Bài giảng Hóa phân tích - Chương 5: Phương pháp chuẩn độ kết tủa

Bài giảng "Hóa phân tích - Chương 5: Phương pháp chuẩn độ kết tủa" trình bày các nội dung: Đại cương về kết tủa, quy tắc tính số tan, chất chỉ thị và kim loại, đường cong chuẩn độ, phương pháp Mohr, phương pháp volhard, phương pháp Fajans,... Mời các bạn cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Hóa phân tích - Chương 5: Phương pháp chuẩn độ kết tủaI. ĐẠI CƯƠNG VỀ KẾT TỦAPhản ứng kết tủa và qui tắc tích số tan Những chất kết tủa sinh ra trong mộtphản ứng kết tủa là những hợp chất ion íttan. Phản ứng kết tủa có dạng tổng quátnhư sau: mXaq + nRaq ⇌ XmRn↓ Slide 1 Khi cân bằng nhiệt động được thiết lậptại nhiệt độ xác định: Tích số nồng độ (nếu dung dịch loãng)của các ion Xaq và Raq là một hằng số. Hằng số này là tích số tan (Solubilityproduct) Ksp Ksp (XmRn) = [Xaq]mcb[Raq]ncb = const Slide 2 Qui tắc tích số tan:Khi [Xaq]m[Raq]n < Ksp: xảy ra sự tan kết tủaKhi [Xaq]m[Raq]n > Ksp: xảy ra sự kết tủa Slide 3 1 Độ tan: (solubility) Độ tan của một chất là nồng độ chất đótrong dung dịch bão hòa (M, g/100 ml). S = [XmRn] [Xaq] = mS; [Raq] = nS. Ksp = (mS)m. (nS)n K sp S= m+n m m nn Slide 4 Tích số tan điều kiện: K sp =[Xaq ]m [Raq ]n = [Xaq ]m [R aq ]n *(α X-1 )m (α R-1 )n = K sp *(α X-1 )m (α R-1 )n Slide 5 ðộ tan ñiều kiện: K sp K sp 1 1 S= m+n =m+n * * m n m n m nm n α m X α Rn 1 1 = S*m+n m * α X α Rn Slide 6 2 Phản ứng chuẩn độ: mXaq + nRaq ⇌ XmRn↓ Ví dụ: Cl- + Ag+ ⇌ AgCl ↓ Slide 7 Dạng kết tủa phải: ít tan, xuất hiện ngaylập tức. Mong muốn kết tủa ở dạng vô định hình. Phản ứng phải xảy ra theo đúng tỷ lệ hợpthức. Slide 8 Chất chỉ thị và phân loại: Phương pháp bạc: Raq = Ag+ (từ AgNO3) Phương pháp Mohr: Xaq =Cl-, Br- Phương pháp Fajans: Xaq =Cl-, Br-, I-, SCN- Phương pháp sulfocyanua: Raq = SCN- (từ NH4SCN, KSCN) Slide 9 3 Phương pháp Volhard: Xaq = Ag+ (chuẩn độ trực tiếp) Xaq =Cl-, Br-, I- (chuẩn độ ngược) Phương pháp Hg(I): Raq = Hg2(NO3)2, Xaq =Cl- Lưu ý: khi chuẩn độ phải khuấy trộnmạnh để thiết lập nhanh chóng cân bằnggiữa hai pha rắn lỏng. Slide 10 Trong pp chuẩn độ kết tủa thuốc thử Rchỉ được phép cho vừa đủ để phản ứngvới X tạo ra kết tủa XmRn.Không được phép cho thiếu hoặc cho dưR. Để đảm bảo độ đúng và độ chính xácphản ứng chuẩn độ Slide 11 Các yêu cầu phản ứng chuẩn độ kếttủa:• Kết tủa phải là chất rất ít tan (Ksp nhỏ)• Phản ứng kết tủa phải xảy ra theo đúng tỉ lệ hợp thức (không quan tâm đến độ tinh khiết của kết tủa)• Kết tủa phải được tạo thành ngay lập tức và tồn tại ở trạng thái rất phân tán để việc nhận màu dễ dàng hơn Slide 12 4 Nguyên tắc: Trong môi trường trung tính hoặc kiềmnhẹ, ion Cl- phản ứng định lượng với dungdịch chuẩn AgNO3, chất chỉ thị K2CrO4.Điểm tương đương nhận được khi trongdung dịch xuất hiện kết tủa màu đỏ gạch. Slide 13 Đường cong chuẩn độ: Ví dụ: chuẩn độ Cl- có pKsp = 9,75. Giảsử N0 = 0.1 N F = 0: pCl = pN0 = 1 F < 1: pCl = pN0 + pDF + p(1-F) pClF = 0,99 = 3,3 F = 1: pCltđ = pKsp/2 pCltđ = 4,88 Slide 14 F > 1: [Cl-][Ag+] = Ksp [Cl-] = Ksp / [Ag+] [Ag+] = N0DF(F-1) pCl = pKsp – pAg = pKsp – {pN0 + pDF + p(F-1)} F = 1,01: pCl = 6,45 F = 2,00: pCl = 8,27 Khoảng bước nhảy pCl là (3,3 – 6,45) Slide 15 5 10,00 8,00 6,00 pCl 4,00 2, ...