1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Tiểu luận: Cách xác định sai số chuẩn độ trong phương pháp chuẩn độ đơn chức Acid mạnh-Base mạnh

23 227 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Nội dung

Nội dung của tiểu luận gồm: thuốc thử chuẩn độ Acid - Base; nguyên tắc chọn chỉ thị trong chuẩn độ Acid - Base; đệm năng của dung dịch đệm; chuẩn độ Acid mạnh - Base mạnh; chuẩn độ Base mạnh bằng Acid mạnh... Mời các bạn cùng tham khảo tiểu luận để nắm chi tiết nội dung.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM ­ KHOA CƠNG NGHỆ  HĨA  HỌC TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC BỘ MƠN CƠNG NGHỆ HĨA HỌC & VẬT LIỆU ­­­­­­­­­­­­­­­o0o­­­­­­­­­­­­­­­ BÁO CÁO ĐỒ ÁN: CHỦ ĐỀ 7 CÁCH XÁC ĐỊNH SAI SỐ CHUẨN ĐỘ  TRONG PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ ĐƠN  CHỨC ACID MẠNH­BASE MẠNH GVHD:   Ths   Trương   Bách  Chiến SVTH: Nguyễn Bảo Duy LỚP:09DHTP8 MSSV: 2008181034 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM ­ KHOA CƠNG NGHỆ  HĨA  HỌC Tp Hồ Chí Minh, Tháng 2/2019 (1 line) MỤC LỤC Danh sách hình ảnh                                                                                       ii Danh sách bảng biểu Lời cảm ơn iv PHẦN 1.TỔNG QUAN   iii 1.1. Chuẩn độ 1.2. Acid ­ base 10 1.2.1. Theo Bronsted 1.2.2. Theo Lewis 1.2.3. Acid mạnh/ yếu 1.2.4. Base mạnh/ yếu 1.2.5. Hằng số acid ­ base 1.3. pH 11 PHẦN 2. NÔI DUNG ĐỒ ÁN 2.1. Thuốc thử chuẩn độ acid ­ base 2.2. Chất chỉ thị để chuẩn độ acid ­ base 2.3. Khái niệm chất chỉ thị 2.4. Những loại chất chỉ thị 2.5. Nguyên tắc chọn chỉ thị trong chuẩn độ acid ­ base 2.6. Sai số chuẩn độ acid ­ base 2.7. Dung dịch đệm 2.8. pH của dung dịch đệm 2.9. Đệm năng của dung dịch đệm 2.10. Chuẩn độ acid mạnh ­ base mạnh 2.10.1. Chuẩn độ acid mạnh bằng base mạnh 2.10.2. Chuẩn độ base mạnh bằng acid mạnh PHẦN 3. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 10 10 11 11 11          13 12 12 12 13 15 15 15 15 16 16 17 21        23 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM ­ KHOA CƠNG NGHỆ  HĨA  HỌC Tài liệu tham khảo DANH SÁCH HÌNH ẢNH 24 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM ­ KHOA CƠNG NGHỆ  HĨA  HỌC TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM ­ KHOA CƠNG NGHỆ  HĨA  HỌC NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Nhóm sinh viên gồm : MSSV: MSSV: MSSV: Nhận xét :   …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… Điểm đánh giá:  …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… Ngày . ……….tháng ………….năm 2014 ( ký tên, ghi rõ họ và tên) TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM ­ KHOA CƠNG NGHỆ  HĨA  HỌC LỜI CẢM ƠN Trong thời gian học tập cùng tập cùng với thầy , em đã trang bị  cho mình được  những kiến thức nhất định về  mơn hóa phân tích. Song đó chỉ  là lý luận cơ  sở,  làm nền tảng để em có thể tiếp cận gần hơn với thực tế. Thầy đã tạo điều kiện  cho chúng em củng cố hơn kiến thức cũng như kỹ năng, bước đầu làm quen với  mơn học này này.Để  có thể  hồn thành bài báo cáo này, trước hết em xin trân  thành cảm  ơn đến  Thầy đã tận tình truyền đạt những kiến thức cho chúng em   trong thời gian học tập tại trường. Báo cáo là kết quả  của q trình học tập và   nghiên cứu, nhưng bài tiểu luận của chúng em còn nhiều thiếu sót, hạn chế. Rất  mong nhận được ý kiến đóng góp của Thầy để kiến thức của em trong lĩnh vực  này được hồn thiện hơn Chúng em xin chân thành cảm ơn! TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM ­ KHOA CƠNG NGHỆ  HĨA  HỌC Phần 1: Tổng Quan 1.1 Chuẩn độ  Chuẩn độ là kỹ thuật phân tích cho phép xác định định lượng một chất cần phân   tích trong mẫu. Kỹ thuật này dựa trên phản ứng hồn tồn của chất cần phân tích  và dung dịch chuẩn độ với nồng độ đã biết được thêm từ từ vào mẫu: Chất cần   phân tích + dung dịch chuẩn = sản phẩm của phản ứng  Chất chuẩn (C): Là một chất biết trước chính xác nồng độ  và phản ứng chọn   lọc với một chất xác định hoặc một nhóm chất xác định trong một điều kiện  nhất định  Chất xác định (X): là một chất hoặc một nhóm chất cần xác định nồng độ hoặc  hàm lượng có trong mẫu phân tích  Mẫu xác định: Hay còn gọi là mẫu phân tích là đối tượng có chứa chất xác định   cần phân tích. Một mẫu xác định có thể  có một hoặc nhiều chất xác định tùy   theo u cầu phân tích  Dung dịch xác định: là dung dịch được tạo ra từ mẫu xác định  Điểm tương đương: là điểm chất chuẩn tác dụng vừa đủ với với chất xác định,  tại đó số đương lượng gam của chất chuẩn bằng chất xác định  Chất chỉ thị: Là chất được thêm vào bình phản ứng để tạo ra tình hiệu phân tích   có thể  quan sát được (màu sắc, kết tủa,…) khi phản  ứng đạt đến điểm tương  đương hoặc gần đến điểm tương đương   u cầu đối với chất chỉ thị: + Bền trong mơi trường sử dụng + Cân bằng chỉ thị phải đạt được nhanh + Có hiện tượng thay đổi rõ rệt ở điểm tương đương hoặc gần điểm tương   đương + Chỉ thị phải nhạy  Điểm cuối chuẩn độ: Là thời điểm kết thúc chuẩn độ  khi có tín hiệu của chất   chỉ thị  Thơng thường điểm cuối chuẩn độ khơng trùng với điểm tương đương, nghĩa là   sẽ chuẩn độ hơi dư hoặc hơi thiếu chất chuẩn, do đó phép chuẩn độ sẽ mắc sai  số. Sai số đó gọi là sai số chuẩn độ. Để cho sai số chuẩn độ khơng vượt q sai   số cho phép người ta phải chọn chất chỉ thị, điều kiện phản ứng, dụng cụ, thao   tác thích hợp  Phản ứng chuẩn độ: Phản ứng xảy ra giữa chất chuẩn và chất xác định khi thực  hiện thao tác chuẩn độ. Phản ứng chuẩn độ phải thỏa mãn những u cầu sau: + Phản ứng xảy ra hồn ồn và theo một phương trình nhất định + Phản ứng xảy ra nhanh, gần như tức thời + Phản ứng phải chọn lọc + Phải có chất chỉ thị thích hợp để nhận biết điểm tương đương TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM ­ KHOA CƠNG NGHỆ  HĨA  HỌC  Phản  ứng chỉ  thị: Là phản  ứng cho tín hiệu để  nhận biết điểm tương đương,  còn gọi là điểm phản ứng cuối  Nếu biểu diễn sự biến đổi nồng độ hay logarit của nồng độ cấu tử X trong q  trình chuẩn theo thể tích của thuốc thử thêm vào bằng đồ thị, gọi là đường cong  chuẩn độ. Đường cong chuẩn độ được biểu diễn như sau: Hình : Đường cong chuẩn độ Các kỹ thuật chuẩn độ: + Kỹ thuật chuẩn độ trực tiếp: Là kỹ thuật chuẩn độ mà trong đó chất chuẩn  tác dụng trực tiếp với chất xác định khi thực hiện thao tác chuẩn độ C + X ⇄ sản phẩm Tại điểm tương đương: (CNV)X = (CNV)C + Kỹ thuật chuẩn độ ngược: khi chất chuẩn (C) khơng thể tác dụng trực tiếp  với chất xác định (X) thì ta dùng chất một chất (Y) tác dụng với (X) để  tạo ra   sản phẩm (E) và cho (C) tác dụng với (E) X + Y ⇄ E E + C ⇄ sản phẩm Tại điểm tương đương: (CNV)X = (CNV)Y ­ (CNV)C + Kỹ  thuật chuẩn độ  thế: khi chất chuẩn (C) không thể  tác dụng trực tiếp   với chất xác định (X) và không tác dụng với sản phẩm (E) của (X) và (Y) nhưng  lại tác dụng trực tiếp được với (Y) X + Y ⇄ E C + Y ⇄ sản phẩm Tại điểm tương đương: (CNV)X = (CNV)C Các phương pháp chuẩn độ: TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM ­ KHOA CƠNG NGHỆ  HĨA  HỌC + Phương pháp chuẩn độ acid – base: Một thể tích chính xác chất xác định là  các acid hoặc base  được chuẩn  độ  trực tiếp hoặc gián tiếp bằng dung dịch  chuẩn là base hay acid với chỉ thị màu acid ­ base. Điểm cuối chuẩn độ được xác   định khi có sự  chuyển màu của chất chỉ thị. Dựa vào thể tích điểm cuối và định   luật đương lượng để tính kết quả. Phản ứng tổng qt: H+ + OH­ ⇄ H2O + Phương pháp chuẩn độ  tạo phức (phương pháp chuẩn độ  Complexon):  Phương pháp chuẩn độ Complexon là phương pháp chuẩn độ tạo phức sử dụng   thuốc   thử   có   tên     Complexon   (Complexon     tên   chung   để       aicd   aminopolycarbonxylic      Ethylenediaminetetraacetic   acid     sử   dụng  rộng rãi nhất. Ký hiệu EDTA) (C) để  chuẩn độ  các ion kim loại (M), theo cân  bằng tạo thành phức MC. Phản ứng tổng quát: M + C ⇄ MC (phức tan) + Phương pháp chuẩn độ  tạo tủa: Phương pháp chuẩn độ  kết tủa dựa trên  phản ứng tạo kết tủa: X + R ⇄ RX + Phương pháp chuẩn độ oxy hóa khử: Phản ứng chuẩn độ dựa trên oxi hóa ­  khử, trong đó nếu chất X  ở dạng khử thì thuốc thử R ở dạng oxi hóa và ngược   lại. Phản ứng chuẩn độ có dạng tổng qt: NRXkh + nXROx ⇄  nRXOx + nXRkh  Dụng cụ: + Burret Hình : Burret + Bình định mức Hình : Bình định mức TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM ­ KHOA CƠNG NGHỆ  HĨA  HỌC + Pipet Hình : Pipet + Dụng cụ chuẩn độ đầy đủ Hình : Dụng cụ chuẩn độ 1.2. Acid – Base  1.2.1. Theo thuyết Bronsted    Acid là những tiểu phân (cation, anion, phân tữ  trung hòa) có khả  năng cho  proton CH3COOH + H2O ↔ CH3OO­ + H3O+    Base là những tiểu phân (cation, anion, phân tữ  trung hòa) có khả  năng nhận   proton NH3 + H2O ↔ NH4+ + OH­  Khi cho proton, acid tao thành base liên hợp của nó. Ngược lại, base tạo thành  acid liên hợp của nó 1.2.2. Theo Lewis TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM ­ KHOA CƠNG NGHỆ  HĨA  HỌC   Acid là chất có khả năng nhận cặp e­ tạo ra liên kết cộng hóa trị   Base là chất có khả năng cho cặp e­ tạo ra liên kết cộng hóa trị  1.2.3. Acid mạnh/yếu   Các acid mạnh có Ka lớn ( có thể  đạt tới vơ cực, gần như  điện li hồn tồn ):  HCl, HBr, HI, H2SO4, HNO3, HClO3,…    Các acid yếu có Ka  nhỏ  ( chỉ  điện li một phần ): H3PO4, H2CO3, CH3COOH,  C6H5COOH,…  1.2.4. Base mạnh/yếu   Base mạnh có Kb lớn: NaOH, Ba(OH)2, KOH, LiOH,…   Base yếu có Kb nhỏ: Fe(OH)2, Mg(OH)2, Cu(OH)2,…  1.2.5. Hằng số acid – base    Hằng số  acid­base ( Ka  – Kb  ). Dựa vào Ka, Kb, người ta có thể  đánh giá độ  mạnh của acid hay base. Ka càng lớn, độ  acid càng mạnh, base liên hợp với nó  càng yếu và ngược lại. Khi Ka và Kb nhỏ, có thể  biểu diễn các đại lượng này  theo logarit thập phân   pKa = ­logKa   pKb = ­logKb  1.3. pH   Với những giá trị [H+] hay [H3O+] q bé, để tiện cho việc biểu thị tính acid của  một dung dịch, người ta thay bằng giá trị âm thập phân logarit thập phân của giá   trị  [H+] hay [H3O+], đại lượng này còn gọi là chỉ  số  nồng độ  ion hydro, kí hiệu   pH   pH = ­log[H+]   pOH = ­log[OH­]   Khi giảm [H+], giá trị của pH tăng lên, khi tăng [OH­] giá trị pOH giảm xuống   Trong mơi trường trung hòa pH = pOH = 7   Trong mơi trường acid pH   [A­] = Cb + [H+] + [OH­]   Phương trình bảo tồn khối lượng: [HA] = [A­] = Ca + Cb   => [HA] = Ca + Cb ­ [A­] => [HA] = Ca + Cb ­ Cb ­ [H+] + [OH­]   => [HA] = Ca ­ [H+] + [OH­] =>   =>    Nếu dung dịch có tính acid, [H+] >> [OH­], có thể bỏ qua [OH­]   (*) =>    Nếu dung dịch có tính base, [OH­] >> [H+], có thể bỏ qua [H+]   (*) =>    Nếu Ca, Cb khá lớn so với [H+] và [OH­], ta có:   (*) =>  =>  2.9. Đệm năng của dung dịch đệm  Đệm năng của một dung dịch đệm pH là khả năng chống lại sự thay đổi pH của  dung dịch khi thêm vào dung dịch đó một ít acid hay base mạnh. Hay nói cách  khác, đệm năng của một dung dịch đệm pH biểu diễn số  mol của một base  mạnh hay aicd mạnh cần thêm vào 1l dung dịch đó để pH tăng hay giảm 1 đơn vị  pH. Nếu gọi ∆pH là độ biến thiên của pH do thêm một đại lượng ∆Ca của acid   mạnh hay ∆Cb của base mạnh, đệm năng thường được kí hiệu  π  và được tính  theo cơng thức sau: Với ∆Ca, ∆Cb và ∆pH khá nhỏ, ta có 2.10. Chuẩn độ acid mạnh ­ base mạnh Chuẩn độ Base mạnh bằng acid mạnh Acid mạnh bằng base mạnh TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM ­ KHOA CƠNG NGHỆ  HĨA  HỌC Chất cần chuẩn XOH: C0 (M), V0  Chất cần chuẩn HY: C0 (M), V (ml) (ml) Chất chuẩn HY: C (M), V (ml) Chất chuẩn XOH: C (M), V (m + Phương trình chuẩn độ H  + OH­  H2O TP tại điểm tương đương H2O pH tương đương Cân bằng H2O ↔ H+ + OH­ F Sai số Bài toán Bảng : So sánh chuẩn độ acid mạnh bằng base mạnh và ngược lại 2.10.1. Chuẩn độ acid mạnh bằng base mạnh  Tổng quát: Chuẩn độ HA (C0, V0) bằng BOH (C, V)  Lượng base thêm vào = lượng acid phản ứng   (F là tỉ số mol)  Với mỗi giá trị V có một giá trị của F tương ứng + F = 0: chưa thêm BOH + F = 1: HA hết, điểm tương đương + F  1: Sau điểm tương đương  Tại điểm tương đương: [H+] = [OH­] Nhân ai vế với     Ta có phương trình chuẩn độ: Biện luận: + Khi F = 0, trong dung dịch chỉ có acid mạnh (chưa thêm BOH) pH = ­lgC0 + Khi F  1: Trước điểm tương đương + F 

Ngày đăng: 07/01/2020, 14:47

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w