3.1. Đặc điểm của phương pháp
Phương pháp trung hồ dựa trên việc sử dụng phản ứng trung hồ. Phương trình cơ bản của phương pháp này là sự tương tác của ion hydron hay hydro với ion hydroxyt tạo thành phần tử nứơc ít bị phân ly.
H3O+ + OH-→H2O hay H+ + OH-→ H2O
Phương pháp trung hồ cho phép định lượng các axit (bằng các dung dịch chuẩn kiềm), kiềm (bằng các dung dịch chuẩn axit) và các chất phản ứng với axit và kiềm trong dung dịch nước theo một tỉ lệ hợp thức.
Chuẩn độ bằng các axit hoặc kiềm. Dùng dung dịch chuẩn nào đĩ chứa ion hidroxon cĩ thể chuẩn độ được các bazơ, ngược lại dùng các dung dịch bazơ để chuẩn độ lại dung dịch axit. Kỹ thuật xác định được tiến hành như sau: từ buret đựng dung dịch axit hay bazơ nhỏ từ từ vào dung dịch xác định một lượng kiềm hay axit đến điểm tương đương. Người ta tính lượng kiềm hay axit cĩ trong dung dịch nghiên cứu theo thể tích dung dịch chuẩn axit hoặc kiềm tiêu tốn để trung hồ một thể tích xác định dung dịch mẫu phân tích hoặc một lượng cân của mẫu cần phân tích.
3.2. Xác định điểm tương đương
Xác định điểm tương đương bằng chất chỉ thị. Xác định điểm tương đương là thời điểm khi lượng thuốc thử B thêm vào tương đương với lượng chất cần xác định A đã phản ứng với nĩ.
Thực tế người ta xác định điểm tương đương bằng phương pháp dùng chất chỉ thị, dựa theo sự đổi màu của chất chỉ thị được thêm 1-2 giọt vào dung dịch chuẩn độ.
Phương pháp lý hố hay phương pháp cơng cụ để xác định độ tương đương. Do các chất chỉ thị màu khơng dúng để xác định điểm tương đương khi chuẩn độ các dung dịch cĩ màu mạnh và đục nên người ta đã nghiên cứu các phương pháp khác xác định điểm tương đương dựa trên sự quan sát tính chất của dung dịch bị thay đổi đột ngột tại điểm tương đương. Các phương pháp vật lý, hố lý hay cơng cụ xác định điểm tương đương cĩ ý nghĩa to lớn. Chúng được dựa vào việc đo bằng những máy mĩc đặc biệt một số đại lượng đặc trưng cho một số tính chất nào đĩ của dung dịch, mà tính chất đĩ biến đổi từ từ trong quá trình chuẩn độ, nhưng thay đổi rất rõ rệt ở điểm tương đương.
3.3. Nguyên tắc xây dựng đồ thị biểu diễn trong quá trình trung hồ. trung hồ.
Trong quá trình trung hồ pH của dung dịch cần chuẩn độ thay đổi tuỳ thuộc vào thể tích VB và độ chuẩn TB của dung dịch thêm vào. Do đĩ nếu trên trục hồnh biểu diễn lượng % cịn lại của axit hay kiềm trong dung dịch hoặc lượng dung dịch chuẩn thêm vào bằng ml ở các thời điểm khác nhau, cịn trên trục tung là các giá trị pH của dung dịch tương ứng với chúng, ta sẽ thu được những điểm, nối các điểm đĩ ta được đường biểu diễn quá trình biến đổi pH trong quá trình chuẩn độ.
Quá trình trung hồ cĩ thể biểu diễn bằng độ thị dưới dạng đường cong chuẩn độ, nĩ biểu thị sự thay đổi pH của dung dịch cần chuẩn độ theo lượng dung dịch chuẩn axit hay kiềm thêm vào.
Xây dựng đường cong chuẩn là tiến hành tính tốn các giá trị pH của dung dịch ứng với những thời điểm chính của quá trình chuẩn độ.
Giá trị pH của dung dịch ứng với các thời điểm khác nhau của quá trình chuẩn độ được tính theo cơng thức biểu diễn các giá trị nồng độ ion trong nước, trong dung dịch nước của axit, kiềm, các muối bị thuỷ phân và cuối cùng trong hỗn hợp đệm.
Ýù nghĩa của đường cong trung hồ: các đường cong chuẩn độ cho phép theo dõi sự biến đổi pH của dung dịch ở các thời điểm chuẩn độ khác nhau, nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ và nồng độ các chất phản ứng trong quá
trình trung hồ, xác lập điểm cuối của quá trình chuẩn độ và tiếp là chọn đúng chất chỉ thị.
3.4. Tính nồng độ
Nồng độ ion hydro trong dung dịch nước lỗng giới hạn của các axit mạnh thực tế bằng nồng độ của chính axit.
[H+] ≈ CHan và pH = -lg [H+] = -lg CHan
Từ phương trình pH + pOH =14 ta tìm được giá trị pH
3.5. Tính hoạt độ hydro trong dung dịch nước của các axit và bazơ mạnh và bazơ mạnh
Hệ số hoạt độ của ion hydro: khi tính tốn chính xác cần phải lưu ý là các phương pháp thực nghiệm dùng để xác định nồng độ H+ và pH khơng phải cho giá trị nồng độ của ion mà là hoạt độ tương ứng của chúng.
pαH = -lgαH+ = lg(1/αH+)
pαH khác với pH, pH là logarit với đại lượng nghịch đảo nồng độ ion hydro, cịn pαH là logarit của đại lượng nghịch đảo hoạt độ của ion hydro
Trong trường hợp này α H, và pαH khơng phải tính bằng thực nghiệm mà bằng đại lượng [H+] x ∫H+