tiểu luận hóa học phân tích

Câu hỏi Xét ảnh hưởng của pH tới thế oxi hóa – khử Tính cân bằng khi xét ảnh hưởng của pH tới thế oxi hóa – khử... 6 2.Các phản ứng oxi hóa khử không có ion H + và ion aOH - trực

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2 HÓA HỌC PHÂN TÍCH :HH306.2_LT

Nhóm 4:

1 Phan Văn Thắng 2 Nguyễn Mạnh Quang

3 Trần Thị Nhung 4 Trần Thị Mỹ Nương

5 Phạm Thị Thu Phương 6 Vũ Thị Oanh

7 Trần Thị Quỳnh 8 Mai Thị Thoa

9 Ngô Hồng Nhung 10 Đoàn Thị Son

11 Nguyễn Thị Nga 12 Nguyễn thị Thơm

Slide nói lên tất cả!

2

.

Câu hỏi

Xét ảnh hưởng của pH tới

thế oxi hóa – khử Tính cân bằng khi xét ảnh hưởng của pH tới thế oxi hóa – khử

I ẢNH HƯỞNG CỦA pH TỚI THẾ OXI HÓA – KHỬ:

1 Các phản ứng oxi hóa – khử có ion H + hoặc có ion OH - trực tiếp tham gia phản ứng

Ion H + :

Ta có:

Vậy:

E’ phụ thuộc vào pH nên khi pH càng giảm (môi

trường axit) thì E’ càng tăng, tính oxi hóa của chất oxi

 

 a  

0

ox/kh

Ox 0,0592

log b m



0 ox/kh

Ox 0,0592 0,0592

log b log m



0 0, 0592 0, 0592 Ox

log m log b



 

a ' 0, 0592 Ox

log b

E

n

+

2

aOx + mH  ne bKh  pH O

4

VD1 : Thiết lập sự phụ thuộc thế theo pH của cặp oxi hóa - khứ sau:

Phương trình:

Ta có:

Vậy:

4 / E 1,51

 

   

- 2 4

8 4

0

2 MnO /

0, 0592

log 5

Mn

MnO

Mn









- 2 4

-4 0

2 MnO /

MnO 0,0592 0,0592.8

Mn

Mn







-4 '

2

MnO

0, 0592

log 5

E E

Mn 

0

' 0,0947 1,51 0,0947

E  E  pH   pH

Ion OH - :

Theo ý a, ta có :

Thay :

Ta có:

Khi pH tăng thì thế oxi hóa – khử giảm

VD2: thiết lập thế phụ thuộc vào pH của cặp:

Phương trình:

Áp dụng công thức ta có:

Hay:

Fe OH Fe OH

0

Fe(OH)  1 e Fe OH ( )  OH E   0,526 V

0

0,8288 0,0592

   w

+

H

K

OH 

0,526 0,8288 0,0592 0,3028 0,0592

6

2.Các phản ứng oxi hóa khử không có ion H + và ion aOH -

trực tiếp tham gia phản ứng:

mặc dù phản ứng không có ion H+ và ion OH- trực tiếp tham gia phản ứng nhưng do sự tạo phức hiđroxo của các ion kim loại hoặc sự phân li hay proton hóa các chất oxi hóa – khử là axit hay bazo yếu

Bài tập 1: giải thích sư phụ thuộc của thế oxi hóa – khử vào

pH của cặp S/H2S

trả lời:

Xét các khả năng:

• pH > 13, xét phản ứng 1:

Ta có:

2

/

(1) 2

S S

S e S E 





2

0

2 /

0,0592 1

log 2

S S

E E

S

 

 

0 /

(2) 2

S HS

S e H HS E 

2

0

(3) S  2 e  2 H  H S ES H S

E không phụ thuộc pH

• 7 < pH < 13, xét phản ứng (2)

ta có:

Hay

E có phụ thuộc vào pH

• pH < 7, xét phản ứng (3)

Ta có:

Hay

E phụ thuộc vào pH

+ 0

/

H 0,0592

log 2

S HS

E E

HS

 

 

 

  0

/

log

S HS



2 + 0

/

H 0,0592

log 2

S HS

E E

HS

 

 

 

 

0 /

0,0592

2

S HS



8

Bài tập 2: Tính thế điều kiện của cặp CoOH2+/Co2+ ở pH = 3,00 Trả lời:

Pt:

Ta có:

2

2





2 0

2

Co

 



0

0,0592log 0,0592log ' 0,0592log

Co

Co



 

0

3 Sự phụ thuộc chiều hướng phản

ứng oxi hóa – khử theo pH:

pH thay đổi kéo theo sự thay đổi thế oxi hóa – khử, do đó

chiều hướng đổi phản ứng thay

Bài tập 1: Đánh giá khả năng phản ứng giữa với KCl ở

pH = 0

Các cặp oxi hóa khử:

Ta thấy thế oxi hóa khử của (1) không phụ thuộc vào pH nhưng thế oxi hóa khử của (2) lại phụ thuộc vaò pH:

2 2 7

K Cr O

2

2 3

2 7

0

Cl Cl

Cr O Cr



 



10

Ta có:

Hay

Với pH = 0

và E2 = E0 = 1.33 <

phản ứng với KCl

2 3

2 7

2

14

2 7 0

3

Cr

Cr O Cr

O

Cr

 









2 7

2

2 7 0

3

Cr

0,0592

5

Cr O Cr

O

Cr

 







 

 

2

0 / 2

Cl Cl

E 

-2 7 ông oxi hóa Cl ành Cl2



hayK Cr O kh

II TÍNH CÂN BẰNG KHI XÉT ẢNH HƯỞNG CỦA pH TỚI THẾ

OXI HÓA KHỬ

LÍ THUYẾT:

Để tính cân bằng oxi hóa – khử khi trong dung dịch không có các quá trình phụ thì có thể tính thành phần dựa vào ĐLTDKL

áp dụng cho cân bằng oxi hóa – khử Nếu hằng số cân bằng quá lớn thi xác định TPGH và tính cân bằng ngược lại

Nếu cân bằng có các quá trình phụ kèm theo cân bằng oxi hóa – khử thi nên tìm cách đánh giá mức độ của cân bằng oxi hóa – khử hoặc tính theo hằng số cân bằng điều kiện (khi biết pH)

12

Bài 1: Tính cân bằng trong dung dịch khi rắc bột đồng kim loại vào dung dịch AgNO3 0,2M ở pH = 0 biết:

Bài giải:

Tính thành phần giới hạn:

Vậy TPGH của dd là:

2

-14

2

k=10

 



 

0

2AgNO 2 2 k=10

C 0, 2 0,1 0 0 0 M

0 0,1 0,2 M

Cu Ag Cu  NO

-3

Xét cân bằng ngược lại:

Ta có

Coi x << 0,1 nên

=> 2x = 10-15,6.0,1.0.22

=> x = 5.10-19

Vậy, nồng độ các chất lúc cân bằng là:

[ AgNO3] = 10-18 M

15,6 2

2

10 (0,1 )(0, 2 2 )

x





0,1 5.10 0,1

19

 

0,1-x 0,2-2x 2x

Ag  Cu   NO AgNO  Cu  

14

Bài tập 2: Lắc một ít bột Cu với dung dịch Fe3+ 0,01 M (ở pH = 0) cho đến khi cân bằng Tính nồng độ các ion trong dung dịch Bài giải:

Do k = 10 14,66 rất lờn nên pư trên xảy ra hoàn toàn

TPGH: 0,01 0,005

Xét cân bằng:

Lúc CB: 0,01–2x 0,005–x x

2 Fe   Cu 2 Fe   Cu 

2(0,771-0,337)

• Ta có:

k-1 =

Do x << 0,01 nên coi 0,01 – 2x 0,01 và

0,005 – x 0,005 nên:

 X = 1,65.10-11

Vậy, nồng độ các ion lúc cân bằng là:

[Fe2+] = 0,01 M

[Cu2+] = 0,005 M

[Fe3+] = 3,3.10-11

2

14,66 2

(2 )

10 (0,01 2) (0,05 )

x

x





2

14,66 2

(2 )

10

x

x





16

Cuối cùng

Xin cảm ơn các bạn đã lắng nghe

Đưa ra lời nhận xét