Đang tải... (xem toàn văn)
phương pháp phân tích oxy hóa khử là một phương pháp phân tích thể tích dựa vào phản ứng trao đổi e để xác định nồng độ của chất oxy hóa hay nồng độ của chât khử. phản ứng oxy hóa khử là phản ứng trao đôi e của chất oxy hóa và chất khử
Chơng III: Phơng pháp oxy hoá - khử III.1 Mở đầu Phơng pháp oxy hoá khử phơng pháp phân tích thể tích dựa vào phản ứng trao đổi e để xác định nồng độ chất oxyhoá, hay nồng độ chất khử Ox1 + Kh2 = Kh1 + Ox2 Phản ứng thực chất tổ hợp nửa phản ứng Ox1 + n1e = Kh1 Kh2 n2e = Ox2 (1) (2) Trong đó: Ox1, Kh1 tơng ứng dạng oxy hoá dạng khử chất thứ Ox2, Kh2 tơng ứng dạng oxy hoá dạng khử chất thứ hai n1: số e trao đổi phản ứng n2: số e trao đổi phản ứng III.2 Phản ứng oxy hoá - khử Phản ứng oxy hoá - khả phản ứng trao đổi e chất oxy hoá chất khử Chất oxy hoá chất có khả nhận e Chất khử chất có khả cho e Mỗi chất oxy hoá sau nhận e trở thành chất khử, gọi chất khử liên hợp với ngợc lại Mỗi cặp oxy hoá khử liên hợp biểu diễn phơng trình Ox Kh n Ox + ne = Kh Một số thí dụ cặp oxy hoá khử liên hợp Dạng oxy hoá Zn2+ + 2e Dạng khử 2H+ + 2e Zn0 H2 Cl2 + 2e = 2Cl- MnO4- + 5e + 8H+ = Mn2+ + 4H2O Fe(CN)63- + 1e = Fe(CN)64- AgCl + 1e = Ag + Cl- e không tồn tự dung dịch chất thể tính oxy hoá (hay tính khử) có chất khử (hay chất oxy hoá) cho (hay nhận) * Ví dụ minh hoạ phản ứng oxy hoá - khử e CuSO +4 Zn = Cu + ZnSO - Kim điện kế lệch: Có dòng điện từ cực đồng sang cực kẽm, e từ Zn Cu [CuSO4] < [ZnSO4] Cực Zn sáng ra, cực đồng đợc phủ lớp kim loại Kết luận: Cực Zn: Zn - 2e = Zn2+ Cực Cu: Cu2+ + 2e = Cu Thế cực Cu > cực Zn III.3 Cờng độ chất oxy hoá chất khử Chất dễ nhận e có tính oxy mạnh ngợc lại Trong cặp oxy hoá liên hợp chất oxy hoá mạnh chất khử liên hợp với yếu ngợc lại Để so sánh cờng độ chất oxy hoá - khử làm thí nghiệm nh Cu2+ cặp Cu2+/Cu có tính oxy hoá mạnh Zn2+ cặp Zn2+/Zn Nh cặp oxy hoá khử liên hợp dùng làm đại lợng đo cờng độ cặp Để tiện so sánh cặp oxy hoá khử liên hợp khác ta phải đo chúng điều kiện giống Thế cặp oxy hoá - khử liên hợp thờng gọi thể oxy hoá - khử oxy hoá, đợc xác định phơng trình Nerst Với hệ đơn giản: Ox + ne Kh Phơng trình Nerst là: E = E0 + RT aox ln nF akh (1) Trong đó: E E0 R T n F 280C, đổi ln lg (1) E = E0 + 0,059 aox lg n akh Trờng hợp tổng quát: hệ oxy hoá - khử liên hợp đợc biểu diễn phơng trình: aA + bB + cC + dD + 0,059 aaA abB lg c d E=E + n aC aD Một số thí dụ: Fe3+ + 1e E= E Fe3+ / Fe2+ Fe2+ Fe3+ + 0,059lg Fe2+ Cu2+ + 2e + E = ECu 2+ / Cu Cu 0,059 lgCu2+ MnO4 + 5e + 8H+ = Mn2+ + 4H2O E = E 0MnO / Mn2+ + 0,059 MnO4 H = lg Mn2+ Trong phơng trình Nerst, đại lợng E0 số đợc gọi thể oxy hoá khử chuẩn, E phụ thuộc vào bán chất hệ oxy hoá khử liên hợp Vì dựa vào oxy hoá - khử chuẩn cặp oxy hoá - khử liên hợp để so sánh cờng độ chất oxy hoá khử cặp Trong thực tế ta không xác định đợc giá trị tuyệt đối cặp oxy hoá - khử liên hợp mà xác định đợc giá trị tơng đối so với cặp khác Để so sánh cặp oxy hoá khử liên hợp với cần phải xác định giá trị tơng đối cặp so với cặp oxy hoá khử liên hợp tiêu chuẩn (có thể qui ớc = 0) Ngời ta qui ớc oxy hoá - khử chuẩn cặp 1H+/H2 O Hình vẽ********** ECu 2+ / Cu = +0,337 V E 0Zn2+ / Zn = -0,77 V Dấu +, - oxy hoá khử liên hợp cặp oxy hoá - khử tơng ứng lớn hay nhỏ E2H+ / H2 III Những yếu tố ảnh hởng đến oxy hoá - khử * Qui tắc dự đoán chiều phản ứng oxy hoá khử Dạng oxy hoá cặp oxy hoá - khử oxy hoá tiêu chuẩn dơng tác dụng với dạng khử cặp oxy hoá - khử tiêu chuẩn âm để tạo dạng khử dạng oxy hoá tơng ứng cặp VD: +) Cu2+ + Zn Cu + Zn2+ ECu 2+ / Cu = 0,337 V E 0Zn2+ / Zn = -0,76 V + 2MnO4 + 10Cl- + 16H+ = 2Mn2+ + 5Cl2 + 8H2O E 0MnO / Mn2+ = 1,51 V ECl / 2Cl = 1,36 V MnO4 + 8H+ + 5e =Mn2+ + 4H2O E 0MnO / Mn2+ = E0MnO / Mn2+ 4 MnO4 H+ + 0,059lg Mn2+ Cl2 - 2e = 2Cl0 ECl / 2Cl = EQ0 / 2Cl + PCl2 0,059 lg 2 Cl Kết luận: Thế oxy hoá khử phụ thuộc nồng độ chất oxy hoá, chất khử, môi trờng phản ứng, nhiệt độ +) A 3O34 + 2I + 2H + = A 5O33 +I +H2O E 0A O3 / A O3 = 0,57V 5 E 0I / 2I = 0,54V E A O3 / A O3 = EA0 O3 / A O3 5 5 3 + 0,059 A 5O4 H + lg A 5O33 3 Giả sử: A 5O4 = A 5O3 = [ I ] = I = 1M pH = E A 5O34 / A 5O33 = 0,57 phản ứng diễn theo chiều thuận pH = E0 = 0,57 - 0,059 x = +0,098V; phản ứng ngợc III.5 Hằng số cân phản ứng oxy hoá khử Giả sử có phản ứng Ox1 Kh2 theo phơng trình sau: aOx1 + bKh2 = aKh1 + bOx2 Hằng số phản ứng [ Ox2 ] [ Kh1 ] a b [ Ox1] [ Kh2 ] b K= a Chất Ox1 thuộc cặp oxy hoá khử liên hợp thứ aOx1 + ne = aKh1 0,059 [ Ox1 ] = lg a n [ Kh1] a EOx1 =E Ox1 Chất Ox2 thuộc cặp oxy hoá - khử liên hợp thứ bKh2 = ne = Ox2 0,059 [ Ox2 ] E Kh = EKh + lg b n [ Kh2 ] b Khi phản ứng đạt tới cân bằng: EOx = EKh Tức là: 0,059 [ Ox1 ] 0,059 [ Ox2 ] E + lg = E + lg Kh a b n n [ Kh1 ] [ Kh2 ] a b Ox 0,059 [ Ox2 ] [ Kh1 ] = lg b a n [ Kh2 ] [ Ox1 ] b E Ox E Kh EOx E 0Kh = a 0,059 lgK n 0 n(EOx EKh ) lgK = 0,059 VD1: Tính số phản ứng MnO4- + 5Fe2+ + 8H+ = Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O E 0MnO / Mn2+ = 1,51 E Fe3+ / Fe2+ lgK = = 0,77 5(1,51 0,77) = 62,7 0,059 Mn2+ Fe3+ H+ Fe3+ Fe3+ = K = = 62,7 = 2,9 2+ 2+ 2+ Fe MnO4 Fe Fe 1010 2+ Giả sử: MnO4 = 0,02, Fe = 0,1, pH = 2+ MnO4 = Fe Khi cân bằng: Fe3+ = Mn2+ phản ứng xảy hoàn toàn VD2: Tính hệ số cân phơng trình Cr2O72 + 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O ECr = 1,36V O2 / 2Cr3+ E 0Fe3+ / Fe2+ = 0,77V Fe3+ Cr3+ H+ 6(1,36.0,77) lgK = = 60 K = 0,059 Cr2O72 Fe2+ 14 Fe2+ = 0,6 Giả sử Cr2O7 = 0,1 Khi cân bằng: Fe3+ ữ 3+ Fe Fe3+ = 3Cr3+ ữ Fe3+ Fe3+ = ữ K = 2+ 2 + + Fe = Cr O Fe ữ Fe Fe2+ 1060 Fe3+ = 0,6. 2+ ữ Fe ữ Fe3+ = 4,2.1010 2+ Fe Phản ứng xảy hoàn toàn III.6 Chất thị oxy hoá khử a Khái niệm Chất thị oxy hoá khử chất mà dạng oxy hoá dạng khử có màu khác nhau, màu chất thị phụ thuộc vào oxy hoá dung dịch b Khoảng đổi màu chất thị IndOx + ne IndKh E = E Ind+ 0,059 [ IndOx ] lg n [ IndKh ] Cũng giống nh chất thị axit bazơ, mắt thờng nhận biết đợc màu dạng oxy hoá ngợc lại [ IndOx ] [ IndKh ] [ IndOx ] [ IndKh ] 10 nhận biết đợc màu dạng khử 10 Hình vẽ************** VD: Chất thị Diphenylamin C6H5 - NH - C6H5, E0 = +0,76 (V) Dạng oxy hoá: Xanh tím {(n = 1)} Dạng khử : Không màu III.7 Định phân theo phơng pháp oxy hoá - khử Giả sử định phân 100ml dung dịch FeSO4 ( 0,1N) dung dịch KMnO4 nồng độ 0,1N môi trờng axit H2SO4 có pH = giả thiết không thay đổi E 0Fe3+ / Fe2+ = 0,77(V) E 0MnO / Mn2+ = 1,51(V) Phản ứng chuẩn độ: 5Fe2+ + MnO4- + 8H+ = 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O a Khảo sát biến thiên E trình chuẩn độ VKMnO4 (ml) Công thức tính E E (V) 50 99 99,9 100 E= E Fe3+ + 0,059lg Fe2+ Etđ = 100,1 E 101 Fe3+ / Fe2+ (E Fe3+ / Fe2+ + 5E 0MnO / Mn2+ ) E= MnO4 / Mn2+ MnO4 0,059lg Mn2+ - 0,77 0,887 0,947 1,387 1,475 1,487 b Dạng đờng định phân ********** c Chọn chất thị Chọn chất thị có E0 nằm bớc nhảy điện 10 Giả sử có dung dịch đa bazơ yếu Na nA có nồng độ ban đầu CB số bazơ Kb1, Kb2,, Kbn Trong dung dịch có cân bằng: NanA nNa+ + An- An- + H2O HA(n-1)- + OH- HA(n-1)- + H2O H2A(n-2)- + OH Hn-1A- + H2O HnA + OH- Kb1 Kb2 Kbn Thông thờng Kb1 >> Kb2 >> >> Kbn, coi đa bazơ yếu đơn bazơ yếu với K b = Kb1 áp dụng công thức tính pH trờng hợp đơn bazơ yếu pH = + (pKa + lgCB) VD: Tính pH dung dịch Na2CO3 0,1M có Ka1 = 10-6,35 Ka2 = 10-10,33 +) Giả sử CB >> [OH-] pOH = (3,67 + 1) = 2,34 pH = 11,66 II.2.8 Tính pH hỗn hợp đơn axit yếu bazơ liên hợp với áp dụng công thức TQ (II.1) [H+] = Ka Ca H+ + OH CB + H+ OH a Xét trờng hợp dung dịch mang tính axit: Ka Ca >> 10-7 tức [H+] >> [OH-] CB 55 Ca OH+ Phơng trình (II.1) [H ] = Ka + CB + OH+ , Giải ph- ơng trình bậc [H+] Nếu CA, CB >> [H+] [H+] = Ka pH = pKa - lg CA CB CA CB b) Xét trờng hợp dung dịch mang tính bazơ: K a Ca [OH-] [H+] = Ka CA CB VD: Tính pH dung dịch hỗn hợp CH 3COOH10-4M CH3COONa 10-4M có Ka = 10-4,75- Nhận thấy Ka CA = 1,78 10-5 dung dịch mang tính CB axit Giả sử CA, CB >> [H+] 104 pH = 4,75 - lg = 4,75 không thoả mãn 10 Giải phơng trình bậc 2: 56 CA OH+ [H ] = Ka , pH = 4,87 CB + OH+ + II.2.9 Tính pH chất lỡng tính Giả sử có dung dịch muối NâH có nồng độ ban đầu Co, số axit axit H2A lần lợt K1 K2 Trong dung dịch có cân bằng: NaHA Na+ + HA- (1) HA- H+ + A2- (2) K2 HA- + H+ H2A (3) Kb2 = H2O H+ + OH- (4) Kn K1 Kn Ta có: [H+] = [A2-] + [OH-] = [H2A] Từ [2) [A ] = K2 2- (5) [ HA ] H+ [ H2A ] HA H+ Từ (3) [HA] = K1 [H2A] = H+ K1 [ HA ] H+ Kn (5) [H ] = K2 K1 H+ H+ + [ HA ] + K 2K HA +K n K HA H + [H+] = + K H Trờng hợp coi trình (2), (3), (4) yếu [HA-] = C0(pK > 3) Ta có: K1 [H+]2 = K2 K1.C0 + KnK1 - C0[H+]2 [H+]2 (K1 + C0) = K2K1C0 + KnK1 57 [H+] = K 2K 1C0+K nK K +C0 C0 >>K 1 pH = (pK 1+pK ) Nếu: C0K 2>> K n VD1: Tính pH dung dịch NaHCO3 0,1M axit H2CO3 có K1 = 10-6,35 K2 = 10-10,33 pH = (6,35 + 10,33) = 8,34 VD2: Tính pH dung dịch Na2HPO4 0,1M, axit H3PO4 có K1 = 10-2,15; K2 = 10-7,2, K3 = 10-12,38 Trong dung dịch có cân bằng: Na2HPO4 2Na+ + HPO42 (1) HSO24 H+ +PO34 (2) K3 HPO24 +H+ H2PO4 (3) Kb2 = Kn = 106,8 K2 H2PO4 +H+ H3PO4 (4) Kb3 = Kn = 1011,85 K1 H2O H+ + OH- (5) Nhận thầy Kb2 >> Kb3 không xét đến phản ứng (4) C0 >>K 1 pH = (7,2+ 12,38) = 9,8 C0K 2>> K n II.3 Dung dịch đệm II.3.1 Khái niệm Dung dịch đệm dung dịch có pH thay đổi không đáng kể (pH ổn định) thêm lợng nhỏ axit mạnh bazơ mạnh 58 VD: Giả sử ta có 1l dung dịch hỗn hợp CH3COOH 0,1M CH3COONa 0,1M pH = pKa - lg CA = 4,75 CB +) Giả thiết thêm 10ml HCl 1M vào dung dịch CH3COO- + H+ CH3COOH Ban đầu Cân 0,1 0,1 0,1 - 10-2 0,1 + 10-2 Lúc cân dung dịch tồn cặp axit bazơ liên hợp pH = pKa - lg CA CB = 4,75 - lg 0,1+ 102 = 4,66 0,1 102 Nhận thấy pH = 4,75 - 4,66 = 0,99 đơn vị +) Giả thiết thêm 10ml NaOH vào dung dịch CH3COOH + NaOH CH3COONa + H2O Ban đầu Cân 0,1 0,1 0,1 - 0,01 pH = 4,75 - lg 0,1 + 0,01 0,1+ 0,01 = 4,84 0,1 0,01 pH = 4,75 - 4,84 = -0,99 đơn vị Kết luận: Dung dịch gọi dung dịch đệm Những dung dịch có khả đệm: II.3.2 Dung lợng đệm (Đệm - khả đệm) Khả trì ổn định pH dung dịch đệm có giới hạn đợc đặc trng dung lợng đệm kí hiệu 59 Định nghĩa: Dung lợng đệm số mol bazơ mạnh (hoặc axit mạnh) thêm vào lít dung dịch đệm để pH dung dịch tăng lên (hay giảm đi) đơn vị = dCA dCB = dpH dpH với dung dịch đệm HA/A- có CA + CB = C = const dCA = -dCB + 1 d H + dln H = dpH = 2,3 2,3 H+ Trờng hợp CA, CB >> [H+], [H+] = Ka d[H+] = Ka CA CB CB dCA CA dCB C =C = K a B A dCB CB CB dCB dCB C C C C = = 2,3 A B = 2,3 A B K a.CB +CA = dpH CB +CA C dCB 2,3 CB lớn hệ có khả đệm lớn - max CA = CB = C = 0,567 C pH = pKa - Khi CA = const C lớn lớn CB - Khi C = const, tỉ số CA khác nhỏ CB II.4 Chuẩn độ dung dịch axit - bazơ II.4.1 Chất thị axit bazơ Thông thờng axit, bazơ tham gia phản ứng sản phẩm tạo thành màu, nhiên trình chuẩn độ pH dung dịch thay đổi Nhng ta không nhận 60 biết đợc thay đổi mắt thờng để xác định điểm tơng đơng Vì phải dùng chất để cho thấy điểm tơng đơng, nhờ khả đổi màu ĐTĐ lân cận ĐTĐ (điểm cuối chuẩn độ) với sai số cho phép, chất CCT a) Định nghĩa: CCT axit - bazơ axit bazơ hữu yếu có khả biến đổi màu giá trị pH định màu dạng axit khác mầu bazơ b Khoảng đổi màu chất thị Giả sử có chất thị HInd HInd H+ + Ind- KHInd Màu dạng HInd dạng Ind- khác KHInd + H+ Ind = [ HInd] [H ] = K HInd [ HInd] Ind Khi [H+] thay đổi tỉ số [ HInd] Ind thay đổi nên dung dịch thay đổi màu Mắt thờng phân biệt đợc đổi màu tỉ số [ HInd] Ind [ HInd] Ind 10 10 10: màu dạng HInd chủ yếu pH pKHInd - 61 [ HInd] Ind : màu dạng [Ind-] chủ yếu 10 pH pK + Khoảng (pKHInd - 1; pKHInd + 1) đợc gọi khoảng đổi màu chất thị **********hình vẽ II.4.2 Chỉ số định phân Trong khoảng đổi màu có giá trị pH ứng với tỉ số [ HInd] Ind mà mắt thờng nhận biết đợc đổi màu CCT rõ ràng Giá trị pH thờng nằm khoảng đổi màu pH mà đợc gọi số định phân phát triển Một số CCT thờng gặp: CCT Metyl da cam Metyl đỏ Phenolphtal ein pK 3,46 5,0 9,2 Khoảng đổi màu Hồng da 3,1 - 4,4 Vàng cam Hồng 4,4 - 6,2 Vàng Không màu - 10 Hồng phát triển 5,1 9,0 II.4.3 Chuẩn độ axit mạnh bazơ mạnh ngợc lại Giả sử chuẩn độ 100ml dung dịch HCl dung dịch NaOH 0,1M phản ứng chuẩn độ: NaOH + HCl = NaCl + H2O a Khảo sát biến thiên pH trình định phân VNaOH (ml) 90 99 [HCl] (M) 0,1 5,26.10-3 5,025.10-4 CT tính pH pH = -lgCA " pH 2,28 3,3 62 5,003.10-5 [NaOH] 99,9 100 -5 " pH = lgCB + 4,3 14 100,1 5.10 101 4,98.10-4 110 4,76 10-3 b Vẽ đờng định phân pH - VNaOH 9,7 10,7 11,7 **********hình vẽ Trong khoảng từ thêm 99,9ml NaOH (thiếu 0,1%) đến thêm 100,1 ml NaOH (d 0,1%), pH dung dịch biến đổi đột ngột V = 0,2ml pH = (5,4) Khoảng biến thiên đột ngột pH - Nồng độ axit bazơ lớn bớc nhảy dài nhng so sánh lớn - Nồng độ axit bazơ nhỏ bớc nhảy dài nhng so sánh nhỏ - Thông thờng nồng độ 0,01 - 0,1M thích hợp (BN vừa phải, S2 vừa phải) II.4.4 Định phân axit yếu bazơ mạnh ngợc lại Giả sử định phân axit yếu HA bazơ mạnh NaOH Phản ứng định phân: HA + NaOH = NaA + H2O a Khảo sát biến thiên pH trình định phân Khi cha định phân: dung dịch gồm HA 63 pH = (pKa - lgCa) Khi bắt đầu định phân đến trớc điểm tđ: dung dịch gồm HA ApH = pKa - lg Ca Cb Tại điểm tđ: dung dịch gồm ApOH = (pKb - lgCB) pH = + (pKa + lgCB) Sau điểm tđ: dung dịch gồm A- NaOH d pH = 14 + lgCB VD: Định phân 100ml dung dịch CH1COOH 0,1M NaOH 0,1M pKa CH1COOH = 4,75 Phản ứng định phân: CH3COOH + NaOH = CH3COONa + H2O VNaOH TP dung dịch CH3COOH CT tính pH pH = (pKa pH 2,875 lgCa) 90 CH3COOH + 99 99,9 100 CH3COONa " " CH3COONa pH = pKa - lg pH=7+ CA CB 100,1 CH3COONa + (pKa+lgCB) pH = 14 + lgCB 101 NaOH " " 5,705 6,746 7,73 8,72 9,699 10,697 64 110 " " b) Đờng định phân pH - VNaOH 11,678 ********hình vẽ Bớc nhảy 7,73 - 9,699 Nhận xét: pKa lớn (Ka nhỏ) axit yếu, bớc nhảy ngắn, khó chọn CCT Với axit có Ka < 10-7 không bớc nhảy không điện phândj c Chọn chất thị Chọn chất thị có phát triển nằm bớc nhảy Dùng phendphatalein II.4.5 Định phân bazơ yếu axit mạnh ngợc lại Giả sử định phân 100ml bazơ yếu B nồng độ 0,1M HCl 0,1M Phản ứng định phân: B7 HCl = BH+ + Cl- a Khảo sát biến thiên pH trình chuẩn độ Khi cha định phân: dung dịch gồm B pH = + (pKa + lgCB) Khi bắt đầu điện phân đến trớc điểm tđ: dung dịch gồm B BH+ pH = pKa - lg CA CB Tại điểm tđ: dung dịch gồm BH+ 65 pH = (pKa - lgCA) Sau điểm tđ: dung dịch gồm BH+ HCl pH = -lgCA VD: Định phân 100ml dung dịch CH3 0,1M dung dịch HCl 0,1M pKNH3(b) Phản ứng định phân: NH3 + HCl = NH4Cl VNaOH 90 TP dung dịch NH3 NH3 + NH4 99 " 99,9 " 100 " + 100,1 NH3 + HCld 101 " 110 " b Đờng định phân CT tính pH pH=7+ (pKa+lgCB) CA pH = pKa - lg CB " " " pH = - lgCA " " pH 11,13 8,295 7,25 6,24 5,28 4,3 3,3 2,3 *********hình vẽ Bớc nhảy 6,24 - 4,3 Nhận xét: pKb lớn (bazơ yếu) [Kb nhỏ] bớc nhảy ngắn Kb < 10-7 không bớc nhảy không chuẩn độ đợc c Chọn CCT Chọn CCT có phơng trình nằm bớc nhảy Metyl đỏ pT = Metyl da cam pT = 4,4 66 II.4.6 Định phân đa axit bazơ mạnh Giả sử chuẩn độ 100ml axit H3A 0,1M NaOH 0,1M H3A + NaOH = NaH2A+ H2O NaH2A + NaOH = Na2HA + H2O NaH2A + NaOH = Na3A + H2O a Khảo sát biến thiên pH trình chuẩn độ VD: Định phân 100ml dung dịch H3PO4 0,1M NaOH 0,1M axit H3PO4 có pKa1 = 2,15, pKa2 = 7,2, pKa3 = 12,38 - Trớc điện phân: dung dịch gồm H3A pH = ( pKa1 lgCA ) = 1,56 - Trớc điểm tđ1: dung dịch gồm H3A H2ApH = pKa1 lg CH3A CH2A (no) - Tại điểm tđ1: dung dịch chất lỡng tính H2ApH = ( pKa1 + pKa2 ) = 4,68 - Trớc điểm tđ2: dung dịch gồm H2A H2ApH = pKa2 lg CH A (no) CHA - Tại điểm tđ2: dung dịch chất lỡng tính HA2pH = ( pKa2 + pKa3 ) = 9,79 - Trớc điểm tđ3: dung dịch gồm HA2- A3C pH = pKa3 + lg HA CA ữ ữ (no) - Tại điểm tđ1: dung dịch chất lỡng tính H2A- 67 pH = (pKa1 + pKa2) = 4,68 - Trớc điểm tđ2: dung dịch gồm H2A- HA2- pH = pKa2 - lg CH2 A CHA (no) - Tại điểm tđ2: chất lỡng tính HA2- pH = (pKa2 + pKa3) = 9,79 - Trớc điểm tđ3: dung dịch gồm HA2- A3- CHA pH = (pKa3 - lg ) (no) CA - Tại điểm tđ3: dung dịch gồm A3- pH = + (pKa3 + lg CA ) = 12,69 - Sau điểm tđ3: dung dịch có NaOH d pH = 14 + lg CNaOH b Đờng định phân ************hình vẽ Do pKa3 = 12,38 >> 7: Thực chất điện phân đợc ĐTĐ3 pKa2 = 7,2 7; bớc nhảy không rõ ràng Vì lợng NaOH tiêu tốn cho nấc 1, 2, nên thực tế cần định phân đến điểm tđI c Chọn chất thị Chọn CCT có phát triển nằm bớc nhảy gần pH điểm tđ ĐTĐ 1: Dùng metyl da cam metyl đỏ pT = pT = 5,2 68 ĐTĐ2: dùng phenolphtaleon pT = II.4.7 Định phân đa bazơ axit mạnh VD: Định phân 100ml Na2CO3 HCl 0,1M Axit H2CO3 có pKa1=6,35, pKa2 = 10,33 Phản ứng định phân: Na2CO3 + HCl = NaHCO3 + NaCl NaHCO3 + HCl = H2CO3 + NaCl a Khảo sát biên thiên pH trình chuẩn độ - Trớc điện phân: dung dịch gồm Na2CO3 pH = + (pKa2 + lgCb) = 11,67 - Tạo điểm tđ1: dung dịch HCO3- pH = (pKa1 + pKa2) = 8,34 - Tại điểm tđ2: dung dịch H2CO3 pH = (pKa1 - lgCA) = 3,91 b Đờng định phân *********hình vẽ pKb1 = 14 - 10,33 = 3,67 pKb2 = 14 - 6,35 = 7,65 pKb2 = 7,65 bớc nhảy không rõ ràng c Chọn chất CT Chọn CCT có pT gần pH điểm tđ ĐTĐ 1: Chọn phenolphtalein ĐTĐ2: Chọn Metyl da cam 69