Phương pháp giải các bài toán về chuẩn độ tạo phức

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

Chương 1 : Nội dung 4

1.1 Cơ sở lí thuyết của phương pháp chuẩn độ tạo phức 4 a Định nghĩa 4 b Cấu tạo 4

c Danh pháp 4 1.2 Hằng số bền, hằng số bền điều kiện của phức chất 4

a Hằng số bền, hằng số không bền của phức chất có một phối tử 4

b Hằng số bền và không bền của phức có nhiều phối tử 4

c Hằng số điều kiện 4

1.3 Phương pháp chuẩn độ complexon 5

a Nguyên tắc 6

b Điều kiện phản ứng chuẩn độ 6

c Chất chỉ thị 6

d Một số ứng dụng trong phương pháp chuẩn độ tạo phức 8

Chương 2 : Bài tập 10

Chương 1 : Tổng quan 1.1 Cơ sở lí thuyết của phương pháp chuẩn độ tạo phức

a Định nghĩa

Phức chất là một hợp chất được hình thành giữa ion trung tâm với cấu tử có cặp electron tự do còn gọi là phối tử trên cơ sở hình thành liên kết phối trí

b Cấu tạo

- Ion trung tâm thường là cation kim loại

- Phối tử: anion hay phân tử liên kết trực tiếp với ion trung tâm

- Số phối trí: là số phối tử liên kết trực tiếp với ion trung tâm

- Cầu nội , cầu ngoại :

+ Cầu nội : gồm ion trung tâm và các phối tử đặt trong móc vuông

+ Cầu ngoại : phần ngoài móc vuông

c Danh pháp

- Gọi tên phức chất, giữa cầu nội và cầu ngoại ion dương đọc trước, ion âm đọc sau

- Gọi tên ion phức: Số phối trí + tên phối tử + tên ion trung tâm + hóa trị kim loại

Vd : [Co(NH3)6]2+ : hexa amino coban (II)

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

a 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 trong dung dịch (dd) như sau:

M + L ML⇌

Ta có β = Error: Reference source not found là hằng số bền của phức Nghịch đảo của hằng số bền là

hằng số không bền K : K =Error: Reference source not found

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

b 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 β1, β2, β3,

βi

Tổng quát : hằng số bền tổng cộng của i nấc :

β 1,i = β1 × β2 × × βiTương tự có hằng số không bền tổng cộng cho i nấc :

K1,i = K1 × K2 × × Ki

c Hằng số điều kiện

Hằng số điều kiện β’ là hằng số bền có tính đến ảnh hưởng của các phản ứng phụ

Giả sử trong dd chứa ion kim loại Mn+ , anion Y4− (EDTA)

Phản ứng tạo phức : Mn+ + Y4− ⇌ MY(4−n)−

Phản ứng phụ của ion M : MLn−1 + L ⇌ MLn βn = Error: Reference source not found (n)

Phản ứng phụ của ion Y4− : Y4− + H+ ⇌ HY3− K4 = Error: Reference source not found

HY3− + H+ ⇌ H2Y2− K3 = Error: Reference source not foundH2Y2−+ H+ ⇌ H3Y− K2 = Error: Reference source not foundH3Y− + H+ ⇌ H4Y K1 = Error: Reference source not foundHằng số bền điều kiện của phức MY

⟹ (4−n)− được tính bằng biểu thức: β’ = Error: Reference source

not found

Và β’=β×αM(L)×αY(H) Trong đó α-1M(L) × [M] = [M]’ ; α-1Y(H) × [Y4-] = [Y]’

*Ý nghĩa của hằng số bền điều kiện là đại lượng để đánh giá mức độ phản ứng phức chất ở điều kiện tương ứng

1.3 Phương pháp chuẩn độ complexon

Phương pháp chuẩn độ complexon là phương pháp chuẩn độ tạo phức sử dụng thuốc thử complexon (C) để chuẩn độ các ion kim loại (M), theo cân bằng tạo phức MC : M + C MC ⇌

(phức tan)

Complexon là các axit aminopolycacboxylic.Trong đó được ứng dụng rộng rãi nhất là axit etylenđiamintetraaxetic (EDTA hay H4Y)

Complexon III tạo phức với ion kim loại: Mn++H2Y2− MY⇌ (4−n)+2H+

Mỗi phản ứng chuẩn độ tạo phức complexonat được thực hiện trong một môi trường pH thích hợp, cũng như có mặt chất chỉ thị thích hợp

- Đặc điểm của phản ứng chuẩn độ :

+ Complexon III và ion kim loại tạo phức theo tỷ lệ mol 1:1

+ Độ bền của mỗi phức complexonat phụ thuộc vào pH môi trường Cần duy trì một pH thích hợp trong

suốt quá trình chuẩn độ

b Điều kiện phản ứng chuẩn độ

- Độ bền của phức: Phức MY(4−n)− phải bền ở điều kiện chuẩn độ : β’MY ≥ 107

+ Chọn pH thích hợp để phức của ion kim loại cản trở với complexonat kém bền, còn phức của

complexon với ion cần xác định là bền nhất

Trong phản ứng : Mn+ + H2Y2− MY⇌ (4−n) + 2H+

Tạo H+ nên làm pH giảm trong quá trình phản ứng, để ổn định ta cần dùng dd đệm

+ Dùng chất che để che ion cản trở không cho nó tham gia tạo phức với EDTA Chất che phải thỏa mãn

M : Kim loại xác định ; Y : Complexon ; C : chất che ; M’ : ion cản trở

 Thể tích của chất che thường sử dụng 5-10ml dd 5% cho 1 bình phản ứng để đảm bảo chất che lun dư

c Chất chỉ thị

 Định nghĩa : là những hợp chất có màu thay đổi theo pH của dd, có khả năng tạo phức màu với ion kim

loại, còn gọi là chất chỉ thị màu kim loại Đa số chỉ thị là dạng axit: HmInd + Mn+ MInd⇌ (n-m) + mH+

Kcb = Error: Reference source not foundKcb = β’MInd × [H+]m

→Phức của kim loại và chỉ thị chỉ bền ở một khoảng pH nhất định

Màu của phức kim loại với chỉ thị khác màu chỉ thị tự do

 Điều kiện chọn chỉ thị

Giả sử phải chuẩn độ ion Mn+ với chỉ thị là IndPhản ứng tạo phức giữa chỉ thị và ion kim loại ở pH chuẩn độ :

M + Ind MInd β’⇌ MInd

- β’MInd phải đủ lớn để tạo phức MInd ở pH chuẩn độ β’MInd ≥ 104

- Chất chỉ thị phải tạo phức chọn lọc với kim loại cần chuẩn độ mà không tạo phức với các kim loại có mặt

trong dd

- Phức của chất chỉ thị với ion kim loại phải kém bền hơn của coplexonat (β’MY≥β’MInd×103)

-Màu của phức chất chỉ thị với ion kim loại phải khác màu của chất chỉ thị tự do trong điều kiện tiến hành

chuẩn độ

- Sự đổi màu phải nhanh và rõ rệt, tại gần điểm tương đương của quá trình chuẩn độ

Cơ chế đổi màu của chỉ thị

Khi nhỏ dần EDTA vào dd đã có chất chỉ thị thì phản ứng tạo phức giữa ion kim loại và EDTA xảy ra

Khi EDTA đã phản ứng hết với ion kim loại tự do, một giọt EDTA dư sẽ phá hủy phức giữa chất chỉ thị

và ion kim loại → màu của dd chuyển sang màu khác báo hiệu kết thúc sự chuẩn độ

Murexit là chất chỉ thị tốt cho chuẩn độ trực tiếp các ion : Ca2+ ở pH=12 (màu đỏ); Co2+, Ni2+ ở pH

từ 8÷10 (màu vàng); Cu2+ ở pH từ 7÷9 (màu da cam)

- Xylenon da cam (XO): màu chỉ thị phụ thuộc pH dung dịch

pH = 6,4

Chuẩn độ complexon với XO được tiến hành trong khoảng pH từ 1 – 6 để sự chuyển màu có tính

tương phản

- Axit sulfosalicylic (H3In – SSA): đặc trưng cho Fe3+

Không màu tan ở mọi pH,tan trong nước.tạo phức FeH2In bền trog môi trường pH=1,8÷2,5 (màu đỏ

tím)

d Một số ứng dụng trong phương pháp chuẩn độ tạo phức

 Pha chế chất chuẩn

- Tính toán lượng cân EDTA cần thiết: Đkl = Mkl/2; ĐEDTA = MEDTA/2

- Cân và hòa tan: cân cẩn thận và chính xác, hòa tan bằng nước cất 2 lần ở 60÷700C, định mức

- Hiệu chỉnh: Nếu nghi ngờ tạp chất trong thuốc thử thì cần phải hiệu chỉnh Thường dùng dd chuẩn gốc

Mg2+ được pha chế từ MgSO4.7H2O có nồng độ tương đương, chỉ thị là ETOO trong môi trường pH = 10

- Bảo quản nơi thoáng mát, tránh ánh sáng, chứa trong chai làm bằng chất dẻo tổng hợp hoặc chai thủy

tinh

 Xác định lượng Ca2+ , Mg2+ trong hỗn hợp Ca2+ , Mg2+

 Chuẩn độ riêng Ca2+ ở pH = 12

Thêm dung dịch NaOH 2N vào dung dịch mẫu xác định (thể tích Vo ml), nâng pH lên 12 để tủa Mg2+

dưới dạng Mg(OH)2 : Mg2+ + 2OH− Mg(OH)⇌ 2

Thêm vào dung dịch 1 lượng nhỏ chỉ thị murexit Lúc này phản ứng của chỉ thị với Ca2+: Ca2+ +

IndMUR Ca Ind⇌ MUR (đỏ hồng)

Khi chuẩn độ bằng EDTA, xảy ra phản ứng của EDTA với Ca2+

H2Y2― + Ca2+ CaY⇌ 2― + 2H+

Tại điểm cuối: H2Y2― + CaInd CaY⇌ 2― + 2H+ +Ind

Thêm vào dd mẫu xác định (có thể tích V0 ml): dd đệm pH=10, chỉ thị ETOO

Phản ứng của chị thị với ion Mg2+ có trong nước:

Mg2+ + IndETOO MgInd⇌ ETOO β’ = 105.4Ca2+ + IndETOO CaInd⇌ ETOO β’ = 103.8

Dd chuẩn độ có màu đỏ nho

Khi chuẩn độ có các phản ứng xảy ra:

H2Y2- +Ca2+ CaY⇌ 2- + 2H+ β’CaY = 1010,2H2Y2- + Mg2+ MgY⇌ 2- + 2H+ β’MgY = 108,2β’CaY > β’MgY nên phức CaY2- bền hơn phức MgY2- Vì vậy khi Mg2+ tạo phức hoàn toàn với EDTA

thì ion Ca2+ cũng tạo phức hoàn toàn Điểm cuối của quá trình chuẩn độ cũng là điểm cuối của quá trình

chuẩn ion Mg2+

Tại điểm cuối: H2Y2- + MgInd MgY⇌ 2- +2H+ + Ind

(đỏ nho) (xanh chàm)

Dd chuyển từ màu đỏ sang xanh kết thúc chuẩn độ

Tính toán: NCa2+ = Error: Reference source not found ; NMg2+ = Error: Reference source not found

 Xác định nồng độ Fe3+, Al3+ trong hỗn hợp Fe3+, Al3+

 Nguyên tắc

Chuẩn độ Fe3+ ở pH = 2 với chỉ thị axit sunfosalicylic Tại pH = 2 AlY― không bền, chỉ có Fe3+ phản ứng

(β’FeY = 1011,5, β’AlY = 103,0) Sau đó chuẩn độ ngược Al3+ còn lại ở pH = 5 (β’AlY = 109,6) Ở pH = 5

phản ứng Al3+ với EDTA chậm, do đó phải đun sôi dd 5 phút để phản ứng xảy ra hoàn toàn Sau đó

chuẩn độ lượng H2Y2- dư bằng dd Zn2+ chuẩn với chỉ thị xylenon da cam

 Cách tiến hành

- Chuẩn Fe3+ : cho vào bình nón VM ml dd mẫu hỗn hợp Al3+,Fe3+ Thêm từng giọt HCl 1:1 để chỉnh

pH dd đến pH = 2 + 5 giọt axit sunfosalicylic (màu đỏ tím) là màu phức Fe3+ với chỉ thị Fe3+

+ Ind FeInd⇌

Chuẩn độ dd bằng EDTA Phản ứng: Fe3+ + H2Y2- FeY⇌ ― + 2H+

Tại điểm cuối: FeIn + H2Y2- FeY⇌ − + 2H+ + In

đỏ tím vàng chanh

Dd chuyển từ màu hồng tím sang vàng nhạt Ghi lại số ml dd EDTA tiêu tốn

- Chuẩn độ ngược Al3+ ở pH = 5: thêm từng giọt NH3 10% vào bình nón đến pH=5 Thêm tiếp 20ml dd

đệm axetat + Vml dd EDTA 0,1N, đun sôi 5 phút để Al3+ phản ứng hoàn toàn với trilon B ở nhiệt độ 800C và

pH = 5 tạo phức AlY− : Al3+ + H2Y2- AlY⇌ − + 2H+

Để nguội rồi thêm 5 giọt chỉ thị xylenon da cam Chuẩn độ EDTA dư bằng dd Zn2+ 0,1N, kết thúc khi

dd có màu hồng tím

Phản ứng : Zn2+ + H2Y2- ZnY⇌ 2- + 2H+

Điểm cuối chuẩn độ: Zn2+ + Indxylenon Zn Ind⇌ xylenon (hồng tím)

Ghi lại số ml Zn2+ tiêu tốn

Tính toán : NFe = Error: Reference source not found ; NAl = Error: Reference

source not found

Chương 2 : Bài TậpBài 1 Thêm đủ NH3 vào dd CuSO4 0,1M để tạo một phức bền nhất Xác định nồng độ Cu2+ trong dd sau

khi cân bằng đã đạt được

GiảiTrong nước :

CuSO4 Cu2+ + Cu2+ có khả năng tạo phức với từ 1 đến 6 ligand NH3, trong đó bền nhất là phức [ Cu(NH3)4]2+ có β1,4 = 1012,03:

SO42-Cu2+ + 4NH3 ⇋ [ Cu(NH3)4]2+

Do β1,4 = Error: Reference source not found = 1012,03 > 107 , cân bằng tạo phức có tính định lượng

Một cách gần đúng, có thể xem :

[ Cu(NH3)4]2+ = [Cu2+]o = 0,1M Đặt [ Cu2+] = x [NH3] = 4 [ Cu2+] = 4x

β1,4 = Error: Reference source not found =Error: Reference source not found = 1012,03 x5 =

10-15,44

[ Cu2+] = x = 8,2.10-4M

[NH3] = 4x = 3,3.10-3M ; [ Cu(NH3)4]2+ = 0,999M

Bài 2 Tính nồng độ các phức tạo thành và nồng độ Ag+ còn lại khi thêm NH3 vào dd chứa Ag+ với [Ag+]0 =

0,001M Cho biết [NH3] = 0,1M và trong dung dịch xem như chỉ xảy ra hai cân bằng sau đây:

Ag+ + NH3 [Ag(NH⇋ 3)]+ (β1 = 103,32)[Ag(NH3)]+ + NH3 [Ag(NH⇋ 3)2]+ (β2 = 103,92)

GiảiKhi xét 2 cân bằng sau xảy ra trong dd:

Ag+ + NH3 [Ag(NH⇋ 3)]+ (β1 = 103,32)[Ag(NH3)]+ + NH3 [Ag(NH⇋ 3)2]+ (β2 = 103,92)β1 = 103,32, β2 = 103,92 ⟹ 1,1 = 103,32; β1,2 = 107,24 β

Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có:

[Ag+]0 = [Ag+]còn lại + [Ag+]phản ứng [Ag+]0 = [Ag+] + [Ag(NH3)]+ + [Ag(NH3)2]+ = 0,01M[Ag+]0 = [Ag+].α {Ag+(NH3)}

Với: α {Ag+(NH3)} = 1 + ﾧ β1,i[H+]i

= 1 + 103,32.10-1 + 107,24.10-2 = 105,24[Ag+] = Error: Reference source not found = Error: Reference source not found = 10-7,24 M

[Ag(NH3)+] = [Ag+].β1,1[NH3]1 = 10-7,24 × 103,32 × 0,1 = 10-4,92 M

[Ag(NH3)2+] = [Ag+] β1,2[NH3]2 = 10-7,24 × 107,24 × 0,01 = 10-2 M

Như vậy, thêm NH3 vào dd Ag+ với các điều kiện đã cho ở đề bài có thể như chỉ tạo thành phức

[Ag(NH3)2]+ duy nhất với mức độ gần như hoàn toàn

Bài 3 Dùng ligand L là 1,10 – phenanthroline tạo phức với Fe2+ Phức tạo thành ở các dạng FeL, FeL2 và

FeL3 với β1,1 = 105,9; β1,2 = 1011,1 và β1,3 = 1021,3 Hãy xác định nồng độ của các phức tạo thành và

nồng độ Fe2+ còn lại trong dd, nếu nồng độ Fe2+ ban đầu là 0,001M và nồng độ L ở cân bằng là 0,1M

Giải

Hệ số điều kiện α {Fe2+(L)} khi dùng L là 1,10 – phenanthroline tạo phức với Fe2

αFe2+(L) = 1 + ﾧ β1,i[H+]i = 1 + 105,9.10-1 + 1011,1.10-2 + 1021,3.10-3 = 1018,3

Nồng độ Fe2+ còn lại trong dung dịch sau khi tao phức:

[Fe2+] = Error: Reference source not found = Error: Reference source not found = 10-21,3M

Nồng độ của các phức FeL, FeL2 và FeL3 tạo thành:

[FeL] = [Fe2+].β1,1[L]1 = 10-21,3 × 105,9 × 10-1 = 10-16,4M

[FeL2] = [Fe2+] β1,2[L]2 = 10-21,3 × 1011,1 × 10-2 = 10-12,2M

[FeL3] = [Fe2+] β1,3[L]3 = 10-21,3 × 1021,3 × 10-3 = 10-3M

Như vậy, khi dùng L là 1,10 – phenanthroline tạo phức với Fe2+ ở điều kiện đã cho có thể xem như chỉ

có phức FeL3 được tạo thành với mức độ khá hoàn toàn

Bài 4 Fe3+ tạo phức với SCN− thành [Fe(SCN−)x](3-x)+ với x có giá trị từ 1÷ 6 Giá trị hằng số bền của các

phức [Fe(SCN−)x](3-x)+ lần lượt như sau: β1,1 = 103,03 ; β1,2 = 104,33 ; β1,3=104,36 ; β1,4 = 104,53 ; β1,5

= 104,23 và β1,6 = 103,32 Xác định nồng độ của các phức tạo thành và nồng độ Fe2+ còn lại trong dd khi

thêm SCN− vào dd chứa [Fe3+]0=0,001M với :

c) [ SCN−] = 0,01M

Giả sử trong điều kiện đang xét trong dd chỉ xảy ra các phản ứng giữa Fe3+ và SCN−

Giải Khi thêm SCN− vào dd chứa [Fe3+]0=0,001M:

αFe3+(SCN−) = 1 + ﾧ β1,i [SCN−]i

Như vậy, khi thêm SCN− vào dd chứa [Fe3+]0 = 0,001M với [SCN−] = 1M ta thu được một hỗn hợp

chứa 6 phức, trong đó phức thứ 2 đến phức thứ 5 có nồng độ với giá trị xấp xỉ nhau Khi [SCN−] = 0,1 M thì

chỉ thu được chủ yếu ba phức đầu còn khi [SCN−] = 0,01M thì chỉ thu được chủ yếu 2 phức đầu tiên

Bài 5 Thêm KSCN 5.10-3M vào dd chứa [Fe3+]0=0,001M cho đến khi xuất màu đỏ của phức [Fe(SCN−)2]+

khá rõ Tính thể tích dd KSCN 5.10-3 cần sử dụng, biết rằng màu của phức [Fe(SCN−)2]+ xuất hiện khi nồng

độ của ion phức này lớn hơn 3,16.10-6 ion-g/l ( bỏ qua ảnh hưởng của OH− lên ion Fe3+ )

GiảiKhi thêm KSCN vào dd chứa Fe3+ đến khi xuất hiện màu đỏ của phức [Fe(SCN−)2]+ thì có thể xem quá

trình chỉ tạo phức duy nhất là [Fe(SCN−)2]+ (β1,1 = 103,03)

Nếu xem thể tích dd KSCN sử dụng làm dung dịch thay đổi không đáng kể:

Fe3+ + SCN− ⇋ ﾧ [Fe(SCN)2]+

Ban đầu : 10-3 x

Cân bằng : 10-3 – 10-5,5 x – 10-5,5

β1,1 = 103,03 = Error: Reference source not found = Error: Reference source not found

Giải phương trình ta được x = 6.10-6M

Thể tích dd KSCN 5.10

⟹ -3M cần thêm vào 1 lít dd Fe3+ 0,001M

V(ml)dd KSCN = Error: Reference source not found = 1,20 ml

Bài 6 Tính thế oxy hóa khử của Co3+/ Co2+ và của Fe3+/ Fe2+ trong dd KCN dư Giả sử phức chỉ tạo thành

với số ligand lớn nhất và bỏ qua ảnh hưởng của OH− lên các ion kim loại, chứng minh Fe3+ (dưới dạng phức

với CN−) sẽ oxy hóa Co2+(dưới dạng phức với CN−) một cách hoàn toàn

GiảiKhi chỉ tạo thành phức có số ligand lớn nhất và bỏ qua ảnh hưởng của OH− :

Fe3+ + 1e− Fe⇋ 2+ E0(Fe3+/ Fe2+) = 0,77V

Reference source not found

= 0,77 - Error: Reference source not found lgError:

Reference source not found = 0,36V

Reference source not found

= 1,84 - Error: Reference source not found lgError:

Reference source not found = -0,81V

K = Error: Reference source not found = Error: Reference source not found = 1019,83

Trong môi trường thừa CN−, Fe(CN)6]3− oxy hóa [Co(CN−)6]4− hoàn toàn

Bài 7 Một ion kim loại hóa trị 2 có cân bằng M2+ + 2e M với E⇋ 0 (M2+/M) = 0,900V Sau khi trộn 25,00ml

dd M2+ nói trên có nồng độ 0,100M với 25,00ml dd Y4− (EDTA) 0,200M; người ta đo đạc được thế tạo bởi

cặp M2+/M nói trên là 0,57V

a) Tính thế oxy hóa chuẩn điều kiện của cặp M2+/M nói trên nếu bỏ qua ảnh hưởng của H+ lên Y4− và ảnh

hưởng của OH− lên M2+

b) Tính hằng số bền điều kiện của phức tạo bởi M2+ và Y4− và cho biết điều kiện để có thể sử dụng Y4−

chuẩn độ dd M2+ ở pH = 10

Giảia) Các cân bằng xảy ra trong dd được biểu diễn:

Ta có : E0’ (M2+/M) = E0 (M2+/M) - Error: Reference source not found lg αM(Y) (1)

Edd = E0’ (M2+/M) + Error: Reference source not found lg[M2+ ’] (2)[M2+ ’] là tổng nồng độ của M2+ ở tất cả các dạng, tức tổng [M2+] và [M2−] và cũng chính là nồng độ ban

đầu của M2+ Tuy nhiên, sau khi thêm EDTA vào, thể tích chung của dd đã thay đổi làm cho [M2+]0 thay

00,251,0





Ngoài ra : αM(Y) = 1 + βMY [Y4−] (3)

Nếu [M2+] còn lại không đáng kể, [M2+ ’] = [MY2−] = [M2+]0 =0,050M

[Y

⟹ 4−] = [Y4−]0 - [MY] = [Y4−]0 - [M2+ ’] =

ﾧ - 0,050 = 0,050M

Thay giá trị của [Y4−] = 0,050M; αM(Y) = 109,90 vào (3), tính được βMY = 1011,2

Khi xem cân bằng giữa M2+ và Y4− là cân bằng chính:

M2+ + Y4− MY2−⇋ βMY = 1011,2

β’MY = βMY Error: Reference source not found =Error: Reference source not found = Error: Reference

source not found

Như vậy, có thể dùng EDTA để chuẩn độ M2+ ở pH =10 nếu ở pH này αM(OH) ≤ 103,2

Bài 8 Tính độ tan của AgCl (TAgCl = 10-9,75 ) trong môi trường ammoniac có nồng độ [NH3] = 0,1M trong

hai trường hợp:

a) Không xét ảnh hưởng của OH−

b) Có xét ảnh hưởng của OH− (pH của dd được quyết định chủ yếu bởi lượng NH3 thừa)

Cho biết NH3 có thể tạo phức với Ag+ theo hai cân bằng sau đây:

Ag+ + NH3 [Ag(NH3)]+⇋ (β1 = 103,32)[Ag(NH3)]+ + NH3 [Ag(NH3)2]+⇋ (β2 = 103,92)

OH− gây nhiễu lên Ag+ với β1,1 = 102,3; β1,2 = 104,0 và β1,3 = 105,2

00,2500,25

00,25200,0





Giảia) Không xét ảnh hưởng của OH−

AgCl Ag+ + Cl−⇋ TAgCl = 10-9,75

+NH3 αAg(NH3)

⥮[Ag(NH3)]+ [Ag(NH3)2]+

Error: Reference source not found = 1 + β1,1 [NH3] + β1,2 [NH3]2

= 1 + 103,32.10-1 + 107,24.10-2 = 105,24T’AgCl = TAgCl Error: Reference source not found = 10-9,75 105,24 = 10-4,51

b) Có xét ảnh hưởng của OH−

pH của dd được quyết định bởi [NH3] = 0,1 M:

pH = 7 +Error: Reference source not found Error: Reference source not found + Error: Reference source not

foundlgError: Reference source not found = 7 + Error: Reference source not found9,24 + Error: Reference

source not foundlg0,1 = 11,12

αAg = Error: Reference source not found = Error: Reference source not found + Error: Reference source

not found – 1

Error: Reference source not found = 1+ β1,1 [OH]1 + β1,2 [OH]2 + β1,3 [OH]3

= 1 + 102,3.10-2,88 + 104,0.10-5,76 + 105,2.10-8,64 = 100,1 Error: Reference source not found = Error: Reference source not found + Error: Reference source not found

-1 = 105,24 + 100,1 -1 = 105,24

T’AgCl = TAgCl Error: Reference source not found = 10-9,75 105,24 = 10-4,51

Như vậy, trong môi trường có [NH3] = 0,1 M; tác nhân chính làm tan tủa AgCl là NH3

Bài 9 Cho dd [Cu2+]0 = 10-4M vào dd EDTA có [Y4−]0 =10-2M ở pH 6 để tạo phức Nếu phức CuY2 không bị

ảnh hưởng bởi H+ và OH− , phản ứng tạo phức CuY2− có định tính được không?

GiảiCân bằng tạo phức giữa Cu2+ và Y4− :

Cu2+ + Y4− CuY2−⇋ βCuY = 1018,8

β’CuY = Error: Reference source not found = Error: Reference source not found

β’CuY = Error: Reference source not found = 1013,4 (*)

Đặt [Cu2+] = x ; thay các giá trị [Cu2+]0 = 10-4M; [Y4−]0 = 10-2M vào (*), thực hiện các phép biến đổi cần

thiết sẽ thu được phương trình bậc hai:

1013,4 x2 + (1 + 10-11,4 – 10-9,4)x – 10-4 = 0Giải phương trình bậc hai, được x = [Cu2+] = 10-15,4M

Phản ứng có tính định lượng vì β’ = 1013,4 > 107 hay [Cu2+]td = 10-15,4 M < 10-6 M

Bài 10 Xét tính định lượng khi dùng EDTA chuẩn độ Hg2+ :

a) Ở pH = 10

b) Cũng ở pH = 10, nhưng trong môi trường có CN− với [CN−] = 10-4M

Giải a) Ở pH = 10:

Hg2+ + Y4− HgY2−⇋ βHgY = 1021,8