Hướng dẫn thực hành Phân tích định lượng bằng các phương pháp hoá học

50 trang ngocly 2220

Download

Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Hướng dẫn thực hành Phân tích định lượng bằng các phương pháp hoá học", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

huong_dan_thuc_hanh_phan_tich_dinh_luong_bang_cac_phuong_pha.pdf

Nội dung text: Hướng dẫn thực hành Phân tích định lượng bằng các phương pháp hoá học

TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC ÑAØ LAÏT F 7 G Höôùng daãn thöïc haønh PHAÂN TÍCH ÑÒNH LÖÔÏNG BAÈNG CAÙC PHÖÔNG PHAÙP HOAÙ HOÏC NGUYEÃN THÒ NHÖ MAI - ÑAËNG THÒ VÓNH HOØA 2002
HDTH Phaân tích ñònh löôïng baèng caùc phöông phaùp hoaù hoïc - 2 - LÔØI NOÙI ÑAÀU Giaùo trình höôùng daãn thöïc haønh PHAÂN TÍCH ÑÒNH LÖÔÏNG baèng caùc phöông phaùp hoùa hoïc ñöôïc soaïn ra nhaèm muïc ñích giuùp caùc baïn sinh vieân hieåu vaø naém chaéc caùc kieán thöùc lyù thuyeát vaø kyõ naêng thöïc haønh cuûa moân hoùa phaân tích 2. Hoùa hoïc voán ñöôïc xem laø khoa hoïc thöïc nghieäm; muoán naém vöõng vaø phaùt trieån caùc kieán thöùc hoùa hoïc caàn phaûi tieán haønh thí nghieäm; muoán hoaøn thaønh toát caùc thí nghieäm hoùa hoïc caàn naém vöõng caùc kyõ naêng thöïc haønh, nhöõng kyõ naêng naøy ñöôïc reøn luyeän töøng böôùc vaø nôi reøn luyeän caùc kyõ naêng ñoù chuû yeáu laø phoøng thí nghieäm. Do ñoù giaùo trình naøy ñöôïc bieân soaïn vôùi 8 baøi thöïc haønh vaø caùc cô sôû lyù thuyeát cô baûn veà caùc phöông phaùp hoùa hoïc cuûa phaân tích ñònh löôïng, giuùp sinh vieân cuûng coá phaàn lyù thuyeát cô baûn cuûa moãi baøi thöïc taäp keát hôïp vôùi vieäc vaän duïng quy taéc ñöông löôïng trong tính toaùn keát quaû. Caùc baøi thí nghieäm ñaõ ñöôïc löïa choïn vaø saép xeáp nhaèm giuùp sinh vieân reøn luyeän caùc thao taùc vaø kyõ naêng thí nghieäm vôùi möùc ñoä phöùc taïp taêng daàn, nhôø vaäy sinh vieân seõ coù ñieàu kieän ñaït ñöôïc yeâu caàu moân hoïc thöïc haønh naøy. Xin caûm ôn caùc ñoàng nghieäp vaø baïn ñoïc ñaõ khuyeán khích ñoäng vieân chuùng toâi bieân soaïn giaùo trình. Chaân thaønh mong baïn ñoïc goùp yù kieán xaây döïng cho giaùo trình hoaøn thieän hôn. Caùc taùc giaû Nguyeãn Thò Nhö Mai – Ñaëng Thò Vónh Hoaø Khoa Hoaù hoïc
HDTH Phaân tích ñònh löôïng baèng caùc phöông phaùp hoaù hoïc - 3 - NOÄI QUY PHOØNG THÍ NGHIEÄM Ñeå ñaûm baûo an toaøn vaø keát quaû laøm vieäc trong phoøng thí nghieäm moãi sinh vieân caàn phaûi thöïc hieän nghieâm tuùc noäi quy phoøng thí nghieäm. 1. Sinh vieân coù nhieäm vuï laøm ñaày ñuû caùc baøi thí nghieäm theo chöông trình cuûa boä moân. Tröôùc khi vaøo laøm thí nghieäm phaûi chuaån bò ñaày ñuû ñeà cöông baøi thí nghieäm theo yeâu caàu cuûa giaùo vieân. 2. Phaûi ñeán phoøng thí nghieäm ñuùng giôø quy ñònh. Trong giôø laøm thí nghieäm, sinh vieân muoán ra ngoaøi phoøng thí nghieäm phaûi xin pheùp giaùo vieân. Ñöùng ñuùng choã thí nghieäm quy ñònh. Kieåm tra ngay caùc duïng cuï, neáu thieáu hoaëc hoûng thì baùo ngay cho giaùo vieân. 3. Trong khi laøm thí nghieäm phaûi giöõ yeân laëng, traät töï. 4. Phaûi giöõ saïch seõ trong phoøng thí nghieäm. Baøn laøm vieäc, duïng cuï, hoùa chaát duøng cho thí nghieäm phaûi saïch seõ vaø saép xeáp moät caùch hôïp lyù cho coâng vieäc. 5. Nghe vaø thöïc hieän ñuùng caùc chæ daãn cuï theå cuûa giaùo vieân veà baøi thöïc haønh 6. 6 . Caàn tieát kieäm hoaù chaát thí nghieäm, löu yù traùnh gaây ñoå vôõ duïng cuï hoaù chaát. Khi ñoå vôõ duïng cuï, phaûi baùo ngay cho giaùo vieân höôùng daãn. 7. Khoâng ñöôïc di chuyeån hoaù chaát duøng chung töø choã naøy sang choã khaùc. Khoâng ñöôïc mang hoùa chaát duïng cuï ra khoûi phoøng thí nghieäm. Khoâng laøm caùc thí nghieäm ngoaøi baøi thí nghieäm. 8. Phaûi caån thaän khi laøm thí nghieäm. Trung thöïc vaø khaùch quan khi theo doõi keát quaû vaø khi laøm baùo caùo thí nghieäm. 9. Chuù yù reøn luyeän kyõ naêng thöïc haønh phaân tích ñònh löôïng: ño chính xaùc khoái löôïng vaø theå tích, caùch nhaän bieát ñuùng ñieåm cuoái chuaån ñoä, caùch baûo quaûn dung dòch chuaån, kyõ thuaät loïc röûa, saáy nung keát tuûa , reøn luyeän kyõ naêng tính toaùn trong phaân tích ñònh löôïng. 10. Sau moãi buoåi thí nghieäm phaûi röûa saïch duïng cuï, lau baøn, doïn deïp ngaên naép choã laøm vieäc vaø baøn giao ñaày ñuû laïi cho nhaân vieân phuï traùch phoøng thí nghieäm. Nguyeãn Thò Nhö Mai – Ñaëng Thò Vónh Hoaø Khoa Hoaù hoïc
HDTH Phaân tích ñònh löôïng baèng caùc phöông phaùp hoaù hoïc - 4 - Phaàn thöù 1. GIÔÙI THIEÄU VEÀ PHAÂN TÍCH ÑÒNH LÖÔÏNG Phaân tích ñònh löôïng töùc laø xaùc ñònh haøm löôïng cuûa caùc chaát caàn phaân tích. Ñeå laøm ñöôïc vieäc ñoù coù theå coù nhieàu phöông phaùp khaùc nhau, tuøy theo yeâu caàu caàn phaân tích (ñoä nhaïy, ñoä chính xaùc ) vaø trang thieát bò hieän coù maø ngöôøi laøm phaân tích coù theå löïa choïn caùc phöông phaùp khaùc nhau ñeå tieán haønh phaân tích. Ngaøy nay keát quaû thu ñöôïc chæ coù giaù trò khi ñaõ ñöôïc xöû lyù baèng phöông phaùp thoáng keâ. Vì theá sau khi thu ñöôïc keát quaû phaân tích, ngöôøi phaân tích caàn phaûi bieát xöû lyù caùc soá lieäu thu ñöôïc ñeå ñöa ra keát quaû phaân tích chính xaùc. I. PHAÂN LOAÏI CAÙC PHÖÔNG PHAÙP PHAÂN TÍCH ÑÒNH LÖÔÏNG: Ñeå phaân tích ñònh löôïng coù nhieàu phöông phaùp thöôøng ñöôïc söû duïng, ñoù laø: 1. Phöông phaùp hoùa hoïc: Laø duøng 1 phaûn öùng hoùa hoïc (töùc laø söû duïng 1 thuoác thöû R naøo ñoù cho phaûn öùng vôùi chaát caàn xaùc ñònh X) ñeå chuyeån caáu töû caàn xaùc ñònh thaønh 1 hôïp chaát môùi, roài döïa vaøo theå tích vaø noàng ñoä cuûa thuoác thöû R, hoaëc khoái löôïng cuûa hôïp chaát môùi taïo thaønh ta tính ñöôïc haøm löôïng cuûa chaát X. a. Phöông phaùp phaân tích khoái löôïng: Laøm keát tuûa chaát caàn xaùc ñònh döôùi daïng 1 hôïp chaát xaùc ñònh, laøm saïch keát tuûa vaø ñem nung ñeán khoái löôïng khoâng ñoåi roài caân. Döïa vaøo löôïng caân ñeå tính haøm löôïng chaát caàn xaùc ñònh. b. Phöông phaùp theå tích: Döïa vaøo theå tích vaø noàng ñoä cuûa dung dòch thuoác thöû R ñaõ phaûn öùng vôùi 1 theå tích xaùc ñònh chaát caàn xaùc ñònh ñeå tính haøm löôïng chaát caàn xaùc ñònh. Thuoäc veà phöông phaùp theå tích coù 4 phöông phaùp chuaån ñoä chính: - Phöông phaùp trung hoøa - Phöông phaùp chuaån ñoä phöùc chaát - Phöông phaùp oxi hoùa – khöû - Phöông phaùp taïo tuûa. Phöông phaùp hoùa hoïc chæ aùp duïng ñeå phaân tích nhöõng maãu coù noàng ñoä lôùn (10-3 - 10-1 M). Phöông phaùp naøy khoâng ñoøi hoûi nhöõng maùy moùc hieän ñaïi neân deã aùp duïng. 2. Phöông phaùp vaät lyù: Duøng caùch khaûo saùt tính chaát lyù hoïc ñaëc tröng naøo ñoù ñeå xaùc ñònh haøm löôïng cuûa chaát caàn xaùc ñònh. Ví duï: ño khoái löôïng rieâng, chieát suaát hoaëc döïa vaøo söï töông taùc cuûa vaät chaát vôùi böùc xaï ñieän töø Nguyeãn Thò Nhö Mai – Ñaëng Thò Vónh Hoaø Khoa Hoaù hoïc
HDTH Phaân tích ñònh löôïng baèng caùc phöông phaùp hoaù hoïc - 5 - 3. Phöông phaùp hoùa lyù: Döïa vaøo tính chaát vaät lyù (maøu saéc, ñoä daãn ñieän ) cuûa hôïp chaát hay dung dòch taïo ra sau khi coù phaûn öùng hoùa hoïc giöõa chaát caàn xaùc ñònh X vaø thuoác thöû R ñeå xaùc ñònh haøm löôïng cuûa chaát caàn xaùc ñònh. Trong phaïm vi taøi lieäu höôùng daãn thöïc haønh naøy, chæ giôùi thieäu caùc phöông phaùp phaân tích hoùa hoïc. II. CAÙCH TÍNH KEÁT QUAÛ TRONG PHAÂN TÍCH THEÅ TÍCH: Vieäc tính keát quaû phuï thuoäc vaøo caùch bieåu dieãn noàng ñoä vaø caùch phaân tích. Caùch tính ñôn giaûn nhaát laø döïa vaøo ñònh nghóa noàng ñoä vaø qui luaät ñöông löôïng ñeå laäp coâng thöùc tính. Qui luaät ñöông löôïng: trong moät phaûn öùng hoùa hoïc soá ñöông löôïng hoaëc soá mili ñöông löôïng cuûa caùc chaát tham gia phaûn öùng phaûi baèng nhau. Soá ñöông löôïng = CN.V(lít) = soá gam/Ñ Soá mili ñöông löôïng = CN.V(ml) = soá mg/Ñ 1. Tröôøng hôïp chuaån ñoä tröïc tieáp: Giaû söû ñeå chuaån V0ml dung dòch chaát X phaûi duøng heát VRml dung dòch thuoác thöû R coù noàng ñoä ñöông löôïng CN,R. Thì noàng ñoä ñöông löôïng cuûa chaát X ñöôïc tính döïa vaøo quy luaät ñöông löôïng: V0CN,X = VRCN,R Töø ñaây suy ra: VC C = R N,R N,X V 0 Coøn soá gam cuûa chaát X trong V0ml dung dòch seõ laø: V .C .Ñ m = R N,R X X 1000 Trong ñoù ÑX laø ñöông löôïng gam cuûa chaát X Neáu laáy a gam maãu chaát X hoøa tan thaønh Vml dung dòch, sau ñoù laáy V0ml dung dòch naøy ñem chuaån ñoä chaát X thì heát VR ml dung dòch thuoác thöû R coù noàng ñoä ñöông löôïng CN,R . Thì soá gam cuûa chaát X trong Vml dung dòch cuõng chính laø soá gam cuûa chaát X trong a gam maãu laø: V .C .Ñ V m = R N,R . X 1000 V 0 Vaäy haøm löôïng phaàn traêm cuûa chaát X trong maãu: Nguyeãn Thò Nhö Mai – Ñaëng Thò Vónh Hoaø Khoa Hoaù hoïc
HDTH Phaân tích ñònh löôïng baèng caùc phöông phaùp hoaù hoïc - 6 - Löu yù: neáu noàng ñoä bieåu dieãn theo noàng ñoä phaân töû thì phaûi chuyeån sang noàng ñoä ñöông löôïng roài tính. 2. Tröôøng hôïp chuaån ñoä ngöôïc: Theâm moät theå tích chính xaùc vaø dö VRml dung dòch thuoác thöû R coù noàng ñoä CN,R vaøo V0ml dung dòch chaát caàn xaùc ñònh X. Sau khi X taùc duïng heát vôùi thuoác thöû R, V .C .Ñ V 100 X% = R N,R . . 1000 V a 0 chuaån löôïng R dö baèng moät thuoác thöû R’ thích hôïp coù noàng ñoä CN,R’ thì toán VR’ml. Thì noàng ñoä ñöông löôïng cuûa chaát X ñöôïc tính töø bieåu thöùc cuûa ñònh luaät ñöông löôïng: CN,RVR = CN,X V0 + CN,R' VR’ Töø bieåu thöùc naøy suy ra CN,X vaø töø ñoù tính soá gam cuûa X trong V0 dung dòch laø: CVCV− m = N,R R N,R' R' Ñ X 1000 X Neáu laáy a gam maãu ñem hoøa tan thaønh Vml dung dòch roài laáy V0ml dung dòch tieán haønh chuaån ñoä ngöôïc nhö treân thì haøm löôïng % cuûa chaát X trong a gam maãu laø: CVCV− V 100 X% = N,R R N,R' R' Ñ. . 1000 X V a 0 Neáu tröôøng hôïp chuaån ñoä theo kieåu khaùc hai kieåu ñaõ neâu treân thì tuøy theo ñieàu kieän cuï theå ñeå tính toaùn. III. CAÙCH ÑIEÀU CHEÁ DUNG DÒCH CHUAÅN 1. Ñieàu cheá dung dòch chuaån töø chaát goác: Dung dòch chuaån laø dung dòch coù noàng ñoä chính xaùc xaùc ñònh. Caùch thoâng thöôøng ñeå ñieàu cheá caùc dung dòch chuaån laø duøng caùc chaát goác vaø caùc oáng chuaån Chaát goác laø chaát duøng ñeå ñieàu cheá caùc dung dòch chuaån. Moät chaát ñöôïc goïi laø chaát goác phaûi thoûa maõn caùc yeâu caàu döôùi ñaây: - Chaát phaûi tinh khieát phaân tích hoaëc tinh khieát hoùa hoïc. - Thaønh phaàn hoùa hoïc phaûi öùng vôùi 1 coâng thöùc xaùc ñònh keå caû nöôùc keát tinh. - Chaát goác vaø dung dòch chuaån phaûi beàn. - Khoái löôïng phaân töû (nguyeân töû) caøng lôùn caøng toát Khi duøng chaát goác ñeå ñieàu cheá dung dòch chuaån: thì caàn tính löôïng caân chaát goác caàn phaûi caân ñeå khi pha thaønh Vml dung dòch ta ñöôïc dung dòch coù noàng ñoä CN. Löôïng caân (a gam) naøy ñöôïc tính töø bieåu thöùc: a a.1000 C = neáu V tính baèng ml thì : C = N V.Ñ N V.Ñ Nguyeãn Thò Nhö Mai – Ñaëng Thò Vónh Hoaø Khoa Hoaù hoïc
HDTH Phaân tích ñònh löôïng baèng caùc phöông phaùp hoaù hoïc - 7 - 2. Neáu khoâng coù chaát goác thì tröôùc heát caàn phaûi chuaån bò dung dòch coù noàng ñoä gaàn ñuùng, sau ñoù duøng chaát goác hoaëc dung dòch thích hôïp ñeå xaùc ñònh laïi noàng ñoä. 3. Moät soá caùc dung dòch chuaån chaúng haïn caùc loaïi acid ñöôïc chuaån bò töø caùc oáng chuaån. Nguyeãn Thò Nhö Mai – Ñaëng Thò Vónh Hoaø Khoa Hoaù hoïc
HDTH Phaân tích ñònh löôïng baèng caùc phöông phaùp hoaù hoïc - 8 - Phaàn thöù 2. GIÔÙI THIEÄU CAÙC BAØI THÖÏC TAÄP Baøi 1. CAÙCH SÖÛ DUÏNG CAÙC DUÏNG CUÏ ÑO KHOÁI LÖÔÏNG VAØ THEÅ TÍCH Trong phaân tích ñònh löôïng hoùa hoïc duø thöïc hieän theo phöông phaùp naøo cuõng phaûi tieán haønh caùc pheùp ño cô baûn laø ño khoái löôïng vaø ño theå tích. I. Ño khoái löôïng: 1. Caùc loaïi caân chính xaùc Caân laø duïng cuï cô baûn ñeå ño khoái löôïng. Caên cöù vaøo caáu truùc cuûa caân ngöôøi ta phaân loaïi thaønh caân hai ñóa vaø caân moät ñóa. Caên cöù löôïng caân toái ña cho pheùp ngöôøi ta phaân loaïi thaønh caân kyõ thuaät vaø caân phaân tích. Caû hai loaïi naøy ñeàu ñöôïc xeáp vaøo loaïi caân chính xaùc vì khi löôïng caân khoâng quaù nhoû thì coù theå ño khoái löôïng vôùi 4 chöõ soá coù nghóa. Baûng döôùi ñaây so saùnh tính naêng cuûa moät soá loaïi caân chính thöôøng duøng trong phoøng phaân tích ñònh löôïng: Tính naêng kyõ thuaät Caân kyõ thuaät Caân phaân tích macro micro Löôïng caân toái ña 0,1g > 10g > 0,1g chöõ soá coù nghóa Giaù trò moät vaïch chia treân 0.01mg/vaïc 0,1g/vaïch thang traéc vò 1mg/vaïch h Ñoä leäch chuaån (⌡ ) +0,02g +0,2g +0,02mg Caùc tính naêng kyõ thuaät coù theå thay ñoåi vaø boå sung theâm tuøy theo caùc haõng saûn xuaát caân. Caùc caân chính xaùc nhaát laø caân phaân tích ñaõ qua nhieàu giai ñoaïn caûi tieán vaø nay ñaõ hoaøn thieän: caân nhanh choùng, tieän lôïi vôùi ñoä chính xaùc ngaøy caøng cao.Veà cô baûn, hoaït ñoäng cuûa caân döïa treân nguyeân taéc cuûa caùnh tay ñoøn loaïi moät, nghóa laø ñieåm töïa naèm giöõa caùc ñieåm taùc duïng cuûa löïc vaø khoaûng caùch töø ñieåm töïa ñeán caùc ñieåm taùc duïng cuûa löïc laø baèng nhau. Giaû thieát muoán xaùc ñònh khoái löôïng M1 cuûa vaät caân ta ñaët noù leân ñóa traùi vaø ñaët quaû caân leân ñóa phaûi cho tôùi khi kim P ôû vò trí thaêng baèng (kim trôû veà traïng thaùi ban ñaàu). Khoái löôïng quaû caân laø M2. Theo quy taéc momen löïc ta coù: F1.l1 = F2.l2 M1.g1.l1 = M2. g2.l2 ÔÛ ñaây, F1, F2 laø caùc löïc taùc duïng leân vaät caân vaø quaû caân; g1, g2 laø caùc gia toác troïng löïc töông öùng. Nguyeãn Thò Nhö Mai – Ñaëng Thò Vónh Hoaø Khoa Hoaù hoïc
HDTH Phaân tích ñònh löôïng baèng caùc phöông phaùp hoaù hoïc - 9 - Taïi moät ñòa ñieåm xaùc ñònh thì g1 = g2 = g vaø neáu caùc nöûa caùnh tay ñoøn cuûa caân baèng nhau l1 = l2 thì M1 = M2. Nhö vaäy, khi caân ta ñaõ ño khoái löôïng laø ñaïi löôïng thuoäc tính cuûa vaät theå, khoâng phuï thuoäc ñòa ñieåm khi caân. l1 l2 M1 M2 P F1 F2 Sô ñoà taùc duïng cuûa löïc leân caân 2. Caùc quy taéc söû duïng caân chính xaùc (theo höôùng daãn cuûa caùn boä phoøng thí nghieäm). Moät soá quy taéc caàn chuù yù khi söû duïng caân phaân tích: a. Phaûi ñaët caân trong phoøng rieâng, caùch ly hôi hoùa chaát aên moøn caùc boä phaän cuûa caân. Khoâng ñaët caân gaàn caùc loaïi nguoàn nhieät (tuû saáy, loø nung ) vaø traùnh khoâng cho tia maët trôøi roïi thaúng vaøo caân. Baøn keâ caân phaûi chaéc chaén. b. Tröôùc khi caân phaûi kieåm tra ñoä thaêng baèng cuûa maët caân theo gioït nöôùc cuûa chieác ni-voâ gaén treân saøn caân c. Khi xem caân thaáy coù nhöõng sai leäch gì hoaëc trong khi laøm vieäc thaáy coù nhöõng sai leäch gì phaûi baùo caùo vôùi höôùng daãn vieân, tuyeät ñoái khoâng ñöôïc töï yù söûa caân. d. Khoâng ñaët hoùa chaát tröïc tieáp leân ñóa caân maø phaûi ñöïng trong cheùn caân hoaëc maët kính ñoàng hoà. Hoùa chaát loûng deã bay hôi hoaëc hoùa chaát raén deã thaêng hoa (ví duï I2) thì phaûi ñaäy cheùn caân. e. Vaät caân phaûi cuøng nhieät ñoä vôùi caân ñeå traùnh söï daõn nôû khoâng ñeàu cuûa ñoøn caân. f. Khoâng caân vaät coù khoái löôïng vöôït löôïng caân toái ña g. Luoân giöõ saïch seõ, khoâ, nhaát laø ñóa caân vaø saøn caân. Ñöôïc pheùp duøng choåi loâng meàm ñeå queùt ñóa caân. II. Ño theå tích Pheùp ño chính xaùc theå tích cuûa caùc dung dòch ñöôïc thöïc hieän nhôø caùc loaïi bình ño trong suoát baèng thuûy tinh vaø coù ñoä khaéc. Nguyeãn Thò Nhö Mai – Ñaëng Thò Vónh Hoaø Khoa Hoaù hoïc
HDTH Phaân tích ñònh löôïng baèng caùc phöông phaùp hoaù hoïc - 10 - 1. Phaân loaïi caùc bình ño theå tích Ñeå ño theå tích gaàn ñuùng (vôùi hai chöõ soá coù nghóa) ngöôøi ta duøng oáng ñong ( xi lanh) vôùi caùc côõ khaùc nhau: 2, 5, 10, 25, 50, 100, 250, 500, 1000, 2000 ml. Ñeå ño theå tích chính xaùc (vôùi 3 hay 4 chöõ soá coù nghóa) ngöôøi ta duøng buret, pipet, bình ñònh möùc. Caùc bình ño naøy khi xuaát xöôûng ñeàu coù ghi theå tích chính xaùc ôû 200C keøm theo ñoä leäch chuaån (⌡ ) cho pheùp. Bình ñònh möùc: duøng ñeå pha loaõng chaát tan ñeán moät theå tích chính xaùc. Pipet: duøng ñeå laáy ra moät theå tích chính xaùc cuûa dung dòch. Chia laøm hai loaïi: khoâng coù vaø coù thang chia ñoä. - Loaïi pipet khoâng coù thang chia ñoä, coù moät hoaëc hai vaïch möùc tuøy loaïi, coù baàu phình ra ôû ñoaïn giöõa neân coøn goïi laø pipet baàu. Loaïi naøy duøng ñeå laáy ra moät côõ theå tích chính xaùc (ví duï 10 ml, 2 ml), thöôøng duøng caùc pipet baàu sau ñaây:100, 50, 25, 10, 2 ml. * Neáu pipet chæ coù moät vaïch möùc ôû treân cuøng thì ta thaû cho chaát loûng chaûy töï do, cuoái cuøng chaïm ñaàu muùt vaøo thaønh bình thôøi gian khoaûng 4-5 giaây, khoâng thoåi gioït chaát loûng coøn soùt laïi ôû gaàn ñaàu muùt. * Neáu pipet coù hai vaïch möùc ôû treân vaø ôû döôùi thì ta cho chaïm ñaàu muùt vaøo thaønh bình vaø chæ laáy theå tích giöõa hai vaïch möùc naøy. Caàn duøng quûa boùp cao su khi laáy dung dòch vaøo pipet ñeå traùnh ñoäc haïi. -Loaïi pipet coù thang chia ñoä, hình truï, duøng ñeå laáy ra theå tích chính xaùc trong phaïm vi moät côõ theå tích, coù thang chia ñoä gioáng nhö buret. Buret: Duøng ñeå ño theå tích dung dòch tieâu hao trong quaù trình chuaån ñoä. Buret laø oáng thuûy tinh hình truï, ñaùy thoùt laïi ôû ñaàu muùt gioáng nhö pipet, coù thang chia ñoä nhöng coù khoùa ôû ñaàu muùt naøy. Pheùp ño theå tích treân buret (hoaëc buret coù thang chia ñoä): neáu theå tích ñuû lôùn, coù theå cho soá ño vôùi boán chöõ soá coù nghóa. Ví duï: 18.25 ml (chöõ soá “5” öôùc löôïng baèng maét). Neáu theå tích söû duïng nhoû hôn thì chæ cho ñöôïc ba hoaëc hai chöõ soá coù nghóa. Ví duï 3,16 ml; 0,38 ml, vì vaäy ñeå ño theå tích coù ñoä chính xaùc cao ta thöôøng pha loaõng dung dòch chuaån R theá naøo ñeå noùi chung theå tích söû duïng vöôït quaù möùc nöûa theå tích cuûa côõ buret hoaëc ít ra cuõng lôùn hôn 1/3 côõ naøy. Thöôøng duøng caùc buret sau ñaây: -Loaïi 50 ml moãi vaïch chia öùng vôùi 0,1 ml vaø chæ cho pheùp öôùc löôïng baèng maét caùc giaù trò theå tích cheânh leäch nhau 0,03 ml. Ñoä leäch chuaån cho pheùp laø 0,050 ml. -Loaïi 25 ml, moãi vaïch chia öùng vôùi 0,1 ml nhöng khoaûng caùch giöõa caùc vaïch chia ñuû lôùn ñeå öôùc löôïng baèng maét vaø caùc giaù trò cheânh leäch nhau 0,02 ml. Ñoä leäch chuaån cho pheùp laø 0,030 ml. -Loaïi 10 ml, moãi vaïch chia öùng vôùi 0,02 ml vaø coù theå öôùc löôïng baèng maét caùc giaù trò cheânh leäch nhau 0,006 ml. Ñoä leäch chuaån cho pheùp laø 0,010 ml. Nguyeãn Thò Nhö Mai – Ñaëng Thò Vónh Hoaø Khoa Hoaù hoïc
HDTH Phaân tích ñònh löôïng baèng caùc phöông phaùp hoaù hoïc - 11 - Khi ñoïc theå tích treân buret caàn chuù yù: -Ñeå taàm maét ngang haøng vôùi maët phaúng tieáp xuùc ñaùy vieàn loõm cuûa chaát loûng neáu laø chaát loûng khoâng maøu, coøn neáu laø chaát loûng coù maøu thì ñeå taàm maét ngang vôùi maët phaúng ñi qua vieàn ranh giôùi giöõa chaát loûng vaø thaønh bình (theo höôùng daãn cuûa caùn boä phoøng thí nghieäm ). -Neân coù phöông tieän phuï trôï ñeå ñoïc buret (theo höôùng daãn cuûa caùn boä phoøng thí nghieäm ). -Caàn ñôïi 30 giaây sau khi keát thuùc chuaån ñoä môùi ñoïc keát quaû chuaån ñoä ñeå chaát loûng baùm ôû thaønh kòp chaûy tôùi maët chaát loûng. 2. Kieåm tra theå tích cuûa pipet, buret, bình ñònh möùc Caùc duïng cuï ño theå tích dung dòch thöôøng laøm baèng thuûy tinh, neân theå tích ghi treân caùc duïng cuï chæ ñuùng ôû nhieät ñoä ñaõ ghi treân duïng cuï. Neáu ño ôû nhieät ñoä khaùc nhieät ñoä ghi treân duïng cuï thì theå tích dung dòch ño ñöôïc seõ sai khaùc moät ít. Khi ñoù ta phaûi tieán haønh hieäu chænh laïi theå tích cuûa duïng cuï ño trong ñieàu kieän thí nghieäm. Caùch kieåm tra vaø hieäu chænh caùc duïng cuï ño theå tích: - Ñeå kieåm tra theå tích cuûa buret, ta röûa saïch buret, ñoå vaøo ñoù nöôùc caát hai laàn ñeán vaïch khoâng. Chuaån bò moät coác caân saïch, khoâ, coù naép ñaäy vaø caân tröôùc khoái löôïng treân caân phaân tích coù ñoä chính xaùc 0,0001 gam. Laáy töø buret vaøo coác caân 5 ml nöôùc caát. Ñaäy naép coác caân vaø caân. Khoái löông cuûa 5 ml nöôùc caát laø hieäu soá khoái löôïng cuûa hai laàn caân (khoâng coù nöôùc vaø coù nöôùc). Ghi khoái löôïng cuûa 5 ml ñaàu. Sau ñoù laïi laøm ñaày nöôùc trong buret ñeán vaïch 0, laïi laáy vaøo coác caân 10 ml nöôùc töø buret vaø xaùc ñònh khoái löôïng nhö laàn tröôùc. Baèng caùch töông töï tieáp tuïc caân 15, 20, 25 v.v ñeán 50 ml nöôùc chaûy ra töø buret. Ño nhieät ñoä cuûa nöôùc. Duøng baûng tra khoái löôïng rieâng cuûa nöôùc ôû nhieät ñoä ñoù, töø caùc soá lieäu ñoù ta seõ tính ñöôïc theå tích chính xaùc baèng caùch laáy khoái löôïng nöôùc ñaõ caân chia cho khoái löôïng rieâng cuûa noù. Ví duï vôùi 5ml ñaàu ôû 150C caân ñöôïc 5,052g, ôû nhieät ñoä ñoù khoái löôïng rieâng cuûa nöôùc laø 0,9979 thì soá hieäu chænh laø: Vhc = Vthaät - Vghi = (5,052 : 0,9979) - 5,00 = +0,063 ml Baèng caùch tính toaùn töông töï ta xaùc ñònh ñöôïc Vhc ñoái vôùi caùc khoaûng theå tích cuûa buret. Veõ ñöôøng bieåu dieãn söï phuï thuoäc cuûa Vhc (ghi treân truïc tung) vaøo theå tích dung dòch treân buret (ghi treân truïc hoaønh). Ñöôøng bieåu dieãn ñoù ñöôïc goïi laø ñöôøng hieäu chænh. Duøng ñöôøng hieäu chænh ñoù coù theå xaùc ñònh ñöôïc heä soá hieäu chænh ñoái vôùi nhöõng theå tích baát kyø nhaän ñöôïc khi duøng buret ñoù ñeå chuaån ñoä. - Dung tích cuûa pipet cuõng ñöôïc kieåm tra töông töï nhö khi kieåm tra buret: laáy nöôùc vaøo pipet ñeán vaïch möùc. Ño nhieät ñoä cuûa nöôùc. Sau ñoù ñoå nöôùc trong pipet vaøo coác caân ñaõ saáy khoâ vaø bieát chính xaùc troïng löôïng, ñaäy naép coác caân vaø ñem caân treân caân phaân tích. Hieäu soá giöõa troïng löôïng cuûa coác caân coù nöôùc vaø troïng löôïng cuûa coác caân laø troïng löôïng cuûa nöôùc trong pipet ôû nhieät ñoä ñaõ Nguyeãn Thò Nhö Mai – Ñaëng Thò Vónh Hoaø Khoa Hoaù hoïc
HDTH Phaân tích ñònh löôïng baèng caùc phöông phaùp hoaù hoïc - 12 - ño. Döïa theo baûng tyû troïng cuûa nöôùc ôû nhieät ñoä ñoù ta suy ra ñöôïc theå tích cuûa nöôùc töùc laø theå tích thaät cuûa pipet ôû nhieät ñoä ñang duøng . - Dung tích cuûa bình ñònh möùc cuõng ñöôïc hieäu chænh töông töï nhö caùch hieäu chænh pipet. 3. Röûa vaø traùng bình ño Caùc bình ño caàn ñöôïc röûa saïch caùc veát chaát beùo. Sau khi röûa baèng nöôùc maùy ta röûa baèng nöôùc xaø boâng hoaëc xoâ ña (Na2CO3 kyõ thuaät), traùng laïi baèng nöôùc caát. Baèng caùch ñoù, trong ñaïi ña soá tröôøng hôïp, bình ño ñaõ coi laø röûa saïch. Neáu thaáy vaãn coøn coù chaát beùo thì coù theå xöû lyù tieáp baèng moät trong caùc dung dòch sau: - Dung dòch manganat maøu xanh (5g KMnO4 hoøa tan trong 100ml NaOH 10% ñun noùng). - Dung dòch sulfo chromic (15g K2Cr2O7 kyõ thuaät hoøa tan trong 100 ml nöôùc noùng ñöïng trong coác chòu nhieät. Ñeå nguoäi roài theâm töø töø 100 ml H2SO4 ñaëc _ Dung dòch coù maøu naâu thaãm). Löu yù: caùc dung dòch naøy coù theå duøng laïi nhieàu laàn, coù taùc duïng taåy röûa maïnh vaø ñeå laâu seõ aên moøn thuûy tinh. Vì vaäy chæ caàn ñoå vaøo dung dòch naøy, roài traùng röûa ngay baèng nöôùc caát. Daáu hieäu bình ño saïch: khi ñoå nöôùc caát vaøo, thaáy möïc nöôùc daâng leân ñeàu ñaën, coøn khi thaùo nöôùc ra thì treân thaønh bình khoâng coøn soùt laïi moät gioït chaát loûng naøo baùm lô löûng ôû ngay thaønh bình. Löu yù: - Bình ñònh möùc tröôùc khi duøng chæ ñöôïc traùng baèng nöôùc caát khoâng ñöôïc traùng baèng dung dòch seõ naïp vaøo. - Ngöôïc laïi buret, pipet phaûi ñöôïc traùng baèng chính dung dòch seõ naïp vaøo. III. Thöïc haønh: - Sinh vieân nghe höôùng daãn cuûa caùn boä phoøng thí nghieäm, thöïc haønh pheùp caân treân caân kyõ thuaät vaø caân phaân tích cuûa phoøng thí nghieäm vaø caùch söû duïng, ñoïc theå tích dung dòch treân buret, pipet. - Baèng thöïc nghieäm, moãi sinh vieân tính theå tích cuûa moät gioït dung dòch chaûy ra khoûi buret theo höôùng daãn cuûa caùn boä phoøng thí nghieäm. Nguyeãn Thò Nhö Mai – Ñaëng Thò Vónh Hoaø Khoa Hoaù hoïc
HDTH Phaân tích ñònh löôïng baèng caùc phöông phaùp hoaù hoïc - 13 - Baøi 2. PHÖÔNG PHAÙP TRUNG HOØA (PHÖÔNG PHAÙP CHUAÅN ÑOÄ ACID – BAZ) I. Toùm taét lyù thuyeát: Nguyeân taéc cuûa phöông phaùp laø döïa vaøo caùc phaûn öùng trung hoøa ñeå xaùc ñònh noàng ñoä cuûa acid, cuûa baz hay cuûa caùc muoái coù tính acid hoaëc baz roõ reät. Caùc phaûn öùng duøng trong phöông phaùp naøy ñeàu thoûa maõn caùc yeâu caàu ñoái vôùi caùc phaûn öùng duøng trong phaân tích theå tích nhöng caàn löu yù caùc dung dòch chuaån phaûi laø nhöõng acid hay baz maïnh ñeå phaûn öùng trung hoøa coù tính ñònh löôïng cao vaø caùc acid hay baz caàn ñöôïc chuaån ñoä khoâng ñöôïc quaù yeáu. Do acid vaø baz ñeàu laø nhöõng dung dòch khoâng maøu neân ñeå xaùc ñònh ñieåm keát thuùc quaù trình chuaån ñoä ta phaûi duøng nhöõng chaát coù maøu thay ñoåi taïi ñieåm hoaëc gaàn saùt ñieåm töông ñöông – Nhöõng chaát naøy goïi laø chaát chæ thò acid-baz (hoaëc chaát chæ thò pH) Chaát chæ thò acid-baz: Chaát chæ thò acid-baz thöôøng laø nhöõng acid (HInd ) hoaëc baz (IndOH) höõu cô, thuoäc loaïi phaåm nhuoäm. Maøu saéc cuûa chaát chæ thò thay ñoåi tuøy thuoäc vaøo pH cuûa dung dòch. Caùc chaát chæ thò ñoåi maøu trong nhöõng khoaûng pH khaùc nhau, töø giaù trò thaáp ñeán cao, do ñoù ta coù theå choïn cho töøng tröôøng hôïp chaát chæ thò naøo coù vuøng ñoåi maøu gaàn ñieåm töông ñöông nhaát. Vieäc choïn ñuùng chaát chæ thò ñeå xaùc ñònh ñieåm töông ñöông laø ñieàu kieän quan troïng nhaát quyeát ñònh ñoä chính xaùc cuûa pheùp chuaån ñoä. Ñeå xaùc ñònh ñieåm töông ñöông vôùi sai soá nhoû hôn 0,1% ta coù theå duøng taát caû caùc chæ thò coù khoaûng pH ñoåi maøu ôû trong böôùc nhaûy vaø coù pT caøng gaàn ñieåm töông ñöông caøng chính xaùc. * Chæ thò ñôn: Döôùi ñaây laø moät soá loaïi chaát chæ thò acid-baz ñôn thoâng duïng: Chaát chæ thò Khoaûng pH pT Maøu ñoåi maøu Acid Baz Metyl da cam 0,1% trong nöôùc 3,1 - 4,4 4,0 Ñoû Vaøng Metyl ñoû 0.2% trong röôïu 4,4 - 6,2 5.5 Ñoû Vaøng Phenolphtalein 0.1% trong röôïu 8,0 - 9,9 9,0 Khoâng maøu Tím hoàng pT cuûa chaát chæ thò laø gía trò pH maø ôû ñoù chaát chæ thò ñoåi maøu roõ nhaát trong vuøng pH chuyeån maøu. * Chæ thò hoãn hôïp Thöôøng goàm 2 chæ thò pH troän laãn vôùi nhau hoaëc 1 chaát laø chæ thò pH coøn chaát kia laø chaát maøu trôï (coù maøu nhaát ñònh khoâng thay ñoåi theo pH ) Nguyeãn Thò Nhö Mai – Ñaëng Thò Vónh Hoaø Khoa Hoaù hoïc
HDTH Phaân tích ñònh löôïng baèng caùc phöông phaùp hoaù hoïc - 14 - Chæ thò hoãn hôïp coù khoaûng pH ñoåi maøu raát nhoû vaø maøu daïng acid vaø maøu daïng baz raát töông phaûn. Vì vaäy khi chuaån ñoä duøng chæ thò hoãn hôïp thöôøng cho keát quaû chính xaùc hôn. Döôùi ñaây laø moät soá loaïi chaát chæ thò hoãn hôïp thoâng duïng: STT Thaønh phaàn chæ thò Khoaûng pH ñoåi pT maøu A. Metyl da cam 0,1% trong nöôùc 1 B. Indigo carmin 0,25% trong nöôùc 3,9 - 4,3 4,1 Tyû leä theå tích A : B = 1: 1 Tím - luïc A. Metyl da cam 0,2% trong nöôùc 2 B. Brom cresol chaøm 0,1% trong nöôùc coù theâm 2,9ml 4,1 - 4,5 4,3 NaOH 0,05N cho moãi 0,1g Vaøng - luïc chaøm Tyû leä theå tích A : B = 1: 1 A. Metyl ñoû 0,2% trong röôïu 3 B. Brom cresol chaøm 0,1% trong röôïu 4,9 - 5,3 5,1 Tyû leä theå tích A : B = 1: 3 Ñoû nho - luïc A. Metyl ñoû 0,2% trong röôïu 4 B. Metylen chaøm 0,1% trong röôïu 5,2 - 5,6 5,4 Tyû leä theå tích A : B = 1: 1 Ñoû nho - luïc A. Brom cresol chaøm 0,1% trong nöôùc coù theâm 2,9ml NaOH 0,05N cho moãi 0,1g 5 B. Clorophenol ñoû 0,1% trong nöôùc coù theâm 4,7ml 5,9 - 6,3 6,1 NaOH 0,05N cho moãi 0,1g Luïc vaøng - tím Tyû leä theå tích A : B = 1: 1 chaøm A. Brom cresol ñoû tía 0,1% trong nöôùc coù theâm 3,7ml NaOH 0,05N cho moãi 0,1g 6 B. Bromthymol chaøm 0,1% trong nöôùc coù theâm 3,2ml 6,5 - 6,9 6,7 NaOH 0,05N cho moãi 0,1g Vaøng - Tím chaøm Tyû leä theå tích A : B = 1: 1 A. Ñoû trung tính 0,1% trong röôïu 7 B.Bromthymolchaøm 0,1% trong röôïu 7,0 - 7,4 7,2 Tyû leä theå tích A : B = 1: 1 Hoàng - luïc A. Bromthymol chaøm 0,1% trong nöôùc coù theâm 3,2ml NaOH 0,05N cho moãi 0,1g 8 B. Phenol ñoû 0,1% trong nöôùc coù theâm 5,7ml NaOH 7,3 - 7,7 7,5 0,05N cho moãi 0,1g Vaøng - Tím Tyû leä theå tích A : B = 1: 1 Nguyeãn Thò Nhö Mai – Ñaëng Thò Vónh Hoaø Khoa Hoaù hoïc
HDTH Phaân tích ñònh löôïng baèng caùc phöông phaùp hoaù hoïc - 15 - A. Cresol ñoû 0,1% trong nöôùc coù theâm 5,3ml NaOH 0,05N cho moãi 0,1g 9 B. Thymol chaøm 0,1% trong nöôùc coù theâm 4,3ml NaOH 8,1 - 8,5 8,3 0,05N cho moãi 0,1g Vaøng - Tím Tyû leä theå tích A : B = 1: 1 A. Phenolphtalein 0,1% trong röôïu 10 B.Thymolphtalein 0,1% trong röôïu 9,4 - 9,8 9,6 Tyû leä theå tích A : B = 1: 1 khoâng maøu - tím A. Thymolphtalein 0,1% trong röôïu 10,0 - 10,4 11 B. Alizarin vaøng 0,1% trong röôïu Vaøng - Tím 10,2 Tyû leä theå tích A : B = 2: 1 II. Thöïc haønh: 1. Xaùc ñònh noàng ñoä NaOH : a. Nguyeân taéc : Döïa treân cô sôû cuûa phaûn öùng : H2C2O4 + 2NaOH = Na2C2O4 + 2H2O Duøng phenolphtalein laøm chæ thò . b. Caùch tieán haønh : Duøng pipet laáy 10 ml dung dòch H2C2O4 0,1N vaøo bình noùn 250 ml. Theâm 2 gioït chaát chæ thò phenolphtalein 0,1%. Töø buret nhoû töøng gioït dung dòch NaOH caàn xaùc ñònh, laéc ñeàu cho tôùi khi dung dòch xuaát hieän maøu hoàng beàn khoaûng 5 giaây. Ghi soá ml dung dòch NaOH tieâu toán (laøm 3 laàn, laáy keát quaû trung bình). 2. Xaùc ñònh noàng ñoä HCl : a. Nguyeân taéc : Döïa treân cô sôû phaûn öùng : HCl + NaOH = NaCl + H2O Duøng phenolphtalein hoaëc meâtyl da cam laøm chæ thò. b. Caùch tieán haønh : Duøng pipet laáy 10 ml dung dòch HCl caàn xaùc ñònh vaøo bình noùn 250 ml. Theâm 2 - 3 gioït chaát chæ thò phenolphtalein 0,1%, töø buret nhoû töøng gioït dung dòch NaOH xuoáng , laéc ñeàu tôùi khi dung dòch coù maøu hoàng beàn khoaûng 5 giaây. Ghi soá ml dung dòch NaOH tieâu toán (laøm 3 laàn, laáy keát quaû trung bình). Cuõng tieán haønh nhö thí nghieäm treân nhöng thay chæ thò phenolphtalein 0,1% baèng chæ thò metyl da cam 0,1%, vaø so saùnh caùc keát quaû phaân tích (khi duøng metyl da cam laøm chæ thò dung dòch chuyeån töø maøu ñoû sang maøu da cam). Nguyeãn Thò Nhö Mai – Ñaëng Thò Vónh Hoaø Khoa Hoaù hoïc
HDTH Phaân tích ñònh löôïng baèng caùc phöông phaùp hoaù hoïc - 16 - 3. Xaùc ñònh noàng ñoä CH3COOH : a. Nguyeân taéc : Döïa treân cô sôû cuûa phaûn öùng: CH3COOH + NaOH = CH3COONa + H2O Duøng phenolphtalein laøm chaát chæ thò. b. Caùch tieán haønh : Duøng pipet laáy 10 ml dung dòch CH3COOH caàn xaùc ñònh vaøo bình noùn 250 ml, theâm 2 gioït chaát chæ thò phenolphtalein 0,1%. Töø buret nhoû töøng gioït dung dòch NaOH xuoáng tôùi khi dung dòch coù maøu hoàng beàn khoaûng 5 giaây. Ghi soá ml dung dòch NaOH tieâu toán (laøm 3 laàn, laáy keát quaû trung bình). 4. Xaùc ñònh noàng ñoä H3PO4 : a. Nguyeân taéc: Döïa treân cô sôû cuûa phaûn öùng: Naác I H3PO4 + NaOH = NaH2PO4 + H2O chæ thò metyl da cam Naác II NaH2PO4 + NaOH = Na2HPO4 + H2O chæ thò phenolphtalein b. Caùch tieán haønh: Duøng pipet laáy 10ml dung dòch H3PO4 caàn xaùc ñònh vaøo bình noùn 250 ml, theâm 2 gioït chaát chæ thò metyl da cam 0,1%. Töø buret nhoû töøng gioït dung dòch NaOH xuoáng tôùi khi dung dòch chuyeån maøu ñoû sang vaøng cam. Ghi soá ml dung dòch NaOH ñaõ duøng. Theâm 2 - 3 gioït chaát chæ thò phenolphtalein 0,1% vaø tieáp tuïc nhoû dung dòch NaOH xuoáng tôùi khi dung dòch chuyeån töø maøu vaøng sang da cam. Ghi soá ml dung dòch NaOH ñaõ duøng (laøm 3 laàn, laáy keát quaû trung bình). Ngoaøi ra coøn coù theå xaùc ñònh noàng ñoä H3PO4 baèng dung dòch NaOH duøng chæ thò hoãn hôïp nhö sau: i .Nguyeân taéc: Chuaån moät theå tích chính xaùc dung dòch H3PO4 ñeán naác I (taïo thaønh NaH2PO4) hay chuaån ñoä lieàn ñeán naác II (taïo thaønh Na2HPO4). Phaûn öùng chuaån ñoä: Ñeán naác I H3PO4 + NaOH = NaH2PO4 + H2O Luoân ñeán naác II H3PO4 + 2 NaOH = Na2HPO4 + 2H2O ii . Caùch tieán haønh: - Duøng pipet laáy 10 ml dung dòch H3PO4 cho vaøo bình tam giaùc 250 ml , theâm 1 gioït chæ thò hoãn hôïp coù pT = 5,1. Töø buret cho dung dòch NaOH xuoáng töø töø cho ñeán khi dung dòch chuyeån maøu töø ñoû sang xanh luïc (laøm 3 laàn, laáy keát quaû trung bình) Nguyeãn Thò Nhö Mai – Ñaëng Thò Vónh Hoaø Khoa Hoaù hoïc
HDTH Phaân tích ñònh löôïng baèng caùc phöông phaùp hoaù hoïc - 17 - - Duøng pipet laáy 10 ml dung dòch H3PO4 cho vaøo bình noùn 250 ml, theâm 2 gioït chæ thò coù pT = 10,2. Töø buret cho dung dòch NaOH xuoáng tôùi khi dung dòch chuyeån töø vaøng sang tím. ( laøm 3 laàn , laáy keát quaû trung bình) 5. Xaùc ñònh noàng ñoä NH4OH : a. Nguyeân taéc : Döïa treân cô sôû cuûa phaûn öùng : NH4OH + HCl = NH4Cl + H2O Duøng metyl da cam; metyl ñoû laøm chæ thò . b. Caùch tieán haønh : Duøng pipet laáy 10 ml dung dòch NH4OH loaõng caàn xaùc ñònh vaøo bình noùn 250 ml, theâm 2 gioït metyl da cam 0,1%. Töø buret nhoû töøng gioït dung dòch HCl ñaõ bieát noàng ñoä xuoáng tôùi khi dung dòch chuyeån töø maøu vaøng sang da cam. Ghi soá ml dung dòch HCl ñaõ duøng (laøm 3 laàn, laáy keát quaû trung bình). Laøm thí nghieäm töông töï vôùi chæ thò metyl ñoû 0,1%. So saùnh, nhaän xeùt keát quaû phaân tích. 6. Phaân tích maãu: Xaùc ñònh soá gam CH3COOH trong moät lít giaám (theo höôùng daãn cuûa phoøng thí nghieäm). III. Caâu hoûi: 1. Phaân bieät ñieåm cuoái, ñieåm töông ñöông. 2. Trình baøy caùch pha 1l dung dòch H2C2O4 töø tinh theå H2C2O4.2H2O. 3. Taïi sao khi ñieàu cheá vaø baûo quaûn dung dòch NaOH laïi phaûi traùnh söï haáp phuï khí CO2 töø khoâng khí ? 4. Veõ daïng ñöôøng chuaån ñoä dung dòch HCl 0,1N baèng dung dòch NaOH 0,1N vaø ñöôøng chuaån ñoä dung dòch NaOH 0,1N baèng dung dòch HCl 0,1N. Töø ñöôøng chuaån ñoä haõy choïn caùc chaát chæ thò thích hôïp ñeå sai soá cuûa pheùp chuaån ñoä döôùi 0,1%. 5. Haõy tính böôùc nhaûy pH vaø ñieåm töông ñöông treân ñöôøng cong chuaån ñoä dung dòch NH4OH 0,1N baèng dung dòch HCl 0,1N. Nhöõng chaát chæ thò naøo trong soá caùc chaát thöôøng duøng thích hôïp cho pheùp chuaån ñoäï naøy ? Bieát pK NH4OH = 4,75 6. Tính noàng ñoä ñöông löôïng cuûa caùc dung dòch ñaõ chuaån ñoä trong baøi thöïc taäp. 7. Haõy tính böôùc nhaûy pH vaø ñieåm töông ñöông treân ñöôøng cong chuaån ñoä dung dòch CH3COOH 0,1N baèng dung dòch NaOH 0,1N. Nhöõng chaát chæ thò naøo trong soá caùc chaát thöôøng duøng thích hôïp cho pheùp chuaån ñoäï naøy ? Bieát pKCH3COOH = 4,76 8. Xaùc ñònh soá gam CH3COOH trong moät lít giaám cuûa phoøng thí nghieäm. Nguyeãn Thò Nhö Mai – Ñaëng Thò Vónh Hoaø Khoa Hoaù hoïc
HDTH Phaân tích ñònh löôïng baèng caùc phöông phaùp hoaù hoïc - 18 - Baøi 3. PHÖÔNG PHAÙP TRUNG HOØA I. Thöïc haønh 1. Xaùc ñònh chính xaùc noàng ñoä dung dòch HCl 0,1N theo chaát goác : a. Nguyeân taéc : Pha dung dòch Na2BB4O7 töø tinh theå borax Na2BB4O7.10H2O (chaát goác) coù noàng ñoä chính xaùc 0,1N. Huùt ra 1 theå tích xaùc ñònh cho vaøo bình tam giaùc roài chuaån ñoä baèng dung dòch HCl. Phaûn öùng chuaån ñoä : 2- - B4O7 + 5H2O = 2H2BO3 + 2H3BO3 - + 2H2BO3 + 2H = 2H3BO3 2- + B4O7 + 5H2O + 2H = 4H3BO3 b. Caùch tieán haønh : Duøng pipet laáy 10ml dung dòch borat cho vaøo bình noùn 250 ml, theâm 2 gioït chæ thò metyl ñoû 0,1%. Töø buret nhoû töøng gioït dung dòch HCl ñeán khi dung dòch chuyeån töø maøu vaøng sang hoàng da cam. Ghi soá ml dung dòch HCl ñaõ duøng (laøm 3 laàn, laáy keát quaû trung bình). 2. Xaùc ñònh noàng ñoä Na2CO3 trong dung dòch NaOH : Xuùt kyõ thuaät luoân luoân chöùa moät löôïng Na2CO3 do NaOH haáp thuï khí CO2 trong khoâng khí. a. Nguyeân taéc : Duøng HCl ñaõ bieát noàng ñoä, xaùc ñònh Na2CO3 vôùi 2 chaát chæ thò : phenolphtalein vaø metyl da cam . * Khi phenolphtalein ñoåi maøu : NaOH + HCl = NaCl + H2O Na2CO3 + HCl = NaHCO3 + NaCl * Khi metyl da cam ñoåi maøu : NaHCO3 + HCl = NaCl + CO2 + H2O b. Caùch tieán haønh : Duøng pipet laáy 10 ml dung dòch hoãn hôïp Na2CO3 - NaOH vaøo bình noùn 250 ml, theâm 2 gioït chaát chæ thò phenolphtalein 0,1%, dung dòch coù maøu hoàng. Töø buret nhoû töøng gioït dung dòch HCl laéc ñeàu tôùi khi dung dòch maát maøu. Ghi soá ml dung dòch HCl tieâu toán, theâm 2 gioït chaát chæ thò metyl da cam 0,1% dung dòch coù maøu vaøng. Tieáp tuïc nhoû dung dòch HCl xuoáng ñeán khi dung dòch chuyeån töø maøu vaøng sang da cam . Ghi soá ml dung dòch HCl ñaõ duøng (laøm 3 laàn, laáy keát quaû trung bình). Nguyeãn Thò Nhö Mai – Ñaëng Thò Vónh Hoaø Khoa Hoaù hoïc
HDTH Phaân tích ñònh löôïng baèng caùc phöông phaùp hoaù hoïc - 19 - Ngoaøi ra coøn coù theå xaùc ñònh noàng ñoä Na2CO3 trong dung dòch NaOH duøng chæ thò hoãn hôïp nhö sau: *) Nguyeân taéc : Chuaån ñoä moät theå tích chính xaùc cuûa dung dòch hoãn hôïp naøy baèng dung dòch chuaån vôùi chæ thò coù pT = 8,3 vaø pT = 4. Khi duøng chæ thò coù pT = 8,3 xaûy ra phaûn öùng chuaån ñoä sau: NaOH + HCl = NaCl + H2O Na2CO3 + HCl = NaHCO3 + NaCl Khi duøng chæ thò coù pT = 4 (metyl da cam) xaûy ra phaûn öùng chuaån ñoä sau: NaOH + HCl = NaCl + H2O Na2CO3 + HCl = NaCl + CO2 + H2O *) Caùch tieán haønh: Duøng pipet laáy 10 ml dung dòch caàn xaùc ñònh vaøo bình noùn 250 ml, theâm moät gioït chæ thò hoãn hôïp coù pT = 8,3. Chuaån ñoä baèng dung dòch HCl ñeán khi dung dòch chuyeån maøu töø tím sang vaøng. (Laøm 3 laàn, laáy keát quaû trung bình). Duøng pipet laáy 10 ml dung dòch caàn xaùc ñònh vaøo bình noùn 250 ml, theâm1 gioït chæ thò metyl da cam. Chuaån ñoä baèng dung dòch HCl ñeán khi dung dòch chuyeån maøu töø vaøng sang da cam. (Laøm 3 laàn, laáy keát quaû trung bình). 3. Xaùc ñònh noàng ñoä dung dòch NaHCO3 , dung dòch Na2CO3 trong hoãn hôïp: a. Nguyeân taéc : Töông töï nhö phaàn ñònh löôïng NaOH laãn Na2CO3, tröôøng hôïp naøy khi chæ thò phenolphtalein chuyeån maøu, ta ñònh löôïng ñöôïc moät nöûa Na2CO3: Na2CO3 + HCl = NaHCO3 + NaCl sau ñoù, vôùi chæ thò metyl da cam, ta ñònh löôïng ñöôïc nöûa phaàn Na2CO3 coøn laïi vaø taát caû phaàn NaHCO3 coù luùc ñaàu: NaHCO3 + HCl = NaCl + H2O + CO2 b. Caùch tieán haønh: Gioáng nhö ñònh löôïng NaOH coù laãn Na2CO3. Ngoaøi ra coøn coù theå xaùc ñònh noàng ñoä cuûa NaHCO3, cuûa Na2CO3 trong hoãn hôïp duøng chæ thò hoãn hôïp töông töï baøi thí nghieäm 1.2 ôû treân. 4. Xaùc ñònh noàng ñoä dung dòch HCl vaø H3PO4 trong hoãn hôïp : a. Nguyeân taéc : Duøng NaOH ñaõ bieát noàng ñoä xaùc ñònh HCl vaø H3PO4 vôùi 2 chaát chæ thò metyl da cam vaø phenolphtalein . Nguyeãn Thò Nhö Mai – Ñaëng Thò Vónh Hoaø Khoa Hoaù hoïc
HDTH Phaân tích ñònh löôïng baèng caùc phöông phaùp hoaù hoïc - 20 - * Khi metyl da cam ñoåi maøu : HCl + NaOH = NaCl + H2O H3PO4 + NaOH = NaH2PO4 + H2O * Khi phenolphtalein ñoåi maøu : NaH2PO4 + NaOH = Na2HPO4 + H2O b. Caùch tieán haønh : Duøng pipet laáy 10 ml hoãn hôïp HCl + H3PO4 caàn xaùc ñònh vaøo bình noùn 250 ml, theâm 2 gioït chaát chæ thò metyl da cam 0,1%, dung dòch coù maøu ñoû. Töø buret, nhoû töøng gioït dung dòch NaOH, laéc ñeàu tôùi khi dung dòch chuyeån töø maøu ñoû sang maøu vaøng cam. Ghi soá ml dung dòch NaOH ñaõ duøng, theâm 2 gioït chaát chæ thò phenolphtalein 0,1% vaø tieáp tuïc nhoû NaOH xuoáng tôùi khi dung dòch chuyeån maøu töø vaøng sang da cam. Ghi soá ml dung dòch NaOH ñaõ duøng (laøm 3 laàn roài laáy keát quaû trung bình). Coù theå xaùc ñònh noàng ñoä dung dòch HCl vaø H3PO4 trong hoãn hôïp duøng chæ thò hoãn hôïp töông töï baøi thí nghieäm xaùc ñònh noàng ñoä dung dòch H3PO4 duøng chæ thò hoãn hôïp. 5. Xaùc ñònh noàng ñoä H2SO4 vaø H3PO4 trong hoãn hôïp a. Nguyeân taéc: Chuaån ñoä moät theå tích chính xaùc cuûa hoãn hôïp acid baèng dung dòch NaOH vôùi chæ thò coù pT = 5,1 vaø pT = 10,2. * Khi duøng chæ thò pT = 5,1 xaûy ra phaûn öùng chuaån ñoä sau: - 2- H2SO4 + 2OH = SO4 + 2H2O tieâu hao Va(ml) dung dòch NaOH - - H3PO4 + OH = H2PO4 + H2O tieâu hao Vb (ml) dung dòch NaOH VI = Va + Vb * Khi duøng chæ thò pT = 10,2 xaûy ra phaûn öùng chuaån ñoä sau: - 2- H2SO4 + 2OH = SO4 + 2H2O tieâu hao Va (ml) dung dòch NaOH - 2- H3PO4 + 2OH = HPO4 + 2H2O tieâu hao 2Vb (ml) dung dòch NaOH VII = Va + 2Vb Vaäy VII - VI = Vb ; 2VI - VII = Va Töø ñaây ta tính ñöôïc noàng ñoä ñöông löôïng cuûa H2SO4 vaø noàng ñoä ñöông löôïng cuûa H3PO4 trong dung dòch. b. Caùch tieán haønh: - Duøng pipet laáy 10 ml dung dòch hoãn hôïp acid caàn xaùc ñònh noàng ñoä vaøo bình tam giaùc 250 ml, theâm 1 gioït chæ thò coù pT = 5,1 roài chuaån ñoä baèng dung dòch NaOH ñeán khi dung dòch chuyeån maøu töø ñoû nho sang xanh luïc. Ghi theå tích VI (laøm 3 laàn, laáy keát quaû trung bình). Nguyeãn Thò Nhö Mai – Ñaëng Thò Vónh Hoaø Khoa Hoaù hoïc
HDTH Phaân tích ñònh löôïng baèng caùc phöông phaùp hoaù hoïc - 21 - - Duøng pipet laáy 10 ml dung dòch hoãn hôïp acid caàn xaùc ñònh noàng ñoä vaøo bình tam giaùc 250 ml, theâm 2 gioït chæ thò coù pT = 10,2 . Töø buret cho xuoáng luoân VI ml dung dòch NaOH, sau ñoù nhoû töø töø töøng gioït dung dòch NaOH ñeán khi dung dòch chuyeån maøu töø vaøng sang tím. Ghi theå tích VII (laøm 3 laàn, laáy keát quaû trung bình). 6. Phaân tích maãu : Xaùc ñònh haøm löôïng phaàn traêm cuûa Na2CO3 trong maãu phoøng thí nghieäm ( theo höôùng daãn cuûa phoøng thí nghieäm ) II. Caâu hoûi: 1. Trình baøy caùch pha 1lít dung dòch Na2B4B O7 0,1N töø tinh theå borat (Na2B4B O7.10H2O). 2. Giaûi thích cô sôû choïn caùc chaát chæ thò trong caùc baøi thí nghieäm. 3. Tính noàng ñoä ñöông löôïng cuûa caùc dung dòch trong caùc baøi thí nghieäm. 4. Xaùc ñònh haøm löôïng phaàn traêm cuûa Na2CO3 trong maãu phoøng thí nghieäm Nguyeãn Thò Nhö Mai – Ñaëng Thò Vónh Hoaø Khoa Hoaù hoïc
HDTH Phaân tích ñònh löôïng baèng caùc phöông phaùp hoaù hoïc - 22 - Baøi 4. PHÖÔNG PHAÙP OXY HOÙA – KHÖÛ PHEÙP ÑO PERMANGANAT I. Toùm taét lyù thuyeát: Phöông phaùp chuaån ñoä oxy hoùa - khöû laø phöông phaùp chuaån ñoä döïa treân phaûn öùng trao ñoåi electron ñeå xaùc ñònh caùc chaát ôû daïng oxy hoùa hoaëc daïng khöû. Ñeå xaùc ñònh moät chaát oxy hoùa ngöôøi ta duøng dung dòch chuaån laø dung dòch chaát khöû coù noàng ñoä chính xaùc vaø ngöôïc laïi ñeå xaùc ñònh moät chaát khöû ngöôøi ta duøng dung dòch chuaån laø dung dòch chaát oxy hoùa. - Dung dòch chuaån oxy hoùa: KMnO4, K2Cr2O7 , I2-Na2S2O3, KBrO3, KIO3 - Dung dòch chuaån khöû : TiCl3, Muoái Mohr Ñeå xaùc ñònh moät chaát naøo ñoù, ngöôøi ta thöôøng ñöa chuùng veà daïng oxy hoùa hay khöû thích hôïp. 1. Chaát chæ thò oxy hoùa - khöû: Trong phöông phaùp oxy hoùa - khöû coù tröôøng hôïp khoâng caàn söû duïng chaát chæ thò maø vaãn nhaän ra ñieåm cuoái. Ví duï khi chuaån caùc chaát khöû baèng dung dòch KMnO4, moät gioït dung dòch KMnO4 dö seõ laøm cho dung dòch coù maøu hoàng ñoù laø daáu hieäu ñeå keát thuùc chuaån ñoä. Coøn trong ña soá tröôøng hôïp phaûi duøng chaát chæ thò. Chaát chæ thò oxy hoùa -khöû laø nhöõng chaát maø daïng oxy hoùa vaø daïng khöû coù maøu khaùc nhau. Maøu saéc cuûa chaát chæ thò bieán ñoåi phuï thuoäc vaøo theá oxy hoùa cuûa dung dòch. Moät soá chaát chæ thò quan troïng : a. Diphenylamin: NH Laø moät baz höõu cô khoâng tan trong nöôùc , tan trong acid H2SO4 ñaäm ñaëc . Trong dung dòch, döôùi taùc duïng cuûa chaát oxy hoùa maïnh (nhö K2Cr2O7) Diphenylamin bò oxy hoùa baát thuaän nghòch thaønh Diphenylbenzidin . Nguyeãn Thò Nhö Mai – Ñaëng Thò Vónh Hoaø Khoa Hoaù hoïc
HDTH Phaân tích ñònh löôïng baèng caùc phöông phaùp hoaù hoïc - 23 - 2 NH NH NH (Daïng khöû ) khoâng maøu Eo = 0,76V -2e- + N N + 2 H (Daïng oxy hoùa ) maøu tím Khoaûng theá chuyeån maøu : 0,76 ± 0,059/2 Khi E 0,79 thì dung dòch coù maøu tím . b. Diphenylamin Sulfonat: NH SO3Na Deã hoøa tan trong nöôùc .Cô cheá ñoåi maøu nhö Diphenylamin E0 = 0,85 V. Daïng khöû khoâng maøu, daïng oxy hoùa coù maøu tím hoàng coù theå duøng laøm chæ thò ñeå chuaån ñoä caùc chaát oxy hoùa baèng FeSO4 c. Acid N-PhenylAnthranilic: NH Eo = 1,08 V ôû pH = 0 COOH Cô cheá ñoåi maøu gioáng caùc chæ thò treân, daïng khöû khoâng maøu, daïng oxy hoùa coù maøu hoàng tím. 2. Moät soá phöông phaùp chuaån ñoä oxy hoùa khöû hay söû duïng: a. Phöông phaùp Permanganat: Döïa treân phaûn öùng oxy hoùa baèng dung dòch KMnO4. Phaûn öùng naøy coù theå thöïc hieän trong moâi tröôøng acid , kieàm hoaëc trung tính. Nhöng trong thöïc teá khi tieán haønh chuaån ñoä baèng phöông phaùp permanganat ngöôøi ta thöôøng tieán haønh trong moâi tröôøng acid vì : * Trong moâi tröôøng acid, ion Mn2+ khoâng coù maøu neân deã nhaän ra ñieåm töông ñöông. Nguyeãn Thò Nhö Mai – Ñaëng Thò Vónh Hoaø Khoa Hoaù hoïc
HDTH Phaân tích ñònh löôïng baèng caùc phöông phaùp hoaù hoïc - 24 - * Khaû naêng oxy hoùa cuûa KMnO4 trong moâi tröôøng acid maïnh hôn nhieàu so vôùi trong moâi tröôøng kieàm Muoán xaùc ñònh caùc chaát khöû baèng dung dòch KMnO4 thì phaûi bieát chính xaùc noàng ñoä cuûa KMnO4, nhöng KMnO4 khoâng phaûi laø chaát goác (vì noù chöùa nhieàu taïp chaát, dung dòch laïi deã bò phaân huûy ) neân khoâng theå chuaån bò dung dòch KMnO4 chuaån theo löôïng caân. Maø sau khi pha xong phaûi duøng moät dung dòch chuaån khaùc ñeå chuaån laïi. Ngöôøi ta hay duøng dung dòch acid Oxalic (H2C2O4) coù noàng ñoä xaùc ñònh ñeå chuaån laïi dung dòch KMnO4 (trong moâi tröôøng acid) - + - 2+ MnO4 + 8H + 5e Mn + 4H2O 2- C2O4 -2e 2CO2 - 2- + 2+ 2MnO4 + 5C2O4 + 16H 2Mn + 10CO2 + 8H2O 5H2C2O4 + 2KMnO4 + 3H2SO4 2MnSO4 + 10 CO2 + 8H2O + K2SO4 Luùc naøy Ñ H2C2O4 = 1/2M H2C2O4 ; Ñ KMnO4 = 1/5 M KMnO4 Vì KMnO4 thöôøng coù laãn MnO2 vì vaäy ñeå dung dòch KMnO4 ñöôïc beàn, sau khi pha xong caàn phaûi loaïi boû MnO2 baèng caùch loïc, phaûi loïc baèng pheãu loïc thuûy tinh khoâng duøng giaáy loïc vì KMnO4 coù theå oxy hoùa ñöôïc giaáy. Sau ñoù baûo quaûn dung dòch KMnO4 trong nhöõng loï thuûy tinh maøu toái vaø caát giöõ ôû nhöõng choã toái vì aùnh saùng seõ laøm quaù trình phaân huûy KMnO4 xaûy ra mau: 4KMnO4 + H2O 4MnO2 + 4KOH + 3O2 Phöông phaùp naøy ñöôïc söû duïng roäng raõi trong thöïc teá vì KMnO4 laø chaát oxy hoùa maïnh neân coù theå giuùp xaùc ñònh ñöôïc nhieàu chaát khöû, vaû laïi quaù trình chuaån ñoä khoâng caàn chæ thò ñeå xaùc ñònh ñieåm cuoái vì baûn thaân KMnO4 coù maøu chæ caàn 1 gioït dö laø ñuû laøm cho dung dòch coù maøu hoàng giuùp nhaän ñieåm töông ñöông. - Moâi tröôøng acid ñöôïc taïo ra baèng H2SO4, khoâng duøng HCl vì ion Cl seõ gaây ra phaûn öùng caûm öùng - - + 2+ o 10Cl + MnO4 + 8H 5Cl2 + Mn + 4H2O (E Cl2 / 2Cl- = 1.36V) Baèng thöïc nghieäm ngöôøi ta thaáy raèng, neáu theâm vaøo dung dòch chuaån ñoä moät löôïng Mn2+ thì phaûn öùng caûm öùng seõ khoâng xaûy ra neân ngöôøi ta hay duøng hoãn hôïp baûo veä Zymmerman (hoãn hôïp goàm: MnSO4 - H3PO4 - H2SO4) b. Phöông phaùp Iod: Cô sôû cuûa phöông phaùp phaân tích theå tích baèng phöông phaùp Ioát laø quaù trình - - oxy hoùa - khöû, bieán I2 thaønh I vaø ngöôïc laïi bieán I thaønh I2: - o I2 + 2e 2I (E = 0,5345V) o * Moät soá chaát khöû coù E 0,5345 V thì coù theå bò khöû bôûi I- - Ngöôøi ta duøng caû hai tính chaát oxy hoùa vaø khöû cuûa caëp I2 / 2I trong phaân tích theå tích Nguyeãn Thò Nhö Mai – Ñaëng Thò Vónh Hoaø Khoa Hoaù hoïc
HDTH Phaân tích ñònh löôïng baèng caùc phöông phaùp hoaù hoïc - 25 - i- Ñònh löôïng chaát khöû : o Ví duï : I2 + Na2S2O3 Na2S2O6 + 2NaI (E = 0,08 V) 2- 2- 2S2O3 - 2e S4O6 Khi chuaån dung dòch Na2S2O3 baèng I2 maøu naâu saãm cuûa dung dòch I2 seõ bieán maát ngay khi toaøn boä Na2S2O3 ñaõ ñöôïc oxy hoùa heát vaø moät gioït dö I2 laøm dung dòch coù maøu vaøng, cho neân coù theå chuaån ñoä maø khoâng caàn duøng chæ thò. Nhöng vì maøu vaøng nhaït cuûa I2 raát khoù nhaän bieát ñieåm cuoái neân ngöôøi ta hay duøng hoà tinh boät laøm chæ thò. Hoà tinh boät coù theå taïo vôùi I2 moät chaát haáp phuï I2 thaønh maøu xanh ñaäm khi dö I2 hoaëc bieán maát maøu khi heát löôïng I2 töï do, ñieàu naøy giuùp nhaän ra ñieåm töông ñöông deã vaø chính xaùc hôn. Chæ löu yù laø khoâng neân cho chæ thò hoà tinh boät khi trong dung dòch coøn nhieàu I2. Ngoaøi ta coøn coù theå duøng phöông phaùp iod ñeå xaùc ñònh moät soá chaát khöû khaùc nhö : 2- 2- - + o SO3 + I2 + H2O SO4 + 2I + 2H (E SO42- / SO32- = 0,17 V) - + o H2S + I2 S + 2I + 2H (E S / S2- = 0,14 V) 2+ 4+ - o Sn + I2 Sn + 2I (E Sn2+ / Sn4+ = 0,15 V) ii- Ñònh löôïng chaát oxy hoùa : Ngöôøi ta phaûi duøng phöông phaùp giaùn tieáp nhö sau : Cho moät theå tích chính xaùc dung dòch chaát oxy hoùa caàn xaùc ñònh nhö K2Cr2O7 vaøo hoãn hôïp dung dòch KI dö trong moâi tröôøng acid. Ñeå yeân 5 phuùt cho phaûn öùng treân xaûy ra hoaøn toaøn, roài duøng dung dòch Na2S2O3 ñaõ bieát noàng ñoä chính xaùc ñeå chuaån löôïng I2 ñöôïc giaûi phoùng ra 2Na2S2O3 + I2 Na2S4O6 + 2NaI - Phaûi duøng KI dö ñeå phaûn öùng xaûy ra hoaøn toaøn vaø I2 sinh ra seõ taïo vôùi I dö moät - phöùc tan I3 . Töông töï ngöôøi ta coù theå xaùc ñònh : - - Br2 + 2I 2Br + I2 - - + 2+ 2MnO4 + 10I + 16H 2Mn + 5I2 + 8H2O - - + - ClO3 + 6I + 6H Cl + 3I2 + 3H2O Löu yù : o - E I2/2I- khoâng ñuû lôùn neân nhöõng phaûn öùng trong pheùp chuaån ñoä khoù coù theå xaûy ra hoaøn toaøn, muoán noù xaûy ra hoaøn toaøn ta phaûi taïo nhöõng ñieàu kieän thích hôïp - I2 laø chaát deã bay hôi neân phaûi chuaån ñoä nguoäi vaø khi nhieät ñoä taêng thì ñoä nhaïy cuûa hoà tinh boät seõ giaûm ñi. - Khoâng tieán haønh trong moâi tröôøng kieàm vì I2 keát hôïp vôùi kieàm - - I2 ít tan trong nöôùc neân phaûi duøng KI dö ñeå taïo I3 , neân thöïc chaát chuaån I2 - baèng Na2S2O3 chính laø chuaån I3 baèng Na2S2O3 Nguyeãn Thò Nhö Mai – Ñaëng Thò Vónh Hoaø Khoa Hoaù hoïc
HDTH Phaân tích ñònh löôïng baèng caùc phöông phaùp hoaù hoïc - 26 - - Phaûi ñeå yeân moät thôøi gian ñeå cho phaûn öùng xaûy ra hoaøn toaøn - Phaûi ñeå yeân trong boùng toái vì aùnh saùng seõ laøm cho phaûn öùng phuï sau ñaây xaûy - + ra nhanh hôn : 4I + 2H + O2 2I2 + 2H2O Dung dòch chuaån Na2S2O3 cuõng khoâng theå chuaån bò töø löôïng caân ñöôïc vì Na2S2O3 khoâng phaûi laø chaát goác. c. Phöông phaùp Dicromate : K2Cr2O7 coù tính tính oxy hoùa trong moâi tröôøng acid 2- + 3+ o Cr2O7 + 14H + 6e 2Cr + 7H2O : E = 1,36 V Dung dòch chuaån K2Cr2O7 chuaån raát oån ñònh . Haàu heát caùc pheùp chuaån ñoä baèng KMnO4 coù theå thay baèng K2Cr2O7 nhöng phaûi duøng chaát chæ thò ñeå xaùc ñònh ñieåm cuoái nhö Diphenylamin, Diphenylbenzidine. Öu ñieåm laø coù theå söû duïng moâi tröôøng HCl maø khoâng caàn hoãn hôïp baûo veä Zymerman . II. Thöïc haønh: 1. Xaùc ñònh noàng ñoä KMnO4 : a. Nguyeân taéc : Ngöôøi ta thöôøng xaùc ñònh noàng ñoä cuûa KMnO4 trong moâi tröôøng axit qua caùc chaát goác sau : - H2C2O4 .2H2O - Na2C2O4 hoaëc (NH4)2C2O4 . H2O - K4 [ Fe(CN)6 ] Trong baøi naøy, ta xaùc ñònh noàng ñoä KMnO4 baèng chaát goác H2C2O4. H2O - + 2 + MnO4 + 5e + 8H Mn + 4H2O 2- C2O4 - 2e 2CO2 5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4 2MnSO4 +10CO2+8H2O+K2SO4 b. Caùch tieán haønh : Duøng pipet laáy 10 ml dung dòch H2C2O4 0,05N vöøa pha vaøo bình noùn 250 ml, theâm 2 ml H2SO4 3N ñun noùng (khoâng ñöôïc ñun soâi). Töø buret nhoû töøng gioït KMnO4 caàn xaùc ñònh, laéc ñeàu tôùi khi dung dòch coù maøu hoàng beàn khoaûng 50 giaây (laøm 3 laàn, laáy keát quaû trung bình). 2. Xaùc ñònh noàng ñoä Fe3+ : a. Nguyeân taéc : 3+ 2+ 0 - Khöû Fe Fe baèng Zn hoaëc baèng SnCl2 trong moâi tröôøng acid (ôû ñaây duøng SnCl2) vaø loaïi SnCl2 dö baèng HgCl2 2FeCl3 + SnCl2 2FeCl2 + SnCl4 SnCl2 + 2HgCl2 Hg2Cl2 + SnCl4 Nguyeãn Thò Nhö Mai – Ñaëng Thò Vónh Hoaø Khoa Hoaù hoïc
HDTH Phaân tích ñònh löôïng baèng caùc phöông phaùp hoaù hoïc - 27 - 2+ - Chuaån Fe vöøa ñöôïc chuaån baèng KMnO4 - + 2+ MnO4 + 5e + 8H Mn + 4H2O Fe2+ - e Fe3+ 2+ - + 3+ 2+ 5Fe + MnO4 + 8H 5Fe + Mn + 4H2O * Chuù yù : Ion Cl- laøm trôû ngaïi phaûn öùng. Ñeå traùnh aûnh höôûng cuûa ion Cl- ngöôøi ta theâm hoãn hôïp baûo veä (goàm 67g MnSO4. 4H2O + 138 ml H3PO4 d = 1,7 + 130 ml H2SO4 d = 1,81 pha trong 1 lít ). b. Caùch tieán haønh : Duøng pipet laáy 10 ml dung dòch Fe3+ caàn xaùc ñònh vaøo bình noùn 250 ml, theâm 2 0 - 3 ml HCl 1:2, ñun noùng tôùi 60 - 70 C roài laáy ra, cho töøng gioït dung dòch SnCl2 5% vaøo vaø laéc ñeàu tôùi khi dung dòch maát maøu vaøng theâm 1 gioït dung dòch SnCl2 roài pha loaõng tôùi gaàn 100 ml baèng nöôùc caát. Theâm töøng gioït dung dòch HgCl2 5% laéc ñeàu, neáu coù keát tuûa traéng laø ñöôïc. Coøn neáu coù keát tuûa xaùm ñen thì phaûi laøm laïi. Theâm 10 ml hoãn hôïp baûo veä (MnSO4 + H3PO4 + H2SO4). Töø buret nhoû töøng gioït dung dòch KMnO4 coù noàng ñoä xaùc ñònh, laéc ñeàu tôùi khi dung dòch coù maøu hoàng beàn khoaûng 50 giaây. Ghi soá ml dung dòch KMnO4 ñaõ duøng (laøm 3 laàn, laáy keát quaû trung bình). 3. Xaùc ñònh noàng ñoä H2O2 : a. Nguyeân taéc : - + 2+ 5 H2O2 + 2 MnO4 + 6 H 2 Mn + 5 O2 + 8 H2O b. Caùch tieán haønh : Laáy 10ml dung dòch caàn phaân tích theâm 3 ml H2SO4 3N roài chuaån ñoä baèng dung dòch KMnO4 ñeán xuaát hieän maøu hoàng beàn khoaûng 50 giaây, ghi soá ml dung dòch KMnO4 ñaõ duøng (laøm 3 laàn, laáy keát quaû trung bình). 4. Phaân tích maãu: Xaùc ñònh soá gam H2O2 trong 1lít dung dòch phoøng thí nghieäm (theo höôùng daãn cuûa phoøng thí nghieäm ) III. Caâu hoûi: 1. Vì sao khoâng theå ñieàu cheá dung dòch chuaån KMnO4 baèng caùch tính theo löôïng caân chính xaùc ? 2. Coù theå chuaån ñoä dung dòch KMnO4 baèng dung dòch H2C2O4 theo thöù töï ngöôïc laïi nghóa laø cho acid H2C2O4 ôû treân buret ñöôïc khoâng ? 3. Taïi sao khi xaùc ñònh noàng ñoä dung dòch KMnO4 phaûi ñun noùng (khoâng ñöôïc ñun soâi) dung dòch ñaët ôû döôùi ? 4. Haõy neâu taùc duïng cuûa töøng thaønh phaàn trong hoãn hôïp baûo veä Zymmerman khi chuaån ñoä Fe2+ baèng phöông phaùp permanganat. Nguyeãn Thò Nhö Mai – Ñaëng Thò Vónh Hoaø Khoa Hoaù hoïc
HDTH Phaân tích ñònh löôïng baèng caùc phöông phaùp hoaù hoïc - 28 - 5. Baûn chaát cuûa pheùp xaùc ñònh Fe3+ baèng phöông phaùp permanganat laø gì. Taïi sao khi duøng chaát khöû laø SnCl2 laïi phaûi loaïi löôïng SnCl2 dö. Laøm theá naøo ? 6. Trình baøy nguyeân taéc xaùc ñònh noàng ñoä dung dòch H2O2 baèng phöông phaùp permanganat. Xaùc ñònh soá gam H2O2 trong moät lít dung dòch maãu phoøng thí nghieäm. Nguyeãn Thò Nhö Mai – Ñaëng Thò Vónh Hoaø Khoa Hoaù hoïc
HDTH Phaân tích ñònh löôïng baèng caùc phöông phaùp hoaù hoïc - 29 - Baøi 5. PHÖÔNG PHAÙP OXY HOAÙ KHÖÛ PHEÙP ÑO DICROMAT VAØ IOD I. Thöïc haønh: 1. Xaùc ñònh noàng ñoä Fe2+ : a. Nguyeân taéc : 2+ Duøng K2Cr2O7 bieát noàng ñoä, xaùc ñònh Fe trong moâi tröôøng axit 2- + 3+ Cr2O7 + 14H + 6e 2Cr + 7H2O Fe2+ - e Fe3+ 2- 2+ + 3+ 3+ Cr2O7 + 6Fe + 14H 2Cr + 6Fe + 7H2O Duøng chaát chæ thò diphenylamin coù Eo= 0,76V hoaëc diphenylamin sulfonat coù Eo = 0,84V hay acid phenylanthranilic coù Eo = 1,08V . b. Caùch tieán haønh : -Vôùi chæ thò diphenylamin: duøng pipet laáy 10 ml dung dòch Fe2+ caàn xaùc ñònh vaøo bình noùn 250 ml. Theâm 1ml H3PO4 4N + 5ml HCl 1:2 + 2-3 gioït chaát chæ thò diphenylamin. Töø buret nhoû töøng gioït K2Cr2O7 noàng ñoä xaùc ñònh, laéc tôùi khi dung dòch coù maøu xanh tím. Ghi soá ml K2Cr2O7 ñaõ duøng (laøm 3 laàn, laáy keát quaû trung bình). -Vôùi chæ thò dipheânylamin sulfonat: tieán haønh töông töï nhö treân -Vôùi chæ thò acid phenylanthranilic: tieán haønh töông töï nhö treân nhöng khoâng theâm acid H3PO4. -Nhaän xeùt caùc keát quûa phaân tích khi söû dung caùc chæ thò treân. 2- 2. Xaùc ñònh SO3 trong Na2SO3 : a. Nguyeân taéc : 2- Chuaån ñoä tröïc tieáp SO3 baèng dung dòch K2Cr2O7 trong moâi tröôøng H2SO4 hoaëc HCl tôùi khi ñoåi maøu cuûa diphenylamin. Phaûn öùng chuaån ñoä: 2- 2- + 2- 3+ 3SO3 + Cr2O7 + 8H 3SO4 + 2Cr + 4H2O b. Caùch tieán haønh : Laáy 10 ml dung dòch caàn xaùc ñònh cho vaøo bình noùn 250 ml, theâm 10 ml HCl 1:2 vaø 3 - 4 gioït chæ thò diphenylamin. Pha loaõng thaønh 30 ml. Chuaån ñoä baèng dung dòch K2Cr2O7 ñeán khi xuaát hieän maøu xanh tím. Ghi theå tích dung dòch K2Cr2O7 ñaõ duøng (laøm 3 laàn, laáy keát quaû trung bình). Nguyeãn Thò Nhö Mai – Ñaëng Thò Vónh Hoaø Khoa Hoaù hoïc
HDTH Phaân tích ñònh löôïng baèng caùc phöông phaùp hoaù hoïc - 30 - 3. Xaùc ñònh noàng ñoä Na2S2O3 : a. Nguyeân taéc : Laáy moät theå tích chính xaùc dung dòch chuaån K2Cr2O7 cho phaûn öùng vôùi löôïng - - dö KI trong moâi tröôøng acid ñeå taïo ra löôïng töông ñöông I3 .Chuaån ñoä I3 tröïc tieáp baèng Na2S2O3 vôùi chæ thò hoà tinh boät. 2- - + 3+ Cr2O7 + 6I + 14H 2Cr +3I2 + 7H2O - - 3I2 +3I 3 I3 2- - + 3+ - Cr2O7 + 9 I + 14H 2Cr + 3 I3 + 7H2O Phaûn öùng chuaån ñoä: - 2- - 2- I3 + 2S2O3 3 I + S4O6 b. Caùch tieán haønh : Duøng pipet laáy 10 ml dung dòch K2Cr2O7 coù noàng ñoä xaùc ñònh vaøo bình noùn 100 ml, theâm 5 ml H2SO4 4N + 10 ml KI 5%, laéc nheï ñaäy bình noùn baèng kính ñoàng hoà , ñeå yeân ôû choã toái 10 phuùt. Töø buret nhoû töøng gioït dung dòch Na2S2O3 tôùi khi dung dòch coù maøu vaøng luïc + 1 ml hoà tinh boät 1%. Tieáp tuïc nhoû töøng gioït dung dòch Na2S2O3 tôùi khi maát maøu xanh tím. Ghi soá ml dung dòch Na2S2O3 ñaõ duøng (laøm 3 laàn, laáy keát quaû trung bình). 4. Xaùc ñònh noàng ñoä Cu2+ : a. Nguyeân taéc : Trong moâi tröôøng acid (pH = 1 –2 ) Cu 2+ oxy hoùa I- ñeå taïo thaønh keát tuûa CuI vaø - - moät löôïng töông ñöông I3 .Chuaån ñoä löôïng I3 baèng dung dòch Na2S2O3 vôùi chæ thò hoà tinh boät. Cu2+ + I- + 1e CuI↓ - - 3I - 2e I3 2+ - - 2Cu +5I 2CuI↓ + I3 2+ + Ngoaøi ra thöôøng theâm NH4SCN vaøo, vaãn ñaûm baûo laøm taêng theá cuûa Cu / Cu - laøm giaûm söï haáp phuï I2 ( döôùi daïng I3 ) treân beà maët cuûa keát tuûa CuI, vì luùc naøy ñaõ ñöôïc thay baèng CuSCN CuI + SCN- CuSCN + I- Phaûn öùng chuaån ñoä: - 2- - 2- I3 + S2O3 3I + S4O6 Nguyeãn Thò Nhö Mai – Ñaëng Thò Vónh Hoaø Khoa Hoaù hoïc
HDTH Phaân tích ñònh löôïng baèng caùc phöông phaùp hoaù hoïc - 31 - b. Caùch tieán haønh : Duøng pipet laáy 10 ml dung dòch Cu2+ caàn xaùc ñònh vaøo bình noùn 250 ml. Theâm 2,5 ml dung dòch CH3COOH 4N vaø 2,5 ml dung dòch KI 5% laéc nheï. Ñaäy bình noùn baèng kính ñoàng hoà vaø ñeå yeân ôû choã toái khoaûng 10 phuùt. Töø buret nhoû töøng gioït dung dòch Na2S2O3 , laéc ñeàu tôùi khi dung dòch coù maøu vaøng rôm + 0,5 ml hoà tinh boät vaø tieáp tuïc nhoû töøng gioït dung dòch Na2S2O3 xuoáng tôùi maát maøu xanh tím, theâm 2,5 ml dung dòch KSCN 10% laéc kyõ, chuaån ñoä ñeán hoaøn toaøn maát maøu xanh. Ghi soá ml dung dòch Na2S2O3 ñaõ duøng (laøm 3 laàn, laáy keát quaû trung bình). 5. Xaùc ñònh noàng ñoä acid : a. Nguyeân taéc : Trong moâi tröôøng trung tính, KIO3 khoâng oxy hoùa ñöôïc KI ñeå giaûi phoùng I2.Tuy nhieân khi coù maët acid,caân baèng cuûa phaûn öùng dòch chuyeån roõ reät, giaûi phoùng ra - moät löôïng I2 ( döôùi daïng I3 ) töông ñöông vôùi löôïng acid maïnh coù maët. Ta chuaån - ñoä löôïng I3 giaûi phoùng ra baèng dung dòch chuaån Na2S2O3 roài tính ra noàng ñoä acid maïnh. - - + - IO3 + 8 I + 6H 3I3 + 3H2O Phaûn öùng chuaån ñoä: - 2- - 2- I3 + 2 S2O3 3 I + S4O6 Duøng hoà tinh boät laøm chæ thò . b. Caùch tieán haønh : Laáy 10 ml dung dòch H+ caàn xaùc ñònh noàng ñoä cho vaøo bình 250 ml ñaõ chöùa saün 2 ml KIO3 1,5% vaø 2 ml KI 10% . Laéc ñeàu hoãn hôïp 1 - 2 phuùt. Chuaån löôïng I2 thoaùt ra baèng dung dòch chuaån Na2S2O3 ñeán khi dung dòch coù maøu vaøng rôm, thì theâm töø töø hoà tinh boät ñeå ñöôïc maøu xanh chaøm roõ reät. Tieáp tuïc chuaån ñoä ñeán maát maøu xanh chaøm (laøm 3 laàn, laáy keát quaû trung bình). 6. Phaân tích maãu: Xaùc ñònh soá gam Fe2+ trong 1 lít dung dòch phoøng thí nghieäm. II. Caâu hoûi: 1. So saùnh phöông phaùp permanganat vaø phöông phaùp bicromat. 2+ 2. Vai troø cuûa H3PO4 trong pheùp xaùc ñònh Fe vôùi chæ thò diphenylamin. Taïi sao khi duøng chæ thò acid phenylanthranylic thay cho chæ thò diphenylamin ñeå chuaån 2+ ñoä Fe baèng phöông phaùp bicromat thí laïi khoâng caàn tôùi H3PO4 ? 3. Nhöõng chaát oxy hoùa naøo, chaát khöû naøo coù theå xaùc ñònh baèng phöông phaùp iod. Neâu nguyeân taéc chung ñeå xaùc ñònh baèng phöông phaùp naøy. - 4. Haõy moâ taû ñaëc ñieåm cuûa caëp I2 / 2I veà maët vò trí trong baûng theá oxy hoaù vaø veà khaû naêng aùp duïng noù trong phaân tích. 5. Haõy neâu nhöõng ñieàu kieän caàn tuaân theo khi tieán haønh ñònh löôïng baèng phöông phaùp iod. 6. Xaùc ñònh noàng ñoä ñöông löôïng cuûa caùc chaát trong baøi thöïc taäp. Nguyeãn Thò Nhö Mai – Ñaëng Thò Vónh Hoaø Khoa Hoaù hoïc
HDTH Phaân tích ñònh löôïng baèng caùc phöông phaùp hoaù hoïc - 32 - 7. Tính soá gam Fe2+ trong moät lít dung dòch maãu phoøng thí nghieäm. 8. Tính löôïng caân ñeå pha moät lít dung dòch K2Cr2O7 0,1N Nguyeãn Thò Nhö Mai – Ñaëng Thò Vónh Hoaø Khoa Hoaù hoïc
HDTH Phaân tích ñònh löôïng baèng caùc phöông phaùp hoaù hoïc - 33 - Baøi 6. PHÖÔNG PHAÙP CHUAÅN ÑOÄ KEÁT TUÛA I. Toùm taét lyù thuyeát: 1. Nguyeân taéc: Phöông phaùp chuaån ñoä keát tuûa döïa treân caùc phaûn öùng taïo thaønh hôïp chaát ít tan. Caùc phaûn öùng naøy phaûi thoûa maõn caùc ñieàu kieän sau: - Phaûn öùng phaûi xaûy ra hoaøn toaøn, hôïp chaát taïo thaønh phaûi coù coâng thöùc xaùc ñònh. - Toác ñoä phaûn öùng phaûi khaù lôùn. - Phaûn öùng phaûi choïn loïc. - Phaûi coù chaát chæ thò thích hôïp cho pheùp xaùc ñònh ñöôïc ñieåm töông ñöông cuûa pheùp chuaån ñoä. Coù nhieàu phöông phaùp chuaån ñoä keát tuûa nhöng phöông phaùp baïc laø phöông phaùp hay duøng nhaát hieän nay, thuoác thöû ñöôïc söû duïng laø dung dòch AgNO3 duøng ñeå chuaån caùc halogenua Cl-, Br-, I-, vaø SCN-. 2. Caùc phöông phaùp xaùc ñònh ñieåm cuoái trong phöông phaùp ño Baïc: a. Phöông phaùp Mohr: Duøng K2Cr2O4 laøm chæ thò, taïi ñieåm cuoái chuaån ñoä seõ - - xuaát hieän keát tuûa Ag2CrO4 maøu ñoû gaïch, duøng ñeå xaùc ñònh Cl , Br . Nguyeân taéc theâm vaøo dung dòch caàn xaùc ñònh (dung dòch muoái cuûa Cl-, Br-) chæ 2- thò CrO4 . Sau ñoù chuaån ñoä baèng dung dòch AgNO3, khi ñoù seõ xaûy ra caùc phaûn öùng: Ag+ + X- (Cl- , Br-) AgX↓ (1) + 2- Ag dö + CrO4 Ag2CrO4↓ ñoû gaïch (2) -12.28 -9.75 -11.95 Ta coù T AgBr = 10 , T AgCl = 10 , T Ag2CrO4 = 10 Keát thuùc quaù trình chuaån ñoä khi dung dòch chuyeån töø maøu traéng ñuïc cuûa AgCl↓ hoaëc vaøng nhaït cuûa AgBr↓ sang ñoû gaïch cuûa Ag2CrO4↓. 2- Vaán ñeà quan troïng ôû ñaây laø phaûi tính noàng ñoä CrO4 nhö theá naøo ñeå cho phaûn öùng thöù (2) xaûy ra ngay ñuùng taïi ñieåm töông ñöông. Khi cho AgNO3 vaøo dung dòch - - 2- goàm Cl (hoaëc Br ),CrO4 thì AgCl (hoaëc AgBr) seõ keát tuûa tröôùc tuy nhieân do tích soá tan cuûa chuùng khoâng khaùc nhau ôû möùc ñoä cho pheùp ñeå cho chaát naøy keát tuûa 2- hoaøn toaøn roài môùi xuaát hieän keát tuûa kia. Vì vaäy ôû ñaây caàn phaûi xaùc ñònh [CrO4 ] - - 2- caàn thieát ñeå cho Cl (hoaëc Br ) ñöôïc keát tuûa hoaøn toaøn vaø keát tuûa cuûa CrO4 vôùi + 2- -2,2 Ag phaûi xuaát hieän taïi ñieåm töông ñöông. Ta ñaõ tính ñöôïc [CrO4 ] = 10 M = 6.31.10-3 M trong thöïc teá ngöôøi ta hay duøng noàng ñoä 5.10-3 M. Phöông phaùp Mohr ñöôïc duøng ñeå ñònh löôïng Cl-, Br- nhöng khoâng ñöôïc duøng - - 2- ñeå xaùc ñònh I vaø SCN vì tuûa AgI vaø AgSCN haáp phuï maïnh CrO4 quaù roõ reät laøm cho söï chuyeån maøu xaûy ra tröôùc ñieåm töông ñöông vaø ñieåm töông ñöông khoâng Nguyeãn Thò Nhö Mai – Ñaëng Thò Vónh Hoaø Khoa Hoaù hoïc
HDTH Phaân tích ñònh löôïng baèng caùc phöông phaùp hoaù hoïc - 34 - roõ raøng gaây ra sai soá lôùn. Söï chuaån ñoä theo phöông phaùp Mohr caàn phaûi ñöôïc tieán haønh trong moâi tröôøng trung tính hoaëc baz yeáu, thöôøng thì pH = 6,5 ÷ 10,3 ñoù laø vì: - ÔÛ moâi tröôøng acid (pH thaáp), ñoä nhaïy cuûa chæ thò giaûm do ñoä tan Ag2CrO4 taêng. + 2- Ag2CrO4↓ 2Ag + CrO4 2- + - CrO4 + H HCrO4 Ñieàu naøy gaây ra sai soá döông, maët khaùc 2- + 2- 2- 2CrO4 + 2H Cr2O7 + H2O laøm giaûm noàng ñoä CrO4 - Trong moâi tröôøng kieàm (pH quaù cao) thì: + - Ag + OH AgOH Ag2O + H2O cuõng gaây ra sai soá Thöôøng ngöôøi ta hay duøng dung dòch NaHCO3 ñeå taïo moâi tröôøng Löu yù : + - Neáu trong dung dòch chuaån ñoä coù NH4 thì phaûi chuaån ñoä trong moâi tröôøng pH = 6,5 ÷7,2 vì neáu pH > 7,2 thì seõ coù söï taïo thaønh NH3 vaø NH3 seõ taïo phöùc beàn vôùi ion Ag+ gaây sai soá - Dung dòch chuaån ñoä khoâng ñöôïc chöùa caùc ion caûn nhö : nhöõng ion coù theå phaûn 2- 2+ 2+ öùng ñöôïc vôùi CrO4 nhö Ba , Pb , vaø khoâng coù nhöõng anion coù theå taïo keát + 2- 2- 3- tuûa vôùi Ag nhö CO3 , C2O4 , PO4 neáu coù , chuùng ta phaûi tìm caùch che. b. Phöông phaùp Fajans: Söû duïng chæ thò haáp phuï, thöôøng duøng laø Fluorescein duøng ñeå xaùc ñònh Cl-, Br-, I-, vaø SCN-. - Trong quaù trình chuaån ñoä caùc halogenua X baèng AgNO3, tröôùc ñieåm töông ñöông trong dung dòch dö X- neân AgX seõ haáp phuï X- taïo thaønh nhöõng haït keo -x mang ñieän tích aâm {(AgX)nClx }. Taïi ñieåm töông ñöông trong dung dòch khoâng dö Ag+ vaø X- neân caùc keát tuûa khoâng mang ñieän tích, chuùng laéng xuoáng laøm cho dung dòch trôû neân trong. Ngöôøi ta goïi laø ñieåm ñaúng ñieän. Sau ñieåm töông ñöông dung dòch coù dö Ag+ neân keát tuûa AgX haáp phuï Ag+ hình thaønh haït keo mang ñieän tích +x döông {(AgCl)nAgx } Döïa vaøo tính haáp phuï cuûa caùc haït keo Fajans ñaõ duøng moät soá phaåm maøu höõu cô coù khaû naêng haáp phuï leân beà maët cuûa keát tuûa taïo maøu ñaëc tröng ñeå nhaän ra ñieåm töông ñöông maø fluorescein laø moät ñieån hình. Fluorescein (vieát taét laø HFl) laø moät acid höõu cô yeáu coù khaû naêng phaùt huyønh quang, daïng phaân töû töï do vaø daïng anion khi bò haáp phuï coù maøu khaùc nhau. Trong nöôùc coù caân baèng nhö sau: HFl H+ + Fl- Tröôùc ñieåm töông ñöông caùc haït keo mang ñieän tích aâm, neân caùc anion Fl- cuûa fluorescein khoâng bò haáp phuï. Sau ñieåm töông ñöông caùc haït keo mang ñieän tích döông neân caùc anion Fl- bò haáp phuï: Nguyeãn Thò Nhö Mai – Ñaëng Thò Vónh Hoaø Khoa Hoaù hoïc
HDTH Phaân tích ñònh löôïng baèng caùc phöông phaùp hoaù hoïc - 35 - +x - x+ - (AgCl)nAgx + xFl {(AgCl)nAgx }xFl xanh luïc Maøu hoàng Löu yù : Khoâng phaûi dung dòch chuyeån töø xanh luïc sang hoàng maø sau ñieåm töông ñöông do söï haáp phuï treân beà maët tuûa neân tuûa seõ coù maøu hoàng. Ñieàu kieän cuûa nhöõng chaát chæ thò haáp phuï laø : - Phaûi vaø chæ haáp phuï ôû taïi ñieåm töông ñöông - Moâi tröôøng dung dòch phaûi thích hôïp ñeå daïng bò haáp phuï toàn taïi ñöôïc (thöôøng pH <10) Hieän töôïng töï haáp phuï seõ taêng khi dieän tích beà maët cuûa haït keo taêng leân. Neân trong thöïc teá ngöôøi ta hay theâm hoà tinh boät hoaëc dextrin ñeå taêng dieän tích beà maët vaø giöõ tuûa AgX ôû traïng thaùi keo. c. Phöông phaùp Volhard: Nguyeân taéc: Theâm moät löôïng dö dung dòch AgNO3 ñaõ bieát noàng ñoä chính xaùc - + - vaøo dung dòch X , roài chuaån löôïng Ag dö baèng dung dòch SCN (NH4SCN hoaëc KSCN) vôùi chæ thò laø Fe3+. Caùc phaûn öùng cuûa quaù trình chuaån ñoä: Ag+ + X- AgX↓ + - -12 Ag dö + SCN AgSCN↓ TAgSCN = 1,1.10 - 3+ 2+ SCN dö + Fe Fe(SCN) phöùc beàn coù maøu ñoû maùu Vaäy ñieåm töông ñöông laø luùc dung dòch chuyeån sang maøu hôi hoàng, vì TAgSCN -12 -9,75 = 1,1.10 < TAgCl =10 neân coù theå xaûy ra phaûn öùng: AgCl↓ + SCN- AgSCN↓ + Cl- + Ñeå ngaên ngöøa phaûn öùng naøy, ta phaûi loïc tuûa AgCl tröôùc khi chuaån Ag dö baèng SCN-. Ngoaøi caùch loïc boû tuûa AgCl ngöôøi ta coù theå cho theâm moät ít Nitrobenzen, chaát naøy seõ bao quanh AgCl ngaên khoâng cho AgCl phaûn öùng vôùi SCN-. Maét chuùng ta chæ nhaän ra maøu hoàng ôû ñieåm töông ñöông khi [Fe(SCN)2+] ≥ 6,4.10-6M. Nhö vaäy phöông phaùp Volhard coù theå duøng ñeå xaùc ñònh tröïc tieáp Ag+ (duøng dung dòch chuaån KSCN vôùi chaát chæ thò laø Fe3+) ngoaøi ra noù coøn coù theå xaùc ñònh Cl-, Br-, I-, theo phöông phaùp chuaån ñoä ngöôïc khi ñoù: (C V)− (C V) C = N AgNO3 N SCN− N − V X X− Khaùc vôùi 2 phöông phaùp tröôùc, phöông phaùp naøy thöïc hieän trong moâi tröôøng acid (0,1-1 N ) ñeå ngaên ngöøa söï thuûy phaân cuûa muoái Fe3+ . Nguyeãn Thò Nhö Mai – Ñaëng Thò Vónh Hoaø Khoa Hoaù hoïc
HDTH Phaân tích ñònh löôïng baèng caùc phöông phaùp hoaù hoïc - 36 - II. Thöïc haønh: 1. Xaùc ñònh noàng ñoä Cl- theo phöông phaùp Mohr : a. Nguyeân taéc : Phaûn öùng chuaån ñoä : Cl- + Ag+ AgCl ↓ traéng Phaûn öùng chæ thò : 2- + CrO4 + 2Ag Ag2CrO4 ↓ ñoû gaïch b. Caùch tieán haønh : Duøng pipet laáy 10 ml dung dòch cho vaøo bình tam giaùc, theâm 2 ml dung dòch NaHCO3 5%, 0,5 ml K2CrO4 5%. Töø buret nhoû töø töø dung dòch AgNO3 0.01M, laéc maïnh ñeán xuaát hieän maøu ñoû gaïch (laøm 3 laàn, laáy keát quaû trung bình). 2. Xaùc ñònh noàng ñoä Cl- theo phöông phaùp Fajans : a. Nguyeân taéc : - Chuaån ñoä Cl baèng dung dòch AgNO3 0.01M trong moâi tröôøng ñeäm NaHCO3 khi coù maët Fluorescein (HFl) laøm chæ thò. Phaûn öùng chuaån ñoä : Cl- + Ag+ AgCl ↓ traéng + Phaûn öùng chæ thò : Khi cho dö 1 gioït Ag , haït keo (AgCl)n tích ñieän döông seõ haáp phuï anion Fl- vaø trôû thaønh maøu hoàng. +x - x+ - (AgCl)n.Agx + xFl [(AgCl)n.Agx ]xFl xanh luïc maøu hoàng b. Thöïc haønh : Duøng pipet laáy 10 ml dung dòch vaøo bình tam giaùc, theâm 2 ml NaHCO3 5%, 3 gioït chæ thò Fluorescein 0,5%. Töø buret nhoû töø töø dung dòch AgNO3 0.01M laéc maïnh ñeán khi beà maët keát tuûa chuyeån sang maøu hoàng (laøm 3 laàn, laáy keát quaû trung bình). 3. Xaùc ñònh noàng ñoä Br- theo phöông phaùp Volhard : a. Nguyeân taéc : - Keát tuûa Br döôùi daïng AgBr baèng moät löôïng dö chính xaùc AgNO3 0.01M khi coù maët muoái Fe3+ . Phaûn öùng chuaån ñoä : Br - + Ag+ AgBr ↓ + - Ag dö + SCN AgSCN ↓ Phaûn öùng chæ thò : Fe3+ + SCN- FeSCN2+ Nguyeãn Thò Nhö Mai – Ñaëng Thò Vónh Hoaø Khoa Hoaù hoïc
HDTH Phaân tích ñònh löôïng baèng caùc phöông phaùp hoaù hoïc - 37 - b. Caùch tieán haønh : Duøng pipet laáy 10 ml dung dòch cho vaøo bình tam giaùc, theâm 2 ml HNO3 6N. Töø buret theâm chính xaùc 1 löôïng AgNO3 ñaõ bieát noàng ñoä tôùi khi khoâng coøn keát tuûa nöõa, theâm 5 ml AgNO3 nöõa, 10 gioït chæ thò pheøn saét III baõo hoøa. Töø buret nhoû töøng gioït SCN- coù noàng ñoä ñaõ bieát xuoáng, laéc ñeàu tôùi khi dung dòch ñoåi maøu. Ghi soá ml SCN- ñaõ duøng laøm 3 laàn, laáy keát quaû trung bình . 4. Xaùc ñònh noàng ñoä K4[Fe(CN)6] theo ZnSO4.7H2O: a. Nguyeân taéc : Phaûn öùng chuaån ñoä : 2+ + 4- 3Zn + 2K + 2Fe(CN)6 Zn3K2[Fe(CN)6]2 ↓ Phaûn öùng chæ thò : 4- Do keát tuûa Zn3K2[Fe(CN)6]2 raát ít tan neân noàng ñoä Fe(CN)6 tröôùc ÑTÑ raát o nhoû, laøm cho caëp ferri / ferro coù theá cao voït, vöôït quaù EIn = +0,76 V cuûa diphenylamin. o E = E ferri/ferro + 0.059 lg [ferri] [ferro] = +0.36 + 0.059 lg [ferri] [ferro] Vì vaäy dung dòch coù maøu chaøm tím cuûa diphenylamin benzidin. Sau ÑTÑ, noàng ñoä ferro taêng ñoät ngoät laøm cho theá E ferri/ferro giaûm ñoät ngoät, thaáp hôn +0,76V. Vì vaäy diphenylamin benzidin chuyeån veà daïng khoâng maøu. Caùch tieán haønh : Duøng pipet laáy 10 ml dung dòch Zn2+ 0,05M vaøo bình tam giaùc. Theâm 20 gioït H2SO4 ñaëc, 3 ml (NH4)2SO4 10% + 2 gioït chæ thò diphenylamin 1% + 1 ml dung dòch K3[Fe(CN)6] 1%, chuaån ñoä baèng dung dòch K4[Fe(CN)6] tôùi khi dung dòch chuyeån töø maøu chaøm tím sang maøu xanh laù caây nhaït, vöøa chuaån ñoä vöøa laéc thaät maïnh dung dòch (laøm 3 laàn, laáy keát quaû trung bình). 5. Phaân tích maãu: Xaùc ñònh haøm löôïng phaàn traêm Cl- trong muoái aên (theo höôùng daãn cuûa phoøng thí nghieäm ). III. Caâu hoûi: 1. Neâu caùc ñieàu kieän caàn thieát ñeå moät phaûn öùng keát tuûa coù theå duøng ñöôïc trong phaân tích theå tích. 2. Phöông phaùp Mohr, Fajans vaø Volhard duøng ñeå xaùc ñònh nhöõng ion naøo. Neâu caùc ñieàu kieän ñeå thöïc hieän caùc phöông phaùp treân. - 3.Vai troø cuûa NaHCO3 trong pheùp xaùc ñònh Cl theo phöông phaùp Mohr vaø Fajans. Theâm 2 ml HNO3 6N khi thöïc hieän phöông phaùp Volhard ñeå laøm gì ? Nguyeãn Thò Nhö Mai – Ñaëng Thò Vónh Hoaø Khoa Hoaù hoïc
HDTH Phaân tích ñònh löôïng baèng caùc phöông phaùp hoaù hoïc - 38 - 4.Giaûi thích cô cheá ñoåi maøu cuûa chaát chæ thò diphenylamin trong pheùp ñinh löôïng keõm baèng phöông phaùp laøm keát tuûa vôùi K4[Fe(CN)6]. 5. Tính noàng ñoä ñöông löôïng cuûa caùc chaát trong caùc baøi thöïc taäp. 6. Xaùc ñònh haøm löôïng phaàn traêm NaCl trong maãu phoøng thí nghieäm. Nguyeãn Thò Nhö Mai – Ñaëng Thò Vónh Hoaø Khoa Hoaù hoïc
HDTH Phaân tích ñònh löôïng baèng caùc phöông phaùp hoaù hoïc - 39 - Baøi 7. PHÖÔNG PHAÙP PHAÂN TÍCH KHOÁI LÖÔÏNG I. Thöïc haønh: 2- 1. Xaùc ñònh SO4 trong MgSO4.7H2O döôùi daïng caân BaSO4: a. Nguyeân taéc: Hoøa tan maãu sulfat trong nöôùc caát. Tieán haønh keát tuûa sulfat döôùi daïng BaSO4 trong moâi tröôøng acid, ñun noùng, theâm töøng gioït dung dòch BaCl2 loaõng ñeán keát tuûa hoaøn toaøn. Phaûn öùng keát tuûa: 2- 2 + SO4 + Ba BaSO4 cho dö BaSO4 laø keát tuûa tinh theå traéng, ñöôïc laøm muoài ñeå keát tuûa trôû neân tinh khieát vaø deã loïc. Loïc gaïn vaø röûa gaïn treân giaáy loïc mòn (baêng xanh). Nung ñeán khoái löôïng khoâng ñoåi ôû 9000C . Caùc sai soá heä thoáng caàn löu yù loaïi boû: - Caàn keát tuûa trong moâi tröôøng acid ñeå traùnh söï keát tuûa cuûa muoái ít tan khaùc cuûa 2+ Ba nhö BaCO3, Ba3(PO4)2. Tuy nhieân neáu quaù nhieàu acid maïnh thì coù theå laøm tan roõ reät BaSO4 ñeå taïo thaønh Ba(HSO4)2 tan (sai soá aâm). - Caàn laøm muoài keát tuûa ñeå loaïi tröø söï coäng keát caùc sulfat kim loaïi( Fe3+, 2+ Mg ). Chuùng coù phaân töû löôïng thaáp hôn BaSO4, laøm thaáp keát quaû xaùc ñònh. Söï + coäng keát muoái NH4 cuõng laøm thaáp keát quaû xaùc ñònh (sai soá aâm) 3+ 3+ - Söï coù maët Cr laøm cho keát tuûa BaSO4 keùm hoaøn toaøn vì Cr taïo ñöôïc phöùc sulfat tan laøm giaûm thaáp keát quaû xaùc ñònh (sai soá aâm ) - - - - Söï coäng keát caùc anion Cl , NO3 , ClO3 treân tuûa BaSO4 coù taùc duïng laøm cao keát quaû xaùc ñònh (sai soá döông). - Khi nung keát tuûa BaSO4 quaù nhanh (khoâng dö Oxy ñeå ñoát chaùy giaáy loïc) coù theå xaûy ra phaûn öùng khöû BaSO4 bôûi cacbon cuûa giaáy loïc ( sai soá aâm ) BaSO4 + 4C BaS + 4CO b. Caùch tieán haønh: - Caân khoaûng 0,3 – 0,4 g maãu cho vaøo coác côõ 250 ml. Hoøa tan trong khoaûng 50 ml nöôùc caát vaø theâm 2 ml HCl 2N. Neáu thaáy coù caën khoâng tan thì ñem loïc treân giaáy loïc baêng ñoû hoaëc traéng. Röûa giaáy loïc vaø thu hoài nöôùc loïc laãn nöôùc röõa, theâm nöôùc caát thaønh khoaûng 100 ml. Ñun noùng tôùi 60 – 700C. Töø buret nhoû töøng gioït dung dòch BaCl2. 2H2O 1% vöøa nhoû vöøa khuaáy ñeàu baèng ñuõa thuûy tinh ñaàu bòt cao su. Khi cho tieáp maø khoâng thaáy keát tuûa theâm, thì caên cöù vaøo soá mL ñaõ duøng treân buret, cho theâm dö khoaûng 50% nöõa ñeå söï keát tuûa BaSO4 ñöôïc hoaøn toaøn. Khuaáy ñeàu dung dòch moät laàn nöõa vaø ñaët coác vaøo bình caùch thuûy ñeå laøm muoài töø 1 ñeán 2 giôø (neáu coù ñieàu kieän thì ñeå caùch ñeâm). Nguyeãn Thò Nhö Mai – Ñaëng Thò Vónh Hoaø Khoa Hoaù hoïc
HDTH Phaân tích ñònh löôïng baèng caùc phöông phaùp hoaù hoïc - 40 - - Loïc gaïn keát tuûa treân giaáy loïc mòn khoâng taøn (baêng xanh) röûa gaïn keát tuûa 3 laàn baèng nöôùc caát ñun noùng vaø sau cuøng chuyeån ñònh löôïng toaøn boä keát tuûa trong coác leân giaáy loïc. Löôïng veát keát tuûa baùm vaøo thaønh coác thì laáy ra baèng caùch duøng moät maãu giaáy loïc nhoû khoâng taøn lau maët trong cuûa thaønh coác, maãu giaáy loïc naøy ñem goäp vaøo giaáy loïc treân pheåu. Cuõng coù theå duøng ñuõa thuûy tinh ñaàu bòt cao su ñeå laáy ra veát keát tuûa baùm vaøo thaønh coác, sau ñoù lau saïch ñaàu ñuõa naøy vaøo giaáy loïc ñaõ duøng ñeå keát tuûa. - Goùi giaáy loïc vaø coù keát tuûa theo chæ daãn cuûa caùn boä phuï traùch roài ñaët vaøo cheùn söù coù ñaùnh soá vaø ñöôïc ñun noùng tröôùc ôû 900C ñeán khoái löôïng khoâng ñoåi vaø ñaõ caân chính xaùc khoái löôïng m1 (g). Ñaët cheùn môùi ñaàu ôû phaàn ngoaøi loø nung ñeå tro hoùa hoaøn toaøn sau ñoù ñaåy cheùn nung vaøo saâu trong loø, ñoùng cöûa loø laïi. Nung ôû 9000C ñeán khoái löôïng khoâng ñoåi. Coi laø ñaït khi hai laàn caân lieân tieáp sai nhau döôùi 0,2 mg. 2- Caân khoái löôïng m2 treân ñuùng chieác caân ñaõ duøng ñeå caân m1. Tính % SO4 trong maãu. 3+ 2. Xaùc ñònh Fe trong pheøn saét döôùi daïng caân Fe2O3: a. Nguyeân taéc: 3+ Duøng NH3 ñaëc ñeå keát tuûa nhanh choùng Fe döôùi daïng hydroxyd trong dung dòch noùng: 3+ + 2Fe + 6NH3 + (x + 6)H2O 2Fe(OH)3. xH2O + 6NH4 daïng keát tuûa Daïng keát tuûa thuoäc daïng voâ ñònh hình (sol) neân caàn nhanh choùng ñem loïc vaø röûa, khoâng laøm muoài. Nung keát tuûa ñeå chuyeån thaønh Fe2O3: 2Fe(OH)3.xH2O Fe2O3 + (x +3)H2O 9000C daïng keát tuûa daïng caân Caùc sai soá heä thoáng caàn löu yù loaïi boû: 3+ - Caàn keát tuûa töø dung dòch NH3 ñaëc, dung dòch Fe ñaëc vaø noùng ñeå keát tuûa voâ ñònh hình nhanh choùng ñoâng tuï thaønh khoái taùch ra khoûi töôùng loûng, giaûm coäng keát (sai soá döông). - Loïc gaïn laáy keát tuûa baèng giaáy loïc khoâng taøn, mòn trung bình (baêng traéng hoaëc baêng ñoû) ñeå chaûy nhanh, giaûm coäng keát (sai soá döông). - Dung dòch röûa caàn phaûi noùng vaø coù theâm chaát ñieän ly maïnh deõ phaân huûy ôû nhieät ñoä cao. Chaát ñieân ly coù taùc duïng ngaên chaën quaù trình pepti hoùa keát tuûa ñoâng tuï (sai soá aâm). - Caàn nung keát tuûa coù ñuû oxy, taêng nhieät ñoä töø töø leân tôùi 9000 – 10000C ñeå ngaên ngöøa söï khöû moät phaàn Fe3+ Fe2+ taïo ra Fe3O4 (kieåm tra baèng nam chaâm). Neáu thaáy coøn laãn Fe3O4 thì taåm vaøi gioït HNO3 ñaëc, duøng ñuõa thuûy tinh daàm nhoû thaønh boät mòn, lau ñuõa thuûy tinh baèng maåu giaáy loïc khoâng taøn vaø tieáp tuïc nung ñeán khoái löôïng khoâng ñoåi (sai soá aâm). Nguyeãn Thò Nhö Mai – Ñaëng Thò Vónh Hoaø Khoa Hoaù hoïc
HDTH Phaân tích ñònh löôïng baèng caùc phöông phaùp hoaù hoïc - 41 - 3+ 2+ Neáu dung dòch chæ coù muoái Fe (khoâng laãn Fe ) thì khi cho dö NH3 phaûi thu ñöôïc keát tuûa maøu ñoû, neáu thaáy maøu ñen hoaëc gaàn nhö ñen thì chöùng toû ñaõ laãn 2+ Fe . Toát hôn laø boû ñi laøm laïi, hoaëc tröôùc khi nung thì taåm HNO3 ñaëc ñeå oxy hoaù Fe2+ Fe3+ (sai soá aâm). - Dung dòch NH3 ñaëc ñeå laâu trong bình thuûy tinh thöôøng coù laãn moät phaàn oxid silicnen tröôùc khi duøng phaûi loïc (sai soá döông). - Vì keát tuûa Fe(OH)3.xH2O raát ít tan neân coù theå röûa baèng NH4NO3 nhieàu laàn - cho ñeán khi heát ion Cl (duøng AgNO3 thöû). Löu yù acid hoaù nöôùc röûa baèng vaøi gioït HNO3 roài môùi nhoû AgNO3 (sai soá döông). b. Caùch tieán haønh: - Laáy coác côõ 100 ml cho vaøo 5 ml HCl ñaëc, 3 ml HNO3 ñaëc. Ñaët ñuõa thuûy tinh vaøo coác, ñaäy baèng maët kính ñoàng hoà vaø ñun noùng. Traùng ñuõa thuûy tinh, kính ñoàng hoà vaø thaønh trong cuûa coác baèng nöôùc caát sao cho theå tích dung dòch trong coác khoâng vöôït quaù 20 –30 ml. - Khuaáy lieân tuïc vaø ñoå nhanh 10 ml NH3 ñaëc (loaïi 25%) phaûi thaáy muøi NH3, tieáp tuïc khuaáy vaø ñoå vaøo ñoù 50 ml nöôùc caát noùng. Tieáp tuïc ñun 10 phuùc roài baét ñaàu - loïc gaïn leân giaáy loïc baêng traéng. Röûa baèng NH4NO3 2% ñeán khi heát ion Cl (1 gioït AgNO3 1% cho vaøo 5mL nöôùc röûa ñaõ acid hoùa baèng HNO3. Sau cuøng chuyeån ñònh löôïng toaøn boä keát tuûa leân giaáy loïc, duøng ñuõa thuûy tinh ñaàu bòt cao su vaø moät maåu giaáy loïc khoâng taøn lau saïch veát keát tuûa coøn baùm treân thaønh coác. Goùi giaáy loïc vaø 0 chuyeån sang cheùn söù ñaõ nung tröôùc ôû 900 C vaø ñaõ caân tröôùc khoái löôïng m1 (g). Nung 0 töø töø ôû 900 C cho ñeá khi khoái löôïng m2 (g) khoâng ñoåi. Kieåm tra söï coù maët cuûa oxyd saét töø baèng nam chaâm. Tính soá gam saét coù trong maãu. 3. Phaân tích maãu: Xaùc ñònh noàng ñoä Fe3+ trong maãu phoøng thí nghieäm (theo höôùng daãn cuûa phoøng thí nghieäm). II. Caâu hoûi: 1. Neâu taùc duïng cuûa söï laøm muoài keát tuûa BaSO4, neáu keùo daøi coù haïi khoâng ? 2. Neáu sô yù ñeå cho moät phaàn BaSO4 bieán thaønh BaS thì xöû lyù nhö theá naøo ? 3. Töø caùc ñieàu kieän cuï theå cuûa vieäc xaùc ñònh Fe3+ haõy neâu caùc quy taéc chung nhaát ñeå thu ñöôïc moät keát tuûa voâ ñònh hình tinh khieát vaø deã loïc. Nguyeãn Thò Nhö Mai – Ñaëng Thò Vónh Hoaø Khoa Hoaù hoïc
HDTH Phaân tích ñònh löôïng baèng caùc phöông phaùp hoaù hoïc - 42 - Baøi 8. PHÖÔNG PHAÙP COMPLEXON I. Toùm taét lyù thuyeát: 1. Nguyeân taéc: Caùc phöông phaùp chuaån ñoä phöùc chaát döïa treân phaûn öùng taïo phöùc cuûa caùc chaát. Coù nhieàu phöông phaùp chuaån ñoä phöùc chaát nhöng trong phaân tích theå tích ngöôøi ta thöôøng duøng nhaát laø phöông phaùp Complexon. Nguyeân taéc cuûa phöông phaùp naøy laø döïa treân khaû naêng taïo phöùc beàn giöõa ion kim loaïi caàn xaùc ñònh vôùi caùc thuoác thöû höõu cô complexon. Caùc phaûn öùng naøy thoûa maõn caùc ñieàu kieän cuûa phaûn öùng duøng trong phaân tích theå tích. Vì vaäy phöông phaùp naøy raát phoå bieán Complexon laø teân goïi chung cuûa caùc daãn xuaát cuûa caùc acid aminopolycarbocylic, coù nhieàu loaïi complexon nhöng trong phaân tích thöôøng duøng complexon III (coøn goïi laø EDTA) laø acid EtylenDiaminTetraAcetic vieát taét H4Y HOOC CH2 CH2 COOH N CH CH N 2 2 COOH HOOC CH2 CH2 Nhöng do H4Y ít tan trong nöôùc neân trong thöïc teá ngöôøi ta hay duøng muoái dinatri cuûa noù goïi laø complexon III (coøn goïi laø Trilon B) vieát taét Na2H2Y HOOC CH2 CH2 COONa N CH CH N 2 2 COOH NaOOC CH2 CH2 Trong phöông phaùp naøy caàn phaûi söû duïng nhöõng chaát chæ thò maøu kim loaïi ñeå nhaän ra ñieåm töông ñöông. Nhö vaäy khi cho chæ thò vaøo dung dòch caàn phaûi phaân tích thì ion kim loaïi caàn xaùc ñònh seõ phaûn öùng vôùi chæ thò taïo thaønh moät phöùc coù 2- maøu. Khi chuaån baèng H2Y thì thuoác thöû naøy seõ ñaåy chæ thò ra khoûi phöùc maøu vöøa taïo thaønh ñeå taïo thaønh phöùc MeY2- khoâng maøu beàn hôn. Nhö vaäy ôû ñieåm cuoái cuûa pheùp chuaån ñoä, chaát chæ thò maøu kim loaïi ôû daïng töï do seõ ñöôïc giaûi phoùng ra. Vì vaäy khi dung dòch chuyeån töø maøu cuûa phöùc giöõa chæ thò vôùi kim loaïi sang haún maøu cuûa chæ thò töï do thì ñoù laø thôøi ñieåm keát thuùc chuaån ñoä. Do ñoù ñieàu kieän caàn thieát cho vieäc chuaån complexon tröïc tieáp laø haèng soá beàn cuûa phöùc giöõa kim loaïi vôùi 2- H2Y phaûi lôùn hôn ñoä beàn cuûa phöùc giöõa kim loaïi vôùi chæ thò. Duø caùc ion kim loaïi coù hoùa trò khaùc nhau nhöng 1 ion gam kim loaïi luoân luoân töông taùc vôùi 1 ion gam complexon III ñoàng thôøi giaûi phoùng ra 2H+ . 2+ 2- 2- + Me + H2Y MeY + 2H 3+ 2- - + Me + H2Y MeY + 2H 4+ 2- + Me + H2Y MeY + 2H Nguyeãn Thò Nhö Mai – Ñaëng Thò Vónh Hoaø Khoa Hoaù hoïc
HDTH Phaân tích ñònh löôïng baèng caùc phöông phaùp hoaù hoïc - 43 - Cho neân ñöông löôïng gam cuûa kim loaïi vaø complexon ñeàu baèng phaân töû löôïng cuûa chuùng chia cho 2. 2. Caùc chæ thò thöôøng duøng trong chuaån ñoä complexon: Ñeå nhaän ra ñieåm töông ñöông trong phöông phaùp complexon ngöôøi ta hay duøng nhaát laø caùc chæ thò maøu kim loaïi, ñoù laø nhöõng chaát maøu höõu cô coù khaû naêng taïo vôùi ion kim loaïi phöùc coù maøu, vaø trong nhöõng ñieàu kieän xaùc ñònh maøu cuûa phöùc ñoù khaùc vôùi maøu cuûa chaát chæ thò töï do. Caùc chaát chæ thò maøu kim loaïi thöôøng laø nhöõng acid yeáu hoaëc baz yeáu, vì vaäy maøu cuûa chæ thò cuõng phuï thuoäc vaøo pH cuûa dung dòch. Do ñoù khi chuaån moät ion kim loaïi naøo ñoù baèng phöông phaùp complexon caàn choïn pH thích hôïp ñeå phaûn öùng taïo phöùc giöõa ion kim loaïi vaø complexon III xaûy ra hoaøn toaøn vaø maøu cuûa chæ thò töï do phaûi töông phaûn vôùi maøu cuûa phöùc giöõa noù vôùi ion kim loaïi ñeå deã nhaän ra dieåm töông ñöông vì theá caàn duøng nhöõng dung dòch ñeäm. Nhöõng chæ thò thöôøng duøng goàm: a. Eriocrom T ñen (ETOO hoaëc NET) laø moät ña acid yeáu kyù hieäu laø H3Ind. Trong dung dòch nöôùc noù phaân ly vaø coù maøu thay ñoåi theo pH - 2- 3- H3Ind H2Ind HInd Ind Ñoû Xanh bieác Da cam Trong khoaûng pH töø 7 ÷ 11 chæ thò naøy toàn taïi ôû daïng HInd2- coù maøu xanh coøn phöùc cuûa caùc ion kim loaïi vôùi chæ thò coù maøu ñoû (söï chuyeån maøu ñoû- xanh hoaëc xanh - ñoû laø töông phaûn) vì vaäy khi duøng chæ thò naøy ngöôøi ta hay tieán haønh ôû moâi tröôøng pH = 10. ÔÛ pH naøy chæ thò (HInd2- ) seõ taïo vôùi ion kim loaïi phöùc coù maøu ñoû nho Me2+ + HInd2- MeInd- + H+ Xanh Ñoû nho Khi chuaån baèng complexon III phöùc MeInd- bò phaù vì ion kim loaïi keát hôïp vôùi complexon III taïo thaønh 1 phöùc beàn hôn coøn HInd2- ñöôïc giaûi phoùng ra vaø tích luõy laïi trong dung dòch laøm cho dung dòch coù maøu xanh - 2- 2- 2- + MeInd + H2Y MeY + HInd + H Ñoû nho Xanh Vaäy keát thuùc chuaån ñoä khi dung dòch chuyeån töø maøu ñoû nho sang xanh bieác, ñeå duy trì pH töø 8 ÷ 10 ngöôøi ta thöôøng duøng heä ñeäm NH4OH - NH4Cl b. Murexit: - Thöôøng vieát taét laø H4Ind trong nöôùc noù phaân ly nhö sau: - 2- 3- H4Ind H3Ind H2Ind Tím hoàng Tím Xanh tím Khi pH < 9: chæ thò coù maøu tím Nguyeãn Thò Nhö Mai – Ñaëng Thò Vónh Hoaø Khoa Hoaù hoïc
HDTH Phaân tích ñònh löôïng baèng caùc phöông phaùp hoaù hoïc - 44 - pH > 9: chæ thò coù maøu xanh tím Tuøy theo nhöõng kim loaïi khaùc nhau maø phöùc taïo thaønh giöõa chæ thò naøy vôùi ion kim loaïi seõ coù maøu khaùc nhau, chaúng haïn chæ thò naøy seõ taïo vôùi Ca2+ moät phöùc coù maøu ñoû, vôùi Co2+, Ni2+, Cu2+ seõ taïo phöùc coù maøu vaøng. Vì vaäy ñeå taïo söï chuyeån maøu töông phaûn thì khi chuaån Ca2+ baèng complexon III vôùi chæ thò murexit neân tieán haønh ôû moâi tröôøng pH > 9 thì seõ keát thuùc chuaån ñoä khi dung dòch chuyeån töø ñoû sang xanh tím, ñoâi khi tieán haønh ôû nhöõng pH = 9 seõ chuyeån töø maøu ñoû sang tím. Khi chuaån Co2+, Ni2+ , Cu2+ thì tieán haønh ôû moâi tröôøng pH < 9 (cuï theå töø 7 ÷ 8) thì keát thuùc chuaån ñoä khi dung dòch chuyeån töø vaøng sang tím. c. Xylenol cam : Vieát taét laø H6Ind - 2- 3- 4- 5- 6- H6Ind H5Ind H4Ind H3Ind H2Ind HInd Ind Cam Vaøng Vaøng Vaøng Ñoû tím Tím Chaøm ÔÛ pH töø 1 ñeán 6 chaát chæ thò coù maøu vaøng. Haàu heát phöùc cuûa kim loaïi vôùi chæ thò naøy coù maøu ñoû hoaëc tím. Vì vaäy pheùp chuaån ñoä complexon vôùi chæ thò naøy thöôøng ñöôïc tieán haønh ôû pH trong khoaûng töø 1 ñeán 6. d. PAN: + Vieát taét laø H2Ind Trong khoaûng pH khaù roäng (töø 1 ñeán 6) chaát chæ thò töï do coù maøu vaøng trong khi ñoù phöùc cuûa kim loaïi vôùi chæ thò coù maøu ñoû hoaëc hoàng. Vì vaäy pheùp chuaån ñoä complexon vôùi chæ thò naøy thöôøng ñöôïc tieán haønh ôû pH trong khoaûng töø 1 ñeán 6. e. PAR: + Vieát taét laø H3Ind Trong khoaûng pH khaù roäng (töø 1 ñeán 11,5) chaát chæ thò töï do coù maøu vaøng trong khi ñoù phöùc cuûa kim loaïi vôùi chæ thò coù maøu ñoû hoaëc ñoû nho. II. Thöïc haønh: 1. Xaùc ñònh noàng ñoä Mg2+ : a. Nguyeân taéc : Duøng dung dòch complexon III coù noàng ñoä chính xaùc chuaån ñoä dung dòch Mg2+ ôû pH = 10, duøng eriocrom T ñen laøm chæ thò : Mg2+ + HInd2- MgInd- + H+ - 2- 2- 2- + MgInd + H2Y MgY + HInd + H ñoû nho xanh b. Caùch tieán haønh : Duøng pipet laáy 10 ml dung dòch Mg2+ caàn xaùc ñònh vaøo bình noùn 250 ml. Theâm vaøo ñoù 1,5 ml dung dòch ñeäm NH4Cl - NH4OH, 1 haït ñaäu chæ thò Eriocrom T ñen (theo tæ leä NaCl: Eriocrom T ñen laø 100:1). Laéc ñeàu dung dòch coù maøu ñoû nho. Töø Nguyeãn Thò Nhö Mai – Ñaëng Thò Vónh Hoaø Khoa Hoaù hoïc
HDTH Phaân tích ñònh löôïng baèng caùc phöông phaùp hoaù hoïc - 45 - buret nhoû töøng gioït dung dòch Complexon III coù noàng ñoä ñaõ bieát ñeán khi dung dòch chuyeån sang maøu xanh bieác. Ghi soá ml dung dòch complexon III ñaõ duøng (laøm 3 laàn, laáy keát quaû trung bình). 2. Xaùc ñònh Zn2+ : a. Vôùi chæ thò Eriocrom T ñen: Töông töï baøi xaùc ñònh noàng ñoä Mg2+. b. Vôùi chæ thò Xylenol cam Nguyeân taéc: Chuaån ñoä tröïc tieáp Zn 2+ baèng dung dòch ComplexonIII vôùi chæ thò Xylenol da cam taïi moâi tröôøng ñeäm acetat ( pH = 5): 2+ 4 - 2- Zn + H2Ind ZnH2Ind 2- 2- 2- 3- + ZnH2Ind + H2Y ZnY + H3Ind + H ñoû tím vaøng chanh Caùch tieán haønh: Duøng pipet laáy 10 mL dung dòch Zn2+ vaøo bình tam giaùc 250 ml, theâm vaøo 2 ml ñeäm acetat (pH = 5), 2 – 3 gioït chæ thò Xylenol cam 1%. Chuaån ñoä baèng dung dòch Complexon III tôùi khi dung dòch chuyeån maøu töø ñoû tím sang vaøng chanh (laøm 3 laàn, laáy keát quaû trung bình). 3. Xaùc ñònh noàng ñoä Pb2+ : a. Vôùi chæ thò Xylenol cam: Nguyeân taéc: Chuaån ñoä tröïc tieáp Pb2+ baèng dung dòch ComplexonIII vôùi chæ thò Xylenol cam taïi moâi tröôøng ñeäm acetat (pH = 5): 2+ 4- 2- Pb + H2Ind PbH2Ind 4- 2- 2- 3- + PbH2Ind + H2Y PbY + H3Ind + H ño û tím vaøng chanh Caùch tieán haønh: Duøng pipet laáy 10 ml dung dòch Pb2+ vaøo bình tam giaùc 250 ml, theâm vaøo 2ml ñeäm acetat (pH = 5), 2 – 3 gioït chæ thò Xylenol cam 1%. Chuaån ñoä baèng dung dòch ComplexonIII tôùi khi dung dòch chuyeån maøu töø ñoû tím sang vaøng chanh (laøm 3 laàn, laáy keát quaû trung bình). b. Vôùi chæ thò Eriocrom T ñen: Nguyeân taéc: Vieäc chuaån ñoä baèng complexon III phaûi tieán haønh trong moâi tröôøng kieàm. Nhöng moâi tröôøng kieàm chì keát tuûa, caàn cho vaøo muoái cuûa axit tactric KNaC4H4O6 hoaëc triethanolamin N(OH2CH2OH)3, nhöng trong ñieàu kieän naøy söï chuyeån maøu cuûa chaát chæ thò Eriocrom T ñen ôû ñieåm töông ñöông khoâng roõ. Nguyeãn Thò Nhö Mai – Ñaëng Thò Vónh Hoaø Khoa Hoaù hoïc
HDTH Phaân tích ñònh löôïng baèng caùc phöông phaùp hoaù hoïc - 46 - Ngöôøi ta thöôøng duøng phöông phaùp chuaån ngöôïc hoaëc thay chì baèng complexon Zn hoaëc Mg nhö sau: Caùch tieán haønh: - Chuaån ñoä ngöôïc : Duøng pipet laáy 10 ml dung dòch Pb2+ caàn xaùc ñònh vaøo bình noùn 250 ml. Theâm chính xaùc 1 löôïng dö complexon III coù noàng ñoä ñaõ bieát. Laéc ñeàu, theâm 5 ml hoãn hôïp ñeäm NH4Cl - NH4OH, 1 haït ñaäu chaát chæ thò Eriocrom T ñen trong NaCl. Töø buret nhoû töøng gioït dung dòch Zn2+ coù noàng ñoä ñaõ bieát tôùi khi dung dòch chuyeån töø maøu xanh bieác ñeán ñoû nho. Ghi soá ml dung dòch Zn2+ ñaõ duøng (laøm 3 laàn roài laáy keát quaû trung bình). - Chuaån ñoä thay theá : Duøng pipet laáy 10 ml dung dòch Zn2+ vaøo bình noùn 250 ml vaø tieán haønh chuaån ñoä nhö baøi 2 , ta ñöôïc complexonat Zn. Laáy chính xaùc baèng pipet 10 ml dung dòch Pb2+ caàn xaùc ñònh vaøo bình noùn ñöïng complexonat Zn (ZnY2-) . Laéc kyõ , trong dung dòch seõ xaûy ra phaûn öùng : ZnY2- + Pb2+ PbY2- + Zn2+ Töø buret nhoû töøng gioït dung dòch complexon III xuoáng, löôïng Zn2+ bò ñaåy ra theo phaûn öùng treân tôùi khi dung dòch ñoåi maøu töø ñoû nho sanh xanh bieác. Töø ñoù suy ra löôïng Pb2+ ñöôïc xaùc ñònh. Ghi soá ml dung dòch complexon III ñaõ duøng (laøm 3 laàn, laáy keát quaû trung bình). 4. Xaùc ñònh noàng ñoä Ca2+ : a. Vôùi chæ thò Murexid: Nguyeân taéc : Chuaån ñoä Ca2+ baèng EDTA vôùi chæ thò Murexid ôû pH = 12. 2+ - - + Ca +H4Ind CaH2Ind + 2H - 2- 2- - CaH2Ind + H2Y CaY + H4Ind ñoû tím hoàng Caùch tieán haønh : Duøng pipet laáy 10 ml dung dòch Ca2+ caàn ñònh phaân vaøo bình noùn 250 ml pha loaõng gaáp ñoâi theå tích baèng nöôùc caát, theâm 0,5 ml NaOH 1N vaø 1 haït ñaäu chæ thò murexid trong NaCl (1%). Dung dòch coù maøu ñoû. Töø buret nhoû töøng gioït dung dòch Complexon III coù noàng ñoä xaùc ñònh tôùi khi dung dòch chuyeån töø ñoû sang tím. Ghi soá ml dung dòch Complexon III ñaõ duøng (laøm 3 laàn, laáy keát quaû trung bình). b. Vôùi chæ thò Fluorexon: Nguyeân taéc: Nguyeãn Thò Nhö Mai – Ñaëng Thò Vónh Hoaø Khoa Hoaù hoïc
HDTH Phaân tích ñònh löôïng baèng caùc phöông phaùp hoaù hoïc - 47 - Chuaån ñoä moät theå tích chính xaùc Ca 2+ baèng dung dòch ComplexonIII trong moâi tröôøng KOH coù pH # 12 vôùi chæ thò Fluorexon. 2+ 4- + Ca + H6Ind CaInd + 6H 4- 2- 2- 5- + CaInd + H2Y CaInd + HInd + H phaùt huyønh quang khoâng phaùt huyønh quang maøu xanh luïc coù maøu hoàng Caùch tieán haønh: Duøng pipet laáy 10 ml dung dòch Ca2+ caàn xaùc ñònh cho vaøo bình tam giaùc 250 ml, theâm 0,5 ml KOH 1N, laéc ñeàu, moät haït ñaäu chæ thò Fluorexon 1%. Chuaån ñoä baèng dung dòch ComplexonIII cho ñeán khi taét maøu huyønh quang( laøm 3 laàn, laáy keát quaû trung bình). 5. Xaùc ñònh noàng ñoä Cu2+ : a. Vôùi chæ thò Murexid: Nguyeântaéc: Chuaån ñoä Cu2+ baèng dung dòch ComplexonIII vôùi chæ thò Murexid trong moâi tröôøng ñeäm amoniac coù pH = 8. 2+ - - + Cu + H4Ind CuH2Ind + 2H - 2- 2- - CuH2Ind + H2Y CuY + H4Ind cam tím hoàng Caùch tieán haønh : Duøng pipet laáy 10 ml dung dòch Cu2+ caàn xaùc ñònh vaøo bình noùn 250 ml. Theâm 1 ml NH4Cl 1M + 1 haït ñaäu chæ thò Murexid. Theâm töø töø töøng gioït dung dòch NH4OH 1M ñeán khi xuaát hieän maøu vaøng . Sau ñoù chuaån ñoä baèng dung dòch ComplexonIII ñeán khi dung dòch chuyeån töø maøu vaøng sang tím hoàng (laøm 3 laàn, laáy keát quaû trung bình). b. Vôùi chæ thò Xylenol cam: töông töï baøi xaùc ñònh noàng ñoä Zn2+ vôùi chæ thò Xylenol cam. 6. Xaùc ñònh Ca2+ noàng ñoä thaáp khi coù theâm MgY2-: Nguyeân taéc: 2+ Khi noàng ñoä ban ñaàu C0 cuûa Ca töông ñoái lôùn ( > 0.001M) ta coù theå chuaån ñoä Ca 2+ baèng dungdòch Complexon III hoaøn toaøn töông töï nhö khi chuaån ñoä Mg 2+: duøng ñeäm amoniac coù pH = 10 vaø chæ thò Eriocrom T ñen. Tuy nhieân, khi C0 caøng thaáp (< 0,001M) thì söï chuyeån maøu cuûa chæ thò Eriocrom T ñen caøng xaûy ra sôùm hôn vaø ñieåm cuoái chuaån ñoä caøng naèm ngoaøi khoaûng böôùc nhaûy. Ñoù laø vì khi C0 caøng nhoû thì khoaûng böôùc nhaûy pCa caøng thu heïp vaø ñieåm ñaàu cuûa böôùc nhaûy pCa caøng cao leân, trong khi pCacuoái ñoái vôùi chæ thò Eriocrom T ñen thì haàu nhö coá ñònh neáu phaûn öùng chuaån ñoä vaãn giöõ nguyeân ñieàu kieän pH. Nguyeãn Thò Nhö Mai – Ñaëng Thò Vónh Hoaø Khoa Hoaù hoïc
HDTH Phaân tích ñònh löôïng baèng caùc phöông phaùp hoaù hoïc - 48 - Tình traïng treân coù theå khaéc phuïc baèng caùch khi chuaån ñoä Ca2+ noàng ñoä thaáp ta cho theâm moät löôïng nhaát ñònh MgY2-, khi ñoù, ôû tröôùc ñieåm töông ñöông cuûa pheùp chuaån ñoä Ca 2+ ta quan saùt thaáy söï phaù huûy CaInd- (maøu hoàng nhaït) ñeå taïo thaønh phöùc MgInd- beàn hôn (maøu ñoû nho maïnh). Söï taïo thaønh MgInd- ñöôïc giaûi thích baèng söï chuyeån dòch ñaùng keå cuûa caân baèng phaûn öùng sau: CaInd- + MgY 2- MgInd- + CaY 2- (1) pK 5,4 8,7 7,0 10,7 lgKcaân baèng = 17,7 – 14,1 = 3,6 Sau ñieåm töông ñöông cuûa pheùp chuaån ñoä Ca2+, khi Ca2+ ñaõ chuaån ñoä heát, thì vôùi moät gioït ComplexonIII dö laäp töùc xaûy ra phaûn öùng chæ thò sau: - 2- 2- 2- MgInd + H2Y MgY + HInd (2) ñoû nho xanh chaøm Vaäy löôïng MgY2- bò maát ñi trong phaûn öùng (1) (tröôùc ñieåm töông ñöông) laïi ñöôïc hoaøn traû laïi trong phaûn öùng (2) (sau ñieåm töông ñöômg). Caùch tieán haønh: - Ñieàu cheá MgY2- ngay trong dung dòch chuaån ñoä. Laáy 2 ml dung dòch Mg2+ (# 0,001M) cho vaøo bình tam giaùc 250 ml, theâm 10 ml ñeäm amoniac pH = 10, moät haït ñaäu chæ thò Eriocrom T ñen, laéc ñeàu dung dòch. Chuaån ñoä baèng dung dòch ComplexonIII 0,001M ñeán chuyeån maøu roõ reät töø ñoû nho sang xanh chaøm. Ghi theå tích V1. Tuyeät ñoái khoâng cho dö dung dòch ComplexonIII Naïp theâm dung dòch ComplexonIII ñeán vaïch khoâng cuûa buret . Theâm 10 ml dung dòch chöùa Ca2+( coù noàng ñoä töø 0,0001 ñeán 0,001M) vaøo bình tam giaùc vöøa ñieàu cheá MgY2-.Maøu laäp töùc bieán trôû laïi ñoû nho; chuaån ñoä cho tôùi khi chuyeån sang 2+ maøu xanh bieác, ghi theå tích V2 ñaõ cho tieâu toán cho chuaån ñoä Ca (laøm 3 laàn, laáy keát quaû trung bình cuûaV1 vaø V2 ) . 7. Xaùc ñònh noàng ñoä Fe3 + vôùi chæ thò acid sulfosalicylic: Nguyeân taéc: Duøng dung dòch ComplexonIII xaùc ñònh Fe3+ trong moâi tröôøng coù pH = 2 vôùi acid sulfosalicylic laøm chæ thò. 3+ + + Fe + H2Sal Fe(sal) + 2H + 2- - Fe(sal) + H2Y FeY + H2Sal tím ñoû vaøng nhaït Caùch tieán haønh: Duøng pipet laáy 10 mL dung dòch Fe3+ caàn xaùc ñònh cho vaøo bình noùn 250 mL, theâm 4 gioït acid sulfisalicylic 25%. Neáu dung dòch khoâng coù maøu tím thì theâm töøng 0 gioït CH3COOH tôùi xuaát hieän maøu tím ñoû. Ñun noùng ñeán 70 C, roài töø buret nhoû Nguyeãn Thò Nhö Mai – Ñaëng Thò Vónh Hoaø Khoa Hoaù hoïc
HDTH Phaân tích ñònh löôïng baèng caùc phöông phaùp hoaù hoïc - 49 - töøng gioït dung dòch ComplexonIII, laéc ñeàu ñeán maát maøu tím ñoû cuûa dung dòch (laøm 3 laàn, laáy keát quûa trung bình). 8. Phaân tích maãu: Xaùc ñònh soá gam Ca2+ ; soá gam Mg2+ trong moät lít dung dòch maãu ban ñaàu (theo höôùng daãn cuûa phoøng thí nghieäm). III. Caâu hoûi: 1. Theá naøo laø phöông phaùp chuaån ñoä tröïc tieáp, chuaån ñoä ngöôïc, chuaån ñoä thay theá. Neâu ví duï minh hoïa. Giaûi thích cô cheá ñoåi maøu, laäp coâng thöùc tính noàng ñoä ñöông löôïng cuûa caùc dung dòch trong caùc ví duï minh hoïa. 2. Giaûi thích cô cheá ñoåi maøu khi chuaån ñoä ion Mg2+ baèng dung dòch Complexon III duøng Eriocrom T ñen laøm chæ thò. Taïi sao phaûi duøng hoãn hôïp ñeäm amoniac- amoni trong pheùp chuaån ñoä treân ? 3. Taïi sao chæ thò Eriocrom T ñen chæ duøng cho pheùp chuaån ñoä Complexon trong khoaûng pH töø 7 ñeán 11 ? 4. Giaûi thích cô cheá ñoåi maøu cuûa caùc chæ thò (Murexid, Fluorescein, Xylenol cam) trong caùc baøi thí nghieäm. 5. Tính noàng ñoä ñöông löôïng cuûa caùc chaát trong baøi thöïc taäp. 6. Tính soá gam canxi vaø soá gam magie trong moät lít dung dòch maãu phoøng thí nghieäm. Nguyeãn Thò Nhö Mai – Ñaëng Thò Vónh Hoaø Khoa Hoaù hoïc
HDTH Phaân tích ñònh löôïng baèng caùc phöông phaùp hoaù hoïc - 50 - TAØI LIEÄU THAM KHAÛO 1- PGS Cuø Thaønh Long, GVC Vuõ ñöùc Vinh. Höôùng daãn thöïc haønh phaân tích ñònh löôïng baèng caùc phöông phaùp hoùa hoïc keát hôïp vôùi phöông phaùp xöû lyù thoáng keâ hieän ñaïi. Tuû saùch tröôøng ñaïi hoïc khoa hoïc töï nhieân t/p Hoà Chí Minh, 1998. 2- Nguyeãn Thaïc Caùt, Töø Voïng Nghi, Ñaøo höõu Vinh. Cô sôû lyù thuyeát hoùa hoïc phaân tích, NXB Gíao Duïc 1996. 3- Leâ Xuaân Mai, Nguyeãn Baïch Tuyeát. Giaùo trình phaân tích ñònh löôïng. Tuû saùch tröôøng ñaïi hoïc baùch khoa t/p Hoà Chí Minh, 1996. 4- A.P. Creskov. Cô sôû hoùa hoïc phaân tích taäp 2. NXBÑH & THCN Haø noäi, 1990. 5- Nguyeãn Tinh Dung. Hoùa hoïc phaân tích (Phaàn III). NXB Giaùo duïc, Haø noäi, 2000. 6- H. A. Latine. Phaân tích hoùa hoïc taäp 2, NXB khoa hoïc vaø kyõ thuaät Haø noäi, 1976. 7- Daniel C. Harris- Quantitative chemical analysis. W. H. Freeman and Company- NewYork- 1995 8- David Harvey - Modern Analytical chemistry, the McGraw- Hill Companies, Inc- Singapore- 2000. Nguyeãn Thò Nhö Mai – Ñaëng Thò Vónh Hoaø Khoa Hoaù hoïc