13.1.CƠ SỞ LÝ THUYẾT.
Xác định ion Cl- dựa vào phản ứng kết tủa AgCl khi Cl- tác dụng với dung dịch chuẩn AgNO3:
Ag+ + Cl- = AgCl (1)
Điểm tương đương của phản ứng thường xác định theo 3 phương pháp: phương pháp Mohr, phương pháp Volhard và phương pháp dùng chỉ thị hấp phụ (Fajans).
13.2. XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ ION Cl- THEO PHƯƠNG PHÁP BẠC.
13.2.1. PHƯƠNG PHÁP MOHR.
13.2.1.1. Nguyên tắc.
Dung dịch chuẩn trong phương pháp này là AgNO3 0,1 N. Dung dịch này có thể chuẩn bị từ lượng cân chính xác AgNO3 đã được tinh chế lại. Tuy nhiên, nồng độ của dung dịch AgNO3 thay đổi theo thời gian nên cần phải chuẩn hóa lại nồng độ của nó bằng dung dịch tiêu chuẩn NaCl.
Chỉ thị trong phương pháp Mo là K2CrO4. Khi phản ứng (1) kết thúc, một giọt thừa AgNO3 tác dụng với K2CrO4 tạo thành kết tủa Ag2CrO4 màu đỏ gạch. Lúc đó kết thúc định phân.
Tuy nhiên cần chú ý rằng, kết tủa đỏ gạch Ag2CrO4 có thể xuất hiện trước hoặc sau điểm tương đương của phản ứng (1) tùy theo nồng độ CrO42- đưa vào dung dịch. Do đó, để xác định chính xác điểm tương đương, nồng độ K2CrO4 phải được chọn nhất định không phải tùy tiện.
13.2.1.2. Cách tiến hành.
* Chuẩn hóa nồng độ của dung dịch AgNO3.
Dùng pipét hút chính xác 10ml dung dịch NaCl 0,1N cho vào bình nón, thêm 2 ÷ 3 giọt dung dịch K2CrO4 5% rồi chuẩn độ bằng dung dịch AgNO3, lắc mạnh đến khi dung dịch đục chuyển từ màu vàng sang màu đỏ gạch của huyền phù (thời điểm lúc bắt đầu tạo kết tủa Ag2CrO4). Lặp lại thí nghiệm 2 ÷ 3 lần, lấy kết quả trung bình.
* Xác định nồng độ Cl- bằng dung dịch chuẩn AgNO3.
Dùng pipet hút chính xác 10 ml dung dịch muối clorua cần xác định cho vào bình nón, thêm 2 ÷ 3 giọt dung dịch chỉ thị K2CrO4 5% rồi chuẩn độ bằng dung dịch AgNO3 0,1N đến khi chuyển từ màu vàng của dung dịch sang màu đỏ gạch của huyền phù.
Ghi số ml AgNO3 đã dùng. Lặp lại thí nghiệm 2 ÷ 3 lần, lấy trung bình các kết quả thu được. Tính hàm lượng % của clo trong muối.
Đối với anion Br- cũng tiến hành tương tự như vậy. Ion I- không nên chuẩn bằng phương pháp này vì AgI có màu vàng khó nhận biết điểm tương đương.
13.2.2. PHƯƠNG PHÁP VONHARD.13.2.2.1. Nguyên tắc. 13.2.2.1. Nguyên tắc.
Chuẩn độ ngược Ag+ bằng SCN- đã biết trước nồng độ, sử dụng phèn sắt (Fe3+) làm chất chỉ thị. Khi vừa dư SCN- thì dung dịch có màu đỏ máu:
Ag+ + Cl- → AgCl ↔ (dư Ag+) Ag+ + SCN- → AgSCN
SCN- + Fe3+ Fe(SCN)2+ (đỏ máu)
13.2.2.2. Cách tiến hành.
* Chuẩn hóa nồng độ dung dịch NH4SCN.
Dùng pipet lấy chính xác 10,00ml dung dịch AgNO3 0,1N vào bình nón, thêm 5ml HNO3 6M, 1ml phèn sắt (III) và thêm nước đến 50ml rồi chuẩn độ bằng dung dịch NH4SCN đến xuất hiện màu hồng nhạt. Ghi thể tích NH4SCN đã dùng và tính nồng độ dung dịch NH4SCN chuẩn. Lặp lại thí nghiệm 2 ÷ 3 lần, lấy trung bình các kết quả thu được.
* Xác định nồng độ của Cl-.
Dùng pipet lấy chính xác 10,00ml dung dịch muối clorua vào bình nón, thêm tiếp 2ml dung dịch HNO3 6M; 1,5ml dung dịch nitrat bạc. Thêm tiếp 3ml nitrobenzen và 1ml phèn Fe(III), rồi lắc kỹ cho tới khi đông tụ kết tủa. Chuẩn độ hỗn hợp bằng dung dịch NH4SCN chuẩn đến khi xuất hiện màu hồng nhạt không mất khi lắc trong 5 phút. Ghi thể tích NH4SCN đã dùng. Lặp lại thí nghiệm 2 ÷ 3 lần rồi lấy kết quả trung bình. Tính hàm lượng % của Cl- trong mẫu.
* Lặp lại thí nghiệm đã làm nhưng không cho 3ml nitrobenzen và thay
1ml phèn Fe(III) bằng 5ml Fe(NO3)3 2M. So sánh kết quả thu được với kết quả trong thí nghiệm (b)
13.2.3. PHƯƠNG PHÁP DÙNG CHỈ THỊ HẤP PHỤ (PHƯƠNG PHÁPFAJANS). FAJANS).
13.2.3.1. Nguyên tắc.
Kết tủa trong dung dịch có tính chất hấp phụ các ion trên bề mặt của nó, nhất là các ion có trong thành phần kết tủa. Ví dụ, khi định phân Cl- bằng AgNO3, trước điểm tương đương, khi Cl- trong dung dịch còn thừa, thì Cl- bị hấp thụ trên bề mặt AgCl, làm cho bề mặt kết tủa mang điện tích âm. Sau điểm tương đương, khi thừa một giọt AgNO3, kết tủa hấp phụ Ag+ và trên bề mặt kết tủa mang điện tích dương.
Một số thuốc nhuộm hữu cơ khi hấp phụ trên bề mặt kết tủa thì thay đổi màu rất rõ ràng. Ví dụ: Fluoretxein là chất thuốc nhuộm hữu cơ, anion của nó có màu xám lục. Khi chưa đến điểm tương đương, bề mặt AgCl mang điện tích âm nên không hấp phụ anion Fluoretxein, dung dịch có màu xanh lục. Sau điểm tương đương, khi thừa một giọt AgNO3, bề mặt kết tủa AgCl mang điện tích dương, anion của chỉ thị bị hấp phụ trên bề mặt kết tủa và có màu hồng.
{[(AgCl)n].Ag}+.NO3- + Ind- → {[(AgCl)n].Ag}+.Ind- + NO3- màu trắng màu hồng
Chỉ thị phluoretxein chỉ dùng trong môi trường trung tính, vì môi trường axít làm giảm sự phân ly của chỉ thị thành anion.
Dùng pipet hút 10,00ml dung dịch phân tích NaCl cho vào bình nón. Thêm 5÷10 giọt chỉ thị Fluoretxein 0,1% trong rượu 70% rồi chuẩn độ bằng dung dịch AgNO3 0,1N. lắc đều, khi gần kết thúc chuẩn độ (cách độ 1ml trước khi đạt đến điểm tương đương) thì thêm từng giọt dung dịch AgNO3 lắc rất mạnh cho tới khi khối dung dịch chuyển sang màu hồng thì ngưng chuẩn độ. Ghi thể tích AgNO3 đã dùng. Lặp lại thí nghiệm 2 ÷ 3 lần rồi lấy kết quả trung bình. Tính hàm lượng % của Cl-
trong mẫu. So sánh với các kết quả thu được trong thí nghiệm ở trên.
Đối với Br- và I- cũng tiến hành tương tự. Nếu chuẩn độ trong môi trường axít thì dùng eosin tốt hơn vì nó là axít mạnh hơn.
13.3. HÓA CHẤT.
- NaCl rắn hoặc dung dịch 0,01N. - NH4SCN 0,01N.
- AgNO3 0,1N. - K2CrO4 5%
- Phèn sắt III: dung dịch bão hòa phèn sắt (III) amoni - HNO36M.
- Dung dịch Fluoretxein 0,1% trong rượu 70%
13.4. BÀI TẬP.
1. Dùng AgNO3 0,1N để chuẩn dung dịch NaCl, biết rằng để chuẩn dung dịch muối ăn đó thì tiêu tốn 20ml dung dịch AgNO3.
Tính ΤAgNO3/Clvà số gam clo trong dung dịch.
2. Hòa tan 0,2266 gam mẫu có chứa Cl-. Sau cho vào dung dịch thu được trên 30ml dung dịch AgNO3 0,1121N. Tính % Cl- trong mẫu phân tích, biết rằng định phân lượng Ag+ dư tốn mất 0,5ml dung dịch NH4SCN 0,1158N.
3. Để xác định ZnO người ta đưa 0,38 gam mẫu phân tích có chứa ZnO về dạng dung dịch. Sau đó cho vào dung dịch thu được ở trên 24,3ml dung dịch K4[Fe(CN)6] 0,051M. Tính % ZnO trong mẫu phân tích. Biết rằng định phân lượng K4[Fe(CN)6] dư tốn mất 8,4ml dung dịch ZnSO4 0,104N.
BÀI 14