LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC: NGHIÊN CỨU CÁC THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG ION ĐỒNG THEO PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ TẠO PHỨC VÀ XÂY DỰNG MỘT SỐ BÀI THÍ NGHIỆM TRONG BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI.

MụC LụC MỞ ĐẦU 1 1. Lí do chọn đề tài 1 2. Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu đề tài. 2 3. Các phương pháp nghiên cứu. 2 4. Đối tượng và khách thể của đề tài nghiên cứu 2 5. Giả thuyết khoa học 2 6. Lịch sử đề tài nghiên cứu 2 7. Giới hạn đề tài nghiên cứu 3 CHƯƠNG I. CƠ SỞ LÝ THUYẾT. 4 1.1. Sơ lược về chuẩn độ thể tích và chuẩn độ complexon. 4 1.1.1. Sơ lược về chuẩn độ thể tích. 4 1.1.2. Phân loại chuẩn độ thể tích. 5 1.1.3. Chuẩn độ complexon. 7 1.2. Một số thí nghiệm chuẩn độ xác định Cu2+ và dung dich hỗn hợp chứa Cu2+ trong tài liệu tham khảo. 16 1.2.1. Tài liệu chuẩn bị cho kì thi Olympic hóa học quốc tế (IchO) từ năm 1999 đến năm 2015. 16 1.2.2. Thực tập phân tích hóa học, phần 1: Phân Tích Định Lượng Hóa Học, Nguyễn Văn Ri Tạ Thị Thảo, ĐHQGHN ĐHKHTN, 2006. 17 1.3. Cơ sở lí thuyết của các thí nghiệm nghiên cứu xác định nồng độ Cu2+ bằng phương pháp complexon. 17 1.3.1. Chuẩn độ trực tiếp. 18 1.3.2. Chuẩn độ ngược 22 1.3.3. Nghiên cứu môt số hệ dung dịch hai ion sử dụng chuẩn độ tạo phức để xác định nồng độ từng ion. 22 CHƯƠNG 2. THỰC NGHIỆM 26 2.1. Hóa chất và dụng cụ. 26 2.1.1. Hóa chất 26 2.1.2. Dụng cụ 26 2.2. Pha chế và chuẩn hóa các dung dịch. 26 2.2.1. Pha chế các dung dịch tạo môi trường và dung dịch chỉ thị. 26 2.2.2. Pha chế và chuẩn hóa các dung dịch nghiên cứu. 27 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 33 3.1. Phép chuẩn độ Cu2+ bằng EDTA với các chỉ thị Murexit, PAN, PAR, Xilen da cam, Eriocrom đen T. 33 3.1.1. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ NH3 đến phép định lượng Cu2+ với chỉ thị Murexit. 33 3.1.2. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ đệm axetat đến phép định lượng Cu2+ với chỉ thị PAR. 37 3.1.3. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ đệm axetat đến phép định lượng Cu2+ với chỉ thị PAN 40 3.1.4. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ đệm axetat đến phép định lượng Cu2+với chỉ thị Xilen da cam (XO). 42 3.1.5. Phép chuẩn độ Cu2+ bằng phương pháp chuẩn độ ngược. 45 3.2. Hệ dung dịch gồm Fe3+ và Cu2+. 49 3.2.1. Thí nghiệm 1: Che ion Fe3+ trong dung dịch chứa hai ion Fe3+ và Cu2+ và xác định nồng độ của ion Cu2+. 49 3.2.2. Thí nghiệm 2: Chuẩn độ tổng ion Fe3+ và Cu2+ bằng kĩ thuật chuẩn độ ngược. 49 3.2.3. Chuẩn độ từng nấc hai ion Fe3+ và Cu2+. 50 3. 3. Hệ dung dich hai ion Al3+ Cu2+. 51 3.3.1. Thí nghiệm 1: Che ion Al3+ trong dung dịch chứa hai ion Al3+ và Cu2+ để xác dịnh nồng độ của ion Cu2+. 51 3.3.2. Thí nghiệm 2: Chuẩn độ tổng ion Al3+ và Cu2+ bằng kĩ thuật chuẩn độ ngược. 52 KẾT LUẬN 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO 55

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI

- Phạm Thị Hồng Hạnh

NGHIÊN CỨU CÁC THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG ION ĐỒNG THEO PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ TẠO PHỨC VÀ XÂY DỰNG MỘT SỐ BÀI THÍ NGHIỆM

TRONG BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI.

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÓA HỌC

Hà Nội – 10/2015

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI

- Phạm Thị Hồng Hạnh

NGHIÊN CỨU CÁC THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG ION ĐỒNG THEO PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ TẠO PHỨC VÀ XÂY DỰNG MỘT SỐ BÀI THÍ NGHIỆM

TRONG BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI.

Chuyên ngành: Hóa phân tích

Mã số: 60.44.01.18

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÓA HỌC

Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Bích Ngân

Hà Nội – 10/2015

LỜI CÁM ƠN

Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến giảng viên TS Nguyễn Bích Ngân cùng các thầy cô trong tổ bộ môn Hóa Phân Tích đã tận tình giúp đỡ, khích lệ động viên em trong thời gian làm việc tại Trường Đại Học Sư Phạm

Hà Nội.

Em cũng xin gửi lời cám ơn đến Ban Giám Hiệu Trường Đại Học Tây Nguyên, Ban Giám Hiệu Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội, Khoa Hóa học - Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội đã tạo điều kiện cho em được học hỏi, trau dồi kiến thức nhằm nâng cao hiểu biết về chuyên môn.

Cảm ơn các bạn đồng khóa, gia đình, bạn bè đã luôn động viên, giúp đỡ

em trong suốt quá trình làm luận văn này.

Trong quá trình làm luận văn, em luôn nhận được sự chỉ bảo tận tình và được tạo mọi điều kiện tốt nhất Với sự kính trọng và lòng biết ơn sâu sắc, em xin gửi lời cám ơn chân thành nhất đến TS Nguyễn Bích Ngân.

Vốn kiến thức của bản thân có hạn, chắc chắn không tránh khỏi thiếu xót, kính mong các thầy cô giáo và các đồng nghiệp giúp đỡ em để ngày càng hoàn thiện hơn.

Hà Nội, ngày 20 tháng 10 năm 2015.

Học viên K23

Phạm Thị Hồng Hạnh

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

1 Lí do chọn đề tài 1

2 Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu đề tài 2

3 Các phương pháp nghiên cứu 2

4 Đối tượng và khách thể của đề tài nghiên cứu 2

5 Giả thuyết khoa học 2

6 Lịch sử đề tài nghiên cứu 2

7 Giới hạn đề tài nghiên cứu 3

CHƯƠNG I CƠ SỞ LÝ THUYẾT 4

1.1 Sơ lược về chuẩn độ thể tích và chuẩn độ complexon 4

1.1.1 Sơ lược về chuẩn độ thể tích 4

1.1.2 Phân loại chuẩn độ thể tích 5

1.1.3 Chuẩn độ complexon 7

1.2 Một số thí nghiệm chuẩn độ xác định Cu2+ và dung dich hỗn hợp chứa Cu2+ trong tài liệu tham khảo 16

1.2.1 Tài liệu chuẩn bị cho kì thi Olympic hóa học quốc tế (IchO) từ năm 1999 đến năm 2015 16

1.2.2 Thực tập phân tích hóa học, phần 1: Phân Tích Định Lượng Hóa Học, Nguyễn Văn Ri - Tạ Thị Thảo, ĐHQGHN- ĐHKHTN, 2006 17

1.3 Cơ sở lí thuyết của các thí nghiệm nghiên cứu xác định nồng độ Cu2+ bằng phương pháp complexon 17

1.3.1 Chuẩn độ trực tiếp 18

1.3.2 Chuẩn độ ngược 22

1.3.3 Nghiên cứu môt số hệ dung dịch hai ion - sử dụng chuẩn độ tạo phức để xác định nồng độ từng ion 22

CHƯƠNG 2 THỰC NGHIỆM 26

2.1 Hóa chất và dụng cụ 26

2.1.1 Hóa chất 26

2.1.2 Dụng cụ 26

2.2.1 Pha chế các dung dịch tạo môi trường và dung dịch chỉ thị 262.2.2 Pha chế và chuẩn hóa các dung dịch nghiên cứu 27

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 33

3.1 Phép chuẩn độ Cu2+ bằng EDTA với các chỉ thị Murexit, PAN, PAR, Xilen dacam, Eriocrom đen T 333.1.1 Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ NH3 đến phép định lượng Cu2+ với chỉthị Murexit 333.1.2 Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ đệm axetat đến phép định lượng Cu2+với chỉ thị PAR 373.1.3 Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ đệm axetat đến phép định lượng Cu2+với chỉ thị PAN 403.1.4 Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ đệm axetat đến phép định lượng

Cu2+với chỉ thị Xilen da cam (XO) 42

3.1.5 Phép chuẩn độ Cu2+ bằng phương pháp chuẩn độ ngược 45

3.2 Hệ dung dịch gồm Fe3+ và Cu2+ 493.2.1 Thí nghiệm 1: Che ion Fe3+ trong dung dịch chứa hai ion Fe3+ và Cu2+ vàxác định nồng độ của ion Cu2+ 493.2.2 Thí nghiệm 2: Chuẩn độ tổng ion Fe3+ và Cu2+ bằng kĩ thuật chuẩn độngược 49

3.2.3 Chuẩn độ từng nấc hai ion Fe3+ và Cu2+ 50

3 3 Hệ dung dich hai ion Al3+ - Cu2+ 513.3.1 Thí nghiệm 1: Che ion Al3+ trong dung dịch chứa hai ion Al3+ và Cu2+

để xác dịnh nồng độ của ion Cu2+

. 513.3.2 Thí nghiệm 2: Chuẩn độ tổng ion Al3+ và Cu2+ bằng kĩ thuật chuẩn

độ ngược 52

KẾT LUẬN 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO 55

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Bảng tính β’ 25

Bảng 2.1: Kết quả chuẩn hoá dung dịch EDTA1 (lần cân 1) 28

Bảng 2.2: Kết quả chuẩn hoá dung dịch EDTA2 (lần cân 2) 29

Bảng 2.3 : Kết quả chuẩn hóa dung dịch gốc Cu2+ (lần cân 1) 30

Bảng 2.4: Kết quả chuẩn hoá dung dịch Cu2+ (lần cân 2) 31

Bảng 2.5: Kết quả chuẩn hoá dung dịch Fe3+ 31

Bảng 2.6: Kết quả chuẩn hoá dung dịch Al3+ 32

Bảng 3.1: Kết quả chuẩn độ Cu2+ bằng EDTA với chỉ thị Murexit 34

Bảng 3.2: Kết quả chuẩn độ EDTA bằng Cu2+ với chỉ thi Murexit 36

Bảng 3.3: Kết quả chuẩn độ Cu2+ bằng EDTA với chỉ thi PAR 38

Bảng 3.4: Kết quả chuẩn độ EDTA bằng Cu2+ với chỉ thi PAR 39

Bảng 3.5 : Kết quả chuẩn độ Cu2+ bằng EDTA với chỉ thị PAN 41

Bảng 3.6: Kết quả chuẩn độ Cu2+ bằng EDTA với chỉ thị PAN 42

Bảng 3.7: Kết quả chuẩn độ Cu2+ bằng EDTA với chỉ thị Xilen da cam 43

Hình 3.8 Phép chuẩn độ Cu2+ bằng dung dich EDTA Cu2+, chỉ thị Xilen da cam Các dung dịch (từ trái qua phải): Trước khi chuẩn độ, trước và sau điểm kết thúc chuẩn độ 44 Bảng 3.8: Kết quả chuẩn độ EDTA bằng Cu2+ với chỉ thi XO 45

Bảng 3.9 Chuẩn độ Cu2+ bằng phương pháp chuẩn độ ngược 46

Bảng 3.10: Chuẩn độ Cu2+ bằng phương pháp chuẩn độ ngược 48

Bảng 3.11: Kết quả chuẩn độ hệ dung dịch gồm Fe3+ và Cu2+ 50

Bảng 3.12: Kết quả chuẩn độ từng nấc hai ion Fe3+ và Cu2+ 51

Bảng 3.13: Kết quả chuẩn độ hệ hai ion Al3+ - Cu2+ 52

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Đường chuẩn độ ion kim loại Mn+ bằng EDTA 11Hình 3.1: Phép chuẩn độ Cu2+ bằng EDTA, chỉ thị Murexxit Các dung dịch (từ tráiqua phải): Trước khi chuẩn độ, trước và sau điểm kết thúc chuẩn độ 34Hình 3.2 Phép chuẩn độ EDTA bằng Cu2+, chỉ thị Murexit Các dung dịch (từ tráiqua phải): Trước khi chuẩn độ, trước và sau điểm kết thúc chuẩn độ 35Hình 3.3 Phép chuẩn độ Cu2+ bằng EDTA, chỉ thị PAR Các dung dịch (từ trái quaphải): Trước khi chuẩn độ, trước và sau điểm kết thúc chuẩn độ 37Hình 3.4 Phép chuẩn độ EDTA bằng Cu 2+, chỉ thị PAR Các dung dịch (từ trái quaphải): Trước khi chuẩn độ, trước và sau điểm kết thúc chuẩn độ 39Hình 3.5 Phép chuẩn độ Cu2+ bằng EDTA, chỉ thị PAN Các dung dịch (từ trái quaphải): Trước khi chuẩn độ, trước và sau điểm kết thúc chuẩn độ 40Hình 3.6 Phép chuẩn độ EDTA bằng Cu2+, chỉ thị PAN Các dung dịch (từ trái quaphải): Trước khi chuẩn độ, trước và sau điểm kết thúc chuẩn độ 42Hình 3.7 Phép chuẩn độ EDTA bằng dung dich Cu2+, chỉ thị Xilen da cam Cácdung dịch (từ trái qua phải): Trước khi chuẩn độ, trước và sau điểm kết thúc chuẩnđộ 43Hình 3.9 Phép chuẩn độ Cu2+ bằng phương pháp chuẩn độ ngược, dung dịch chuẩn

Mg2+ 0,0100M Các dung dịch (từ trái qua phải): Trước khi chuẩn độ, trước và sauđiểm kết thúc chuẩn độ 46Hình 3.10 Phép chuẩn độ Cu2+ bằng phương pháp chuẩn độ ngược, dung dịch chuẩn

Zn2+ 0,0100M Các dung dịch (từ trái qua phải): Trước khi chuẩn độ, trước và sauđiểm kết thúc chuẩn độ 47

MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Thực hành thí nghiệm có vai trò rất quan trọng trong nghiên cứu khoa học vàđặc biệt quan trọng trong dạy học hóa học Trong phương pháp dạy học hóa học tíchcực, thực hành thí nghiệm là những kĩ năng không thể thiếu, là nền tảng của việc dạyhọc vì giúp học sinh chuyển từ tư duy cụ thể sang tư duy trừu tượng và ngược lại, làcầu nối giữa lí thuyết và thực tế giúp học sinh vận dụng những điều đã học vào cuộcsống Trong thực hành thí nghiệm thì phép chuẩn độ thể tích là một trong những nộidung có trong chương trình thi học sinh giỏi quốc gia, tuyển chọn đội tuyển quốc gia

dự thi Olympic Hóa học Quốc tế của các nước trên thế giới và có cả trong đề thiOlympic Hóa học Quốc tế hàng năm Từ năm 1996-2015 qua 20 kì thi Olympic Hóahọc Quốc tế (ICho 28-47) có 27 bài thi có nội dung về chuẩn độ thể tích trong đó chuẩn

độ complexon 10 bài, chuẩn độ axit-bazơ 2 bài, chuẩn độ oxi hóa khử 10 bài, chuẩn độkết tủa 1 bài và trong 10 bài chuẩn độ complexon thì có 6 bài chuẩn độ Cu2+ bằngphương pháp Iot (IChO các năm: 28, 30, 32, 36, 43, 44); 1 bài chuẩn độ chuẩn độ Cu2+bằng EDTA, chỉ thị Complexon Alizarin, pH = 4,3 (IChO năm 31), 1 bài chuẩn độ

Cu2+, Zn2+ bằng EDTA: chuẩn độ tổng, che Cu2+, xác định Zn2+ bằng thuốc thử PAR(IChO năm 45)

Ở Việt Nam 4 năm gần đây Bộ Giáo Dục cũng đưa thực hành vào nội dung thihọc sinh giỏi Hóa học Quốc gia Trong chương trình hóa học phổ thông, tiết thực hànhtương đối ít (3 tiết/ học kì) và chuẩn độ thể tích cũng được đưa vào chương trình sáchgiáo khoa 12 nâng cao nhưng với thời lượng quá ít và nội dung kiến thức hết sức đơngiản Để rút ngắn khoảng cách giữa nội dung kiến thức được học ở các trường chuyên vànội dung thi Olympic Quốc gia, Quốc tế thì cần phải trang bị cho cả giáo viên và họcsinh những kiến thức nâng cao ngang tầm của đại học nhưng vẫn phải đảm bảo mức độ

hợp lí, phù hợp với trình độ học sinh phổ thông Vì vậy tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu các

thí nghiệm xác định hàm lượng ion đồng theo phương pháp chuẩn độ tạo phức và xây dựng một số bài thí nghiệm trong bồi dưỡng học sinh giỏi”.

2 Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu đề tài.

Nghiên cứu một số hệ hai ion là Fe3+ và Cu2+; Al3+ và Cu2+ Dùng các kĩthuật che, chuẩn độ trực tiếp, chuẩn độ tổng ngược và chuẩn độ từng nấc để xácđịnh hàm lượng từng ion trong dung dịch

3 Các phương pháp nghiên cứu.

+ Nghiên cứu lí luận: nghiên cứu các tài liệu, các trang web, bài viết,… có liên quan.+ Nghiên cứu thực nghiệm

+ Nghiên cứu toán học: Lập bảng tính toán các giá trị, phương pháp lấy giátrị trung bình, công thức toán học thống kê,…

4 Đối tượng và khách thể của đề tài nghiên cứu

4.1 Đối tượng

Đối tượng nghiên cứu của đề tài là sự tạo phức của Cu2+ và EDTA

4.2 Khách thể:

Sự tạo phức của Cu2+ và EDTA với các thuốc thử Murexit, PAN, PAR, Xilen

da cam (XO), Eriocrom đen T (ET)

5 Giả thuyết khoa học

Đề tài nghiên cứu các thí xác định hàm lượng ion đồng theo phương pháp chuẩn

độ tạo phức và áp dụng để xây dựng một số bài thí nghiệm trong bồi dưỡng học sinhgiỏi

6 Lịch sử đề tài nghiên cứu

Đề tài này đã được nghiên cứu nhưng chỉ dừng lại ở chỗ khảo sát sự tạo phức của

Cu2+ và EDTA với các thuốc thử Murexit, PAR Tôi chọn đề tài này để tiếp tục nghiên cứu

về sự tạo phức của Cu2+ và EDTA với các thuốc thử PAN, Xilen da cam , Eriocrom đen Ttrong hệ dung dịch chứa một ion và hệ dung dịch chứa hai ion.

7 Giới hạn đề tài nghiên cứu

Đề tài được thực hiện trong phạm vi:

+ Nghiên cứu các kĩ thuật chuẩn độ complexon trong hoá học phân tích + Nghiên cứu về sự tạo phức của Cu2+ và EDTA với các thuốc thử Mrrexit,PAN, PAR, Xilen da cam (XO), Eriocrom đen T (ET) trong hệ dung dịch chứa mộtion và hệ dung dich chứa hai ion

CHƯƠNG I CƠ SỞ LÝ THUYẾT.

1.1 Sơ lược về chuẩn độ thể tích và chuẩn độ complexon.

1.1.1 Sơ lược về chuẩn độ thể tích.

Quá trình chuẩn độ là quá trình lấy chính xác VA mL dung dịch thu được vàthêm dần từng ít một thuốc thử B (đã biết nồng độ) vào dung dịch A cho đến khi haichất phản ứng vừa hết với nhau Đo thể tích đã tiêu thụ của dung dịch B (VB mL) cóthể dễ dàng tính được nồng độ của dung dịch A

- Dung dịch A cần xác định nồng độ được gọi là dung dịch cần chuẩn.

- Dung dịch B đã biết nồng độ chính xác và được dùng để xác định nồng độ

các dung dịch khác gọi là dung dịch chuẩn.

- Quá trình chuẩn độ là quá trình thêm dần thuốc thử B vào dung dịch cần

chuẩn A

- Điểm tương đương là thời điểm tại đó lượng chất chuẩn B đã cho vào đủ để

phản ứng vừa hết với toàn bộ chất cần chuẩn A

Trong chuẩn độ thể tích cần thiết phải dựa vào một tín hiệu nào đó ( ví dụnhư sự đổi màu, sự xuất hiện kết tủa v.v…) để dừng phép chuẩn độ Chất có khả

năng thay đổi tín hiệu khi chuẩn độ được gọi là chất chỉ thị.

Thời điểm tại đó chất chỉ thị thay đổi tín hiệu được gọi là điểm kết thúc

chuẩn độ hoặc điểm dừng chuẩn độ.

Về nguyên tắc, điểm kết thúc chuẩn độ phải trùng với điểm tương đương.Trong thực tế, khó có thể chọn được chất chỉ thị có khả năng thay đổi tín hiệu đúngđiểm tương đương Sự sai lệch giữa điểm tương đương và điểm dừng chuẩn độ gây

ra sai số chuẩn độ Sai số chuẩn độ thường do hai nguyên nhân:

+ Do sử dụng chất chỉ thị không thích hợp, tức là thời điểm thay đổi tín hiệu

của chất chỉ thị không trùng với điểm tương đương gọi là sai số chỉ thị.

+ Do kĩ thuật chuẩn độ như sử dụng các pipet, buret không đúng, mắt của ngườichuẩn độ kém nhạy cảm với sự đổi màu của chất chỉ thị, v.v

Điều kiện áp dụng phương pháp phân tích thể tích.

 Tốc độ phản ứng phải đủ lớn Trong thực tế các phản ứng tạo kết tủa, đặcbiệt là trong các dung dịch loãng, không phải bao giờ cũng xảy ra nhanh Nhiềuphản ứng oxi hóa - khử cũng xảy ra không nhanh Trong một số trường hợp người

ta thường phải thay đổi một số yếu tố có lợi cho việc tăng tốc phản ứng

Ví dụ: thêm rượu để tăng tốc độ xuất hiện kết tủa, thêm chất xúc tác hoặc

thay đổi nhiệt độ để làm tăng tốc độ các phản ứng

 Phản ứng chuẩn độ phải xảy ra theo đúng hệ số hợp thức của phương trìnhphản ứng Các phản ứng phụ xảy ra không được ảnh hưởng đến phản ứng chuẩn độ

Ví dụ: Phản ứng cảm ứng làm sai lệch kết quả phân tích Chẳng hạn, khi

chuẩn độ SO32-, HSO3- bằng iôt thì có xảy ra phản ứng cảm ứng giữa các ion SO32- ,HSO3- với oxi không khí

 Phải có chất chỉ thị thích hợp cho phép xác định tương đối chính xác điểmtương đương

Do những yêu cầu chặt chẽ nói trên mà số phản ứng dùng được trong phântích thể tích tương đối không nhiều Người ta thường dùng hai loại phản ứng chính:

Các phản ứng kết hợp ion, bao gồm các phản ứng axit - bazơ, các phản ứngtạo phức và các phản ứng tạo kết tủa khó tan

Các phản ứng trao đổi electron (oxi hóa - khử)

Các loại phản ứng này cũng là cơ sở để phân loại các phương pháp phân tíchthể tích khác nhau

1.1.2 Phân loại chuẩn độ thể tích

1.1.2.1 Phương pháp chuẩn độ axit - bazơ.

Là phương pháp dựa vào phản ứng axit với bazơ để xác định nồng độ củacác dung dịch axit hoặc bazơ

Chất chỉ thị dùng trong chuẩn độ axit - bazơ thường là hợp chất hữu có tínhaxit - bazơ Màu của dạng axit khác với màu của dạng bazơ Chỉ số chuẩn độ pT củachất chỉ thị là giá trị pH mà tại đó màu của chất chỉ thị thay đổi Giá trị này phụthuộc bản chất của chất chỉ thị và thứ tự của phép chuẩn độ Nguyên tắc chọn chỉ thị

sao cho giá trị pT của chất chỉ thị gần với pHTĐ, hoặc nằm trong vùng bước nhảychuẩn độ ứng với sai số đã cho.

Để chuẩn hóa nồng độ của dung dịch chuẩn trong chuẩn độ axit – bazơ phảidùng các chất gốc đáp ứng đầy đủ các yêu cầu: là những axit, bazơ nguyên chất,bền, không bị phân hủy khi bảo quản, dễ tinh chế và để kiểm tra độ tinh khiết thìphản ứng xảy ra khi chuẩn hóa các dung dịch chuẩn phải theo đúng tỉ lệ hợp thức

+ Các chất chuẩn để chuẩn hóa các axit thường dùng: borat, natricacbonat…+ Các chất chuẩn để chuẩn hóa các bazơ thường dùng: Axit oxalic,kalihiđrophtalat v.v

1.1.2.2 Phương pháp chuẩn độ kết tủa.

Chuẩn độ kết tủa là phương pháp chuẩn độ thể tích dựa trên cơ sở của cácphản ứng tạo hợp chất ít tan trong đó hay được dùng nhất là phương pháp chuẩn độ

1.1.2.3 Phương pháp chuẩn độ oxi hóa – khử.

Phương pháp chuẩn độ oxi hóa - khử là phương pháp định lượng thể tích dựavào phản ứng oxy hóa khử Phương pháp này được sử dụng để định lượng các chất

có tính oxy hóa hoặc có tính khử

Các phương pháp chuẩn độ oxy hóa - khử dựa trên tính chất và phản ứng củacác chất oxy hóa, khử được sử dụng phổ biến trong phân tích hóa học bao gồm:Phương pháp pemanganat, phương pháp đicromat, phương pháp iot

1.1.2.4 Phương pháp chuẩn độ tạo phức.

Trong chuẩn độ tạo phức, chuẩn độ complexon là phương pháp phổ biến nhất

1.1.3 Chuẩn độ complexon.

Phương pháp chuẩn độ complexon sử dụng thuốc thử complexon để chuẩn

độ các ion kim loại, theo cân bằng tạo phức

Complexon là các axit aminopolycacboxylic Trong đó được ứng dụng rộng rãi nhất

và trước nhất trong phân tích thể tích là axit etylenđiamintetraaxetic (EDTA hay H4Y)

1.1.3.1 Sơ lược về sự tạo phức của ion kim loại với EDTA.

EDTA (Etylendiamintetraaxetic) hay còn được kí hiệu là H4Y, có công thứccấu tạo như sau:

Đây là một axit 4 nấc: pKa1 = 2,00; pKa2 = 2,67; pKa3 = 6,16; pKa4 = 10,26.EDTA tạo phức tương đối bền với các ion kim loại, tỉ lệ mol là 1.1

Phản ứng tạo phức của ion kim loại với EDTA :

Mn+ + Y4-  MY(n-4) βTuy nhiên, do EDTA ít tan trong nước nên để thực hiện các phản ứng trongdung dịch, người ta sử dụng EDTA dưới dạng muối Na2H2Y, và phản ứng củaEDTA với ion kim loại trong dung dịch:

Mn+ + H2Y2-  MY(n-4) + 2H+Mức độ hoàn toàn của phản ứng chuẩn độ tạo phức phụ thuộc mạnh vào pHcủa dung dịch khi tiến hành chuẩn độ Khi tiến hành chuẩn độ ở pH thấp thì khảnăng tạo phức của EDTA giảm, còn khi phản ứng ở pH cao thì khả năng tạo phứccủa ion kim loại Mn+ giảm Với mỗi ion kim loại cụ thể sẽ có một giá trị pH mà ở đó

sự tạo phức là tốt nhất (gọi là pH tối ưu)

Để có được giá trị pH tối ưu, các phép chuẩn độ tạo phức thường tiến hành khi

có mặt các chất tạo phức phụ để duy trì pH xác định nhằm tránh sự tao kết tủa hidroxitkim loại cũng như là cơ sở để chọn chỉ thị cho phép chuẩn độ một cách thích hợp.Trong trường hợp tổng quát, các quá trình chủ yếu diễn ra khi chuẩn độ như sau:

+ Y4-  MY(n-4)

Hằng số bền, hằng số không bền của phức chất.

 Hằng số bền , hằng số không bền của phức chất có một phối tử.

Giả sử có ion kim loại Mn+ tạo phức với ligand L Cân bằng tạo phức trongdung dịch như sau: M + L ⇌ ML

Ta có β = là hằng số bền của phức Nghịch đảo của hằng số bền là hằng

số không bền K : K =

β phụ thuộc vào nhiệt độ, đặc trưng cho độ bền của phức β càng lớn, phứccàng bền và ngược lại

 Hằng số bền và không bền của phức có nhiều phối tử.

Phức có nhiều phối tử được tạo thành và phân ly theo từng nấc 1, 2, 3, i, ta

có được k1, k2, k3, ki

MY  : nồng độ các dạng tồn tại của phức giữa ion kim loại với EDTA.

M  : nồng độ các dạng tồn tại của ion kim loại trừ dạng phức với EDTA

 Y  : Tổng nồng độ các dạng tồn tại của EDTA trừ dạng tạo phức với ion kim loại

Để xây dựng đường chuẩn độ, ta xét trường hợp tổng quát: Chuẩn độ Vo mldung dịch ion kim loại Mn+ - C0(M) bằng V mL dung dịch EDTA C(M)

Theo định luật bảo toàn khôi lượng, ta có:

Trong đó: q là sai số chuẩn độ

Từ (1) và (2) ta có phương trình tính M  tại thời điểm bất kì:

Hình 1.1 Đường chuẩn độ ion kim loại M n+ bằng EDTA.

1.1.3.3 Chỉ thị dùng trong chuẩn độ tạo phức

Các chất chỉ thị dùng trong chuẩn độ complexon phải thỏa mãn 3 điều kiện sau:

 Có độ nhạy cao để cao để có thể quan sát sự đổi màu khi nồng độ thấp

 Phức của kim loại với chỉ thị phải có độ bền trong phạm vi xác định

Độ bền tương đối cao nhưng phải kém bền hơn phức ion kim loại với EDTA.Thường chọn chỉ thị sao cho 10-4 < β’

Min < 10-4β’

MY

p

 Phản ứng tạo phức giữa ion kim loại và chất chỉ thị phải nhanh và thuận nghịch.

Để xác định điểm dừng chuẩn độ complexon, người ta dùng một số loại chấtchỉ thị sau:

 Các chất chỉ thị complexon hay còn gọi là các chất chỉ thị kim loại lànhững thuốc nhuộm hữu cơ tạo với ion kim loại phức có màu đặc trưng và khácmàu với chỉ thị

 Các chất chỉ thị một màu thường là không có màu hoặc có màu rất nhạt,tạo với ion kim loại phức có màu đặc trưng

 Các chất chỉ thị huỳnh quang có khả năng tạo phức với kim loại và do đó

có màu hoặc cường độ huỳnh quang của chỉ thị thay đổi

 Các chất chỉ thị oxy hóa khử được dùng khi kim loại chuẩn độ tồn tại ở haidạng oxy hóa khử

Trong chuẩn độ complexon, chỉ thị complexon là quan trong nhất Trong đềtài sẽ sử dụng về Murexit, Eriocrom đen T, PAN, PAR, Xilen da cam

Eriocrom đen T (ký hiệu H2Ind-)

Eriocrom đen T là một loại acid đa bậc yếu Trong dung dịch có pH < 7 tồn

tại dưới dạng:

Chất chỉ thị này có phạm vi đổi màu khác nhau:

Khi sử dụng chất chỉ thị này trong chuẩn độ xác định hàm lượng các cation kimloại thường dùng pH = 6,3 – 11,6 nên tồn tại dạng HInd2- có màu xanh Eriocrom đen Ttạo phức bền với cation kim loại và phức có màu đỏ Như vậy nếu chỉnh dung dịchchuẩn độ có pH = 6,3 – 11,6 khi cho chất chỉ thị Eriocrom đen T vào dung dịch sẽ cómàu đỏ nếu trong dung dịch có các cation kim loại Dùng EDTA chuẩn độ dung dịchnày thì kết thúc chuẩn độ khi dung dịch chuyển sang màu xanh của dạng chỉ thị tự do.

Eriocrom đen T tạo phức đỏ hoặc hồng với ion kim loại Mg2+, Zn2+, Cd2+,thường được dùng để chuẩn độ trực tiếp các ion đó trong môi trường pH = 10, dùnghỗn hợp đệm amoni

Murexit :

Murexit là muối amoni của axít pupuric C8H5O2N5, là một loại bột màu đỏthẫm Dung dịch nước murexít có màu tím thay đổi theo môi trường

Ở pH ≤ 9 : màu tím đỏ ; pH = 9 -10: màu tím ; pH > 11: tím xanh Trong

môi trường axít mạnh murexit (H4Ind-) có công thức cấu tạo như sau :

Murexit tác dụng với cation kim loại thành phức màu hồng Dùng EDTAchuẩn độ dung dịch thì tại thời điểm tương đương EDTA phản ứng hết với cationkim loại và giải phóng ra chỉ thị tự do nên dung dịch chuẩn độ có màu tím

Murexit là chất chỉ thị tốt cho việc chuẩn độ trực tiếp các ion Ca2+, Cu2+, Ni2+,

Ag+ Murexit tạo màu vàng với ion Cu2+, Ni2+

PAR ( 4-(2-Piridinazo) – rezoxin).

Chỉ thị có công thức phân tử : C11H9N3O2 Khối lượng phân tử: 215 đvC.Thuốc thử 4-(2-Piridinazo) – rezoxin (PAR) là chất bột màu đỏ thắm, tan tốt trongnước, ancol và axeton Dung dịch thuốc thử có màu vàng da cam, bền trong thời gian dài

Thuốc thử được dùng ở dạng muối natri với công thức phân tử

C11H8N3O2Na.H2O, công thức cấu tạo:

Tuỳ thuộc vào độ pH của môi trường, thuốc thử PAR có thể tồn tại ở các dạng:+ pH < 2: tồn tại ở dạng H5R3+; H4R2+; H3R+

+ pH = 2,1 - 4,2: tồn tại ở dạng H2R

+ pH = 4,2 - 9,0: tồn tại ở dạng HR-

+ pH = 10,05 - 13,5: tồn tại ở dạng R2-

Thuốc thử PAN (1-(2-piridinazo )-2- naphtol).

1. Cấu tạo, tính chất vật lí của PAN

Công thức phân tử: C15H11ON3

Khối lượng phân tử: M = 249,27 đvC

Công thức cấu tạo của PAN:

Trong công thức cấu tạo, PAN gồm hai vòng được liên kết với nhau qua cầu-N = N-, một vòng là piridi, vòng bên kia là vòng naphtol ngưng tụ PAN là thuốcthử hữu cơ có dạng bột màu vàng đỏ, không tan trong nước, tan tốt trong các dungmôi hữu cơ như rượu, CH3Cl, CCl4, axeton… Dung dịch thường có màu vàng, hấpthụ cực đại ở các bước sóng 425nm, 470nm và 495nm

Tuỳ thuộc vào pH của môi trường mà thuốc thử PAN có thể tồn tại ở các dạngkhác nhau, nó có ba dạng tồn tại H2In+ (vàng chanh, pH < 2,5); HIn (vàng, pH > 2,5) và

In- (đỏ, pH > 12) và có các hằng số phân li tương ứng: pK1 = 2,9 và pK2 = 12,1

2. Khả năng tạo phức của PAN

PAN là một thuốc thử đơn bazơ tam phối vị, các phức tạo được với nó cókhả năng chiết và làm giàu trong dung môi hữu cơ như CCl4, CHCl3, rượuisoamylic, rượu isobutylic, rượu n-amylic, rượu n-butylic, v.v…

Thuốc thử PAN không chọn lọc, phản ứng với hầu hết các ion kim loại, đượcdùng phổ biến để phân tích các kim loại Thuốc thử PAN tạo phức với nhiều ionkim loại như: Fe, Co, Cu, Mn, Ni, Zn, v.v… tạo hợp chất nội phức có màu vàngđậm trong CCl4, CHCl3, benzen, đietylete

Xilen da cam (XO)

1 Tính chất của Xilen da cam (XO)

Xilen da cam (XO) được tổng hợp đầu tiên vào năm 1956 và có công thứcphân tử: C31H32O13N2S, khối lượng phân tử: 672,67 đvC, nóng chảy ở 1950C Côngthức cấu tạo:

3,3-bis-[N,N-bis(cacboxymetyl)amonimetyl]orthorezolsunfophtalein.

Thường dùng Xilen da cam ở dạng muối Natri: C31H28O13N2SNa4 khối lượngphân tử: 760,59 đvC Xilen da cam kết tinh là chất có màu nâu sẫm, dễ tan trongnước, dễ hút ẩm, không tan trong rượu etylic

Xilen da cam là một axit sáu lần axit H6In

1.1.3.5 Các kĩ thuật chuẩn độ complexon.

Tiến hành : Điều chỉnh pH môi trường thích hợp à thêm chỉ thị màu kim

loại à chuẩn độ bằng EDTA

Điều kiện : βMeY >> 108 và có chỉ thị thích hợp

Ứng dụng : chuẩn trực tiếp Mg2+, Zn2+ (pH = 9 -10) với chỉ thị đen; chuẩn Co2+, Ni2+ (pH = 8-9), Ca2+ (pH > 12) với chỉ thị Murexid ; chuẩn Fe3+(pH = 2÷3) với chỉ thị Acid Sulfosalysilic,…

Áp dụng khi ion kim loại tạo kết tủa hyđroxit ở pH chuẩn độ (ví dụ : Pb2+,

Hg2+, Mn2+,…) hoặc không tìm được chỉ thị thích hợp cho phép chuẩn độ trực tiếp,hoặc phản ứng tạo phức giữa ion kim loại và EDTA xảy ra chậm

Tiến hành: Thêm dung dịch chuẩn EDTA (dư, chính xác) vào dung dịchphân tích MI, thiết lập môi trường thích hợp để phản ứng xảy ra hoàn toàn

MI + H2Y2- → MIY + 2H+Chuẩn độ lượng EDTA còn dư bằng dung dịch chuẩn MII với chỉ thị phù hợp:

MII + In → MIIIn

MII + H2Y2- → MIIY + 2H+

MIIIn + H2Y2- → MIIY + 2H+ + InTrong quá trình chuẩn độ MI tạo phức với bằng EDTA:

 Chuẩn độ Cu2+ bằng phương pháp Iot (IChO các năm: 28, 30, 32, 36, 43, 44)

 Chuẩn độ Cu2+ bằng EDTA, chỉ thị Complexon Alizarin, pH = 4,3 (IChO năm 31)

 Chuẩn độ Cu2+, Zn2+ bằng EDTA: chuẩn độ tổng, che Cu2+, xác định Zn2+bằng thuốc thử PAR (IChO năm 45)

1.2.2 Thực tập phân tích hóa học, phần 1: Phân Tích Định Lượng Hóa Học, Nguyễn Văn Ri - Tạ Thị Thảo, ĐHQGHN- ĐHKHTN, 2006.

 Xác định Cu2+ bằng EDTA với chất chỉ thị: Murexit, pH = 8 Điều chỉnh

pH bằng dung dịch NH3; PAN, đệm axetat hoặc urotropin

 Xác định tổng hàm lượng Al3+, Cu2+

, Zn2+ bằng EDTA với chất chỉ thị

XO, pH= 5 Che Al3+ bằng F- Chuẩn độ Cu2+ bằng phương pháp Iot

 Xác định Fe3+, Cu2+: Tách Fe3+ bằng dung dịch NH3 Nước lọc chứaCu(NH3)42+, chuẩn độ bằng EDTA với chất chỉ thị Murexit, pH = 8

1.3 Cơ sở lí thuyết của các thí nghiệm nghiên cứu xác định nồng độ Cu 2+

bằng phương pháp complexon.

 Chuẩn độ trực tiếp.

- Nguyên tắc: Dùng phản ứng chuẩn độ bằng EDTA để xác định hàm lượngcủa Cu2+

- Điều kiện tiến hành:

+ Chuẩn độ bằng EDTA, môi trường NH3 6M, dùng chỉ thị là Murexit

+ Chuẩn độ bằng EDTA, môi trường đệm axetat, dùng chỉ thị là PAR (trongmôi trường axit, đệm axetat, chỉ thị tồn tại chủ yếu ở dạng H2In- có màu vàng).

+ Chuẩn độ bằng EDTA, môi trường đệm axetat, dùng chỉ thị là PAN (trongmôi trường axit, đệm axetat, chỉ thị tồn tại chủ yếu ở dạng HIn có màu đỏ da cam)

+ Chuẩn độ bằng EDTA, môi trường đệm axetat, dùng chỉ thị là XO (trongmôi trường axit, đệm axetat, chỉ thị tồn tại chủ yếu ở dạng H2In4- có màu vàng)

 Chuẩn độ ngược.

Nguyên tắc: Thêm vào dung dich Cu2+ một lượng chính xác EDTA lấy dư vàthiết lập điều kiện (nhiệt độ, pH) để ion kim loại Cu2+ phản ứng hoàn toàn vớiEDTA Sau đó chuẩn lượng EDTA dư bằng dung dịch chuẩn Mg2+ (Zn2+) cho đếnkhi đổi màu chất chỉ thị từ màu của dạng chỉ thị không tạo phức sang màu của phứcchỉ thị - kim loại Mg2+ (Zn2+)

(do C NH3 »C Cu2  nên các phức khác không đáng kể)

NH3 + H2O → NH4 + OHKhi thêm chỉ thị Murexit:

-Cu(NH3)42+ + H4In- → CuIn3- + 4NH4Xanh Vàng

Dung dịch trước chuẩn độ có màu nâu đất (màu của hỗn hợp phức Cu(NH3)42+

và CuIn3-)

b Phản ứng chuẩn độ:

Cu(NH3)42+ + H2Y2- → CuY2- + 2NH4 + 2NH3

Tại điểm kết thúc chuẩn độ, dung dịch chuyển từ màu vàng sang màu tím (hoacà) của chỉ thị tự do.

1.3.1.2 Chuẩn độ Cu 2+ trong môi trường đệm axetat với chỉ thị PAR dạng dung dịch.

 Chuẩn độ Cu 2+ bằng EDTA

Điều kiện tiến hành: Chuẩn độ bằng EDTA, môi trường đệm axetat, dùng chỉthị là PAR dạng dung dịch, trong môi trường đệm axetat, chỉ thị tồn tại chủ yếu làdạng H2In- có màu cam)

Dung dịch trước chuẩn độ có màu đỏ mận (màu của hỗn hợp phứcCu(CH3COO)2 và CuIn-).

b Phản ứng chuẩn độ:

Cu(CH3COO)2 + H2Y2- → CuY2- + 2CH3COOH

c Phản ứng kết thúc chuẩn độ:

CuIn- + H2Y2- → CuY2- + H2InTại điểm kết thúc chuẩn độ, dung dịch chuyển từ màu đỏ mận (màu của hỗnhợp xanh- vàng cam) sang màu xanh ngọc

1.3.1.3 Chuẩn độ Cu 2+ trong môi trường đệm axetat với chỉ thị PAN.

 Chuẩn độ Cu 2+ bằng EDTA.

Điều kiện tiến hành: Chuẩn độ bằng EDTA, môi trường đệm axetat, dùng chỉthị là PAN dạng dung dịch, trong môi trường đệm axetat chỉ thị tồn tại chủ yếu làdạng HIn có màu đỏ da cam)

a Phản ứng trước chuẩn độ:

Cu2+ + 2CH3COO- → Cu(CH3COO)2Khi thêm chỉ thị PAN:

Cu2+ + H2In+ + 2CH3COO- → CuIn+ + 2CH3COOH

Xanh lơ Đỏ da camDung dịch trước chuẩn độ có màu tím hoa cà (màu của hỗn hợp phứcCu(CH3COO)2 và CuIn+ )

b Phản ứng chuẩn độ:

Cu2+ + H2Y2- + 2CH3COO- → CuY2- + 2CH3COOH

c Phản ứng kết thúc chuẩn độ:

CuIn+ + H2Y2- + CH3COO- → CuY2- + HIn + CH3COOH

Xanh ngọcTại điểm kết thúc chuẩn độ dung dịch dung dịch chuyển từ màu tím (hỗn hợpcủa màu đỏ da cam và màu của phức Cu- axetat giải phóng ra) sang màu xanh ngọc

1.3.1.4 Chuẩn độ Cu 2+ trong môi trường đệm axetat với chỉ thị Xilen da cam (XO).

Điều kiện tiến hành: Chuẩn độ bằng EDTA, môi trường đệm axetat, dùng chỉthị là Xilen da cam (XO) dạng dung dịch Trong môi trường đệm axetat, chỉ thị tồntại chủ yếu là dạng H2In4- có màu hồng da cam

b Phản ứng chuẩn độ:

Cu2+ + H2Y2- + 2CH3COO- → CuY2- + 2 CH3COOH

c Phản ứng kết thúc chuẩn độ:

Xanh ngọcDung dịch thu được màu xanh ngọc (màu của hỗn hợp xanh- vàng cam).

1.3.2 Chuẩn độ ngược

1.3.2.1 Chuẩn độ lượng dư EDTA bằng dung dịch Mg 2+

a Phản ứng trước chuẩn độ:

Cu2+ + H2Y2- + 2NH3 → CuY2- + 2NH4+ (lấy dư) Không màu

b Phản ứng chuẩn độ:

Mg2+ + H2Y2- + 2NH3 → MgY2- + 2NH4+

c Phản ứng kết thúc chuẩn độ:

Mg2+ + H2In2- + 2NH3 → MgIn- + 2NH4+ Màu xanh Tím đậm

Tại điểm kết thúc chuẩn độ dung dịch dung dịch chuyển từ màu xanh dươngsang màu tím đậm

1.3.2.1 Chuẩn độ lượng dư EDTA bằng dung dịch Zn 2+

a Phản ứng trước chuẩn độ:

Cu2+ + H2Y2- + 2NH3 → CuY2- + 2NH4+ (lấy dư) Không màu

b Phản ứng chuẩn độ:

Zn2+ + H2Y2- + 2NH3 → ZnY2- + 2NH4

c Phản ứng kết thúc chuẩn độ:

Zn2+ + H2In2- + 2NH3 → ZnIn- + 2NH4

Tại điểm kết thúc chuẩn độ dung dịch dung dịch chuyển từ màu xanh dươngsang màu tím nhạt.

1.3.3 Nghiên cứu môt số hệ dung dịch hai ion - sử dụng chuẩn độ tạo phức để xác định nồng độ từng ion.

1.3.3.1 Hệ dung dịch Fe 3+ và Cu 2+

 Che ion Fe 3+ trong dung dịch chứa hai ion Fe 3+ và Cu 2+

Cho vào dung dịch chứa hai ion Fe3+ và Cu2+ một lượng pyrophotphat cócông thức Na2P2O7 (đã pha bão hòa) xác định để che ion Fe3+ Ion Fe3+ tạo phức bềnvới pyrophotphat

Fe3+ + 2P2O74- → Fe(P2O7)2Sau đó chuẩn độ ion Cu2+ còn lại trong dung dịch bằng EDTA với các thuốcthử PAN, PAR, Xilen da cam (XO) trong môi trường đệm axetat tương tự mục

5-1.3.1.2; 1.3.1.3; 1.3.1.4;

 Chuẩn độ tổng ion Fe 3+ và Cu 2+ bằng kĩ thuật chuẩn độ ngược.

Cho vào dung dịch chứa hai ion Fe3+ và Cu2+ một lượng chính xác EDTA dư.Sau đó chuẩn lượng EDTA dư bằng dung dịch Zn2+ với thuốc thử PAN, PAR, XO

Phương trình phản ứng của Fe3+ và Cu2+ với EDTA như sau:

+ Với thuốc thử PAN: Dung dịch thu được màu tím

Zn2+ + Ind(PAN) → ZnInd+ Với thuốc thử PAR: Dung dịch thu được màu vàng đất nhạt

Zn2+ + Ind(PAR) → ZnInd+ Với thuốc thử XO: Dung dịch thu được màu hồng tím

 Chuẩn độ từng nấc hai ion Fe 3+ và Cu 2+

Thí nghiệm 1: Cho vào dung dịch chứa hai ion Fe3+ và Cu2+ (đã lấy theo tỉ lệ xácđịnh) một lượng dung dịch HCl 1M, chỉ thị axit sunfosalixilic (HSSal), dung dịch cómàu đỏ tím Sau đó đun nóng đến khoảng 900C, chuẩn độ nóng bằng dung dịch EDTAcho đến khi dung dịch chuyển từ màu đỏ tím sang màu vàng nhạt Ghi thể tích EDTA

Thí nghiệm 2: Cho thêm khoảng 2mL EDTA vào dung dịch của thí nghiệm 1,

thêm dung dịch đệm axetat, thêm thuốc thử PAN (dung dịch màu đỏ mận), sau đó chuẩn

độ tiếp bằng dung dịch EDTA đến khi chuyển thành màu vàng Ghi thể tích EDTA

Phương trình phản ứng của Fe 3+ và Cu 2+ với EDTA với các chỉ thị như sau:

Thí nghiệm 1:

Phản ứng trước chuẩn độ:

Fe3+ + H2SSal → FeSSal+ + 2H+Phản ứng chuẩn độ:

Fe3+ + H2Y2- → FeY- + 2H+Phản ứng tại điểm cuối chuẩn độ:

FeSSal+ + H2Y2- → FeY- + H2SSal

 Che ion Al 3+ trong dung dịch chứa hai ion Al 3+ và Cu 2+

Cho vào dung dịch chứa hai ion Al3+ và Cu2+ một lượng NaF để che ion Al3+.Ion Al3+ tạo phức bền với F- Sau đó chuẩn độ ion Cu2+ còn lại trong dung dịch bằng