Trường THPT Chuyên Lương Văn Tụy GV: Đoàn Thị Kim Dung
SKKN 2014-2015 - đề tài: “Vận dụng lý thuyết chuẩn độ axit – bazơ trong giảng dạy hoá học ở trường
chuyên, phục vụ việc bồi dưỡng học sinh giỏi Quốc gia, Quốc tế”
1
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VỆT NAM
Độc lập - Tự do – Hạnh phúc
BẢN ĐĂNG KÝ SÁNG KIẾN NĂM HỌC 2014-2015
I. TÊN SÁNG KIẾN:
“VẬN DỤNG LÍ THUYẾT CHUẨN ĐỘ AXIT – BAZƠ TRONG
GIẢNG DẠY HÓA HỌC Ở TRƯỜNG CHUYÊN VÀ PHỤC VỤ
BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI QUỐC GIA, QUỐC TẾ”
II. TÁC GIẢ SÁNG KIẾN: ĐOÀN THỊ KIM DUNG
- Ngày sinh: 21/07/1979
- Chức danh: Tổ phó chuyên môn tổ Hóa
- Học vị: Thạc sỹ
- Địa chỉ: Trường THPT chuyên Lương Văn Tụy – Tp Ninh Bình.
- Email: kimdunglvt@gmail.com
-ĐTDD: 0987993666
III. NỘI DUNG SÁNG KIẾN
A. Giải pháp cũ thường làm
- Nội dung chuẩn độ axit bazơ trong chương trình tập huấn học sinh giỏi Quốc
gia, Quốc tế phải sử dụng các tài liệu là các giáo trình Hóa phân tích của các
trường Đại học có ngành Hóa.
- Khi giải các bài tập liên quan đến chuẩn độ axit bazơ phải sử dụng các công
thức tính toán rất phức tạp của chương trình Đại học:
Trường THPT Chuyên Lương Văn Tụy GV: Đoàn Thị Kim Dung
SKKN 2014-2015 - đề tài: “Vận dụng lý thuyết chuẩn độ axit – bazơ trong giảng dạy hoá học ở trường
chuyên, phục vụ việc bồi dưỡng học sinh giỏi Quốc gia, Quốc tế”
2
Chương II: CHUẨN ĐỘ CÁC AXIT MẠNH VÀ BAZƠ MẠNH
II.1.1 Chuẩn độ axit mạnh bằng bazơ mạnh
Xét phép chuẩn độ Vo ml axit mạnh HY nồng độ Co mol/l (thường cần phải xác
định) bằng dung dịch bazơ mạnh XOH đã biết nồng độ C mol/l. Cho biết thể tích
bazơ XOH đã dùng khi chuẩn độ là V ml.
* Phương trình phản ứng chuẩn độ :
H+ + OH- → H2O
* Thành phần tại điểm tương đương:
H2O → [H+] = [OH-] = 1,00.10-7, pHTĐ = 7,00.
* Đường chuẩn độ: biểu diễn sự phụ thuộc của pH theo thể tích V của dung dịch
chuẩn thêm vào, hoặc theo tỉ số mol P =
ooVC
CV .
Việc xây dựng đường chuẩn độ cho phép chọn hợp lí chất chỉ thị và đánh giá
sai số chuẩn độ.
Để tính chính xác giá trị pH tại mọi thời điểm, xuất phát từ ĐKP
h = [H+] = [OH-] -
o
oo
VV
VC
VV
CV
0
(II.1)
Từ đó thiết lập được sự phụ thuộc của pH theo VXOH hoặc pH theo tỉ số mol P
=
ooVC
CV .
P =
ooVC
CV =])][]([[
])][]([[
OHHCC
OHHCC
o
o (II.2)
* Sai số chuẩn độ: là tỉ số % giữa lượng chất chuẩn đã cho dư hoặc cho còn
thiếu so với lượng cần thiết để chuẩn độ đến điểm tương đương (ĐTĐ)
q =
HY
HY
HY
XOH
C
C
C
C''
(II.3)
với : C’XOH là nồng độ XOH dư
Trường THPT Chuyên Lương Văn Tụy GV: Đoàn Thị Kim Dung
SKKN 2014-2015 - đề tài: “Vận dụng lý thuyết chuẩn độ axit – bazơ trong giảng dạy hoá học ở trường
chuyên, phục vụ việc bồi dưỡng học sinh giỏi Quốc gia, Quốc tế”
3
C’HY là nồng độ HY còn dư
CHY là tổng nồng độ HY tại điểm cuối chuẩn độ
Thay C’XOH = [OH-] –[H+] = KW/h –h và CHY =
o
o
o
oo
CC
CC
VV
VC
Ta có : q = - (h - Kw/h)
o
o
CC
CC (II.4)
II.1.2.Chuẩn độ bazơ mạnh bằng axit mạnh
Xét phép chuẩn độ Vo ml bazơ mạnh XOH nồng độ Co mol/l bằng dung dịch
axit mạnh HY C mol/l. Thể tích axit HY đã dùng khi chuẩn độ là V ml.
* Phương trình phản ứng chuẩn độ :
OH- + H+ → H2O
* Thành phần tại điểm tương đương: H2O → [H+] = [OH-] = 1,00.10-7→ pH TĐ
= 7,00
* Đường chuẩn độ: được xây dựng tương tự như phép chuẩn độ axit mạnh
bằng bazơ mạnh
P =
ooVC
CV =])][]([[
])][]([[
OHHCC
OHHCC
o
o (II.5)
* Sai số chuẩn độ được thiết lập tương tự như phép chuẩn độ axit mạnh bằng
bazơ mạnh.
q = (h - Kw/h)
o
o
CC
CC (II.6)
Chương III: CHUẨN ĐỘ ĐƠN AXIT YẾU, ĐƠN BAZƠ YẾU
III.1.1 CHUẨN ĐỘ ĐƠN AXIT YẾU BẰNG BAZƠ MẠNH
Trong trường hợp tổng quát khi chuẩn độ Vo ml axit HA nồng độ Co mol/l có hằng
số phân li axit Ka bằng dung dịch bazơ mạnh NaOH C mol/l
* Phương trình phản ứng chuẩn độ:
HA + XOH → XA + H2O
Trường THPT Chuyên Lương Văn Tụy GV: Đoàn Thị Kim Dung
SKKN 2014-2015 - đề tài: “Vận dụng lý thuyết chuẩn độ axit – bazơ trong giảng dạy hoá học ở trường
chuyên, phục vụ việc bồi dưỡng học sinh giỏi Quốc gia, Quốc tế”
4
Tại điểm tương đương, thành phần chủ yếu của dung dịch là: A-, H2O, vì vậy dung
dịch có phản ứng bazơ yếu cần chọn chỉ thị có pT > 7.
* pH tương đương thường được đánh giá dựa vào cân bằng:
A- + H2O HA + OH-
a
w
K
K
C
0
00
VV
VC
t
[ ]
0
00
VV
VC
t
- x x x
Từ giá trị [OH-] = x → pHTĐ.
* Phương trình đường chuẩn độ: được xây dựng từ phương trình bảo toàn
proton, với mức không là HA và XOH:
[H+] - [OH-] + [X+] - [A-] = 0
Trong đó: [X+] =
o
VV
CV
, [A-] = CHA.
A
=
0
00
VV
VC
a
a
Kh
K
Sau khi tổ hợp ta có:
P =
)]([
)]([
0
0
00
h
K
hCC
h
K
h
hK
K
CC
VC
CV
w
w
a
a
(III.1)
* Sai số chuẩn độ:
q =
HA
HA
C
C'
hoặc q =
HA
XOH
C
C' (III.2)
Trong đó: C’HA là nồng độ axit chưa bị chuẩn độ
C’XOH là nồng độ XOH dư so với lượng cần thiết để đạt được điểm tương
đương.
CHA là nồng độ axit HA tại điểm dừng chuẩn độ
Trường THPT Chuyên Lương Văn Tụy GV: Đoàn Thị Kim Dung
SKKN 2014-2015 - đề tài: “Vận dụng lý thuyết chuẩn độ axit – bazơ trong giảng dạy hoá học ở trường
chuyên, phục vụ việc bồi dưỡng học sinh giỏi Quốc gia, Quốc tế”
5
Áp dụng điều kiện proton với mức không là thành phần tại điểm dừng chuẩn độ gồm:
A-, OH-(C’XOH), H2O ta có:
[H+] = [OH-] – C’XOH – [HA]
C’XOH = - ([H+] - [OH-] ) –[HA]
q = HA
HA
-
C
) [OH- ]([H
Trong đó hK
h
a
HA
CHA=
o
o
o
oo
CC
CC
VV
VC
Thay các đại lượng trên vào (III.2) và sau khi tổ hợp đơn giản ta có:
q = - (h - Kw/h) hKa
h
CC
CC
o
o
(III.3)
III.1.2 CHUẨN ĐỘ ĐƠN BAZƠ YẾU BẰNG AXIT MẠNH
Trong trường hợp tổng quát khi chuẩn độ Vo ml bazơ B* nồng độ Co mol/l bằng
dung dịch axit mạnh HY C mol/l
* Trước khi chuẩn độ, dung dịch có phản ứng bazơ:
B + H2O HB* + OH- Kb=
Ka
Kw
* Phương trình phản ứng chuẩn độ:
B + H+ → HB
Tại điểm tương đương, thành phần chủ yếu của dung dịch là HB, H2O, vì vậy dung
dịch có phản ứng axit yếu → chọn chỉ thị có pT < 7.
* pH tương đương được đánh giá dựa vào cân bằng:
HB H+ + B Ka
C
0
00
VV
VC
t
[ ]
0
00
VV
VC
t
- h h h
* Phương trình đường chuẩn độ: được xây dựng từ phương trình bảo toàn proton:
[H+] - [OH-] + [BH+] - [Y-] = 0