Bài giảng Kỹ thuật phòng thí nghiệm - Bài 5: Thiết lập nồng độ các dung dịch - Phạm Hồng Hiếu

Nội dung text: Bài giảng Kỹ thuật phòng thí nghiệm - Bài 5: Thiết lập nồng độ các dung dịch - Phạm Hồng Hiếu

1. Bài 5: Thiết lập nồng độ các dung dịch 1. Phần lý thuyết 1. Phần lý thuyết 1.1. Thiết lập nồng độ 1.1. Thiết lập nồng độ 1.1.1. Mục đích 1.2. Chất gốc 1.1.2. Cách tiến hành 2. Phần thực hành 1.2. Chất gốc 2.1. TN1: Thiết lập nồng độ cho dung dịch HCl 0,1N 1.2.1. Định nghĩa 2.2. TN2: Thiết lập nồng độ cho dung dịch H2SO4 0,1N 1.2.2.Yêu cầu của chất gốc 2.3. TN3: Thiết lập nồng độ cho dung dịch KMnO4 0,1N 1.2.3. Một số chất gốc thông dụng 2.4. TN4: Thiết lập nồng độ cho dung dịch NaOH 0,1N 2.5. TN5: Thiết lập nồng độ cho dung dịch K2Cr2O7 0,1N 2.6. TN6: Thiết lập nồng độ cho dung dịch I2 0,1N ThS. Phạm Hồng Hiếu Kỹ thuật phòng thí nghiệm – Bài 5 1 ThS. Phạm Hồng Hiếu Kỹ thuật phòng thí nghiệm – Bài 5 2 1.1. Thiết lập nồng độ 1.2. Chất gốc 1.1.1. Mục đích 1.2.1. Định nghĩa  Mục đích của việc thiết lập nồng độ là hiệu chỉnh chính xác 1.2.2.Yêu cầu của chất gốc nồng độ của dung dịch bằng một dung dịch tiêu chuẩn khác, trước khi dùng dung dịch này thực hiện thí nghiệm 1.2.3. Một số chất gốc thông dụng đo lường 1.1.2. Cách tiến hành  Quá trình thiết lập được thực hiện bằng cách cho dung dịch cần thiết lập nồng độ chuẩn độ với một dung dịch tiêu chuẩn khác với một chỉ thị thích hợp. Từ thể tích tiêu tốn của dung dịch tiêu chuẩn người ta tính nồng độ thực của dung dịch cần thiết lập  Như vậy trước khi thực hiện việc thiết lập ta cần phải có sẳn dung dịch tiêu chuẩn, nếu không có dung dịch tiêu chuẩn ta cần phải pha từ chất gốc ThS. Phạm Hồng Hiếu Kỹ thuật phòng thí nghiệm – Bài 5 3 ThS. Phạm Hồng Hiếu Kỹ thuật phòng thí nghiệm – Bài 5 4 1.2.1. Định nghĩa 1.2.2.Yêu cầu của chất gốc  Chất gốc là chất dùng để pha chế những dung dịch tiêu  Một chất được gọi là chất gốc nó phải có những yêu cầu chuẩn. sau:  Với một chất gốc ta có thể cân một lượng chính xác trên • Có đương lượng gam lớn cân phân tích từ đó pha chế ra những dung dịch có nồng • Có thành phần hóa học xác định độ xác định • Có độ tinh kiết cao đạt 99,9% • Bền vững với môi trường ThS. Phạm Hồng Hiếu Kỹ thuật phòng thí nghiệm – Bài 5 5 ThS. Phạm Hồng Hiếu Kỹ thuật phòng thí nghiệm – Bài 5 6 1
2. 1.2.3. Một số chất gốc thông dụng Tính toán  Na2B4O7.10 H2O dùng thiết lập nồng độ cho những dd axit  Tính toán dựa trên định luật bảo toàn đương lượng: trong một phản ứng hóa học các chất tham gia phản ứng và  H2C2O4.2 H2O dùng thiết lập nồng độ cho những dd baz  NaCl và KCl khan dùng thiết lập nồng độ cho dd AgNO các chất sinh ra từ phản ứng có số đương lượng hay mili 3 đương lượng bằng nhau  CaCO3 khan dùng thiết lập nồng độ cho những dd EDTA (NV) chất xác định = (NV) chất chuẩn  K2Cr2O7 dùng thiết lập nồng độ cho dd Na2S2O3 Hay (CNV) chất xác định = (CNV) chất chuẩn  H2C2O4.2 H2O dùng thiết lập nồng độ cho dd KMnO4  Na2S2O3 .5H2O dùng để thiết lập nồng độ cho dd I2 ThS. Phạm Hồng Hiếu Kỹ thuật phòng thí nghiệm – Bài 5 7 ThS. Phạm Hồng Hiếu Kỹ thuật phòng thí nghiệm – Bài 5 8 TN1: Thiết lập nồng độ cho dung dịch 2. Phần thực hành HCl 0,1N 2.1. TN1: Thiết lập nồng độ cho dung dịch HCl 0,1N  Nguyên tắc: 2.2. TN2: Thiết lập nồng độ cho dung dịch H SO 0,1N Dùng dung dịch Na2B4O7 0,1N để thiết lập nồng độ cho dung dịch HCl 2 4 0,1N 2.3. TN3: Thiết lập nồng độ cho dung dịch KMnO4 0,1N  Phản ứng chuẩn độ: 2.4. TN4: Thiết lập nồng độ cho dung dịch NaOH 0,1N Na2B4O7 + 2HCl + 5H2O → 2NaCl + 4H3BO3 2.5. TN5: Thiết lập nồng độ cho dung dịch K2Cr2O7 0,1N  Tiến hành: • Từ phản ứng chuẩn độ tính lượng cân Na2B4O7. 10H2O để pha 2.6. TN6: Thiết lập nồng độ cho dung dịch I2 0,1N 100mL dung dịch Na2B4O7 0,1N • Tiến hành chuẩn độ: làm 3 lần lấy kết quả trung bình o Dùng pipet bầu 10mL hút chính xác 10mL HCl 0,1N cho vào erlen 250 o Thêm vào 3 giọt chỉ thị PP o Chuẩn độ dung dịch Na2B4O7 0,1N từ trên buret xuống cho đến khi dung dịch chuyển từ không màu sang màu phớt hồng ThS. Phạm Hồng Hiếu Kỹ thuật phòng thí nghiệm – Bài 5 9 ThS. Phạm Hồng Hiếu Kỹ thuật phòng thí nghiệm – Bài 5 10 TN1: Thiết lập nồng độ cho dung dịch TN2: Thiết lập nồng độ cho dung dịch HCl 0,1N H2SO4 0,1N  Nguyên tắc: Dùng dung dịch Na2B4O7 0,1N để thiết lập nồng độ cho dung dịch H2SO4 0,1N  Phản ứng chuẩn độ: Na2B4O7 + H2SO4 + 5H2O → Na2SO4 + 4H3BO3  Tiến hành: làm 3 lần lấy kết quả trung bình • Dùng pypet bầu 10mL hút chính xác 10mL H2SO4 0,1N cho vào erlen 250 • Thêm vào 2 giọt chỉ thị PP • Chuẩn độ dung dịch Na2B4O7 0,1N từ trên buret xuống cho đến khi dung dịch chuyển từ không màu sang màu phớt hồng a.Trước chuẩn độ; b.Sau chuẩn độ ThS. Phạm Hồng Hiếu Kỹ thuật phòng thí nghiệm – Bài 5 11 ThS. Phạm Hồng Hiếu Kỹ thuật phòng thí nghiệm – Bài 5 12 2
3. TN3: Thiết lập nồng độ cho dung dịch TN3: Thiết lập nồng độ cho dung dịch KMnO4 0,1N KMnO4 0,1N  Nguyên tắc: Dùng dung dịch H2C2O4 0,1N để thiết lập nồng độ cho dung dịch KMnO4 0,1N  Phản ứng chuẩn độ: KMnO4 + H2C2O4 + H2SO4 → K2SO4 + MnSO4 + CO2 + H2O  Tiến hành: • Từ phản ứng chuẩn độ tính lượng cân H2C2O4.2H2O để pha 100mL H2C2O4 0,1N • Thiết lập nồng độ cho KMnO4 0,1N • Làm 3 lần lấy kết quả trung bình: Dùng pipet bầu 10mL hút chính xác 10mL KMnO4 0,1N cho vào erlen 250mL, thêm vào 2mL H2SO4 20% và 1mL MnSO4 10%. Chuẩn độ dung dịch H2C2O4 a. Dung dịch KMnO4; b. Sau khi bổ sung hóa chất; 0,1N từ trên buret xuống cho đến khi dung dịch mất màu hồng c. Sau khi chuẩn độ ThS. Phạm Hồng Hiếu Kỹ thuật phòng thí nghiệm – Bài 5 13 ThS. Phạm Hồng Hiếu Kỹ thuật phòng thí nghiệm – Bài 5 14 TN4: Thiết lập nồng độ cho dung dịch TN4: Thiết lập nồng độ cho dung dịch NaOH 0,1N NaOH 0,1N  Nguyên tắc: Dùng dung dịch H2C2O4 0,1N để thiết lập nồng độ cho dung dịch NaOH 0,1N  Phản ứng chuẩn độ: H2C2O4 + 2NaOH → Na2C2O4 + 2H2O  Làm 3 lần lấy kết quả trung bình: • Dùng pipet bầu 10mL hút chính xác 10mL NaOH 0,1N cho vào erlen 250mL • Thêm vào 2 giọt chỉ thị PP • Chuẩn độ bằng dung dịch H2C2O4 0,1N từ trên buret xuống cho đến khi dung dịch mất màu hồng a. Dung dịch trước chuẩn độ. b. Sau chuẩn độ ThS. Phạm Hồng Hiếu Kỹ thuật phòng thí nghiệm – Bài 5 15 ThS. Phạm Hồng Hiếu Kỹ thuật phòng thí nghiệm – Bài 5 16 TN5: Thiết lập nồng độ cho dung dịch TN5: Thiết lập nồng độ cho dung dịch K2Cr2O7 0,1N K2Cr2O7 0,1N  Nguyên tắc:  Tiến hành: • Cho một lượng dư KI 10% vào một lượng chính xác K2Cr2O7 0,1N, • Từ phản ứng hãy tính toán pha 100mL dung dịch Na2S2O3 0,1N trong môi trường axit H2SO4 đậm đặc, sẽ đẩy ra một lượng I2 với chất ban đầu là Na2S2O3.5H2O tương ứng • Tiến hành chuẩn độ: • Chuẩn lượng I sinh ra bằng Na S O với chỉ thị hồ tinh bột từ đó 2 2 2 3 o Dùng pipet bầu 10mL hút chính xác 10mL K2Cr2O7 0,1N cho tính nồng độ chính xác Na S O 2 2 3 vào erlen 250mL, thêm vào 5mL KI 10%, 4mL H2SO4 20%, để  Phản ứng chuẩn độ: yên trong bóng tối 5 phút K2Cr2O7 + KI + H2SO4 → Cr2(SO4)3 + I2 +K2SO4 + H2O o Chuẩn độ bằng dung dịch Na2S2O3 0,1N từ trên buret xuống cho đến khi dung dịch có màu xanh ánh vàng nhạt, thêm vào I2 + Na2S2O3 → 2NaI + Na2S4O6 2 giọt chỉ thị HTB o Chuẩn tiếp cho đến khi dung dịch không còn ánh đen mà chỉ còn màu xanh dương của Cr3+ thì dừng chuẩn độ o Kết quả là tổng thể tích của hai lần chuẩn độ ThS. Phạm Hồng Hiếu Kỹ thuật phòng thí nghiệm – Bài 5 17 ThS. Phạm Hồng Hiếu Kỹ thuật phòng thí nghiệm – Bài 5 18 3
4. TN5: Thiết lập nồng độ cho dung dịch TN6: Thiết lập nồng độ cho dung dịch K2Cr2O7 0,1N I2 0,1N  Nguyên tắc: Dùng dung dịch Na2S2O3 tiêu chuẩn để thiết lập nồng độ cho dung dịch I2  Phản ứng chuẩn độ: I2 + Na2S2O3 → 2NaI + Na2S4O6  Tiến hành: • + Từ phản ứng hãy tính toán pha 100mL dung dịch I2 0,1N với chất ban đầu là tinh thể I2 • + Tiến hành chuẩn độ: o Dùng pipet bầu 10mL hút chính xác 10mL I2 có nồng độ pha chế 0,1N cho vào erlen 250mL o Chuẩn độ dung dịch Na2S2O3 0,1N từ trên buret xuống cho a.Dung dịch K2Cr2O7; b.Trước khi bổ sung hồ tinh bột; đến khi dung dịch có màu vàng rơm, thêm vào 2 giọt chỉ thị Hồ c. Sau khi bổ sung hồ tinh bột; d.Sau khi chuẩn độ tinh bột o Chuẩn tiếp cho đến khi dung dịch không màu o Kết quả là tổng thể tích của hai lần chuẩn độ ThS. Phạm Hồng Hiếu Kỹ thuật phòng thí nghiệm – Bài 5 19 ThS. Phạm Hồng Hiếu Kỹ thuật phòng thí nghiệm – Bài 5 20 TN6: Thiết lập nồng độ cho dung dịch I2 0,1N a. Dung dịch I2 trước chuẩn độ; b. Trước khi bổ sung hồ tinh bột; c. Sau khi bổ sung hồ tinh bột; d. Sau khi chuẩn độ ThS. Phạm Hồng Hiếu Kỹ thuật phòng thí nghiệm – Bài 5 21 ThS. Phạm Hồng Hiếu Kỹ thuật phòng thí nghiệm – Bài 5 22 4