Hóa phân tích là bộ môn của ngành hóa học nghiên cứu về các phương pháp xác định thành phần cấu tạo và hàm lượng các thành phần của những mẫu khảo sát. Hóa phân tích thường được chia thành Hóa phân tích định tính và Hóa phân tích định lượng nhưng cũng hay được chia thành Hóa phân tích vô cơ và Hóa phân tích hữu cơ
Chương I: Phản ứng acid – base pH dung dịch 1, Định nghĩa: • Axit chất có khả cho H+, bazo chất có khả nhận proton • Cặp axit/bazo liên hợp: Axit có khả phân ly H+ bazo liên hợp ngược lại bazo VD: NH3 + H2 O NH4+ + OH− ; bazo NH3 nhận H+ H2O để sinh axit liên hợp NH4+ Cặp NH4+/NH3 cặp axit-bazo liên hợp Tương tự: HCOOH + H2 O HCOO− + H3 O+ ; HCOOH axit cho H+ để sinh HCOO- bazo liên hợp Cặp HCOOH/HCOO- cặp axit bazo liên hợp Phương trình viết gọn lại sau: HCOOH HCOO− + H + • Chất lưỡng tính: vừa có khả nhận vừa có khả cho H+: HCO3-, HS-,… 2, Hằng số axit-bazo (Ka, Kb): • Hằng số axit Ka: HA + H2O A + H3O − + [ A− ][H3O + ] Ka = [HA] pKa = -logKa, Ka lớn, tính axit mạnh • Hằng số bazo Kb: A − + H2 O HA + OH− Kb = [HA][OH − ] [ A− ] pKb = -logKb, Kb lớn tính bazo mạnh • Hằng số phân ly H2O: H2 O H+ + OH− Kw = [H + ][OH − ] = 10−14 Với cặp axit bazo liên hợp HA/A- Kw = Ka.Kb = 10-14 3, Tính pH dung dịch axit mạnh bazo mạnh: • Xét axit HCl: Ca (M) dung dịch H2O: Trong dung dịch có cân sau: HCl → H + + Cl − (a) Ca Ca H2O - H + + OH − Kw = 10−14 (b) Nếu Ca > 10-6 M, ta bỏ qua lượng H+ H2O phân ly hay bỏ qua cân (b) [H + ] = Ca pH = − log[H + ] = − log Ca - Nếu 10-8 M < Ca < 10-6 M xét cân (a+b) [H + ] = [H + ]a + [H + ]b [H + ] = Ca + - Kw [H + ] ; Giải pt bậc với ẩn [H+] suy pH Ca < 10-8 M bỏ qua lượng H+ từ HCl, pH dung dịch định phân ly H2O H2O H + + OH − Kw = 10−14 Kw = [H + ][OH − ] = [H + ]2 [H + ] = Kw = 10−7 pH = • Tương tự tính cho dung dịch bazo mạnh 4, Tính pH cho hỗn hợp dung dịch axit mạnh aixt yếu (bazo mạnh bazo yếu) HCl : Ca ( M ) CH3COOH : Cx ( M ) • Xét dung dịch hỗn hợp: - Cx = dung dịch dung dịch axit mạnh tính tương tự phần - Ca = 0, dung dịch axit yếu tính theo cân phân lý axit CH3COOH: CH3COOH Ban dau CH3COOO + H − Cx Phan ung x Can bang [] Cx − x Ta co : Ka = [CH3COO − ][H + ] [CH3COOH ] 0 x x x x + Ka = [CH3COO − ][H + ] [CH3COOH ] = 10−4,76 x2 = = 10−4,76 Cx − x Biết Cx ta xác định [H+] = x từ tính đc pH = -log[H+] - Ca > 0, Cx > hỗn hợp axit yếu mạnh: HCl → H + + Cl − Ca → Ca CH3COOH Ban dau : CH3COO + H Cx Phan ung : x [] Cx − x − + [CH3COO − ][H + ] Ka = = 10−4,76 [CH3COOH ] Ca x x x Ca + x [CH3COO − ][H + ] x(Ca + x ) Co : K a = = = 10−4,76 [CH3COOH ] Cx − x Biết Ca,Cx giải phương trình xác định x, suy [H+] = Ca + x (M) từ tính pH dung dịch • Tương tự dung dịch hỗn hợp bazo yếu + bazo mạnh tính pH tương tự 5, Tính pH dung dịch đệm: • Đ/n: Là dung dịch có pH khơng thay đổi thêm lượng nhỏ axit mạnh bazo mạnh pha lỗng dung dịch dùng để trì ổn định pH dung dịch VD: dung dịch đệm: axit yếu bazo liên hợp nó: CH3COOH/CH3COO(CH3COONa) Bazo yếu axit liên hợp: NH3/NH4+(NH4Cl) CH3COOH : Ca ( M ) • Xét dung dịch đệm: CH3COONa : Cb ( M ) [CH3COO − ][H + ] Ka = − log Ka = − log [CH COOH ] [CH3COOH ] − [CH3COO ] pKa = pH − log (1) [CH COOH ] [CH3COO − ][H + ] Vì dung dịch đệm có pH khơng đổi nên chấp nhận CH3COOH CH3COO- điện ly [CH3COOH ] Ca không đáng kể nghĩa là: − [CH3COO ] Cb Từ (1) ta có cơng thức tính pH dung dịch đệm: Cb Ca pHđệm = pKa + log ... cặp axit bazo liên hợp HA/A- Kw = Ka.Kb = 1 0-1 4 3, Tính pH dung dịch axit mạnh bazo mạnh: • Xét axit HCl: Ca (M) dung dịch H2O: Trong dung dịch có cân sau: HCl → H + + Cl − (a) Ca Ca H2O - H... dịch axit mạnh aixt yếu (bazo mạnh bazo yếu) HCl : Ca ( M ) CH3COOH : Cx ( M ) • Xét dung dịch hỗn hợp: - Cx = dung dịch dung dịch axit mạnh tính tương tự phần - Ca = 0, dung dịch axit. .. > 1 0-6 M, ta bỏ qua lượng H+ H2O phân ly hay bỏ qua cân (b) [H + ] = Ca pH = − log[H + ] = − log Ca - Nếu 1 0-8 M < Ca < 1 0-6 M xét cân (a+b) [H + ] = [H + ]a + [H + ]b [H + ] = Ca + - Kw