Bài giảng Hóa phân tích cơ sở: Chương 3

Chia sẻ: Minh Minh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:39

Thêm vào BST

Báo xấu

267
lượt xem 67
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Hóa phân tích cơ sở - Chương 3: Phương pháp chuẩn độ Aicd - baz trình bày về cơ sở và nguyên tắc của phương pháp, đường công chuẩn độ pH-V, dung dịch đệm, chuẩn độ đa axit, pha chế thiết lập nồng độ axit - bazo. Mời bạn đọc cùng tham khảo.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Hóa phân tích cơ sở: Chương 3

HÓA PHÂN TÍCH CƠ SỞ Chương 3: PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ ACID-BAZ GV: Lại Thị Hiền 1
Nội dung chương 1 Cơ sở và nguyên tắc của pp 2 Đường cong chuẩn độ pH-V 3 Dung dịch đệm 4 Chuẩn độ đa axit 5 Pha chế thiết lập nồng độ axit-bazo
3.1. Cơ sở và nguyên tắc của pp  Dựa trên phản ứng: H+ + OH- ⇋ H2O  Trong quá trình chuẩn độ, pH của dung dịch thay đổi theo lượng thuốc thử thêm vào  Vì các axit và baz là những hợp chất không màu nên muốn nhận biết điểm tương đương phải dùng chất chỉ thị. → Chất chỉ thị axit - baz
Chất chỉ thị acid - baz  Định nghĩa:  Chất chỉ thị axit – bazơ là những axit hoặc bazơ yếu  Dạng axit và dạng bazơ có màu sắc khác nhau.  Màu sắc của chất chỉ thị thay đổi theo pH  Ví dụ: Dưới 8,2 Trên 10,0  Phenolphtathalein: Methyl đỏ (MR): Dưới 4,4 Trên 6,2 Methyl da cam (MO) Dưới 3,1 Trên 4,4
Ví dụ về chỉ thị
Khoảng chuyển màu của chất chỉ thị HIn ⇋ H+ + In- [H ][I ] K.[HIn] K  [H ]  [HIn] [I ]  pH của dd quyết định bởi tỷ số [ HIn] [ In  ]  Vì HIn, In- có màu khác nhau, tỷ số này quyết định màu sắc của dd  Nhận được màu của HIn khi [HIn] = n[In-] (pH = pK – lgn)  Nhận được màu của In- khi [In-] = n[HIn] (pH = pK + lgn)
Khoảng chuyển màu của chất chỉ thị  Khoảng pH đó gọi là khoảng chuyển màu của chất chỉ thị pH  pK  1  Thông thường n = 10 nên Dung dịch [HIn] giảm Dung dịch chỉ có màu HIn [In-] tăng chỉ có màu In- Khoảng chuyển màu  Trong khoảng chuyển màu có một giá trị pH tại đó CCT chuyển màu rõ nhất. Giá trị đó gọi là chỉ số chuẩn độ của chất chỉ thị. Kí hiệu là pT
3.2.Đường cong chuẩn độ pH-V 1 Chuẩn độ acid mạnh- baz mạnh 2 Chuẩn độ acid yếu- baz mạnh 3 Chuẩn độ baz yếu- acid mạnh 4
Đường cong chuẩn độ pH-V là gì? Đường cong chuẩn độ pH-V là một đường cong logarit biểu diễn sự thay đổi của pH (trục tung) của dung dịch chất nghiên cứu vào lượng thuốc thử (% V hay V) thêm vào trong quá trình định phân. 9
3.2.1.Chuẩn độ đơn acid mạnh bằng đơn baz mạnh  Tổng quát: Chuẩn độ HA ( C0, V0) bằng BOH (C, V) lượng baz thêm vào = lượng acid phản ứng CV (F: Là tỉ số mol) F = C 0V0 →Với mỗi giá trị của V có một giá trị của F tương ứng. • F = 0: Chưa thêm BOH • F = 1: HCl hết, điểm tương đương • F < 1: trước điểm tương đương • F > 1: sau điểm tương đương 10
3.2.1.Chuẩn độ đơn acid mạnh bằng đơn baz mạnh  Tại điểm tương đương: [H+] = [OH-] C 0V0 CV CV CV   H    0 0   OH      V V   V V V0  V V0  V 0 0 C V  C 0V 0   [O H - ] - [H + ] V0  V V0  V  Nhân 2 vế với C0V0 11
3.2.1.Chuẩn độ đơn acid mạnh bằng đơn baz mạnh C V  C 0V 0 V V  [O H - ] - [H + ]  0 C 0V 0 C 0V 0 V0  V  F  1  [O H - ] - [H + ]  C 0V 0  K H 2O Chúng ta có:  OH     [H + ]  K H 2O +  V0  V  F 1   +  [H ]   [H ]  C 0V0 Phương trình đường chuẩn độ 12
3.2.1.Chuẩn độ đơn acid mạnh bằng baz mạnh Biện luận:  Khi F = 0, trong dung dịch chỉ có acid mạnh (chưa thêm BOH) pH = -lgC0  Khi F < 1, trong dung dịch [H+] khá lớn so với [OH-] có thể bỏ qua [OH-] cạnh [H+], do đó: +V0  V F  1  [H ] C 0V0  Sát điểm tương đương: trong dung dịch còn lại rất ít H+, [OH-] không thể bỏ qua. Phương trình chuẩn độ giữ nguyên.  Tại điểm tương đương: F = 1 → [H+] = [OH-] 13
3.2.1. Chuẩn độ đơn acid mạnh bằng đơn baz mạnh  Sau điểm tương đương, trong dung dịch có [OH-], lượng [H+] không đáng kể V0  V F  1  [OH - ] C 0V0 Chú ý: Tại điểm tương đương và sát điểm tương đương C0V0 = CV V C0 V  V0 C 0  C     V0 C V0 C C0  C  F  1  [OH ] - [H ]  - + CC 0 14
3.2.1. Chuẩn độ đơn acid mạnh bằng đơn baz mạnh Ví dụ: chuẩn độ 100 ml HCl 0,1N bằng dung dịch NaOH 0,1N VNaOH F Công thức tính F pH thêm 0 0 pH = -lgC0 1 50 0,5 1,48 90 0,9 Trước và xa điểm tương đương 2,28 99 0,99 3,30 99,9 0,999 4,30 99,99 0,9999 Sát điểm tương đương 6,89 100 1 Điểm tương đương 7 100,01 1,0001 Sát điểm tương đương 7,11 100,1 1,001 9,7 101 1,01 Sau và xa điểm tương đương 10,7 111 1,11 11,7 15
Đường cong chuẩn độ (đường định phân) Titration Curvđơn acid mạnh bằng đơn baz Chuẩn độ e for Strong Acid with Strong Base 13 mạnh 12 11 10 9 8 7 pH 6 5 4 3 2 1 0 0 10 20 30 40 50 60 70 20 40 60 Volume Base 80 100 120 140 Thể tích bazơ 16
Đường cong chuẩn độ (đường định phân) 14 12 10 8 6 4 2 0 0 5 10 15 20 25 30 35 Đường chuẩn độ 50ml dd HCl 0.0005M bằng dd NaOH 0.001M (đường màu xám) và 50ml dd HCl 0.05M bằng dd NaOH 0.1M (đường màu vàng) 17
Nhận xét  Khi thêm NaOH vào, từ giá trị từ 0 đến 99,99 ml, pH của dung dịch tăng rất chậm  Trong khoảng rất hẹp từ 99,99 đến 100,01 pH của dung dịch thay đổi rất mạnh, đường định phân rất dốc, đoạn dốc đó gọi là bước nhảy của đường định phân.  Với cùng một loại axit, bước nhảy phụ thuộc vào nồng độ. Nồng độ axit càng lớn thì bước nhảy càng dài và ngược lại  Vẽ đường định phân để biết được sự biến thiên của pH, xác định được bước nhảy của đường định phân, với mục đích chọn chất chỉ thị cho quá trình chuẩn độ 18
Nhận xét  Chất chỉ thị thích hợp cho quá trình chuẩn độ là chất chỉ thị có khoảng đổi màu nằm trong bước nhảy của đường định phân.  Ngoài việc vẽ đường định phân để tìm chất chỉ thị chúng ta còn có thể chọn chất chỉ thị bằng cách tính sai số 19
Sai số chất chỉ thị  Sai số chỉ thị do điểm cuối của qúa trình chuẩn độ không trùng với điểm tương đương GD CVc  C 0V0 S%  *100  *100 D C 0V0 → S% = (F – 1)*100 G: giá trị gần đúng D: giá trị đúng •Tại điểm tương đương và sát điểm tương đương: S%  OH  H  CCC C    0  100 0 20