intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Tiểu luận: Cách xác định sai số chuẩn độ trong phương pháp chuẩn độ đơn chức Acid mạnh-Base mạnh

Chia sẻ: Duy Nguyễn | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:23

Thêm vào BST
Báo xấu
152
lượt xem 11
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nội dung của tiểu luận gồm: thuốc thử chuẩn độ Acid - Base; nguyên tắc chọn chỉ thị trong chuẩn độ Acid - Base; đệm năng của dung dịch đệm; chuẩn độ Acid mạnh - Base mạnh; chuẩn độ Base mạnh bằng Acid mạnh... Mời các bạn cùng tham khảo tiểu luận để nắm chi tiết nội dung.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Tiểu luận: Cách xác định sai số chuẩn độ trong phương pháp chuẩn độ đơn chức Acid mạnh-Base mạnh

  1. TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM ­ KHOA CÔNG NGHỆ  HÓA  HỌC TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA HỌC & VẬT LIỆU ­­­­­­­­­­­­­­­o0o­­­­­­­­­­­­­­­ BÁO CÁO ĐỒ ÁN: CHỦ ĐỀ 7 CÁCH XÁC ĐỊNH SAI SỐ CHUẨN ĐỘ  TRONG PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ ĐƠN  CHỨC ACID MẠNH­BASE MẠNH GVHD:   Ths.   Trương   Bách  Chiến SVTH: Nguyễn Bảo Duy LỚP:09DHTP8 MSSV: 2008181034
  2. TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM ­ KHOA CÔNG NGHỆ  HÓA  HỌC Tp Hồ Chí Minh, Tháng 2/2019 (1 line) MỤC LỤC Danh sách hình ảnh                                                                                       ii Danh sách bảng biểu iii Lời cảm ơn iv PHẦN 1.TỔNG QUAN 7   1.1. Chuẩn độ 7 1.2. Acid ­ base 10 1.2.1. Theo Bronsted 10 1.2.2. Theo Lewis 10 1.2.3. Acid mạnh/ yếu 11 1.2.4. Base mạnh/ yếu 11 1.2.5. Hằng số acid ­ base 11 1.3. pH 11 PHẦN 2. NÔI DUNG ĐỒ ÁN          13 2.1. Thuốc thử chuẩn độ acid ­ base 12 2.2. Chất chỉ thị để chuẩn độ acid ­ base 12 2.3. Khái niệm chất chỉ thị 12 2.4. Những loại chất chỉ thị 13 2.5. Nguyên tắc chọn chỉ thị trong chuẩn độ acid ­ base 15 2.6. Sai số chuẩn độ acid ­ base 15 2.7. Dung dịch đệm 15 2.8. pH của dung dịch đệm 15 2.9. Đệm năng của dung dịch đệm 16 2.10. Chuẩn độ acid mạnh ­ base mạnh 16 2.10.1. Chuẩn độ acid mạnh bằng base mạnh 17 2.10.2. Chuẩn độ base mạnh bằng acid mạnh 21 PHẦN 3. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ        23
  3. TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM ­ KHOA CÔNG NGHỆ  HÓA  HỌC Tài liệu tham khảo 24 DANH SÁCH HÌNH ẢNH
  4. TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM ­ KHOA CÔNG NGHỆ  HÓA  HỌC
  5. TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM ­ KHOA CÔNG NGHỆ  HÓA  HỌC NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Nhóm sinh viên gồm : 1. MSSV: 2. MSSV: 3. MSSV: Nhận xét :   ……………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………. Điểm đánh giá:  ……………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………………..... Ngày . ……….tháng ………….năm 2014 ( ký tên, ghi rõ họ và tên)
  6. TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM ­ KHOA CÔNG NGHỆ  HÓA  HỌC LỜI CẢM ƠN Trong thời gian học tập cùng tập cùng với thầy , em đã trang bị  cho mình được  những kiến thức nhất định về  môn hóa phân tích. Song đó chỉ  là lý luận cơ  sở,  làm nền tảng để em có thể tiếp cận gần hơn với thực tế. Thầy đã tạo điều kiện  cho chúng em củng cố hơn kiến thức cũng như kỹ năng, bước đầu làm quen với  môn học này này.Để  có thể  hoàn thành bài báo cáo này, trước hết em xin trân  thành cảm  ơn đến  Thầy đã tận tình truyền đạt những kiến thức cho chúng em   trong thời gian học tập tại trường. Báo cáo là kết quả  của quá trình học tập và   nghiên cứu, nhưng bài tiểu luận của chúng em còn nhiều thiếu sót, hạn chế. Rất  mong nhận được ý kiến đóng góp của Thầy để kiến thức của em trong lĩnh vực  này được hoàn thiện hơn. Chúng em xin chân thành cảm ơn!
  7. TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM ­ KHOA CÔNG NGHỆ  HÓA  HỌC Phần 1: Tổng Quan 1.1 Chuẩn độ  Chuẩn độ là kỹ thuật phân tích cho phép xác định định lượng một chất cần phân   tích trong mẫu. Kỹ thuật này dựa trên phản ứng hoàn toàn của chất cần phân tích  và dung dịch chuẩn độ với nồng độ đã biết được thêm từ từ vào mẫu: Chất cần   phân tích + dung dịch chuẩn = sản phẩm của phản ứng.  Chất chuẩn (C): Là một chất biết trước chính xác nồng độ  và phản ứng chọn   lọc với một chất xác định hoặc một nhóm chất xác định trong một điều kiện  nhất định.  Chất xác định (X): là một chất hoặc một nhóm chất cần xác định nồng độ hoặc  hàm lượng có trong mẫu phân tích  Mẫu xác định: Hay còn gọi là mẫu phân tích là đối tượng có chứa chất xác định   cần phân tích. Một mẫu xác định có thể  có một hoặc nhiều chất xác định tùy   theo yêu cầu phân tích.  Dung dịch xác định: là dung dịch được tạo ra từ mẫu xác định.  Điểm tương đương: là điểm chất chuẩn tác dụng vừa đủ với với chất xác định,  tại đó số đương lượng gam của chất chuẩn bằng chất xác định.  Chất chỉ thị: Là chất được thêm vào bình phản ứng để tạo ra tình hiệu phân tích   có thể  quan sát được (màu sắc, kết tủa,…) khi phản  ứng đạt đến điểm tương  đương hoặc gần đến điểm tương đương.   Yêu cầu đối với chất chỉ thị: + Bền trong môi trường sử dụng + Cân bằng chỉ thị phải đạt được nhanh + Có hiện tượng thay đổi rõ rệt ở điểm tương đương hoặc gần điểm tương   đương. + Chỉ thị phải nhạy  Điểm cuối chuẩn độ: Là thời điểm kết thúc chuẩn độ  khi có tín hiệu của chất   chỉ thị  Thông thường điểm cuối chuẩn độ không trùng với điểm tương đương, nghĩa là   sẽ chuẩn độ hơi dư hoặc hơi thiếu chất chuẩn, do đó phép chuẩn độ sẽ mắc sai  số. Sai số đó gọi là sai số chuẩn độ. Để cho sai số chuẩn độ không vượt quá sai   số cho phép người ta phải chọn chất chỉ thị, điều kiện phản ứng, dụng cụ, thao   tác thích hợp.  Phản ứng chuẩn độ: Phản ứng xảy ra giữa chất chuẩn và chất xác định khi thực  hiện thao tác chuẩn độ. Phản ứng chuẩn độ phải thỏa mãn những yêu cầu sau: + Phản ứng xảy ra hoàn oàn và theo một phương trình nhất định + Phản ứng xảy ra nhanh, gần như tức thời + Phản ứng phải chọn lọc + Phải có chất chỉ thị thích hợp để nhận biết điểm tương đương.
  8. TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM ­ KHOA CÔNG NGHỆ  HÓA  HỌC  Phản  ứng chỉ  thị: Là phản  ứng cho tín hiệu để  nhận biết điểm tương đương,  còn gọi là điểm phản ứng cuối.  Nếu biểu diễn sự biến đổi nồng độ hay logarit của nồng độ cấu tử X trong quá  trình chuẩn theo thể tích của thuốc thử thêm vào bằng đồ thị, gọi là đường cong  chuẩn độ. Đường cong chuẩn độ được biểu diễn như sau: Hình : Đường cong chuẩn độ Các kỹ thuật chuẩn độ: + Kỹ thuật chuẩn độ trực tiếp: Là kỹ thuật chuẩn độ mà trong đó chất chuẩn  tác dụng trực tiếp với chất xác định khi thực hiện thao tác chuẩn độ C + X ⇄ sản phẩm Tại điểm tương đương: (CNV)X = (CNV)C + Kỹ thuật chuẩn độ ngược: khi chất chuẩn (C) không thể tác dụng trực tiếp  với chất xác định (X) thì ta dùng chất một chất (Y) tác dụng với (X) để  tạo ra   sản phẩm (E) và cho (C) tác dụng với (E). X + Y ⇄ E E + C ⇄ sản phẩm Tại điểm tương đương: (CNV)X = (CNV)Y ­ (CNV)C + Kỹ  thuật chuẩn độ  thế: khi chất chuẩn (C) không thể  tác dụng trực tiếp   với chất xác định (X) và không tác dụng với sản phẩm (E) của (X) và (Y) nhưng  lại tác dụng trực tiếp được với (Y). X + Y ⇄ E C + Y ⇄ sản phẩm Tại điểm tương đương: (CNV)X = (CNV)C Các phương pháp chuẩn độ:
  9. TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM ­ KHOA CÔNG NGHỆ  HÓA  HỌC + Phương pháp chuẩn độ acid – base: Một thể tích chính xác chất xác định là  các acid hoặc base  được chuẩn  độ  trực tiếp hoặc gián tiếp bằng dung dịch  chuẩn là base hay acid với chỉ thị màu acid ­ base. Điểm cuối chuẩn độ được xác   định khi có sự  chuyển màu của chất chỉ thị. Dựa vào thể tích điểm cuối và định   luật đương lượng để tính kết quả. Phản ứng tổng quát: H+ + OH­ ⇄ H2O + Phương pháp chuẩn độ  tạo phức (phương pháp chuẩn độ  Complexon):  Phương pháp chuẩn độ Complexon là phương pháp chuẩn độ tạo phức sử dụng   thuốc   thử   có   tên   là   Complexon   (Complexon   là   tên   chung   để   chỉ   các   aicd   aminopolycarbonxylic   trong   đó  Ethylenediaminetetraacetic   acid   được   sử   dụng  rộng rãi nhất. Ký hiệu EDTA) (C) để  chuẩn độ  các ion kim loại (M), theo cân  bằng tạo thành phức MC. Phản ứng tổng quát: M + C ⇄ MC (phức tan) + Phương pháp chuẩn độ  tạo tủa: Phương pháp chuẩn độ  kết tủa dựa trên  phản ứng tạo kết tủa: X + R ⇄ RX + Phương pháp chuẩn độ oxy hóa khử: Phản ứng chuẩn độ dựa trên oxi hóa ­  khử, trong đó nếu chất X  ở dạng khử thì thuốc thử R ở dạng oxi hóa và ngược   lại. Phản ứng chuẩn độ có dạng tổng quát: NRXkh + nXROx ⇄  nRXOx + nXRkh  Dụng cụ: + Burret Hình : Burret + Bình định mức Hình : Bình định mức
  10. TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM ­ KHOA CÔNG NGHỆ  HÓA  HỌC + Pipet Hình : Pipet + Dụng cụ chuẩn độ đầy đủ Hình : Dụng cụ chuẩn độ 1.2. Acid – Base  1.2.1. Theo thuyết Bronsted    Acid là những tiểu phân (cation, anion, phân tữ  trung hòa) có khả  năng cho  proton CH3COOH + H2O ↔ CH3OO­ + H3O+    Base là những tiểu phân (cation, anion, phân tữ  trung hòa) có khả  năng nhận   proton NH3 + H2O ↔ NH4+ + OH­  Khi cho proton, acid tao thành base liên hợp của nó. Ngược lại, base tạo thành  acid liên hợp của nó 1.2.2. Theo Lewis
  11. TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM ­ KHOA CÔNG NGHỆ  HÓA  HỌC   Acid là chất có khả năng nhận cặp e­ tạo ra liên kết cộng hóa trị.   Base là chất có khả năng cho cặp e­ tạo ra liên kết cộng hóa trị.  1.2.3. Acid mạnh/yếu   Các acid mạnh có Ka lớn ( có thể  đạt tới vô cực, gần như  điện li hoàn toàn ):  HCl, HBr, HI, H2SO4, HNO3, HClO3,…    Các acid yếu có Ka  nhỏ  ( chỉ  điện li một phần ): H3PO4, H2CO3, CH3COOH,  C6H5COOH,…  1.2.4. Base mạnh/yếu   Base mạnh có Kb lớn: NaOH, Ba(OH)2, KOH, LiOH,…   Base yếu có Kb nhỏ: Fe(OH)2, Mg(OH)2, Cu(OH)2,…  1.2.5. Hằng số acid – base    Hằng số  acid­base ( Ka  – Kb  ). Dựa vào Ka, Kb, người ta có thể  đánh giá độ  mạnh của acid hay base. Ka càng lớn, độ  acid càng mạnh, base liên hợp với nó  càng yếu và ngược lại. Khi Ka và Kb nhỏ, có thể  biểu diễn các đại lượng này  theo logarit thập phân   pKa = ­logKa   pKb = ­logKb  1.3. pH   Với những giá trị [H+] hay [H3O+] quá bé, để tiện cho việc biểu thị tính acid của  một dung dịch, người ta thay bằng giá trị âm thập phân logarit thập phân của giá   trị  [H+] hay [H3O+], đại lượng này còn gọi là chỉ  số  nồng độ  ion hydro, kí hiệu   pH   pH = ­log[H+]   pOH = ­log[OH­]   Khi giảm [H+], giá trị của pH tăng lên, khi tăng [OH­] giá trị pOH giảm xuống   Trong môi trường trung hòa pH = pOH = 7   Trong môi trường acid pH 
  12. TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM ­ KHOA CÔNG NGHỆ  HÓA  HỌC Hình : Thang pH Phần 2: Nội Dung Tiểu Luận 2.1. Thuốc thử chuẩn độ acid – base   Trong phương pháp chuẩn độ  acid ­ base, các acid hoặc base mạnh luôn luôn  được dùng làm thuốc thử chuẩn bởi vì phản ứng với sự tham gia của chúng xảy  ra hoàn toàn hơn so với phản ứng với sự tham gia của acid hoặc base y ếu. Cũng  như  trong phép chuẩn độ  kết tủa, phản  ứng xảy ra càng hoàn toàn, hàm số  π  biến đổi càng lớn và càng dễ xác định điểm cuối 2.2. Chất chỉ thị để chuẩn độ acid – base  Nhiều hợp chất tổng hợp cũng như tự nhiên có màu khác nhau tùy thuộc vào pH  của dung dịch. Một số trong các chất đó từ lâu đã được sử dụng để chỉ rõ tính  kiềm hoặc tính axit của nước. Chúng cũng quan trọng cả đối với những nhà hóa  học hiện đại trong việc dùng chúng để xác định pH của dung dịch và để phát  hiện điểm cuối trong chuẩn độ acid – base 2.3. Khái niệm về chất chỉ thị  Những chỉ thị acid – base là những hợp chất hữu cơ biểu lộ tính acid yếu hoặc  base yếu. Phản ứng phân li hoặc liên hợp của chất chỉ thị kèm theo sự chuyển vị  cấu tạo bên trong dẫn tới sự biến đổi màu. Chúng ta đưa ra phản ứng điển hình  của chỉ thị acid – base dưới dạng sau: H2O + HIn  ↔  H3O+ + In­     (màu acid) (màu kiềm)  Hoặc In­  +  H2O  ↔  InH  + OH­ (màu kiềm) (màu acid)
  13. TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM ­ KHOA CÔNG NGHỆ  HÓA  HỌC  Trong các dung dịch axit mạnh, chỉ thị ở dạng HIn là dạng chiếm ưu thế, tương  ứng với "màu acid" và In­ sẽ là "màu kiềm" của nó. Trong các dung dịch kiềm,  các hạt In sẽ chiếm ưu thế tương ứng với "màu kiềm" của chất chỉ thị đó.  Khi cân bằng, những quá trình đó được đặc trưng bằng những hằng số  Có thể biến đổi phương trình đó như sau  Khi pH biến đổi, dung dịch chứa chất chỉ thị biến đổi liên tục thành phần phần  trăm dạng màu của mình. Nhưng mắt người rất không nhạy với những biến đổi  đó. Thường một dạng phải hơn từ 5 đến 10 lần dạng kia thì người quan sát mới  nhận biết được màu của nó; tiếp tục tăng lượng dư của dạng đó sẽ khó nhận  biết. Sự biến đổi màu của chỉ thị chỉ được nhận biết trong vùng mà ở đó một  dạng hơn dạng kia 5 – 10 lần. Như vậy "s ự biến đổi màu" quan sát được phản  ánh sự chuyển dịch cân bằng của chỉ thị . Xét HIn làm ví dụ, có thể nói rằng, chỉ  thị thể hiện màu axit hoàn toàn của mình để được người quan sát nhận biết khi  Bên trong khoảng được xác định bằng những đại lượng đó, màu là màu hỗn hợp  của chỉ  thị. Nhưng giới hạn bằng số đã nêu tất nhiên phản ánh tính chất trung  bình của chỉ thị. Một số chất chỉ thị biến đổi màu trong khoảng hẹp hơn đối với  nồng độ dạng acid và dạng kiềm, một số khác lại biến đổi trong khoảng rộng  hơn. Hơn nữa, khả năng của người quan sát phân biệt màu cũng không đồng  nhất. Những người mù màu không phân biệt được một số  sắc thái màu.  Nếu thay hai tỷ số nồng độ đó vào phương trình hằng số phân li của chỉ thị thì  có thể tính khoảng nồng độ ion hidro cần thiết để chuyể màu chỉ thị. Đối với  màu hoàn toàn acid:  Và một cách tương tự với màu hoàn toàn kiềm:  Để thu được khoảng chuyển màumau2a chỉ thị chúng ta tìm logarit âm của cả 2  phương trình.  Khoảng pH chuyển màu của chỉ thị:  Như  vậy, sự  chuyển màu của chỉ  thị với hằng số  phân li acid 1.10 ­5 được quan  sát thấy khi pH của dung dịch biến đổi từ 4 đến 6. Dễ dàng rút ra những hệ thức   tương tự với chỉ thị loại kiềm. 2.4. Những loại chỉ thị acid – base   Danh sách những hợp chất có tính chất chỉ  thị  acid ­ base là danh sách những  chất hữu cơ. Thường có thể  tìm chỉ  thị  có màu biến đổi trong khoảng pH cần  thiết bất kỳ
  14. TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM ­ KHOA CÔNG NGHỆ  HÓA  HỌC Tên Khoảng biến  Sự biến đổi  Loại chỉ thị đổi pH màu Dạng acid Dạng kiềm Timol chàm 1,2 ­ 2,8 Đỏ Vàng 1 8,0 ­ 9,6 Vàng Xanh Metyl vàng 2,9 ­ 9,6 Đỏ Vàng 2 Metyl da cam 3,1 ­ 4,4 Đỏ Vàng 2 Bromcresol lục 3,8 ­ 5,4 Vàng Xanh biển 1 Metyl đỏ 4,2 ­ 6,3 Đỏ Vàng 2 Clophenol đỏ 4,8 ­ 6,4 Vàng Đỏ 1 Bromtymol  6,0 ­ 8,0 Vàng Xanh biển 1 xanh Phenol đỏ 6,4 ­ 8,0 Vàng Đỏ 1 Crezol đỏ 7,4 ­ 9,0 Vàng Đỏ gạch 1 1,2 ­ 2,8 Đỏ Vàng Phenolphtalein 8,0 ­ 9,6 Không màu Đỏ 1 Tymolphtalein 9,3 ­ 10,5 Không màu Xanh biển 1 Alizarin 10,1 ­ 12,0 Không màu Tím 2 Bảng : Các chất chỉ thị  Chỉ thị acid: HIn + H2O ↔ H3O+ + In­  Chỉ thị kiềm: In­ + H2O ↔ InH + OH­  Phần lớn những chất chỉ thị acid ­ base có cấu trúc đặc trưng chia thành 6 loại.  Trong đó có 3 loại được sử dụng phổ biến:  Những chỉ  thị  phtalein: Phần lớn những chỉ  thị  phtalein không màu trong dung  dịch acid và có màu trong môi trường kiềm. Trong môi trường kiềm mạnh màu  của chúng bị mất chậm.  Những chỉ  thị sulfophtalein: Đặc trưng của nhiều chỉ thị sulfophtalein là có hai  khoảng chuyển màu; một khoảng được quan sát thấy trong dung dịch khá acid,  một khoảng khác trong môi trường trung tính hoặc kiềm vừa phải. Khác với các 
  15. TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM ­ KHOA CÔNG NGHỆ  HÓA  HỌC chất màu phtalein, các chỉ  thị  loại này có dạng kiềm màu đỏ  rất bền trong môi  trường kiềm mạnh.  Những chỉ  thị azo: Khi tăng độ kiềm của môi trường màu của phần lớn các chỉ  thị azo biến đổi từ màu đỏ sang vàng; điểm chuyển màu của chỉ thị chuyển dịch  một chút về  vùng acid. Metyl da cam và metyl đỏ  là những đại diện phổ  biến   nhất của loại chỉ thị đó. 2.5. Nguyên tắc chọn chỉ thị trong chuẩn độ acid ­ base  Để  sai số chỉ  thị không vượt quá sai số  cho phép ta phãi chọn chất chỉ  thị theo  nguyên tắc sau: + CHỉ thị có khoảng đổi màu nằm trong bước nhảy pH + Chỉ thị có pT càng gần pHtđ càng tốt. Thông thường pT ≈ pKct  Ví dụ: Chuẩn độ dung dịch HCl 0,1M bằng dung dịch NaOH 0,1M có bước nhảy   pH   từ   4   ÷   10   thì   ta   dùng   các   chất   sau   làm   chỉ   thị:   metyl   đỏ   (4,4   ÷   6,2),   phenolphtalein (8 ÷ 10) 2.6. Sai số chuẩn độ acid ­ base  Cần phân biệt hai loại sai số chuẩn độ. Sai số hệ thống do pH chuyển màu của  chỉ thị khác với pH ở điểm tương đương của phản ứng hóa học dùng để  chuẩn  độ  là sai số  loại thứ  nhất. Có thể  giảm sai số  đó đến cực tiểu bằng cách lựa   chọn cẩn thận chỉ thị. Thí nghiệm trắng sẽ cho bổ chính tương ứng.  Sai số  ngẫu nhiên do khả  năng của người quan sát phân biệt một cách lặp lại   thời điểm chuyển màu bị hạn chế là loại sai số thứ hai. Giá trị của sai số đó phụ  thuộc vào sự biến đổi pH trên một mililit thuốc thử  ở điểm tương đương, nồng  độ  chỉ  thị và phương pháp nhà phân tích dùng để  phân biệt hai màu của chỉ  thị.   Khi quan sát bằng mắt với chỉ thị acid ­ base  sai số trung bình khoảng ± 0,5 đơ n   vị pH. So sánh màu của dung dịch bị chuẩn chứa lượng chỉ thị  "đối chứng" ở giá  trị pH tương ứng thường cho phép hạ thấp sai số đến ± 0,1 đơn vị pH hoặc nhỏ  hơn. Rõ ràng, đó là những giá trị  gần đúng và  ở   mức độ    đáng kể  chúng phụ  thuộc vào bản chất của chỉ thị cũng như vào trình độ của người thực hiện 2.7. Dung dịch đệm  Dung dịch đêm pH là dung dịch rất ít thay đổi khi ta them vao một lượng nhỏ  acid hay base mạnh  Dung dịch đệm thường là dung dịch đồng thời chứa acid yếu và base lien hợp   của nó hoặc ngược lại.  Có 2 loại dung dịch đệm: + Dung dịch đệm axit là hệ  dung dịch đệm được hình thành bằng cách trộn   lẫn một axit yếu với muối của nó với một bazơ mạnh. + Dung dịch đệm bazơ là dung dịch đệm được hình thành bằng cách trộn lẫn  một bazơ yếu với muối của nó với một axit mạnh.  Dung dịch đệm tạo thành bởi 2 chất lưỡng tính axit­bazơ.
  16. TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM ­ KHOA CÔNG NGHỆ  HÓA  HỌC 2.8. pH của dung dịch đệm  pH của dung dịch đệm acid hay dung dịch đệm base chỉ phụ thuộc vào hằng số  cân bằng của acid/base yếu và tỉ số giữa nồng độ đầu của muối và nồng độ đầu  của các acid/base. Do đó, khi ta pha loãng đệm vào dung dịch acid/base thì pH của   nó sẽ thay đổi rất ít hoặc không thay đổi.  Xét dung dịch đệm chứa acid yếu HA có nồng độ  Ca và base liên hợp A­ (dưới   dạng muối MA) có nồng độ Cb có cân bằng như sau:   HA ⇄ H+ + A­;   MA ⇄ M+ + A­; A­ = H2O ⇄ HA + OH­   Phương trình bảo toàn điện tích: [H+] + [M+] = [OH­] + [A­]   Với [M+] = Cb   => [H+] + Cb = [OH­] + [A­] =>  [A­] = Cb + [H+] + [OH­]   Phương trình bảo toàn khối lượng: [HA] = [A­] = Ca + Cb   => [HA] = Ca + Cb ­ [A­] => [HA] = Ca + Cb ­ Cb ­ [H+] + [OH­]   => [HA] = Ca ­ [H+] + [OH­] =>   =>    Nếu dung dịch có tính acid, [H+] >> [OH­], có thể bỏ qua [OH­]   (*) =>    Nếu dung dịch có tính base, [OH­] >> [H+], có thể bỏ qua [H+]   (*) =>    Nếu Ca, Cb khá lớn so với [H+] và [OH­], ta có:   (*) =>  =>  2.9. Đệm năng của dung dịch đệm  Đệm năng của một dung dịch đệm pH là khả năng chống lại sự thay đổi pH của  dung dịch khi thêm vào dung dịch đó một ít acid hay base mạnh. Hay nói cách  khác, đệm năng của một dung dịch đệm pH biểu diễn số  mol của một base  mạnh hay aicd mạnh cần thêm vào 1l dung dịch đó để pH tăng hay giảm 1 đơn vị  pH. Nếu gọi ∆pH là độ biến thiên của pH do thêm một đại lượng ∆Ca của acid   mạnh hay ∆Cb của base mạnh, đệm năng thường được kí hiệu  π  và được tính  theo công thức sau: Với ∆Ca, ∆Cb và ∆pH khá nhỏ, ta có 2.10. Chuẩn độ acid mạnh ­ base mạnh Chuẩn độ Base mạnh bằng acid mạnh Acid mạnh bằng base mạnh
  17. TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM ­ KHOA CÔNG NGHỆ  HÓA  HỌC Bài toán Chất cần chuẩn XOH: C0 (M), V0  Chất cần chuẩn HY: C0 (M), V (ml) (ml) Chất chuẩn HY: C (M), V (ml) Chất chuẩn XOH: C (M), V (m Phương trình chuẩn độ H  + OH­  H2O + TP tại điểm tương đương H2O pH tương đương 7 Cân bằng H2O ↔ H+ + OH­ F Sai số Bảng : So sánh chuẩn độ acid mạnh bằng base mạnh và ngược lại 2.10.1. Chuẩn độ acid mạnh bằng base mạnh  Tổng quát: Chuẩn độ HA (C0, V0) bằng BOH (C, V)  Lượng base thêm vào = lượng acid phản ứng   (F là tỉ số mol)  Với mỗi giá trị V có một giá trị của F tương ứng. + F = 0: chưa thêm BOH + F = 1: HA hết, điểm tương đương + F  1: Sau điểm tương đương  Tại điểm tương đương: [H+] = [OH­] Nhân ai vế với     Ta có phương trình chuẩn độ: Biện luận: + Khi F = 0, trong dung dịch chỉ có acid mạnh (chưa thêm BOH) pH = ­lgC0 + Khi F 
  18. TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM ­ KHOA CÔNG NGHỆ  HÓA  HỌC + Sát điểm tương đương: trong dịch còn lại hàm lượng [H+] rất ít, không thể  bỏ qua [OH­],  phương trình chuẩn độ giữ nguyên + Tại điểm tương đương: F = 1 → [H+] = [OH­] + Sau điểm tương đương, trong dung dịch có [OH­], lượng [H+] không đáng  kể:  Chú ý: Tại điểm tương đương và điểm sát tương đương C0V0 = CV Ví dụ: Chuẩn độ 100ml HCl 0,1N bằng dung dịch NaOH 0,1N Table  VNaOH thêm vào  F Thời điểm pH (ml) 0 0 1 50 0,5 Trước điểm tương đương 1,48 90 0,9 2,28 99 0,99 3,3 99,9 0,999 4,3 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 Sau điểm tương đương 101 1,01 10,7 111 1,11 11,7
  19. TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM ­ KHOA CÔNG NGHỆ  HÓA  HỌC Bảng : Kết quả chuẩn độ Hình : Đường cong chuẩn độ 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 + 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 Sai số chất chỉ thị  Sai số chỉ thị do điểm cuối của quá trình chuẩn độ không trùng với điểm tương  đương
  20. TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM ­ KHOA CÔNG NGHỆ  HÓA  HỌC G: giá trị gần đúng D: giá trị đúng  Tại điểm tương đương và sát điểm tương đương: Quy ước: Dấu “ ­ ”: việc chuẩn độ kết thúc trước điểm tương đương Dấu “+”: việc chuẩn độ kết thúc sau điểm tương đương Phép chuẩn độ chỉ chấp nhận không mắc sai số khi: ­0,2% ? +0,2% 2.10.2. Chuẩn độ base mạnh bằng acid mạnh  Tổng quát: Chuẩn độ BOH (C0, V0) bằng HA (C, V)  Lượng acid thêm vào = lượng base phản ứng   (F là tỉ số mol)  Với mỗi giá trị V có một giá trị của F tương ứng. + F = 0: chưa thêm HA + F = 1: BOH hết, điểm tương đương + F > 1: Trước điểm tương đương + F 
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.01: Bộ Luận Văn Thạc Sĩ Quản Trị Kinh Doanh MBA
165 tài liệu
2068 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2