tiểu luận hóa học phân tích

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI HÓA HỌC PHÂN TÍCH :HH306.2_LT Nhóm 4: Phan Văn Thắng Nguyễn Mạnh Quang Trần Thị Nhung Trần Thị Mỹ Nương Phạm Thị Thu Phương Vũ Thị Oanh Trần Thị Quỳnh Mai Thị Thoa Ngô Hồng Nhung 10 Đoàn Thị Son 11 Nguyễn Thị Nga 12 Nguyễn thị Thơm Slide nói lên tất cả! Câu hỏi Xét ảnh hưởng pH tới oxi hóa – khử Tính cân xét ảnh hưởng pH tới oxi hóa – khử I ẢNH HƯỞNG CỦA pH TỚI THẾ OXI HÓA – KHỬ: Các phản ứng oxi hóa – khử có ion H+ có ion OHtrực tiếp tham gia phản ứng Ion H+: aOx + mH +  ne bKh  pH 2O Ta có: a a m Ox Ox   0,0592   0,0592 0,0592   m E  Eox/kh  log H   Eox/kh  log  log  H  b  b n n n  Kh   Kh  Ox  Ox    0,0592 0,0592 0,0592  m ' EE  log  H   log E  log b b n n n Kh Kh     a Vậy: 0,0592.m E E  pH n ' E’ phụ thuộc vào pH nên pH giảm (môi trường axit) E’ tăng, tính oxi hóa chất oxi hóa mạnh a VD1 : Thiết lập phụ thuộc theo pH cặp oxi hóa - khứ sau: MnO4 / Mn 2 E  1,51 V Phương trình: Ta có: EE MnO-4 / Mn  E  EMnO / Mn   MnO  4 0,0592   log H   2  Mn  0,0592  MnO  0,0592.8  log  log  H  5  Mn   2 MnO  4 0,0592 EE  log 2 Mn   ' Vậy: E '  E  0,0947 pH  1,51  0,0947 pH Ion OH-: 0,0592 ' Theo ý a, ta có : E  E  log  m n OH  Thay : OH    K w+ H   Ta có: 0,8288m 0,0592.m ' E E   pH n n Khi pH tăng oxi hóa – khử giảm VD2: thiết lập phụ thuộc vào pH cặp: Fe(OH )3 / Fe(OH )2 Phương trình: Fe(OH )2  OH  Fe(OH)3  1e E0  0,526V Áp dụng công thức ta có: E  E  0,8288  0,0592 pH Hay: E  0,526  0,8288  0,0592 pH  0,3028  0,0592 pH 2.Các phản ứng oxi hóa khử ion H+ ion aOHtrực tiếp tham gia phản ứng: phản ứng ion H+ ion OH- trực tiếp tham gia phản ứng tạo phức hiđroxo ion kim loại phân li hay proton hóa chất oxi hóa – khử axit hay bazo yếu Bài tập 1: giải thích sư phụ thuộc oxi hóa – khử vào pH cặp S/H2S trả lời: (1) S  2e S 2 E S / S 2 (2) S  2e  H  (3) S  2e  H HS  ES0 / HS   H2S E S / H2 S Xét khả năng: • pH > 13, xét phản ứng 1: Ta có: 0,0592 E  ES / S   log  S 2  E không phụ thuộc pH • < pH < 13, xét phản ứng (2) + ta có:   H 0,0592  E  ES / HS   log  HS   Hay 0,0592 0,0592  E  ES / HS   log  HS   pH 2 E có phụ thuộc vào pH • pH < 7, xét phản ứng (3) Ta có: +  H  0,0592 E  ES / HS   log  HS   Hay 0,0592 EE  log  HS    0,0592 pH E phụ thuộc vào pH S / HS  Bài tập 2: Tính điều kiện cặp CoOH2+/Co2+ pH = 3,00 Trả lời: Pt: CoOH 2+  H  Co3  H 2O *  1  101,78 Co3  1e Co 2  CoOH 2+  H   1e Ta có: k=1031 Co 2  H 2O k=1032,78 , E  1,94 2      C oOH H    E  E  0,0592log Co2  2+ 2+     C oOH C oOH     E  E  0,0592log  H   0,0592log  E ' 0,0592log 2 Co  Co2  E '  E  0,0592 pH  1,94  0,0592.3  1,763V Sự phụ thuộc chiều hướng phản ứng oxi hóa – khử theo pH: pH thay đổi kéo theo thay đổi oxi hóa – khử, chiều hướng đổi phản ứng thay Bài tập 1: Đánh giá khả phản ứng K2Cr2O7 với KCl pH = Các cặp oxi hóa khử: Cl2  2e 2Cl  Cr2O72  14 H   6e ECl0 / 2Cl   1,359V 2Cr 3  H 2O ECr O2 / 2Cr3  1,33V Ta thấy oxi hóa khử (1) không phụ thuộc vào pH oxi hóa khử (2) lại phụ thuộc vaò pH: Ta có: Hay 2  0,0592 Cr2O7  0,0592  14 E2  ECr O2 / 2Cr3  log  log  H   5 Cr 3  2  Cr O 0,0592   E2  ECr O2 / 2Cr3  0,166 pH  log 3  Cr  Với pH = E2 = E0 = 1.33 < ECl0 / 2Cl   Cr2O72không oxi hóa Cl-thành Cl2 hayK2Cr2O7không phản ứng với KCl 10 II TÍNH CÂN BẰNG KHI XÉT ẢNH HƯỞNG CỦA pH TỚI THẾ OXI HÓA KHỬ LÍ THUYẾT: Để tính cân oxi hóa – khử dung dịch trình phụ tính thành phần dựa vào ĐLTDKL áp dụng cho cân oxi hóa – khử Nếu số cân lớn thi xác định TPGH tính cân ngược lại Nếu cân có trình phụ kèm theo cân oxi hóa – khử thi nên tìm cách đánh giá mức độ cân oxi hóa – khử tính theo số cân điều kiện (khi biết pH) 11 Bài 1: Tính cân dung dịch rắc bột đồng kim loại 0 vào dung dịch AgNO3 0,2M pH = biết: ECu / Cu  0,337V ; EAg / Ag  0,799V Bài giải: 2  Ag   NO3 k=10-14 AgNO3 Ag   Cu  2AgNO3  Cu Ag  Cu 2 Ag  Cu 2  NO3 k=1015,6 Tính thành phần giới hạn: 2AgNO3  Cu C0 0,  0,1 2  Ag  Cu  NO 15.6 k=10 0 M 0,1 0,2 M Vậy TPGH dd là: Cu 2   0.1M  NO3-   0,2 M 12 Xét cân ngược lại:  Ta có Ag  Cu 2  NO3 0,1-x 0,2-2x AgNO3  Cu k -1  1015,6 2x 2x 15,6  10 (0,1  x )(0,  x) Coi x 2x = 10-15,6.0,1.0.22 => x = 5.10-19 Vậy, nồng độ chất lúc cân là:  NO3   0,  2.1019 Cu 2   0,1  5.1019 0, M 0,1M [ AgNO3] = 10-18 M 13 Bài tập 2: Lắc bột Cu với dung dịch Fe3+ 0,01 M (ở pH = 0) cân Tính nồng độ ion dung dịch Bài giải: 3 2 Fe  Cu Fe  Cu 2 k=10 2(0,771-0,337) 0,0592  10 14,66 Do k = 10 14,66 lờn nên pư xảy hoàn toàn 3 Fe  Cu TPGH: Xét cân bằng: Lúc CB: 2 Fe  Cu 2 0,01 0,005 Fe2  Cu 2 Fe3  Cu k-1  1014,66 0,01–2x 0,005–x x 14 • Ta có: k-1 = (2 x) 14,66  10 (0,01  2)2 (0,05  x) Do x [...]... 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