Đề tài: Kỹ thuật chuẩn độ điện dẫn

Chia sẻ: Dang An | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:22

Thêm vào BST

Báo xấu

135
lượt xem 13
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nguyên tắc : dựa trên sự đo độ dâñ điện của dung dịch (nhiệt độ xác định). Nó tỉ lệ với nồng độ của chất điện li. Ta dựng được đồ thị phụ thuộc vào độ dẫn điện của dung dịch với nồng độ của nó. Trong chuẩn độ điện dẫn, điểm cuối chuẩn độ được thiết lặp theo sự thay đổi độ dẫn điện của dung dịch. Khi chuẩn độ một chất bằng dung dic̣ h chuân̉ có thê ̉ thu đươc̣ hơp̣ chât́ điêṇ li yêú hoặc ít tan do đó đô ̣ dẫn điện của dung dịch giảm một cách đáng kể...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Đề tài: Kỹ thuật chuẩn độ điện dẫn

KỸ THUÂT ̣ CHUÂN ĐỘ ĐIÊN DÂN ̉ ̣ ̃ GVHD: NHÓM : 20 .LÂM PHƯỚC ĐIỀN THs THẠCH MINH THÀNH (2082147) NGUYỄN DUY KHÁNH (2087366)
NỘI DUNG : Một số điêu kiện chung ̀ Thiết bị và sơ đồ lắp ráp Cách thức tiến hành Cách xác định điểm tương đương
QUÁ TRÌNH CHUNG Nguyên tắc : dựa trên sự đo độ dân điện của dung dịch (nhiệt độ xác ̃  định). Nó tỉ lệ với nồng độ của chất điện li. Ta dựng được đồ thị phụ thuộc vào độ dẫn điện của dung dịch với  nồng độ của nó. Trong chuẩn độ điện dẫn, điểm cuối chuẩn độ được thiết lặp theo sự  thay đổi độ dẫn điện của dung dịch. Khi chuẩn độ một chất bằng dung dịch chuẩn có thể thu được hợp chất điện li yếu hoăc ít tan do đó độ ̣ dẫn điện của dung dịch giảm một cách đáng kể khi đó điểm cuối chuẩn độ tương ứng với điểm cực tiểu của độ dẫn điện trên đường cong chuẩn độ. Sự thêm tiếp một lượng nhỏ dung dịch thuốc thử dẫn đến sự tăng vọt độ dẫn điện của dung dịch, điều đó chứng tỏ đã đạt tới điểm cuối chuẩn độ.
ĐỘ DÂN ĐIÊN ̃ ̣ Độ dân điên cua môi trường là trị số nghich đao cua điên trở môi ̃ ̣ ̉ ̣ ̉ ̉ ̣  trường: W=1/R (simen_S); Ohm-1  Độ dân điên riêng là độ dân điên cua môt lớp dung dich chât điên li ̃ ̣ ̃ ̣ ̉ ̣ ̣ ́ ̣ giữa hai măt đôi nhau cua môt khôi lâp phương môi canh là 1 cm: ̣́ ̉ ̣ ̣́ ̣̃ χ = 1/ρ (s/cm)  Độ dân điên đương lượng là độ dân điên cua lớp dung dich chât ̃ ̣ ̃ ̣ ̉ ̣ ́ điên li có bề day 1 cm, ở giữa hai cực có cung điên tich đăt song ̣ ̀ ̀ ̣́ ̣ song thế nao cho lớp dung dich giữa hai điên cực phai chứa 1 mol ̀ ̣ ̣ ̉ đương lượng chât điên li hoa tan: λ = χ /C (s.cm2/mol) ́ ̣ ̀  χ và λ phụ thuôc vao nhiêt đô, nông độ và ban chât cua chât khao ̣ ̀ ̣ ̣̀ ̉ ́̉ ́ ̉ ́ sat
Bang cac giá trị độ dân điên đương lượng cua cac ion ̉ ́ ̃ ̣ ̉ ́ Ion λ (S.cm2/mol) Ion λ (S.cm2/mol) Ion λ (S.cm2/mol) H2PO4- Ag+ 61.9 33 Cs+ 77.3 H2PO2- Al3+ 40 (18oC) 46 Cu2+ 54 B(C2H5)4- 18 I- 76.8 F- 55.4 IO3- Fe(CN)63- Ba2+ 63.6 40.5 100 IO4- Fe(CN)64- Be2+ 45 54.4 110.5 Br- 78.1 K+ 73.5 H+ 349.8 BrO3- HCO2- 55.8 La3+ 69.5 54.6 CH3CO2- HCO3- 40.9 Li+ 38.7 44.5 Ch3CH2CO2- HC2O4- 32.6 Mg2+ 53.1 74.2 C6H5CO2- SO42- 32.3 Mn2+ 44 (18oC) 80 MnO4- CN- 56 (18oC) 53 (18oC) Sn2+ 59.5 N+(CH3)4 CNS- 57 (18oC) 43.6 Sr2+ 59.5 CO32- N+(C2H5)4 69.5 42.2 Tl+ 74.7 C2O42- NH4+ 40.2 73.5 UO2+ 51 N2H5+ Ca2+ 59.5 59 Zn2+ 52.8 NO3- Cd2+ 46 (18oC) 71.4 Ln3+ 65-70 Ce3+ 69.9 Na+ 50.1 Co2+ 53 Co(CN)63- Cl- 76.3 Ni2+ 49 (28oC) 98.9 ClO3- Co(NH3)63+ 64.6 OH- 198.6 102.3 ClO4- PO43- CrO42- 67.3 69 (18oC) 72 (18oC)
Đai lượng λ tỉ lệ với độ linh đông cua ion ̣ ̣ ̉ Linh đông cua ion là đai lượng đăc trưng cho tôc độ chuyên đông cua ̣ ̉ ̣ ̣ ́ ̉ ̣ ̉ ion trong điêu kiên sut thế 1V trên đoan đường dai 1cm, linh đông biêu ̀ ̣ ̣ ̣ ̀ ̣ ̉ diên theo cm/s. Linh đông cua ion băng độ dân điên đương lượng cua ̃ ̣ ̉ ̀ ̃ ̣ ̉ nó chia cho giá trị Faraday,(tinh theo culông, F=96500) ́ Cac ion H+ và OH- linh đông nhât nên đông dân điên cua dung dich ́ ̣ ́ ̣ ̃ ̣ ̉ ̣ cua chung lớn nhât. ̉ ́ ́ Hăng số điên cực (K) ̀ ̣ Điên cực đo độ dân được chế tao ra kem theo môt hăng số điên cực ̣ ̃ ̣ ̀ ̣̀ ̣ đăc trưng: K=l/S (cm-1) ̣ Tuy theo giá trị độ dân cua từng loai dung dich, hăng số điên cực co: ̀ ̃ ̉ ̣ ̣ ̣ ́ • K=0,1 dung đo dung dich có độ dân thâp ̀ ̣ ̃ ́ • K=1 dung đo dung dich có độ dân trung binh ̣ ̃ ̀ • K=10 dung đo dung dich có độ dân lớn như acid đăc, kiêm đăc… ̀ ̣ ̃ ̣ ̀ ̣
THIẾT BỊ VÀ SƠ ĐỒ LẮP RÁP THI  Xem sơ đồ sau : Thuốc thử Dd chuẩn
CÁCH THỨC TIẾN HÀNH Chuẩn độ acid mạnh bằng bazơ mạnh  Xet chuẩn độ dung dịch HCl bằng NaOH ́ phản ứng: H+ + Cl- + (Na+ + OH-) Na+ + Cl- + H2O Ta có H+(λ=349,8) thay bằng Na+ (λ=50,1) độ dẫn điện của dung dịch giảm. Sau điểm tương đương, NaOH dư,OH-(λ=198,6)_độ dẫn điện tăng. Giao điểm của hai đường thẳng là điểm tương đương. χ Vtđ V ( ml )
Chuân độ acid rât yêu băng bazơ manh ̉ ́́ ̀ ̣  Phan ứng: HBO2 + (Na+ + OH-)  BO2- + H2O + Na+ ̉ Ta có HBO2 (pk =9.2), luc đâu acid rât it phân ly, khi chuân độ cac ́ ̀ ́́ ̉ ́ BO2- và Na+ được tao thanh lam tăng độ dân điên cua dung dich. Sau ̣ ̀ ̀ ̃ ̣ ̉ ̣ điêm tương đương, sự thêm tiêp NaOH lam tăng lương ion Na+ và ̉ ́ ̀ OH-, độ dân điên cua dung dich tăng nhanh hơn. ̃ ̣ ̉ ̣ χ V ( ml ) Vtđ
Chuân độ acid băng dung dich amoniac ̉ ̀ ̣  Trước điêm tương đương: ̉ + Nêu chuân độ acid manh: H+ + A- +(NH3)  NH4+ + A- ́ ̉ ̣ ⇒ Độ dân điên cua dung dich giam. ̃ ̣ ̉ ̣ ̉ + Nêu chuân độ acid rât yêu: HA + (NH3)  NH4+ + A- ́ ̉ ́́ ⇒ Độ dân điên cua dung dich tăng. ̃ ̣ ̉ ̣ Sau điêm tương đương độ dân điên cua dung dich biên đôi it, vì ̉ ̃ ̣ ̉ ̣ ́ ̉́ amoniac thêm vao tôn tai chủ yêu dưới dang không điên ly NH3. Đôi ̣̀̀ ́ ̣ ̣ ́ với môt vai trường hợp điêu đó rât lợi. ̣̀ ̀ ́ χ Vtđ χ Vtđ V (ml ) V (ml )
Chuân độ đa acid băng dung dich amoniac ̉ ̀  Chuân độ acid oxalic (pk1=1.2 ; pk2=4.3). Luc đâu đường chuân độ ̉ ́ ̀ ̉ đi xuông. Đoan đường nay ứng với quá trinh trung hoa acid tương đôi ́ ̣ ̀ ̀ ̀ ́ manh. Sau đó đường chuân độ bị uôn cong là giai đoan trung hoa cả ̣ ̉ ́ ̣ ̀ nâc thứ nhât và nâc thứ hai cua acid. Vì pk1 và pk2 khá gân nhau, nên ́ ́ ́ ̉ ̀ nâc thứ nhât chưa bị trung hoa hêt, thì nâc thứ hai đã băt đâu trung ́ ́ ̀ ́ ́ ́̀ hoa. Sau đó đường chuân độ lai đi lên như khi kêt thuc sự trung hoa ̀ ̉ ̣ ́ ́ ̀ môt acid yêu. Sau điêm tương đương thứ hai khi thừa amoniac, ̣ ́ ̉ đường chuân độ hâu như năm ngang. Đôi với acid oxalic ta chuân độ ̉ ̀ ̀ ́ ̉ băng amoniac tôt hơn NaOH, vì với NaOH: sau điêm tương đương ̀ ́ ̉ thứ hai thì đường chuân độ tiêp tuc đi lên. ̉ ̣́ χ V ( ml )
Chuân độ phức chât: chuân độ thuy ngân (II) băng dung dich xyanua ̉ ́ ̉ ̉ ̀ ̣  Trong dung dich thuy ngân tôn tai dang Hg2+. Nêu chuân độ dung ̣ ̉ ̣̣̀ ́ ̉ dich đó băng KCN sẽ có phan ứng: ̣ ̀ ̉ Hg2+ + (2K+ + 2CN- )  Hg(CN)2 + 2K+ Trước điêm tương đương môi ion Hg2+ được thay bởi hai ion ̉ ̃ K+,và độ dân điên it bị thay đôi. Sau điêm tương đương ion K+ và CN- ̃ ̣́ ̉ ̉ thêm vao lam tăng độ dân điên: ̀̀ ̃ ̣ χ V ( ml ) Vtđ
Khi có măt acid tự do trong dung dich muôi thuy ngân, (ví dụ : acid ̣ ̣ ́ ̉  nitric). Trước điêm tương đương vân xay ra phan ứng: ̉ ̃ ̉ ̉ Hg2+ + (2K+ + 2CN- )  Hg(CN)2 + 2K+ (như trên ) Sau điêm tương đương có phan ứng: ̉ ̉ H+ + (K+ + CN-)  HCN + K+ Ta thây: ion K+ thay thế ion H+, và độ dân điên cua dung dich giam ́ ̃ ̣ ̉ ̣ ̉ xuông. Chỉ sau khi trung hoa hêt acid tự do độ dân điên mới tăng lên. ́ ̀ ́ ̃ ̣ χ Vtđ Vtđ V(ml)
Chuẩn độ kêt tua: ́̉  Chuân độ AgNO3 bằng dung dịch HCl ̉ Phan ứng : Ag+ + NO3- + (H+ + Cl-) AgCl + H+ +NO3- ̉ Ta có Ag+(λ=61,9) thay bằng H+(λ=349,8) độ dẫn điện của dung dịch tăng.Sau điểm tương đương,dung dịch HCl dư_độ dẫn điện tăng nhanh.Giao điểm của hai đường thẳng cho phép xác đinh điểm tương ̣ đương. χ Vtđ V ( ml )
Chuân độ AgNO3 băng dung dich BaCl2 ̉ ̀ ̣ Phan ứng : 2Ag+ + NO3-+ (Ba2++ 2Cl)  2AgCl + Ba2+ + 2NO3- ̉ Ta có Ag+(λ=61,9) thay băng Ba2+(λ=63,6) độ dân điên cua dung ̀ ̃ ̣ ̉ dich thay đôi không đáng kê. Sau điêm tương đương, dung dich ̣ ̉ ̉ ̉ ̣ BaCl2dư_độ dân điên dung dich tăng. Giao điêm cua hai đường thăng ̉ ̣ ̣ ̉ ̉ ̉ cho phép xác đinh điêm tương đương. ̣ ̉ χ Vtđ V ( ml )
CÁCH XÁC ĐINH ĐIÊM TƯƠNG ĐƯƠNG ̣ ̉ Trong chuân độ độ dân, đường cong chuân độ gãy khúc như trên rât ̉ ̃ ̉ ́ hiêm.Phân lớn tai điêm tương đương không xay ra sự thay đôi đôt ́ ̀ ̣ ̉ ̉ ̉ ̣ ngôt mà từ từ. ̣ Muôn tìm được điêm tương đương,chúng ta phai kéo dài những ́ ̉ ̉ đường thăng đên điêm găp nhau,điêm găp nhau đó là điêm tương ̉ ́ ̉ ̣ ̉ ̣ ̉ đương. χ Vtđ V (ml )
Phep chuân độ cang chinh xac nêu độ dôc cua đường cong ở hai phia ́ ̉ ̀ ́ ́ ́ ́ ̉ ́  cua điêm tương đương biên đôi cang manh. Có thể thay đôi độ dôc cua ̉ ̉ ́ ̉̀ ̣ ̉ ́ ̉ ́ ́ ̀ ́ cac nhanh băng cach sau: +Thay đôi tông số điên tich cua cac ion trong dung dich được chuân ̉̉ ̣́ ̉ ́ ̣ ̉ ví du: HgCl2 + (2K+ + 2CN-)  Hg(CN)2 + 2K+ + 2CN- ̣ ⇒ Điên tich tăng từ 0 đên 4 ̣́ ́ Nêu có thê, cố găng chon phan ứng chuân độ nao mà tông số điên ́ ̉ ́ ̣ ̉ ̉ ̀ ̉ ̣ tich bị thay đôi nhiêu nhât. Như chung ta biêt chuân độ acid yêu băng ́ ̉ ̀ ́ ́ ́ ̉ ́ ̀ dung dich amoniac tôt hơn dung dich natri hydroxyt. Trong phan ứng ̣ ́ ̣ ̉ tao phức ta co: Al3+ + (C2O42- + 2Na+)  AlC2O4+ + 2Na+ ̣ ́ => Điên tich không thay đôi. Con đôi với phan ứng: ̣́ ̉ ̀ ́ ̉ AlC2O4+ + (C2O42- + 2Na+)  Al(C2O4)2- + 2Na+ => Điên tich thay đôi từ 1 đên 3. Nêu phức có số phôi tử lớn thì điên ̣́ ̉ ́ ́ ́ ̣ tich thay đôi nhiêu hơn, từ 1 đên 5 với phan ứng sau: ́ ̉ ̀ ́ ̉ Al(C2O4)2- + (C2O42- + 2Na+)  Al(C2O4)33- + 2Na+
+Thay đôi độ linh đông cua ion ̉ ̣ ̉ Ví du: H+ + (CN- + K+)  HCN + K+ ̣ ⇒ Số điên tich không thay đôi, nhưng H+ rât linh đông bị thay thế bởi K+ ̣́ ̉ ́ ̣ kem linh đông hơn rât nhiêu. Lưu ý độ linh đông cua ion phụ thuôc vao nhiêt ́ ̣ ́ ̀ ̣ ̉ ̣ ̀ ̣ đô, khi nhiêt độ thay đôi 1oC độ dân điên thay đôi 2-2.5%. Do đó cân giữ nhiêt độ ̣ ̣ ̉ ̃ ̣ ̉ ̀ ̣ không đôi trong thời gian chuân đô, cung không nên chuân độ dung dich đăc, vì luc ̉ ̉ ̣̃ ̉ ̣ ̣ ́ đó nhiêt độ có thể tăng lên do nhiêt thoat ra trong phan ứng. ̣ ̣ ́ ̉ +Anh hưởng cua dung dich đêm ̉ ̉ ̣ ̣ Dung dich đêm anh rât lớn đên phep chuân đô. Ví dụ như khi kêt tua ̣ ̣̉ ́ ́ ́ ̉ ̣ ́̉ ̀ ̣ ̣ ̉ ̉ niken băng dimetylglyoxim, trong dung dich đêm axetat, xay ra phan ứng sau: Ni2+ + 2CH3COO- + (2HD)  NiD2 + 2CH3COOH Con trong môi trường amoniac, có phan ứng sau: ̀ ̉ Ni2+ + 2NH3 + (2HD)  NiD2 + 2NH4+ Trong trường hợp amoniac độ dân điên cua dung dich trước và sau ̃ ̣ ̉ ̣ điêm tương đương hâu như đông nhât. ̉ ̀ ̀ ́
Hinh chuân độ niken ̀ ̉ χ χ Vtđ V(ml) Ni2+ + 2CH3COO- + (2HD)  NiD2 + 2CH3COOH V(ml) Ni2+ + 2NH3 + (2HD)  NiD2 + 2NH4+