PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ TẠO PHỨC (COMPLEXON)
8.1.1. Trường hợp không ảnh hưởng quá trình tạo phức phụ
Xây dựng đường chuẩn độ 50,0 ml dung dịch Ca2+
0,0400 M bằng dung dịch EDTA 0,0800 M trong dung dịch đệm pH = 10.
Ca2+ + EDTA ⇌ CaY2-
(1) Tính hằng số bền điều kiện:
𝐾𝑓′ = αY4−𝐾𝑓 = 0,30 x 1010,65 = 1,34.1010
(2) Tính pCa trước khi chuẩn độ:
- Khi chưa thêm dung dịch chuẩn độ EDTA: pCa = -lg[Ca2+] = 1,40
(3) Tính pCa trước điểm tương đương: Trước điểm tương đương,
nồng độ Ca2+
([Ca2+]) là nồng độ của Ca2+
không phản ứng với EDTA. Có thể bỏ qua sự phân ly của phức CaY2-
.
- Khi thêm 12,5 ml EDTA (tương ứng 50% lượng EDTA cần thiết): [𝐶𝑎2+] = 50,0×0,0400−12,5×0,0800
50+12,5 = 0,016 M
pCa = 1,80
- Khi thêm 22,5 ml EDTA (tương ứng 90% lượng EDTA cần thiết): [𝐶𝑎2+] = 50,0×0,0400−22,5×0,0800
50,0+22,5 = 2,76.10−3 M
pCa = 2,56
- Khi thêm 24,75 ml (tương ứng 99% lượng EDTA cần thiết): [𝐶𝑎2+] = 50,0×0,0400−24,75×0,0800
50,0+24,75 = 2,68.10−4 M pCa = 3,57 pCa = 3,57
(4) Tính pCa ở điểm tương đương: ở thời điểm này nồng độ CaY2-
trong dung dịch bằng 0,005 M và sự phân ly của phức này là nguồn duy nhất sinh ra ion Ca2+. Nồng độ Ca2+ sẽ bằng nồng độ chung không tạo phức EDTA:
[Ca2+] = CEDTA
[CaY2-] = 2,67.10-2M - [Ca2+] 2,67.10-2 M
Giá trị hằng số bền điều kiện tạo thành phức CaY2- ở pH = 10:
[𝐶𝑎𝑌2−]
[𝐶𝑎2+]𝐶𝐸𝐷𝑇𝐴= 1,34.1010 Sau khi thay số ta có: Sau khi thay số ta có:
0,005
[𝐶𝑎2+]2 = 1,34.1010
[Ca2+
(5) Tính pCa sau điểm tương đương:
- Sau khi cho dư 1% (tương ứng với 25,25 ml EDTA cho vào): [CaY2−] = 50,0×0,0400 50,0+25,25 = 2,66.10−2 M [EDTA] = 0,025×0,0800 50,0+25,25 = 2,66.10−4 M 𝐾𝐶𝑎𝑌′ = [CaY2−] [Ca2+]𝐶𝐸𝐷𝑇𝐴= 2,66.10−2 [Ca2+]2,66.10−4 = 1,34.1010 [Ca2+] = 7,46.10-9M pCa = 8,13
- Sau khi cho dư 40% (tương ứng với 35,00 ml EDTA cho vào): [CaY2−] = 50,0×0,0400 50,0+35,0 = 2,35.10−2 [EDTA] = 10,0×0,0800 50,0+35,0 = 9,41.10−3 𝐾𝐶𝑎𝑌′ = [CaY2−] [Ca2+]𝐶𝐸𝐷𝑇𝐴= 2,35.10−2 [Ca2+]9,41.10−3= 1,34.1010 [Ca2+] = 1,87.10-10M pCa = 9,73
Tính tương tự khi cho dư 50% dung dịch chuẩn độ. Bảng 8.1 tóm tắt kết quả tính tốn nồng độ cân bằng của Ca+2
trong quá trình chuẩn độ bằng EDTA 0,0800M. Hình 8.1 minh họa bước nhảy pCa trên đường cong chuẩn độ.
Bảng 8.1: Sự thay đổi pCa trong quá trình chuẩn độ
% EDTA thêm vào Thể tích EDTA thêm vào, ml pCa Ghi chú
0 0,0 1,40 50 25,0 1,80 90 45,0 2,56 99 49,5 3,57 Bước nhảy 100 50,0 5,85 101 50,5 8,13 110 55,0 9,13 140 35,0 9,73 150 75,0 9,83
Hình 8.1: Đường cong chuẩn độ ion Ca2+
Áp dụng: Xây dựng đường cong định phân 50,0 ml dung dịch Ca2+ 0,00500 M bằng dung dịch EDTA 0,0100 M trong dung dịch đệm pH = 10.