Đề cương Thực tập hóa phân tích

Nguồn: CLB 303* - K60 SP Hóa học BÀI 1: CHUẨN ĐỘ ĐƠN AXIT- ĐƠN BAZƠ 1.1 Pha chế dd chuẩn axit oxalic từ chất gốc Cân pha dd chuẩn H2C2O4 có M=126,066 Người ta cân lượng xác định chất gốc cân phân tích có độ xác 0,0001 0,00001 g, hoà tan định lượng lượng cân bình định mức có dung tích thích hợp pha loãng nước tới vạch 1.2.Xác định nồng độ đơn axit, đơn bazo 1.2.1 Thiết lập nồng độ dd NaOH Pp dựa pứ trung hòa H2C2O4 + 2NaOH → Na2C2O4 + 2H2O Axit oxalic có pK1=1,25; pK2=4,27 Do bước nhảy thứ ngắn, nên cần chuẩn độ đến muối trung hòa Tại điểm tương đương thứ hai pH~9 nên làm đổi màu phenophtalein, phép chuẩn độ kết thúc màu hồng bền xuất 30s =CNaOH 1.2.2.Xác định nòng độ HCl Dựa vào pứ trung hòa HCl + NaOH → NaCl + H2O Tại điểm tương đương, dd NaCl chất trung tính có pH=7, đường cong chuẩn độ có bước nhảy pH lớn(4-10) nên dùng thị phenolphtalein metyl da cam, metyl đỏ =CHCl 1.2.3.Xác định nồng độ dd CH3COOH Dựa pứ trung hòa CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O Tại điểm tương đương có muối CH3COONa pH~9 nên sd thị phenolphtalein =CHAc 1.2.4.Xác định nồng độ dd NH3 Dựa pứ trung hòa NH3 + HCl → NH4Cl + H2O Tại điểm tương đương muối NH4Cl có pH~5 nên sd thị metyl đỏ =CNH3 1.2.5.Xác định hàm lượng muối amoni theo pp focmalin Muối amoni tác dụng HCHO nước tạo hexametylen tetramin giải phóng lượng axit tương ứng Chuẩn độ lượng axit dd NaOH để xđ hàm lượng amoni 4NH4+ + 6CH2O → (CH2)6N4 + 4H+ + 6H2O = XNH4+(%) BÀI 2: CHUẨN ĐỘ ĐA AXIT Nguồn: CLB 303* - K60 SP Hóa học 2.1.Pha chế dd chuẩn Dùng lượng chất chất rắn hay thể tích chất lỏng tinh khiết hố học cân, đo xác đựng ống fixanal để pha dung dịch có độ chuẩn xác định 2.1.2.Thiết lập nồng độ HCl theo natri tetraborat Trong dd loãng, ion tetraborat bị thủy phân tạo thành axit boric cho mt kiềm (B4O7)2- + 7H2O → 4H3BO3 + 2OHAxit boric đa axit yếu, pK1=9,24 ; pK2=12,74 ; pK3 = 13,8 Do K1 >> K2 , K3 xem đơn axit yếu có pKa= pK1 Khi chuẩn độ dung dịch natri tetraborat dung dịch HCl, điểm tương đương, hình thành axit boric, tính pH điểm tương đương axít yếu: pHtđ = 1/2 pK1 - 1/2 lg Ca = 4,62 + 0,5 = 5,12 Đối với pH dùng metyl đỏ để làm chất thị =CHCl 2.2.XÁc định nồng độ đa axit muối 2.2.1.Xác định H3PO4 dd chuẩn NaOH Cơ sở phương pháp dựa vào phản ứng trung hoà H3PO4 theo hai nấc: Nấc : H3PO4 + NaOH → NaH2PO4 + H2O H3PO4 có pK1 = 2,12 ; pK2 = 7,21, pK3 = 12,36 Tại điểm tương đương pH = 1/2pK + 1/2pK2 = 4,665, dùng metyl da cam có pT = metyl đỏ có pT = làm chất thị Nấc : NaH2PO4 + NaOH → Na2HPO4 + H2O Tại điểm tương đương 2, pH = 1/2pK + 1/2pK3 = 9,785, dùng phenolphtalein có pT=9 làm chất thị phù hợp =CH3PO4 2.2.2 Xác định nồng độ HCl H3PO4 hỗn hợp Dùng dung dịch NaOH để chuẩn độ HCl H 3PO4 với thị metyl da cam phenolphtalein Khi metyl da cam đổi màu (pT=4), tất HCl chuẩn độ nấc axit H3PO4 Khi phenolphtalein đổi màu (pT=9), nấc thứ hai H 3PO4 chuẩn độ, số mol NaOH dùng cho nấc số mol H 3PO4 Số mol NaOH chênh lệch hai lần chuẩn độ số mol HCl =CH3PO4 Nguồn: CLB 303* - K60 SP Hóa học =CHCl 2.2.3 Xác định nồng độ KH2PO4 K2HPO4 hỗn hợp Có cách xác định hỗn hợp Cách 1: Chuẩn độ KOH đổi màu chất thị phenolphtalein để xác định KH2PO4, sau dùng HCl để chuẩn độ dung dịch vừa nhận tới chuyển màu metyldacam (lúc hai muối phản ứng) số milimol HCl tổng milimol hai loại Hiệu số milimol HCl KOH số milimol K2HPO4 KH2PO4 + KOH  K2HPO4 + H2O ct phenolphtalein K2HPO4 + HCl  KH2PO4 KCl ct metyl dacam Cách 2: Chuẩn độ HCl đổi màu chất thị metyl da cam để xác định K2HPO4, sau dùng KOH chuẩn độ dung dịch vừa nhận chuyển màu phenolphtalein để xác định tổng số Hiệu số milimol KOH HCl số milimol KH2PO4 K2HPO4 + HCl → KH2PO4 + KCl metyl dacam KH2PO4 + KOH  K2HPO4 + H2O phenolphtalein (công thức theo cách 1) =CKH2PO4 =CK2HPO4 BÀI 3: CHUẨN ĐỘ ĐA BAZƠ 3.1 Các đd chuẩn bazo Natri cacbonat khan có M=105,99, muối trung hồ axit cacbonic.Muối Na2CO3 tinh khiết, khan dùng làm chất gốc chuẩn bị cách nung Na2CO3 loại tinh khiết phân tích tới khối lượng khơng đổi 270oC tủ sấy 3.1.1.Thiết lập nồng độ dd HCL theo Na2CO3 Phản ứng HCl Na2CO3 0,1M có hai nấc sau: Na2CO3 + HCl → NaHCO3 + H2O NaHCO3 + HCl  H2CO3 + NaCl Axit cacbonic có K1 = 4,3.10-7; K2 = 5,61.10-11 hay Pk1 pK2 tương ứng 6,35 10,32 Tại điểm tương đương thứ ta có: pH=(pK1+pK2)/2=8,21  dùng thị phenolphtalein Tại điểm tương đương thứ hai, hình thành H2CO3 đa axit yếu, nhiên K1>>K2 nên xem đơn axit yếu, Ca= 0,1M (bỏ qua pha lỗng), pH tính sau: pH2=0,5pK1 - 0,5logCa=3,685  dùng thị metyl dacam 3.2 Xác định nồng độ đa bazo dd chuẩn axit mạnh 3.2.1.Xác định Na2CO3 NaHCO3 hỗn hợp Có cách Nguồn: CLB 303* - K60 SP Hóa học Cách 1: Chuẩn độ hỗn hợp HCl với chất thị phenolphtalein Khi nấc Na2CO3 bị trung hồ thành NaHCO3 sau tiếp tục chuẩn độ tổng NaHCO3 dung dịch chuẩn HCl với chất thị metyl da cam Kết hợp giai đoạn chuẩn độ tính hàm lượng Na2CO3 NaHCO3 Cách 2: Chuẩn độ hỗn hợp HCl có thị metyl da cam Sau thêm lượng dư xác dd kiềm vào mẫu khác có dung dịch hỗn hợp muối để chuyển chúng thành muối cacbonat thêm tiếp lượng dư BaCl2 để tạo kết tủa BaCO Không cần lọc kết tủa, chuẩn độ lượng kiềm dư có chất thị phenolphtalein: HCO3- + OH- → (CO3)2- + H2O Ba2+ + (CO3)2- → BaCO3 Cách cho kết tốt hỗn hợp cần phân tích chứa NaHCO3 Na2CO3 Cơng thức tính theo cách =CNaHCO3 =CNa2CO3 3.2.2 Xác định hàm lượng Na2CO3 NaOH công nghiệp Phản ứng Na2CO3 với HCl có nấc Tại điểm tương đương thứ nhất, dung dịch có pH khoảng 8,21 (xem mục 3.1.1 3) nên dùng chất thị phenolphtalein Mặt khác chuẩn độ bazo mạnh axit mạnh, đường cong chuẩn độ có bước nhảy pH 4-10, kết thúc với chất thị phenolphtalein, toàn NaOH phản ứng hết với HCl, phản ứng sau: NaOH + HCl → NaCl + H2O Na2CO3 + HCl → NaHCO3 + H2O Như số milimol HCl số milimol tổng NaOH Na 2CO3 phenolphtalein màu hồng Chuẩn độ tiếp HCl tới tương đương phản ứng: NaHCO3 + HCl → NaCl + H2CO3 Tại điểm tương đương 2, dung dịch H2CO3 có pH ~ 4, làm đổi màu metyl da cam từ vàng sang đỏ, số milimol HCl phản ứng số milimol Na 2CO3 Hiệu số số milimol HCl tổng số số milimol HCl phản ứng sau số milimol NaOH =CNaOH =CNa2CO3 =%Na2CO3 3.2.3.Xác định đọ cứng tạm thời nước máy Độ cứng tạm thời nước có mặt hiđro cacbonat Ca, Mg đơi Fe Độ cứng loại bỏ cách đun sơi nước Khi muối hiđro cacbonat bị phân huỷ thành muối cacbonat, oxicacbonat hiđroxit không tan nước Ca(HCO3)2 → CaCO3 + H2O + CO2 Mg(HCO3)2 → MgCO3 + H2O + CO2 Nguồn: CLB 303* - K60 SP Hóa học 2Mg(HCO3)2→MgCO3 + H2O + 3CO2 Fe(HCO3)2 → Fe(OH)2 + CO2 Khi chuẩn độ mẫu nước dung dịch chuẩn HCl có mặt chất thị metyl dacam, xảy phản ứng sau: Ca(HCO3)2 + H+ → Ca2+ + 2H2O + CO2 =CHCO3Câu hỏi: 1.Có thể chuẩn độ H3PO4 nấc thứ đc ko? Trả lời: ko chuẩn dộ đc nấc thứ ko có bước nhảy, (HPO4)2- axit yếu 2.Giải thích nguyên tắc chuẩn đọ HCl H3PO4 hh? Trả lời: dựa vào chênh lệch số phân li nấc thứ thứ H3PO4 Khi sử dụng thi metyl dacam (pT=4), ta chuẩn độ hết đc HCl nấc H3PO4(pK1=2.12) Sau sử dụng thị phenolphtalein(pT=9) để chuẩn nốt nấc H3PO4 (pK2=7,21) 3.Mục 2.2.3 4.Tại chuẩn độ HCl theo Na2CO3 gần điểm tương đương phải dun sôi đuổi H2CO3, để nguội chuẩn độ tiếp? Trả lời: H2CO3 dễ phân hủy tác dụng nhiệt độ cịn Na2CO3 ko, nên đun sơi dễ dàng đuổi H2CO3 khỏi dd, tránh làm sai lệch kết phép chuẩn độ 5.Nguyên tắc xác định độ axit độ kiềm? Có loại dộ axit độ kiềm nào? Ý nghĩa độ axit độ kiềm? Trả lời: -Nguyên tắc xác định độ axit độ kiềm: dựa vào pứ trung hòa H+ + OH- → H2O -Phân loại độ axit độ kiềm: mạnh, trung bình trung tính -Ý nghĩa: cho biết pH, số quan trọng hóa học PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ COMPLEXON TUẦN 5: CHUẨN ĐỘ TRỰC TIẾP Xác định nồng độ ion kim loại a, Xác định nồng độ Zn2+ Mg2+ * Nguyên tắc: sở phương pháp phản ứng tạo phức bền Zn 2+, Mg2+ với EDTA pH=10 Zn2+ + H2Y2- = ZnY2- + 2H+ Khi thêm thị ETOO tạo phức màu đỏ nho ETOO với Zn Mg sau Nguồn: CLB 303* - K60 SP Hóa học thêm EDTA xảy phản ứng ZnInd + H2Y2- = ZnY2- + H2Ind (đỏ nho) (xanh) Dung dịch đạt điểm tương đơng chuyển từ ĐỎ NHO sang XANH Công thức: CZn(Mg) = CEDTA V0/ V Vo; thể tích EDTA chuẩn độ V: thể tích Zn Mg( 10ml) 2+ b Xác định Pb * Nguyên tắc: Pb tạo phức với EDTA mơi trường trung tính kiềm Pb2+ + H2Y2- = PbY2- + 2H+ Tuy nhiên Pb dễ thủy phân môi trường này, nên tiến hành cần cho thêm tartrat (KNaC4H4O6) trietanolamin để tạo phức phụ bền sau cho pH 10 làm môi trường Dùng thị ETOO, dung dịch chuyển từ ĐỎ sang XANH * Công thức: CPb = CEDTA V0/ V Vo; thể tích EDTA chuẩn độ V: thể tích Pb Xác định nồng độ kim loại xử dụng thị murexit a, Xác định nồng độ Ni2+ * Nguyên tắc: Dựa phản ứng tạo phức bền Ni 2+ với EDTA với pH= với thị murexit ( 1% NaCl) Ni2+ + H2Y2- = NiY2- + 2H+ NiH4Ind+ + H2Y2- = NiY2- + H4Ind(vàng nhạt) (tím) Dung dịch đạt điểm tương đương chuyển từ VÀNG NHẠT sang TÍM tiến hành phải điều chỉnh dung dich đến maù vàng vài giọt NH3 ( đến pH=8) * Công thức: CNi = CEDTA V0/ V Vo; thể tích EDTA chuẩn độ V: thể tích Ni b, Xác định nồng độ Ca2+ * Nguyên tắc: Phương pháp dựa phản ứng tạo phức bền Ca 2+ với EDTA pH  13, sử dụng thị murexit Ca2+ + H2Y2- = CaY2- + 2H+ CaH3Ind + H2Y2- = CaY2- + H3Ind(đỏ) (tím) Dung dịch đạt điểm tương đương chuyển từ HỒNG ĐỎ sang TÍM tiến hành ngta cho thêm KOH để tạo mtrg kiềm * Công thức: CCa = CEDTA V0/ V Vo; thể tích EDTA chuẩn độ V: thể tích Ca 3+ Xác định nồng độ Fe với thị sunfosalixylic * Nguyên tắc: Fe3+ tạo phức bền với EDTA mơi trường pH~ xác định đc dùng sunfosalixylic Fe3+ + H2Y2- = FeY- + 2H+ Nguồn: CLB 303* - K60 SP Hóa học + 2- - FeSSal + H2Y = FeY + H2SSal đỏ tím vàng khơng màu Khi tiến hành thấy dd chưa có màu đỏ tím thêm từ từ dung dịch NaCH 3COO 5% r lắc * Cơng thức: CFe = CEDTA V0/ V Vo; thể tích EDTA chuẩn độ V: thể tích Fe 3+ LƯU Ý: CHUẨN ĐỘ Fe CÓ THỂ THAY THẾ CHỈ THỊ BẰNG TIRON Fe3+ + H4Ind = FeInd + 4H+ Xác định Cu2+ với chất thị PAN, pH=5 * Nguyên tắc: Ion Cu(II) phản ứng với EDTA pH=5 chậm, chất thị PAN tạo phức tốt vs Cu2+ thị dạng tự tan nước nhiệt độ thường tan tốt đun nóng, phải đun sơi dung dịch để pư xảy hồn tồn đun sơi dung dịch Cu2+ + H2Y2- = CuY2- + 2H+ CuInd + H2Y2- = CuY2+ HInd ( tím đậm) (xanh đậm) (vàng tươi) Khi tiến hành cần thêm dd axetat đệm pH=5 khoảng 2g urotropin dd PAN đun nóng r chuẩn độ dung dịch chuyển từ TÍM ĐẬM sang VÀNG LỤC TUẦN 6: CÁC KĨ THUẬT CHUẨN ĐỘ COMPLEXON (TIẾP) Chuẩn độ phân đoạn, xác định Bi2+ Pb2+ * Nguyên tắc: ion tạo phức màu với xilenol da cam pH tương ứng Vì vậy, xác định Bi2+ pH= 1-3 điều chỉnh pH xác định Pb 2+ pH= 5-6 Bi3+ + H2Y2- = BiY- + 2H+ Pb2+ + H2Y2- = PbY2- + 2H+ Khi tiến hành cần chuẩn độ dd Bi trước, chỉnh pH 2-3 NH3, thêm thị xilenol da cam đc dung dịch có màu ĐỎ, chuẩn độ đến có màu VÀNG ta đc V1 Thêm 1g Urotropin vào lắc đều, dung dịch trở lại màu ĐỎ, chuẩn tiếp đến dd lại có màu VÀNG, ta đc V2 * Cơng thức: CBi = CEDTA V1/ V Vo; thể tích EDTA chuẩn độ CPb = CEDTA V2/ V V1,V2: thể tích EDTA 2+ Chuẩn độ ngược, xác định nồng độ Pb Zn2+ * Nguyên tắc: Cho Pb2+ tác dụng với lượng dư xác EDTA (~25ml) biết nồng độ pH=10, sau chuẩn độ lượng EDTA dư Zn 2+ biết nồng độ với thị ETOO Pb2+ + H2Y2- = PbY2- + 2H+ H2Y2-(dư) + Zn2+ = ZnY2- + 2H+ Zn2+ + H2Ind = ZnInd + 2H+ (xanh) (đỏ nho) Nguồn: CLB 303* - K60 SP Hóa học Khi tiến hành cho thêm dd đệm pH 10 để tạo môi trường dung dịch đến điểm tương đương chuyển từ XANH sang ĐỎ NHO * Công thức: CPb = (CEDTA .V1 - CZn V2)/ V V1: V EDTA thêm dư xác V2: V Zn dùng để chuẩn độ V: V Pb2+ Chuẩn độ thay a, Xác định nồng độ Pb2+ * Nguyên tắc: Phức PbY2- bền phức MgY2- ( logarit số bền 18> 8,7) nên môi trường đệm amoniac, Pb 2+ đẩy Mg 2+ khỏi MgY 2- cách định lượng Chuẩn độ lượng Mg 2+ bị đẩy xác định đc nồng độ Pb 2+ Pb2+ + MgY2- = PbY2- + Mg2+ Mg2+ + H2Ind = MgInd + 2H+ MgInd + H2Y2- = MgY2+ HInd (đỏ nho) (xanh) - Tiến hành chuẩn độ tương tự chuẩn độ Mg 2+ EDTA đến đạt điểm tương đương, ta thu đc dd complexonat magie -Lấy xác V ml dd Pb 2+ cần chuẩn độ cho vào dd complexonat vừa điều chế, lắc kĩ, dd sau lắc có màu ĐỎ NHO - Chuẩn độ lượng Mg 2+ giải phóng dd EDTA Dung dịch đạt điểm tương đương chuyển từ ĐỎ NHO sang XANH * Công thức: CPb = CEDTA VEDTA/ V V: thể tích Pb 2+ lấy để chuẩn độ 2+ 2+ b, Xác định nồng độ Ba có mặt Mg MgY2* Nguyên tắc: Các ion kim loại Ba2+ Mg2+ tạo phức với complexon III, nhiên Ba2+ có khả tạo phức màu với thị ETOO Mg 2+ Khi chuẩn độ hh pH 10, sát điểm tương đương, Mg 2+ tạo phức bền với thị nên phức MgInd lại sau trc pư với EDTA để tạo thành thị tự tạo thay đổi màu rõ rệt Khi xa tương đương: Ba2+ + H2Y2- = BaY2- + 2H+ Mg2+ + H2Y2- = MgY2- + 2H+ Tại điểm tương đương: MgInd + H2Y2- = MgY2+ HInd (đỏ nho) (xanh) Trường hợp không thêm Mg2+ mà thêm phức MgY2- diễn tương tự dung dịch điểm tương đương chuyển từ ĐỎ NHO sang XANH * Công thức: CBa = (CEDTA .VEDTA - CMg VMg)/ 10 VMg : lượng xác dd Mg 2+ thêm vào ( 5ml) Xác định Ni2+ thị CuY- PAN *Nguyên tắc: Vì phức Cu2+ với thị PAN bền nhiều so với phức chất thị với kim loại khác nên thường đc dùng làm chất thị Ni2+ + CuY2- + PAN = NiY2- + (Cu2+ - PAN) - Tiến hành chuẩn độ Cu2+ thị PAN điểm tương đương ( dd màu xanh Nguồn: CLB 303* - K60 SP Hóa học tím) - Thêm 10ml dd Ni2+, đun sơi dung dịch chuẩn độ đến điểm tương đương, dung dịch chuyển từ XANH TÍM sang VÀNG LỤC * Cơng thức: CNi(II) = CEDTA V1/ 10 V1: V EDTA dùng để chuẩn độ Xác định độ cứng toàn phần nước máy * Nguyên tắc: chuẩn độ tổng Ca2+ Mg2+ dd EDTA pH=10, thị ETOO tính độ cứng nước, qui số mg CaCO3 lít nước Chú ý: - Thực chất phép chuẩn độ thay Ca 2+ có MgY2-, hàm lượng Mg2+ q thấp cần thêm lượng xác Mg2+ vào mẫu - Nếu dd có lượng lớn CO 32- cản trở việc phát điểm tương đương, cần loại trừ cách axit hóa với HCl, đun sơi trung hịa HCl dư NH3 - Dung dịch đến điểm tương đương chuyển từ XANH sang ĐỎ NHO * Công thức: ĐC = (CEDTA .VEDTA MCaCO3.1000)/ 100 (mg/l) TRẢ LỜI CÂU HỎI BỔ SUNG Tại phải pha dd EDTA từ muối EDTA? Vì muối EDTA ( Na2H2Y.2H2O có M=372,24) dùng để pha dd chuẩn loại tinh khiết phân tích, có độ ẩm 0,3-0,5% Trước pha phải sấy muối 80 độ C vịng 1h sau để muối bát k có nắp đặt bình hút ẩm khoảng ngày đêm để loại ẩm bám bề mặt tinh thể Sau pha phải xđ lại nồng độ dd EDTA dd chuẩn MgSO4 ZnSO4 Khi ta có đc dd EDTA nồng độ xác định Mặt khác, axit EDTA H4Y tan nước nên dùng ax để pha dd chuẩn EDTA 2.Trình bày nguyên tắc phát điểm tương đương chuẩn độ tạo phức sử dụng chất thị màu kim loại? Khi đạt đến bước nhảy trình chuẩn độ (điểm tương đương) chất thị đổi màu khiến ta nhận biết mắt thường 3.Ảnh hưởng pH đến độ bền complexonat kim loại? pH có ảnh hưởng lớn đến tạo phức complexonat kim loại,  '   Y  ' số bền điều kiện phức  số bền phức  Vì với giá trị pH khác độ bền phức tạo thành khác Để chuẩn độ cation tạo phức bền ngta phải chuẩn độ môi trg kiềm, cịn với cation tạo phức bền chuẩn độ thành cơng mơi trường axit vừa phải Ảnh hưởng pH đến qui trình chuẩn độ complexon Trong thí nghiệm 4.2.1 phải thêm 5ml dd đệm amoniac ( thí nghiệm chuẩn độ Zn Mg dd EDTA) để tạo mơi trường đến pH= 10 tạo phức bền Zn 2+ Mg2+ với Nguồn: CLB 303* - K60 SP Hóa học EDTA, q trình chuẩn độ thành cơng Trình bày ngun tắc kĩ thuật chuẩn độ phân đoạn, chuẩn độ ngược, chuẩn độ thay chuẩn độ gián tiếp? Giải thích chuẩn độ Bi3+ Pb2+ dung dịch? Vì phản ứng tạo phức Bi3+ với EDTA thực pH= 1-3 Pb 2+ phản ứng với EDTA pH= 5-6, đồng thời ion tạo phức màu với thị xilenol da cam pH tương ứng Vì xác định Bi 3+ pH= 1-3 điều chỉnh pH đến 5-6 tiếp tục chuẩn độ xđ Pb2+ Giải thích chế chuyển màu thí nghiệm xác định nồng độ Pb 2+ phương pháp chuẩn độ thay thế? Ban đầu tạo phức Mg2+ với EDTA, phức complexonat MgY2- lúc có màu XANH phức PbY2- bền phức Mgy 2- môi trường đệm amoniac, nên cho Pb 2+ vào dd phức Mg trên, Pb đẩy Mg khỏi phức Pb2+ + MgY2- = PbY2- + Mg2+ Mg2+ + H2Ind = MgInd + 2H+ (đỏ nho) Dung dịch lúc lại chuyển sang màu ĐỎ NHO Tiếp tục chuẩn độ dd EDTA, dd đạt điểm tương đương lại chuyển màu XANH MgInd + H2Y2- = MgY2+ HInd (đỏ nho) (xanh) Trong trường hợp ion kim loại tạo phức màu với chất thị( gây nên chuyển màu k rõ ràng) chuẩn độ trực tiếp ion kim loại phương pháp complexon k? chuẩn độ trực tiếp chuyển màu khơng rõ ràng dẫn đến nhận biết điểm tương đương, việc chuẩn độ không thành công 10 Nếu phải xác định đồng thời ion Hg 2+, Zn2+ Mg2+ dd em phải làm nào? xây dựng tóm tắt qui trình xác định thiết lập cơng thức tính nồng độ ion TUẦN 7: XÁC ĐỊNH Fe2O3, Al2O3, CaO, MgO TRONG XI MĂNG Phân hủy mẫu ( xi măng ) Lấy a(g) chất mẫu vào cốc chịu nhiệt 250ml, tẩm ướt lấy đũa chọc tan hết cục, thêm 1(g) tinh thể NH4Cl Đậy cốc nắp kính đồng hồ thêm từ từ 10ml HCl đặc qua mỏ cốc, lắc đun bếp cách thủy… dung dịch A Thêm HCl để tạo môi trường axit tránh thủy phân kim loại, Thêm NH4Cl chất điện ly mạnh cho vào hạt keo tránh kết tụ, tăng lực đẩy ion 2.Nguyên tắc xác định kim loại Fe,Ca,Mg,Al xi măng * Nguyên tắc: Chuẩn độ Fe3+ dung dịch A dung dịch chuẩn EDTA môi trường pH=1,5-1,8 (môi trường ax tránh Fe3+ thủy phân) với thị acid sunfosalixylic Kết thúc chuẩn độ dung dịch định phân chuyển từ tím đỏ sang màu vàng nhạt Nguồn: CLB 303* - K60 SP Hóa học Fe + H2Ssal → (FeSSal) + H2Y → FeY +H2SSal Đỏ tím vàng khơng màu * Cơng thức tính: CFe3+ = CEDTA VEDTA /V Với V thể tích dd A lấy chuẩn độ( thường 10ml) - Chuẩn độ ngược để xác định tổng hàm lượng Al(III) Fe(III) dung dịch A cách cho lượng dư xác EDTA, điều chỉnh pH=5 dd CH3COOH 10%, đun sôi dung dịch sau chuẩn độ lương EDTA dư Zn 2+ với thị CuY-PAN Kết thúc chuẩn độ màu dung dịch chuyển từ màu vàng sang màu xanh tím Fe3+ + H2Y- → FeY- +2H+ Al3+ + H2Y- → AlY- +2H+ Zn2+ + CuY- +(PAN) → ZnY2- + (Cu2+ - PAN) * Công thức: CFe3+ + CAl3+ = (CEDTA VEDTA- CZn2+VZn2+)/V V thể tích dd A lấy chuẩn độ - Canxi magie tách khỏi sắt, nhôm amonihydroxit( NH4OH môi trường base kết tủa hết Fe Al) Chuẩn độ canxi dung dịch chuẩn EDTA PH>12( PH EDTA không tạo phức với Mg) với thị fluorexon( thị murexit) màu xanh huỳnh quang chuyển từ màu đỏ hồng sang màu tím dùng murexit Ca2+ + H2Y- → CaY2CCa2+ = CEDTA.VEDTA/10 - Chuẩn độ xác định tổng lượng canxi magie mẫu dung dịch chuẩn EDTA với thị ET-OO PH=10.Từ xác định lương magie Ca2+ + H2Y- → CaY2- +2H+ Mg2+ + H2Y2- → MgY2- + 2H+ * Công thức: CCa2+ +CMg2+ = CEDTA.VEDTA/10 Trả lời phần câu hỏi Câu Nêu vắn tắt nguyên tắc xác định hàm lượng Al 2O3, MgO, Fe2O3,CaO xi măng Vẽ sơ đồ tóm tắt quy trình Ngun tắc cịn quy trình em xin giơ tay rút lui chả biết vẽ  Câu Trong quy trình phân hủy mẫu lại phải thêm NH4Cl Thêm NH4Cl chất điện ly mạnh cho vào hạt keo tránh kết tụ, tăng lực đẩy ion Câu 3.Khi rửa kết tủa nước cất, phải thử dung dịch AgNO để biết rửa hết ion Cl- Vì phản ứng kết tủa Ag+ Cl- xảy nhanh dễ dàng nhận biết xuất vẩn đục kết tủa AgCl Câu 4.Trong xác định hàm lượng Fe2O3, phải thêm giọt dung dung H 2O2 30%, đun nhẹ sau đun kỹ để loại bỏ hết H2O2 dư? 3+ + 2- - Nguồn: CLB 303* - K60 SP Hóa học Vì hợp chết Fe đa số có lẫn Fe 2+ Fe3+ nên cho H2O2 vào để oxh Fe2+ thành Fe3+ sau đuổi hết H2O2 để tránh ảnh hưởng đến phản ứng chuẩn độ.(Câu chém gió k đâu) Câu Tại phải chuẩn độ ngược Al? Câu Làm để tạo kết tủa keo tốt nhất? Câu Tại pH=12( chỉnh = KOH 2M) chuẩn độ Ca 2+ mà không chuẩn độ Mg2+? Để phức complexonat kim loại tạo thành hoàn toàn số bền phải >10 Ở PH = 12 ố bền MgY2- =109.7 nên khơng tạo phức hồn tồn đc Mg2+ Cịn CaY2- có số bền lớn 10-8 nên tạo phức hồn tồn Câu 8.Thiết lập cơng thức tính khối lương (mg) Al2O3, Fe2O3, CaO, MgO Thì tính nồng độ nhân với khối lượng oke TUẦN 8: PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ KẾT TỦA 8.1.Phương pháp Mohr xác định Cl- Br*Nguyên tắc: Phản ứng kết tủa ion Ag+ với Cl- hay Br- xảy nhanh, hồn tồn dùng phân tích (TAgCl = 1,8.10-10, TAgBr = 6.10-13, TAgI = 1,1.10-16) Khi điểm tương đương, lượng dư nhỏ Ag+ tạo kết tủa màu đỏ với CrO 2- chất thị cho chuẩn độ: Ag+ + Cl-  AgCl trắng Chất thị: dung dịch K2CrO4 5% Ag+ + CrO4 2-  Ag2CrO4 đỏ Phản ứng thực mơi trường trung tính (6,5 pH  8) Ở pH thấp, nồng độ CrO42- bị giảm tạo thành HCrO4 - pH cao, Ag2O tạo thành cản trở phản ứng Phương pháp khơng xác định I- SCN- vì: AgI có màu đỏ khó nhận biết điểm tương đương, mặt khác, AgI AgSCN hấp phụ rõ gây sai số * Công thức: CCl- = CAgNO3.VAgNO3/10 Br- 8.2.Phương pháp Fajans xác định Cl-,Br-,I-,SCN* Nguyên tắc: Phản ứng kết tủa ion Cl- , Br- , I- , SCN- với Ag+ tạo thành hợp chất khó tan Chất thị cho điểm tương đương chất hấp phụ, fluorescein hay eosin 1% rượu etylic Trước điểm tương đương, hạt kết tủa mang điện tích âm hấp phụ anion halogenua{[AgCl)n]Cl}- hấp phụ chất thị Khi qua điểm tương đương, kết tủa hấp phụ ion Ag+ dư tạo thành hạt mang điện tích dương liên kết với anion chất thị tạo nên khối kết tủa mang màu (đổi màu dung dịch) {[(AgCl)n].Ag}+.NO3-  + Ind-  {[(AgCl)n].Ag}+.Ind-  màu trắng màu hồng (với fluorexein) tím (eosin) Đối với chất thị Fluorescein (viết tắt HFl), phản ứng tiến hành mơi trường trung tính HFl axit yếu, pK =10 -8 Trong môi trường trung tính HFl phân ly thành Fl- ion âm, liên kết với hạt keo mang điện tích dương (khi dư lượng nhỏ Ag+) biến thành màu hồng Để tăng cường khả hấp phụ, Nguồn: CLB 303* - K60 SP Hóa học đưa thêm hồ tinh bột, màu dung dịch biến đổi rõ Đối với chất thị eosin, axit mạnh hơn, viết tắt HE, phân ly pH=2 mơi trường thuận lợi cho phản ứng Khi dùng chất thị này, khơng xác định Cl- E- hấp phụ mạnh, đẩy Cl- khỏi kết tủa AgCl làm sai lệch điểm tương đương * Công thức: CX- = (CAg+.VAg+ - CSCN-.VSCN-)/10 8.3.Phương pháp Volhard xác định Br-,I-,SCN-,ClCho lượng dư xác Ag+ tác dung với X- sau chuẩn độ Ag+ dư SCN- biết nồng độ, thị Fe3+ Khi SCN- vừa dư dd có màu hồng Đối với Cl- phải lọc kết tủa AgCl trước TAgCl>TAgSCN nên SCN- đẩy Cl- khỏi kết tủa Ag+ + X- → AgX Ag+ + SCN- → AgSCN SCN- + Fe3+ → FeSCN2+ ( màu hồng) Phản ứng tiến hành mt acid tránh Fe3+ thủy phân CX- =(CAg+.VAg+ - VSCN.VSCN)/10 Câu hỏi ôn tập I Câu hỏi ôn tập cuối chương Câu Nếu điều kiện hình thánh kết tủa quy luật tích số tan Điều kiện xuất kết tủa AmBn [An+]m.[Bm+]n>T T: tích số tan Từ phương trình ta thấy T nhỏ dễ xuấ kết tủa hay kết tủa bền ngược lại Câu Nêu yếu tố ảnh hưởng đến độ tan cho ví dụ Các yếu tố ảnh hưởng đến độ tan -Bản chất chất tan VD Đường tan nhiều nước cát khơng -Bản chất dung mơi VD I2 tan nước lại tan tốt CCl4 -Nhiệt độ VD Khi tăng nhiệt độ đường tan nhiều giảm nhiệt độ lại xuất lượng đường kết tinh -Nồng độ chất khác VD.Khi thu hồi Anilin chất tan ta hịa tan NaCl vào để giảm độ tan nước thu hồi đc nhiều Câu 3.Nêu đặc điểm phạm vi áp dụng phương pháp: -Phương pháp Mohr: thị CrO42+ Thực pH trung tính 6,5 đến + Khơng xác định I- SCN-Phương pháp Fajans thị fluorescein(HFl) hay eosin(HE) + Đối với thi HFl tiến hành môi trường trung tính xác định tất ion Cl-, I-, Br-, SCN+Đối với thị eosin tiến hành pH=2 không xác định Cl- Câu Cơ chế đổi màu chất thị phương pháp chuẩn độ Cl- Hg2+ Trươc điểm tương đương: 2Cl- + Hg2+ → HgCl2( kết tủa) Nguồn: CLB 303* - K60 SP Hóa học Ngay sau điểm tương đương lượng nhỏ Hg dư tác dụng với thị tạo thành phức làm thay đổi màu dd Câu hỏi thêm Câu Tại phương pháp Mohr thực hiên mơi trường trung tính PH từ 6,5 đến 10( hôm học Đức God vảo từ 6,5 đến 8)? Vì pH thấp nồng độ CrO4 2- bị giảm tạo thành HCrO4- pH cao Ag2O tạo thành cản trở phản ứng Câu Phương pháp Mohr xác định halogen không xác định halogen nào.Waysoma? Phương pháp Mohr xác định Br- Cl- Khơng xác định I- SCN- AgI có màu đỏ(Ag2CrO4 màu đỏ) khó nhận biết điểm tương đương, mặt khác AgI AgSCN hấp phụ rõ gây sai số Câu Trình bày nguyên tắc xác định điểm tương đương phương pháp Fajans.Tại dùng thị HFl phải điều chỉnh đến môi trường trung tính cịn dùng thị HE phải điều chỉnh đến pH=2 - Đối với chất thị Fluorescein(HFl), phản ứng tiến hành mơi trường trung tính HFl acid yếu, pK=10 -8.Trong mơi trường trung tính HFl phân ly thành Fl-.Nếu pH cao phân ly đc nhiều Fl- lại tạo Ag 2O cản trở phản ứng pH thấp lại tạo Fl- - Đối với thioj eosin(HE) acid mạnh phân ly pH=2 môi trường thuận lợi để tiến hành phản ứng Câu 4.Tại chuẩn độ Cl- phương pháp Volhard(chuẩn độ ngược) lại phải lọc kết tủa trước chuẩn độ? Vì tích số tan AgCl>AgSCN nên kết tủa AgSCN bền AgCl nên khơng lọc kết tủa AgSCN đẩy Cl- khỏi kết tủa PHÂN TÍCH MỘT SỐ CHỈ TIÊU HĨA HỌC CỦA NƯỚC MẮM 26.2.1.Xác định độ acid nước mắm tính theo CH3COOH CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O Chỉ thị phenilphtalein chuẩn độ đến xuất màu hông bền 15s 26.2.2.Xác định hàm lượng muối NaCl Bằng phương pháp Mohr( thị K2CrO4, chuẩn độ = Ag+) xác định ClCNaCl = (CAgNO3.VAgNO3)/VNaCl Rồi tính m NaCl 26.2.3.Xác định hàm lượng N-focmon nước mắm Các axit amin có mơi trường gần trung tính Khi gặp focmon, nhóm – NH kết hợp với focmon(HCHO) thành nhóm metylenic –N=CH làm tính chất kiềm hợp chất có tính axit, định lượng dung dịch chuẩn NaOH với chất thị phenolphtalein Chú ý: 2+ Nguồn: CLB 303* - K60 SP Hóa học - Các muối amoni có mặt focmon có phản ứng thành hexametylen tetramin HCl, hàm lượng N xác định theo phương pháp N- amin axit NH 4NH4Cl + 6CH2O  (CH2)6N4 + HCl + H2O - Điểm tương đương trình chuẩn độ kết thúc pH =9-9,5 phải chuẩn độ đến phenolphtalein có mầu đỏ tươi - Nếu mẫu có muối photphat cacbonat trình chuẩn độ muối tạo thành dung dịch đệm pH khó tăng lên đến để chuyển màu Do cần loại trừ chúng cách kết tủa với BaCl2 Ba(OH)2 * Công thức: CN-focmon = (CNaOH.VNaOH)/VN-focmon TUẦN 9: PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ PEMANGANAT Đặc điểm phương pháp: - Phản ứng MnO-4 mơi trường axit hay sử dụng tạo sản phẩm không màu, sau điểm tương đương ( dư giọi KMnO 4) dung dịch định phân có màu hồng tím nên khơng cần thị khác chuẩn độ MnO-4 + 4H+ + 3e  Mn2+ + 4H2O - KMnO4 bị khử thành MnO2 nên dùng làm chất gốc - Khi chuẩn độ mơi trường HCl, MnO 4- oxi hóa Cl- thành Cl2 gây sai số hệ thống Khi nồng độ Cl- lớn có mặt Fe2+ dung dịch, xúc tác cho q trình oxi hóa này, cần giảm oxi hóa- khử cặp cách thêm Mn2+ - Do thị giọi KMnO4 sau điểm tương đương nên để tránh sai số hệ thống cần phải làm thí nghiệm với mẫu trắng Xác định nồng độ dung dịch KMnO4 - Không thể pha dung dịch chuẩn KMnO4 cách cân lượng xác do: + KMnO4 thường lẫn tạp chất, MnO2 + Là chất oxi hóa mạnh nên hịa tan vào nước, KMnO bị phân hủy chất khử NH3, chất hữu cơ, bụi, * Nguyên tắc: - H2C2O4 chất gốc có tính khử, có công thức xác định, dễ tinh chế, thường dùng để xác định nồng độ KMnO4: 5H2C2O4 + 2KMnO4 + 3H2SO4  2MnSO4 + 10 CO2 + K2SO4 + 8H2O - Chỉ thị: Màu hồng lượng dư KMnO4 dung dịch chuẩn độ *Chú ý tiến hành TN: - Vì lúc đầu phản ứng xảy chậm nên phải đun nóng dung dịch H 2C2O4 đến 70÷80oC để tăng tốc độ Ta khơng đun sơi nhiệt độ cao H2C2O4 bị phân hủy H2C2O4 → CO2 + CO + H2O - Lúc dầu cho thật chậm giọt KMnO4 xuống, sau sinh đủ lượng Mn 2+ làm xúc tác tăng nhanh tốc độ chuẩn độ *Cơng thức tính: CKMnO = 2CH C O VH C O / VKMnO Xác định hàm lượng H2O2 công nghiệp: Nguồn: CLB 303* - K60 SP Hóa học * Nguyên tắc: - Dựa phản ứng: 5H2O2 + 2MnO4- + 6H+  5O2 + 2Mn2+ + 8H2O - Chỉ thị: Một giọt KMnO4 dư sau chuẩn độ * Chú ý tiến hành TN: khơng có lưu ý đặc biệt *Công thức: CH O = CH O VH O / VKMnO Xác định nồng độ NO2*Nguyên tắc: - Dựa vào phản ứng: 5NO2- + 2MnO4- + 6H+  5NO3- + 2Mn 2+ + 3H2O * Chú ý tiến hành thí nghiệm: - Trong mơi trường axit, NO2- bị phân hủy thành NO NO2 theo phương trình: NO2- + H+  HNO2 HNO2  NO + NO2 + H2O Vì vậy, cần đảo ngược thứ tự chuẩn độ: Nhỏ từ từ NO – vào dung dịch MnO4- môi trường axit dung dịch màu hồng * Công thức:    CNO = 5CMnO VMnO /2 VNO Xác định nồng độ Fe2+ Fe3+ hỗn hợp * Nguyên tắc: - Xác định Fe2+ cách chuẩn trực phản ứng: MnO4- + 5Fe2+ + 8H+  Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O - Xác định tổng hàm lượng Fe2+ Fe3+: + Khử toàn Fe3+ Fe2+ SnCl2, lượng SnCl2 dư loại HgCl2: Fe3+ + SnCl2 → Fe2+ + Sn4+ + 2ClSnCl2+ HgCl2→Hg2Cl2 + Sn4+ + 4Cl+ Loại bỏ ảnh hưởng Cl- hỗn hợp bảo vệ hay hỗn hợp Zimecman ( MnSO 4, H3PO4, H2SO4) + Chuẩn độ Fe2+ trên: MnO4- + 5Fe2+ + 8H+  Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O * Chú ý tiến hành thí nghiệm: - Vai trò thành phần dung dịch bảo vệ: Loại bỏ ảnh hưởng Cl - hỗn hợp bảo vệ hay hỗn hợp Zimecman ( MnSO4, H3PO4, H2SO4) + MnSO4: ngăn ngừa phản ứng KMnO4 Cl+ H3PO4: tạo phức không màu với [Fe( PO4)2]3- với Fe3+, dễ dàng xác định điểm tương đương + H2SO4: ngăn ngừa trình thủy phân Fe, tạo mơi trường phản ứng, tương phản màu - Vai trị việc thêm 5ml HCl 4M: ngăn cản thủy phân Fe , đun nóng nhẹ đến 700C để trình chuẩn độ nhanh - Phải loại bỏ lượng SnCl2 HgCl2 vì: * Cơng thức: Nguồn: CLB 303* - K60 SP Hóa học CFe2+ = CFe3+ = 5CKMnO4 VKMnO4 (1) VFe2+ 5CKMnO4 (VKMnO4 (2) - VKMnO4 (1) ) VFe3+ Xác định lượng Ca2+ mẫu đá vôi * Nguyên tắc: - Kết tủa Ca2+ C2O42-, sau hịa tan kết tủa H 2SO4 chuẩn H2C2O4 sinh dung dịch chuẩn KMnO4: Ca2+ + C2O42-  CaC2O4 CaC2O4 + H2SO4  CaSO4 + H2C2O4 2KMnO4 + H2C2O4 + H2SO4  2MnSO4 + K2SO4 + 10 CO2 + 8H2O * Chú ý tiến hành thí nghiệm: - Thêm methyl da cam từ từ NH vào dung dịch chứa Ca2+ sau cho thêm HCl (NH4)2C2O4 , khuấy đến dung dịch chuyển màu vàng để đảm bảo hết HCl, loại bỏ ảnh hưởng ion Cl- phản ứng oxh-khử - Thử ion Cl- cách cho cuống phễu vào dung dịch Ag+ - Sau lọc kết tủa CaC2O4 phải rửa kết tủa 2-3 lần cho hết ion C2O42- không rửa hết, lượng C2O42- cịn sót lại giấy lọc phản ứng với H 2SO4 tạo H2C2O4, gây sai số q trình chuẩn độ * Cơng thức: %CaO = 5C KMnO4 V KMnO4 56 100 100% 10 1000 TUẦN 11: PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ DICROMAT Đặc điểm phương pháp: - K2Cr2O7 chất oxi hóa mạnh, môi trường axit: Cr2O72- + 14H+ + 6e  2Cr2+ + 7H2O - Ưu điểm: + Đáp ứng yêu cầu chất gốc, pha chế dung dịch chuẩn từ lượng cân xác định trước + Nồng độ dung dịch K2Cr2O7 không thay đổi thời gian bảo quản + Có thể chuẩn độ chất khử môi trường HCl mà không sợ K2Cr2O7 bị oxh - Nhược điểm: + Ion Cr3+ tạo màu xanh gây khó khăn cho việc nhận biết điểm tương đương + Không thể dùng lượng dư dd chuẩn để xác định điểm tương đương mà phải dùng chất thị oxh-khử diphenylamin axit phenylantranilic Xác định nồng độ Fe2+ K2Cr2O7 *Nguyên tắc: - Khử Fe3+ Fe2+ chuẩn độ dd Fe2+ K2Cr2O7 theo phản ứng sau: Fe3+ + Zn + H+  Fe2+ + Zn2+ + [ H] 6Fe2+ + Cr2O72- + 14H+  2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O Nguồn: CLB 303* - K60 SP Hóa học - Chỉ thị: + axit phenylantranilic ( Eo = 1,08V) : dung dịch từ màu xanh rêu chuyển sang màu đỏ + diphenylamin ( E0 = 0,76 V): dung dịch từ màu xanh rêu chuyển sang màu xanh tím - Chú ý: Khi sử dụng thị diphenylamin + Chỉ dùng 1-2 giọt dung dịch chất thị, dùng nhiều, chất thị tạo sản phẩm màu xanh không thay đổi, không nhận biết điểm tương đương + Phải thêm vào dung dich lượng H3PO4 để kéo dài bước nhảy + Cần tạo môi trường axit cao, nên cần thêm vào dung dịch hỗn hợp H2SO4+H3PO4 * Công thức: CFe = 6CK 2Cr2O7 VK 2Cr2O7 VFe2+ Xác định Pb2+ phương pháp dicromat * Nguyên tắc: - Tách Pb2+ dạng PbSO4 it tan H2SO4: Pb2+ + SO42- → PbSO4↓ - Hòa tan PbSO4 dung dịch đệm CH3COONH4 + CH3COOH 1M: PbSO4 + CH3COONH4 → Pb(CH3COO)4(NH4)2 + (NH4)2SO4 - Kết tủa PbCrO4 K2Cr2O7: Pb(CH3COO)4(NH4)2 + K2Cr2O7 + H2O → PbCrO4 + 2CH3COOK + CH3COONH4 + 2CH3COOH - Hòa tan PbCrO4 rửa ion CrO42- dư hỗn hợp clorua sau cho tác dụng với KI dư: PbCrO4 + 4HCl →2PbCl2 + H2Cr2O7+ H2O - Cho H2Cr2O7 phản ứng với lượng dư xác dd chuẩn Fe 2+ chuẩn lượng Fe2+ dư với thị diphenylamin môi trường axit: Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ → 2Cr3+ + Fe3+ + 7H2O * Chú ý trình thí nghiệm: - Trong q trình thí nghiệm, phải kết tủa Pb 2+ SO42- trước kết tủa với dicromat vì: dicromat chất oxi hóa mạnh, oxi hóa nhiều chất.Nếu cho dicromat vào trước, ngồi phản ứng với Pb2+, cịn phản ứng với ion kim loại khác, tiến hành chuẩn độ Vì vậy, cần tách ion Pb 2+ khỏi hỗn hợp trước cách cho kết tủa với SO42- - Vai trò NaCl ( hỗn hợp NaCl+ HCl) việc hòa tan kết tủa cung cấp ion Cl- Vì mơi trường axit có dư Cl- : PbCl2 + Cl- → PbCl2-4 Nhờ phản ứng mà Pb2+ tồntại dạng phức PbCl2-4, tránh phản ứng: PbCl2 + I- → PbI2 + Cl- ( TPbI2 < TPbCl2) Mặt khác, khơng thể dùng HCl đậm đặc để hịa tan kết tủa (nhiều ion Cl -) mà phải thêm NaCl nồng độ HCl > 2M xảy oxi hóa Cr2O72- dẫn đến sai số chuẩn độ * Công thức: Nguồn: CLB 303* - K60 SP Hóa học mg = 1/3 223,2.( VFe2+ CFe2+ - 6C K 2Cr2 O7 VK 2Cr2O7 ) Xác định lượng Crom mẫu nước thải * Nguyên tắc: - Oxi hóa tồn Cr3+ lên Cr6+ persulfat mơi trường axit, có Ag+ làm xúc tác: Cr3+ + S2O8+ 7H2O → Cr2O72- + 6SO42- + 14H+ - Đuổi hết chất oxi hóa dư, Cr2O72- chuẩn độ dung dịch Fe2+: Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ → 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O - Chỉ thị: diphenylamin : dung dịch chuyển từ màu tím sang màu xanh nhạt * Chú ý q trình thí nghiệm: - Vai trị AgNO3: làm xúc tác cho q trình oxi hóa Cr3+ lên Cr6+ AgNO3 + (NH4)2S2O8→ Ag2S2O8 + 2NH4NO3 Ag2S2O8 + 2H2O → 2AgO + H2SO4 2AgO → Ag2O + 2[O] Ag2O + 2HNO3→ 2AgNO3 + H2O 2Cr3+ + 7[O] + 8e → Cr2O72- Vai trò persulfat: tác nhân q trình oxi hóa Cr3+ lên Cr6+ Ngồi persulfat sử dụng số tác nhân oxi hóa khác như: KMnO4, KIO4, - Vai trị HCl 6M: loại bỏ MnO4- khỏi hỗn hợp Cr2O72- + MnO4MnO4- + HCl → Mn2+ + Cl2 + H2O Cr2O72- không phản ứng với HCl nhiệt độ thường nên tồn dung dịch * Công thức: C Fe VFe 1000 51, 996 mgCr = VCr BÀI 11: PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ IOT-THIOSUNFAT Chuẩn bị dd chuẩn Na2S2O3: 1.1 Cách pha dd Na2S2O3:  Khơng thể pha chế dd Na2S2O3 có nồng độ xác hợp chất khơng bền, tác dụng với CO2, O2 khơng khí, bị tác dụng vi khuẩn nước  Sau pha dd, để yên bảo quản lọ nâu vài ngày, sau lọc dd chuẩn độ lại với chất chuẩn trước sử dụng 1.2 Xác định nồng độ Na2S2O3 theo K2Cr2O7:  Nguyên tắc: Dùng lượng xác K2Cr2O7 để oxi hóa lượng dư KI thành I2: Cr2O7 2− + 6I− + 14H+ → 2Cr3+ + 3I2 + 7H2O Chuẩn độ lượng I2 sinh dd Na2S2O3 với thị hồ tinh bột: I2 + 2S2O3 2− → 2I− + S4O6 2− (xanh hồ tinh bột)  Công thức:  Cách tiến hành: Nguồn: CLB 303* - K60 SP Hóa học  Khơng cho hồ tinh bột từ lúc bắt đầu chuẩn độ mà cho dd có màu vàng rơm Nếu cho sớm, hồ tinh bột hấp phụ I 2, trình giải hấp diễn chậm nên phản ứng chậm với Na2S2O3, dễ định phân điểm tương đương 1.3 Ưu, nhược điểm phương pháp iot-thiosunfat:  Phản ứng tiến hành môi trường axit yếu đến kiềm yếu Trong môi trường kiềm mạnh: I2 + 2NaOH → NaI + NaIO + H 2O IO− chất oxi hóa mạnh oxi hóa thiosunfat lên sunfat làm sai lệch kết Trong môi trường axit mạnh, nồng độ H + cao làm tăng q trình hịa tan oxi, I− bị oxi hóa thành I2 có ánh sáng  Phản ứng xảy chậm phải để bóng tối  Thế cặp I2/2I− lớn số cặp khác nên số trường hợp áp dụng phương pháp Chuẩn bị dd iot:  Dd iot chuẩn bị cách hòa tan iot tinh thể KI để tạo phức KI 3, lượng KI phải gấp lần I2  Xác định lại nồng độ dd iot dd Na2S2O3 với thị hồ tinh bột Xác định nồng độ dd Cu2+:  Nguyên tắc: Cu2+ phản ứng cách định lượng với I− sinh I2: 2Cu2+ + 4I− → 2CuI + I2 Chuẩn độ lượng I2 sinh dd chuẩn Na2S2O3 với thị hồ tinh bột: I2 + 2S2O3 2− → 2I− + S4O6 2− (xanh hồ tinh bột) Thế oxi hóa-khử tiêu chuẩn nhỏ nên phản ứng phải xảy theo chiều ngược lại Nhưng CuI chất tan (TCuI = 10-12), nồng độ CuI tan dung dịch bé nên oxi hóa-khử cặp Cu2+/Cu+ tăng mạnh: Mặt khác, dùng dư KI nên nồng độ I− lớn, giảm nên phản ứng xảy hoàn tồn  Cơng thức:  Cách tiến hành:  Chuẩn độ môi trường pH = 4-5 (đệm axetat) để tránh phản ứng thủy phân muối Cu2+  CuI hấp phụ I2 nên người ta thường thêm CNS − vào để tạo CuCNS ngăn chặn tượng hấp phụ này, đồng thời làm tăng oxi hóa-khử cặp Cu 2+/Cu+ CuCNS có tích số tan nhỏ Xác định nồng độ dd natri sunfit:  Nguyên tắc:  Nguồn: CLB 303* - K60 SP Hóa học Oxi hóa natri sunfit lượng dư xác iot: I2 + SO3 2− + H2O → SO4 2− + 2HI Chuẩn độ lượng dư iot Na2S2O3 với thị hồ tinh bột: I2 + S2O3 2− → 2I− + S4O6 2− (xanh hồ tinh bột) Công thức:  Cách tiến hành:  Phải cho I2 dư khơng xảy phản ứng phụ 2SO3 2− + 2I− → H2SO3 + I2 đồng thời nồng độ H+ tăng nên có khả bay SO2 oxi hóa H2SO3 oxi khơng khí Đổ theo thứ tự: đổ dd SO3 2− vào dd I2 dư Xác định nồng độ dd Na3AsO3:  Nguyên tắc: Oxi hóa asenit I2 mơi trường kiềm yếu: Na3AsO3 + I2 + H2O → Na3AsO4 + 2HI Thế oxi hóa-khử tiêu chuẩn lớn I2 oxi hóa asenit sản phẩm tạo thành lấy khỏi vùng phản ứng Trong điều kiện có dư NaHCO3, pH dd 8, axit tạo thành lấy nên cặp AsO4 3−/AsO3 3− giảm:  Công thức:  Cách tiến hành:  Dd asenit chuẩn bị cách hòa tan oxit asen mơi trường kiềm dư nên phải trung hịa kiềm dư trước chuẩn độ: As2O3 + 6NaOH → 2Na3AsO3 + 3H2O  Phải cho phenolphtalein vào chuẩn độ để trung hòa kiềm dư chuẩn bị dd  Sau cho thêm NaHCO3 dd có màu hồng, phải thêm H2SO4 đến màu để đưa pH dd 8, mơi trường axit mạnh, nồng độ H + cao làm tăng trình hịa tan oxi, I − bị oxi hóa oxi khơng khí thành I có ánh sáng, làm sai lệch kết Xác định hàm lượng clo hoạt động nước javen: Trong môi trường axit, clo hoạt động nước javen tác dụng với iot cách định lượng giải phóng iot ngun tử (phản ứng xảy khơng hồn tồn mtrg kiềm) Nguồn: CLB 303* - K60 SP Hóa học Cl2 + 2KI → 2KCl + I2 Chuẩn độ lượng iot giải phóng dd natri thiosunfat tính hàm lượng clo hoạt động dd I2 + 2S2O3 2− → 2I− + S4O6 2− (xanh hồ tinh bột) Khi hòa tan clo nước xảy phản ứng: Cl2 + H2O → HCl + HClO Đây phản ứng thuận nghịch, HClO hình thành lại phân hủy thành Cl2 Như dd tồn hai loại, dd thường có màu vàng nhạt Chừng dd hết màu vàng nhạt tổng hai loại hết Để tiện đánh giá hàm lượng clo hoạt động nước, ta quy Cl2 Hàm lượng clo tính số gam clo ngun tử lít nước  Cơng thức:  Cách tiến hành:  Mẫu trắng loại mẫu dùng để kiểm tra mức độ tinh khiết hoá chất dùng làm chất bảo quản, kiểm tra mức độ nhiễm bẩn dụng cụ lấy, chứa mẫu, giấy lọc hay thiết bị khác có liên quan đến công việc thu, bảo quản vận chuyển mẫu Mẫu trắng xử lý y hệt mẫu thật BÀI 24, 25: PHÂN TÍCH MỘT SỐ CHỈ TIÊU HĨA HỌC CỦA NƯỚC VÀ NƯỚC THẢI Xác định hàm lượng oxi hòa tan (DO) nước máy:  Nguyên tắc: Để xác định DO, người ta thường dùng phương pháp Winkler gọi phương pháp iot Phương pháp dựa nguyên tắc oxi tan nước oxi hóa định lượng Mn2+ thành MnO2 môi trường kiềm: Mn2+ + 2OH− + O2 → MnO2↓ + H2O (1) MnO2 tạo oxi hóa I−, giải phóng I2 môi trường axit: MnO2 + 2I− + 4H+ → Mn2+ + I2 + 2H2O (2) Cộng (1) (2) ta có: 2I− + O2 + 2H+ → I2 + H2O Lượng I2 thoát tương đương với lượng O2 tan nước Chuẩn độ lượng I2 thoát dd Na2S2O3 với thị hồ tinh bột, ta tính DO: I2 + 2S2O3 2− → 2I− + S4O6 2− (xanh hồ tinh bột)  Chú ý:  Tránh hấp thụ thêm khơng khí q trình lấy mẫu bảo quản mẫu Nguồn: CLB 303* - K60 SP Hóa học  Cần cố định lượng DO có nước, tránh oxi q trình vận chuyển khuếch tán thay đổi nhiệt độ di động vi khuẩn hiếu khí có nước cách 300ml mẫu lại thêm 0,7ml H 2SO4 đặc, 1ml NaNO3 giữ nhiệt độ 0-5°C  Trước phân tích cần xử lý mẫu để loại trừ chất oxi hóa (Fe 3+, NO2−,…) có khả oxi hóa I− thành I2 làm cho kết phân tích cao giá trị thực chất khử (Fe2+,S−,SO32−,…) có khả khử I thành I− làm cho kết phân tích thấp giá trị thực  Công thức:  Cách tiến hành:  Thêm H2SO4 đặc sau tạo kết tủa MnO2 để tạo môi trường axit cho phản ứng xảy ra, kết tủa tan Thêm H3PO4 vào để che Fe3+ có phản ứng tạo phức [FeHPO4]+ Xác định nhu cầu oxi hóa học (COD):  Nguyên tắc: Các chất vô hữu mẫu oxi hóa K2Cr2O7 dd H2SO4 50% có xúc tác Ag2SO4 đun hồi lưu mẫu nước, ảnh hưởng Cl− loại trừ HgSO4 Lượng dư K2Cr2O7 chuẩn độ dd chuẩn amoni sắt (II) sunfat, sử dụng thị feroni (phức Fe(II)-O-phenantrolin) thị điphenyl amoni sunfonat (tím đỏ → xanh tím) Phương pháp ứng dụng xác định COD mẫu nước thải công nghiệp mỹ phẩm có hàm lượng cacbon hữu lớn 50mg/l Đối với mẫu có hàm lượng cacbon hữu thấp mẫu nước thải bề mặt, cần sử dụng phương pháp phân tích COD nồng độ thấp  Công thức:  Cách tiến hành: Ag2SO4 thêm vào làm xúc tác để oxi hóa hồn tồn nước có mặt  nhiều chất hữu mạch thẳng khó bị oxy hóa HgSO4 thêm vào để loại trừ ảnh hưởng Cl−  Xác định độ kiềm nước bề mặt:  Nguyên tắc:  Độ kiềm nước dùng để tổng hàm lượng ion OH −, CO3 2−, HCO3− loại muối axit yếu có nước Ngồi hai ion chủ yếu HCO 3− CO3 2− có ion khác borat, silicat, phosphat, sunfua, chất gây độ kiềm nước phần lớn độ kiềm nước tự nhiên CO 2− HCO3−, độ kiềm định nghĩa lượng axit mạnh cần trung hòa dạng CO3 2− HCO3− nước  Công thức: Nguồn: CLB 303* - K60 SP Hóa học  Cách tiến hành:  Chuẩn độ HCl với thị phenolphtalein, dd chuyển từ khơng màu sang màu hồng Khi OH− CO3 2− chuẩn độ → độ kiềm phenolphtalein  Chuẩn độ HCl với thị bromcresol xanh (pT=4-5), dd chuyển từ màu vàng sang xanh nước biển Khi OH−, CO3 2−, HCO3− chuẩn độ → độ kiềm tổng cộng Xác định độ cứng:  Xác định độ cứng toàn phần: Chuẩn độ tạo phức  Xác định độ cứng tạm thời: Chuẩn độ đa axit, đa bazơ  ... NaNO3 giữ nhiệt độ 0-5°C  Trước phân tích cần xử lý mẫu để loại trừ chất oxi hóa (Fe 3+, NO2−,…) có khả oxi hóa I− thành I2 làm cho kết phân tích cao giá trị thực chất khử (Fe2+,S−,SO32−,…) có... thủy phân CX- =(CAg+.VAg+ - VSCN.VSCN)/10 Câu hỏi ôn tập I Câu hỏi ôn tập cuối chương Câu Nếu điều kiện hình thánh kết tủa quy luật tích số tan Điều kiện xuất kết tủa AmBn [An+]m.[Bm+]n>T T: tích. .. phải lọc kết tủa trước chuẩn độ? Vì tích số tan AgCl>AgSCN nên kết tủa AgSCN bền AgCl nên khơng lọc kết tủa AgSCN đẩy Cl- khỏi kết tủa PHÂN TÍCH MỘT SỐ CHỈ TIÊU HÓA HỌC CỦA NƯỚC MẮM 26.2.1.Xác định