PHÂN TÍCH KHỐI LƯỢNG VÀ PHÂN TÍCH THỂ TÍCH
Chương 6 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH THỂ TÍCH
2. MỘT VÀI KHÁI NIỆM CHUNG VỀ PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH THỂ TÍCH
2.1.1. ðiểm tương ủương
Sự chuẩn ủộ ủạt ủến ủiểm tương ủương là khi tại ủiểm ủú lượng chất chuẩn thờm vào tương ủương hoá học với lượng chất phân tích có trong mẫu.
Thớ dụ: Trong sự chuẩn ủộ natri clorid bằng bạc nitrat, người ta ủạt ủến ủiểm tương ủương sau khi thêm chính xác một mol ion bạc cho mỗi mol ion clorid hiện diện trong mẫu.
NaCl + AgNO3 → AgCl + NaNO3 1 mol 1 mol
ðiểm tương ủương là một ủiểm lý thuyết, khụng thể xỏc ủịnh bằng thực nghiệm.
2.1.2. ðiểm kết thúc
Là thời ủiểm gõy ra sự biến ủổi tớnh chất vật lý hay sự ủổi màu của chất chỉ thị. Thường cú sự sai biệt về thể tớch hay khối lượng giữa ủiểm tương ủương và ủiểm kết thỳc, người ta gọi là sai số trong chuẩn ủộ. Trong cỏc phương phỏp thể tớch, sai số trong chuẩn ủộ Et ủược xỏc ủịnh:
Et = Veq - Vfin
− Trỡnh bày ủược nguyờn tắc của phương phỏp phõn tớch thể tớch.
− Phõn biệt ủược ủiểm tương ủương và ủiểm kết thỳc.
− Phõn loại ủược cỏc phương phỏp phõn tớch thể tớch.
− Tớnh ủược kết quả sau khi chuẩn ủộ thể tớch.
Veq: thể tớch lý thuyết của thuốc thử cần thiết ủể ủạt ủến ủiểm tương ủương.
Vfin: thể tớch thật sự sử dụng ủể phỏt hiện ủiểm kết thỳc của phản ứng.
2.1.3. Chất chuẩn hoá học bậc một (sơ cấp)
Hợp chất cú ủộ tinh khiết rất cao ủược dựng làm chất gốc trong cỏc phương phỏp thể tớch và phương pháp khối lượng.
Tớnh chớnh xỏc của phương phỏp phụ thuộc vào cỏch ủỏnh giỏ chất lượng của hợp chất này. Một chất chuẩn bậc một phải ủạt cỏc tiờu chuẩn sau:
ðộ tinh khiết cao 99,95%
Tớnh ổn ủịnh trong khụng khớ.
Khụng cú nước hydrat hoỏ ủể thành phần chất rắn khụng thay ủổi khi cú sự thay ủổi ủộ ẩm tương ủối.
Cú tớnh tan tốt (thớch hợp) trong mụi trường khi thực hiện chuẩn ủộ.
Khối lượng phõn tử tương ủối cao ủể hạn chế sai số tương ủối khi cõn mẫu (sai số <0,1%).
Trờn thực tế chỉ cú rất ớt hợp chất ủạt ủược cỏc tiờu chuẩn trờn.
Thí dụ:
- Kali naphtalat (M = 204,22 g), muối luụn luụn ở dạng khan, chỉ chứa tối ủa 0,003% nước.
KHCO3 (M = 100,11 g)
Acid benzoic C6H5COOH (M = 122,15 g) 2.1.4. Chất chuẩn hoá học bậc hai (thứ cấp)
Hợp chất cú ủộ tinh khiết phải ủược xỏc ủịnh bằng phõn tớch hoỏ học.
Thí dụ:
- Natri borat ngậm 10 phân tử nước Na2B4O7.10 H2O (M = 381,24 g). Trước khi pha thành dung dịch chuẩn cần sấy sản phẩm ở nhiệt ủộ từ 170 - 440°C trong 1 giờ.
Acid oxalic ngậm 2 phân tử nước C2H2O4.2 H2O (M = 252 g).
2.2. Các dung dịch chuẩn
Dung dịch chuẩn là một thuốc thử cú nồng ủộ biết trước ủược dựng ủể chuẩn ủộ trong cỏc phương pháp phân tích thể tích.
Cỏc dung dịch chuẩn giữ một vai trũ chủ yếu trong tất cả cỏc phương phỏp chuẩn ủộ, vỡ vậy cần thiết phải kiểm tra những tớnh chất cần phải cú trong dung dịch, cỏch pha và biểu thị nồng ủộ của cỏc dung dịch này.
2.2.1. ðiều kiện của một dung dịch chuẩn
Dung dịch chuẩn lý tưởng phải ủạt cỏc tiờu chuẩn sau:
- ðủ bền ủể khụng phải xỏc ủịnh lại nồng ủộ sau khi pha.
- Tác dụng nhanh với chất cần phân tích.
- Phản ứng phải hoàn toàn ủể ủạt ủược ủiểm kết thỳc ủỳng.
2.2.2. Phương phỏp xỏc ủịnh nồng ủộ của một dung dịch chuẩn
Phương phỏp phõn tớch thể tớch chớnh xỏc khi nồng ủộ của dung dịch chuẩn chớnh xỏc. Cú hai phương phỏp cơ bản ủể xỏc ủịnh nồng ủộ của dung dịch chuẩn.
Phương pháp trực tiếp: Trong phương pháp này, một lượng cân chính xác chất chuẩn hoá học bậc 1 (sơ cấp) ủược hoà tan trong một dung mụi thớch hợp và pha loóng trong bỡnh ủịnh mức ủến thể tớch chính xác.
Phương phỏp so với mẫu chuẩn (etalonnage): dung dịch dựng làm chuẩn ủược so bằng cỏch chuẩn ủộ với
- một khối lượng chất chuẩn hoá học sơ cấp.
- một khối lượng chất chuẩn hoá học thứ cấp.
- một thể tích của một dung dịch chuẩn khác.
Phần lớn dung dịch dựng làm chuẩn ủược xỏc ủịnh nồng ủộ bằng phương phỏp này do cỏc thuốc thử khụng ủạt ủược tiờu chuẩn của chất chuẩn hoỏ học sơ cấp.
2.2.3. Cỏch biểu thị nồng ủộ của cỏc dung dịch chuẩn
Nồng ủộ của dung dịch chuẩn thường ủược biểu thị là nồng ủộ mol và nồng ủộ ủương lượng.
Nồng ủộ mol cho biết số mol của thuốc thử chứa trong một lớt dung dịch.
Nồng ủộ ủương lượng biểu thị số ủương lượng gam của thuốc thử cú trong một lớt dung dịch.
2.3. Cỏc phương phỏp xỏc ủịnh ủiểm tương ủương
ðể xỏc ủịnh ủểm tương ủương, người ta sử dụng chất chỉ thị hoỏ học hay chỉ thị lý hoỏ.
2.3.1. Chất chỉ thị hoá học
Chỉ thị là chất ủược cho vào dung dịch khi tiến hành ủịnh lượng. Sự thay ủổi về pH, thế oxy hoỏ – khử... sẽ làm thay ủổi màu của chỉ thị.
Các chỉ thị thường dùng trong phương pháp phân tích thể tích:
a) Chỉ thị nội: chỉ thị cho vào dung dịch khi tiến hành ủịnh lượng.
Chỉ thị màu: metyl da cam, phenolphtalein.
Chỉ thị tạo tủa: kali cromat.
Chỉ thị tạo huỳnh quang: fluorescein.
b) Chỉ thị ngoại: chỉ thị ủể ngoài, dựng dụng cụ như ủũa thuỷ tinh lấy dung dịch rồi cho tỏc dụng với
thuốc thử như trường hợp dùng giấy tẩm hồ tinh bột.
Chỉ thị có thể là:
Một chất: ủỏ metyl.
Hai chất: thuốc thử Tashiri (ủỏ metyl và xanh metylen).
Nhiều chất: thuốc thử vạn năng.
2.3.2. Chỉ thị lý hoá
ðo sự ủổi màu của dung dịch bằng phương phỏp quang phổ, phương phỏp ủiện hoỏ như ủo ủiện thế, ủo cường ủộ dũng ủiện hay ủo dộ dẫn ủiện.