bài tập chuẩn độ axit bazo

PHƯƠNG PHÁP BAZ – Nguyên tắc chung: -Dùng dung dịch chuẩn là dung dịch baz mạnh để phản ứng xảy ra hoàn toàn -Đáp ứng điều kiện về ɛNQ... – Tại sao phải pha dung dịch NaOH ~ 0.1N từ du

Họ tên: Đặng Văn Hà MSSV:1214090

Lê Thị Khánh Nghĩa MSSV:1214201

Mã số nhóm thực tập:21

Thứ năm , ngày 28 tháng 11 năm 2013

CHUẨN ĐỘ ACID – BAZ

A PHƯƠNG PHÁP BAZ

– Nguyên tắc chung:

-Dùng dung dịch chuẩn là dung dịch baz mạnh để phản ứng xảy ra hoàn toàn

-Đáp ứng điều kiện về ɛNQ.

-Chọn chất chỉ thị pH thỏa điều kiện pHF=0,99<pT<pHF=1,01

– Phản ứng chuẩn độ (tổng quát): B + H+ BH+

– Phản ứng chỉ thị: Ind- +H+ HInd

1. Xác định chính xác nồng độ NaOH ~ 0.1N theo chất gốc:

– Phản ứng chuẩn độ: H2C2O4 + 2OH- C2O42- + 2H2O

– Bảng kết quả chuẩn độ:

-Công thức tính nồng độ NaOH:

= = =0,104N

-Công thức tính sai số theo Student (thế số, kết quả theo quy tắc CSCN):

ɛ0,95,N-NaOH = ±NNaOH*

= 1,96* =0,0079ml 10,00(ml)

0,0015N

– Biễu diễn kết quả :

-Độ chính xác:1- =1-0,986 = 98,60%

Nhận xét:

-Phép chuẩn độ với độ chính xác không cao,gây sai số đáng kể cho các phản ứng

chuần độ tiếp theo,

-Nồng độ hơi cao so với yêu cầu(0,1N),có thể thêm khoảng 0,50ml để đạt đc nồng độ chính xác hơn

-Cần quan sát hiện tượng kĩ và điểu chỉnh buret hợp lí,chính xác.

-Dung dịch NaOH cần bảo quản cẩn thận,hạn chế tiếp xúc với không khí

– Tại sao phải pha dung dịch NaOH ~ 0.1N từ dung dịch NaOH bão hòa (~ 50%)

mà không pha trực tiếp từ hóa chất rắn?

Vì: -NaOH rắn dễ hút ẩm,nên khi pha không đảm bảo nồng độ không chính xác

-Hóa chất rắn có lẫn Na2CO3 nên khi chuẩn độ không đảm bảo độ chính xác

– Liệt kê một số chất chuẩn gốc khác để định phân nồng độ NaOH: HCl(dạng

đẳng khí),

2. Xác định nồng độ H 2 SO 4 bằng NaOH:

– Phản ứng chuẩn độ: H2SO4 +2OH- SO42- +2H2O

– Bảng kết quả chuẩn độ:

Chỉ thị

VNaOH (mL)

Công thức tính nồng độ H 2 SO 4):

(kết quả trình bày bản trên)

Công thức tính sai số theo Student:

± *

Trong đó: 0,0015N ,=0,1040N

=0,0079

Bảng tóm tắt các giá trị:

Chỉ thị

– Biễu diễn kết quả (kèm sai số, trình bày trong bảng):

Nhận xét:

Độ chính xác:

- H 2 SO 4 có bước nhảy 4,90<pT<10,với pHtđ=7,00 -Vậy chuẩn độ dùng chỉ thị phenolphthalein có pT=9 sẽ chính xác nhất

-Kết quả trên bảng không thỏa mãn,nên thao tác chuẩn độ không chính xác,cần thao tác chính xác hơn,

– Có thể chuẩn riêng từng nấc của H 2 SO 4 được không? Giải thích (≤ 2 dòng)

Không thể chuẩn độ riêng từng nấc của H 2 SO 4.

Vì:ΔpKa<4

Có thể pha chế dung dịch H 2 SO 4 nồng độ chính xác 0.1000N không? Giải thích.

-Không thể pha chế dung dịch H2SO4 nồng độ chính xác 0.1000N

-Vì: H2SO4 sẽ có lẫn các tạp chất,

Đặc điểm của những chỉ thị được sử dụng (pT, khoảng đổi màu, sự thay đổi màu sắc) : Chỉ thị pT Khoảng đổi màu Màu thay đổi

Phenolphthalein 9,0 8,0-9,9 Không màu-đỏ

3. Xác định nồng độ H 3 PO 4 bằng NaOH:

Phản ứng chuẩn độ:

H3PO4 + OH- H2PO4- + H2O

H3PO4 + 2OH- HPO42- + 2H2O

Bảng kết quả chuẩn độ:

Công thức tính nồng độ H 3 PO 4(thế số, kết quả): Với pT 5,1: = =M

Với pT10.2: = = M

Công thức tính sai số theo Student (thế số, kết quả):

ɛ0,95,C-H3PO4 = ±CH3PO4*

Trong đó: 0,0015 ,=0,1040N

Chỉ thị

ĐCX:1-phenolphthalei

pT 5.1 98,54%

pT 10,2 98,33%

=0,0079

Bảng tóm tắt các giá trị

pT 5,1 4,45 0,0463 0,0015 0,0079 0,12 ±0,0014

pT 10,2 8,57 0,0446 0,0015 0,0079 0,14 ±0,00097

– Biễu diễn kết quả (kèm sai số, trình bày trong bảng):

Nhận xét

-Độ chính xác không được cao(<99%),thao tác còn kém,sai số của dùng chuẩn độ hơi cao

-Khi chuẩn đọ bặng chỉ thị pT10,2 cần quan sát kĩ,từ từ,tránh lắc mạnh erlen để dung dịch ổn định (do màu của pY 10,2 không ổn định)

– Có thể chuẩn độ riêng rẽ từng nấc của H 3 PO 4 được không? Giải thích

Có thể chuẩn độ riêng lẽ nấc 1 và 2

Do: Nấc 1 :4<ΔpK=5,09<6,nên chuẩn độ chính xác 99%

Nấc 2: 4<ΔpK=5,12<6, nên chuẩn độ chính xác 99%

Nấc 3: pKa3 + pCo >10 nên không chuẩn độ được

4. Xác định nồng độ hỗn hợp H 3 PO 4 + H 2 SO 4 bằng NaOH:

Phản ứng chuẩn độ:

pT=5,1: H2SO4 +2OH- SO42- +2H2O

H3PO4 + OH - H2PO4- + H2O

pT=10,2 : H2SO4 +2OH- SO42- +2H2O

H3PO4 + 2OH- HPO42- + 2H2O

– Bảng kết quả chuẩn độ:

Chỉ thị

VNaOH (mL) Nồng độ H2SO4

(M) Nồng độ H3PO4(M) Lần

1 Lần2 Lần3 Trung bình

pT 5.1 11,2

5

11,3 0

11,3 0

11,28 s=0,0288675 (0,0457±0,0017)

pT 10.2 13,75 13,80 13,75 s=0,028867513,77

Chỉ thị

ĐCX:1-pT 5.1 96,98%

pT 10,2 97,82%

-Công thức tính nồng độ H 2 SO 4 :

= = =0,0457M

– Công thức tính nồng độ H 3 PO 4 :

= = = 0,0259M

– Công thức tính sai số theo Student:

Sai số cho H2SO4:

Đặt = 2= 2*11,28-13,77 = 8,79ml

=

== 0,16ml

± *

± *

±0,0017M

Sai số cho H3PO4:

Đặt =13,77-11,28=2,49ml

=

=0,10ml

±CH3PO4*

±0,0259*

=± 0,0011M

– Biễu diễn kết quả (kèm sai số):=(0,0457±0,0017)M

ĐCX=96,28%

0,0011)M

ĐCX=95,75%

– Nhận xét :

-ĐCX không cao,thao tác thực hiện không chính xác

-Quan sát bước nhảy cẩn thận để tránh bỏ sót từng khoảng đổi màu (nhất là pT 10,2

có nhiều bước đổi màu)

-Nên giữ 1 erlen có màu chuẩn để so sánh

– Sự đổi màu của chỉ thị pT 5.1 và pT 10.2 trong trường hợp này có khác gì so với chuẩn độ riêng H 3 PO 4 hoặc riêng H 2 SO 4 không ?

Không có sự thay đổi màu của chỉ thị so với chuẩn độ riêng H3PO4 hoặc riêng

H2SO4,vì chỉ thị đổi màu khoảng pH thích hợp,cụ thể

pT=5,1:Đỏ - lục

pT=10,1:Vàng - tím

5. Xác định hàm lượng N (%) trong NH 4 Cl bằng phương pháp chuẩn độ thay thế:

– Nguyên tắc:

-NH4+ trong nước là 1 đơn acid rất yếu(pKa=9,25),vì vậy không thể chuẩn độ trực tiếp bằng NaOH,phải dùng “chuẩn độ thay thế”

4NH4+ +6HCHO (CH2)6N4H+ + 3H+ + 6H2O

-Từ acid yếu NH4+ chuyển thành 1 acid mạnh hơn (CH2)4N4.H44+

– Phản ứng chuẩn độ:

(CH2)6N4H+ + 3H+ + 4OH- (CH2)6N4 + 4H2O

– Bảng kết quả chuẩn độ:

Lần 3 17,10

– Công thức tính nồng độ N (%) (thế số, kết quả):

= =

%N= = = 24,8%

– Công thức tính sai số theo Student (thế số, kết quả):

±%N

±24,8

=±0,41%

– Nhận xét:

-ĐCX = 98,34%,không cao

-Lưu ý khi pha dung dịch và trung hòa HCOOH trước khi đem chuẩn độ

B PHƯƠNG PHÁP ACID

– Nguyên tắc chung:

-Dùng dung dịch chuẩn là dung dịch baz mạnh để phản ứng xảy ra hoàn toàn

-Đáp ứng điều kiện về ɛNQ.

-Chọn chất chỉ thị pH thỏa điều kiện pHF=0,99<pT<pHF=1,01

- Phản ứng chuẩn độ: HA + OH- A- + H2O

Phản ứng chỉ thị: HInd + OH- Ind- + H2O

6. Xác định nồng độ HCl theo chất gốc

– Phản ứng chuẩn độ: B4072- + 2H+ +5H2O 4H3BO3

– Phản ứng chỉ thị, sự đổi màu Ind- +H+ HInd

Dùng chỉ thị pT=5,4,chuyển màu từ lục sang tím

– Bảng kết quả chuẩn độ:

S=0,02887

– Công thức tính nồng độ HCl:

=

– Công thức tính sai số theo Student :

±

= ±0,09416

=±0,00064 Biễu diễn kết quả (kèm sai số): (0,09416±0,00064)M

– Nhận xét: ĐCX= 99,32%,nồng độ HCl đạt yêu cầu như mong muốn,

– Tại sao phải xác định lại nồng độ HCl? (≤ 2 dòng)

Vì:Nộng độ HCl không chính xác 0,1N(do tạp chất,sai số trong quá trình pha),phải xác định lại nồng độ để dùng làm chất chuẩn trong các phép chuẩn độ khác

– Liệt kê một số chất chuẩn gốc xác định nồng độ HCl:NaOH,các baz mạnh

7. Xác định Na 2 CO 3 bằng HCl: dùng chỉ thị methyl cam, pT 5.1 và pT 8.3

– Phản ứng chuẩn độ:

Nấc 1:CO32- + H+ HCO3

-Nấc 2: CO32- + 2H+ H2CO3 – Phản ứng chỉ thị, sự đổi màu: Ind- +H+ HInd

Nấc 1:pT 8,3: tím- vàng

Nấc 2: pT 5,1 vàng –da cam(ánh sáng hồng) metyl cam

– Bảng kết quả chuẩn độ:

6,32 s=0,02887

– Công thức tính nồng độ Na 2 CO 3(thế số, kết quả): Nấc 1: =

Nấc 2:

Metyl cam: ==0,111M

pT 5,1: = = 0,112M

– Công thức tính sai số theo Student (thế số, kết quả):

±

Với các chỉ thị:

pT 8,3:

± =±0,0016M

ĐCX =98,64%

pT 5,1:

±=±0,0016M

ĐCX = 98,57%

Metyl cam:

±=±0,0015M

ĐCX = 98,65%

-Nhận xét:

-chỉ thị pT 5.1, Metyl cam: có khoảng đổi màu từ vàng sang da cam(ánh hồng),nên rất khó quan sát điểm tương đương,chuẩn độ có phần không chính xác -chỉ thị pT 8,3,khi lắc mạnh,dung dịch hỗn loạn,đổi màu liên tục,gây chuẩn độ thiếu chính xác

– Nêu nguyên tắc lựa chọn chỉ thị và ảnh hưởng của hàm lượng CO 2 hòa tan đến quá trình chuẩn độ.

-Với nấc 2,tạo ra H2CO3,nếu không đun đuổi hết CO 2 thì khoảng bước nhảy là

4,35÷3,0,khi đó có thể dùng chỉ thị metyl cam(pT=4)

-Nếu gần kết thúc phép chuẩn độ,đun đuổi CO 2 ,khoảng bước nhảy được nới rộng

và có thể sử dụng các chỉ thị pT=5.2,5.4,5.5

Nhận xét độ chính xác chuẩn độ nấc 1 và nấc 2:

- Độ chính xác của hai nấc xấp xỉ nhau ( xấp xỉ 98,6%) và có độ chính xác không cao như dự đoán (99%)

8. Xác định hỗn hợp NaHCO 3 và Na 2 CO 3 bằng HCl

-Phản ứng chuẩn độ:

Nấc 1: CO32- + H+ HCO3

Nấc 1+2: CO32- + 2H+ H2CO3

HCO3- + H+ H2CO3

– Bảng kết quả chuẩn độ:

Trung bình

5,97 S=0,05774

=15,57

S=0,05774

– Trình bày ngắn gọn công thức tính nồng độ NaHCO 3 và Na 2 CO 3(≤ 6 dòng)

=

= =0,0904M

– Công thức tính sai số theo Student (thế số, kết quả):

Sai số cho Na2CO3:

±

=±=±0,00038M

Sai số cho NaHCO3 :

Đặt W= (15,57-2*5,97 = 3,63ml

= =

= = 0,32ml

±

=±=±0,0080 M

– Biễu diễn kết quả :

±0,0080)M

– Nhận xét:

– Chỉ thị Metyl cam: có khoảng đổi màu từ vàng sang da cam(ánh hồng),nên rất khó quan sát điểm tương đương,chuẩn độ có phần không chính xác

– Chỉ thị pT 8,3,khi lắc mạnh,dung dịch hỗn loạn,đổi màu liên tục,gây chuẩn độ thiếu chính xác

NHẬN XÉT CHUNG :

-Thao tác chuẩn độ chưa chính xác

-Chưa nhận biết được chính xác sự đổi màu của chỉ thị

 KIỂM TRA 1:

Xác định nồng độ của các acid trong hỗn hợp H3PO4 + H2SO4 bằng NaOH

Họ tên:Đặng Văn Hà

MSSV:1214090

Mã số nhóm thực tập:21

Mã số bình mẫu kiểm tra:10

Thứ năm , ngày 28 tháng 11 năm 2013

– Nồng độ NaOH dùng để chuẩn độ: (0,1017±0,0015)M

– Bảng kết quả chuẩn độ:

NaOH (mL) Nồng độ

H 2 SO 4 (M)

Nồng độ

H 3 PO 4 (M)

Lần

1 Lần2 Lần3 Trung bình

pT 5.1 13,10 13,20 13,10 (s=0,05774)13,13

(0,0451±0,0017)M (0,0424±0,0021)M pT

10.2 17,30

17,40

17,30 (s=0,05773417,33

)

-Công thức tính nồng độ H 2 SO 4(thế số, kết quả):

= = =0,04510M

– Công thức tính nồng độ H 3 PO 4(thế số, kết quả):

= = = 0,04242M

– Công thức tính sai số theo Student (thế số, kết quả):

Sai số cho H2SO4:

Đặt = 2= 2*13,13-17,33 = 8,93ml

=

== 0,32ml

± *

± *

±0,0017M

Sai số cho H3PO4:

Đặt =17,33-13,13=4,20ml

=

=0,20ml

±CH3PO4*

±0,04242*

=± 0,0021M

 KIỂM TRA 1:

Xác định nồng độ của các acid trong hỗn hợp H3PO4 + H2SO4 bằng NaOH

Họ tên: Lê Thị Khánh Nghĩa

MSSV:1214201

Mã số nhóm thực tập:21

Mã số bình mẫu kiểm tra: 51

Thứ năm , ngày 28 tháng 11 năm 2013

– Nồng độ NaOH dùng để chuẩn độ: (0,1017±0,0015)M

– Bảng kết quả chuẩn độ:

NaOH (mL) Nồng độ

H 2 SO 4 (M) H Nồng độ 3 PO 4 (M)

Lần

1 Lần2 Lần3 Trung bình

pT 5.1 16,60

16,60 16,70

16,63 (s=0,05774)

(0,0554±0,0018)M (0,0584±0,0022)M

pT

10.2 22,30 22,40 22,40

22,37 (s=0,057734 )

-Công thức tính nồng độ H 2 SO 4 :

= = =0,05538M

– Công thức tính nồng độ H 3 PO 4(thế số, kết quả):

= = = 0,05838M

– Công thức tính sai số theo Student:

Sai số cho H2SO4:

Đặt = 2= 2*16,63-22,37 = 10,89ml

=

== 0,32ml

± *

±*

±0,0018M

Sai số cho H3PO4:

Đặt =22,37-16,63=5,74ml

=

=0,20ml

±CH3PO4*

±0,05838*

=± 0,0022M