V G NV mDg Fe= Trong đó: mĐgFe = MFe /1000
N: Nồng độ đương lượng gam của dung dịch KMnO4 tiêu chuẩn. V(ml): Thể tích KMnO4 tiêu chuẩn dùng để chuẩn Fe2+
G(g): khối lượng mẫu cân. Vđm/Vxđ: hệ số pha loãng mẫu
2. Điều kiện:
Để dễ dàng xác định điểm tương đương cần làm mất màu vàng do tạo ra ion Fe3+. Muốn vậy người ta thêm axit H3PO4 để tạo phức không màu:[Fe(PO4)2]3-.
3. Hóa chất:
- Dung dịch KMnO4 0.02N - Dung dịch Fe2+ 0.02N
- Hỗn hợp 2 axit H2SO4 và H3PO4 (cho 150ml H2SO4 đặc (d=1.84g/ml) thật cẩn thận vào 500ml nước, để nguội, thêm 150ml H3PO4 đặc (d=1.7g/ml) sau đó pha loãng dung dịch thành 1 lít)
4. Quy trình:
Chuẩn bị dung dịch mẫu Fe2+ 0.02N.
Dùng pipet hút chính xác 10ml dung dịch Fe2+ cho vào bình nón, thêm khoảng 5∼7ml hỗn hợp hai axit H2SO4 + H3PO4. Đem chuẩn chậm bằng dung dịch mẫu KMnO4
đến khi xuất hiện màu hồng nhạt bền trong 30 giây. Ghi thể tích KMnO4 đã tiêu tốn. Làm thí nghiệm song song, lấy kết quả trung bình, sai số giữa hai lần chuẩn không quá 0,1ml. Tính kết quả theo công thức đã nêu.
Bài 20 XÁC ĐỊNH Ca2+ VÀ Mg2+ TRONG CÙNG HỖN HỢP
(Phương pháp chuẩn độ phức chất, kỹ thuật chuẩn độ trực tiếp)
I. XÁC ĐỊNH Ca2+
1. Nguyên tắc
Dùng dung dịch EDTA tiêu chuẩn chuẩn trực tiếp xuống dung dịch mẫu trong môi trường pH =12.
Ca2+ + H2Y2- + 2 OH- CaY2- + 2H2O
Nhận biết điểm tương đương bằng chỉ thị Murêxit, tại điểm tương đương dung dịch chuyển từ màu đỏ tím sang màu tím hoa cà.
Kết quả được tính theo công thức:
. . % Cađm 100 xđ mÐg N V V Ca G V = × × Trong đó: mĐgCa = MCa/2.1000
N : Nồng độ đương lượng gam của dung dịch EDTA tiêu chuẩn. V(ml) : Thể tích dung dịch EDTA tiêu chuẩn tiêu tốn.
G(g) : khối lượng mẫu cân. Vđm/Vxđ: hệ số pha loãng mẫu.
- Chuẩn độ Ca2+ trong môi trường pH =12, trong môi trường này phức giữa Ca2+ và EDTA hình thành hoàn toàn, triệt để, tại điểm tương đương chỉ thị murêxit đổi màu rõ rệt.
- Dùng NaOH 2N để điều chỉnh môi trường, không dùng NH4OH vì bản thân chỉ thị Murexit có chứa gốc NH4+, nên nếu thêm gốc NH4+ sẽ làm cho chỉ thị kém phân ly nên sẽ đổi màu không rõ.
- Phản ứng này thực hiện trong môi trường pH cao nên cần định phân ngay sau khi cho NaOH. Trong quá trình chuẩn độ có một lượng H+ sinh ra nên môi trường kiềm sẽ bị trung hòa dần dẫn đến sự đổi màu của chỉ thị kém, do đó gần sát điểm tương đương cần bổ sung thêm một lượng kiềm.
- Phức giữa Ca2+ và EDTA bền vững hơn phức giữa Ca2+ và Murêxit, do đó tại điểm tương đương EDTA phá vỡ phức của Ca2+ và Murêxit.
- Sự đổi màu của chỉ thị tại điểm tương đương được giải thích như sau:
+Trong môi trừơng pH = 12 chỉ thị Murêxit tồn tại dạng H3Ind2- có màu tím hoa cà, khi kết hợp với với Ca2+ tạo phức màu đỏ tím:
Ca2+ + H3Ind2- + OH- CaH2Ind- + H2O (tím hoa cà) (đỏ tím)
+Trong quá trình chuẩn độ:
Ca2+ + H2Y2- + 2OH- CaY2- + 2H2O +Tại điểm tương đương khi dư 1 giọt EDTA:
CaH2Ind- + H2Y2- + OH- CaY2- + H3Ind2- + H2O (đỏ tím) (tím hoa cà)
3. Hóa chất
- EDTA 0,02N hiệu chỉnh nồng độ bằng CaCO3 0,02N - HCl 1/2
- NaOH 2N
- Chỉ thị Murêxit 1%
4. Quy trình xác định
Cân chính xác khoảng 0,25 muối CaCO3 và 0,3g MgCl2.6H2O, dùng HCl 1/2 để hòa tan mẫu đến khi dung dịch trong suốt, đun nóng nhẹ và dùng nước cất định mức thành 250ml (dung dịch mẫu)
Hút 10ml dung dịch mẫu vừa định mức chuyển vào bình nón 250ml, pha loãng đến 50ml, dùng NaOH 2N điều chỉnh môi trường pH=12, thêm một lượng chỉ thị Murêxit 1% bằng hạt đậu xanh, lắc cho tan hết rồi chuẩn bằng EDTA 0,02N đến khi dung dịch chuyển từ màu đỏ tím sang tím hoa cà. Ghi thể tích EDTA đã dùng (V), tính kết quả theo công thức đã nêu.
Làm thí nghiệm song song
Tiến hành tương tự đối với mẫu trắng.
II. XÁC ĐỊNH Mg2+
1. Nguyên tắc
Để xác định Mg2+ ta chuẩn độ tổng lượng Ca2+ và Mg2+ sau đó chuẩn riêng phần Ca2+ từ đó tính ra được lượng Mg2+ trong mẫu.
Chuẩn trực tiếp dung dịch mẫu chứa Ca2+ và Mg2+ bằng EDTA tiêu chuẩn trong môi trường pH= 8÷10.
Ca2+ + H2Y2- + 2OH- CaY2- + 2H2O Mg2+ + H2Y2- + 2OH- MgY2- + 2H2O
Nhận biết điểm tương đương bằng chỉ thị ETOO, tại điểm tương đương dung dịch chuyển từ màu đỏ nho sang màu xanh lục.
2 1 . ( ) % Mg đm 100 xđ mÐg N V V V Mg G V − = × × (*) Trong đó: mĐgMg = MMg /2.1000
N: Nồng độ đương lượng gam của dung dịch EDTA tiêu chuẩn. V1(ml): Thể tích EDTA tiêu chuẩn dùng để chuẩn Ca2+ riêng phần
V2(ml): Thể tích EDTA tiêu chuẩn dùng để chuẩn tổng lượng Ca2+ và Mg2+
G(g): khối lượng mẫu cân. Vđm/Vxđ: hệ số pha loãng mẫu
2. Điều kiện xác định
- Chuẩn tổng lượng Ca2+,Mg2+ cần thực hiện trong môi trường pH=8÷10, trong môi trường này phức CaY2- và MgY2- hình thành bền vững, chỉ thị ETOO đổi màu rõ rệt.
- Để duy trì và ổn định môi trường, ta dùng đệm Amôn.
- Sự đổi màu của chỉ thị tại điểm tương đương được giải thích như sau:
+Trong môi trường pH = 8÷10 chỉ thị ETOO tồn tại dạng HInd2- có màu xanh lục, khi kết hợp với Mg2+ tạo phức màu đỏ nho:
Mg2+ + HInd2- + OH- MgInd- + H2O (đỏ nho)
+Trong quá trình chuẩn độ:
Mg2+ + H2Y2- + 2OH- MgY2- + 2H2O +Tại điểm tương đương
MgInd- + H2Y2- + OH- MgY2- + HInd- + H2O (đỏ nho) (xanh lục)
Lưu ý : Vxđ khi chuẩn riêng phần Ca2+ và khi chuẩn tổng lượng Ca2+,Mg2+ phải bằng nhau thì mới áp dụng được công thức (*)
3. Hóa chất
- Đệm amôn - ETOO 1% - EDTA 0,02N
4. Quy trình xác định
- Hút chính xác 10ml dung dịch mẫu đã chuẩn bị ở phần xác định Ca2+ chuyển vào bình nón, pha loãng đến 50ml, kiểm tra và điều chỉnh pH đến môi trường trung tính.
- Thêm 5ml đệm amôn và một ít chỉ thị ETOO 1%, lắc đều.
- Đem chuẩn bằng dung dịch EDTA 0,02N đến khi dung dịch chuyển từ màu đỏ nho sang màu xanh lục. Ghi thể tích EDTA đã dùng (V2), tính kết quả như công thức đã nêu.
Làm thí nghiệm song song
Tiến hành tương tự đối với mẫu trắng.
Bài 21:XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG I2 BẰNG Na2S2O3 THEO PHƯƠNG PHÁP
IỐT