
Trưng ði hc Nông nghip Hà Ni – Giáo trình Hoá Phân tích…………………………………………
26
Chương II
PHÂN TÍCH KHCI LƯ@NG
1. CÁC KHÁI NI/M CƠ B0N TRONG PHÂN TÍCH KHCI LƯ@NG
ðây là phương pháp có lch s% lâu ñi nht trong các phương pháp phân tích ñnh
lưng. Phương pháp này d"a trên khi lưng cân chính xác ca sn ph*m sch, có công
thc hoá hc xác ñnh cha nguyên t, ion, ho)c thành phn … cn phân tích ñã ñưc
tách ra sau khi chuyn hoá chúng bng các phn ng thích hp, ñ t. ñó tính ra lưng
cht cn phân tích có trong m'u.
Ví d!: khi phân tích ion Fe
3+
trong dung dch, làm kt ta nó dư&i dng Fe(OH)
3
bng dung dch NH
4
OH. Lc ly kt ta và r%a sch. Nung kt ta nhit ñ 1000
o
C ñn
khi lưng không ñ-i, nhm chuyn kt ta thành Fe
2
O
3
. ð ngui m'u nung ñn nhit
ñ phòng, r i cân khi lưng ca nó bng cân phân tích. T. khi lưng cân tính ra khi
lưng ion Fe
3+
.
D"a trên cách tin hành khác nhau, có th chia các phương pháp phân tích khi
lưng thành 4 nhóm phương pháp chính sau:
+ Phương pháp tách
+ Phương pháp chưng ct ho)c ñt cháy
+ Phương pháp nhit phân
+ Phương pháp kt ta
1.1. Phương pháp tách
Trong phương pháp này, thành phn cn xác ñnh ñưc tách ra trng thái t" do,
r%a sch, làm khô và cân bng cân phân tích.
Ví d!: ñ xác ñnh Au trong các hp kim Au – Cu, hoà tan mt lưng hp kim
trong nư&c cưng thu( (HNO
3
ñ)c + HCl ñ)c). Dung dch thu ñưc cho tác d!ng v&i
hidropeoxit, ion Au
3+
s3 b kh% ñn trng thái Au t" do và tách ra khi dung dch, còn ion
Cu
2+
không phn ng:
2Au
3+
+ 3H
2
O
2
= = 2Au ↓ + 6H
+
+ 3O
2
Sau khi r%a sch, làm khô, lưng Au ñưc cân bng cân phân tích và t. lưng cân suy ra
hàm lưng Au có trong hp kim.
Phương pháp tách thưng ñưc dùng trong các ngành sn xut công nghip, trong
phân tích ñi tưng nông nghip nó ít ñưc dùng.
1.2. Phương pháp chưng ct ho!c ñt cháy
Trong phương pháp này, thành phn cn xác ñnh ñưc tách ra th khí bng
nhng phn ng hoá hc thích hp (phn ng phân hu(, phn ng ñt cháy…), sau ñó
các cht khí thoát ra ñưc ct và ñưc hp ph! vào bình hp ph!. T. s" tăng khi lưng
ca bình hp ph! suy ra hàm lưng cht cn phân tích.
Ví d! 1: Xác ñnh CO
2
trong ñá vôi. D"a vào phn ng phân hu( CaCO
3
bng
axit:
CaCO
3
+ 2H
+
= Ca
2+
+ H
2
O + CO
2
↑
Khí CO
2
thoát ra ñưc d'n vào bình hp ph! cha h=n hp NaOH + Ca(OH)
2
. 6 ñây, xy
ra phn ng:
2NaOH + CO
2
= Na
2
CO
3
+ H
2
O

Trưng ði hc Nông nghip Hà Ni – Giáo trình Hoá Phân tích…………………………………………
27
Na
2
CO
3
+ Ca(OH)
2
= 2NaOH + CaCO
3
↓
do ñó, khi lưng bình hp ph! tăng lên và t. s" tăng khi lưng này suy ra lưng CO
2
cũng như CaCO
3
trong m'u.
Ví d! 2: Xác ñnh hàm lưng C và H trong cht hu cơ. D"a vào phn ng cháy
ca cht hu cơ trong oxi v&i s" có m)t ca cht xúc tác AgMnO
4
ho)c h=n hp oxit
coban (II) và (III)… nhit ñ 550
0
C ñ chuyn C thành CO
2
và H thành H
2
O. D'n các
khí CO
2
và H
2
O ln lưt qua bình hp ph! cha cht hp ph! H
2
O như P
2
O
5
, Mg(ClO
4
)
2
khan…
r i qua bình hp ph! cha cht hp ph! CO
2
như KOH, ho)c h=n hp NaOH v&i
Ca(OH)
2
phân tán trên si amiăng (azbest) và t. s" tăng khi lưng các bình hp ph! suy
ra hàm lưng C và H trong m'u.
Phương pháp ñt cháy thưng ñưc dùng trong phân tích các cht hu cơ.
Trong phân tích các hp cht hu cơ, ngoài phân tích C và H, ñôi khi còn phi
phân tích N. Nitơ trong các hp cht hu cơ khi b ñt cháy cho các sn ph*m nitơ phân
t% và các oxit ca nó, các oxit này ñưc kh% thành nitơ phân t% bng bt ñ ng nhit ñ
550
0
C. ðo th tích khí nitơ và t. ñó tính toán hàm lưng cha nitơ trong m'u.
Ngày nay, ñã sn xut ra máy phân tích t" ñng C, H, N trong các hp cht hu
cơ. Thi gian phân tích cho mt m'u mt khong 15 phút. Cht hu cơ ñưc ñt bng oxi
sch trong bu khí quyn heli v&i s" có m)t ca cht xúc tác.
1.3. Phương pháp nhit phân
Trong phương pháp này, hàm lưng cht cn xác ñnh ñưc suy ra t. s" gim
khi lưng cân ca m'u phân tích sau khi sy ho)c nung m'u.
Phương pháp nhit phân thưng ñưc dùng ñ xác ñnh ñ *m, thành phn nư&c
kt tinh hay các hp cht d b phân hu( khi nung nhit ñ cao.
Ví d! 1: Xác ñnh nư&c kt tinh ca mui bari clorua. Cân trư&c mt m'u mui,
r i mang sy nhit ñ 105
0
C ñn khi lưng không ñ-i, ñ ngui và cân phn sn ph*m
thu ñưc:
t
o
BaCl
2
.xH
2
O = BaCl
2
+ xH
2
O ↑
Trư&c khi nung Sau khi nung
D"a vào s" chênh lch v lưng cân trư&c và sau khi nung suy ra hàm lưng nư&c
kt tinh trong m'u.
Ví d! 2: Xác ñnh hàm lưng NaHCO
3
trong h=n hp v&i Na
2
CO
3
bng cách nung
m'u. Khi nung, NaHCO
3
b phân hu(:
t
o
2NaHCO
3
= Na
2
CO
3
+ H
2
O ↑ + CO
2
↑
Như vy, bng s" chênh lch khi lưng cân trư&c và sau khi nung s3 tính ñưc lưng
NaHCO
3
trong m'u.
1.4. Phương pháp kt ta (Phương pháp phân tích khi lưng kt ta)
Trong phương pháp này, thành phn cn xác ñnh ñưc kt ta dư&i dng hp
cht khó tan. Kt ta ñưc lc, r%a sch, sy ho)c nung ñ chuyn sang dng có công
thc hoá hc xác ñnh và ñem cân. D"a vào lưng cân tính ra hàm lưng thành phn cn
xác ñnh.
Ví d!: xác ñnh ion Al
3+
trong m'u. Kt ta ion Al
3+
dư&i dng Al(OH)
3
bng
NH
4
OH:
Al
3+
+ 3NH
4
OH = Al(OH)
3
↓ + 3NH
4+

Trưng ði hc Nông nghip Hà Ni – Giáo trình Hoá Phân tích…………………………………………
28
Sau khi lc, r%a sch, kt ta ñưc nung nhit ñ 1000
o
C ñ chuyn sang dng Al
2
O
3
:
1000
o
C
2Al(OH)
3
= Al
2
O
3
+ 3H
2
O ↑
có thành phn hoá hc xác ñnh và cân. T. lưng cân Al
2
O
3
tính ra hàm lưng ion Al
3+
trong m'u.
Trong 4 phương pháp k trên, phương pháp kt ta thưng ñưc dùng nhiu ñ
ñnh lưng các cht nht là các hp cht vô cơ, vì quá trình chuyn thành phn cn xác
ñnh vào mt hp cht khó tan d dàng hơn nhiu so v&i quá trình tách nó dư&i dng t"
do, thêm na, cũng vì các phn ng to kt ta có th s% d!ng trong phân tích có nhiu
hơn nhiu so v&i các loi phn ng khác. Ngoài ra, phương pháp kt ta còn là mt trong
nhng phương pháp tách cht cn phân tích hay cht gây nhiu rt hiu qu.
Phương pháp kt ta thưng ñưc s% d!ng trong phân tích nông nghip, do vy,
dư&i ñây s3 tp trung trình bày v phương pháp này.
2. PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH KHCI LƯ@NG KBT T1A
Tin trình ca phương pháp kt ta bao g m ln lưt các công ñon sau:
Cân mu
→
Dung dch
→
K%t ta
→
Lc, ra
→
Sy ho#c nung
→
Cân
→
Tính toán.
Tt c các công ñon ñu có nh hưng tr"c tip ñn ñ chính xác ca kt qu
phân tích. Song, công ñon làm kt ta có nh hưng l&n nht ñn kt qu cũng như ñn
tc ñ phân tích, vì ñ chính xác ca phép phân tích ph! thuc rt nhiu vào vic chn
cht kt ta, vào lưng kt ta, vào ñiu kin th"c hin kt ta… S% d!ng phương pháp
kt ta phù hp s3 tránh ñưc ho)c làm gim các nh hưng xu như: s" tan ca kt ta,
s" b*n kt ta…, cũng như giúp cho quá trình lc r%a d dàng và vic chuyn dng kt
ta sang dng cân ñưc thun li.
2.1. Yêu cu ca dng kt ta
Dng kt ta là hp cht ít tan thu ñưc khi cho thuc th% thích hp tác d!ng v&i
thành phn cn xác ñnh trong dung dch.
Ví d!: ñ ñnh lưng ion SO
42-
, có th dùng thuc th% Ba(NO
3
)
2,
và
phn ng xy
ra như sau:
Ba
2+
+ SO
42-
= BaSO
4
↓
Sn ph*m kt ta BaSO
4
thu ñưc, ñưc gi là dng kt ta.
Trong hoá hc, mt nguyên t ho)c ion… có th ñưc chuyn vào nhiu dng kt
ta khác nhau. Ví d!: ion SO
42-
ñưc chuyn vào các dng kt ta BaSO
4
, PbSO
4
, ho)c
SrSO
4
…; ion Fe
3+
có th chuyn sang các dng kt ta Fe(OH)
3
, FePO
4
, Fe(cuferon)
3
,
FeS… Nhưng, ch$ có dng kt ta ñáp ng các yêu cu dư&i ñây m&i ñưc dùng trong
phân tích kt ta:
a. Dng kt ta phi ít tan
Khi phn ng to kt ta M
a
X
b
t. các ion M
m+
và X
n-
ñã hoàn thành, kt ta và
các ion to ra nó nm trong trng thái cân bng theo II- a:
M
a
X
b
↓ aM
m+
+ bX
n-
(II- a)
Do có trng thái cân bng mà trong dung dch v'n t n ti mt lưng cht cn theo dõi
dng hoà tan gây ra mt kt ta, hin tưng này ñưc gi là s không hoàn toàn ca phn
ng. Lưng kt ta b mt do cht cn phân tích không ñi vào kt ta ñưc tính theo biu
thc II- 1:
w = M.C.V (II- 1)

Trưng ði hc Nông nghip Hà Ni – Giáo trình Hoá Phân tích…………………………………………
29
Trong ñó: w - khi lưng kt ta b mt (g), M - khi lưng ca mt mol phân t% cht kt
ta (phân t% gam) (g/mol), C – n ng ñ mol/lít ca ion cn phân tích còn li trong dung
dch (mol/l), V - th tích dung dch khi ng.ng làm kt ta (l).
ðây chính là ngu n gây sai s phân tích.
N ng ñ ca ion cn phân tích (ví d! ion M
m+
) còn li trong dung dch, sau khi
phn ng to kt ta M
a
X
b
ñã xy ra ñưc tính như sau:
Nu trong 1 lít dung dch có s mol phân t% kt ta M
a
X
b
tan ra theo II- a (s còn
ñưc gi là ñ tan ca kt ta), thì s3 có as mol ion M
m+
và bs mol ion X
n-
hình thành:
M
a
X
b
↓ aM
m+
+ bX
n-
s as bs
Như vy, C
Mm+
=
as.
T. ñó cho thy, s" không hoàn toàn ca phn ng to kt ta ph! thuc vào s"
tan ca kt ta tc ph! thuc vào ñ tan ca kt ta.
Có rt nhiu yu t nh hưng ñn ñ tan ca kt ta, ñây, ch$ trình bày mt s
yu t chính, ñ t. ñó tìm cách làm kt ta thích hp.
*nh hưng ca tích s tan ñn ñ tan ca kt ta
T. cân bng II- a, tích s tan ca kt ta M
a
X
b
là:
T
MaXb
= [ M
m+
]
a
[ X
n-
]
b
(II-
2)
và như trên ñã trình bày, s3 có [ M
m+
]
a
= as và [ X
n-
]
b
= bs. Do ñó, T
MaXb
ñưc vit là:
T
MaXb
= (as)
a
. (bs)
b
= a
a
.b
b
s
a+b
(II-
3)
Trong ñiu kin v.a xét, tr s ca s cũng có th coi là trùng v&i ñ tan ca kt ta M
a
X
b
,
do ñó ñ tan s s3 là:
s = (T
MaXb
/a
a
.b
b
)
1/(a+b)
(II-
4)
Như vy, ñ tan t l thun v i tích s tan ca k%t ta, do ñó, mun phn ng
phân tích là càng hoàn toàn thì phi chn loi phn ng cho k%t ta có tích s tan càng
bé càng tt. Trong trưng hp phân tích w gam ion M
m+
có khi lưng mt mol ion kí
hiu là M
Mm+
, v&i sai s % (e %) cho trư&c và th tích khi d.ng kt ta là V lít, thì T
MaXb
phi ñt giá tr:
T
MaXb
≤ (10
-2
.e.w/V.M
Mm+
)
a+b
.a
a
.b
b
(II-
5)
Thông thưng, trong phân tích khi lưng kt ta, khi lưng cht phân tích
khong 0,1g, th tích dung dch là 0,1lít, khi lưng mt mol ion cht cn phân tích là
khong 100g, sai s phân tích là 0,1%, thì v&i m = n = 1, tích s tan ca kt ta MX cn
ñt là: T
MX
≤ 10
-10
, hay s ≤ 10
-5
M, khi lưng thuc th% là v.a ñ.
* nh hưng ca ion chung ñn ñ tan ca kt ta
Ion chung là ion có trong thành phn kt ta, như vy, vic b- sung ion chung vào
dung dch bão hoà ca kt ta s3 làm cho phn ng II- a chuyn dch v phía to kt ta
và làm gim ñ tan ca kt ta (nguyên lí Le Chatelire)
Ví d!: tính ñ tan ca PbSO
4
trong nư&c và trong dung dch Na
2
SO
4
10
-2
M, cho
T
PbSO4
= 1,6 . 10
-8
- Trong nư c:
Kt ta PbSO
4
phân li:
PbSO
4
↓ Pb
2+
+ SO
42-

Trưng ði hc Nông nghip Hà Ni – Giáo trình Hoá Phân tích…………………………………………
30
Vy, ñ tan ca nó theo biu thc II- 3 là:
T
PbSO4
= s.s = s
2
→ s = (1,6.10
-8
)
1/2
≐ 1,3.10
-4
M.
- Trong dung dch Na
2
SO
4
10
-2
M:
Có:
[ Pb
2+
] = s, [ SO
42-
] = s + 10
-2
, nên T
PbSO4
= s(s + 10
-2
). Gi thit s ≪10
-2
thì T
PbSO4
= 10
-
2
.s, suy ra: s = 1,6.10
-6
M ≪ 10
-2
M.
Như vy, ñ tan ca PbSO
4
trong dung dch Na
2
SO
4
10
-2
M nh hơn ñ tan ca
PbSO
4
trong nư&c khong 100 ln.
Qua ví d! trên cho thy: mun cho kt ta xy ra hoàn toàn và nht là ñi v&i các
kt ta có tích s tan l&n thì cn dùng dư thuc th%, tuy nhiên, s" dư cn v.a ñ, nu
không s3 d'n ñn:
- Tn kém,
- Tăng s" hp ph! thuc th% ca kt ta gây khó khăn cho vic r%a kt ta,
- To phc cht tan trong ñiu kin thuc th% dư, gây s" tan kt ta, làm mt m'u.
Ví d!: khi làm kt ta ion Al
3+
dư&i dng Al(OH)
3
(T
Al(OH)3
= 1.10
-32
),
như vy,
theo biu
thc II- 5 kt ta s3 hoàn toàn v&i n ng ñ ca [OH
-
] = 10
-9
M, tc pH = 5. Nu làm kt
ta pH≥ 6 s3 làm cho mt phn kt ta Al(OH)
3
tan ra dư&i dng phc cht tan
[Al(OH)
4
]
-
, gây ra sai s phân tích.
* nh hưng ca phn ng ph
Thưng hay g)p ñó là các phn ng thu( phân và phn ng to phc cht.
+ nh hưng ca phn ng thu phân:
Trong môi trưng nư&c các cation M
m+
cũng như các anion X
n-
có th b thu(
phân mà s" thu( phân li ph! thuc vào pH môi trưng. Khi pH tăng lên các cation b
thu( phân mnh hơn và ngưc li khi pH gim ñi thì các anion b thu( phân mnh hơn.
S" thu( phân s3 làm cho n ng ñ t" do ca các ion to kt ta gim ñi d'n ñn kt ta s3
tan ra, hay ñ tan ca kt ta tăng. Ví d!: Khi làm kt ta ion Ca
2+
dư&i dng kt ta
CaC
2
O
4
:
Ca
2+
+ C
2
O
42-
= CaC
2
O
4
↓
nu tin hành phn ng ti pH ≤ 5, s3 d'n ñn các phn ng:
C
2
O
42-
+ H
+
= HC
2
O
4-
HC
2
O
4-
+ H
+
= H
2
C
2
O
4
làm gim n ng ñ ion C
2
O
42-
, d'n ñn kt ta CaC
2
O
4
s3 tan ra.
+ nh hưng ca phn ng to phc:
Trong s" có m)t ca cht to phc, cation M
m+
còn có th to phc cht tan v&i
các phi t% L
n-
:
M
m+
+ xL
n-
= [ML
x
]
m-xn
làm cho n ng ñ t" do ca các ion to kt ta gim ñi d'n ñn kt ta s3 tan ra, hay ñ
tan ca kt ta tăng lên. Ví d!: khi làm kt ta ion Fe
3+
dư&i dng kt ta Fe(OH)
3
ti pH
= 4 – 5, trong môi trưng có ñ ion CN
-
, kt ta s3 không hình thành, vì ion Fe
3+
to phc
cht tan [Fe(CN)
6
]
3-
làm cho n ng ñ t" do ca ion Fe
3+
quá bé không ñ ñ kt ta
Fe(OH)
3
.
Các phương trình phn ng trên cho thy s" thu( phân, s" to phc cht ñu d'n
ñn s" gim n ng ñ các ion to kt ta ([M
m+
], [X
n-
]), do ñó làm tăng s" hoà tan ca kt
ta theo phương trình II- a (nguyên lí Le Chatelier).

