Bài giảng Hóa phân tích: Chương 3 - Nguyễn Thị Hiển

Bài giảng Hóa phân tích - Chương 3: Phân tích thể tích. Những nội dung chính trong chương này gồm có: Những khái niệm cơ bản, yêu cầu của phản ứng chuẩn độ, phương pháp chuẩn độ, cách pha dung dịch tiêu chuẩn, cách tính kết quả phân tích, đường chuẩn độ, chỉ thị, các phép chuẩn độ thường dùng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Hóa phân tích: Chương 3 - Nguyễn Thị Hiển BÀI GIẢNG HÓA PHÂN TÍCHGiảng viên: Nguyễn Thị HiểnBộ môn Hóa học – khoa Môi trường CHƯƠNG III. PHÂN TÍCH THỂ TÍCHNội dung:I. Những khái niệm cơ bảnII. Yêu cầu của phản ứng chuẩn độIII. Phương pháp chuẩn độIV. Cách pha dung dịch tiêu chuẩnV. Cách tính kết quả phân tíchVI. Đường chuẩn độVII. Chỉ thịVIII. Các phép chuẩn độ thường dùng I. NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN- Phản ứng chuẩn độ: Là phản ứng hóa học xảy ra trong suốtquá trình chuẩn độ.- Dung dịch tiêu chuẩn: là dd thuốc thử có nồng độ chính xácđã biết- Dung dịch phân tích: Là dd chứa chất cần phân tích- Qúa trình chuẩn độ: là quá trình đưa từ từ dd tiêu chuẩn từburet vào dd phân tích.- Điểm tương đương: là điểm mà tại đó dd tiêu chuẩn phảnứng vừa đủ với dd phân tích.- Điểm kết thúc chuẩn độ: là điểm rất gần hoặc trùng với điểmtương đương mà tại đó chất chỉ thị thay đổi rõ rệt.- Chất chỉ thị: là hóa chất hoặc công cụ đo, nó thay đổi tínhchất của mình như màu sắc hoặc tín hiệu đo tại điểm tươngđương. I. NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN- Tuy nhiên các chất chỉ thị thường không đổi màu tại đúngđiểm tương đương nên điểm kết thúc chuẩn độ và điểm tươngđương thường không trùng nhau, dẫn đến sai số phân tích, gọilà sai số chỉ thị.- Sai số chỉ thị e% được tính như sau: (VktVtd) e%= .100 VtdVtd: thể tích dd tiêu chuẩn cần để đạt điểm tương đươngVkt: thể tích dd tiêu chuẩn đã dùng khi kết thúc chuẩn độTỉ số : (Vkt/Vtd).100 gọi là phần trăm chuẩn độ (% chuẩn độ).Sai số chỉ thị là: e% = % chuẩn độ -100-Dụng cụ: Burét, pipét - - - - - - - - 20 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - II. YÊU CẦU CỦA PHẢN ỨNG CHUẨN ĐỘ1. Phản ứng phải hoàn toàn2. Phản ứng phải cho một loại sản phẩm duy nhất3. Phản ứng phải chọn lọc để tránh ảnh hưởng của cácion nhiễu4. Tốc độ phản ứng phải đủ lớn để tức thời đạt cân bằng5. Phải có chỉ thị để xác định điểm tương đương.1. Phản ứng phải hoàn toànVí dụ: với phản ứng chuẩn độ:A+B A’ + B’ Kcbhằng số cân bằng Kcb của nó được xác định bằng biểu thức:K = [A’].[B’]/([A].[B])Theo pt chuẩn độ, nồng độ toàn phần của các chất A và B là:CA = [A] + [A’]CB = [B] + [B’]Nếu sai số cho phép là 0,1 % thì: [A] = (0,1/100).CA và [A’] = (99,9/100).CA Như vậy [A’] = [A].999Tương tự: [B] = (0,1/100). CB Tức là [B’] = [B].999Như vậy: K = 999. 999 106.Vậy phản ứng chuẩn độ phải có hằng số cân bằng 106. Nếu pucd không hoàn toàn phải có biện pháp thúc đẩy như dùng2. Phản ứng phải cho một loại sản phẩm duy nhất- Để xác định được đượng lượng gam hoặc lượng tiêu tốn thực của các chất tham gia phản ứng.- VD KMnO4 là chất oxi hóa có thể bị khử theo 3 phản ứng sau: pH=1 MnO4+8H++5eMn 2+ +4H2O pH=7 MnO4+3H2O+3eMnO(OH)2+4HO pH=10 MnO4+1eMnO42 Vậy : cần chọn pH môi trường để phản ứng chỉ xảy ra theo 1 hướng. III. PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ1. Phân loại phương pháp chuẩn độ theo loại phản ứng+ Chuẩn độ trung hòa: Phản ứng chuẩn độ là phản ứng trung hòa H+ + HO- H2 O+ Chuẩn độ oxi hóa khử: Phản ứng chuẩn độ là phản ứng oxi hóa khử aOx1 + bKh2 a’Kh1 + b’Ox2+ Chuẩn độ kết tủa: Phản ứng chuẩn độ là phản ứng tạo kết tủa M + nX- MXn AgNO3+ X- AgX + NO3-+ Chuẩn độ tạo phức: Phản ứng chuẩn độ là phản ứng tạo phức Mm+ + tXn- [MXt ]m-nt m+ m-4 + + III. PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ2. Phân loại phương pháp chuẩn độ theo cách tiếnhành+ Chuẩn độ trực tiếp Là chuẩn độ chỉ dựa vào một phản ứng duy nhất giữa chấtcần xác định và dung dịch thuốc thử. Chính vì thế, nên các phản ứng và các thao tác trung giangiảm đi, do đó kết quả chuẩn độ trực tiếp thường chính xác hơnchuẩn độ gián tiếp.- Ví dụ: chuẩn độ NaOH bằng ddtc axit oxalic H2C2O4 chuẩn độ dd Fe2+ bằng ddtc K2Cr2O7 III. PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ+ Chuẩn độ gián tiếp - Chuẩn độ thếKhi chất cần xác định và dd tiêc chuẩn không phản ứng với nhau, cầnxác định thông qua chất thứ 3. - VD: xác định mẫu Ca2+ bằng ddtc KMnO4. Hai chất này khôngphản ứng với nhau vì vậy phải dùng chất thứ 3 là dd C2O42- Cho mẫu Ca2+ tác dụng với lượng dư dd C2O42- tạo kết tủaCaC2O4. Lọc kết tủa, hòa tan trong dd axit H2SO4 dư rồi chuẩn độ H2C2O4bằng ddtc KMnO4. Đương lượng của Ca2+ tính bằng đương lượng của axi ...