PHÂN TÍCH KHỐI LƯỢNG VÀ PHÂN TÍCH THỂ TÍCH
2. CÁC CÁCH BIỂU THỊ NỒNG ðỘ
3.1. Nồng ủộ ủương lượng
Cỏch biểu thị nồng ủộ ủương lượng do nhà hoỏ học người ðức Karl Friedrich Mohr phỏt biểu mục ủớch ủể ủơn giản hoỏ cỏc phộp tớnh.
Cỏch biểu thị nồng ủộ này dựa trờn khỏi niệm khối lượng ủương lượng (ủương lượng gam) của một chất.
3.1.1. ðương lượng gam Ký hiệu E gam
ðương lượng gam của một chất ủược tớnh tuỳ thuộc vào bản chất của phản ứng hoỏ học.
3.1.1.1. Trường hợp phản ứng acid – base
• ðối với một acid: ðương lượng gam là phõn tử mol của acid ủú chia cho số proton hoạt tớnh (H+) Thí dụ 1: ðương lượng gam của acid hydrochloric trong phản ứng trung hoà là:
HCl + NaOH → NaCl + H2O
Thớ dụ 2: ðương lượng gam của acid sulfuric ủược tớnh trong trường hợp phản ứng với NaOH
H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2 H2O
• ðối với một base, ủương lượng gam là phõn tử gam của base chia cho số proton hoạt tớnh (H+) cần thiết ủể trung hoà nú.
Thớ dụ: ðương lượng gam của natri hydroxyd ủược tớnh khi phản ứng với HCl
3.1.1.2. Trường hợp phản ứng oxy hoá – khử
ðối với phản ứng oxy hoỏ ủương lượng gam của bất kỳ chất nào ủưa vào phản ứng cũng là khối lượng mol của chất ủú chia cho số electron (n) cho hay nhận trong quỏ trỡnh phản ứng
Thí dụ 1: Trong phản ứng oxy hoá giữa sắt (II) và kali permanganat
Thí dụ 2: Phản ứng oxy hoá giữa Cr3+ với Sn2+
3.1.1.3. Trường hợp phản ứng tủa và phức chất
• ðương lượng gam của một cation ủược tớnh bằng cỏch lấy khối lượng gam của cation chia cho ủiện tớch của cation
• ðương lượng gam của một anion là khối lượng gam của anion chia cho số ủương lượng của ion kim loại tương ứng ủể tạo tủa hoặc phức chất.
Thí dụ:
- Trường hợp 1. Cation và anion cú cựng số ủiện tớch
- Trường hợp 2. Cation và anion cú số ủiện tớch khỏc nhau
- Trường hợp 3. Trường hợp tạo phức giữa cation và anion
3.1.2. Số ủương lượng gam
Số ủương lượng gam của chất A bằng số gam chất A chia cho ủương lượng gam của chất ủú
3.1.3. Nồng ủộ ủương lượng
Nồng ủộ ủương lượng ủược biểu diễn bằng số ủương lượng gam của chất tan cú trong 1 lớt (1000 ml) dung dịch.
Ký hiệu: CN Công thức:
(4.10)
(4.11) (4.12) (4.13)
Thớ dụ: Xỏc ủịnh nồng ủộ ủương lượng của dung dịch nitrat bạc khi hoà tan 1,35 g AgNO3 thành 250 ml dung dịch.
Biết khối lượng mol AgNO3 = 108, ủương lượng gam AgNO3 = 108 (số ủiện tớch Ag+ = 1).
Nồng ủộ ủương lượng của dung dịch AgNO3:
Một dung dịch chứa một khối lượng ủương lượng của chất tan ủược goị là dung dịch cú nồng ủộ nguyờn chuẩn N. Bờn cạnh nồng ủộ nguyờn chuẩn, người ta cũn sử dụng bội số của N như dung dịch 2N, 4N..., ước số của N như dung dịch 0,1N, dung dịch 0,01N...
ðể tớnh toỏn lượng chất tan A cần thiết ủể pha dung dịch ủương lượng cho biết trước, người ta suy lượng m từ công thức (4.13)
3.1.4. Cụng thức tớnh nồng ủộ ủương lượng
Cỏc tớnh toỏn trong cỏch chuẩn ủộ theo nồng ủộ ủương lượng gần giống với cỏch tớnh toỏn trong chuẩn ủộ theo nồng ủộ phõn tử. Cú một sự khỏc biệt là tại ủiểm tương ủương tớch của cỏc thể tớch (tớnh bằng ml) của cỏc dung dịch cỏc chất phản ứng với nồng ủộ ủương lượng thỡ bằng nhau
ml A. NA = ml B. NB VA.NA = VB.NB
Hay tại ủiểm tương ủương cỏc thể tớch dung dịch thuốc thử và của cỏc chất cần xỏc ủịnh ủó phản ứng với nhau tỷ lệ nghịch với nồng ủộ ủương lượng của chỳng.
Quy tắc này gọi là quy tắc hợp thức (stoéchiométrie – stoichiometry)
Thớ dụ: Dung dịch acid hydrochloric ủược xỏc ủịnh nồng ủộ bằng cỏch ủem chuẩn ủộ với dung dịch chuẩn natri hydroxyd. Nếu sau khi phản ứng kết thỳc, 25,00 ml dung dịch HCl ủược trung hoà cần một thể tớch NaOH 0,0950 N là 32,20 ml. Tớnh nồng ủộ ủương lượng của dung dịch acid hydrochloric.
Giải:
Áp dụng phương trình trên, ta có:
NAVA = NBVB
Với VA: thể tớch của dung dịch HCl cần chuẩn ủộ, VA = 25,00 ml.
(4.14)
NA: nồng ủộ của HCl.
VB: thể tích của dung dịch chuẩn NaOH, VB = 32,20 ml.
NB: nồng ủộ của NaOH NB = 0,0950 N Nồng ủộ của dung dịch acid hydrocloric: