›
›

Bài giảng Hóa lý - Chương 7: Sai số - Trần Thị Phương Thảo

pdf 72 trang ngocly 1000
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Hóa lý - Chương 7: Sai số - Trần Thị Phương Thảo", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfbai_giang_hoa_ly_chuong_7_sai_so_tran_thi_phuong_thao.pdf

Nội dung text: Bài giảng Hóa lý - Chương 7: Sai số - Trần Thị Phương Thảo

  1. V. SAI SỐ HỆ THỐNG TRONG PPPT THỂ TÍCH (2LT+2BT) 1. Do hằng số cân bằng khơng đủ lớn 2. Sai số do dụng cụ, máy đo, hố chất 3. Sai số do chỉ thị GV: Trần T Phương Thảo BM Hĩa Lý (ĐHBK)
  2. 1. Do hằng số cân bằng khơng đủ lớn „ K = 108-109: „ K = 106-107: „ K < 105: GV: Trần T Phương Thảo BM Hĩa Lý (ĐHBK)
  3. 2. Sai số do dụng cụ, máy đo, hố chất KHẮC PHỤC: „ Hiệuchỉnh pipet, buret, bình định mức „ Kiểm tra máy đo, cân phân tích „ Kiểmtranồng độ của dung dịch chuẩn GV: Trần T Phương Thảo BM Hĩa Lý (ĐHBK)
  4. 3. Sai số do chỉ thị 3.1. Tính sai số từđịnh nghĩa 3.2. Tính sai số chỉ thị từ F 3.3. Tính sai số bằng cách giải phương trình 3.4. Tính sai số chỉ thị từ các biểu thứctrựctiếp GV: Trần T Phương Thảo BM Hĩa Lý (ĐHBK)
  5. VD: Chuẩn độ 20,0ml DD Fe2+ 0,050N bằng DD KMnO4 0,100N ở pH = 1. a) Tính thể tích DD KMnO4 0,100N cần dùng để đạt điểm tương đương. b) Tính sai số chỉ thị và thế của DD khi thêm vào DD chuẩn độ: 9,80 ml; 10,00 ml và 10,10 ml KMnO4 0,100N. 0 - 2+ Cho E (MnO4 /Mn ) = 1,51V; E0(Fe3+/Fe2+) = 0,77V và ở điều kiện chuẩn độ, ngoài H+ không còn cấu tử nào gây nhiễu cho hệ phản ứng. GV: Trần T Phương Thảo BM Hĩa Lý (ĐHBK)
  6. 3.1. Tính sai số tị ừđnh nghĩa So (mili) ĐLá của X còn lại (hay C thừa) Δ% = . 100 % Số (mili) ĐL của X ban đầu So (mili) ĐLá của X còn lại (hay C thừa) Δ% = . 100 % Số (mili) ĐL của C tương đương GV: Trần T Phương Thảo BM Hĩa Lý (ĐHBK)
  7. 3.1. Tính sai số tị ừđnh nghĩa cuối C.VC.VCC − XX Δ% = . 100 % C.VXX cuối C.VC.VCC − CC Δ% = tươngđương . 100 % C.VCC GV: Trần T Phương Thảo BM Hĩa Lý (ĐHBK)
  8. 3.2. Tính sai số chỉ thị từ F Số (mili) ĐL C đã sử dụng tại thời điểm đang xét F = . 100 % Số (mili) ĐL C tại điểm tương đương t(thời điểm đang xét) CCC .V F = tương . đương 100 % CCC .V GV: Trần T Phương Thảo BM Hĩa Lý (ĐHBK)
  9. 3.2. Tính sai số chỉ thị từ F „ Tại điểmtương đương: „ Trước điểmtương đương: „ Sau điểmtương đương: GV: Trần T Phương Thảo BM Hĩa Lý (ĐHBK)
  10. 3.3. Tính sai số bằng cách giảiphương trình „ PT tính sai số suy ra từ PT đường chuẩn độ. → khơng phổ biếnvàphứctạpvìphải thiếtlậpPT đường chuẩn độ. GV: Trần T Phương Thảo BM Hĩa Lý (ĐHBK)
  11. 3.4. Tính sai số chỉ thị từ các biểuthứctrựctiếp: „ Sử dụng cho từng CB cụ thể „ Đasố các trường hợp: biểuthứctrực tiếp này chỉ mang tính gần đúng GV: Trần T Phương Thảo BM Hĩa Lý (ĐHBK)
  12. Sai số chỉ thịđốivới các hệ phản ứng cụ thể A. Hệ oxy hố khử Tính từ F Tính từ biểuthứctrựctiếp B. Hệ trao đổitiểu phân GV: Trần T Phương Thảo BM Hĩa Lý (ĐHBK)
  13. A. Sai số củahệ oxy hố khử A1. Tính từ F: Ký hiệu: „ Vtc: thể tíchddC đượcsử dụng tạithời điểmt „ Tại điểmtương đương: GV: Trần T Phương Thảo BM Hĩa Lý (ĐHBK)
  14. A. Sai số củahệ oxy hố khử „ F: tính từ biểuthứcthế củaddtrong các trường hợpcụ thể a. X(khử) + C(oxy hố): điểmcuốitrước ĐTĐ b. X(khử) + C(oxy hố): điểmcuốisau ĐTĐ c. X(oxy hố) + C(khử): điểmcuốitrước ĐTĐ d. X(oxy hố) + C(khử): điểmcuốisau ĐTĐ GV: Trần T Phương Thảo BM Hĩa Lý (ĐHBK)
  15. a. X(khử) + C(oxy hố) điểmcuối trước ĐTĐ nCKhX + nXOxC → nCOxX + nXKhC VX VtC Tạithời điểmt: „ Thể tích dd khảo sát là: VX + VtC „ Số mili đương lượng khử X ban đầu GV: Trần T Phương Thảo BM Hĩa Lý (ĐHBK)
  16. a. X(khử) + C(oxy hố) điểmcuối trước ĐTĐ „ Số mili đương lượng oxy hĩa C đã dùng „ Khi cân bằng, đương lượng các sản phẩmbằng nhau: nC[KhC] = nX[OxX] „ Điểmcuối < ĐTĐ: dd cĩ KhX, OxX, KhC „ [OxC] = 0 nên nC[KhC] = VtCCC/(VX+VtC) GV: Trần T Phương Thảo BM Hĩa Lý (ĐHBK)
  17. a. X(khử) + C(oxy hố) điểmcuối trước ĐTĐ GV: Trần T Phương Thảo BM Hĩa Lý (ĐHBK)
  18. a. X(khử) + C(oxy hố) điểmcuối trước ĐTĐ GV: Trần T Phương Thảo BM Hĩa Lý (ĐHBK)
  19. b. X(khử) + C(oxy hố) điểmcuối sau ĐTĐ nCKhX + nXOxC → nCOxX + nXKhC „ Điểmcuối > ĐTĐ: dd cĩ OxC, OxX, KhC „ [KhX] = 0 nên nX[OxX] = VXCX/(VX+VtC) GV: Trần T Phương Thảo BM Hĩa Lý (ĐHBK)
  20. b. X(khử) + C(oxy hố) điểmcuối sau ĐTĐ GV: Trần T Phương Thảo BM Hĩa Lý (ĐHBK)
  21. b. X(khử) + C(oxy hố) điểmcuối sau ĐTĐ GV: Trần T Phương Thảo BM Hĩa Lý (ĐHBK)
  22. X(khử) + C(oxy hố) Buret (OxC) KhX GV: Trần T Phương Thảo BM Hĩa Lý (ĐHBK)
  23. X(khử-erlen) + C(oxy hố-buret) Ecb = Ef = Ecận rênt → F %Δ F = 1 . − 100 % Điểm• cuối ĐTĐ : o 0.059 ⇒EEdd =C +lg(F - 1) GV: Trần T Phương Thảo n BM Hĩa Lý (ĐHBK) C
  24. VD: Để xác định hàm lượng mẫumuối Mohr (NH4)2Fe(SO4)2.6H2O (M = 392,14), người ta cân 0,5348g mẫu, hịa tan thành 200,0ml DDA. Để chuẩn độ Fe2+ trong 0 20,00ml DDA (chỉ thị Ferroin (E i = 1,06V; 4+ ni = 1)) dùng 13,50ml DD Ce 0,0100M. a. Cho biếtdạng đường cong chuẩn độ.Với chỉ thị Ferroin, dừng chuẩn độ trước hay sau ĐTĐ. b. Tính sai số củaphépchuẩn độ nĩi trên. E0(Ce4+/Ce3+) = 1,44V; GV: Trần0 T Phương 3+Thảo 2+ BM HĩaE Lý (Fe(ĐHBK) /Fe ) = 0,771V.
  25. VD: Chuẩn độ 50,00ml DD Fe2+ 0,100N bằng KMnO4 0,050N tạipH0. a. Tính thể tích DD KMnO4 cầndùng để đạt điểmtương đương b. Tính sai số chuẩn độ nếudừng chuẩn độ tạiEf = 1,48V. Tính thể tích DD KMnO4 đã dùng? 0 - + 2+ E (MnO4 ,8H /Mn ) = 1,51V; E0(Fe3+/Fe2+) = 0,771V. GV: Trần T Phương Thảo BM Hĩa Lý (ĐHBK)
  26. GV: Trần T Phương Thảo BM Hĩa Lý (ĐHBK)
  27. GV: Trần T Phương Thảo BM Hĩa Lý (ĐHBK)
  28. GV: Trần T Phương Thảo BM Hĩa Lý (ĐHBK)
  29. c. X(oxy hĩa) + C(khử) điểu mcối trước ĐTĐ o 0.059 [OxX ] EEdd=X + lg nX [KhX ] [Ox1 ] - F X = [KhX ]F o 0.059 1 - F ⇒EEdd =X + lg GV: Trần T Phương Thảo n F BM Hĩa Lý (ĐHBK) X
  30. d. X(oxy hĩa) + C(khử) điểu mcối sau ĐTĐ o 0.059 [OxC ] EEdd=C + lg nC [KhC ] [Ox ] 1 C = [KhC F ] − 1 o 0.059 1 ⇒EE =C + lg( ) dd n F− 1 GV: Trần T Phương Thảo C BM Hĩa Lý (ĐHBK)
  31. X(oxy hĩa) + C(khử) Buret (KhC) OxX GV: Trần T Phương Thảo BM Hĩa Lý (ĐHBK)
  32. X(oxy hĩa-erlen) + C(khử-buret) Ecb = Ef = Ecậndưới → F %Δ F = 1 . − 100 % Điểm• cuối ĐTĐ : o 0.059 1 ⇒EE =C + lg( ) GV: Trần T Phương Thảo dd BM Hĩa Lý (ĐHBK) nC F− 1
  33. TÍNH SAI SỐ TỪ BIỂU THỨC TRỰC TIẾP GV: Trần T Phương Thảo BM Hĩa Lý (ĐHBK)
  34. A. Sai số củahệ oxy hố khử GV: Trần T Phương Thảo BM Hĩa Lý (ĐHBK)
  35. GV: Trần T Phương Thảo BM Hĩa Lý (ĐHBK)
  36. A. Sai số củahệ oxy hố khử A2. Tính sai số từ biểh utứr ctựi ctếp Thời điểm X dạng khử dừng chuẩn độ 0 -n (E -X E ) Trước ĐTĐ X f Δ% = 100 ,x 059 100% 0 n (E -C E ) Sau ĐTĐ C f Δ% = 0 10 ,x 059 100% GV: Trần T Phương Thảo BM Hĩa Lý (ĐHBK)
  37. A. Sai số củahệ oxy hố khử A2. Tính sai số từ biểh utứr ctựi ctếp Thời điểm X dạng oxy hĩa dừng chuẩn độ 0 n (E -X E ) Trước ĐTĐ X f Δ% = 0 10 ,x 059 100% 0 -n (E -C E ) Sau ĐTĐ C f Δ% = 100 ,x 059 100% GV: Trần T Phương Thảo BM Hĩa Lý (ĐHBK)
  38. VD: Sử dụng DD K2Cr2O7 để chuẩn độ DD Fe2+: a. Tính số g K2Cr2O7 cầndùngđể pha 250ml DD K2Cr2O7 0,050N b. Tính thể tích K2Cr2O7 cầndùngđể chuẩn độ 25,00ml DD Fe2+ cĩ T(FeSO4/KMnO4) = 0,000316(g/ml) c. Tính sai số chuẩn độ khi thựchiện pứ trên tạipH0 vớichỉ thị 0 diphenylamin sulfonat Ba (E i = GV: Tr0,85V;ần T Phương Thảo n i = 2) BM Hĩa Lý (ĐHBK)
  39. GV: Trần T Phương Thảo BM Hĩa Lý (ĐHBK)
  40. GV: Trần T Phương Thảo BM Hĩa Lý (ĐHBK)
  41. GV: Trần T Phương Thảo BM Hĩa Lý (ĐHBK)
  42. GV: Trần T Phương Thảo BM Hĩa Lý (ĐHBK)
  43. GV: Trần T Phương Thảo BM Hĩa Lý (ĐHBK)
  44. B. Sai số củahệ trao đổi tiểuphân ß C + X CX CX kCX, TCX „ Tính từ F: phứctạp „ Tính từ biểuthứctrựctiếp GV: Trần T Phương Thảo „ TraBM Hĩa Lý tr (ĐHBK)ựctiếptừ giản đồ sai số: trang 137
  45. B. Sai số củahệ trao đổi tiểu phân „ Biểuthức tính sai số trước ĐTĐ: [X] Δ% = cl .100% [X]0 [X]0: nồng độ ban đầucủaX [X]tđ: nồng độ X tại điểmtương đương [X]f: nồng độ X tại điểmcuối GV: Trầ…n T Phương Thảo BM Hĩa Lý (Đ[X]:HBK) nồng độ X chưatácdụng vớiC
  46. B. Sai số củahệ trao đổi tiểu phân ß C + X CX CX kCX, TCX GV: Trần T Phương Thảo BM Hĩa Lý (ĐHBK)
  47. B. Sai số củahệ trao đổi tiểu phân „ Đặt: pXtđ = -lg[X]tđ pXf = -lg[X]f pCtđ = -lg[C]tđ pCf = -lg[C]f GV: Trần T Phương Thảo BM Hĩa Lý (ĐHBK)
  48. B. Sai số củahệ trao đổi tiểu phân GV: Trần T Phương Thảo BM Hĩa Lý (ĐHBK)
  49. B. Sai số củahệ trao đổi tiểu phân GV: Trần T Phương Thảo BM Hĩa Lý (ĐHBK)
  50. B. Sai số củahệ trao đổi tiểu phân „ Biểuthứctổng quát tính sai số trước ĐTĐ: GV: Trần T Phương Thảo BM Hĩa Lý (ĐHBK)
  51. B. Sai số củahệ trao đổi tiểu phân „ Biểuthứctổng quát tính sai số sau ĐTĐ: GV: Trần T Phương Thảo BM Hĩa Lý (ĐHBK)
  52. B. Sai số củahệ trao đổi tiểu phân cụ thể B1. Phản ứng tạophức(tỉ lệ 1:1) B2. Phản ứng tạotủa B3. Phản ứng acid – baz Trung hịa acid yếu bằng baz mạnh Trung hịa baz yếu bằng acid mạnh GV: Trần T Phương Thảo BM Hĩa Lý (ĐHBK)
  53. B1. Phản ứng tạophức ß C + X CX CX kCX GV: Trần T Phương Thảo BM Hĩa Lý (ĐHBK)
  54. B1. Phản ứng tạophức GV: Trần T Phương Thảo BM Hĩa Lý (ĐHBK)
  55. B2. Phản ứng tạotủa C + X CX TCX GV: Trần T Phương Thảo BM Hĩa Lý (ĐHBK)
  56. Trung hịa acid yếu bằng baz mạnh ß C + X CX CX kCX GV: Trần T Phương Thảo BM Hĩa Lý (ĐHBK)
  57. Trung hịa baz yếu bằng acid mạnh ß C + X CX CX kCX GV: Trần T Phương Thảo BM Hĩa Lý (ĐHBK)
  58. TRUNG HỊA BAZ MẠNH BẰNG ACID MẠNH HOẶC NGƯỢC LẠI GV: Trần T Phương Thảo BM Hĩa Lý (ĐHBK)
  59. Trung hịa baz mạnh bằng acid mạnh C + X CX Dừng chuẩn độ trước điểmtương đương GV: Trần T Phương Thảo BM Hĩa Lý (ĐHBK)
  60. GV: Trần T Phương Thảo BM Hĩa Lý (ĐHBK)
  61. GV: Trần T Phương Thảo BM Hĩa Lý (ĐHBK)
  62. GV: Trần T Phương Thảo BM Hĩa Lý (ĐHBK)
  63. Trung hịa baz mạnh bằng acid mạnh C + X CX Dừng chuẩn độ sau điểmtương đương GV: Trần T Phương Thảo BM Hĩa Lý (ĐHBK)
  64. Trung hịa acid yếu bằng baz mạnh C + X CX Dừng chuẩn độ trước điểmtương đương GV: Trần T Phương Thảo BM Hĩa Lý (ĐHBK)
  65. Trung hịa acid yếu bằng baz mạnh C + X CX Dừng chuẩn độ sau điểmtương đương GV: Trần T Phương Thảo BM Hĩa Lý (ĐHBK)
  66. Trung hịa baz yếu bằng acid mạnh C + X CX Dừng chuẩn độ trước điểmtương đương GV: Trần T Phương Thảo BM Hĩa Lý (ĐHBK)
  67. Trung hịa baz yếu bằng acid mạnh C + X CX Dừng chuẩn độ sau điểmtương đương GV: Trần T Phương Thảo BM Hĩa Lý (ĐHBK)
  68. Ậ GV: Trần T Phương Thảo BM Hĩa Lý (ĐHBK)
  69. Chuẩn độ 25,00ml DD NH3 0,0100M bằng DD HCl 0,0500M. 1. Tính thể tích HCl tại điểmtương đương. 2. Tính sai số chuẩn độ nếu dùng chỉ thị bromocresol lục (3,8-5,4) 3. Tính thể tích HCl tại điểmcuốikhi dùng chỉ thị bromocresol lục . GV: Trần T Phương Thảo BM Hĩa Lý (ĐHBK)
  70. 11/29. Cân 0,500g DD HF và pha loãng thành 100,0ml DD. Để chuẩn độ 10,00ml DD trên phải dùng 9,45 ml DD NaOH 0,100N. a) Tính pH của DD chuẩn độ tại điểm tương đương. b) Tính % HF trong mẫu ban đầu theo kết quả chuẩn độ. c) Tính sai số chuẩn độ nếu người ta đã dùng chất chỉ thị có pT = 8,2 để xác định GV:điểm Trần T Phươ ngcuối. Thảo BM Hĩa Lý (ĐHBK)
  71. 13/29. Cân 0,4070 g CH3COONa và hòa tan thành 200,0 ml DD. Chuẩn độ 20,00 ml DD vừa pha, phải dùng 4,77ml DD HCl 0,100M. a) Tính % CH3COONa trong mẫu ban đầu? b) Tính sai số chỉ thị khi chuẩn độ với chất chỉ thị Metyl da cam trong hai trường hợp: „ DD từ vàng sang cam ( pT = 3,75) „ DD từ vàng sang hồng ( pT = 3,10) GV: Trần T Phương Thảo BM Hĩa Lý (ĐHBK)
  72. 8.30/ Chuẩn độ 100,0 ml DD NH4SCN 0,0375N bằng DD AgNO3 0,075N và dùng K2CrO4 làm chất chỉ thị. Điểm cuối được xác định tương ứng với thời điểm DD có 2- –3 [CrO4 ]f = 2.10 M. Tính sai số chỉ thị của phép chuẩn độ nói trên và thể tích DD AgNO3 0,075N đã dùng tại điểm cuối. GV: Trần T Phương Thảo BM Hĩa Lý (ĐHBK)