PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ ACI D BASE (PHƯƠNG PHÁP TRUNG HÒA)
7.5.1.3. Nhận xét và chọn chỉ thị
- Điểm tương đương trùng với điểm trung tính (pH = 7).
- Nhìn vào sự thay đổi pH trong quá trình định phân ta thấy từ lúc ban đầu cho đến khi đã trung hòa được 99,9% lượng acid, pH của dung dịch thay đổi từ từ, chỉ thay đổi vài đơn vị pH (từ 1 đến 4). Nhưng ở giai đoạn gần đến điểm tương đương (khi thiếu và thừa ra 0,1% NaOH - ứng với sai số ± 0,1%, nghĩa là khi ta thêm 0,2 ml NaOH (vài giọt) có sự thay đổi đột ngột của pH (đường biểu diễn trở nên dốc đứng), khoảng pH này (4,3 – 9,7) gọi là bước nhảy chuẩn độ pH của đường định phân.
- Từ thời điểm cho thừa 0,1 ml NaOH (thừa 0,1%) trở đi thì pH của dung dịch tăng dần dần như đoạn đầu của đường định phân.
- Trong thực tế người ta ít khi định phân 100 ml dung dịch mà thường là 10 hay 15 ml, như vậy bước nhảy xuất hiện tương ứng với lượng thiếu và thừa khoảng 0,1% thuốc thử hay 0,03 ml NaOH (tương ứng với 1 – 2 giọt dung dịch).
- Xuất hiện bước nhảy rất có lợi cho quá trình chuẩn độ. Vì từ
phương trình cơ bản của chất chỉ thị pH = pK + lg
In HIn
nếu pH thay đổi
0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0 14.0 0 50 100 150 200 pH Thể tích NaOH (mL)
đột ngột lúc thêm thừa 1 – 2 giọt dung dịch NaOH thì kéo theo tỷ số In HIn
thay đổi đột ngột và do đó màu của chỉ thị thay đổi rõ rệt. Nếu
khơng có bước nhảy thì màu của chỉ thị sẽ thay đổi chậm và từ từ đến mức khơng biết rõ thời điểm nào thì cần kết thúc định phân. Bước nhảy càng dài thì phép định phân càng chính xác.
Bước nhảy trên đường cong chuẩn độ có một ý nghĩa thực tế rất quan trọng. Tùy thuộc vào yêu cầu độ chính xác của phép chuẩn độ (sai số cho phép của chỉ thị) mà bước nhảy nằm trong khoảng các giá trị của pH ứng với thời điểm thiếu hay thừa lượng thuốc thử cần thiết. Thông thường, bước nhảy nằm trong khoảng các giá trị của pH ứng với thời điểm khi còn dư 0,1% lượng acid tự do chưa được chuẩn độ đến khi cho dư 0,1% lượng kiềm (nghĩa là sai số chỉ thị cho phép của phương pháp chuẩn độ này là ± 0,1%).
Chọn chất chỉ thị để xác định điểm tương đương
Như đã biết, dùng chất chỉ thị acid - base để kết thúc định phân chỉ thị thay đổi màu rõ nhất, vậy rõ ràng khi đó pH của dung dịch bằng pT của chất chỉ thị. Nếu kết thúc định phân tại:
- Điểm tương đương thì pT = pH = 7 là lý tưởng, kết quả chính xác 100%.
- Đầu bước nhảy: pH = 4,3, trong trường hợp này ta định phân hơi thiếu 0,1% thuốc thử, nghĩa là đã mắc sai số 0,1%.
- Cuối bước nhảy pH = 9,7, khi đó ta đã định phân thừa 0,1% thuốc thử, nghĩa là đã mắc sai số chỉ thị +0,1%. Vậy kết thúc định phân trong khoảng 4,3 – 9,7 tức là trong khoảng đó chất chỉ thị đổi màu rõ nhất thì kết quả định phân chỉ mắc sai số tối đa là 0,1% (trong phạm vi sai số cho phép). Từ đó ta có quy tắc sau:
Để phương pháp chuẩn độ mắc sai số chỉ thị không vượt quá 0,1%, nên chọn chỉ thị pH có pT (giá trị pH tại thời điểm ngưng định phân) nằm trong khoảng bước nhảy của phép định phân.
Trong trường hợp định HCl 0,1 M bằng NaOH 0,1 M có bước nhảy pH từ 4,3 đến 9,7 thì có thể dùng các chỉ thị như: metyl da cam, Bromocresol xanh, metyl đỏ, Bromocresol tía, Bromthymol xanh, phenol đỏ, phenolphthalein.