Sai số hệ thống do sự cõn bằng của phản ứng hoỏ học gõy nờn

Một phần của tài liệu Lý thuyết hóa phân tích ppt (Trang 120 - 121)

1. Sai số

4.1. Sai số hệ thống do sự cõn bằng của phản ứng hoỏ học gõy nờn

Tất cả cỏc phản ứng hoỏ học xảy ra, vớ dụ giữa hai chất A (chất cần phõn tớch) và chất B (thuốc thử) theo phương trỡnh (V- a), ủều cú sự cõn bằng làm cho phản ứng khụng hoàn toàn. A + nB ⇆ ABn (V- a) Sự cõn bằng này ủược ủặc trưng bởi hằng số cõn bằng K: K = [ABn]/ [A] [B]n (V- 10)

(trong phản ứng tạo kết tủa BAn thỡ K ủược thay bằng T và cú K = 1/T).

Do vậy, sau phản ứng luụn cú một lượng chất A dư và ủõy chớnh là nguồn sai số và ủược gọi là sai số do phương phỏp. Sai số này cú thể tớnh lớ thuyết ủược từ biểu thức V- 10. Từ biểu thức V- 10 cú:

[A] = [ABn]/K[B]n (V- 11)

Nếu gọi nồng ủộ phõn tớch của chất A là CA, sẽ cú: CA = [A] + [ABn]

thay biểu thức này vào biểu thức V- 11 ủược:

[A] = (CA – [A])/K.[B]n ≈ CA/K.[B]n (V- 12)

Như vậy, sai số tương ủối của phương phỏp do phản ứng xảy ra khụng hoàn toàn sẽ là:

e% = 100[A]/CA= 100/ K[B]n (V- 13)

(trong phản ứng tạo kết tủa BAn, e% = T . 100/[B]n).

Nếu gọi nồng ủộ chất A khi chưa phõn tớch là COA, thể tớch dung dịch ban ủầu là VO và thể tớch dung dịch lỳc ủạt cõn bằng là Vcb thỡ sai số tương ủối cũn ủược biểu diễn như sau:

e% = 100[A] . Vcb/ COA . VO

(V- 14)

Từ hai biểu thức V- 13 và V- 14 cho thấy muốn phản ứng xảy ra “hoàn toàn” hay sai số nhỏ nhất cho phộp thỡ cần cú K lớn, [B] lớn (hay phải dựng thuốc thử dư) và khụng nờn làm loóng quỏ ủi dung dịch khi phõn tớch.

Nhận xột này ủược ứng dụng nhiều trong phương phỏp tỏch bằng sự tạo kết tủa, bằng sự tạo phức, bằng sự chiết… nhằm thiết lập ủiều kiện cần ủủ cho sự cõn bằng xảy ra.

Vớ dụ 1: ðể phản ứng V- a xảy ra “hoàn toàn” với sai số e ≈ 0,1% thỡ KAB phải là bao nhiờu, nếu khụng dựng dư thuốc thử B, COA = 0,1M, VO = 100ml, Vcb = 200ml.

Giải:

Theo bài ra cú phương trỡnh: A + B = AB. Do khụng dựng dư thuốc thử nờn tại ủiểm cõn bằng: [A] = [B], từ biểu thức V- 14 cú:

0,1 ≥ 100([A] . 200)/(0,1 . 100)→ [A] ≤ 5 . 10-5 (M)

tức [B] ≤ 5 . 10-5M

thay [B] ≤ 5 . 10-5M vào biểu thức V- 13 cú K ≥ 2 . 107.

Vớ dụ 2: Khi làm kết tủa 96 mg ion SO42- bằng BaCl2 tại pH = 4, thỡ sai số phõn tớch do phản ứng khụng hoàn toàn là bao nhiờu? Nếu [Ba2+]dư = 10-5 M, V = 200ml, TBaSO4 = 1,1.10-10.

Giải:

BaCl2 + SO42- = BaSO4↓ + 2Cl- TBaSO4 = [Ba2+] [SO42-]. Từủú cú:

[SO42-] = TBaSO4/[Ba2+] = 1,1.10-10/ 10-5 ≈ 10-5 . Do ủú sai số e% là: e% = 100{[SO42-].V.MSO42-}/wSO42- = 100.10-5. 0,2 . 96/ 96 . 10-3 = -0,2%

Một phần của tài liệu Lý thuyết hóa phân tích ppt (Trang 120 - 121)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(132 trang)