chuan do axit bazo

Để xác định điểm tương đương trong phương pháp phân tích chuẩn độ, người ta còn thông qua phép đo một số đại lượng hóa lý như điện thể, độ dẩn điện, mật độ dòng điện trong dung dịch tron[r]

MỤC LỤC

PHẦN MỞ ĐẦU

1 Lý Do Chọn Đề Tài

2 Mục Tiêu Của Đề Tài

3 Nhiệm Vụ Của Đề Tài

4 Đối Tượng Nghiên Cứu

5 Phạm Vi Nghiên Cứu

PHẦN NỘI DUNG

Chương I Cơ Sở Lý Thuyết Của Phương Pháp Chuẩn Độ Axit – Bazo Đơn Chức .5 Khái Niệm Chuẩn Độ Axit – Bazo Và Các Vấn Đề Liên Quan

Dung dịch chuẩn

Chất thị

2 Một Số Phương Pháp Chuẩn Độ Axit – Bazo

2.1 Chuẩn Độ Axit Mạnh Bằng Bazo Mạnh

2.2 Chuẩn Độ Bazo Mạnh Bằng Axit Mạnh

2.3 Chuẩn Độ Axit Yếu Đơn Chức Bằng Bazo Mạnh

2.4 Chuẩn Độ Bazo Yếu Đơn Chức Bằng Axit Mạnh

Chương II Một Số Bài Tập Về Chuẩn Độ Axit – Bazo Đơn Chức 11

II.1 Chuẩn Độ Axit Mạnh Bằng Bazo Mạnh 11

II.2 Chuẩn Độ Bazo Mạnh Bằng Axit Mạnh 17

II.3 Chuẩn Độ Đơn Axit Yếu Bằng Bazo Mạnh 22

II.4 Chuẩn Độ Bazo Yếu Bằng Axit Mạnh 29

PHẦN KẾT LUẬN 38

PHẦN MỞ ĐẦU

1 Lý Do Chọn Đề Tài

Trong xã hội văn minh phát triển nay, sinh viên trường đại học cần không ngừng nghiên cứu khoa học nghiên cứu kiến thức thông tin cập nhật hệ thống công nghệ thông tin Nghiên cứu khoa học sinh viên góp phần khơng nhỏ cho sinh viên bước tiếp đường chiếm lĩnh tri thức khoa học kĩ thuật thời đại nghiên cứu khoa học sinh viên bao gồm phạm vi nhiều lĩnh vực khác Trong khoa học tự nhiên nghiên cứu nhiều hình thức nhiều đề tài công bố công nhận lĩnh vực nghiên cứu sinh viên lĩnh vực hóa học hóa học phân tích khơng phải ngoại lệ hóa học phân tích môn học chuyên ngành quan trọng sinh viên khoa hóa học Học phân tích đóng vai trò quan trọng ngành khoa học khác đời sống Nó sâu vào nghiên cứu phân tích thành phần hóa học chất từ biết số đặc tính chất Đối với tơi sinh viên học môi trường sư phạm với kiến thức cịn nhiều hạn chế nên tơi chọn đề tài để tìm mối liên hệ lý thuyết thực hành rèn luyện kĩ cần thiết việc giải tập hóa học phân tích

xác định nồng độ Tính phần trăm chất có dung dịch mà ta chưa xác định

2 Mục Tiêu Của Đề Tài.

Nắm vững lý thuyết phân tích axit-bazo đơn chức

Biết số dạng tập làm tiền đề ứng dụng vào thực hành

Khai thác phương pháp giải tập dạng tập khác

Hồn thiện kiến thức phân tích axit- bazo

3 Nhiệm Vụ Của Đề Tài

Nghiên cứu số tập vấn đề axit – bazo đơn chức

Nghiên cứu lý thuyết tổng quan chuẩn độ, phân tích định lượng sâu vào phân tích axit – bazo

Nghiên cứu giải pháp tối ưu để giải tập, ứng dụng vào thực hành nhanh chóng, tốn kếm thời gian

4 Đối Tượng Nghiên Cứu

Các tập hóa học phân tích

Lý thuyết, cơng thức phân tích

5 Phạm Vi Nghiên Cứu

Các loại giáo trình hóa học phân tích

6 Phương Pháp Nghiên Cứu

Phương pháp phân tích – tổng hợp Phương pháp quan sát

7 Ý Nghĩa

PHẦN NỘI DUNG

Chương I Cơ Sở Lý Thuyết Của Phương Pháp Chuẩn Độ

Axit – Bazo Đơn Chức

1 Khái Niệm Chuẩn Độ Axit – Bazo Và Các Vấn Đề Liên Quan.

Phương pháp phân tích chuẩn độ dựa phản ứng hóa học

A+B→ C

Ở đây, A chất cần phân tích, B thuốc thử có nồng độ biết dùng để phản ứng với A, gọi chất chuẩn A B dạng dung dịch Thông thường B đựng Buret nhỏ giọt từ từ vào dung dịch chứa chất phân tích Quá trình gọi định phân hay phép chuẩn độ Thời điểm cho lượng chất B vào đủ để phản ứng với chất A gọi điểm tương đương Để biết dừng chuẩn độ người ta dùng chất thị Căn vào đổi màu chất thị ta kết thúc trình chuẩn độ điểm kết thúc chuẩn độ trùng không trùng với điểm tương đương Cần chọn chất thị cho điểm kết thúc gần điểm tương đương tốt Để xác định điểm tương đương phương pháp phân tích chuẩn độ, người ta cịn thơng qua phép đo số đại lượng hóa lý điện thể, độ dẩn điện, mật độ dòng điện dung dịch trình chuẩn độ

Dung dịch chuẩn

Để có kết phân tích xác, yêu cầu quan trọng hàng đầu phải có dung dịch chuẩn có nồng độ xác Dung dịch chuẩn chuẩn bị hai cách sau:

2 cân xác hóa chất chọn sau pha chế thành dung dịch Dung dịch dược dùng để chuẩn bị dung dịch phải hóa chất có độ tinh khiết cao, có cơng thức hóa học xác định bền vững điều kiện bảo uản bình thường hóa chất có phân tử lượng lớn tốt giảm sai số tương đối phép cân

Chất thị

Các chất thị dùng phương pháp chuẩn độ axit – bazo phải thỏa mãn yêu cầu đổi màu chất thị phải thuận nghịch với biến đổi pH dung dịch trình chuẩn độ Muốn thân chất thị axit bao hữu yếu nói chung cáu trúc chất thị phức tạp chuyển từ dạng axit sang dạng bazo có kèm theo chuyển vị nội phân làm thây đổi màu sắc chất thị Tùy theo cấu trúc chất thị có điện tích khác Có thể phân chất thị thường làm ba nhóm:

- chất thị thuộc loại phtalein: phenol phtalein, thimol phtalein, naphtol phtalein…

- sunfon phtalein: phenol đỏ, brom phenol xanh, crezol đỏ…

- hợp chất bazo: metyl da cam, tropeolin OO, metyl đỏ, đỏ trung tính, congo đỏ, metyl vàng…

2 Một Số Phương Pháp Chuẩn Độ Axit – Bazo.

Các phương pháp phân tích dựa vào thận trọng làm việc, chuẩn bị mẫu, đắn xác

Cơng thức tính p là:

p = số đương lượng gam chất cần chuẩn độ A/số đương lượng gam dung dịch chuẩn B ¿

∫

❑A

∫

❑B=

C.V C0.V0 Với p cho thấy:

Tại điểm tương đương p=1

Trước điểm tương đương p<1 Sau điểm tương đương p>1

Trước điểm tương đương ( C.V<C0.V0)

+¿ H¿

¿

pH=−log¿

Tại điểm tương đương ( C.V=C0.V0): toàn lượng axit bị

trung hịa kiềm dung dịch trung tính, pH=7 Sau điểm tương đương ( C.V>C0.V0)

pH=14−pOH=14+logC.V −C0.V0

V+V0

Sai số chuẩn độ

q=−

(

h −w

h

)

C+C0

2.2 Chuẩn Độ Bazo Mạnh Bằng Axit Mạnh.

Trước điểm tương đương ( C.V<C0.V0)

pOH=−log

[

OH−

]

=−logC0.V0− C.V

V+V0 => pH = 14 – pOH

Tại điểm tương đương ( C.V=C0.V0): toàn lượng kiềm bị

trung hịa axit Do dung dịch trung tính, pH=7 Sau điểm tương đương ( C.V>C0.V0)

pOH=14−pH=14+logC.V −C0.V0

V+V0

=> pH = 14 – pOH Sai số trình chuẩn độ:

q=

(

h−w

h

)

C+C0

CC0

2.3 Chuẩn Độ Axit Yếu Đơn Chức Bằng Bazo Mạnh.

Khi dung dịch dung dịch axit nguyên chất thì:

pH0=1

2pKa−

1

2logC0 với Ka số cân dung dịch axit

lúc cân

Trước điểm tương đương ( C.V<C0.V0) nên pH tính theo cơng

thức:

pHđ=pKa−logCa

Cb

Với Ca: nồng độ axit yếu

Ta có lúc tương đương dung dịch có ion bazo yếu nên pH điểm tương đương tính theo cơng thức:

+¿ H¿

¿ ¿

Sau điểm tương đương ( C.V>C0.V0)

pH=14+logC.V − C0.V0

V+V0

Công thức tính sai số tương đối:

q=−

(

h −w

h

)

C+C0

C.C0

− h

h+Ka

2.4 Chuẩn Độ Bazo Yếu Đơn Chức Bằng Axit Mạnh.

Khi dung dịch dung dịch axit nguyên chất pH dung dịch tính theo cơng thức:

[

OH−

]

=

√

Kb.Cb

Suy pH=−log

[

OH−

]

Còn cho axit vào chưa đủ để trung hòa lượng bazo dung dịch chuẩn độ pH tính theo cơng thức:

pOH=pKb−logC0.V0−C.V

C.V Suy pH = 14 - pOH

Khi lượng axit cho vào đủ để trung hòa lượng bazo yếu pH dung dịch < tính theo cơng thức:

+¿ H¿

¿

Với Ka số cân axit liên hợp bazo yếu

Và Ca nồng độ axit liên hợp bazo yếu

Khi lượng axit cho vào bị dư pH dung dịch tính theo cơng thức:

pOH=14+logC.V −C0.V0

V+V0

suy pH=−logC.V −C0.V0

V+V0

Với trình chuẩn độ cơng thức tính sai số tương đối trình là:

q=

(

h−w

h

)

C+C0

C.C0

− Kb

h+Kb

Ở trước điểm tương đương ta có q<0 h = [OH-]

Chương II Một Số Bài Tập Về Chuẩn Độ Axit – Bazo Đơn

Chức.

II.1 Chuẩn Độ Axit Mạnh Bằng Bazo Mạnh

Bài 1.a Chuẩn độ 25ml dung dịch HCl dung dịch NaOH 0.05M. Tính nồng độ HCl thể tích dung dịch NaOH dùng 17,50ml

b Tính bước nhảy chuẩn độ chấp nhận sai số phép chuẩn độ

± 0,2%

c Nếu kết thúc việc chuẩn độ pH = 4,0 thi sai số chuẩn độ bao nhiêu? (5)

Ta có phản ứng chuẩn độ: HCl + NaOH NaCl + H2O

Vì HCl, NaOH axit, bazo đơn chức nên CM = CN

Theo quy tắc đương lượng ta có:

∫

NaOH=

∫

HCl

CNaOH.VNaOH = CHCl.VHCl

 CHCl =

CNaOH.VNaOH

VHCl

=0 05∗17

25 =0 035M

b dựng đường cong chuẩn độ

Ta có pH0 dung dịch HCl 0.035M là:

pH = -log(0.035) = 1.456

q = −

(

h −w h

)

C+C0

CC0

Đầu bước nhảy CHCl >> CNaOH q = -0.2%

-2 10-3 = -

(

h −10−14

h

)

0 05+0 035

0 05×0 035

h=10 −14

×48,57

2×10−3 =2,4285×10

−10

pOH=−log(h)=9

⇒pH=14−pOH=14−9 6=4

Ta có pH điểm tương đương

pHtd=7

Sau điểm tương đương CNaOH >>CHCl nên q = +0.2%

2 10-3 = -

(

h −10

−14

h

)

0 05+0 035

0 05×0 035

h=10 −14

×48,57

2×10−3 =2,4285×10

−10

pH=−log(h)=9

Vậy để phép chuẩn độ có sai số ±0,2% kết thúc chuẩn độ

p pH

0 1.456

0.98 4.4

1

1.02 9.6

c Kết thúc chuẩn độ pH dung dịch pH = 4.0 ta có sai số phép chuẩn độ là:

q=−

(

h −w

h

)

C+C0

C ×C0

=−

(

10−4−10 −14

10−4

)

0 05+0 035

0 05×0 035=−4 86×10

−3

=−0 486 %

Bài Vẽ đường định phân chuẩn độ 100ml dung dịch HCl 0.1M

bằng dung dịch NaOH 0.1M (1)

Phản ứng chuẩn độ: NaOH+HCl→NaCl+H2O

Theo định luật đương lượng ta có:

∫

❑NaOH=

∫

❑HCl

VNaOH×CNaOH=VHCl×CHCl

VNaOH=VHCl× CHCl

CNaOH

=100×0

Khi chưa thêm NaOH, dung dịch HCl nguyên chất pH HCl bằng:

pH=−log(CHCl)=−log(0 1)=1

Khi thêm 50ml dung dịch NaOH, trung hòa lượng HCl (p = -0.5)

CHCl=50×0

50+100 =3 33×10 −2

suy pH = 1.48

Khi thêm 99.9ml NaOH vào dung dịch HCl pH dung dịch (q = 0.1%):

+¿

H¿

¿ ¿

suy pH=−log(5×10−5)=4

Khi thêm 100ml dung dịch NaOH nghĩa p=1 trung hòa với axit HCl pH= 7.0

Khi thêm 100.1ml NaOH (p=1.001)

[

OH−

]

=CC0

V0+V

= 1×0

100+100 1=10 −4 3⇒

pOH=4

Suy pH = 9.7

Khi thêm 110ml dung dịch NaOH, dư 10ml NaOH p =1.1

[

OH−

]

=VNaOH(dư)C0

V0+V

=10×0

100+110=4 76×10

−3 suy pOH = 2.32 nên pH =

11.68

Bài Chuẩn độ 100ml dung dịch HNO3 1,00.10-3M dung dịch

a 49,98ml NaOH

b 50,03ml NaOH

Ta có phương trình chuẩn độ:

HNO3+NaOH→NaNO3+H2O Theo định luật đương lượng ta có:

∫

❑HNO3=

∫

❑NaOH

CHNO3×VHNO3=CNaOHVNaOH

VNaOH=CHNO3× VHNO3 CNaOH =

1 0×10−3100

2 0×10−3 =50 ml

a.Khi thêm 49.98ml NaOH, trước điểm tương đương nên [H+]>>[OH-] đó

+¿

H¿

¿ ¿(1− p) C0V0

V0+V

=C0V0−CV

V0+V

=10

−3

×100−2×10−3×49 98 100+49 98

¿ ¿

Vậy pH = 6.57

b.Khi thêm 50.03ml NaOH sau điểm tương đương suy [OH-]>>[H+] đó

[

OH−

]

=(1− p) C0V0

V0+V

=CV−C0V0

V0+V

=2×10 −3

×50 03−10−3×100 50 03+100

4 0×10−7M

Bài Tính sai số chuẩn độ 50.00ml HCl 0.05M dung dịch NaOH 0.01M chuẩn độ đến xuất màu vàng chất thị Metyl da cam (pT = 4.4) (1)

Theo cơng thức tính sai số ta có:

q=−

(

h −w

h

)

C0+C

C0C

=−(10−4 4−10−9 6) 05+0 01

0 05×0 01=−4 7×10

−3

=−0 47 %

Bài 5.chuẩn độ dung dịch HCl 0.1M dung dịch NaOH nồng độ Tính sai số chuẩn độ kết thúc chuẩn độ đổi màu Meetyl đỏ từ hồng sang vàng (pT = 6) (1)

Khi trình chuẩn độ chưa đến điểm tương đương nghĩa lúc [H+]>>[OH-].

Theo cơng thức tính sai số ta có:

q=−

(

h −w

h

)

C0+C

C0C

=−

(

10−6−10 −14

10−6

)

0 1+0

0 1×0 1=−2×10

−5

=−0 002 %

Bài 6.Chuẩn độ 100ml dung dịch HCl dung dịch NaOH 1.00

10−3N thêm 45.00ml dung dịch NaOH pH dung dịch thu được

bằng 5.00 tính nồng độ dung dịch HCl (1)

Vì NaOH bazo đơn chức nên CM=CN=1 00×10 −3

M

Vì pH = 5.00 < pHtđ = nên lúc

+¿

H¿

¿ ¿

+¿ H¿

¿ ¿(1− p) C0V0

V0+V

=C0V0−CV

V0+V

¿

+¿ H¿

¿

(V0+V)+CV

¿ ¿

II.2 Chuẩn Độ Bazo Mạnh Bằng Axit Mạnh

Bài Chuẩn độ 50ml dung dịch NaOH đến màu da cam Metyl da

cam (pT = 4.00) phải dùng 80ml dung dịch HCl 2.10-3M tính nồng độ

dung dịch NaOH? (1)

Ta có phương trình chuẩn độ:

NaOH+HCl→NaCl+H2O

Khi Meetyl da cam đổi màu thành da camcos pT = tương ứng với

+¿ H¿

¿ ¿

nên

+¿ H¿

¿ ¿(1− p) C0V0

V0+V

=C0V0−CV

V0+V

¿

+¿ H¿

¿

(V0+V)+CV

¿ ¿

Bài 2.Thêm 40.0ml dung dịch HCl vào 50.0ml dung dịch NaOH pH dung dịch thu 10 Nếu thêm tiếp 5ml dung dịch HCl pH = 3.(1)

a.Tính nồng độ HCl NaOH

b.Tính thể tích HCl phải cho vào dung dịch NaOH để làm màu Phenol phtalein (pT = 8.00)

Ta có phương trình chuẩn độ:

HCl+NaOH→NaCl+H2O

a.Khi pH = 10 nồng độ [H+] = 10-10M nên xa điểm tương đương

Suy

[

OH−

]

=10−4M

[

OH−

]

=(1− p) C0V0

V0+V

=C0V0−CV

V0+V

→C V0−CV=(V0+V)

[

OH

−

]

⇔

50C0−40C=90×10−4

(1)

Khi thêm 5.0ml HCl pH = chuẩn độ sau xa điểm tương đương

+¿ H¿

¿ ¿(p −1) C0V0

V+V0

=CV−C0V0

V+V0

¿

+¿ H¿

¿ ¿

(2)

Từ (1) (2) ta có hệ phương trình:

¿45C −50C 0=95×10

−3

50C0−40C=90×10

−3

⇒¿CC0==0 02080 01682

b.Để làm màu phenol phtalein có pT = suy ta có VHCl≈0 01682×50

0 0208 =40 43 ml

với sai số

q=

(

h−w

h

)

C+C0

CC0

=(10−8−10−6) 0208+0 01682

0 0208×0 01682=−1 1×10

−4

=−0 011%

Vậy thể tích HCl cần dùng là:

VHCl=VHCltđ(1+q)=40 43(1−1 1×10

−4)

=40 426 ml

Bài 3.Tính bước nhảy pH phép chuẩn độ dung dịch Ba(OH)2

2.10-3M dung dịch HCl 5,00.10-3M chấp nhận sai số chuẩn độ

là ±0,2% (1)

Ta có phương trình chuẩn độ :

Ba(OH)2+2 HCl→BaCl2+2H2O

Vì Ba(OH)2 bazo đa chức nên CN=2CM=4.10-3

pH trước chuẩn độ pOH = -log(OH-)=2,4

 pH= 11,6

trước điểm tương đương h= [H+] q = -0,2%

q=

(

h−w

h

)

C+C0

CC0

=−0,2 %

Đặt điều kiện h<< wh

=> h=10 −14

0,2 %

4 10−3

+5 10−3

4 10−6 =2,25 10

=> pH = 8,65

Sau điểm tương đương [H+]>>[OH-] q = 0,2% h=10

−14

0,2 %

4 10−3

+5 10−3

4 10−6 =2,25 10

−9

 pOH = 8,65 => pH = 5,53

vậy bước nhảy phép chuẩn độ pH = 8,65 5,53

Bài 4: chuẩn độ 50ml dung dịch Ba(OH)2 dung dịch HCl 0,02M

để đổi màu Metyl đỏ (pT = 5) phải dùng hết 35ml HCl Tính xác nồng độ mol/lít dung dịch Ba(OH)2? (1)

Ta có CN=C0=CV

V0

=0,02 35

50 =0,014 OH¿2

¿

Ba¿ C¿

Sai số là:

q=

(

h−w

h

)

C+C0

CC0

¿(10−5−10−9)0,02+0 014

0,02 0,014=1,2 10

−3

=0,12 %

Bài chuẩn độ dung dịch NaOH dung dịch HCl 0,02M có thể dùng metyl da cam metyl đỏ làm chất thị không chấp nhận sai số khơng vượt q 0,2%

Ta có phương trình chuẩn độ:

NaOH + HCl → NaCl + H2O

pOH =-log(CNaOH)=-log0,01 =

 pH = 12

pH đầu bước nhảy là:

q=

(

h−w

h

)

C+C0

CC0

Đặt điều kiện h<< wh

⇒h=w

h

C+C0

CC0

=10

−14

0,2 %

0,02+0,01

0,02 0,01=7,5 10

−10M

 pH = 9,12

pH thời điểm tương đương pH sau thời điểm tương đương là:

q=

(

h−w

h

)

C+C0

C.C0

Đặt điều kiện h<< wh

⇒h=w

h

C+C0

CC0

=10

−14

0,2 %

0,02+0,01

0,02 0,01=7,5 10

−10

M

 pOH = 9,12

 pH = 14 – 9.12 =4,88

vậy bước nhảy phép chuẩn độ là: pH = 9,12÷4,88

với Metyl da cam có pT = không nằm khoảng bước nhảy nên dùng để làm chất thị cho phép chuẩn độ

II.3 Chuẩn Độ Đơn Axit Yếu Bằng Bazo Mạnh

Bài tính sai số thị dùng chất thị có pT

a

b

Khi chuẩn độ dung dịch CH3COOH 0,1M dung dịch NaOH 0,1M

(4)

Ta có pH điểm tương đương là:

+¿

H¿

¿ ¿

¿

√

10−1410−4,750,1+0,1

0,1 0,1=1,886 10

−9M

 pH = -log(1,886.10-9) = 8,7

a Trường hợp pH =

Khi ta kết thúc chuẩn độ sau điểm tương đương Theo cơng thức tính sai số ta có:

q=−

(

h −w

h

)

C+C0

C.C0

− h

h+Ka

¿−(10−9−10−5)0,1+0,1

0,1 0,1− 10−9

10−9+10−4,75=0,0144 %

b trường hợp pH = ta kết thúc chuẩn độ trước điểm tương

đương

q=−

(

h −w

h

)

C+C0

C.C0

− h

h+Ka

¿− h h+Ka

=10 −7

10−7+10−4 75=−0,56 %

Bài chuẩn độ dung dịch axit foomic HCOOH 0,1M NaOH 0,1M Vẽ đường định phân (3)

Ta có phương trình chuẩn độ:

HCOOH+NaOH→HCOONa+H2O

Khi chưa cho dung dịch NaOH vào dung dịch HCOOH pH dung dịch là:

pH0=1

2pKa−

1

2logCHCOOH ¿0,5 3,75−0 log(0,1)=2,375

Khi thêm NaOH chưa trung hịa hết dung dịch có HCOOH chưa bị trung hòa HCOO- tạo thành dung dịch đệm

pHđ=pKa−logCa

Cb

¿3,75−log0,1

0,9=4,7

Tại điểm tương đương thì:

+¿ H¿

¿ ¿

¿

√

10−1410−3,750,1+0,1

0,1 0,1=5,96 10

−9M

 pH = 8,22

khi dư NaOH giả sử lúc ta chấp nhận sai số 0,1% thể tích NaOH dư 0,1ml

[

OH−

]

= C.VNaOHdu

V0+V+VNaOHdu

¿ 0,1 0,1

1000+1000+0,1=5 10 −5M

 pH = 9,7

đường định phân: Bài (4, 5)

a.Chuẩn độ 50ml axit axetic hết 24,25ml NaOH 0,025M, tính nồng độ axit axetic

b tính sai số chuẩn độ kết thúc chuẩn độ pT = 10 c Tính pH dung dịch thêm 24,5ml NaOH a ta có phương trình chuẩn độ là:

CH3COOH+NaOH→CH3COONa+H2O

Theo định luật đương lượng ta có:

∫

❑CH

3COOH=

∫

❑NaOH

Vì NaOH CH3COOH bazo axit đơn chức nên CM=CN

CCH3COOH.VCH3COOH=CNaOH.CNaOH →CNaOH=0,025 24,25

50 =0,012125M

c Tại pT = 10 tức nồng độ H+=10

Theo cơng thức tính sai số ta có:

q=−

(

h −w

h

)

C+C0

C.C0

− h

h+Ka

¿−(10−10−10−4)0,025+0,012125

0,025 0,12125 − 10−10

10−10+10−4,75=0,122 %

d thêm 24,5ml dung dịch NaOH lượng NaOH dư pH

pH=14+logC.V − C0.V0

V+V0

=14+log0,025 24,5+0,012125 50

24,5+50 =14−4,076=9,924

Bài Chuẩn độ 25ml dung dịch axit foomic HCOOH 0,05M bằng dung dịch NaOH 0,1M Tính pH dung dịch trước chuẩn độ sau thêm

a 10,00ml b 12,15ml c 12,50ml d 13,00ml

NaOH (4)

ta có phương trình chuẩn độ:

HCOOH+NaOH→HCOONa+H2O

Theo định luật đương lượng ta có:

∫

❑CH

3COOH=

∫

❑NaOH

CHCOOH.VHCOOH=CNaOH.CNaOH

→VNaOH=0,05 25

0,1 =12,5 ml pH0=1

2pKa−

1

2logCHCOOH ¿0,5 3,75−0 log(0,05)=2,53 a.10,00ml < 12,5ml suy trước điểm tương đương nên

pH=pKa−logC0.V0− C.V

C.V =3,75−log

0,05 25−0,1 10

0,1 10 =4,35

a với 12,15ml ta có

pH=pKa−logC0.V0− C.V

C.V =3,75−log

0,05 25−0,1 12,15

0,1 12,15 =5,29

+¿ H¿

¿ ¿

¿

√

10−1410−3,750,05+0,1

0,05 0,1=7,3 10

−9M

pH = 8,14

c chuẩn độ qua điểm tương đương nên:

pH=14+logC.V − C0.V0

V+V0

=14+log0,1 13+0,05 25

13+25 =11.12

Bài Chuẩn độ 25ml dung dịch axit axetic 0,01M dung dịch NaOH 0,05M đến màu đỏ phenol phtalein (pT = 10) tính sai số chuẩn độ, tính thể tích NaOH dùng (1)

a ta có phương trình chuẩn độ là:

CH3COOH+NaOH→CH3COONa+H2O

Theo định luật đương lượng ta có:

∫

❑CH3COOH=

∫

❑NaOH

Vì NaOH CH3COOH bazo axit đơn chức nên CM=CN

CCH3COOH.VCH3COOH=CNaOH.CNaOH

→VNaOH=25 0,01

0,05 =5,00 ml

Với pT = 10 theo cơng thức tính sai số ta có:

q=−

(

h −w

h

)

C+C0

C.C0

− h

h+Ka

¿−(10−10−10−4)0,05+0,01

0,05 0,01 − 10−10 10−10

+10−4,75=0,012

Ta có pH điểm tương đương bằng:

+¿

H¿

¿ ¿

¿

√

10−1410−4,750,05+0,01

0,05 0,01=4,6 10

−9M

pH = 8,34

khi pT = 10 sau điểm tương đương

pH=14+logC.V − C0.V0

V+V0

 10pH−14

=C.V −C0V0

V+V0

⇔(C −10pH−14)V=(10pH−14+C0)V0

=> V=(10

pH−14

+C0)V0

C −10pH−14 =

25(10−4+0,01)

0,05−10−4 =5,06 ml

Bài hòa tan 0,6106g axit benzoic thêm nước đến 500ml Chuẩn

độ 20ml dung dịch hết 4ml NaOH (1)

a.tính pH dung dịch trước chuẩn độ chuẩn độ đến điểm tương đương

b chuẩn độ đến pT = sai số chuẩn độ bao nhiêu? Ta có nồng độ axit benzoic là:

C=n V= m

M.V=

0,6106

122 0,5=0,01M

Ta có phương trình chuẩn độ:

∫

❑C6H5COOH=

∫

❑NaOH

C0.V0=C.V suy C=C0.V0

V =

0,01 20

4 =0,05N

Vì NaOH bazo đơn chức nên CN=CM=0,05M

a Ta có pH trước chuẩn độ

pH0=

1 2pKa−

1

2logCC6H5COOH ¿0,5 4,18−0 log(0,01)=3,09

pH điểm tương đương

+¿ H¿

¿ ¿

¿

√

10−1410−4,180,05+0,01

0,05 0,01=9,12 10

−9

M

pH = 8,04

b pT = theo cơng thức tính sai số ta có

q=−

(

h −w

h

)

C+C0

C.C0

− h

h+Ka

¿−(10−9−10−5)0,05+0,01

0,05 0,01− 10−9

10−9+10−4,18=0,0012

→ q=0,12%

II.4 Chuẩn Độ Bazo Yếu Bằng Axit Mạnh.

Bài 1.(4)

a Chuẩn độ 25,00ml NH3 0,05M HCl 0.1M tính thể tích HCl phải

dùng, kết thúc chuẩn độ pT = 4,00

NH3+HCl→NH4Cl

Khi chưa thêm HCl dung dịch có NH3 bazo yếu, pH

của dung dịch tính theo cơng thức:

[

OH−

]

=

√

Kb.Cb=

√

10−4,77 0,05=9,21 10−4

 pH = 14 – pOH = 14 + log(9,21.10-4) = 10,96

ta có phương trình phân ly NH3 là:

+¿+OH−

NH3+H2O→NH4¿

Ban đầu 0,05 -

-Cân 0,05 – x x x

KNH3= x2

0,05− x đặt điều kiện x<<0,05 ta suy x=

√

10−4,77 0,05=9,21 10−4 M

Ta có pH điểm tương đương là:

+¿ H¿

¿

pH=−log¿

Tại pT = nghĩa kết thúc chuẩn đọ sau điểm tương đương nên ta có:

pOH=14−pH=14+logC.V −C0.V0

V+V0

 10-10(V+V

0)=C.V - C0.V0

 V= 12,504ml

Khi thêm 12,3ml HCl chuẩn độ kết thúc trước điểm tương đương nên pH dung dịch thu là:

pOH=pKb−logC0.V0−C.V

C.V

4,77−log0,05 25−12,3 0,1

12,3 0,1 =6,56

 pH = 14 – pOH = 14 – 6,56 = 7,44

Bài chuẩn độ 25ml dung dịch NH3 0,025M dung dịch HCl

nồng độ Tính pH dung dịch sau thêm thể tích HCl

10ml, 20ml, 24,95ml, 25ml, 25,02ml, 30ml. (1)

Ta có phương trình chuẩn độ là:

NH3+HCl→NH4Cl

Theo định luật đương lượng ta có:

∫

❑NH

3=

∫

❑HCl

 V0.C0 = C.V

 V=C0.V0

C =

0,025 25

0,025 =25 ml

ta có phương trình phân ly NH3 là:

+¿+OH−

NH3+H2O→NH4¿

Ban đầu 0,025 -

KNH3= x2

0,025− x đặt điều kiện x<<0,05 ta suy

x=

√

10−4,77 0,025=6,516 10−4 M suy

4+¿

NH¿

¿ ¿

Khi thêm vào dung dịch 10ml HCl lượng HCl chưa đủ để trung hịa lượng NH3 dung dịch nên pH có giá trị bằng:

pOH=pKb−logC0.V0−C.V

C.V =4,77−log

0,025 25−0,025 10

0,025 10 =4,594

 pH = 14 – 4,594 = 9,406

Khi thêm vào dung dịch 20ml HCl lượng HCl chưa đủ để trung hòa lượng NH3 dung dịch nên pH có giá trị bằng:

pOH=pKb−logC0.V0−C.V

C.V =4,77−log

0,025 25−0,025 20

0,025 20 =5,37

 pH = 14 –5,37= 8,63

Khi thêm vào dung dịch 24,95ml HCl lượng HCl chưa đủ để trung hòa lượng NH3 dung dịch nên pH có giá trị bằng:

pOH=pKb−logC0.V0−C.V

C.V =4,77−log

0,025 25−0,025 24,95

0,025 24,95 =7,47

 pH = 14 –7,47= 6,53

Khi thêm vào dung dịch 25ml HCl lượng HCl vừa đủ để trung hòa lượng NH3 dung dịch nên pH có giá trị bằng:

+¿ H¿

¿

Khi lượng HCl cho vào dư pH tính theo công thức:

pOH=14+logC.V −C0.V0

V+V0 suy

pH=−logC.V −C0.V0

V+V0

Với 25,02ml dung dịch HCl lượng HCl để trung hịa lượng NH3

dư 0,02ml nên pH có giá trị bằng:

pH=−logC.V −C0.V0

V+V0

=−log0,025 25,02−0,025 25

25,02+25 =5,00

Với 30ml dung dịch HCl lượng HCl để trung hịa lượng NH3 dư

5ml nên pH có giá trị bằng:

pH=−logC.V −C0.V0

V+V0

=−log0,025 30−0,025 25

30+25 =2,64

Bài Chuẩn độ 25ml dung dịch NH3 dung dịch HCl 0,06M đến

màu hồng metyl da cam (pT = 4) Tính sai số chuẩn độ Tính thể tích HCl.(1)

Ta có phương trình chuẩn độ là:

NH3+HCl→NH4Cl

Theo định luật đương lượng ta có:

∫

❑NH3=

∫

❑HCl

 V0.C0 = C.V V=C0.V0

C =

0,03 25

0,06 =12,5 ml

q=

(

h−w

h

)

C+C0

C.C0

− Ka Ka+h

¿(10−4−10−10)0,03+0,06

0,03 0,06−

10−9,250

10−9,250+10−4=5 10

−3

→ q=0,5 %

Ta có pH điểm tương đương là:

+¿ H¿

¿

pH=−log¿

Khi pH = nghĩa chuẩn độ sau điểm tương đương nên:

pH=−logC.V −C0.V0

V+V0

 10-4(V+V

0)=C.V - C0.V0

 (0,06 – 10-4)V = (10-4+0,03).25

 V=(10

-10

+0,03) 25

0,06−10−4 = 12,56ml

Bài Để chuẩn độ 50ml dung dịch NH3 phải dùng 30,0ml dung dịch

HCl 0,25M (1)

a.Tính pH dung dịch trước chuẩn độ, chuẩn độ điểm tương đương

b dùng metyl da cam làm chất thị không coi sai số phép chuẩn độ không vượt q 0,2%

Ta có phương trình chuẩn độ là:

Theo định luật đương lượng ta có:

∫

❑NH3=

∫

❑HCl

 V0.C0 = C.V C0=C.V

V0 =

0,25 30

50 =0 15M

a trước chuẩn độ NH3 axit yếu nguyên chất

ta có pH dung dịch NH3 là:

pOH=−log

[

OH−

]

=−log

√

Kb.Cb=−log

√

10−4,77 0,15=2,8

 pH = 11,2

khi chuẩn độ ứng với q = 0,5 theo cơng thức tính sai số ta có:

q=

(

h−w

h

)

C+C0

C.C0

− Kb h+Kb

(1)

vì C+C0

C.C0

=0,15+0,25

0,10 0,25=10,67 =hằng số nên ta đặt

C+C0

C.C0

=a

từ (1) tương đương với:

q=

(

h−w

h

)

a −

Kb

h+Kb

 q=ah−aw

h − Kb Kb+h

 qKb+qh=ah(Kb+h)−

aw

 qKb+qh=ahKb+ah2−awKb

h −aw− Kb

 ah2

+(aKb−q)h −aw− Kb−qKb−

awKb

h =0

 ah3+(aKb− q)h

2

−(aw+Kb+qKb)h −awKb=0

Thay q = 0,5 vào phương trình ta được:

10,67h3+0,5h2−8,491 10−6h−1,812 10−18=0

 ¿h=1,698 10 h=−2,13 10−13

h=−0,047

−5 suy pOH = 4,77 Nên pH = 9,23

b.Khi sai số không vượt 0,2% theo cơng thức tính sai số ta có:

q=

(

h−w

h

)

C+C0

C.C0

− Kb

h+Kb (2)

vì CC+.CC0

=0,15+0,25

0,10 0,25=10,67 =hằng số nên ta đặt

C+C0

C.C0

=a

từ (2) tương đương với:

q=

(

h−w

h

)

a −

Kb

h+Kb

 q=ah−aw

h − Kb Kb+h

 qKb+qh=ah(Kb+h)−aw

h (Kb+h)− Kb

 qKb+qh=ahKb+ah2−awKb

 ah2+(aKb−q)h −aw− Kb−qKb−awKb h =0

 ah3

+(aKb− q)h2−(aw+Kb+qKb)h −awKb=0

Thay q = - 0,2% vào phương trình ta được:

10,67h3

+2,18 10−3h2−1,695 10−5h −1,812 10−18=0

¿h=1,1624 10 h=−1,0685 10−13

h=−1,367 10−3

−3 suy pOH = 2,935 Nên pH = 11,065

Thay q = 0,2% vào (2) ta có:

10,67h3−1,8188 10−3h2−1,7016 10−5h −1,812 10−18

=0

¿h=−1,18 10 h=−1,065 10−13

h=1,35 10−3

−3 suy pH = 2,87

PHẦN KẾT LUẬN

Qua trình nghiên cứu thực đề tài, thực làm sáng tỏ vấn đề sau:

Làm rõ kiến thức hệ thơng hóa lại kiến thức cơng thức thiết yếu cần cho việc giải số tập chuẩn độ axit – bazo đơn chức

Giải số tập 21 thuộc vấn đề phần chuẩn độ axit – bazo đơn chức

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Nguyễn Tinh Dung, Bài Tập Hóa học Phân tích (1982), Nhà

Xuất Bản Giáo dục

2 Nguyễn Tinh Dung, Hóa học Phân tích Phần III Phương

pháp Định lượng Hóa học (2008), Nhà Xuất Bản Giáo dục.

3 PGS.PTS Bùi Long Biên, Phân tích Hóa học Định lượng (1995),

Nhà Xuất Bản Khoa học Kĩ thuật

4 Trần Tứ Hiếu, Hóa học Phân tích (2004), Nhà Xuất Bản Đại học

Quốc gia Hà Nội

5 Hồ Viết Quý, Cơ sở Hóa học Phân tích, Các Phương pháp Phân

tích Hóa học (2002), Nhà Xuất Bản Đại Học Sư phạm.

6 Vũ Đăng Độ, Cơ sở Lý thuyết Q trình Hóa học (2007),