểm tương đương, dd còn CH3COO- và NaOH dư, pH của dd tính theo công thức: pH = 14 + lg[OH-] Nhận xét Điểm tương đương nằm trong môi trường kiềm (pH > 8)  Bước nhảy của đường định phân ngắn hơn nhiều so với khi chuẩn độ axm bằng... thị thích hợp cho quá trình chuẩn độ là chất chỉ thị có khoảng đổi màu nằm trong bước nhảy của đường định phân  Ngoài việc vẽ đường định phân để tìm chất chỉ thị chúng ta còn có thể chọn chất chỉ thị bằng cách tính sai số 19 Sai số chất chỉ thị Sai số chỉ thị do điểm cuối của qúa trình chuẩn độ không trùng với điểm tương đương  S% = CVc − C0V0 G−D *100 = *100 D C0V0 → S% = (F – 1)*100 G: giá trị . 1 Chương 3: PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ ACID-BAZ GV: Lại Thị Hiền HÓA PHÂN TÍCH CƠ SỞ Nội dung chương Cơ sở và nguyên tắc của pp1 Đường cong chuẩn độ pH-V2 Dung dịch đệm3 Chuẩn độ đa axit4 3.1. Cơ sở và. đương 1 1,48 2,28 3,30 4,30 6,89 7 7,11 9,7 10,7 11,7 16 Đường cong chuẩn độ (đường định phân) Chuẩn độ đơn acid mạnh bằng đơn baz mạnh Thể tích bazơ 100 120 140 80 60 40 20 Đường cong chuẩn độ (đường định phân) 17 Đường chuẩn độ 50ml dd HCl 0.0005M. độ pH-V Chuẩn độ acid mạnh- baz mạnh 1 Chuẩn độ acid yếu- baz mạnh 2 Chuẩn độ baz yếu- acid mạnh 3 4 9 Đường cong chuẩn độ pH-V là gì? Đường cong chuẩn độ pH-V là một đường cong logarit biểu