Post on 02-Jun-2018
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 1/181
http://www.ebook.edu.vn
§¹i häc quèc gia Hμ néiTr− êng ®¹i häc khoa häc tù nhiªn
------------------------------
guyÔn Xu©n Trung
hãa Ph©n tÝch
Hµ néi 2004
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 2/181
http://www.ebook.edu.vn
Më ®Çu
1. VÞ trÝ vµ tÇm quan träng cña ho¸ häc ph©n tÝchHo¸ häc ph©n tÝch lµ mét m«n häc vÒ c¸c ph− ¬ng ph¸p x¸c ®Þnh thµnh phÇn
®Þnh tÝnh vµ thµnh phÇn ®Þnh l− îng c¸c chÊt vµ hçn hîp cña chóng.
Ph©n tÝch ®Þnh tÝnh nh»m tr¶ lêi c©u hái c¸c hîp chÊt ®− îc t¹o ra tõ
nguyªn tè nµo hay nãi c¸ch kh¸c c¸c chÊt nµo (nguyªn tè nµo) tham gia vµo
thµnh phÇn. Th«ng th− êng tr− íc khi ph©n tÝch ®Þnh l− îng ng− êi ta ph¶i tiÕn hµnh
ph©n tÝch ®Þnh tÝnh. KÕt qu¶ ph©n tÝch ®Þnh tÝnh gióp cho viÖc ®Ò ra qui tr×nh
ph©n tÝch ®Þnh l− îng thÝch hîp. Néi dung chñ yÕu cña ho¸ häc ph©n tÝch lµ ph©n
tÝch ®Þnh l− îng. Ph©n tÝch ®Þnh l− îng ®ãng vai trß quan träng trong sù ph¸t triÓn
cña khoa häc c«ng nghÖ vµ s¶n xuÊt.
NhiÒu ngµnh khoa häc c«ng nghÖ kh¸c nhau: ho¸ häc, khoa häc vÒ tr¸i ®Êt,
sinh vËt häc, lý häc, thæ nh− ìng, y häc, kh¶o cæ häc ®Òu rÊt cÇn ®Õn ph©n tÝch ®Þnh
l− îng. Chóng t«i xin ®¬n cö mét vµi thÝ dô:
Trong lÜnh vùc y häc viÖc x¸c ®Þnh hµm l− îng glucose trong m¸u gióp cho
b¸c sÜ chÈn ®o¸n bÖnh tiÓu ®− êng cña bÖnh nh©n.
Trong lÜnh vùc thùc phÈm, x¸c ®Þnh hµm l− îng protein, cacbonhi®rat, hµm
l− îng vitamin, muèi kho¸ng gióp cho viÖc ®¸nh gi¸ gi¸ trÞ dinh d− ìng cña thùc phÈm.
Trong nhµ m¸y s¶n xuÊt thÐp, ph©n tÝch thµnh phÇn nguyªn liÖu ®Çu vµo vµ
s¶n phÈm sau cïng gióp cho c¸c nhµ s¶n xuÊt ®iÒu chØnh thµnh phÇn nguyªn liÖu
®Çu vµo ®Ó s¶n xuÊt ®− îc lo¹i thÐp cã ®é cøng, ®é dÎo, ®é mµi mßn phï hîp.
Ngµy nay trong lÜnh vùc m«i tr− êng, ho¸ häc ph©n tÝch chiÕm mét vÞ trÝ v«cïng quan träng. Møc ®é « nhiÔm m«i tr− êng chØ ®− îc ®¸nh gi¸ cô thÓ qua sè liÖu
kÕt qu¶ ph©n tÝch. V× nhËn râ tÇm quan träng cña ho¸ häc ph©n tÝch ®èi víi c¸c
ngµnh khoa häc c«ng nghÖ, s¶n xuÊt vµ ®êi sèng, còng nh− øng dông réng r·i
chóng vµo c¸c lÜnh vùc ®ã mµ nhiÒu chuyªn ngµnh khoa häc ph©n tÝch míi ra ®êi
nh− : Ho¸ häc ph©n tÝch m«i tr− êng, ph©n tÝch d− îc phÈm, ho¸ ph©n tÝch l©m sµng,
ho¸ ph©n tÝch thùc phÈm… Ho¸ häc ph©n tÝch ®− îc xem lµ trung t©m cña nhiÒu
ngµnh khoa häc kÜ thuËt.
2
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 3/181
http://www.ebook.edu.vn
C«ng nghÖ ho¸ häcC«ng nghÖ x©y dùngC¬ khi§iÖn tö
Y häcHo¸ häc l©m sµngHo¸ y sinhHo¸ d− îc
§éc häc
Khoa häc vËt liÖuLuyÖn kimVËt liÖu míi
Khoa häc x· héiPh¸p yKho¶ cæ häcNh©n chñng häc
N«ng nghiÖp:Khoa häc ®éng vËtKhoa häc sau thu ho¹chKhoa häc thùc phÈmKhoa häc ®Êt
Khoa häc m«i tr− êng§¹i d− ¬ngKhÝ t− îng
Sinh th¸i häc
§Þa chÊt§Þa vËt lÝ §Þa ho¸Cæ sinh vËt hocCæ thùc vËt
Sinh häc:Thùc vËt häcVi trïng häcSinh häc ph©n tö
§éng vËt häc
VËt lÝ VËt lÝ thiªn v¨nLÝ sinh
Ho¸ häc:Ho¸ sinhHo¸ V« c¬ Ho¸ H÷u c¬
Ho¸ lÝ
Ho¸ häc ph©n tÝch
2. Ph©n lo¹i c¸c ph− ¬ng ph¸p ph©n tÝch
§Ó thu nhËn ®Çy ®ñ c¸c th«ng tin vÒ thµnh phÇn ho¸ häc cña ®èi t− îng ph©n
tÝch ng− êi ta ph¶i t¸c ®éng ®Õn ®èi t− îng ®ã mét d¹ng n¨ng l− îng nµo ®ã, lµm cho
c¸c nguyªn tö c¸c ph©n tö chÞu sù biÕn ®æi tr¹ng th¸i n¨ng l− îng thÓ hiÖn qua thay
®æi tÝnh chÊt cña chóng (xuÊt hiÖn mµu, h×nh thµnh kÕt tña, thay ®æi ®é dÉn ®iÖn,
thay ®æi tÝnh chÊt tõ tÝnh…). NÕu ta ghi ®o ®− îc c¸c tÝn hiÖu nµy cã thÓ cã ®− îc c¸c
th«ng tin thµnh phÇn ®Þnh tÝnh vµ ®Þnh l− îng cña ®èi t− îng nghiªn cøu. Dùa trªn
d¹ng n¨ng l− îng t¸c ®éng mµ ng− êi ta ph©n lo¹i c¸c ph− ¬ng ph¸p ph©n tÝch thµnh
c¸c nhãm sau:
– Nhãm ®Çu tiªn lµ c¸c ph− ¬ng ph¸p ph©n tÝch ho¸ häc. Trong qu¸ tr×nh ph¶n
øng ho¸ häc x¶y ra ng− êi ta quan s¸t ®− îc c¸c th«ng tin liªn quan ®Õn l− îng chÊt
ban ®Çu bÞ tiªu tèn hay l− îng s¶n phÈm t¹o thµnh. NÕu dùa vµo x¸c ®Þnh khèi l− îng
s¶n phÈm t¹o thµnh th× thuéc ph− ¬ng ph¸p ph©n tÝch khèi l− îng. NÕu ta ®o thÓ tÝch
l− îng thuèc thö tiªu tèn (dung dÞch chuÈn) th× thuéc ph− ¬ng ph¸p ph©n tÝch thÓ tÝch
(ph− ¬ng ph¸p chuÈn ®é). Ph− ¬ng ph¸p ph©n tÝch thÓ tÝch dùa trªn c¸c lo¹i ph¶n øng:
ph¶n øng axit – baz¬; ph¶n øng t¹o phøc; ph¶n øng kÕt tña; ph¶n øng oxi ho¸ - khö.
– Nhãm thø 2 trong lÜnh vùc ho¸ häc ph©n tÝch lµ ph− ¬ng ph¸p ph©n tÝchc«ng cô bao gåm:
3
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 4/181
http://www.ebook.edu.vn
+) Ph− ¬ng ph¸p ph©n tÝch ®iÖn ho¸ chñ yÕu dùa trªn c¸c th«ng tin cña ph¶n
øng ®iÖn ho¸. C¸c tÝn hiÖu (thÕ, c− êng ®é dßng, ®é dÉn ®iÖn) ghi ®o ®− îc xem nh−
hµm sè tØ lÖ thuËn víi nång ®é c¸c chÊt ph¶n øng.
+) Ph− ¬ng ph¸p ph©n tÝch quang häc liªn quan ®Õn t− ¬ng t¸c tia bøc x¹ ®iÖn
tõ víi vËt chÊt. VËt chÊt hÊp thô mét phÇn n¨ng l− îng hay bÞ kÝch thÝch d− íi t¸c
dông cña d¹ng n¨ng l− îng ®ã. D¹ng vµ c− êng ®é tia bøc x¹ ph¸t ra phô thuéc vµo
b¶n chÊt cña chÊt ph©n tÝch vµ nång ®é c¸c cÊu tö cã trong ®ã.
Sù ra ®êi vµ ph¸t triÓn c¸c ph− ¬ng ph¸p ph©n tÝch c«ng cô hiÖn ®¹i g¾n liÒn
víi sù ph¸t triÓn c¬ së lÝ thuyÕt c¸c ph− ¬ng ph¸p ph©n tÝch hiÖn ®¹i kÕt hîp víi c¸c
thµnh tùu cña vËt lÝ häc hiÖn ®¹i, c«ng nghÖ th«ng tin - ®iÖn tö còng nh− c¸c thµnh
tùu cña c¸c lÜnh vùc ho¸ häc kh¸c. C¸c ph− ¬ng ph¸p ph©n tÝch c«ng cô hiÖn ®¹i cã
− u ®iÓm næi bËt lµ cã thÓ x¸c ®Þnh b¸n tù ®éng, tù ®éng l− îng vÕt, siªu vÕt c¸c chÊtv« c¬ vµ h÷u c¬ cã trong c¸c ®èi t− îng kh¸c nhau.
B¶ng 1. Ph©n lo¹i c¸c ph− ¬ng ph¸p ph©n tÝch theo d¹ng n¨ng l− îng t− ¬ng t¸c.
D¹ng n¨ng l− îng
kÝch thÝch
TÝnh chÊt ®o ®− îc Ph− ¬ng ph¸p ph©n tÝch
N¨ng l− îng ph¶n øng
ho¸ häc
Khèi l− îng s¶n phÈm
ThÓ tÝch thuèc thö
Tèc ®é ph¶n øng
Ph− ¬ng ph¸p ph©n tÝch khèi l− îng
Ph− ¬ng ph¸p ph©n tÝch thÓ tÝch
Ph− ¬ng ph¸p ph©n tÝch ®éng häc
Dßng electron (ph¶n
øng ®iÖn ho¸ trong
dung dÞch vµ trªn ®iÖn
cùc).
HiÖu ®iÖn thÕ, thÕ dßng
ph©n cùc, c− êng ®é,
l− îng ®iÖn.
Khèi l− îng s¶n phÈm
cña ph¶n øng ®iÖn ho¸.
Ph− ¬ng ph¸p ph©n tÝch ®iÖn thÕ
Ph− ¬ng ph¸p Von - ampe
Ph− ¬ng ph¸p cùc phæ
Ph− ¬ng ph¸p ®iÖn khèi l− îng
(®iÖn ph©n)
Tia bøc x¹ ®iÖn tõ.
N¨ng l− îng quay vµdao ®éng ph©n tö, sù
kÝch thÝch c¸c electron
ho¸ trÞ (λ=10_3÷10 – 8m)
§é dµi sãng vµ c− êng ®é
v¹ch quang phæ
Quang phæ (hång ngo¹i, kh¶
kiÕn, tö ngo¹i). Quang phæ céngh− ëng tõ h¹t nh©n. Quang phæ
céng h− ëng tõ electron.
Tia bøc x¹ R¬nghen
electron, ion vµ n¬tron
(λ = 10 –8 ÷ 10 –11m)
§é dµi sãng (tÇn sè).
C− êng ®é v¹ch quang
phæ,ho¹t ®é phãng x¹.
Quang phæ R¬nghen; quang phæ
electron; quang phæ Owe; quang
phæ Messbaier; ph©n tÝch kÝch
ho¹t phãng x¹.
4
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 5/181
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 6/181
http://www.ebook.edu.vn
2. ChuÈn bÞ mÉu
Giai ®o¹n hoµ tan, ng− êi ta tiÕn hµnh hoµ tan b»ng c¸c dung m«i thÝch hîp
(n− íc, axit, kiÒm, dung m«i h÷u c¬) hay nung ch¶y víi chÊt ch¶y phï hîp sau ®ã
chuyÓn chÊt nãng ch¶y sang tr¹ng th¸i dung dÞch. Lo¹i trõ c¸c chÊt c¶n trë b»ng c¸c
ph− ¬ng ph¸p kh¸c nhau: chiÕt láng – láng, s¾c kÝ, dïng chÊt che, v.v…
3. Giai ®o¹n ®o
TiÕn hµnh ghi ®o ®Ó x¸c ®Þnh nång ®é c¸c chÊt cã trong mÉu ph©n tÝch.
4. §¸nh gi¸ kÕt qu¶ ph©n tÝch
Giai ®o¹n cuèi cïng cña qu¸ tr×nh ph©n tÝch lµ ®¸nh gi¸ sai sè phÐp x¸c ®Þnh,
kho¶ng biªn giíi tin cËy, giíi h¹n ph¸t hiÖn cña ph− ¬ng ph¸p, giíi h¹n ®Þnh l− îng,
®é ®óng, ®é l¾p l¹i…
Nh− trªn ®· tr×nh bµy ho¸ häc ph©n tÝch gåm hai néi dung chñ yÕu: Ph− ¬ng
ph¸p ph©n tÝch b»ng ph− ¬ng ph¸p ho¸ häc vµ ph− ¬ng ph¸p ph©n tÝch b»ng ph− ¬ng
ph¸p ph©n tÝch c«ng cô. Trong gi¸o tr×nh nµy chóng t«i tr×nh bµy néi dung chñ yÕu
c¸c ph− ¬ng ph¸p ph©n tÝch b»ng ph− ¬ng ph¸p ho¸ häc. Ch¾c ch¾n trong qu¸ tr×nh
biªn so¹n kh«ng tr¸ch khái nh÷ng thiÕu sãt, chóng t«i mong nhËn ®− îc sù ®ãng gãp
ý kiÕn cña c¸c ®ång nghiÖp vµ b¹n ®äc. Chóng t«i xin ch©n thµnh c¶m ¬n.
6
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 7/181
http://www.ebook.edu.vn
Ch− ¬ng 1
Ph¶n øng ph©n tÝch – c©n b»ng ho¸ häc – ho¹t ®é
1.1. Ph©n lo¹i c¸c ph¶n øng ph©n tÝch
Ph¶n øng ph©n tÝch lµ ph¶n øng ho¸ häc ®− îc øng dông ®Ó t¸ch nhËn biÕt vµ
x¸c ®Þnh ®Þnh l− îng. §Ó nhËn biÕt ng− êi ta øng dông c¸c ph¶n øng kÌm theo xuÊt
hiÖn c¸c dÊu hiÖu cã thÓ quan s¸t ®− îc (biÕn ®æi mµu s¨c, t¹o kÕt tña, t¸ch khÝ). §Ó
x¸c ®Þnh ®Þnh l− îng, ng− êi ta øng dông c¸c ph¶n øng mµ c¸c chÊt ban ®Çu hay s¶n
phÈm ph¶n øng cã c¸c tÝnh chÊt cã thÓ ghi ®o ®− îc. C¸c gi¸ trÞ ®o ®− îc tØ lÖ víi
nång ®é c¸c chÊt cã trong mÉu ph©n tÝch. C¸c ph¶n øng ph©n tÝch x¶y ra nhanh,
hoµn toµn vµ theo tØ lÖ x¸c ®Þnh. Theo ®Æc tÝnh t− ¬ng t¸c ng− êi ta chia thµnh 4 lo¹iph¶n øng:
1. Ph¶n øng axit – baz¬
2. Ph¶n øng t¹o phøc
3. Ph¶n øng kÕt tña
4. Ph¶n øng oxi ho¸ - khö
C¸c ph¶n øng ph©n tÝch th− êng ®− îc viÕt d− íi d¹ng ph©n tö, ion hay ion –electron. Hai ®Þnh luËt c¬ b¶n ®− îc øng dông trong ho¸ häc ph©n tÝch khi tiÕn hµnh
tÝnh to¸n ®ã lµ: §Þnh luËt b¶o toµn khèi l− îng (®Þnh luËt b¶o toµn nång ®é ban ®Çu)
vµ ®Þnh luËt b¶o toµn ®iÖn tÝch (ph− ¬ng tr×nh trung hoµ ®iÖn tÝch).
Theo ®Þnh luËt b¶o toµn khèi l− îng, nång ®é ban ®Çu cña mét cÊu tö b»ng
tæng nång ®é c©n b»ng cña c¸c d¹ng tån t¹i cña cÊu tö ®ã cã mÆt trong dung dÞch .
NÕu mét nguyªn tè nµo ®ã tham gia thµnh phÇn vµi d¹ng kh¸c nhau th× cÇn ph¶i tÝnh
hµm l− îng cña nã trong c¸c d¹ng. ThÝ dô trong dung dÞch ion kim lo¹i M tham gia
ph¶n øng t¹o phøc víi phèi tö L h×nh thµnh c¸c phøc: ML, ML2, ML3… MLn. Theo®Þnh luËt b¶o toµn khèi l− îng chóng ta cã thÓ viÕt:
CM = [M] + [ML] + [ML2] + … + [MLn] (1.1)
ë ®©y: CM: tæng nång ®é c¸c d¹ng cña M
[MLi]: nång ®é c©n b»ng c¸c d¹ng phøc.
CM = ∑ [MLn
0
i] (1.2)
ThÝ dô 1.1. ViÕt ph− ¬ng tr×nh b¶o toµn khèi l− îng víi dung dÞch H2CO3:
7
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 8/181
http://www.ebook.edu.vn
Axit cacbonic ph©n li trong dung dÞch theo c¸c ph¶n øng sau:
H2CO3 + H2O + H−
3HCO 3O+
+ H−
3HCO 2O H3O+ + −2
3CO
Trong dung dÞch cã mÆt c¸c ion: , H−
3HCO 3O+, , H−2
3CO 2CO3
Nång ®é tæng céng cña axit cacbonic:
= [ ] + [ ] + [H32COH
C −23CO
−
3HCO 2CO3]
= [H+OHC
33O
+] + [ ] + 2 [H−
3HCO 2CO3]
Theo ®Þnh luËt trung hoµ ®iÖn tÝch: trong mét ®¬n vÞ thÓ tÝch tæng sè ®iÖn tÝch
d− ¬ng b»ng tæng ®iÖn tÝch ©m.
∑ Ci Zi = 0 (1.3)
ë ®©y: Ci: Nång ®é c©n b»ng c¸c d¹ng trong dung dÞch
Zi: §iÖn tÝch cña c¸c d¹ng.
VÝ dô 1.2. ViÕt ph− ¬ng tr×nh trung hoµ ®iÖn tÝch cña dung dÞch NaCl
Trong dung dÞch NaCl cã mÆt c¸c ion Na+, Cl – , H3O+ vµ OH – .
Ph− ¬ng tr×nh trung hoµ ®iÖn tÝch:
[Na+] + [H3O+] = [Cl – ] + [OH – ]
1.2. §iÒu kiÖn x¶y ra c¸c ph¶n øng
1.2.1. ¶nh h− ëng cña nhiÖt ®é
¶nh h−
ëng cña nhiÖt ®é ®Õn c¸c ph¶n øng kh«ng gièng nhau. Chóng ta cã thÓxem xÐt dùa trªn sù phô thuéc nhiÖt ®é cña hµm sè nhiÖt ®éng. §èi víi c¸c qu¸ tr×nh
x¶y ra ë ¸p suÊt kh«ng ®æi, ng− êi ta øng dông entr«pi H vµ n¨ng l− îng tù do Gibbs
G (thÕ ®¼ng ¸p, ®¼ng nhiÖt). Chóng liªn quan víi nhau theo biÓu thøc sau:
G = H – TS (1.4)
ë ®©y: T – nhiÖt ®é tuyÖt ®èi
S – entr«pi
H»ng sè c©n b»ng nhiÖt ®éng cña ph¶n øng ho¸ häc phô thuéc vµo nhiÖt ®é.
8
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 9/181
http://www.ebook.edu.vn
dT
K lnd o
=2RT
HΔ (1.5)
TØ sè
dT
K lnd o
cµng lín, gi¸ trÞ tuyÖt ®èi hiÖu øng nhiÖt ph¶n øng cµng lín.
Ng− êi ta còng cã thÓ ®¸nh gi¸ ®Þnh tÝnh ¶nh h− ëng cña nhiÖt ®é, nÕu biÕt hiÖu øng
nhiÖt cña ph¶n øng. Theo nguyªn lÝ Le Chatelier khi ®un nãng c©n b»ng chuyÓn dÞch
theo h− íng kÌm theo hÊp thô nhiÖt, cã nghÜa khi t¨ng nhiÖt ®é sÏ lµm t¨ng h»ng sè
c©n b»ng cña qu¸ tr×nh thu nhiÖt,cßn gi¶m nhiÖt ®é t¹o ®iÒu kiÖn thuËn lîi cho qu¸
tr×nh to¶ nhiÖt. ChiÒu h− íng chuyÓn dÞch c©n b»ng khi biÕn ®æi nhiÖt ®é ®− îc x¸c
®Þnh bëi dÊu cña hiÖu øng nhiÖt ph¶n øng, cßn møc ®é chuyÓn dÞch c©n b»ng ®− îc
x¸c ®Þnh bëi gi¸ trÞ ΔH (ΔH cµng lín ¶nh h− ëng cña nhiÖt ®é cµng m¹nh).
NhiÖt ®é còng ¶nh h− ëng ®Õn tèc ®é ph¶n øng. TÊt c¶ c¸c ph¶n øng ho¸ häcx¶y ra víi tèc ®é x¸c ®Þnh, th− êng ®− îc ®Æc tr− ng bëi biÕn ®æi nång ®é mét trong c¸c
cÊu tö cña hÖ trong mét ®¬n vÞ thêi gian (τ):
v = ± τd
dC (1.6)
NÕu dC < 0 th× ®− îc lÊy dÊu ©m
dC > 0 th× ®− îc lÊy dÊu d− ¬ng
Khi ®un nãng, tèc ®é ph¶n øng t¨ng. Theo qui t¾c Van Hoff khi nhiÖt ®é
t¨ng 10oC th× tèc ®é ph¶n øng t¨ng 2 ÷ 4 lÇn.
1.2.2. ¶nh h− ëng cña m«i tr− êng ph¶n øng
¶nh h− ëng lín nhÊt ®Õn ®iÒu kiÖn x¶y ra ph¶n øng lµ gi¸ trÞ pH - ®é axit cña
m«i tr− êng ph¶n øng. Tr¹ng th¸i ion tån t¹i trong dung dÞch ®− îc x¸c ®Þnh bëi gi¸
trÞ pH. ThÝ dô ion Cr(VI) trong m«i tr− êng axit tån t¹i d¹ng , trong m«i
tr− êng kiÒm tån t¹i d¹ng . Ion biÓu thÞ kh¶ n¨ng oxi ho¸ lín nhÊt
trong m«i tr− êng axit m¹nh, nhá nhÊt trong m«i tr− êng kiÒm. §iÒu nµy cã thÓ gi¶i
thÝch ion H
−272OCr
−24CrO −
4MnO
3O+ t¸c ®éng ®Õn anion lµm yÕu liªn kÕt Mn – O lµm cho tÝnh khö
yÕu ®i, cßn ion OH
−
4MnO
– lµm cho liªn kÕt Mn – O bÒn h¬n. Mét sè nguyªn tè tån t¹i
d¹ng ion phøc trong m«i tr− êng axit m¹nh ( , ), mét sè nguyªn tè kh¸c
(Cr, Al, Zn, Pb) tån t¹i d¹ng phøc hi®roxo trong m«i tr− êng kiÒm.
−24CdCl −
4FeCl
B»ng thùc nghiÖm ng− êi ta nhËn thÊy tr¹ng th¸i c©n b»ng cña nhiÒu ph¶n
øng ho¸ häc trong dung dÞch sÏ thay ®æi khi thªm vµo chÊt ®iÖn li. ¶nh h− ëng cña
9
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 10/181
http://www.ebook.edu.vn
chÊt ®iÖn li ®Õn c©n b»ng ho¸ häc kh«ng chØ phô thuéc vµo b¶n chÊt ho¸ häc cña chÊt
®iÖn li, mµ cßn phô thuéc vµo tÝnh chÊt cña dung dÞch ®− îc ®¸nh gi¸ qua lùc ion μ.
μ =2
1 ([A] + [B] + [C] + . . . ) (1.7)2
AZ2BZ
2CZ
ë ®©y: [A], [B], [C], […] lµ nång ®é c©n b»ng c¸c d¹ng A, B, C, .. trong dung dÞch .
ZA, ZB, ZC, … lµ ®iÖn tÝch cña c¸c ion A, B, C …
Do t− ¬ng t¸c cña ion qua lùc ion μ mµ nång ®é ®− îc biÓu thÞ qua gi¸ trÞ ho¹t ®é a.
aA = f A [A] (1.8)
ë ®©y: aA: ho¹t ®é cña ion A
[A]: nång ®é c©n b»ng cña A
f A: hÖ sè ho¹t ®é
D¹ng tæng qu¸t: μ =2
1 ∑ C
=
i
i 1
2iZ i (1.9)
NÕu μ gÇn b»ng kh«ng, dung dÞch rÊt lo·ng, kh«ng cã t− ¬ng t¸c tÜnh ®iÖn
gi÷a c¸c ion, th× f = 1 vµ ho¹t ®é b»ng nång ®é.
Trong dung dÞch lo·ng lùc ion μ < 0,02 th× hÖ sè ho¹t ®é ®− îc tÝnh theo
ph− ¬ng tr×nh gÇn ®óng cña §¬bai – Hucken (Debye – Hückel ):
lg f j = – 0,5 2iZ μ (1.10)
Cßn lùc ion μ trong giíi h¹n: 0,02 < μ < 0,20 th× lùc ion μ tÝnh theo biÓu thøc:
lg f j = –μ+
μ
1
50 2iZ,
(1.11)
Cßn μ > 0,2 th× lg f j = – μ+
μ
1
50 2iZ,
+ hμ (1.12)
ThÝ dô 1.3. TÝnh hÖ sè ho¹t ®é cña ion K+ vµ trong dung dÞch K−2
4SO 2SO4 0,0020 M
K2SO4 ⎯→ 2K+ + −24SO
μ = 0,5 (2 . 0,0020 . 12 + 0,0020 . 22) = 6,0.10 –3
lg f K+ = –3
3
10061
100650−
−
+ .,
.,1., 2
= – 0,037
10
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 11/181
http://www.ebook.edu.vn
lg − = –24SO
f 3
3
10061
100650−
−
+ .,
.,2.,2
= – 0,147
f K+ = 10 –0,037 = 10 –1 . 100,963 = 0,918
= 10−24SO
f –0,147 = 10 –1 . 100,853 = 0,713
1.2.3. ¶nh h− ëng nång ®é chÊt ph¶n øng
§Þnh luËt c¬ b¶n thiÕt lËp ®é phô thuéc gi÷a nång ®é c¸c chÊt tham gia ph¶n
øng vµ s¶n phÈm ph¶n øng ë ®iÒu kiÖn c©n b»ng lµ ®Þnh luËt t¸c dông khèi l− îng do
Gildberg vµ Waage ®Ò nghÞ vµo n¨m 1867: Tèc ®é ph¶n øng x¶y ra trong m«i tr− êng
®ång thÓ ë nhiÖt ®é kh«ng ®æi tØ lÖ thuËn tÝch nång ®é c¸c chÊt ph¶n øng.
ThÝ dô ph¶n øng:
mA + nB cC + dD (1.13)
Nång ®é A vµ B gi¶m dÇn, nång ®é C vµ D t¨ng dÇn trong qu¸ tr×nh ph¶n
øng. Tèc ®é ph¶n øng thuËn:
vt = kt [A]m [B]n (1.14)
Tèc ®é ph¶n øng nghÞch:
vn = kn [C]c [D]d (1.15)
Khi hÖ ®¹t c©n b»ng vt = v
n:
kt [A]m [B]n = kn [C]c [D]d (1.16)
K =n
t
k
k =
nm
d c
]B[]A[
]D[]C[ (1.17)
ë ®©y K ®− îc gäi h»ng sè c©n b»ng nång ®é cã gi¸ trÞ kh«ng ®æi khi nhiÖt ®é
vµ ¸p suÊt kh«ng ®æi.
Tr− êng hîp kÓ ®Õn t− ¬ng t¸c c¸c ion trong dung dÞch th× nång ®é ®− îc thay b»ng
ho¹t ®é.
Ko =n
B
m
A
d
D
c
C
aa
aa (1.18)
Ko: ®− îc gäi lµ h»ng sè c©n b»ng nhiÖt ®éng phô thuéc vµo nhiÖt ®é vµ ¸p suÊt
Ko =nm
d c
]B[]A[
]D[]C[ .
n
B
m
A
d
D
c
C
f f
f f = K
n
B
m
A
d
D
c
C
f f
f f (1.19)
1.3. §Þnh luËt t¸c dông khèi l− îng øng dông ®èi víi c¸c
ph¶n øng ph©n tÝch
11
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 12/181
http://www.ebook.edu.vn
B¶ng 1.1. ø ng dông ®Þnh luËt t¸c dông khèi l− îng ®èi víi mét sè d¹ng c©n b»ng
C¸c kiÓu
c©n b»ng
KÝ hiÖu –
tªn gäi
ThÝ dô H»ng sè c©n b»ng
Sù ph©n li cña
H2O
TÝch sè ion cña
H2O
2H2O H3O+ + OH –
OHK
2 = [H3O
+] [OH – ]
C©n b»ng dÞ thÓ TÝch sè tan T BaSO4 Ba2+ + −24SO
4BaSOT =[Ba2+] [ ]
−24SO
C©n b»ng axit
hay baz¬
Ka (h»ng sè
ph©n li axit)
Ka (h»ng sè
ph©n li baz¬)
CH3COOH + H2O
CH3COO – + H3O+
CH3COO – + H2O
CH3COOH + OH –
Ka =]COOHCH[
]OH[ ]COOCH[
3
33+−
Kb =
]COOCH[
]OH[ ]COOHCH[−
−
3
3
C©n b»ng
t¹o phøc
H»ng sè bÒn
phøc chÊt – β
Ni2+ + 4 CN –
−24)CN( Ni
−β 24)CN( Ni
=42
24
]CN[] Ni[
])CN( Ni[−+
−
C©n b»ng ph¶n
øng oxi ho¸ -
khö
H»ng sè c©n
b»ng ph¶n øng
oxi ho¸ - khö
−
4MnO + 5 Fe2+ + 8H+
Mn2+ + 5Fe3+ + 4 H2O
Kcb =852
4
532
]H[]Fe[]MnO[
]Fe[ ]Mn[+−
++
C©n b»ng
ph©n bè
HÖ ph©n bè I2(nc) I2 (hc)Kd =
nc
hc
]I[
]I[
2
2
12
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 13/181
http://www.ebook.edu.vn
Ch− ¬ng 2
§¹i c− ¬ng vÒ ph− ¬ng ph¸p ph©n tÝch thÓ tÝch
2.1. Nguyªn t¾c chung ph− ¬ng ph¸p ph©n tÝch thÓ tÝchPh− ¬ng ph¸p ph©n tÝch thÓ tÝch chñ yÕu dùa trªn ®o thÓ tÝch thuèc thö (dung
dÞch chuÈn) ®· biÕt chÝnh x¸c nång ®é tiªu tèn khi ph¶n øng víi chÊt ph©n tÝch. Qu¸
tr×nh thªm dung dÞch chuÈn tõ buret vµo dung dÞch ph©n tÝch gäi lµ qu¸ tr×nh chuÈn
®é. Ph¶n øng gi÷a dung dÞch chuÈn víi chÊt ph©n tÝch sÏ xÈy ra sau mçi lÇn thªm
dung dÞch chuÈn :
nA + mB An Bm (2.1)
ë ®©y: A: chÊt ph©n tÝch
B: dung dÞch chuÈn
n, m: hÖ sè tØ lÖ c¸c chÊt tham gia ph¶n øng.
Trong qu¸ tr×nh chuÈn ®é nång ®é chÊt ph©n tÝch vµ dung dÞch chuÈn gi¶m
dÇn, nång ®é s¶n phÈm ph¶n øng t¨ng dÇn. Khi l− îng dung dÞch chuÈn tiªu tèn
t− ¬ng ®− ¬ng chÊt ph©n tÝch th× qu¸ tr×nh chuÈn ®é kÕt thóc. Thêi ®iÓm nµy ®− îc gäi
®iÓm t− ¬ng ®− ¬ng. Trong thùc tÕ kh«ng thÓ x¸c ®Þnh chÝnh x¸c ®iÓm t− ¬ng ®− ¬ng,
chØ x¸c ®Þnh ®− îc ®iÓm kÕt thóc chuÈn ®é gÇn víi ®iÓm t− ¬ng ®− ¬ng. §iÓm kÕt thóc
chuÈn ®é quan s¸t ®− îc nhê sù biÕn ®æi mµu s¾c cña dung dÞch . ChÊt t¹o ra tÝn hiÖu
cã thÓ quan s¸t ®− îc b»ng m¾t gäi lµ chÊt chØ thÞ.
Ph− ¬ng ph¸p ph©n tÝch thÕ tÝch th− êng ®− îc tiÕn hµnh theo c¸c c¸ch sau:
– ChuÈn ®é trùc tiÕp: X¸c ®Þnh trùc tiÕp chÊt A dùa vµo ph¶n øng gi÷a chÊt
A vµ dung dÞch chuÈn B.
– ChuÈn ®é ng− îc (nghÞch): Trong mét sè tr− êng hîp kh«ng thÓ x¸c ®Þnh
trùc tiÕp do ph¶n øng x¶y ra chËm hoÆc kh«ng t×m ®− îc chÊt chØ thÞ thÝch hîp, ng− êi
ta dïng ph− ¬ng ph¸p chuÈn ®é ng− îc. Thªm mét l− îng d− chÝnh x¸c dung dÞch
chuÈn vµo chÊt cÇn x¸c ®Þnh, sau ®ã chuÈn ®é l− îng dung dÞch chuÈn d− b»ng dung
dÞch chuÈn thø 2.
– ChuÈn ®é thay thÕ : Cho chÊt D t¸c dông víi chÊt A, t¹o ra mét l− îng
t− ¬ng ®− ¬ng chÊt C, chuÈn ®é l− îng chÊt C b»ng mét dung dÞch chuÈn thÝch hîp.
13
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 14/181
http://www.ebook.edu.vn
– ChuÈn ®é gi¸n tiÕp: C¸ch nµy ®− îc sö dông khi kh«ng thÓ x¸c ®Þnh
trùc tiÕp hay b»ng ph− ¬ng ph¸p chuÈn ®é ng− îc hoÆc chuÈn ®é thay thÕ. Th− êng
®− îc sö dông x¸c ®Þnh c¸c anion, thÝ dô x¸c ®Þnh c¸c anion , . Ng− êi ta
chuyÓn chÊt cÇn x¸c ®Þnh vµo mét hîp chÊt trong ®ã cã chøa Ýt nhÊt mét nguyªntè cã thÓ x¸c ®Þnh trùc tiÕp.
−24SO −3
4PO
Trong ph− ¬ng ph¸p ph©n tÝch thÓ tÝch nång ®é dung dÞch chuÈn cã ý nghÜa
quan träng, quyÕt ®Þnh ®é chÝnh x¸c cña c¸c phÐp x¸c ®Þnh tiÕp theo. Dung dÞch
chuÈn (dung dÞch gèc) th− êng ®− îc chuÈn bÞ tõ mét l− îng c©n chÝnh x¸c mét lo¹i
ho¸ chÊt – ®− îc gäi lµ chÊt gèc vµ ph¶i tho¶ m·n c¸c yªu cÇu sau:
–
ChÊt ph¶i cã ®é tinh khiÕt cao, l−
îng t¹p chÊt trong ®ã ph¶i nhá h¬n0,05%.
– Thµnh phÇn ph¶i t− ¬ng ®− ¬ng ®óng c«ng thøc kÓ c¶ n− íc kÕt tinh.
– Ph¶i bÒn ë tr¹ng th¸i r¾n vµ tr¹ng th¸i dung dÞch khi b¶o qu¶n.
– Khèi l− îng mol cµng lín cµng tèt.
Trong tr− êng hîp kh«ng cã chÊt tho¶ m·n c¸c yªu cÇu nªu trªn, ng− êi ta
chØ chuÈn bÞ ®− îc dung dÞch cã nång ®é gÇn ®óng, sau ®ã x¸c ®Þnh l¹i b»ngdung dÞch chÊt gèc thÝch hîp. ThÝ dô, ng− êi ta chØ chuÈn bÞ ®− îc dung dÞch
NaOH cã nång ®é gÇn ®óng, sau ®ã ph¶i dïng dung dÞch H2C2O4 cã nång ®é
chÝnh x¸c ®Ó x¸c ®Þnh l¹i nång ®é NaOH.
2.2. Ph©n lo¹i c¸c ph− ¬ng ph¸p chuÈn ®é
C¸c ph− ¬ng ph¸p chuÈn ®é ®− îc ph©n theo lo¹i ph¶n øng. B¶ng 2.1 chØ râ
ph©n lo¹i c¸c ph− ¬ng ph¸p chuÈn ®é theo lo¹i ph¶n øng.
¦u ®iÓm c¬ b¶n cña ph− ¬ng ph¸p ph©n tÝch thÓ tÝch nhanh, ®¬n gian,
thuËn lîi khi ph©n tÝch hµng lo¹t, sai sè phÐp x¸c ®Þnh 0,1 ÷ 1%, giíi h¹n ®Þnh l− îng
10 –1 ÷ 10 –4 M.
14
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 15/181
http://www.ebook.edu.vn
B¶ng 2.1. Ph©n lo¹i c¸c ph− ¬ng ph¸p chuÈn ®é
C¸c chÊt ®− îc x¸c ®ÞnhLo¹i ph¶n
øng
Tªn gäi
ph− ¬ng ph¸p
Dung dÞch
chuÈn Trùc tiÕp Ng− îc Gi¸n tiÕp
T − ¬ng t¸caxit víi
baz¬
Ph− ¬ng ph¸pchuÈn ®é axit
baz¬
H2C2O4, HCl,H2SO4, NaOH,
KOH
Baz¬, muèi cña baz¬m¹nh vµ axit yÕu;
axit, muèi cña baz¬
yÕu vµ axit m¹nh
Muèi baz¬ yÕuvµ axit m¹nh,
c¸c hîp chÊt
h÷u c¬
Oxi ho¸ -
khö
Ph− ¬ng ph¸p
chuÈn ®é oxi
ho¸ - khö
KMnO4;
K2Cr2O7;
I2; Na2S2O3.5H2O
ChÊt khö
ChÊt khö
ChÊt khö
ChÊt oxi ho¸
ChÊt oxi ho¸
ChÊt khö
Ph¶n øng
t¹o phøc
Ph− ¬ng ph¸p
chuÈn ®é
Complexon
EDTA C¸c cation t¹o phøc
bÒn víi EDTA
C¸c cation ph¶n
øng chËm víi
EDTA hoÆckh«ng t×m thÊy
chØ thÞ thÝch hîp
C¸c cation
kim lo¹i t¹o
phøc bÒn víiEDTA so
víi Mg2+
Ph¶n øng
kÕt tña
Ph− ¬ng ph¸p
chuÈn ®é kÕt
tña
AgNO3 C¸c anion t¹o kÕt tña
víi AgNO3
C¸c cation t¹o
hîp chÊt Ýt tan
víi Cl – , Br – ,
SCN – , S2– ,
,−24CrO
−34PO
2.3. Nång ®é dung dÞch
Nång ®é dung dÞch lµ ®¹i l− îng dïng chØ hµm l− îng mét chÊt (ion hay ph©n
tö) trong dung dÞch .
– Nång ®é mol cña dung dÞch: Nång ®é mol cña mét chÊt lµ sè mol chÊt ®ã
cã trong 1 lÝt dung dÞch. NÕu ta gäi nA lµ sè mol chÊt A ®− îc hoµ tan trong V lÝt
dung dÞch , nång ®é mol cña chÊt A:
CA =V
nA =
dÞchdungtÝchthÓ
AchÊtmolsè (2.2)
ThÝ dô 2.1. TÝnh nång ®é mol cña r− îu etylic C2H5OH khi hoµ tan 2,30 g C2H5OH
(46,07 g/mol) trong 3,5 lÝt H2O
= 2,30 g.OHHCC
52 3,5.46,07g
HCmol1 52 OH = 0,04992 M
15
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 16/181
http://www.ebook.edu.vn
– Nång ®é mol ban ®Çu (nång ®é mol tæng céng) (nång ®é mol ph©n tÝch) :
Nång ®é mol ban ®Çu lµ nång ®é mol tæng céng c¸c d¹ng tån t¹i cña mét chÊt cã
trong dung dÞch .
– Nång ®é mol c©n b»ng trong dung dÞch: Nång ®é mol c©n b»ng lµnång ®é mol cña c¸c d¹ng (ion hay ph©n tö) tån t¹i trong dung dÞch ë thêi ®iÓm c©n
b»ng.
ThÝ dô 2.2. TÝnh nång ®é mol ban ®Çu vµ nång ®é mol c©n b»ng cña axit tri-
cloaxetic (163,4 g/mol) khi hoµ tan 285 mg axit trong 10,0 ml H2O. BiÕt ®é ph©n li
cña axit tricloaxetic lµ 73%.
KÝ hiÖu axit tricloaxetic lµ HA:
CHA =g/mol163,4.10,0
mg1000
HAg1 .mg285
.lÝt1
ml1000 = 0,174 M
§é ph©n li cña axit tricloaxetic 73%, vËy nång ®é axit ch− a ph©n li:
CHA =100
73100− . 0,174 = 0,047 M
Nång ®é axit ®· ph©n li:
CA – =HAmol100,0
Amol73,0 −
. 0,174 mol/lÝt = 0,127 M
ThÝ dô 2.3. TÝnh nång ®é K+ ra g/lÝt khi trén lÉn 100,0 ml dung dÞch KCl 0,250 M
víi 200,00 ml dung dÞch K2SO4 0,1000 M.
Sè mmol K+ cã trong dung dÞch sau khi trén lÉn:
= 100 . 0,250 + 2 . 200,00 . 0,1000 = 65,00 mmol
Nång ®é K+ qui ra g/ l
=ml300,0
ml1000.g/mg0,001.mg/mmol39,0.mol65,00 = 8,47 g/ l
– Nång ®é mol ®− ¬ng l− îng: Nång ®é mol ®− ¬ng l− îng cña mét chÊt lµ sè
mol ®− ¬ng l− îng cña chÊt ®ã cã trong 1 lÝt dung dÞch hoÆc sè milimol ®− ¬ng l− îng
cã trong 1 ml dung dÞch .
16
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 17/181
http://www.ebook.edu.vn
§− ¬ng l− îng mol cña mét chÊt thay ®æi theo ph¶n øng nã tham gia.
ThÝ dô trong ph¶n øng trung hoµ H3PO4 b»ng NaOH nÕu thay thÕ mét ion H+
th× ®− ¬ng l− îng mol cña H3PO4 b»ng khèi l− îng mol. Trong ph¶n øng oxi ho¸ - khö
®− ¬ng l− îng mol cña mét chÊt b»ng khèi l− îng mol chÊt ®ã chia cho sè electron chohay nhËn.
ThÝ dô ph¶n øng gi÷a Fe2+ víi K2Cr2O7
+ 6Fe−272OCr 2+ + 14 H+ ⎯→ 6 Fe3+ + 2Cr3+ + 7H2O
§− ¬ng l− îng mol cña Fe2+ b»ng khèi l− îng mol cña nã. §− ¬ng l− îng mol
cña b»ng−272OCr
6
1 khèi l− îng mol. Còng cÇn ph©n biÖt ®− ¬ng l− îng mol chÊt oxi
ho¸ vµ chÊt khö víi ®− ¬ng l− îng mol cña c¸c chÊt trong ph¶n øng trao ®æi. ThÝ dô,
®− ¬ng l− îng mol cña FeSO4 trong ph¶n øng víi KMnO4 b»ng khèi l− îng mol cña
nã, nh− ng trong ph¶n øng:
FeSO4 + 2NaOH ⎯→ Fe(OH)2 + Na2SO4
®− ¬ng l− îng mol cña FeSO4 =2
1 khèi l− îng mol.
2.4. §iÒu chÕ dung dÞch cã nång ®é x¸c ®Þnh
§iÒu chÕ dung dÞch cã nång ®é chÝnh x¸c tõ chÊt gèc lµ viÖc lµm quan
träng ®Çu tiªn trong ph− ¬ng ph¸p chuÈn ®é, bëi v× tõ nång ®é chÊt gèc chóng ta
x¸c ®Þnh nång ®é c¸c chÊt kh¸c. §Ó chuÈn bÞ dung dÞch cã nång ®é chÝnh x¸c tõ
chÊt gèc ng− êi ta c©n mét l− îng chÊt gèc thÝch hîp trªn c©n ph©n tÝch cã ®é
chÝnh x¸c 0,1 hoÆc 0,2 mg ®em hoµ tan vµo thÓ tÝch n− íc x¸c ®Þnh.
ThÝ dô 2.4: CÇn c©n bao nhiªu gam BaCl2.2H2O ®Ó chuÈn bÞ 2 lÝt dung dÞch
BaCl2 0,108 M. BiÕt khèi l− îng mol BaCl2.2H2O: 244g/mol.
Sè mol BaCl2:
2 lÝt . 0,108 mol/ l BaCl2.2H2O = 0,216 mol BaCl2.2H2O
Khèi l− îng BaCl2:
0,216 mol BaCl2.2H2O .OH.BaClmol
g,
22 2
0244 = 52,70 g BaCl2.2H2O
17
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 18/181
http://www.ebook.edu.vn
C©n 52,7 g BaCl2.2H2O ®em hoµ tan vµo n− íc råi chuyÓn vµo b×nh ®Þnh møc
2 lÝt, ®− a n− íc ®Õn v¹ch møc, l¾c ®Òu, ta cã dung dÞch BaCl2 0,108 mol/ l
Tr− êng hîp ph¶i chuÈn bÞ dung dÞch cã nång ®é x¸c ®Þnh tõ dung dÞch cã
nång ®é phÇn tr¨m th× ph¶i biÕt khèi l− îng riªng cña dung dÞch ®ã.
ThÝ dô 2.5. TÝnh nång ®é mol cña axit nit¬ric ®Æc 70% cã khèi l− îng riªng d= 1,42
g/ml .
Sè gam HNO3 cã trong 1 lÝt dung dÞch HNO3 70%:
1,42 g/ml .lÝt1
1000 ml .
dÞchdung01
70
0
HNO3 =
dÞchdunglÝt
9943
HNO
=3HNO
CdÞchdunglÝt
994 3HNO .3
3
HNOg,HNOmol 063
1 = 15,8 M
ThÝ dô 2.6. CÇn lÊy bao nhiªu ml dung dÞch HCl ®Æc 37% cã khèi l− îng riªng 1,18
g/ml ®Ó chuÈn bÞ 100,0 ml dung dÞch HCl 6M. Khèi l− îng mol cña HCl lµ 36.5
g/mol.
CHCl =ml
181 g, .
lÝt
10 3 ml .
dÞchdungg100
37 HClg.
HClg36,5
1 HClmol = 12,0 M
Sè mol HCl cÇn ph¶i lÊy:
100,0 ml .ml1000
lÝt1 .
lÝt1
06 mol,= 0,600 mol
ThÓ tÝch HCl ph¶i lÊy:
VHCl =mol12,0
mol6000 , = 0,0500 lÝt
VHCl = 50 ml
LÊy 50,0 ml HCl ®Æc 37% cho vµo b×nh ®Þnh møc 100 ml , thªm n− íc ®Õn
v¹ch møc, l¾c ®Òu ,ta cã dung dÞch HCl 6M .
2.5. C¸ch tÝnh kÕt qu¶ trong ph©n tÝch thÓ tÝch
§Ó tÝnh kÕt qu¶ trong ph− ¬ng ph¸p ph©n tÝch thÓ tÝch, ng− êi ta dùa vµo nång
®é vµ thÓ tÝch dung dÞch chuÈn tiªu tèn trong qu¸ tr×nh chuÈn ®é.
18
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 19/181
http://www.ebook.edu.vn
ThÝ dô 2.7 . TÝnh khèi l− îng NaCl cã trong mÉu ph©n tÝch ?BiÕt r»ng ®em chuÈn
b»ng dung dÞch AgNO3O,100M hÕt 25,0ml.
Sè mol AgNO3 tham gia ph¶n øng:
25,0 ml . 0,100 mmol/ml = 2,5 mmol AgNO3
Ph¶n øng gi÷a Cl – vµ AgNO3 theo tØ lÖ 1 : 1. VËy khèi l− îng NaCl cã trong
mÉu ph©n tÝch:
2,50 mmol .mmol
NaClmg,4458 = 146 mg = 0,146 g
ThÝ dô 2.8. C©n 0,4671 gam NaHCO3 kü thuËt hoµ tan vµo n− íc, råi ®em chuÈn
®é b»ng dung dÞch HCl 0,106 M hÕt 40,72 ml. TÝnh % NaHCO3 cã trong mÉu ph©ntÝch.
Ph¶n øng chuÈn ®é:
+ H−3HCO + ⎯→ H2O + CO2
Sè mmol HCl tham gia ph¶n øng:
40,72 ml . 0,106 mml/ml = 4,3448 mmol
vµ còng chÝnh lµ sè mmol NaHCO3 cã trong mÉu ph©n tÝch.
% NaHCO3 =mg,
mmol,
1467
34484.mmol
g,184 . 100 % = 78,14 %
NÕu c¸c chÊt ph¶n tham gia ph¸n øng kh«ng theo tØ lÖ 1 : 1 chóng ta cÇn
chó ý ®Õn hÖ sè tØ lÖ khi tÝnh kÕt qu¶. ThÝ dô ph¶n øng gi÷a hai chÊt A vµ T theo
tØ lÖ (a/t).
a A + t T ⎯→ PA: chÊt ph©n tÝch; T: Dung dÞch chuÈn; a, t: hÖ sè tØ lÖ
% ChÊt A =(mg)mÉul− îngKhèi
mmol
mgAmoll− îngKhèi.
T)(mmolt
A)(mmola).ml(V.
ml
mmolC
TT ⎟ ⎠
⎞⎜⎝
⎛
. 100%
CT : nång ®é dung dÞch chuÈn mmol/ml
VT : thÓ tÝch dung dÞch chuÈn tiªu tèn trong qu¸ tr×nh chuÈn ®é (ml)
a, t: hÖ sè tØ lÖ c¸c chÊt ph¶n øng
19
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 20/181
http://www.ebook.edu.vn
ThÝ dô 2.9. C©n 0,2638g Na2CO3 kü thuËt hoµ tan vµo n− íc, råi ®em chuÈn b»ng
HCl 0,128M hÕt 38,27 ml. TÝnh phÇn tr¨m Na2CO3 cã trong mÉu ph©n tÝch.
Ph¶n øng chuÈn ®é:
+ 2H−23CO + ⎯→ H2O + CO2
Sè mmol HCl tham gia ph¶n øng:
0,128 mmol/ml . 38,27 ml = 4,8985 mmol
Sè mmol Na2CO3 cã trong mÉu ph©n tÝch:
4,8985 mmol .
2
1 = 2,4492 mmol
% Na2CO3 =mg263,8
44922 (mg/mmol)105,99.mmol,. 100% = 98,40 %
Th«ng th− êng kÕt qu¶ ph©n tÝch ®− îc biÓu thÞ theo ®¬n vÞ phÇn tr¨m khèi
l− îng. Nh− ng ®èi víi c¸c mÉu hµm l− îng chÊt x¸c ®Þnh l− îng vÕt hay siªu vÕt
ng− êi ta cña chóng theo ®¬n vÞ ppm hay ppb.
ppm = (g)mÉul− îngKhèi
(g)tÝchphanchÊtl− îngKhèi. 106 ppm
ppb =(g)mÉul− îngKhèi
(g)tÝchphanchÊtl− îngKhèi. 109 ppb
§èi víi mÉu láng kÕt qu¶ ph©n tÝch biÓu thÞ theo khèi l− îng chÊt ph©n tÝch
(g) trong ®¬n vÞ thÓ tÝch (ml).
ppm =(ml)mÉutÝchThÓ
(g)tÝchphanchÊtl− îngKhèi. 106 ppm
ppb =(ml)mÉutÝchThÓ
(g)tÝchphanchÊtl− îngKhèi. 109 ppb
ThÝ dô 2.10. 25,0 μl mÉu chøa 26,7 μg glucose. TÝnh nång ®é glucose ra ®¬n vÞ
ppm.
25,0 μl .l
ml
μ1000
1 = 2,50.10 –2 ml
20
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 21/181
http://www.ebook.edu.vn
26,7 μg .g
g
μ610
1 = 2,67.10 –5 g
Hµm l− îng glucose : ppm =)ml(2,5.
)g(.,2
5
10
10672−
−
. 106 = 1,07.103 μg/ml
ThÝ dô 2.11. TÝnh ra nång ®é mol dung dÞch Li+ vµ Pb2+ 1,00 ppm.
Nång ®é Li+ = 1,00 ppm = 1,00 (mg/ l) Li
Nång ®é Pb2+ = 1,00 ppm = 1,00 (mg/ l) Pb2+
CLi+ =g/mol6,94
)mg/g((mg/l).,310001 −
= 1,44.10 –4 M
CPb2+ =g/mol207
)mg/g((mg/l).,310001 −
= 4,89.10 –6 M
ThÝ dô 2.12. TÝnh sè gam Pb(NO3)2 cã trong 1 lÝt dung dÞch Pb(NO3)2 chøa
100 ppm Pb2+.
100 ppm Pb2+ =lÝt
100 mg Pb2+ = 0,100 g/lÝt
Sè mol Pb2+:lÝt
1000 g, .
g2071 +2Pbmol
= 4,83.10 –4 mol
Khèi l− îng Pb(NO3)2 cã trong 1 lÝt dung dÞch :
4,83.10 –3 mol . 283,2 g/mol = 0,137 g Pb(NO3)2.
2.6. Sai sè trong ph©n tÝch ®Þnh l− îng
2.6.1. C¸c lo¹i sai sè trong ph©n tÝch ®Þnh l− îng
Dï viÖc tiÕn hµnh ph©n tÝch cã thÓ ®− îc thùc hiÖn hÕt søc cÈn thËn, kÕt qu¶
ph©n tÝch còng kh¸c víi gi¸ trÞ thùc mét ®¹i l− îng, nghÜa lµ cã sai sè. Phô thuéc vµo
tÝnh chÊt mµ sai sè ®− îc chia ra lµm 3 lo¹i:
1) Sai sè hÖ thèng.
Sai sè hÖ thèng do nguyªn nh©n cè ®Þnh, cã dÊu kh«ng ®æi (d− ¬ng hay ©m) phô
thuéc vµo sù sai lÖch theo chiÒu h− íng nµo. Nã xuÊt hiÖn do c¸c nguyªn nh©n sau:
21
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 22/181
http://www.ebook.edu.vn
– Do ph¸n øng dïng ®Ó chuÈn ®é x¶y ra kh«ng hoµn toµn , hoÆc trong
ph− ¬ng ph¸p khèi l− îng d¹ng kÕt tña hay d¹ng c©n kh«ng bÒn dÔ dµng bÞ
ph©n huû.
–
Do sö dông c¸c dông cô kh«ng chuÈn, ho¸ chÊt kh«ng tinh khiÕt, dungdÞch chuÈn cã nång ®é kh«ng dóng.
– Do ng− êi ph©n tÝch thiÕu kinh nghiÖm, röa kÕt tña kh«ng s¹ch, mÊt kÕt tña
trong qu¸ tr×nh läc röa …
Ngoµi ra cßn do ng− êi ph©n tÝch kh«ng cã kh¶ n¨ng quan s¸t chÝnh x¸c
chuyÓn mµu cña chØ thÞ khi chuÈn ®é ch¼ng h¹n. Sai sè do ®Þnh kiÕn cña ng − êi ph©n
tÝch, dùa vµo kÕt qu¶ chuÈn ®é lÇn 1, ®Ó lÊy gÇn ®óng kÕt qu¶ lÒn 2, thËm chÝ lÊy kÕt
qu¶ cña ng− êi kh¸c.
2) Sai sè ngÉu nhiªn
Sai sè ngÉu nhiªn lµ sai sè kh«ng x¸c ®Þnh, sù xuÊt hiÖn kh«ng tu©n theo qui
luËt nµo. Nã xuÊt hiÖn trong bÊt k× phÐp ®o nµo dï ®− îc tiÕn hµnh hÕt søc cÈn thËn.
Ng− êi ta kh«ng thÓ lo¹i bá ®− îc sai sè ngÉu nhiªn mµ chØ lµm gi¶m b»ng c¸ch t¨ng
sè lÇn thÝ nghiÖm, sau ®ã xö lÝ c¸c sè liÖu b»ng ph− ¬ng ph¸p to¸n häc thèng kª.
3) Sai sè th« b¹o
Sai sè th« b¹o lµ sai sè qu¸ lín, lµm sai lÖch h¼n kÕt qu¶ ph©n tÝch. ThÝ dô
®äc sai thÓ tÝch burÐt khi chuÈn ®é, lµm mÊt mét phÇn kÕt tña. Th«ng th− êng, trong
d·y sè liÖu thùc nghiÖm khi x¸c ®Þnh hµm l− îng mét nguyªn tè nµo ®ã cã thÓ cã
mét, hai kÕt qu¶ m¾c ph¶i sai sè th« b¹o , chóng ta ph¶i t×m ra sè liÖu nµo trong d·y
kÕt qu¶ m¾c ph¶i sai sè th« b¹o, lo¹i ra khái khi tÝnh kÕt qu¶ trung b×nh.
C¸c sai sè trong ph©n tÝch ®Þnh l− îng còng nh− trong c¸c phÐp ®o kh¸c cã thÓ
biÓu thÞ hai lo¹i sai sè tuyÖt ®èi vµ sai sè t− ¬ng ®èi.Sai sè tuyÖt ®èi cña phÐp x¸c ®Þnh lµ hiÖu gi÷a kÕt qu¶ thu ®− îc vµ gi¸ trÞ
thùc (hoÆc gi¸ trÞ ®¸ng tin cËy nhÊt) cña thµnh phÇn cÇn t×m.
St® = x – μ (2.3)
μ : gi¸ trÞ thùc
ThÝ dô tõ c«ng thøc ho¸ häc cña BaCl2.2H2O ta tÝnh ®− îc 14,75 % n− íc kÕt
tinh, nh− ng nÕu tiÕn hµnh ph©n tÝch t×m thÊy 14,70 %
Sai sè tuyÖt ®èi : St® = x – μ = 14,70 – 14,75 = – 0,05 %
22
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 23/181
http://www.ebook.edu.vn
– Sai sè t− ¬ng ®èi lµ tØ sè gi÷a ®¹i l− îng tuyÖt ®èi víi ®¹i l− îng thùc – sai sè
t− ¬ng ®èi th− êng biÓu thÞ d¹ng phÇn tr¨m.
St/®èi =
7514
050
,
,− x 100 = – 0,34 %
NÕu ta kh«ng biÕt ®− îc gi¸ trÞ thùc, cã thÓ dïng ®¹i l− îng trung b×nh.
2.6.2. Mét sè ®¹i l− îng ®Æc tr− ng th− êng ®− îc sö dông xö lÝ sè liÖu thùc
nghiÖm theo ph− ¬ng ph¸p to¸n häc thèng kª.
– Trung b×nh sè häc: NÕu ta tiÕn hµnh n lÇn ph©n tÝch mét nguyªn tè nµo ®ã
trong ®iÒu kiÖn ®ång nhÊt ®− îc c¸c gi¸ trÞ x1, x2, x3… xn.
Gi¸ trÞ trung b×nh sè häc cña x:
x =n
x...xxxn
++++ 321 (2.4)
– Trung b×nh b×nh ph− ¬ng:
x bp =n
x...xxxn
223
22
21 ++++
(2.5)
– §é lÖch trung b×nh:
d =n
xxi −∑
(2.6)
– Ph− ¬ng sai: Ph− ¬ng sai trung b×nh céng c¸c b×nh ph− ¬ng hiÖu gi÷a c¸c gi¸
trÞ riªng rÏ vµ gi¸ trÞ trung b×nh:
S2
= 1
2
1
−
−∑=
n
)xx( i
n
i
(2.7)
ë ®©y n – 1 gäi lµ bËc tù do, nÕu n lín h¬n 10 th× cã thÓ bá qua 1 c¹nh n
σ2 =n
)x( i
n
i
2
1
μ−∑= (2.8)
– §é lÖch chuÈn hay sai sè b×nh ph− ¬ng trung b×nh:
23
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 24/181
http://www.ebook.edu.vn
S =1
2
−
−∑n
)xx( i (2.9)
σ = n
)x(i
2μ−∑ (2.10)
§©y lµ c¸c ®¹i l− îng ®Æc tr− ng cho ®é ph©n t¸n ®− îc dïng ®Ó chØ møc ®é sai
sè ngÉu nhiªn.
S =1
2
1
2
1
−
⎟ ⎠
⎞⎜⎝
⎛ − ∑∑
==
n
xxi
n
i
i
n
i (2.11)
ThÝ dô 2.13. KÕt qu¶ x¸c ®Þnh hµm l− îng Pb trong mÉu m¸u nh− sau: 0,752; 0,756;0,752; 0,751; 0,760 ppm. TÝnh ®é lÖch chuÈn cña d·y kÕt qu¶ nµy.
¸p dông c«ng thøc (2.11), ta cã:
MÉu xi 2ix
1 0,752 0,565504
2 0,756 0,571536
3 0,752 0,565504
4 0,751 0,564001
5 0,760 0,577600
∑ xi = 3,771 ∑ = 2,8441452ix
x =n
xi∑ =
5
7713, = 0,7542 ≈ 0,754 ppm Pb
( )n
xi
2
∑ =
5
7713 2),( =
5
22044114 , = 2,8440882
S =15
844088228441452
−− ,,
=4
00005680, = 0,00377
≈ 0,004 ppm Pb
24
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 25/181
http://www.ebook.edu.vn
– Biªn giíi tin cËy: NÕu sai sè ngÉu nhiªn tu©n theo ph©n bè chuÈn cã thÓ
x¸c ®Þnh ®− îc biÕn giíi tin cËy, tøc lµ kho¶ng trong ®ã chøa gi¸ trÞ thùc:
μ = x ±
n
zσ (2.12)
Tuy nhiªn trong thùc tÕ sè thÝ nghiÖm ®− îc thùc hiÖn kh«ng lín (2 ÷ 10), khi
®ã sù ph©n bè sai sè ngÉu nhiªn kh«ng tu©n theo ®Þnh luËt Gauss, mµ theo ph©n bè
kh¸c cã d¹ng ®− êng cong Gauss tiªu chuÈn t (hÖ sè Student vµ Fiso) phô thuéc vµo
x¸c xuÊt tin cËy p vµ sè thÝ nghiÖm (p = n – 1) (bËc tù do).
μ = x ± n
St (2.13)
μ = x ± ε
ε = ± n
St biªn giíii tin cËy
Gi¸ trÞ thùc n»m trong kho¶ng x – ε < μ < x +ε
NÕu ε biÓu thÞ theo ®¬n vÞ t− ¬ng ®èi, ta cã:
μ = x ± nx
.St 100 (2.14)
2.6.3. §¸nh gi¸ kÕt qu¶ ph©n tÝch
ThÝ dô 2.14. Khi tiÕn hµnh x¸c ®Þnh hµm l− îng ph«tpho trong axit ph«tphoric kÜ
thuËt, thu ®− îc c¸c sè liÖu sau: 35,30; 35,40; 35,20; 35,00; 35,40; 35,30 %. H·y
kiÓm tra kÕt qu¶ ph©n tÝch theo ph− ¬ng ph¸p thèng kª to¸n häc víi s¾c xuÊt p = 0,95
Gi¸ trÞ trung b×nh:
x =6
3035 35,3035,4035,0035,2035,40, +++++ = 35,30 %
KiÓm tra gi¸ trÞ 35,50 m¾c sai sè th« b¹o kh«ng theo tiªu chuÈn:
Q =xx
xx
minmax
nm
−
− +1
Q = 35,2035,50
35,40,
+−5035
= 0,33
25
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 26/181
http://www.ebook.edu.vn
Tra b¶ng víi p = 0,95; Qb¶ng = 0,56
Qtn < Qlt gi¸ trÞ 35,50% kh«ng gÆp sai sè th« b¹o.
S = 1
2
−
−∑n
)xx( i
S =5
050050150150050050 222222 ),(),(),(),(),(),( −+++−++− = 0,104
Tra b¶ng víi p = 0,95, n = 6 (bËc tù do), tlt = 2,57
Biªn giíi tin cËy: ε = ± n
St =
6
1040572 ,x,= 0,109 ≈ 0,11
Hµm l− îng ph«tphot n»m trong kho¶ng: (35,30 ± 0,11) %
§é chÝnh x¸c cña phÐp ph©n tÝch:
Δ =μ
ε 100x p % hoÆc Δ =x
100x pε %
§é chÝnh x¸c cña phÐp ph©n tÝch ph«tpho:
Δ = 3035
110
,
100x, = 0,31 %
ThÝ dô 2.15. TiÕn hµnh ph©n tÝch hµm l− îng r− îu trong m¸u thu ®− îc kÕt qu¶ sau:
% C2H5OH: 0,084; 0,089; 0,079. T×m kho¶ng biÕn giíi tin cËy khi x¸c ®Þnh hµm
l− îng r− îu víi s¸c xuÊt tin cËy 0,95.
x =3
00840 0,079,089, ++ = 0,084 %
S =1
3
2
2
−
Σ−∑n
)x(x i
i
∑ xi = 0,252; ∑ = 0,0212182ix
( ∑ xi )2 = 0,063504
S =13
3
0635040
0212180−−
,
, = 0,0050% C2H5OH
26
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 27/181
http://www.ebook.edu.vn
Tra b¶ng k = n – 1 = 2, p = 0,95, t = 4,30
ε = ± n
St =
3
00500304 ,x, = ± 0,012
Hµm l− îng r− îu: (0,084 ± 0,012)% C2H5OH
27
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 28/181
http://www.ebook.edu.vn
Ch− ¬ng 3
C©n b»ng axit – baz¬
3.1. §Þnh nghÜa axit – baz¬§Þnh nghÜa axit –baz¬ lÇn ®Çu tiªn ®− îc ®Ò nghÞ vµo n¨m 1894 bëi Svant
Areniut (nhµ ho¸ häc Thuþ ®iÓn). Theo Areniut axit lµ chÊt khi hoµ tan vµo n− íc cho
ph©n li thµnh cation H+ vµ gèc axit.
Baz¬ lµ chÊt khi hoµ tan vµo n− íc cho ion hi®roxyl OH – . Nh− vËy, trong ph©n
tö axit chøa hi®ro, cßn trong ph©n tö baz¬ chøa nhãm hi®roxyl.
Ion H+ liªn kÕt víi ph©n tö n− íc (H2O) t¹o thµnh ion hi®roni H3O+.
ThÝ dô: Axit HNO3 ⎯→ H+ + −3 NO
H+ + H2O ⎯→ H3O+
Baz¬ KOH ⎯→ K+ + OH –
B + H2O BH+ + OH –
Theo Areniut c¸c chÊt chØ thÓ hiÖn tÝnh chÊt axit hoÆc baz¬ khi hoµ tan vµo n− íc.
N¨m 1923 nhµ ho¸ häc §an M¹ch Bronsted vµ nha ho¸ häc ng− êi §øc Lauri
®éc lËp nghiªn cøu nh− ng ®· cïng ®− a ra mét ®Þnh nghÜa axit – baz¬. Theo hai «ng:
Axit lµ nh÷ng chÊt cã kh¶ n¨ng cho proton, Baz¬ lµ nh÷ng chÊt cã kh¶ n¨ng
nhËn proton.
Mét axit sau khi cho proton biÕn thµnh mét baz¬ liªn hîp víi axit ®ã. Ng− îc
l¹i mét baz¬ sau khi nhËn proton biÕn thµnh axit liªn hîp víi baz¬ ®ã.
Axit + H2O baz¬ liªn hîp + H3O+ (3.1)
Proton kh«ng tån t¹i tr¹ng th¸i tù do trong dung dÞch nªn mét chÊt chØ thÓ hiÖntÝnh chÊt axit hoÆc tÝnh chÊt baz¬ trong dung m«i cã kh¶ n¨ng cho hoÆc nhËn proton.
chuyÓn proton chuyÓn proton
AH + B A – + HB+
axit baz¬ baz¬ liªn axit liªn hîphîp cña AH cña B
chuyÓn proton chuyÓn proton
HCl + NH3 + Cl+4 NH
–
axit1 baz¬ 2 axit liªn hîp2 baz¬ liªn hîp1
28
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 29/181
http://www.ebook.edu.vn
§Þnh nghÜa axit, baz¬ cña Bronsted – Lauri ®· nªu bËt ®− îc vai trß cña dung
m«i, mµ Areniut kh«ng ®Ò cËp ®Õn. HCl, HBr lµ axit m¹nh trong dung m«i H2O,
nh− ng nã trë thµnh axit yÕu trong dung m«i axit axetic b¨ng.
HCl + HC2H3O2 H2C2H3+23OH + Cl –
axit 1 + baz¬ 2 axit 2 + baz¬ 1
Mét quan ®iÓm tæng qu¸t h¬n vÒ b¶n chÊt axit – baz¬ do Gilbert Levis ®− a ra.
Theo Levis axit lµ nh÷ng chÊt cã kh¶ n¨ng tiÕp nhËn cÆp electron, baz¬ lµ chÊt cã
kh¶ n¨ng cho cÆp electron. Dùa vµo ®Þnh nghÜa axit – baz¬ cña Levis ng− êi ta ®· gi¶i
thÝch tÝnh chÊt axit, baz¬ cña c¸c chÊt ë tr¹ng th¸i kh¸c nhau: láng, r¾n, khÝ.
ThÝ dô botriflorua thÓ hiÖn tÝnh chÊt axit ë tr¹ng th¸i khÝ khi cho ph¶n øng víiNH3.
B
FF
F
+
F
B
FF
N H
H
H
N H
H
H
axit baz¬ hîp chÊt míi
ë ®©y nguyªn tö B trong ph©n tö BF3 cã kh¶ n¨ng tiÕp nhËn cÆp electron cña
nguyªn tö N trong NH3 ®Ó h×nh thµnh mét hîp chÊt míi víi liªn kÕt céng ho¸ trÞ.
Dùa vµo ®Þnh nghÜa axit, baz¬ cña Levis ng− êi ta gi¶i thÝch ®− îc t¹i sao AlCl3
l¹i hoµ tan ®− îc vµo dung m«i dietylete (dung m«i kh«ng ph©n cùc).
CH3 CH2 O
CH2CH3
+
Cl
Al
ClCl
Cl
CH2CH3
CH3 CH2 O Al Cl
Cl
AlCl3 cã tÝnh chÊt axit nªn ng− êi ta hay dïng lµm xóc t¸c trong c¸c ph¶n øng
tæng hîp h÷u c¬. ThÝ dô ph¶n øng tæng hîp toluen.
CH3Cl + AlCl3 [ ] [Cl – AlCl+3CH 3]
–
C6H6 + [ ] [Cl – AlCl+3CH 3] – C6H5CH3 + AlCl3 + HCl
Mét sè oxit kim lo¹i thÓ hiÖn tÝnh chÊt baz¬. ThÝ dô khi cho CaO t¸c dông víi khÝ
CO2
Ca2+
O2-
O C O 2+Ca+ C
OO
O2
C¸c ion kim lo¹i thÓ hiÖn tÝnh chÊt axit trong dung dÞch n− íc do chóng cã kh¶
n¨ng nhËn cÆp electron.
M2+ + 4(H2O) +242 )OH(M
29
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 30/181
http://www.ebook.edu.vn
Chóng ta nhËn thÊy quan ®iÓm axit – baz¬ cña Levis ®i xa h¬n, kh¸i qu¸t h¬n
nªu bËt ®− îc vai trß cÆp electron ho¸ trÞ trong liªn kÕt cña c¸c hîp chÊt. Theo quan
®iÓm cña Levis ng− êi ta dÔ dµng gi¶i thÝch c¬ chÕ ph¶n øng ho¸ häc h÷u c¬ vµ c¸c
ph¶n øng t¹o phøc. Tuy nhiªn trong ho¸ häc ph©n tÝch thuyÕt Bronsted – Lauri ®− îc
xem ®· ®Çy ®ñ c¬ së gi¶i quyÕt trän vÑn vÊn ®Ò axit – baz¬. V× vËy trong c¸c phÇn
tiÕp theo chóng ta chØ xÐt tÝnh chÊt axit – baz¬ theo ®Þnh nghÜa cña Bronsted – Lauri.
3.2. TÝnh chÊt axit – baz¬ cña dung m«i n− ícN− íc ®− îc xem lµ dung m«i võa cã tÝnh chÊt axit võa cã tÝnh chÊt baz¬, lu«n
lu«n tån t¹i c©n b»ng:
H2O + H2O + OH+OH3 – (3.2)
axit1 + baz¬ 2 axit2 + baz¬ 1
Kcb =2
2
3
]OH[
][OH ]OH[ −+
(3.3.)
ë 25oC mét lit n− íc cã 1,0.10 –7 mol OH – hoÆc :+OH3
[ ] = [OH+OH3
– ] = 1,0.10 –7 mol
Mét lÝt n− íc cã 55,35 mol H2O. NÕu ta ®em so s¸nh tØ sè nång ®é [ ]
hoÆc [OH
+OH3
– ] víi nång ®é ph©n tö H2O th× chØ cã kho¶ng 2 phÇn tØ ph©n tö n− íc ph©n
li. Nh− vËy, cã thÓ xem sù ph©n li cña H2O v« cïng nhá.
Kcb [H2O] = =OHK
2
[ ] [OH+OH3 – ] (3.4)
OHK
2 ®− îc gäi tÝch sè ion cña n− íc. ë 25oC = 1,0.10OH
K 2
–14. Khi thªm axit
vµo dung m«i n− íc sÏ lµm t¨ng nång ®é , ®ång thêi lµm gi¶m nång ®é OH+OH3 – .
7
1,0.10
7 7 77
[OH ] mol/l
Dung dÞch axit [H3O+] > [OH ]
[H3O+
] mol/l
Dung dÞch trung tÝnh [H3O+] = [OH ]
Dung dÞch baz¬ [OH ] > [H3O
+]
2,0.10 4,0.10 6,0.10 8,0.10
7
7
7
7
7
8,0.10 -
6,0.10 -
4,0.10 -
2,0.10 -
1,0.10 -
H×nh 3.1. Sù biÕn ®æi nång ®é [ ] vµ [OH+OH3 – ] trong dung m«i H2O ë 25oC
30
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 31/181
http://www.ebook.edu.vn
§Ó thuËn lîi cho viÖc tÝnh to¸n liªn quan nång ®é H+ n¨m 1909 Sorenson (nhµ
ho¸ sinh §an M¹ch) ®· ®Ò nghÞ sö dông logarit c¬ sè 10 ®Ó chØ ho¹t ®é ion H+.
KÝ hiÖu pH = –log [ ]+OH3
vµ pOH = – log [OH – ]
3.3. H»ng sè c©n b»ng axit vµ baz¬ trong dung dÞch n− íc
Khi hoµ tan mét axit hoÆc mét baz¬ vµo n− íc, ph©n tö n− íc bÞ ion ho¸ nhËn
proton cña axit hoÆc nh− êng poton cho ph©n tö baz¬. Møc ®é ion ho¸ (cho hoÆc
nhËn proton) phô thuéc vµo c− êng ®é cña axit hoÆc cña baz¬. ThÝ dô, khi ta thªm
HCl lµ mét chÊt ®iÖn li m¹nh cã kho¶ng 99,996 % ph©n tö HCl bÞ ph©n li, chØ cßn
0,004 % ph©n tö HCl ch− a ph©n li. §èi víi axit axetic lµ mét chÊt ®iÖn li yÕu, chØ cã
kho¶ng 1,3% ph©n tö CH3COOH bÞ ph©n li. §iÒu nµy nãi lªn ®é axit hoÆc baz¬ phôthuéc rÊt nhiÒu vµo kh¶ n¨ng ph©n li cña chÝnh axit hoÆc cña chÝnh baz¬.
Chóng ta xÐt tr− êng hîp tæng qu¸t, khi hoµ tan axit AH vµo dung m«i n− íc.
AH + H2O + A+OH3 – (3.5)
K =]O[H ]AH[
][A ]OH[
2
−+3 (3.6)
K [H2O] =]AH[
][A ]OH[ −+3 (3.7)
[H2O] =ml
OHg,
1
99710 2 lit
ml
1
1000
OHg,
OHmol
2
2
05518
1 = 55,35 M
VËy K [H2O] = const = Ka
Ka =]AH[
][A ]OH[ −+3 (3.8)
ë ®©y Ka ®− îc gäi lµ h»ng sè axit, chØ râ c− êng ®é axit, Ka cµng lín, axit cµng
m¹nh. Ng− êi ta hay dïng pKa = – log Ka.
Tr− êng hîp baz¬ B:
B + H2O BH+ + OH – (3.9)
K =]O[H ]B[
][OH ]BH[
2
−+
(3.10)
31
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 32/181
http://www.ebook.edu.vn
K [H2O] = Kb =]B[
][OH ]BH[ −+
(3.11)
Kb: h»ng sè baz¬, chØ râ møc ®é baz¬
Mèi quan hÖ gi÷a h»ng sè ph©n li axit K a vµ h»ng sè ph©n li baz¬ K b.
Theo (3.8) ta cã: Ka =]AH[
][A ]OH[ −+3
®em nh©n mÉu sè vµ tö sè víi [OH – ]
Ka =]AH[
][A ]OH[ −+3 .
]OH[
]OH[−
−
Ka =][OH ]AH[
][A −
−
. [H3O+ [OH – ]
Ka =K b
1 . (3.12)OHK
2
Ka . Kb = (3.13)OHK
2
TÝch sè h»ng sè axit vµ h»ng sè baz¬ cña mét cÆp axit – baz¬ liªn hîp b»ng
tÝch sè ion cña n− íc, lµ mét gi¸ trÞ kh«ng ®æi ë mét nhiÖt ®é nhÊt ®Þnh nªn Ka cµng
lín th× Kb cµng bÐ, khi biÕt mét trong hai gi¸ trÞ ta t×m ®− îc gi¸ trÞ kia.
3.4. pH cña dung dÞch ®¬n axit trong n− íc
3.4.1. pH cña dung dÞch axit m¹nh
C¸c axit m¹nh HCl, HClO4, HBr … th− êng cã gi¸ trÞ Ka v« cïng lín. Chóng
ph©n li hoµn toµn trong dung m«i n− íc. ThÝ dô ta hoµ tan HX nång ®é CHX vµo
n− íc:
HX + H2O ⎯→ H3O
+
+ X
–
(3.14)2 H2O H3O
+ + OH – (3.15)
Theo ®Þnh luËt bµo toµn khèi l− îng:
CHX = [HX] + [X – ] ≈ [X – ] (3.16)
Ph− ¬ng tr×nh trung hoµ ®iÖn tÝch:
[H3O+] = [X – ] + [OH – ] (3.17)
32
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 33/181
http://www.ebook.edu.vn
Ph− ¬ng tr×nh (3.17) cã thÓ xem lµ ph− ¬ng tr×nh b¶o toµn proton (sè mol proton
axit cho lu«n b»ng sè mol proton baz¬ nhËn). Trong mét sè tr− êng hîp ph− ¬ng tr×nh
trung hoµ ®iÖn tÝch trïng víi ph− ¬ng tr×nh b¶o toµn proton.
Dung dÞch axit m¹nh nªn cã thÓ xem: CX
= [H3
O+] = [X – ]
pH = – log [H3O+] = – log CX (3.18)
Tr− êng hîp nång ®é axit bÐ t− ¬ng ®− ¬ng nång ®é OH – kh«ng bá [OH – ] c¹nh CX:
[H3O+] = [X – ] + [OH – ]
[H3O+] = CX +
]OH[
K OH
+3
2
[H3O+]2 – CX [H3O
+] – = 0 (3.19)OH
K 2
[H3O+] =
2
2
2
OHXX K .4CC ++ (3.20)
ThÝ dô 3.1. TÝnh pH cña dung dÞch HCl 10 –7 M
HCl + H2O ⎯→ H3O+ + Cl –
2 H2O H3O+ + OH –
[H3O+] [OH – ] 1,0.10 –14
[H3O+]2 – 10 –7 [H3O
+] – 1,0.10 –14 = 0
[H3O+] = [Cl – ] +
]OH[
K OH
+3
2
[H3O+] =
2
10101001 14277 −−− ++ .4)(., = 1,618.10 –7
pH = – log 1,618.10
–7
= 6,78
NÕu nång ®é CX rÊt nhá, bÐ h¬n 10 –8 M th× cã thÓ bá qua CX c¹nh OH – vµ coi
nång ®é H3O+ cña axit kh«ng ®¸ng kÓ so víi sù ph©n li cña H2O, pH cña dung dÞch
lµ pH cña n− íc vµ b»ng 7.
3.4.2. pH cña dung dÞch ®¬n axit yÕu
Gi¶ sö ta cã axit yÕu AH nång ®é Ca hoµ tan vµo n− íc:
AH + H2O H3O+ + A – (3.21)
2 H2O H3O+ + OH – (3.22)
33
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 34/181
http://www.ebook.edu.vn
Theo ®Þnh luËt b¶o toµn khèi l− îng:
Ca = [AH] + [A – ]
Ph− ¬ng tr×nh trung hoµ ®iÖn tÝch:
[H3O+] = [A – ] + [OH – ]
Ka =]AH[
][A]OH[ −+3 (3.23)
Dung dÞch axit nªn cã thÓ xem [OH – ] << [A – ]
[H3O+] = [A – ] (3.24)
Tõ ph− ¬ng tr×nh b¶o toµn khèi l− îng ta suy ra:
[AH – ] = Ca – [A – ] = Ca – [H3O+] (3.25)
Thay (3.24) vµ (3.25) vµo (3.23)
Ka =]OH[C
]OH[
a
+
+
− 3
2
3
[H3O+]2 + Ka [H3O
+] – Ka Ca = 0
[H3O+] =
2
2
aaaaCK .4K K ++−
(3.26)
Tr− êng hîp sù ph©n li axit kh«ng ®¸ng kÓ:
[H3O+] << Ca cã thÓ xem Ca = [AH]
Ka =a
C
]OH[ 2
3
+
[H3O+]2 = Ka Ca
[H3O+] = aaCK (3.27)
pH =2
1 pKa –
2
1 log Ca (3.28)
ThÝ dô 3.2. TÝnh pH dung dÞch HNO2 0,120 M, Ka = 7,1.10 –4
HNO2 + H2O H3O+ + (a)−
2 NO
2 H2O H3O+ + OH – (b)
34
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 35/181
http://www.ebook.edu.vn
Ka =]HNO[
][NO ]OH[2
2
3
−+
(c)
[H3O+] = [ ]−
2 NO
Ka =]OH[C
]OH[
a
+
+
− 3
23 = 7,1.10 –4
Ka bÐ nªn cã thÓ xem [H3O+] << Ca
[H3O+] =
aaCK . = 47,1.10.0,120 − = 9,2.10 –3 M
pH = 2,04
ThÝ dô 3.3. TÝnh pH cña dung dÞch HF 2,0.10 –4 M. Ka = 6,7.10 –4.
HF + H2O H3O+ + F –
2 H2O H3O+ + OH –
Ka =]HF[
][F ]OH[ −+3
= 6,7.10 –4.
[H3O+] = [F – ]
[HF] = 2,0.10 –4 – [H3O+]
NÕu [H3O+] << 2,0.10 –4 M
[H3O+] =
aaCK . = 44 2.10.6,7.10 −−
= 3,66.10 –4 M
pH = 3,44
NÕu kh«ng bá qua [H3O+] c¹nh Ca:
Ka = ]OH[C
]OH[
a
+
+
− 3
2
3
= ]OH[.,
]OH[+−
+
− 34
2
3
1002
[H3O+]2 + 6,7.10 –4 . [H3O
+] – 13,4.10 –8 = 0
[H3O+] =
2
10413410761076 8244 −−− ++− .,.).,(.,
= 1,61.10 –4
pH = 3,80
Gi¸ trÞ pH – 3,80 phï hîp h¬n, cã nghÜa lµ kh«ng bá [H 3O+] c¹nh Ca.
35
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 36/181
http://www.ebook.edu.vn
3.5. pH cña dung dÞch baz¬ trong dung m«i n− íc
3.5.1. pH cña dung dÞch baz¬ m¹nh
C¸c baz¬ m¹nh th− êng gÆp trong thùc tÕ lµ hi®roxit c¸c kim lo¹i kiÒm, kiÒm
thæ: LiOH, KOH, NaOH, Ca(OH)2 …
Khi hoµ tan vµo n− íc baz¬ m¹nh MOH nång ®é Cb:
MOH ⎯→ M+ + OH –
2H2O H3O+ + OH –
T − ¬ng tù nh− c¸ch tÝnh ®èi víi ®¬n axit m¹nh:
Cb = [MOH] + [M+]
[H3O+] + [M+] = [OH – ]
Dung dÞch baz¬ m¹nh nªn bá qua [H3O+] vµ ta cã [M+] = [OH – ] vµ Cb = [M+]
[OH – ] = Cb
pOH = – log Cb
pH = + log COH
pK 2 b (3.29)
ThÝ dô 3.5. TÝnh pH cña dung dÞch baz¬ m¹nh KOH 1,0.10 –4 M.
KOH ⎯→ K+ + OH –
Cb = 1,0.10 –4
pH = + log COH
pK 2 b = 14 + log1,0.10 –4 = 10,0
3.5.2. pH cña dung dÞch baz¬ yÕu
Ta cã baz¬ yÕu B nång ®é Cb ®em hoµ tan vµo dung m«i H2O.
B + H2O BH
+
+ OH
–
2H2O H3O+ + OH –
Kb =]B[
]OH[]BH[ −+
(3.30)
Theo ®Þnh luËt b¶o toµn khèi l− îng:
Cb = [BH+] + [B] (3.31)
Ph− ¬ng tr×nh ho¸ ®iÖn tÝch:
[H3O+] + [BH+] = [OH – ] (3.32)
36
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 37/181
http://www.ebook.edu.vn
Khi dung dÞch ®¹t c©n b»ng cã thÓ xem [BH+] = [OH – ]
Tõ (3.31) suy ra: [B] = Cb – [BH+]
[B] = Cb – [OH – ]
Thay c¸c gi¸ trÞ nµy vµo ph− ¬ng tr×nh (3.30):
Kb =]OH[C
]OH[
a
−
−
−
2
[OH]2 + Kb [OH – ] – Kb Ca = 0
[OH – ] =2
2
b b b bCK .4K K ++−
(3.33)
Tr− êng hîp [OH – ] << Cb
[OH – ] = b b
CK
pOH =2
1 pKb –
2
1 log Cb (3.34)
ThÝ dô 3.6. TÝnh pH dung dÞch NH3 1,0.10 –3 M, Kb = 1,75.10 –5
NH3 + H2O + OH+4 NH –
Kb =] NH[
]OH[] NH[
3
4−+
Khi c©n b»ng: [ ] = [OH+4 NH – ]
[ ] + [NH+4 NH 3] = 1,0.10 –3 M
[NH3] = 1,0.10 –3 M – [OH – ]
Kb =]OH[.,
]OH[−−
−
−3
2
1001 = 1,75.10 –5
¸p dông c«ng thøc (3.33):
[OH – ] =2
2
BB b bCK .4K K ++−
=
2
10107511075110751 3555 −−−− ++− ..,.4).,(., 2
= 4,09.10 –4 M
pH = 14,0 – log 4,09.10 –4 = 10,60
37
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 38/181
http://www.ebook.edu.vn
NÕu gi¶ thiÕt [OH – ] << 1,0.10 –3
[OH – ]2 = 1,75.10 –5 . 1,0.10 –3
[OH – ] = 1,32.10 –4 M
pH = 10,12
NÕu ta bá qua nång ®é [OH – ] c¹nh nång ®é CB cã sù sai kh¸c gi÷a hai gi¸ trÞ. V×
vËy trong tr− êng hîp nµy ph¶i kÓ ®Õn nång ®é [OH ] trong ph− ¬ng tr×nh tÝnh to¸n.
B
–
ThÝ dô 3.7 . TÝnh nång ®é [OH – ] cña dung dÞch NaOCl 0,010 M. Kb = 3,33.10 –7.
C¸c qu¸ tr×nh x¶y ra trong dung dÞch:
NaOCl ⎯→ Na+ + OCl –
OCl – + H2O HOCl + OH –
2H2O H3O+ + OH –
Kb =]OCl[
]OH[]HOCl[−
−
= 3,33.10 –7
[HOCl] + OCl – ] = 1,0.10 –2
Khi c©n b»ng: [HOCl] = [OH – ]
Kb =]OH[.,
]OH[−−
−
−2
2
1001
¸p dông c«ng thøc (3.33):
[OH – ] =2
1010333103310333 2777 −−−− ++− .1,0.,.4).,(3., 2
= 5,80.10 –5 M
NÕu bá qua [OH – ] c¹nh 1,0.10 –2
[OH –
]2
= 1,0.10 –2
. 3,33.10 –7
= 3,33.10 –9
[OH – ] = 910333 −., = 5,8.10 –5 M
Do Kb t− ¬ng ®èi bÐ nªn cã thÓ bá qua nång ®é [OH – ] c¹nh nång ®é Cb.
3.6. pH cña dung dÞch axit – baz¬ liªn hîp – Dung dÞch ®Öm
NÕu cã hçn hîp gåm cã axit yÕu AH vµ muèi cña nã NaA, thÝ dô axit axetic vµ
muèi natri axetat hay axit xianhi®ric HCN vµ muèi natri xianua NaCN, th× ng− êi ta
nhËn thÊy pH cña dung dÞch hçn hîp nµy rÊt Ýt thay ®æi khi thªm vµo ®ã mét Ýt axitm¹nh hay baz¬ m¹nh.
38
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 39/181
http://www.ebook.edu.vn
Lo¹i dung dÞch nµy th− êng ®− îc gäi lµ dung dÞch ®Öm. Chóng ta cã thÓ tÝnh
pH dung dÞch hçn hîp nµy nh− sau:
Gi¶ sö cã hçn hîp axit AH nång ®é Ca vµ muèi NaA nång ®é Cb. Trong dung
dÞch cã c¸c c©n b»ng sau:
AH + H2O A – + H3O+
NaA ⎯→ Na+ + A –
A – + H2O AH + OH –
2 H2O H3O+ + OH –
Ka =]AH[
]A[]OH[ −+3 (1)
Kb =]A[
]OH[]AH[−
−+
(2)
Ca + Cb = [AH] + [A – ]
[Na+] + [H3O+] = [A – ] + [OH – ]
Cb + [H3O+] = [A+] + [OH – ]
[A – ] = Cb + [H3O+] – [OH – ] (3)
[AH] = Ca + Cb – [A – ] = Ca – H3O+] + [OH – ] (4)
Tõ (1) suy ra: [H3O+] = Ka
]A[
]AH[−
(3.35)
Thay (3) vµ (4) vµo (3.35):
[H3O+] = Ka
]OH[]OH[C
]OH[]OH[C
b
a
−+
−+
−+
+−
3
3 (3.36)
Trong dung dÞch ®Öm th− êng [H3O+] vµ [OH – ] << Ca vµ Cb nªn ph− ¬ng tr×nh
(3.36) chuyÓn thµnh: [H3O+] = Ka
b
a
C
C (3.37)
pH = pKa + loga
b
C
C (3.38)
ThÝ dô 3.8. TÝnh pH dung dÞch gåm cã 10,0 ml CH3COOH 0,1 M vµ 20,0 ml
CH3COONa 0,1 M, biÕt pKa = 4,75.
39
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 40/181
http://www.ebook.edu.vn
[CH3COOH] =030
010
,
0,100., = 0,033 M
[CH3COO – ] =
030
020
,
0,100., = 0,067 M
pH = pKa + loga
b
C
C = 4,75 + log
0330
0670
,
, = 5,06
§Ó biÓu thÞ kh¶ n¨ng cña dung dÞch ®Öm chèng l¹i sù thay ®æi pH khi thªm
axit m¹nh hoÆc baz¬ m¹nh ng− êi ta ®− a vµo kh¸i niÖm dung tÝch ®Öm – cßn gäi lµ
®Öm n¨ng. §Öm n¨ng (dung tÝch ®Öm) lµ sè mol axit m¹nh hoÆc baz¬ m¹nh thªm
vµo mét lÝt dung dÞch ®Öm ®Ó lµm gi¶m hoÆc t¨ng pH mét ®¬n vÞ.
π =dpH
db = –dpH
da (3.39)
ë ®©y da vµ db kÝ hiÖu sè mol axit m¹nh hay baz¬ m¹nh thªm vµo ®Ó lµm biÕn
®æi pH mét gi¸ trÞ dpH.
Trong dung dÞch ®Öm Ca + Cb = C (kh«ng thay ®æi). NÕu thªm db mol baz¬
m¹nh vµo 1 lÝt dung dÞch ®Öm ®Ó t¨ng nång ®é baz¬ B lªn mét l− îng dCb th× nång
®é axit AH gi¶m ®i mét l− îng dCa b»ng dCb.
π =dpH
db =
dpH
dC b = –dpH
dCa (3.40)
pH = – log [H+] nªn:
π =dpH
db = – 2,3
]H[lnd
db+
= – 2,3 [H+]]H[d
dC b
+ (3.41)
Ta biÕt [H+] = Ka b
a
C
C
db
]H[d +
= b
dC
]H[d +
= – Ka 2
b
ba
C
CC + (3.42)
Tõ hai ph− ¬ng tr×nh (3.41) vµ (3.42) suy ra:
π = 2,3 ba
ba
CC
CC
+ = 2,3
C
CC ba (3.43)
40
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 41/181
http://www.ebook.edu.vn
ThÝ dô 3.9. Dung dÞch ®Öm gåm cã CH3COOH 0,2 M vµ CH3COONa 0,2 M. NÕu ta
thªm 1,0 ml HCl 0,1 M vµo 10,0 ml dung dÞch ®Öm nµy th× pH thay ®æi nh− thÕ ?
BiÕt pKa = 4,75.
pH dung dÞch tr− íc khi thªm HCl:
Ca = Cb = 0,2 M
pH = pKa + loga
b
C
C = 4,75
pH dung dÞch sau khi thªm 1ml HCl 0,1 M:
Thªm 0,1 M x 1 ml = 0,1 mmol HCl sÏ lµm gi¶m t− ¬ng øng 0,1 mmol
CH3COO – , ®ång thêi cïng lµm t¨ng 0,1 mmol CH3COOH. VËy nång ®é CH3COOH
sau khi thªm HCl.
Ca = [CH3COO – ] =11
010 0,1x1,0 0,2x, + =
11
12 ,M
Cb = [CH3COO – ] =11
010 0,1x1,0 0,2x, − =
11
91 ,M
pH = 4,75 + log12
91
,
, = 4,71
pH = pKa + loga
b
C
C = 4,75 + lg
12
91
,
, = 4,71
pH cña dung dÞch chØ thay ®æi 0,04 ®¬n vÞ pH.
ThÝ dô 3.10. TÝnh thÓ tÝch NH3 vµ träng l− îng NH4Cl cÇn ph¶i lÊy ®Ó chuÈn bÞ
100,0 ml dung dÞch ®Öm cã pH = 10,0, nång ®é cña muèi NH4Cl 0,2 M.
Sè mmol NH4Cl cã trong dung dÞch ®Öm:
100,0 ml x 0,2000 mmol/ml = 20,00 mmol.
Sè mg NH4Cl cÇn ph¶i lÊy:
20,0 mmol x 53,5 mg/mmol = 1,07 103 mg.
Theo c«ng thøc tÝnh pH dung dÞch ®Öm ta cã thÓ viÕt:
pH = pKa + loga
b
C
C = 14,0 – pKb + log
a
b
C
C
10,0 = (14,0 – 4,75) + log2000
3
, ] NH[
41
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 42/181
http://www.ebook.edu.vn
log2000
3
,
] NH[ = 0,76
2000
3
,
] NH[ = 100,76 = 5,8
[NH3] = 5,8 x 0,200 = 1,16 mmol/l
VËy l− îng NH3 cÇn ph¶i lÊy:
100,0 ml x 1,16 mmol/ml = 14,8 mmol/ml x Vml (NH3)
(ml) = 7,8.3 NH
V
§Ó cã 100,00 ml dung dÞch ®Öm /NH+4 NH 3 cã pH = 10 cÇn ph¶i lÊy 1,07 g
NH4Cl vµ 7,8 ml NH3 ®Æc sau ®ã thªm n− íc ®Ó cã thÓ tÝch 100,0 ml.
3.7. pH cña dung dÞch hçn hîp axit
3.7.1. pH cña dung dÞch hçn hîp axit m¹nh vµ axit yÕu
Gi¶ sö chóng ta cã hçn hîp hai axit: axit m¹nh A1H vµ axit yÕu A2H. C¸c qu¸
tr×nh xÈy ra khi hoµ tan chóng vµo trong dung m«i n− íc:
A1H + H2O ⎯→ + H−1A 3O
+ (3.42)
A2H + H2O H3O+ + (3.43)−
2A
A1H lµ axit m¹nh nªn: C1 = [A1H] = [ ] = H−1A 3O
+] (3.44)
A2H lµ axit yÕu nªn: C2 = [A2H] + [ ] (3.45)−2A
Dung dÞch axit nªn cã thÓ bá qua nång ®é [OH – ]
[H3O+] = [ ] + [ ] = C−
1A −2A 1 + [ ] (3.46)−
2A
[ ] = [H−2A 3O
+] – C1 (3.47)
[A2H] = C1 + C2 – [H3O+] (3.48)
H»ng sè ph©n li axit cña A2H
=HA
K 2 ]HA[
]A[ ]OH[
2
23
−+
(3.49)
Thay c¸c gi¸ trÞ (3.47) vµ (3.48) vµo (3.49)
=HAK 2 ]OH[CC])C[]OH[( ]OH[ +
++
−+ −321
133 (3.50)
42
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 43/181
http://www.ebook.edu.vn
BiÕn ®æi ph− ¬ng tr×nh (3.50):
[H3O+]2 – (C1 – ) [H
HAK
2 3O+] – (C1 + C2) HA
K 2
[H3O+
] = 2
4222 21
2
11 HAHAHAK )CC()K C()K C( ++−+−
(3.51)
NÕu coi axit yÕu A2H ph©n li kh«ng ®¸ng kÓ, cã nghÜa [A2H] = C2 (ban ®Çu).
=HA
K 2
2
133
C
])C[]OH[( ]OH[ −++
[H3O+] =
2
422
2
11 HAK CCC( ++ (3.52)
ThÝ dô 3.11. TÝnh pH dung dÞch axit H2SO4 0,5 M
Axit H2SO4 hçn hîp hai axit: KÅ = ∞ vµ Ka2 = 1,25.10 –2.
Trong dung dÞch xÈy ra c¸c qu¸ tr×nh sau:
H2SO4 + H2O ⎯→ H3O+ + −
4HSO
+ H−4HSO 2O H3O
+ + −2
4SO
=2a
K ]SO[H
]SO[]OH[−
−+
4
2
43 = 1,25.10 –2
Theo ®Þnh luËt b¶o toµn khèi l− îng cã thÓ viÕt:
C = [ ] + [ ] = 0,5 M−4HSO −2
4SO
Ph− ¬ng tr×nh trung hoµ ®iÖn tÝch:
[H3O+] = [OH – ] + [ ] + 2[ ] = [ ] + 2[ ]−
4HSO −2
4SO −
4HSO −2
4SO
= [ ] + [ ] + [ ] = C + [ ]−4HSO −2
4SO −2
4SO −2
4SO
[ ] = [H−2
4SO 3O+] – C
[ ] = 2C – [H−4HSO 3O
+]
Thay c¸c gi¸ trÞ nµy vµo ph− ¬ng tr×nh ph©n li axit [ ]−4HSO
=2
aK
]SO[H
]SO[]OH[
−
−+
4
2
43 =]OH[2C
)C]OH[( ]OH[
+
++
−
−
3
33
43
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 44/181
http://www.ebook.edu.vn
[H3O+]2 –(C – )
2aK [H3O
+] – 2C = 0 2a
K
[H3O+] =
2
4222
2C.K ..2)K C()K C( aaa +−+−
T×m ®− îc [H3O+] = 0,512 mol/ l
pH = 0,29
[H3O+] = 0,512; [ ] =−2
4SO [H3O+] – C = 0,012 M
[ ] = C – [ ] = 0,488 M−4HSO
−2
4SO
NÕu xem H2SO4 cã = ∞ ph©n li hoµn toµn, ng¨n c¶n qu¸ tr×nh ph©n li ë nÊc
2, coi [ ] = C
1aK
−4HSO
=2a
K ]SO[H
]SO[]OH[−
−+
4
2
43 =C
)C]OH[( ]OH[ −++33
[H3O+]2 – C [H3O
+] – C = 0 2a
K
[H3O+] =
2
42
2C.K CC a++
Thay sè vµo t×m ®− îc: [H3O+] = 0,512 M
pH = 0,29
Chóng ta cã thÓ xem H2SO4 lµ axit m¹nh kh«ng tÝnh ®Õn nÊc 2.
pH = – logCa = – log 0,5 = 0,3
Sù kh¸c nhau kh«ng nhiÒu gi÷a hai c¸ch tÝnh.
3.7.2. pH cña dung dÞch hçn hîp hai ®¬n axit yÕu
Gi¶ sö cã hçn hîp hai axit yÕu A1 H C1 vµ A2 H C2 víi h»ng sè ph©n li vµ1a
K 2a
K
Theo ®Þnh luËt b¶o toµn khèi l− îng cã thÓ viÕt:
C1 = [ ] + [A−1A 1H] (1)
C2 = [ ] + [A−2A 2H] (2)
Ph− ¬ng tr×nh hoµ ®iÖn tÝch:
[H3O+] = [OH – ] + [ ] + [ ]−
1A −2A
44
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 45/181
http://www.ebook.edu.vn
Dung dÞch axit nªn cã thÓ bá qua nång ®é [OH – ]
[H3O+] = [ ] + [ ] (3)−
1A −2A
H»ng sè ph©n li axit A1H vµ A2H
=1a
K ]H[A
]O[H]A[
1
3
+−1
vµ =2a
K ]H[A
]O[H]A[
2
3
+−2
[ ] =−1A
1aK
]O[H
]H[A
3
1
+ vµ [ ] =−
2A2a
K ]O[H
]H[A
3
2
+
NÕu coi sù ph©n li axit A1H vµ A2H kh«ng ®¸ng kÓ:
[A1H] = C1 vµ [A2H] = C2
[H3O+] =
1aK
]O[H
C
3
1
+ +
2aK
]O[H
]C
3
2
+
[H3O+]2 = C
1aK 1 + C
2aK 2
[H3O+] = 21 21
CK CK aa
+ (3.53)
ThÝ dô 3.12. TÝnh pH hçn hîp dung dÞch CH3COOH 0,1 M vµ HF 0,01 M.
= 3,55.10HFaK 1
–4
, = 1,75.102aK
–5
C¸c c©n b»ng xÈy ra trong dung dÞch :
HF + H2O H3O+ + F –
CH3COOH + H2O CH3COO – + H3O+
CHF = [HF] + [F] = 0,01 M
= [CHCOOHCH
C3 3 OOH] + [CH3COO – ] = 0,1 M
[H3O+] = [F – ] + [CH3COO – ] + [OH – ] = [F – ] + [CH3COO – ]
[F – ] = KHF .]O[H
[HF]
3
+ ;
[CH3COO – ] =COOHCH
K 3 ]O[H
]COOHCH[
3
3
+
[H3O+] = KHF
]O[H
[HF]
3
+ +
COOHCHK
3
]O[H
]COOHCH[
3
3
+
45
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 46/181
http://www.ebook.edu.vn
Cã thÓ xem [HF] = 0,01 M; CH3COOH] = 0,10 M
[H3O+]2 = KHF [HF] + . [CH
COOHCHK
3 3COOH]
[H3O+] = 2211 CKaCKa + = 2,31.10 –3
pH = 2,64
3.8. pH cña dung dÞch hçn hîp hai baz¬
3.8.1. pH cña dung dÞch hçn hîp baz¬ m¹nh vµ baz¬ yÕu
Gi¶ sö hçn hîp gåm cã baz¬ m¹nh B1 nång ®é C1 vµ baz¬ yÕu B2 nång ®é C2.
BB1 + H2O ⎯→ B1H + OH+ –
BB
2 + H2O B2H + OH+ –
BB1 lµ baz¬ m¹nh nªn C1 = [B1] = [B1H ] =[OH ] + _
BB2 lµ baz¬ yÕu nªn C2 = [B2H ] + [B+2]
[H3O+] + B1H
+] + [B2H+] = [OH – ]
Cã thÓ bá qua [H3O+]
[BB1H ] + [B+2H ] = [OH ]+ –
C1 + [B2H+] = [OH – ] ⎯→ [B2H+] = [OH – ] – C1
MÆt kh¸c ta cã:
[B2] = C1 + C2 – [OH – ]
H»ng sè ph©n li baz¬ cña B2:
=2B
K ][B
][OH]H[B
2
2
−+
=][OHCC
)C]([OH][OH
21
−
−−
−+
− 1
[OH – ]2 – (C1 – 2BK ) [OH – ] – (C1 + C2) = 02BK
[OH – ] =2
4222 B21
2
B1B1 K )CC()K C()K C( ++−+− (3.54)
ThÝ dô 3.13. TÝnh pH dung dÞch gåm NaOH 0,01 M vµ Na2S 0,03 M.
NaOH ⎯→ Na+ + OH –
Na2S ⎯→ Na+ + S2–
S2– + H2O HS – + OH –
46
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 47/181
http://www.ebook.edu.vn
1 b
K = ∞ ; =2 b
K
2
141001
aK
., −
=14
14
1031
1001−
−
.,
., = 0,769
[OH – ]t = [OH – ]NaOH + [OH – ] S2–
= 0,01 + [HS – ]
= [SS NaC
2
2– ] + [HS – ] + [H2S] = [S2– ] + [HS – ] = 0,03
[S2– ] = 0,03 – [HS – ]
[HS – ] = [OH]t – 0,01
[S2– ] = 0,03 – [OH]t + 0,01 = 0,04 – [OH – ]t
= 0,769 =2 b
K ][S
][OH][HS−
−−
2 =
][OH0,04
),]([OH][OH−
−−
−
− 010
[OH – ]2 + 0,759 [OH – ] – 0,0308 = 0
[OH – ] =2
47590 0,0308.0,750)(, 2 ++− = 3,86.10 –2
pH = 12,59.
3.8.2. pH cña dung dÞch hçn hîp 2 ®¬n baz¬ yÕu.
Gi¶ sö mét hçn hîp gåm 2 baz¬ yÕu F1 nång ®é C1 vµ F2 nång ®é C2 h»ng sè
ph©n li baz¬1F
K vµ2F
K
F1 + H2O F1H+ + OH –
H2O + F2 F2H+ + OH –
C1 = [F1] + [F1H+]
C2 = [F2] + [F2H+]
[H3O+] + F1H
+] + [F2H+] = [OH – ]
Cã thÓ bá qua [H3O+]
[F1H+] + [F2H
+] = [OH – ]
Gi¶ thiÕt sù ph©n li cña baz¬ kh«ng ®¸ng kÓ.
C1 = [F1] vµ C2 = [F2]
=1 b
K ][F
][OH]H[F
1
1
−+
⎯→ [F1H+] =
1 bK
][OH
]F[−
1
47
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 48/181
http://www.ebook.edu.vn
=2 b
K ][F
][OH]H[F
2
2
−+
⎯→ [F2H+] =
2 bK
][OH
]F[−
2
Thay c¸c gi¸ trÞ nµy vµo ph− ¬ng tr×nh trªn:
2 bK
][OH
]F[−
2 +1 b
K ][OH
]F[−
1 = [OH – ]
[OH – ]2 = C1 b
K 1 + C2 b
K 2
[OH – ] =2 b1 b
CK CK 21
+ (3.55)
ThÝ dô 3.14. TÝnh pH cña hçn hîp dung dÞch NH3 0,10 M vµ CH3COONa 0,10 M.
= 1,75.101 b
K –5; = 5,7.102 b
K –10
H»ng sè ph©n li baz¬ cña hai baz¬ nµy nhá nªn cã thÓ xem:
C1 = [NH3] = 0,1 M
C2 = [CH3COO – ] = 0,1 M
¸p dông c«ng thøc (3.55):
[OH – ] = 0,1.5,7.100,1.1,75.10 102 −− + = 1,32.10 –3
pH = 11,12
3.9. pH dung dÞch ®a axit vµ muèi cña chóng
3.9.1. pH dung dÞch ®a axit
§a axit lµ axit khi hoµ tan vµo n− íc, chóng lÇn l− ît cho proton, mçi mét nÊc
cho mét proton, cã h»ng sè ph©n li riªng cho tõng nÊc.
ThÝ dô axit H3PO4 cã nång ®é Ca
H3PO4 + H2O H3O+ + −42POH
=1a
K ]PO[H
]PO[H]O[H
43
423
−+
= 1,1.10 –2
+ H−42POH 2O H3O
+ + −2
4HPO
=2a
K ]PO[H
]PO[H]O[H
42
423
−
−+ 2
= 7,5.10 –8
+ H−2
4HPO 2O H3O+ + −3
4PO
48
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 49/181
http://www.ebook.edu.vn
=3a
K ][HPO
][PO]O[H
4
43
−
−+
2
3
= 4,8.10 –13
§Þnh luËt b¶o toµn khèi l− îng:
Ca = [H3PO4] + [ ] + [ ] + [ ]−42POH −2
4HPO −34PO
Ph− ¬ng tr×nh trung hoµ ®iÖn:
[H3O+] = [OH – ] + [ ] + 2 [ ] + 3 [ ]−
42POH −2
4HPO −3
4PO
Cã thÓ bá qua nång ®é [OH – ] vµ >> >> nªn [ ] >> [ ]
vµ [ ], v× vËy cã thÓ xem [H
1aK
2aK
3aK −
42POH −2
4HPO
−3
4PO 3O+] = [ ] vµ C−
42POH a = [H3PO4] + [ ]−42POH
[H3PO4] = Ca – [H3O+
]
=1a
K ]PO[H
]PO[H]O[H
43
423
=+
=]O[HC
]O[H
3a
2
+
+
−3
[H3O+]2 + [H
1aK 3O
+] – Ka Ca = 0
[H3O+] =
2
42
1 aaaa CK K K 11
++− (3.56)
NÕu Ca = 0,1 M thay c¸c gi¸ trÞ vµo (3.56) ta t×m ®− îc [H3O+] = 2,4.10 –2 M
pH = 1,62.
Dùa vµo gi¸ trÞ h»ng sè ph©n li1a
K , , vµ nång ®é ban ®Çu C2a
K 3a
K a cña
H3PO4 chóng ta cã thÓ t×m ®− îc nång ®é c¸c d¹ng trong dung dÞch H3PO4.
Tõ h»ng sè ph©n li tõng nÊc ta suy ra:
[ ] =−3
4PO3a
K
]OH[
]HPO[+
−
3
2
4 =1a
K 2a
K 3a
K 3
3
43
]OH[
]POH[+
(1)
[ ] =−2
4HPO2a
K ]O[H
]PO[H
3
42
+
−2
=1a
K 2a
K 2
3
43
]OH[
]POH[+
(2)
[ ] = K−42POH a1
]OH[
]POH[+
3
43 (3)
Ca = [H3PO4] + [ ] + [ ] + [ ] (4)−42POH −2
4HPO −3
4PO
Thay (1), (2), (3) vµo (4) ta cã:
49
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 50/181
http://www.ebook.edu.vn
Ca = [H3PO4] + 1aK
2aK
3aK
3
3
43
]OH[
]POH[+
+1a
K 2a
K 2
3
43
]OH[
]POH[+
+1a
K ]OH[
]POH[+
3
43
= [H3PO4]
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜⎝
⎛ +++
+++ ]OH[
K
]OH[
K K
]OH[
K K K aaaaaa
32333
1213211
§ÆtOα
1 =
]OH[
K
]OH[
K K
]OH[
K K K aaaaaa
+++ +++
32
33
3
1213211
αo =121211 3
2
3
3
3
3
3
aaaaaa K K K ]OH[K K ]OH[K ]OH[
]OH[
+++ +++
+
(3.57)
αo = aC
]POH[ 43
; α1 = a
42
C
]PO[H −
; α2 = a
4
C
][HPO −2
; α3 = a
4
C
][PO −3
;
αo + α1 + α2 + α3 = 1
α1 =321211
1
3
2
3
3
3
2
3
aaaaaa
a
K K K ]OH[K K ]OH[K ]OH[
]OH[K
+++ +++
+
(3.58)
α2 =321211
21
3
2
3
3
3
3
aaaaaa
aa
K K K ]OH[K K ]OH[K ]OH[
]OH[K K
+++ +++
+
(3.59)
α3 =321211
121
3
2
3
3
3 aaaaaa
aaa
K K K ]OH[K K ]OH[K ]OH[
K K K
+++ +++ (3.60)
ThÝ dô 3.15. TÝnh nång ®é c©n b»ng c¸c d¹ng cña H3PO4 0,1 M ë pH = 3,0;
([H+] = 1,0.10 –3 M)
Thay c¸c gi¸ trÞ vµo ph− ¬ng tr×nh (3.57):
αo= ).,)(.,)(.,().,)(.,)(.,().,)(.,().,(
).,(138238223233
33
108410571001100110571011100110111001
1001−−−−−−−−−
−
+++
=8
9
1021
1001=
=
.,
., = 8,3.10 –2
[H3PO4] = . α43POH
C o = 0,10 . 8,3.10 –2 = 8,3.10 –3 M
T − ¬ng tù chóng ta cã thÓ tÝnh:
α1 = 0,92
50
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 51/181
http://www.ebook.edu.vn
[ ] = . α−42POH
43POHC 1 = 0,10 . 0,92 = 9,2.10 –2 M
α2 = 6,9.10 –5
[ ] = . α−2
4HPO43
POHC 2 = 0,10 . 6,9.10 –5 = 6,9.10 –6 M
α3 = 3,3.10 –14
[ ] = . α−3
4PO43POH
C 3 = 0,10 . 3,3.10 –14 = 3,3.10 –15 M
Tõ c¸c kÕt qu¶ tÝnh ë trªn chóng ta thÊy pH = 3 cã 91 % l− îng axit tån t¹i ë
d¹ng , 8,3 % tån t¹i ë d¹ng H−2
42POH 3PO4 vµ cã 3,3.10 –12 % tån t¹i ë d¹ng .−3
4PO
H3PO4
α0
H2PO4α1: α2: HPO4
2
3PO4
α3:
0,0 5,0 10,0 14,0
α
H×nh 3.3. C¸c d¹ng tån t¹i H3PO4 phô thuäc vµo pH.
§å thÞ h×nh 3.3 biÓu diÔn d¹ng tån t¹i cña H3PO4 phô thuéc vµo pH. Chóng ta
dÔ dµng chän tØ lÖ c¸c d¹ng ®Ó chuÈn bÞ dung dÞch ®Öm. ThÝ dô tõ hçn hîp H3PO4
vµ cã thÓ chuÈn bÞ ®− îc dung dÞch ®Öm cã pH kho¶ng 2,0 ± 1; cßn hçn
hîp vµ cã pH kho¶ng 7,0 ± 1, cßn hçn hîp vµ cã pH
kho¶ng 12,3.
−42POH
−42POH −2
4HPO −2
4HPO −3
4PO
3.9.2. Dung dÞch muèi ®a axit
1. Muèi ®a axit th− êng cã tÝnh l− ìng tÝnh võa cã tÝnh axit vµ tÝnh baz¬. ThÝ dô muèi
NaH2PO4, võa cã tÝnh axit vµ võa cã tÝnh baz¬.−42POH
+ H−42POH 2O H3O
+ + −2
4HPO
2a
K ]PO[H
][HPO]O[H
42
43
−
−+ 2
= 7,5.10 –8 (3.61)
51
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 52/181
http://www.ebook.edu.vn
+ H−42POH 2O H3PO4 + OH –
=1 b
K
1
2
a
OH
K
K =
]PO[H
][OH]PO[H
42
3
−
−4 =
2
14
−
−
1,1.10
1,0.10 = 9,1.10 – 13 (3.62)
Tõ gi¸ trÞ vµ chóng ta thÊy lín h¬n kho¶ng 102a
K 1 b
K 2a
K 1 b
K 5 lÇn, nªn dung
dÞch cã m«i tr− êng axit.
= [H+OHC
33O
+]t = + – (3.63)OH3 2
]O[H +
−
+
4POH32
]O[H −
−
4POH 2
][OH
Hay [H3O+]t = [OH – ] + [ ] – [H−2
4HPO 3PO4] (3.64)
Tõ h»ng sè ph©n li axit cña H3PO4 chóng ta t×m ®− îc c¸c gi¸ trÞ [ ],
[H
−2
4HPO
3PO4] thay vµo ph− ¬ng tr×nh (3.64) chóng ta cã:
[H3O+]t =
]O[H
K
3
OH 2
+ +
]O[H
]PO[HK
3
42a 2
+
−
1a
2
K
][H]PO[H +−4 (3.65)
[H3O+]2 =
2
22
a
2
2aOH
K
]POH[1
]POH[K K −
−
+
+
4
4 (3.66)
[H3O+] =
]PO[HK
]PO[HK K K K
42a
42aaOHa
1
2121
−
−
++ (3.67)
Tõ biÓu thøc (3.67) ta cã thÓ suy ra d¹ng chung muèi HA – :
[H3O+] =
][HAK
][HAK K K K
1
2121
a
aaOHa
−
−
+
+ (3.68)
Trong nhiÒu tr− êng hîp << . [HA] vµ < [HA], biÓu thøc
(3.68) ®− îc ®¬n gi¶n ho¸:
1aK
OHK
2 1aK
2aK
1aK
[H3O+] =
21 aaK K (3.69)
§èi víi tr− êng hîp HA2– : [H3O+] =
32 aaK K (3.70)
Tõ biÓu thøc (3.69) vµ (3.70) cho chóng ta thÊy gi¸ trÞ pH kh«ng phô thuéc vµo
nång ®é. Gi¸ trÞ pH cña muèi NaH2PO4:
[H3O+] =
21 aaK K = 7,5.10.1,1.10 82 −− = 2,9.10 –5 M
52
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 53/181
http://www.ebook.edu.vn
pH = 4,54
T − ¬ng tù ta t×m ®− îc gi¸ trÞ pH cña dung dÞch muèi Na2HPO4:
[H3O+] =
32 aa K K = 13−− 4,8.10.7,5.10 8 = 1,9.10 –10 M
pH = 9,72
C¸c gi¸ trÞ pH cña dung dÞch muèi ®a axit kh«ng phô thuéc vµo nång ®é nªn
th− êng ®− îc sö dông chuÈn bÞ c¸c dung dÞch ®Öm ®Ó chuÈn ho¸ m¸y pH mÐt.
2. Muèi Na3PO4 cu¶ axit H3PO4 cã tÝnh baz¬ m¹nh.
+ H−3
4PO 2O + OH−2
4POH –
Kb =3
2
a
OH
K
K
= 13
14
−
−
4,8.10
1,0.10 = 2,08.10 –2
ThÝ dô 3.16. TÝnh pH dung dÞch Na3PO4 0,1 M
+ H−3
4PO 2O + OH−2
4POH –
0,1-x x x
]PO[
][OH]PO[H−
−−
3
4
2
4 = Kb =3
2
a
OH
K
K = 2,0.10 –2
x0,1
x
−
2
= 2,0.10 –2
⎯→ x2 + 2,0.10 –2 x – 2,0.10 –3 = 0
x =2
410021002 3 2.10.).,(., 222 −−− ++− = 0,036 M
[OH – ] = 3,6.10 –2 M
pH = 12,56
§Öm photphat: §Öm photphat lµ hçn hîp ®Öm kh«ng chØ ®− îc øng dông trong
chuÈn ho¸ m¸y pH met mµ cßn ®− îc øng dông trong sinh vËt häc ®Ó nghiªn cøu
enzyme.
ThÝ dô 3.17 . CÇn lÊy bao nhiªu gam NaH2PO4 vµ Na2HPO4 ®Ó chuÈn bÞ 1 lÝt dung
dÞch cã pH = 7,45; lùc ion μ = 0,1, khèi lùîng mol NaH2PO4 120g/mol,khèi l− îng
mol Na2HPO4 142,0g/mol . Trong dung dÞch cã c¸c c©n b»ng:
53
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 54/181
http://www.ebook.edu.vn
NaH2PO4 ⎯→ Na+ + (1)−4POH 2
Na2HPO4 ⎯→ Na+ + (2)−2
4POH
§Æt [NaH2PO4] = y;
[Na2HPO4] = x
μ =2
1 ∑ Ci Zi
2
0,1 =2
1([Na+] 12 + [ ] (2)−2
4POH 2 + [ ] 1−4POH 2
2)
0,1 =
2
1((2x + y) 12 + x . 22 + y . 12) = 3x + y (3)
pH cña dung dÞch ®Öm −− 2
44 POHPOH 2 :
pH = + log2a
pK ]PO[H
]PO[H
2
−
−
4
2
4
7,45 = 7,12 + log]PO[H
]PO[H
2
−
−
4
2
4
log]PO[H
]PO[H
2
−
−
4
24 = log
y
x = 7,45 – 7,12 = 0,33
y
x = 100,33 = 2,14 (4)
x = 2,14 y (5)
Thay (5) vµo (3): 0,1 = 3 (2,14 y) + y
y = 0,0135 Mx = 2,14 . 0,0135 = 0,0289 M
[NaH2PO4] = 0,0135 M;
[Na2HPO4] = 0,0289 M
Sè gam NaH2PO4 cÇn lÊy: 0,0135 mol/ l . 120 g/mol = 1,62 g
Sè gam Na2HPO4 cÇn lÊy: 0,0289 mol/ l . 142 g/mol = 4,10 g
54
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 55/181
http://www.ebook.edu.vn
§Öm photphat cã − u ®iÓm kh«ng phô thuéc vµo nång ®é, nh− ng cã h¹n chÕ do
kh¶ n¨ng t¹o phøc cña ion víi mét sè kim lo¹i hoÆc t¹o kÕt tña víi c¸c ion kim
lo¹i ®a ho¸ trÞ, nªn ®Öm tris- ®− îc øng dông nhiÒu h¬n. §Öm tris- lµ ®Öm ®− îc chuÈn
bÞ tõ tris (hidroxymethyl) aminomethane (HOCH
−3
4PO
2)3CNH2 (cßn gäi lµ THAM) vµ
axit liªn hîp víi chóng. Hçn hîp ®Öm nµy cã ®é tan tèt, kh«ng hót Èm, kh«ng hÊp
thô CO2, kh«ng t¹o kÕt tña víi canxi, kh«ng k×m h·m c¸c ph¶n øng hÖ enzym.
§Öm sinh häc: pH cña m¸u chóng ta th− êng cã gi¸ trÞ tõ 7,35 ÷ 7,45 ®èi víi
ng− êi khoÎ m¹nh. Theo quan ®iÓm sinh lÝ häc khi pH cña m¸u thay ®æi kho¶ng 0,3
®¬n vÞ cÇn chó ý. §Ó chèng l¹i sù thay ®æi pH, trong m¸u luon lu«n cã hÖ ®Öm ®Ó
®¶m b¶o tØ sè nång ®é c©n b»ng [ ] / [H−3HCO 2CO3 ] thay ®æi kh«ng ®¸ng kÓ. TØ sè
nµy thay ®æi g¾n liÒn víi ¸p suÊt cña m¸u. Th«ng th− êng nång ®é NaHCO3 trong
m¸u 26,0 mmol/ l vµ nång ®é CO2 1,3 mmol/ l.
pH = 6,10 + log301
026
,
, = 7,40
Khi phæi ho¹t ®éng oxi tõ kh«ng khÝ ®− îc chuyÓn vµo c¬ thÓ kÕt hîp víi
hemoglobin, CO2 sinh ra trong qu¸ tr×nh oxi ho¸ thùc phÈm duy tr× ho¹t ®éng cña
c¸c bé phËn trong c¬ thÓ ®− îc chuyÓn ®Õn phæi vµ th¶i ra ngoµi. C¸c c©n b»ng x¶y
ra trong m¸u.
H2CO3 + H2O H3O+ + K−
3HCO 1 (1)
CO2 + H2O H2CO3 K2 (2)
CO2 (khÝ) CO2 (hoµ tan) K3 (3)
CO2 (khÝ) + 2 H2O H3O+ + K−
3HCO 4 (4)
Theo ph− ¬ng tr×nh (4) nång ®é [H3O+] hay pH cña m¸u phô thuéc vµo nång ®é
. Khi c¬ thÓ ho¹t ®éng (tËp thÓ dôc) ¸p suÊt riªng phÇn CO−3HCO 2 t¨ng do sinh ra
nhiÒu CO2, c©n b»ng (4) chuyÓn dÞch sang ph¶i t¨ng nång ®é [H3O+] vµ [ ]
trong m¸u lóc ®ã H
−3HCO
3O+ l¹i kÕt hîp víi t¹o ra H−
3HCO 2CO3, c©n b»ng (4) thay ®æi.
Ng− îc l¹i nÕu tèc ®é trao ®æi chÊt gi¶m, l− îng CO2 sinh ra trong c¸c bé phËn c¬ thÓ
gi¶m, l− îng CO2 th¶i ra ngoµi Ýt ®i, c©n b»ng (4) chuyÓn dÞch sang tr¸i ®Ó ®¶m b¶o tØ
sè [ ] / [H−3HCO 2CO3 ]lu«n lu«n gi÷ gi¸ trÞ 20/1 ®Ó cã pH cña m¸u 7,40. Gi¸ trÞ pH
55
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 56/181
http://www.ebook.edu.vn
nµy cao h¬n gi¸ trÞ pH dung dÞch trung tÝnh cña H2O ë 25oC bëi v× pH m¸u ng− êi ë
37oC. ë 37oC = 2,5.10OH
K 2
–14, = 13,60. pH = pOH = 6,80.OH
pK 2
ThÝ dô 3.18. Tæng sè CO2 ( + CO−3HCO 2) trong mÉu m¸u ®− îc ®o b»ng dông cô
monometric cã gi¸ trÞ 28,5 mmol/ l. pH m¸u ë 37oC lµ 7,48. TÝnh nång ®é vµ
CO
−3HCO
2 trong m¸u.
Ta cã c«ng thøc tÝnh pH cña m¸u:
pH = 6,1 + log]CO[
]HCO[
2
3
−
7,48 = 6,1 + log ]CO[
]HCO[
2
3
−
log]CO[
]HCO[
2
3
−
= 1,38
⎯→ ]CO[
]HCO[
2
3
−
= 101,38 = 24
[ ] = 24 [CO−3HCO 2]
[ ] + [CO−3HCO 2] = 28,5 mmol/ l
24 [CO2] + [CO2] = 28,5
[CO2] = 1,14 mmol/ l
[ ] = 28,5 – 1,14 = 27,4 mmol/ l −3HCO
56
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 57/181
http://www.ebook.edu.vn
Ch− ¬ng 4
Ph− ¬ng ph¸p chuÈn ®é axit – baz¬
Ph− ¬ng ph¸p chuÈn ®é axit – baz¬ chñ yÕu dùa trªn ph¶n øng:
H3O+ + OH – 2H2O (4.1)
pH cña dung dÞch dÞch thay ®æi trong qu¸ tr×nh chuÈn ®é. §Ó x¸c ®Þnh ®iÓm
kÕt thóc chuÈn ®é ng− êi ta ph¶i dïng chÊt chØ thÞ. mµ mµu s¾c cña chóng thay ®æi
theo gi¸ trÞ pH cña dung dÞch . Ng− êi ta gäi c¸c chÊt cã mµu s¾c thay ®æi theo pH lµ
chÊt chØ thÞ axit – baz¬ hoÆc chÝ thÞ pH.
§− êng biÓu diÔn sù phô thuéc pH vµo l− îng chÊt chuÈn ®− îc thªm vµo mét thÓ
tÝch x¸c ®Þnh dung dÞch
cÇn chuÈn ®é gäi lµ ®−
êng chuÈn ®é. Dùa vµo ®−
êng chuÈn®é ®Ó chän chÊt chØ thÞ,
C¸c ph¶n øng dïng trong ph− ¬ng ph¸p chuÈn ®é ph¶i tho¶ m·n c¸c yÕu cÇu
®èi víi ph¶n øng dïng trong ph©n tÝch thÓ tÝch.
4.1. ChÊt chØ thÞ axit – baz¬.
ChÊt chØ thÞ axit – baz¬ th− êng lµ chÊt mµu h÷u c¬, lµ axÝt h÷u c¬ yÕu hoÆc
baz¬ h÷u c¬ yÕu d¹ng ph©n tö vµ d¹ng ion cã mµu kh¸c nhau.
ThÝ dô kÝ hiÖu chÊt chØ thÞ d¹ng axit HInd vµ d¹ng baz¬ Ind –
HInd + H2O H3O+ + Ind – (4.2)
Ind + H2O HInd + OH – (4.3)
H»ng sè c©n b»ng d¹ng axÝt : KA =]HInd [
]Ind []OH[ −+3 (4-4)
[H3O+] = KA
]Ind [
]HInd [−
(4.5)
pH = pKA + log]HInd [
]Ind [−
(4.6)
Tõ biÓu thøc (4.6) chóng ta nhËn thÊy pH cña dung dÞch thay ®æi phô thuéc
vµo tØ sè nång ®é]HInd [
]Ind [−
. Khi pH thay ®æi kÌm theo thay ®æi d¹ng tån t¹i cña chØ thÞ
trong dung dÞch , dÉn ®Õn mµu s¾c thay ®æi theo. Tuy nhiªn kh«ng ph¶i bÊt k× thay
57
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 58/181
http://www.ebook.edu.vn
®æi nµo tØ sè nång ®é]HInd [
]Ind [ −
m¾t chóng ta còng nhËn biÕt ®− îc. M¾t cña chóng ta
chØ nhËn biÕt ®− îc khi nång ®é cña d¹ng nµy h¬n kÐm d¹ng kia 10 lÇn.
]Ind []HInd [
− = 10 vµ]Ind []HInd [
− =101 (4.7)
pH = pKA + 1 vµ pH = pKA – 1
VËy kho¶ng chuyÓn mµu cña chÊt chØ thÞ:
pH = pKA ± 1 (4.8)
B¶ng 4.1. Mét sè chÊt chØ thÞ mµu axit – baz¬ th− êng dïng.
ChÊt chØ thÞ Kho¶ng pHchuyÓn mµu
pKA Mµu d¹ngaxit
Mµu d¹ngbaz¬
Thymol xanh 1,2 – 2,8
8,9 – 9,6
1,68
8,90
§á
Vµng
Vµng
Xanh
Metyl dacam 3,1 – 5,4 3,46 §á Da cam
Bromocresol xanh 3,8 – 5,4 4,66 Vµng Xanh
Metytl ®á 4,2 – 6,3 5,00 §á Vµng
Bromocresol tÝa 5,2 – 6,8 6,12 Vµng §á tÝa
Bromothylmol xanh 6,2 – 7,6 7,10 Vµng Xanh
Phenol ®á 6,8 – 8,4 7,81 Vµng §á
Cresol tÝa 7,6 – 9,2 Vµng §á tÝa
Phenolphtalein 8,3 – 10,0 Kh«ng mµu Hång
Thymolphtalein 10 – 12 Kh«ng mµu Vµng
Mµu cña dung dÞch quyÕt ®Þnh bëi d¹ng nµo tån t¹i chñ yÕu trong dung dÞch .NÕu chóng ta kÕt thóc chuÈn ®é ë vïng pH, t¹i ®ã chØ thÞ tån t¹i d¹ng ph©n tö th×
mµu cña dung dÞch lµ mµu chØ thÞ d¹ng ph©n tö. Ng− îc l¹i nÕu chóng ta kÕt thóc
chuÈn ®é ë vïng pH mµ chØ thÞ tån t¹i d¹ng ion th× mµu cña dung dÞch lµ mµu cña
d¹ng ion.
Ng− êi ta còng nhËn thÊy khi pH thay ®æi sÏ lµm thay ®æi cÊu tróc cña nhãm
mang mµu trong ph©n tö chÊt chØ thÞ dÉn ®Õn mµu cña chØ thÞ còng thay ®æi theo. ThÝ
dô phenolphtalein tån t¹i trong dung dÞch c¸c d¹ng cÊu tróc ph©n tö sau:
58
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 59/181
http://www.ebook.edu.vn
O
C
O
CO
O
OH
C
OH
C
OH
O
O
2H2O
OH
C
OH
C
O
O
D¹ng lacton D¹ng quinon
kh«ng mµu kh«ng mµu mµu hång (4.9)
– ChØ thÞ phenol ®á (phenolsulfonphtalein)
(4.10)
Phenol ®á d¹ng da cam Phenol ®á d¹ng vµng Phenol ®á d¹ng ®á
– ChØ thÞ mµu azo.
(4.11)
Sù thay ®æi mµu cña chØ thÞ axit – baz¬ chÞu ¶nh h− ëng cña nhiÒu yÕu tè: lùcion cña dung dÞch, dung m«i, nhiÖt ®é. ¶nh h− ëng cña chÊt ®iÖn li trung tÝnh ®− îc
quyÕt ®Þnh bëi hiÖu øng muèi lµm chuyÓn dÞch c©n b»ng ph©n li cña chÊt chØ thÞ.
ThÝ dô ®èi víi c©n b»ng :
HInd+ H+ + Ind (4.12)
HInd H+ + Ind – (4.13)
HInd – H+ + Ind2– (4.14)
SO3NN(CH3)2NH+
SO3NN(CH3)2N
H+
H+
OH
®á hång
SO3NN(CH3)2N
vµng
H3O+++
OH+
OH
SO3
C
OOH
SO3
OO
SO3
C CHOH OH
2O
-
H+ H
+
-
59
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 60/181
http://www.ebook.edu.vn
Theo c¸c c©n b»ng ë (4.12), (4.13), (4.14) chóng ta tÝnh ®− îc gi¸ trÞ pK kÓ ®Õn
lùc ion:
= pK/
A pK Ind + 0,5 μ (4.15)
= pK//
A pK Ind – 0,5 μ (4.16)
= pK///
A pK Ind – 1,5 μ (4.17)
NÕu chÊt chØ thÞ lµ axit yÕu, kho¶ng chuyÓn mµu chuyÓn vïng axit, cßn chÊt
mµu chØ thÞ lµ baz¬ yÕu th× kho¶ng chuyÓn mµu chuyÓn vÒ vïng pH cao h¬n. ThÝ dô
metyldacam cã mµu vµng trong dung dÞch H3PO4, nh− ng l¹i cã mµu ®á trong dung
dÞch chøa l− îng lín NaCl.
Dung m«i cã ¶nh h− ëng ®Õn thay ®æi mµu cña chØ thÞ. ThÝ dô phenolphtalein
trong dung dÞch kiÒm cã mµu hång, trong dung m«i r− îu cã mµu tÝm.
Mét sè chÊt chØ thÞ cã kho¶ng thay ®æi mµu thay ®æi khi ®un nãng. ThÝ dô,
metyldacam ë nhiÖt ®é phßng cã kho¶ng ®æi mµu tõ 3,1 ÷ 4,4, nh− ng ë 100oC
kho¶ng ®æi mµu tõ 2,5 ÷ 3,7. Tõ c¸c ®iÒu tr×nh bµy trªn, chóng ta nhËn thÊy sù t− ¬ng
t¸c cña chÊt chØ thÞ víi c¸c cÊu tö cã mÆt trong dung dÞch ph©n tÝch rÊt phøc t¹p,
nªn gi¸ trÞ pH kÕt thóc chuÈn ®é kh«ng trïng víi gi¸ trÞ pT thay ®æi mµu cña chØ thÞ
nªn phÐp chuÈn ®é th− êng m¾c sai sè hÖ thèng.
4.2. §− êng chuÈn ®é trong ph− ¬ng ph¸p chuÈn ®é ®¬n axit – baz¬.
Nh− trªn ®· tr×nh bµy ®− êng chuÈn ®é lµ d¹ng ®å thÞ biÓu diÔn sù phô thuéc
nång ®é c©n b»ng ion H3O+ vµo l− îng chÊt chuÈn tiªu thô khi chuÈn ®é. Th− êng x©y
dùng theo to¹ ®é pH – V. ë ®©y V (ml) lµ thÓ tÝch dung dÞch chuÈn ®− îc thªm tõ
buret vµo mét thÓ tÝch x¸c ®Þnh dung dÞch cÇn chuÈn ®é. §o¹n pH øng víi thêi
®iÓm cßn 0,1 % l− îng chÊt cÇn chuÈn ®é ®Õn d− 0,1 % l− îng dung dÞch chuÈn sovíi l− îng chÊt cÇn chuÈn ®é ®− îc gäi lµ kho¶ng b− íc nh¶y cña ®− êng chuÈn ®é.
Dùa vµo kho¶ng b− íc nh¶y mµ ng− êi ta dÔ dµng chän chÊt chØ thÞ thÝch hîp. Kho¶ng
b− íc nh¶y dµi hay ng¾n phô thuéc vµo nång ®é dung dÞch cÇn chuÈn ®é vµ gi¸ trÞ
h»ng sè ph©n li KA hoÆc KB cña chÊt cÇn chuÈn ®é.
4.2.1. ChuÈn ®é axit m¹nh b»ng baz¬ m¹nh.
Gi¶ sö chuÈn ®é VA ml dung dÞch axit m¹nh HX cã nång ®é CA b»ng dung
dÞch baz¬ m¹nh BOH cã nång ®é CB.
60
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 61/181
http://www.ebook.edu.vn
Ph¶n øng chuÈn ®é:
HX + BOH ⎯→ BX + H2O (4.18)
Chóng ta lÇn l− ît thµnh lËp c«ng thøc tÝnh gi¸ trÞ pH khi tiÕn hµnh chuÈn ®é:
VBOH = 0,00 ml
[H3O+] = CHX
pH = –log CHX = –log CA (4.19)
Gi¶ sö thªm V ml dung dÞch BOH (VBOH ≠ 0)
Sè mmol axit HX cã trong dung dÞch : VA CA mmol
Sè mmol BOH thªm vµo: CB VB.
Sè mmol HX cßn l¹i: (VA CA – VB CB) mmol
Nång ®é HX cßn l¹i ch− a chuÈn ®é:
CHX = [H3O+] = ⎟⎟
⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛
+
−
BA
BBAA
VV
CVCV (4.20)
pH = – log [H3O+] = – log ⎟⎟
⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛
+
−
BA
BBAA
VV
CVCV (4.21)
T¹i ®iÓm t − ¬ng ® − ¬ng : l− îng axit HX ®· ph¶n øng hoµn toµn víi baz¬ m¹nh
BOH, s¶n phÈm t¹o thµnh lµ muèi trung tÝnh.
pH = pOH = 7 (4.22)
Sau ®iÓm t − ¬ng ® − ¬ng : pH ®− îc tÝnh theo nång ®é kiÒm d− :
[OH – ] = CBOH d− =
AB
AABB
VV
CVCV
+
−
2
2 (4.23)
ë ®©y lµ l− îng kiÒm thªm vµo ë thêi ®iÓm sau ®iÓm t− ¬ng ®− ¬ng.
pOH = – log C
2BV
BOH d− = – log
AB
AABB
VV
CVCV
+
−
2
2 (4.24)
pH = 14,0 + log2
2
BHX
AABB
VV
CVCV
+
− (4.25)
ThÝ dô 4.1. VÏ ®− êng chuÈn ®é 50,0 ml dung dÞch HCl 0,050 M b»ng dung dÞch
NaOH 0,100 M.
61
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 62/181
http://www.ebook.edu.vn
• pH ban ®Çu tÝnh theo c«ng thøc (4.19)
pH = –log CHCl = –log 0,050 = 1,30
• Sau khi thªm 10,00 ml NaOH 0,100 M
¸p dông c«ng thøc (4.20):
[H3O+] = CHCl =
ml10,00ml,
M0,1000xml10,00M0,050xml,
+−
0050
0050
=ml0,00
mmol1,00mmol,
6
502 − = 2,5.10 –2M
pH = – pOH 2,5.10 –2 = 1,602
• T¹i ®iÓm t−
¬ng ®−
¬ng: nång ®é [H3O+
] = [OH –
]
pH = 1410001 −., = 10 –7
pH = pOH = 7,0
• Sau ®iÓm t− ¬ng ®− ¬ng, thªm 25,1 ml NaOH:
¸p dông c«ng thøc (4.23)
[OH – ] = CBOH =
1075
125
,
M0,05x50,000,1000xml, − = 1,33.10 –4
[OH – ] = 1,33.10 –4 M ⎯→ pOH = –log 1,33.10 –4 = 3,88
pH = 14,00 – 3,88 = 10,12
D¹ng ®− êng chuÈn ®é thay ®æi khi ta gi¶m nång ®é axit cÇn chuÈn ®é. Kho¶ng
b− íc nh¶y rót ng¾n khi gi¶m nång ®é axit. Chóng ta sÏ xÐt mét sè thÝ dô cô thÓ trªn
b¶ng 4.1 vµ h×nh 4.1.
B¶ng 4.1. BiÕn ®æi gi¸ trÞ pH trong qu¸ tr×nh chuÈn ®é axit m¹nh b»ng bazo m¹nh.
ThÓ tÝch NaOH
(ml)
50,00 ml HCl 0,050M
b»ng NaOH 0,100M
50,00ml HCl 0,005M
b»ng NaOH 0,010M
50,00ml HCl 0,0005M
b»ng NaOH 0,0010M
0,00 1,30 2,30 3,30
10,00 1,60 2,60 3,60
20,00 2,15 3,15 4,15
24,00 2,87 3,87 4,87
24,90 3,87 4,87 5,87
25,00 7,00 7,00 7,00
62
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 63/181
http://www.ebook.edu.vn
26,00 11,12 10,12 9,12
30,00 11,80 10,80 9,80
14 -
12 -
10 -
8 -
6 -
4 -
2 -
0,000,00 5 10 15 20 25 30 35
-pH
V(ml) NaOH
1
2
3
1
2
3
H×nh 4.1. D¹ng ®− ¬ng chuÈn ®é HCl b»ng NaOH
1. 50,00 ml HCl 0,050M b»ng NaOH 0,100M
2.
50,00ml HCl 0,005M b»ng NaOH 0,010M3. 50,00ml HCl 0,0005M b»ng NaOH 0,0010M
Tõ h×nh 4.1 chóng ta thÊy kho¶ng b− íc nh¶y khi chuÈn ®é HCl 0,05 M b»ng
NaOH 0,1 M kÐo dµi tõ 3,87 ÷ 10,12 cã 6,25 ®¬n vÞ pH, cßn khi chuÈn ®é HCl
0,0050 M b»ng NaOH 0,01 M, kho¶ng b− íc nh¶y cßn 4,25 ®¬n vÞ pH, ®èi víi
tr− êng hîp HCl 0,00050 M b»ng NaOH 0,001 M chØ cßn 2,25 ®¬n vÞ pH , dÜ nhiªn
sè chØ thÞ ®− îc chän cho phÐp chuÈn ®é h¹n chÕ.
4.2.2. ChuÈn ®é baz¬ m¹nh b»ng axit m¹nh.
§− êng chuÈn ®é baz¬ m¹nh b»ng axit m¹nh cã d¹ng t− ¬ng tù nh− tr− êng hîp
chuÈn ®é axit m¹nh b»ng baz¬ m¹nh. Trong qu¸ tr×nh chuÈn ®é pH gi¶m dÇn. T¹i
®iÓm t− ¬ng ®− ¬ng gi¸ trÞ pH = pOH = 7. D¹ng ®− êng chuÈn ®é ®èi xøng hoµn toµn
víi ®− êng chuÈn ®é axit m¹nh b»ng baz¬ m¹nh. V× vËy viÖc tÝnh pH trong qu¸ tr×nh
chuÈn ®é còng t− ¬ng tù nh− tr− êng hîp trªn. Chóng ta sÏ xÐt mét sè thÝ dô cô thÓ.
ThÝ dô 4.2. TÝnh pH trong qu¸ tr×nh chuÈn ®é 100,00 ml NaOH 0,100 M b»ng dung
dÞch HCl 0,100 M.VHCl = 0,00 ml
63
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 64/181
http://www.ebook.edu.vn
pOH = –log CB = –log 0,100 = 1,00
pH = 14,00 – 1,00 = 13,00
VHCl = 5,00 ml
Sè mmol OH –
cã trong dung dÞch ban ®Çu:100,00 ml x 0,100 mmol/ml = 10,00 mmol
Sè mmol H3O+ thªm vµo:
5,00 ml x 0,100 mmol/ml = 0,50 mmol
[OH – ] =105,00
0,5, −0010 = 9,04.10 –2 M
pOH = –log 9,04.10 –2 = 1,05
pH = 14,00 – 1,05 = 12,95VHCl = 90,00 ml
Sè mmol H3O+ thªm vµo:
90,00 ml x 0,100 mmol/ml = 9,00 mmol
[OH – ] =190,00
9,00, −0010 = 5,26.10 –3 M
pOH = –log 5,26.10 –3 = 2,28
pH = 14,00 – 2,28 = 11,72.VHCl = 99,9 ml
Sè mmol H3O+ thªm vµo:
99,9 ml x 0,1 mmol/ml = 9,99 mmol
[OH – ] =199,90
9,99, −0010 = 5,0.10 –5 M
pOH = –log 5,0.10 –5 = 4,31
pH = 14,00 – 4,31 = 9,69
VHCl = 100,00 ml
pH = pOH = 7,0
VHCl = 100,10 ml. Sau ®iÓm t− ¬ng ®− ¬ng:
[H3O+] =
200,1
0,1x,10 = 4,90.10 –5 M
pH = –log 4,9.10 –5 = 4,31
VHCl = 110,00 ml.
64
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 65/181
http://www.ebook.edu.vn
[H3O+] =
210,00
0,10x,0010 = 4,76.10 –3 M
pH = –log 4,76.10 –3 = 2,33
VHCl = 120,00 ml.
[H3O+] =
220,00
0,10x,0020 = 9,09.10 –3 M
pH = –log 9,09.10 –3 = 2,05
B¶ng 4.2. Sù biÕn ®æi pH trong qu¸ tr×nh chuÈn ®é baz¬ m¹nh b»ng axit
m¹nh.
ThÓ tÝch HCl
(ml)
100,0 ml NaOH 0,10M
b»ng HCl 0,10M
100,00ml NaOH 0,01M
b»ng HCl 0,010M
100,00ml NaOH 0,001M
b»ng HCl 0,0010M0,00 1,30 12,00 11,00
10,00 12,91 11,91 10,91
20,00 12,62 11,62 10,62
50,00 11,52 11,52 10,52
90,00 11,72 10,72 9,72
99,00 10,69 9,69 8,69
99,90 9,69 8,69 7,69
100,00 7,00 17,00 7,00
100,10 4,30 5,30 6,30
110,00 2,33 3,33 4,33
120,00 2,05 3,05 4,05
T − ¬ng tù nh− tr− êng hîp chuÈn ®é axit m¹nh b»ng baz¬ m¹nh, b− íc nh¶y
trªn ®− êng chuÈn ®é gi¶m xuèng khi gi¶m nång ®é dung dÞch cÇn chuÈn ®é. ThÝ dô
khi chuÈn ®é NaOH 0,10 M kho¶ng b− íc nh¶y kÐo dµi tõ 9,69 ÷ 4,30 cã 5,39 ®¬n vÞ
pH, khi nång ®é NaOH gi¶m xuèng 10 lÇn kho¶ng b− íc nh¶y chØ cßn 3,39 ®¬n vÞ
pH, nång ®é NaOH gi¶m xuèng 10 lÇn n÷a, kho¶ng b− íc nh¶y chØ cßn 1,39 ®¬n vÞ
pH. Nång ®é dung dÞch cÇn chuÈn ®é cµng bÐ, b− íc nh¶y trªn ®− êng chuÈn ®é cµng
ng¾n, viÖc chän chØ thÞ gÆp nhiÒu khã kh¨n, nhiÒu khi kh«ng t×m thÊy chØ thÞ phï
hîp, sai sè phÐp chuÈn ®é kh¸ lín.
4.2.3. ChuÈn ®é axit yÕu b»ng baz¬ m¹nh.
65
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 66/181
http://www.ebook.edu.vn
Gi¶ sö tiÕn hµnh chuÈn ®é VA ml dung dÞch axit yÕu AH cã nång ®é CA (mol/l)
b»ng dung dÞch baz¬ m¹nh MOH cã nång ®é CB (mol/l), H»ng sè ph©n li cña axit
yÕu Ka.
Ph¶n øng chuÈn ®é:
AH + MOH ⎯→ AM + H2O
Khi ch− a thªm baz¬ m¹nh, trong dung dÞch chØ cã axit yÕu AH, nång ®é CA,
pH cña dung dÞch tÝnh theo c«ng thøc (3.10).
[H3O+] =
AACK
pH =2
1 pKa –
2
1 log CA (4.26)
Khi thªm baz¬ m¹nh MOH nh− ng ch− a ph¶n øng hÕt víi axit AH, trong dung
dÞch cã axit yÕu AH vµ baz¬ yÕu A – t¹o hçn hîp axit baz¬ liªn hîp – pH ®− îc tÝnh
theo c«ng thøc (3.15).
pH = pKA + logAH
A
C
C −
(4.27)
[A – ] = ⎟⎟
⎠
⎞⎜⎜
⎝
⎛
+ BA
BB
VV
CV M (4.28)
[AH] = ⎟⎟ ⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛
+
−
BA
BBAA
VV
CVCV M (4.29)
Thay (4.28) vµ (4.29) vµo (4.27)
pH = pKA + log ⎟⎟ ⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛
−BBAA
BB
CVVV
CV (4.30)
T¹i thêi ®iÓm t− ¬ng ®− ¬ng, khi thªm võa ®ñ l− îng baz¬ m¹nh ®Ó ph¶n øng hÕtvíi l− îng axit yÕu, trong dung dÞch chØ cã A – lµ baz¬ yÕu. pH lóc nµy ®− îc tÝnh theo
c«ng thøc (3.13).
[OH – ] =BB
CK
pOH =2
1 pKb –
2
1 log CB
pH = 14,00 –
2
1 pKb +
2
1 log CB
66
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 67/181
http://www.ebook.edu.vn
= 7 +2
1 pKa +
2
1 log CB (4.31)B
CB =BA
AA
VV
CV
+ (4.32)
Thay (4,32) vµo (4.31):
pH = 7 +2
1 pKA +
2
1 lg
BA
AA
VV
CV
+ (4.33)
Sau ®iÓm t− ¬ng ®− ¬ng, khi thªm d− baz¬ m¹nh, trong dung dÞch cã MOH d−
vµ A – , nh− ng A – lµ baz¬ yÕu bªn c¹nh baz¬ m¹nh MOH, pH ®− îc tÝnh theo nång ®é
baz¬ m¹nh (3.11).
pH = + log COH pK 2 B (4.34)
CB = [OH – ]d− = ⎟⎟
⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛
+
−
BA
AABB
VV
CVCV (4.35)
Thay (4.35) vµ (4.29) vµo (4.34)
pH = + logOH
pK 2 ⎟⎟
⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛
+
−
BA
AABB
VV
CVCV (4.36)
ThÝ dô 4.3. VÏ ®− êng chuÈn ®é 50,00 ml dung dÞch axit yÕu HNO2 0,1000M,Ka = 7,70.10 –4 b»ng NaOH 0,1000 M.
¸p dông c¸c c«ng thøc pH ë trªn chóng ta tÝnh gi¸ trÞ pH trong qu¸ tr×nh chuÈn ®é:
B¶ng 4.3. Gi¸ trÞ pH trong qu¸ tr×nh chuÈn ®é 50,00 ml dung dÞch HNO2 0,1000 M,
Ka = 7,10.10 –4 b»ng dung dÞch NaOH 0,1000 M.
ThÓ tÝch
NaOH (ml)2HNO
C
(mol)
−2 NO
C (mol) CNaOH
(mol)
HÖ [H3O+] [OH – ] pH pOH
0,00 0,1000 0,000 0,0000 Axit yÕu 4,43.10 –3 0,0000 2,07
5,00 8,18.10 –2 9,09.10 –3 0,0000 §Öm 6,39.10 –3 0,0000 2,19
15,00 3,38.10 –2 2,30.10 –2 0,0000 §Öm 1,60.10 –3 0,0000 2,82
25,00 3,33.10 –2 3,33.10 –2 0,0000 §Öm 7,10.10 –4 0,0000 3,17
40,00 1,11.10 –2 4,44.10 –2 0,0000 §Öm 1,77.10 –4 0,0000 3,76
45,00 5,26.10 –3 4,73.10 –2 0,0000 §Öm 7,90.10 –5 0,0000 4,11
49,00 1,00.10 –3 4,95.10 –2 0,0000 §Öm 1,42.10 –5 0,0000 4,85
67
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 68/181
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 69/181
http://www.ebook.edu.vn
H×nh 4.4. ¶nh h− ëng c− êng ®é axit ®Õn kho¶ng b− íc nh¶y trªn ®− êng chuÈn ®é
50,00 ml dung dÞch axit yÕu AH 0,1000M b»ng baz¬ m¹nh MOH 0,100 M.
4.2.4. ChuÈn ®é baz¬ yÕu b»ng axit m¹nh.
Gi¶ sö chuÈn ®é VB ml baz¬ yÕu B cã nång ®é CB (mol/l) b»ng axit m¹nh HX
cã nång ®é CA (mol/l).
Ph¶n øng chuÈn ®é:
B + HX ⎯→ BH+ + X – (4.37)
Khi ch− a thªm axit m¹nh HX, trong dung dÞch chØ cã baz¬ yÕu B, nång ®é CB,pH cña dung dÞch tÝnh theo c«ng thøc (3.13).
[OH – ] =BB
CK ; KB =A
K
., 1410001 −
pH = 14,00 – pOH (4.38)
Khi b¾t ®Çu chuÈn ®é, trong dung dÞch cßn baz¬ yÕu B ch− a ph¶n øng hÕt vµ
axit yÕu BH+ t¹o thµnh – h×nh thµnh mét hÖ axit – baz¬ liªn hîp, pH cña dung dÞch
®− îc tÝnh theo c«ng thøc (3.15)
pH = pKa + log+
BH
B
C
C (4.39)
CBH+ =BA
AA
VV
CV
+ (4.40)
CB =AB
AABB
VV
CVCV
+
− (4.41)
Thay (4.40) vµ (4.41) vµo (4.39)
pH = pKa + log ⎟⎟ ⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛ −
AA
AABB
CV
CVCV (4.42)
T¹i ®iÓm t− ¬ng ®− ¬ng trong dung dÞch chØ cã axit yÕu BH+ , pH tÝnh theo
c«ng thøc (3.10).
[H3O+] =
AACK (4.43)
69
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 70/181
http://www.ebook.edu.vn
CA =BA
BB
VV
VC
+ (4.44)
Thay (4.44) vµo (4.43)
[H3O+] =BA
BBA
VV
VCK + (4.45)
Sau ®iÓm t− ¬ng ®− ¬ng, khi thªm d− axit m¹nh HX, trong dung dÞch gåm cã
axit m¹nh HX vµ axit yÕu BH+, tuy nhiªn cã thÓ bá qua sù ph©n li cña axit yÕu BH +,
pH tÝnh theo nång ®é axit m¹nh HX d− (c«ng thøc (3.8).
[H3O+] = – log CA
CA =BA
BBAA
VV
CVCV
+
−
pH = – log ⎟⎟ ⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛
+
−
BA
BBAA
VV
CVCV (4.46)
ThÝ dô 4.4. TÝnh gi¸ trÞ pH sau khi thªm 0,00; 5,00; 15,00; 25,00; 40,00; 45,00;
49,00; 50,00; 51,00; 55,00 vµ 60,00 ml HCl 0,1000 M vµo 50,00 ml dung dÞch
NH3 0,1000 M.
Ph¶n øng chuÈn ®é:
NH3 + H3O+ ⎯→ + H+
4 NH 2O
Ka = 5,7.10 –10 ; Kb = 10
14
1075
10001−
−
.,
., = 1,75.10 –5
VA = 0,00 ml HCl 0,1000 M
pH cña dung dÞch tÝnh theo c«ng thøc (3.13).
[OH – ] = 3 NHBCK = 0,1000x.,5
10751 −
= 1,32.10 –3 M
pH = 14,00 – ( –log 1,32.10 –3) = 11,12
VA = 5,00 ml HCl 0,1000 M
=+4 NH
C5,00,
0,1000x,
+0050
005 = 9,09.10 –3 M
=3 NH
C
5,00
0,1000x,0,1000x,
5
0050050 − = 8,18.10 –2 M
70
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 71/181
http://www.ebook.edu.vn
¸p dông c«ng thøc tÝnh pH cña hÖ axit – baz¬ liªn hîp:
[H3O+] = Ka
3
4
NH
NH
C
C +
= 5,7.10 –10 .2
3
10188
10099−
−
.,
., = 6,33.10 –11
pH = – log 6,33.10 –11 = 10,20
VA = 15,00 ml HCl 0,1000 M
= C+4 NH
C A =0065
0015
,
0,1000x, = 2,30.10 –2 M
=3 NH
C5,00
0,1000x,10,1000x,
6
0050050 − = 5,38.10 –2 M
[H3O+] = 5,7.10 –10 .
2
2
10385
1032−
−
.,
., = 2,44.10 –10
pH = – log 2,44.10 –10 = 9,36
VA = 25,00 ml HCl 0,1000 M
= C+4 NH
C A =
0075
0025
,
0,1000x, = 3,30.10 –2 M
= C3 NH
C B =5,00
0,1000x,20,1000x,
7
0050050 − = 3,33.10 –2 M
[H3O+] = 5,7.10 –10 .
2
2
10333
1033−
−
.,
., = 5,70.10 –10
pH = – log 5,70.10 –10 = 9,24
VA = 40,00 ml HCl 0,1000 M
= C+4 NH
C A =0090
0040
,
0,1000x, = 4,44.10 –2 M
= C3 NH
C B =90,00
0,1000x,400,1000x, 000050 − = 1,11.10 –2 M
[H3O+] = 5,7.10 –10 .
2
2
10111
10444−
−
.,
., = 2,28.10 –9 M
pH = – log 2,28.10 –9 = 8,65
71
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 72/181
http://www.ebook.edu.vn
VA = 45,00 ml HCl 0,1000 M
= C+4 NH
C A =0095
0045
,
0,1000x, = 4,73.10 –2 M
= C3 NH
C B =95,00
0,1000x,450,1000x, 000050 − = 5,26.10 –3 M
[H3O+] = 5,7.10 –10 .
3
2
10265
10734−
−
.,
., = 5,13.10 –9 M
pH = – log 5,13.10 –9 = 8,29
VA = 50,00 ml HCl 0,1000 M
§¹t ®iÓm t− ¬ng ®− ¬ng, trong dung dÞch tån t¹i chñ yÕu lµ mét axit yÕu,pH ®− îc tÝnh theo c«ng thøc axit yÕu:
+4 NH
[H3O+] =
AACK
CA = =+4 NH
C00100
0050
,
0,1000x, = 0,0500 M
[H3O+] = 0,0500x., 101075 − = 5,34.10 –6 M
pH = – log 5,34.10 –6 = 5,27
VA = 51,00 ml HCl 0,1000 M
Sau ®iÓm t− ¬ng ®− ¬ng, d− axit HCl:
CHCl = [H3O+] =
101,00
0,1000x,500,1000x, 000051 −
= 9,90.10 –4 M
pH = – log 9,90.10 –4 = 3,00
VA = 55,00 ml HCl 0,1000 M
CHCl = [H3O+] =
105,00
0,1000x,500,1000x, 000055 −
= 4,76.10 –3 M
pH = – log 4,76.10 –3 = 2,32
VA = 60,00 ml HCl 0,1000 M
72
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 73/181
http://www.ebook.edu.vn
CHCl = [H3O+] =
110,00
0,1000x,500,1000x, 000060 −
= 9,09.10 –3 M
pH = – log 9,09.10 –3 = 2,04
V(ml)
pH
0,00
14 -
12 -
10 -
8 -
6 -
4 -
2 -
10 20 30 40 50 60 70HCl 0,100 M
H×nh 4.5. D¹ng ®− êng chuÈn ®é 50,00 ml dung dÞch NH3 0,1000M
b»ng HCl 0,1000 M
Còng t− ¬ng tù nh− tr− êng hîp chuÈn ®é axit yÕu b»ng baz¬ m¹nh. ®− êng
chuÈn ®é baz¬ yÕu b»ng axit m¹nh còng cã b− íc nh¶y ng¾n h¬n, phô thuéc vµo
nång ®é vµ h»ng sè ph©n li cña baz¬. §iÓm t− ¬ng ®− ¬ng kh«ng trïng víi ®iÓm cã
pH = pOH = 7 mµ lÖch vÒ phÝa vïng axit yÕu pH < 7.
b
b
b
b
b
0
Baz¬ m¹nh12,0 -
10,0 -
8,0 -
6,0 -
4,0 -
2,0 -
10 20 30 40 50 60
pH
Phenolphtalein
Bromothymexanh
Bromocresolxanh
k =10-10
-8
k =10
-6k =10
-4
k =10
-2k =10
V(ml) HCl 0,1000M
H×nh 4.6. ¶nh h− ëng c− êng ®é baz¬ ®Õn b− íc nh¶y trªn ®− êng chuÈn ®é 50,00 mlbaz¬ yÕu B 0,1000 M b»ng axit m¹nh HX 0,1000 M.
73
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 74/181
http://www.ebook.edu.vn
4.3. §− êng chuÈn ®é ®a axit vµ ®a baz¬.
4.3.1. ChuÈn ®é ®a axit b»ng baz¬ m¹nh.
§a axit cã thÓ xem nh− hçn hîp nhiÒu ®¬n axit, trong tr− êng hîp tØ sè c¸c
h»ng sè ph©n li axit c¸c nÊc kÕ tiÕp kh¸c nhau trªn 104 lÇn, th× cã thÓ chuÈn ®é riªngtõng nÊc, sai sè m¾c ph¶i bÐ cã thÓ chÊp nhËn ®− îc. Chóng ta xÐt tr− êng hîp axit
H3PO4.
H3PO4 + H2O H3O+ + ; =−
42POH1a
K ]POH[
]POH[]OH[
43
423
−+
= 7,59.10 –3 (4.47)
+ H−42POH 2O H3O
+ + ; =−2
4HPO2a
K ]POH[
]HPO[]OH[−
−+
42
2
43 = 6,32.10 –8 (4.48)
+ H−24HPO 2O H3O
+ + ; =−34PO
3aK
]HPO[]PO[]OH[
−
−+
2
4
3
43 = 4,50.10 –13 (4.49)
ThÝ dô 4.5. TÝnh gi¸ trÞ pH trong qu¸ tr×nh chuÈn ®é 20,000 ml H3PO4 0,1000 M
b»ng dung dÞch NaOH 1M.
Axit H3PO4 lµ mét ®a axit cã 3 nÊc ph©n li víi 3 h»ng sè ph©n li kh¸c nhau. V×
vËy, khi chuÈn b»ng NaOH sÏ cã 3 ®iÓm t− ¬ng ®− ¬ng, nh− ng ®iÓm t− ¬ng ®− ¬ng thø 3
kh«ng cã b− íc nh¶y v× axit cã h»ng sè ph©n li rÊt nhá (4,5.10−2
4HPO –13). Chóng ta sÏ
tÝnh gi¸ trÞ pH trong qu¸ tr×nh thªm NaOH.
Khi ch− a thªm NaOH (VNaOH = 0,00 ml)
Theo ®Þnh luËt b¶o toµn khèi l− îng ta cã:
= [H43POH
C 3PO4] + [ ] + [ ] + [ ] = 0,1000 M (1)−42POH
−2
4HPO −3
4PO
Ph− ¬ng tr×nh trung hoµ ®iÖn tÝch:
[H3O+] = [ ] + 2[ ] + 3[ ] (2)−
42POH −2
4HPO −3
4PO
>> >> ⎯→ [ ] vµ [ ] << [ ]1a
K 2a
K 3a
K −2
4HPO −3
4PO −42POH
[H3O+] = [ ] (3)−
42POH
= [H43POH
C 3PO4] + [ ] (4)−42POH
[H3PO4] = – [ ] = – [H43POH
C −42POH
43POHC 3O
+] (5)
=1aK ]POH[
]POH[]OH[
43
423
−+
(6)
74
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 75/181
http://www.ebook.edu.vn
Thay (3) vµ (5) vµo (6):
=1a
K ]OH[C
]OH[+
+
− 3
2
3
[H3O+]2 + [H1aK 3O+] – C = 01a
K
[H3O+] =
2
CK K K aaa 11142 ++−
=2
..,.).,(.,13233 101059741059710597 −−−− ++−
= 2,4.10 –2
pH = – log 2,40.10 –2 = 1,62
Thªm 1,00 ml NaOH 1M
C = [H3PO4] + [ ] + [ ] + [ ] (7)−42POH −2
4HPO −3
4PO
[H3O+] + [Na+] = [OH – ] + [ ] + 2[ ] + 3[ ] (8)−
42POH −2
4HPO −3
4PO
C = [H3PO4] + [ ] (9)−42POH
[Na+] =
2
C (10)
[H30+] +[ Na+] = [H2PO4
_ ] ⎯→ [H3O+] +
2
C = [ ] (8−
42POH / )
Thay (9) vµ (10) vµo (8 / ) ta cã:
[H3PO4] =2
C – [H3O
+] (11)
Thay(8’) vµ (11) vµo (6):
=1a
K
⎟ ⎠
⎞⎜⎝
⎛ −
⎟ ⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ +
+
++
]OH[2
C
]OH[2C ]OH[
3
33
(12)
[H3O+]2 + ⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ +21
CK a [H3O
+] –21
CK
a = 0
[H3O+] =2
2
4
22111
2C
K C
K C
K aaa
+⎟
⎠
⎞⎜
⎝
⎛ ++⎟
⎠
⎞⎜
⎝
⎛ +−
= 5,9.10 –3 M (13)
75
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 76/181
http://www.ebook.edu.vn
pH = – log 5,9.10 –3 = 2,23
Thªm 2,00 ml NaOH 1M. §¹t ®iÓm t− ¬ng ®− ¬ng 1.
Toµn bé l− îng H3PO4 chuyÓn thµnh [ ]−42POH
+ H−42POH 2O H3PO4 + OH – (14)
+ H−42POH 2O H3O
+ + (15)−2
4HPO
=2a
K ]POH[
]HPO[]OH[−
−+
42
2
43 (16)
= [H+OHC 3 3O+
]t = + – (17)OH]OH[ 23
+−
+
423 POH]OH[ −
−
42POH]OH[
= [OH – ] + [ ] – [H−2
4HPO 3PO4] (18)
[H3O+] =
]OH[
K OH
+3
2 +]OH[
]POH[K a
+
−
3
422 –1
423
aK
]POH[]OH[ −+
(19)
[H3O+]2 =
1
22
42
42
a
aOH
K
]POH[
1
]POH[K K
−
−
+
+ (20)
[H3O+] =
]POH[K
]POH[K K K K
a
aaOHa
−
−
+
+
42
42
1
1221 (21)
NÕu << [ ] vµ << [ ]1a
K OH
K 2 1a
K 2a
K −42POH
1aK −
42POH
[H3O+] =
21 aaK K (22)
pH =2
1 (p + p ) = 4,54 (23)
1aK
2aK
VNaOH = 3,00 ml NaOH 1M
Sè mmol H3PO4 cã trong dung dÞch 20,,00 x 0,1 = 2 mmol.
Sè mmol NaOH thªm vµo: 3,00 x 1 = 3,00 mmol.
Ph¶n øng chuÈn ®é ë giai ®o¹n nµy:
[ ] + OH−42POH – + H−24HPO 2O (24)
76
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 77/181
http://www.ebook.edu.vn
T¹i thêi ®iÓm nµy cã thÓ xem [H2 PO4 _ ] = [HPO4
_].
=2a
K ]POH[
]HPO[]OH[−
−+
42
2
43 = 6,1.10 –8 (25)
[H3O+] = 6,2.10 –8 ⎯→ pH = p = 7,21
2aK
VNaOH = 4,00 ml
Toµn bé ®· ph¶n øng víi NaOH hÕt, trong dung dÞch tån t¹i c¸c
d¹ng chñ yÕu: , , .
−42POH
−42POH
−2
4HPO −3
4PO
+ H−2
4HPO 2O = + OH−42POH – (26)
+ H−2
4HPO 2O = + H−3
4PO 3O+ (27)
[H3O+]t = + –
OH]OH[23
+−
+24
3 HPO]OH[ −
−24HPO
]OH[
= [OH – ] + [ ] – (28)−3
4PO −
42POH
[H3O+] =
]OH[
K OH
+3
2 +]OH[
]HPO[K a+
−
3
243 –
2
2
43
aK
]HPO[]OH[ −+
[H3O+]2 ( + [ ]) = + [ ]
2aK −2
4HPO2a
K OH
K 2 3a
K 2a
K −2
4HPO
[H3O+] =
]HPO[K
]HPO[K K K K
a
aaOHa
−
−
+
+2
4
2
4
2
2322 (29)
NÕu << [ ]2a
K OH
K 2 3a
K 2a
K −2
4HPO
vµ << [ ] , chóng ta cã:2a
K −2
4HPO
[H3O+] =
23 aaK K (30)
pH =2
1 ( p + p ) = 9,76 (31)
2aK
3aK
VNaOH = 5,0 ml. T¹i thêi ®iÓm nµy toµn bé l− îng H3PO4 ®· chuyÓn thµnh
, trong ®ã 1/2 l− îng ®· ph¶n øng víi NaOH chuyÓn thµnh .−2
4HPO −2
4HPO −3
4PO
Theo ®Þnh luËt b¶o toµn khèi l− îng :
C = [H3PO4] + [ ] + [ ] + [ ] = 8,0.10−42POH
−2
4HPO −3
4PO –2 M (32)
Theo ph− ¬ng tr×nh trung hßa ®iÖn tÝch:
77
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 78/181
http://www.ebook.edu.vn
[H3O+] + [Na+] = [OH – ] + [ ] + 2[ ] + 3[ ] (33)−
42POH −2
4HPO −3
4PO
Cã thÓ xem [H3PO4] vµ [ ] << [ ] vµ [ ]−42POH
−2
4HPO −3
4PO
[Na+] =2
5 C vµ gi¶ thiÕt [H
3O+] << [Na+]
C = [ ] + [ ]−2
4HPO −3
4PO (34)
2
5 C = [OH – ] + 2 [ ] + 3[ ] (35)−2
4HPO −3
4PO
2
5 C = [OH – ] + 2 C + [ ] (36)−3
4PO
[ ] =
−3
4PO 2
C
– [OH
–
] (37)
Thay (37) vµo (34):
C = [ ] +−2
4HPO2
C – [OH – ] (38)
[ ] =−2
4HPO2
C + [OH – ] (39)
C = 8,0.10 –2 ⎯→ [OH – ] <<
2
C
[ ] = [ ] =−2
4HPO −3
4PO2
C = 4,0.10 –2 M
=3a
K ]HPO[
]PO[]OH[−
−+
2
4
3
43 = 4,9.10 –13
[H3O+] = 4,9.10 –13 ⎯→ pH = 11,66
[OH – ] = 4,6.10 –3 M ,kh«ng thÓ chÊp nhËn gi¶ thiÕt[OH_] << C/2
Chóng ta cÇn tÝnh chÝnh x¸c h¬n:
=3a
K ]HPO[
]PO[]OH[−
−+
2
4
3
43 =
]OH[2
C
]OH[2
C ]OH[
−
−+
+
⎟ ⎠
⎞⎜⎝
⎛ −3
3aK ⎟⎟
⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛ +
+]OH[
K
2
C
OH
3
2 = [H3O+] ⎟⎟
⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛ −
+]OH[
K
2
C
OH
3
2 (40)
2C [H3O
+]2 – ⎟ ⎠ ⎞⎜
⎝ ⎛ +
232
C.K K aOH [H3O
+] – = 03a
K OH
K 2
78
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 79/181
http://www.ebook.edu.vn
4.10 –2 [H3O+]2 – 2,96.10 –14 [H3O
+] – 4,9.10 –27 = 0 (41)
[H3O+] = 8,8.10 –13 M
[OH – ] = 1,13.10 –2 M
pH = 12,06
VNaOH = 6,0 ml. §· ®¹t ®iÓm t− ¬ng ®− ¬ng thø 3.
C = [H3PO4] + [ ] + [ ] + [ ] = 7,7.10−42POH
−2
4HPO −3
4PO –2 M
[H3O+] + [Na+] = [OH – ] + [ ] + 2[ ] + 3[ ]−
42POH −2
4HPO −3
4PO
[H3PO4] vµ [ ] << [ ] vµ [ ]−42POH
−2
4HPO −3
4PO
[H3O+
] << [Na+
] = 3CC = [ ] + [ ]−2
4HPO −3
4PO (42)
3C = [OH – ] + 2 [ ] + 3[ ] (43)−2
4HPO −3
4PO
Thay (42) vµo (43) vµ biÕn ®æi ta cã:
= C – [OH−3
4PO – ] vµ [ ] = [OH−2
4HPO – ]
=3aK ]HPO[
]PO[]OH[−
−+
2
4
3
43
= ]OH[
])OH[(C]OH[−
−+ −3
[H3O+] = 3,25.10 –13 ; [OH – ] = 3,07.10 –2 M
pH = 12,49
VNaOH =10,0 ml. Toµn bé l− îng axit H3PO4 chuyÓn thµnh vµ cßn d− 4 mmol
NaOH.
−3
4PO
[OH – ]d− = O,133 M
[H3O+] =
]OH[
K OH
−2 = 7,5.10 –14 M
pH = – log 7,5.10 –14 = 13,12
Chóng ta cã thÓ tÝnh:
C = [ ] + [ ] = 6,6.10−2
4HPO −3
4PO –2 M (44)
[Na+] = 5C (45)
5C = [OH – ] + 2[ ] + 3[ ] (46)−2
4HPO −3
4PO
79
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 80/181
http://www.ebook.edu.vn
Thay (44) vµo (46) vµ biÕn ®æi:
[ ] = 3C – [OH−3
4PO – ] (47)
[ ] = [OH−24HPO – ] – 2C (48)
=3a
K C]OH[
])OH[(3C]OH[
23
−
−−
−+
3C [H3O+]2 – ( 2 – ) [H
3aK
OHK
2 3O+] – = 0
3aK
OHK
2
[H3O+] = 7,0.10 –14 M; [OH – ] = 0,141 M
pH = 13,15 (49)
Gi¸ trÞ pH ë biÓu thøc (51) kh«ng kh¸c víi gi¸ trÞ pH tÝnh ë trªn.
NaOH 1 M
14 -
12 -
10 -
8 -
6 -
4 -
2 -
0,0
pH
V(ml)2 4 6 8 10
H×nh 4.7 . D¹ng ®− ¬ng chuÈn ®é 20,0 ml H3PO4 0,1 M b»ng dung dÞch NaOH 1 M.
4.3.2. ChuÈn ®é ®a baz¬ b»ng axit m¹nh.
ThÝ dô 4.6. H·y tÝnh pH trong qu¸ tr×nh thªm 0,00 ml; 12,50; 20,00; 24,00; 25,00;
26,00; 37,50; 45,00; 49,00; 50,00; 51,00; vµ 60,00 ml dung dÞch HCl 0,2000 M vµo
50,00 ml dung dÞch Na2CO3 0,100 M.
Ta biÕt axit H2CO3 lµ ®a axit cã h»ng sè ph©n li vµ1a
K 2a
K
=1a
K ]COH[
]HCO[]OH[
32
33
−+
= 4,45.10 –7 (1)
80
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 81/181
http://www.ebook.edu.vn
=2a
K ]HCO[
]HCO[]OH[−
−+
3
2
33 = 4,69.10 –11 (2)
VHCl = 0,00 ml HCl 0,2 M.
Trong dung dÞch chØ cã muèi Na2CO3
+ H−2
3CO 2O + OH−3HCO – (3)
Kb =]CO[
][OH]HCO[−
−−
2
3
3 =11
14
10694
10001−
−
.,
., = 2,13.10 –4
Cã thÓ xem [ ]−3HCO = [OH – ]
[ ] = 0,100 – [OH
−2
3CO –
]≈
0,1000 M
10000,
][OH2−
= 2,13.10 –4
[OH – ] = 42,13.10 x, −10000 = 4,62.10 –3
pH = 11,66.
V = 12,50 ml HCl 0,2000 M.
Ph¶n øng chuÈn ®é:
+ H−2
3CO 3O+ + H−
3HCO 2O
Trong dung dÞch gåm cã ch− a ph¶n øng hÕt vµ võa ®− îc t¹o
thµnh, cã thÓ xem nh− hçn hîp axit – baz¬ liªn hîp.
−2
3CO −
3HCO
[ ] =−3HCO
5062
200005012
,
,x, = 4,000.10 –2 M
[ ] =−2
3CO5062
200005012050
,
, x, 0,1000 x, − = 4,00.10 –2M
Theo biÓu thøc (2):
[H3O+] = 4,69.10 –11
2
2
10004
10004−
−
.,
., = 4,69.10 –11 M
pH = 10,33
V = 20,000 ml HCl 0,2000 M
81
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 82/181
http://www.ebook.edu.vn
TÝnh t− ¬ng tù: pH = 9,73
V = 24,000 ml HCl 0,2000 M pH = 8,95
V = 25,000 ml HCl 0,2000 M (®¹t ®iÓm t− ¬ng ®− ¬ng thø 1).
T¹i thêi ®iÓm nµy toµn bé l− îng[ CO32_] ban ®Çu ®− îc chuyÓn [ HCO3
_]
C¸c c©n b»ng trong dung dÞch:
+ H−3HCO 2O H3O
+ + (4)−2
3CO
+ H−3HCO 2O H2CO3 + OH – (5)
C = [H2CO3] + [ ] + [ ] (6)−3HCO
−2
3CO
[H3O+] + [Na+] = [ ] + 2[ ] + [OH−3HCO
−23CO – ] (7)
Tõ (4) vµ (5) cã thÓ viÕt H3O+] = [ ] + [OH−2
3CO – ] – [H2CO3] (8)
Theo ph− ¬ng tr×nh (1) ta cã:
[H2CO3] =1a
K
]HCO[]OH[ −+
33 (9)
Theo ph− ¬ng tr×nh (2) ta cã:
[ ] =−2
3CO]OH[
]HCO[K 2a
+
−
3
3 (10)
Thay (10) vµ (11) vµo (9):
[H3O+] =
]OH[
]HCO[K 2a
+
−
3
3 +
]OH[
K OH2
+3
–1a
K
]HCO[]OH[ −+
33 (11)
[H3O+]2 = [ ] + –
2aK −
3HCO OH2K
1aK
]HCO[]OH[ −+ 2
3
2
3 (12)
[H3O+]2 ⎟
⎟ ⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛ +
−
12
3
1aK
]HCO[ = [ ] + (13)
2aK −
3HCOOH2
K
[H3O+] =
1
22
a
OHa
K
]HCO[1
K ]HCO[K −
−
+
+2
3
2
3 (14)
82
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 83/181
http://www.ebook.edu.vn
Cã thÓ gi¶ thiÕt 1 <<1a
K
]HCO[ −2
3 vµ << [ ]OH2
K 2a
K −3HCO
VËy : [H3O+] =
21 aaK K
(15)
[H3O+] = 117 4,69.10x0., −−1454 = 4,57.10 –9
pH = 8,34.
V = 26,00 ml HCl 0,2000 M.
+ H−3HCO 3O
+ H2CO3 + H2O (16)
Trong dung dÞch tån t¹i H2CO3 vµ [ ]. §©y lµ mét hçn hîp axit – baz¬liªn hîp.
−3HCO
Sè mmol HCl thªm vµo: 26,00 x 0,2000 = 5,2000 mmol.
Sè mmol cã trong dung dÞch tr− íc khi thªm HCl:−3HCO
50,00 x 0,1000 = 5,0000 mmol.
Sè mmol H2CO3 t¹o thµnh sau khi thªm HCl:
5,2000 – 5,000 mmol = 0,2000 mmol.
Sè mmol cßn l¹i ch− a ph¶n øng:−3HCO
50,00 x 0,1000 – 0,2000 = 4,8000 mmol.
=32COH
C0076
20000
,
, = 2,63.10 –3 M ≈ [H2CO3]
=3 NaHCO
C
0076
8004
,
, = 6,31.10 –2 M ≈ [ ]−
3HCO
[H3O+] = 4,45 –7 .
2
3
−
−
6,31.10
]2,63.10 = 1,85.10 –8 M
pH = 7,73
TÝnh t− ¬ng tù nh− trªn ta t×m ®− îc c¸c gi¸ trÞ pH t¹i c¸c thêi ®iÓm VHCl =
37,500 ml; 45,00 ml vµ 49,00 ml. (pH = 6,35; 5,75; 4,97).
V = 50,00 ml HCl 0,2000 M.
83
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 84/181
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 85/181
http://www.ebook.edu.vn
H×nh 4.8. §− êng chuÈn ®é 50,00 ml dung dÞch Na2CO3 0,1 Mb»ng dung dÞch HCl 0,2 M.
4.3.3. ChuÈn ®é amino axit.
Amino axit ®ãng vai trß quan träng trong lÜnh vùc ho¸ sinh vµ ho¸ d− îc.
Chóng lµ hîp chÊt l− ìng tÝnh chøa c¶ nhãm chøc axit vµ nhãm chøc baz¬ :nhãm
nhãm chøc axit cacboxylic (–CO2H), nhãm chøc baz¬ - nhãm amin (–NH2). Trong
dung dÞch n− íc th− êng x¶y ra khuynh h− íng chuyÓn proton tõ nhãm cacboxylic ®Õnnhãm amino bëi v× nhãm RNH2 cã tÝnh baz¬ m¹nh h¬n R – , kÕt qu¶ h×nh thµnh
hîp chÊt Zwitterion (võa cã tÝnh chÊt vµ võa cã tÝnh baz¬:
−2CO
CHR
NH3
CO2+
cã thÓ ®− îc chuÈn ®é b»ng axit m¹nh hoÆc baz¬ m¹nh . AxÝt liªn hîp cña hîp chÊt
Zwitterion nh− ®a axit víi hai h»ng sè ph©n li vµ K .1a
K a2
Hîp chÊt zwitterion baz¬ liªn hîpcña zwitterion
axit liªn hîpcña zwitterion
Ka2 CH
NH2
CO2RH+ ++
+H+ CH
NH3
CO2RKa1
+ CH
NH3
CO2HR
C©n b»ng axit – baz¬ cña amino axit t− ¬ng tù nh− mét ®a axit. Nång ®é ion
hi®ro cña hîp chÊt zwitterion ®− îc tÝnh t− ¬ng tù nh− muèi HCO −3
[H+] = 21 KaKa
85
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 86/181
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 87/181
http://www.ebook.edu.vn
Thu toµn bé NH3 vµo b×nh chøa 50,00 ml H2SO4 0,050 M. L− îng H2SO4 d−
®− îc chuÈn b»ng dung dÞch NaOH 0,0500 M vµ hÕt 3,40 ml. TÝnh phÇn tr¨m urª cã
trong mÉu.
Ph¶n øng thu NH3
:
2 NH3 + H2SO4 ⎯→ (NH4)2SO4
Ph¶n øng chuÈn ®é:
H2SO4 + 2 NaOH ⎯→ Na2SO4 + 2 H2O
% Urª =
%. mg
mmolure
mgCO)2(NHM.
3 NHmmol
CO)2(NHmmol
2
1.
SO2Hmmol
3 NHmmol.2
NaOHmmol
SO2Hmmol
2
1 NaOHmmolSO2Hmmol
100mÉu
22
4
44 ⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ ⎟⎟ ⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛ ⎟⎟ ⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛ ⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡⎟⎟ ⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛ −
% Urª =
,x.2xx3,40x0,050050,00x,
200
05602
1
2
105000 ⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ − x 100% = 72,50 %
Ng− êi ta còng cã thÓ dïng axit H3BO3 ®Ó hÊp thô NH3, l− îng amoni borat t¹o
thµnh t−
¬ng ®−
¬ng amoniac.NH3 + H3BO3
+4 NH + −
32BOH
Axit H3BO3 lµ axit yÕu cã thÓ chuÈn ®é b»ng NaOH, nh− ng muèi amoni borat
t¹o thµnh lµ baz¬ t− ¬ng ®èi m¹nh cã thÓ chuÈn ®é b»ng axit, dïng metyl ®á lµm chØ
thÞ. Axit H3BO3 kh«ng ¶nh h− ëng ®Õn phÐp chuÈn ®é.
ThÝ dô 4.8. C©n 0,3000 g mÉu thøc ¨n ®Ó x¸c ®Þnh hµm l− îng protein b»ng ph− ¬ng
ph¸p ph©n tÝch Kjeldahl. Sau khi ph©n huû, cÊt toµn bé NH3 vµo b×nh chøa axitH3BO3, råi tiÕn hµnh chuÈn ®é muèi amoni borat b»ng dung dÞch axit HCl 0,100 M
hÕt 25,00 ml. TÝnh % protein cã trong mÉu ph©n tÝch.
ë ®©y, chóng ta thÊy ph¶n øng chuÈn ®é xÈy ra theo tû lÖ 1 : 1. Sè mmol HCl
ph¶n øng b»ng sè mmol NH3. MÆt kh¸c ta thÊy cø trong 1 mg nit¬ t− ¬ng ®− ¬ng
6,25 mg protein.
VËy ta cã:
% protein =
87
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 88/181
http://www.ebook.edu.vn
300
25601400251000mgN
proteinmg,x
mmol
Nmg,xmlHCl,xHCl
ml
mmol,
x 100% = 73,0%
88
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 89/181
http://www.ebook.edu.vn
Ch− ¬ng 5
C©n b»ng t¹o phøc vμ ph− ¬ng ph¸p chuÈn ®é phøc chÊt
5.1. H»ng sè c©n b»ng ph¶n øng t¹o phøcC¸c hîp chÊt phøc cã thµnh phÇn phøc t¹p, bao gåm ion trung t©m liªn kÕt víi
mét vµi phèi tö v« c¬ hoÆc h÷u c¬ (d¹ng ion, ph©n tö mang ®iÖn tÝch hay trung tÝnh).
Trong dung dÞch c¸c ion kim lo¹i th− êng bÞ solvat ho¸, cã nghÜa lµ nã ®− îc bao bäc
bëi c¸c ph©n tö dung m«i n− íc t¹o thµnh phøc aquo . (N: sè phèi tö t¹o
phøc). NÕu ta thªm vµo phèi tö L, sÏ xÈy ra ph¶n øng thay thÕ dÇn c¸c ph©n tö n− íc
trong líp vá hi®rat ho¸.
+n N)OH(M 2
M(H2O)N + L M(H2O)N-1L + H2O (5.1)M(H2O)N-1 + L M(H2O)N-2L2 + H2O (5.2)
. . . . . . . . . . . .
M(H2O)N-n+1 + Ln-1 MLn + N H2O (5.3)
Trong thùc tÕ ng− êi ta xem ho¹t ®é cña n− íc b»ng ®¬n vÞ, nªn kh«ng tÝnh ®Õn
trong c©n b»ng t¹o phøc, ph¶n øng t¹o phøc xÈy ra trùc tiÕp gi÷a ion kim lo¹i vµ
phèi tö.
Chóng ta còng nhËn thÊy ®¹i bé phËn c¸c ion kim lo¹i cã kh¶ n¨ng t¹o phøc
víi c¸c chÊt kh¸c nhau dùa trªn liªn kÕt phèi trÝ. Theo quan ®iÓm axit – baz¬ cña
Levis, ion kim lo¹i lµ axit cã kh¶ n¨ng nhËn cÆp electron cßn trong ph©n tö phèi tö
chøa c¸c nguyªn tö (O, N, S) cã cÆp electron ch− a liªn kÕt s½n sµng cho ion kim
lo¹i cÆp electron nµy ®Ó h×nh thµnh liªn kÕt phèi trÝ .
ThÝ dô trong ph©n tö NH3 nguyªn tö nit¬ cã cÆp electron ch− a liªn kÕt , t¹o
liªn kÕt phèi trÝ víi ion Cu2+ ®Ó h×nh thµnh phøc amoniacat ®ång mµu xanh.
(5.4)
ë ®©y: Cu2+ ®− îc coi nh− mét axit.
2+Cu
2+NH3
NH3
H3N Cu NH3NH3+ 4
NH3 ®− îc coi nh− mét baz¬
Ph¶n øng t− ¬ng tù xÈy ra ®èi víi c¸c ion Co2+, Ni2+ víi NH3.
Ph©n tö NH3 cã kh¶ n¨ng t¹o phøc víi ion Ag+ theo hai nÊc:
Ag+
+ NH3 Ag(NH3)+
; β1 = ] NH][Ag[
)] NH(Ag[
3
3
+
+
(5.5)
89
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 90/181
http://www.ebook.edu.vn
Ag(NH3)+ + NH3
+23 ) NH(Ag ; β2 =
] NH][) NH(Ag[
]) NH(Ag[
33
23
+
+
(5.6)
Tæ hîp hai ph− ¬ng tr×nh (5.5) vµ (5.6):
Ag+ + 2 NH3+23 ) NH(Ag
β1,2 = β1 . β2 =2
2
23
] NH][Ag[
]) NH(Ag[+
+
(5.7)
β1 vµ β2 ®− îc gäi lµ h»ng sè t¹o thµnh nÊc 1 vµ nÊc 2 hay h»ng sè t¹o phøc
nÊc 1 vµ nÊc 2.
β1,2: h»ng sè bÒn tæng céng.
Chóng ta cã thÓ viÕt h»ng sè c©n b»ng theo h− íng ng− îc lai – h»ng sè ph©n li.
Ag+23 ) NH(Ag + + 2 NH3
Kkb =]) NH(Ag[
] NH][Ag[
,
+
+
=β 23
23
21
1 (5.8)
Kkb: ®− îc gäi h»ng sè kh«ng bÒn cña phøc chÊt. Trong phøc chÊt chØ cã m«t
phèi tö t¹o liªn kÕt víi ion kim lo¹i gäi phøc ®¬n, cßn nÕu phøc chÊt gåm cã nhiÒu
phèi tö liªn kÕt víi cïng mét ion kim lo¹i gäi phøc chÊt ®a phèi.
ThÝ dô phøc h×nh thanh gi÷a ion Co3+ víi 3 ph©n tö etylendiamin:
Co3+ + 3NH2 –CH2 –CH2 –NH2 ⎯→ Co (NH2 –CH2 –CH2 –NH2)+3
3
NH2 NH2
CH2CH2
NH2
NH2
CH2
CH2
CoCH2 H2N
H2NCH23+
Sè phèi tö n =3.
Phøc cã nhiÒu ion trung t©m gäi lµ phøc ®a nh©n, thÝ dô phøc [(CN)5-Co(CN)Fe(CN)5]6–
ViÖc gäi tªn phøc chÊt th− êng theo thø tù sau:
Gäi tªn phèi tö sau ®ã gäi tªn ion trung t©m. NÕu phèi tö lµ gèc axit chøa oxi
th× cÇn thªm ®u«i “O” vµo sau. ThÝ dô: sunfato, nitrato. NÕu phèi tö lµ nion
halogeanua th× thªm “O” vµo tªn halogen. ThÝ dô: F: floro; Cl: cloro; Br: bromo;I: iodo.
90
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 91/181
http://www.ebook.edu.vn
Mét sè anion cã tªn: NO2: nitro; OH – : hi®roxo; O2– : oxo; S2– : sunfo; : pesunfo.−22S
Sè phèi tö ®äc theo ch÷ sè ¶ rËp.
1: mono 5: penta 9: nona
2: di 6: hexa 10: deca
3: tri 7: hepta 11: nodeca
4: tetra 8: octa 12: dodeca
ThÝ dô phøc K3[Co(NO2)6]: Kali hexanitrocobanat
Co(SCN)(C2O4)(NH3): oxalatothioxianatotriamino coban III
5.2. TÝnh nång ®é c©n b»ng c¸c ph©n tö trong dung dÞch
phøc chÊtKhi tÝnh nång ®é c©n b»ng c¸c d¹ng trong dung dÞch phøc chÊt th− êng ph¶i
gi¶i bµi to¸n phøc t¹p do ph¶n øng t¹o phøc th− êng xÈy ra theo tõng giai ®o¹n cã
h»ng sè bÒn kh¸c nhau. NhiÒu tr− êng hîp sù kh¸c nhau nµy kh«ng nhiÒu. Ngoµi ra
trong dung dÞch th− êng xÈy ra c¸c ph¶n øng phô, ph¶n øng t¹o thµnh hîp chÊt Ýt
tan, ph¶n øng oxi ho¸ - khö, v× vËy ®Ó tÝnh nång ®é c©n b»ng ph¶n øng t¹o phøc
chóng ta ph¶i xÐt ®Çy ®ñ c¸c yÕu tè, cã thÓ bá qua mét sè qu¸ tr×nh phô kh«ng ¶nh
h− ëng ®Õn c©n b»ng chÝnh.
ThÝ dô 5.1. TÝnh nång ®é c©n b»ng ion Ag+ trong dung dÞch khi trén 25,00 ml
AgNO3 0,010 M víi 50,00 ml dung dÞch trietylentetramin (NH2(CH2)2NH(CH2)2-
NH(CH2)2NH2 gäi “trien” 0,015 M cã h»ng sè bÒn phøc β = 5,0.107.
Ph¶n øng t¹o phøc:
Ag+ + trien Ag(trien)+
β =
]trien][Ag[
)]trien(Ag[+
+
Sè mmol Ag+ cã trong dung dÞch:
25 ml x 0,010 mmol/ml = 0,25 mmol
Sè mmol trien: 50 ml x 0,015 mmol/ml = 0,75 mmol
Gäi nång ®é Ag+ trong dung dÞch x mol/l ta cã:
[trien] =ml
mmol,mmol,
75
250750 −+ x = 6,7.10 –3 + x = 6,7.10 –3 mol/l
91
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 92/181
http://www.ebook.edu.vn
[Ag(trien)]+ =ml,
mmol,
075
250 – x = 3,3.10 –3 – x = 3,3.10 –3 mol/l
β = 5,0.107 =
).,)(x(
.,3
3
1076
1033−
−
x = [Ag+] = 9,8.10 –9 M
ThÝ dô 5.2. TÝnh nång ®é c©n b»ng cña c¸c cÊu tö trong dung dÞch gåm cã Cu2+
0,01 M vµ NH3 1M.
BiÕt h»ng sè bÒn phøc β1 = 9,77.103; β1,2 = 2,13.107; β1,3 = 1,15.1010; β1,4 = 1,07.1012
Cu2+ + NH3 Cu(NH3)2+ ; β1 =
] NH][Cu[
]) NH(Cu[
3
2
3
+
+
= 9,77.103 (1)
Cu2+ + 2NH3+2
23 ) NH(Cu ; β1,2 =2
32
223
] NH][Cu[
]) NH(Cu[+
+
= 2,13.107 (2)
Cu2+ + 3NH3+2
33 ) NH(Cu ; β1,3 =3
32
2
33
] NH][Cu[
]) NH(Cu[+
+
= 1,15.1010 (3)
Cu2+ + 4NH3+2
43 ) NH(Cu ; β1,4 =4
32
243
] NH][Cu[
]) NH(Cu[+
+
= 1,07.1012 (4)
Theo ®Þnh luËt b¶o toµn khèi l− îng:
+2CuC = [Cu2+] + [Cu(NH3)
2+] + + + (5)+223 ) NH(Cu +2
33 ) NH(Cu +243 ) NH(Cu
= [Cu2+] ([1 + β1 [NH3] + β1,2[NH3]2 + β1,3[NH3]
3 + β1,4[NH3]4]) (6)
§Æt αo =+
+
2
2
CuC
]Cu[ (7)
αo = 4
341
3
331
2
3213111
] NH[] NH[] NH[] NH[,,,
β+β+β+β+ = 9,25.10 –13 (8)
α1 =+
+
2
23
CuC
]) NH(Cu[ = β1 [NH3] αo
= 9,77.103 . 1 . 9,25.10 –13 = 9,03.10 –9 (9)
α2 =+
+
2
223
CuC
]) NH(Cu[ = β1,2 [NH3]
2 αo
92
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 93/181
http://www.ebook.edu.vn
= 2,13.107 . 12 . 9,25.10 –13 = 1,97.10 –5 (10)
α3 =+
+
2
233
CuC
]) NH(Cu[ = β1,3 [NH3]
3 αo
= 1,15.1010 . 13 . 9,25.10 –13 = 1,06.10 –2
α4 =+
+
2
243
CuC
]) NH(Cu[ = β1,4 [NH3]
4 αo
= 1,07.1012 . 14 . 9,25.10 –13 = 9,89.10 –1
Khi = 0,01 M chóng ta t×m ®− îc nång ®é c©n b»ng c¸c d¹ng trong dung dÞch:+2CuC
[Cu(NH3)2+] = α1 . = 9,03.10+2
Cu
C –9 . 0,01 = 9,03.10 –11 M
= α+223 ) NH(Cu 2 . = 1,97.10+2Cu
C –5 . 10 –2 = 1,97.10 –7 M
= α+233 ) NH(Cu 3 . = 1,06.10+2Cu
C –2 . 10 –2 = 1,06.10 –4 M
= α+243 ) NH(Cu 4 . = 9,89.10+2Cu
C –1 . 10 –2 = 9,89.10 –3 M
Tõ c¸c kÕt qu¶ tÝnh to¸n ë trªn chóng ta thÊy trong dung dÞch tån t¹i chñ yÕu
d¹ng phøc (98,9%), cã 1,06% d¹ng phøc , cßn c¸c d¹ng kh¸c
rÊt nhá kh«ng ®¸ng kÓ.
+243 ) NH(Cu +2
33 ) NH(Cu
Chóng ta xÐt tr− êng hîp tæng qu¸t ph¶n øng t¹o phøc gi÷a ion kim lo¹i M víi
phèi tö L. ë ®©y ion kim lo¹i M cã thÓ mang ®iÖn tÝch +1; +2; … ®Õn +n, L phèi tö
cã thÓ ë d¹ng ph©n tö hay ion. §Ó ®¬n gi¶n chóng ta kh«ng viÕt ®iÖn tÝch vµ β1, β2;
… βn h»ng sè bÒn tõng nÊc.
α lµ phÇn tØ sè nång ®é kim lo¹i so víi nång ®é ban ®Çu.
Ph¶n øng t¹o phøc ion kim lo¹i víi phèi tö L:
M + L ML ; β1 =]L][M[
]ML[ (5.9)
ML + L ML2 ; β2 =]L][ML[
]ML[ 2 =2
1
2
]L][M[
]ML[
β (5.10)
M
MLn-1 + L MLn ; βn =]L][ML[
]ML[
n
n
1−
=n
n,
n
]L][M[
]ML[
11 −β (5.11)
Theo ®Þnh luËt b¶o toµn khèi l− îng:
93
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 94/181
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 95/181
http://www.ebook.edu.vn
= [Cdo
Cd C 2+] + [CdI+] + [CdI2] + [ ] + [ ] = 10−3CdI
−24CdI –3 M
Ph− ¬ng tr×nh b¶o toµn khèil− îng cña I –
= [Io
IC −
– ] + [CdI – ] + 2[CdI2] + 3[ ] + 4 [ ] = 1,0 M−3CdI −2
4CdI
Do nång ®é c©n b»ng cña c¸c ion phøc << [I – ]ban ®Çu = 1 M
Theo c«ng thøc (5.15) ta cã:
[Cd2+] =416352923882
3
1101101101101
10
.... ,,, ++++
−
= 10 –9,13 mol/l
¸p dông c«ng thøc (5.16):
[CdI+] = 416352923882
3882
1101101101101
10110
....
..,,,
,
++++
−
= 10 –6,25
TÝnh t− ¬ng tù ta ®− îc c¸c gi¸ trÞ sau:
[CdI2] = 10 –5,21 mol/l; [ ] = 10−3CdI –4,3mol/l; [ ] =10−2
4CdI –3,03 mol/l
Nh− vËy trong dung dÞch cã d− I – ion Cd2+ chñ yÕu tån t¹i d− íi d¹ng phøc bËc
cao nhÊt.
ThÝ dô 5.4. TÝnh nång ®é c©n b»ng c¸c ion vµ ph©n tö trong dung dÞch Cd (NO3)2
0,01M vµ HCl 1M. Trong dung dÞch Cd2+ t¹o phøc víi phèi tö Cl – cã h»ng sè bÒn
tæng c«ng β1 = 101,95; β1,2 = 102,49; β1,5 = 102,34; β1,4 = 101,64.
Ph¶n øng t¹o phøc:
Cd2+ + Cl – CdCl+
CdCl+ + Cl – CdCl2
CdCl2 + Cl – −3CdCl
+ Cl−3CdCl – −2
4CdCl
= [Cdo
Cd C 2+] + [CdCl+] + [CdCl2] + [ ] + [ ] = 10−
3CdCl −24CdCl –2
= [Cdo
Cd C +
2+] . (1+ β1 [Cl – ] + β1, 2 [Cl – ]2 + β1, 3 [Cl – ]2 + β1, 2 [Cl – ]3 + β1,4 [Cl – ]4)
¸p dông c«ng thøc (5.15) víi [Cl – ] = 1,0 M; [Cd2+] = 1,0.10 –2 M
[Cd2+] =4641334322492951
2
1101101101101
10
.... ,,,,
++++
−
= 1,5.10 –5 M
95
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 96/181
http://www.ebook.edu.vn
¸p dông c«ng thøc (5.16):
[CdCl+] =4641334322492951
9512
1101101101101
11010
....
..,,,,
,
++++
−
= 1,3.10 –3M
¸p dông c«ng thøc (5.16), (5.17), (5.18) ta t×m ®− îc:
[CdCl2] = 4,7.10 –3 M; [ ] = 3,3.10−3CdCl –3; [ ] = 6,6.10−2
4CdCl –4 M
5.3. Sù t¹o phøc cña etylendiamintetra axetic axit víi c¸c
ion kim lo¹i.
Mét trong c¸c axit aminopoli carboxilic ®− îc øng dông réng r·i vµ tr− íc nhÊt
trong ph©n tÝch thÓ tÝch ®Ó x¸c ®Þnh nång ®é c¸c ion kim lo¹i lµ axit etylendiamin-
tetra axetic (kÝ hiÖu EDTA)(H4Y).
C«ng thøc cÊu t¹o cña EDTA:
H+
H+
HO2CCH2
O2CCH2
CH2N N
CH2CO2H
CH2CO2
CH2
Trong ph©n tö EDTA cã 2 nguyªn tö nit¬ vµ 4 nhãm cacboxyl chøa c¸c cÆp
electron ch− a liªn kÕt cã kh¶ n¨ng t¹o liªn kÕt phèi trÝ víi c¸c ion kim lo¹i. C¸c lo¹i
thuèc thö h÷u c¬ chøa hai hay nhiÒu nhãm cã kh¶ n¨ng t¹o phøc víi ion kim lo¹i
®− îc gäi lµ t¸c nh©n t¹o Chelat (vßng cµng). Phøc t¹o thµnh ®− îc gäi lµ phøc
Chelat . Ph− ¬ng ph¸p chuÈn ®é øng dông c¸c t¸c nh©n t¹o phøc Chelat gäi lµ ph− ¬ng
ph¸p chuÈn ®é Chelat hay chuÈn ®é complexon.
EDTA lµ mét ®a axit cã 4 nÊc ph©n li:
H4Y H+ + H3Y – ; = 1,10.10
1aK –2 =
]YH[
]YH][H[
4
3
−+
(5.19)
H3Y – H+ + H2Y
2– ; = 2,2.102a
K –3 =]YH[
]YH][H[−
−+
3
22 (5.20)
H2Y2– H+ + HY3– ; = 6,9.10
3aK –7 =
]YH[
]HY][H[−
−+
22
3
(5.21)
HY3– H+ + Y4– ; = 5,5.104a
K –11 =]HY[
]Y][H[−
−+
3
4
(5.22)
96
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 97/181
http://www.ebook.edu.vn
EDTA Ýt tan trong n− íc, v× vËy th− êng dïng muèi dinatri Na2H2Y ®− îc gäi lµ
complexon III hay trilon B. EDTA t¹o phøc bÒn víi nhiÒu ion kim lo¹i, cã tØ lÖ mol
1 : 1. §é bÒn cña phøc EDTA víi c¸c ion kim lo¹i phô thuéc rÊt nhiÒu vµo pH. V×
vËy, c¸c phÐp chuÈn ®é complexon th− êng ®− îc tiÕn hµnh khi cã mÆt c¸c chÊt cã
kh¶ n¨ng duy tr× pH – dung dÞch ®Öm.
Khi pH thay ®æi c¸c d¹ng cña H4Y thay ®æi theo. H×nh 5.1 chØ râ c¸c d¹ng tån
t¹i EDTA phô thuéc vµo pH.
1,0 -
0,8 -
0,6 -
0,4 -
0,2 -
H4Y
H3Y H2Y HY Y432
0 2 4 6 8 10 12 14pH
H×nh 5.1. C¸c d¹ng tån t¹i cña EDTA phô thuéc vµo pH
NÕu gäi lµ tæng nång ®é c¸c d¹ng cña HYHC 4 4Y trong dung dÞch trõ d¹ngphøc kim lo¹i víi EDTA.
= [YYHC
4
4– ] + [HY3– ] + [H2Y2– ] + [H3Y
– ] + [H4Y] (5.23)
Tõ c¸c ph− ¬ng tr×nh (5.19) ®Õn (5.22) ta suy ra:
[HY3– ] =4
4
aK
]Y][H[ −+
(5.24)
[H2Y2– ] =3
3
aK
]HY][H[ −+
=43
42
aa K K
]Y[]H[ −+
(5.25)
[H3Y – ] =
2
22
aK
]YH][H[ −+
=432
43
aaa K K K
]Y[]H[ −+
(5.26)
[H4Y] =1
23
aK
]YH][H[ −+
=4321
44
aaaa K K K K
]Y[]H[ −+
(5.27)
Thay c¸c gi¸ trÞ tõ (5.24) ®Õn (5.27) vµo (5.23):
97
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 98/181
http://www.ebook.edu.vn
= [YYHC
4
4– ] ⎟⎟ ⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛ ++++
++++
4321432434
432
1aaaaaaaaaa
K K K K
]H[
K K K
]H[
K K
]H[
K
]H[ (5.28)
§Æt α4 = YHC
]Y[
4
4−
(5.29)
α4 =4321321211
4321
234aaaaaaaaaa
aaaa
K K K K ]H[K K K ]H[K K ]H[K ]H[
K K K K
++++ ++ (5.30)
§Æt D = (5.31)4321321211
234
aaaaaaaaaa K K K K ]H[K K K ]H[K K ]H[K ]H[
++++ ++
α4 =D
K K K K aaaa 4321 (5.32)
C¨n cø vµo c«ng thøc (5.32) chóng ta cã thÓ t×m ®− îc gi¸ trÞ α4 ë pH kh¸c nhau.
B¶ng 5.1. Gi¸ trÞ α4 cña EDTA ë c¸c pH kh¸c nhau.
pH α4 pH α4
2,00 3,7.10 –14 7,00 4,8.10 –4
3,00 2,5.10 –11 8,00 5,4.10 –3
4,00 3,6.10 –9
9,00 5,2.10 –2
5,00 3,5.10 –7 10,00 3,5.10 –1
6,00 2,2.10 –5 11,00 8,5.10 –1
12,00 9,8.10 –1
ThÝ dô 5.4. TÝnh nång ®é Ca2+ trong dung dÞch gåm cã 100,00 ml dung dÞch Ca2+
0,1000 M vµ 100,00 ml EDTA 0,1000 M ë pH = 10,0; h»ng sè bÒn phøc CaY 2– :
5,0.1010.
Ph¶n øng t¹o phøc Ca2+ víi EDTA:
Ca2+ + Y4– CaY2– (1)
Y4– + H+ HY3– (2)
HY3– + H+ H2Y2– (3)
H2Y2– + H+ H3Y
– (4)
H3Y – + H+ H4Y
(5)
98
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 99/181
http://www.ebook.edu.vn
=/
CaY −β 2
]Y][Ca[
]CaY[/+
−
2
2
(6)
/
CaY −β 2 ®− îc gäi lµ h»ng sè bÒn ®iÒu kiÖn
Ta biÕt: [Y / ] =4
4
α
− ]Y[ (7)
Thay (7) vµo (6): =/
CaY −β 2
]Y].[Ca[
]CaY[−+
−
42
2
α4 = . α/
CaY −β 2 4 (8)
Sè mmol Ca2+ cã trong dung dÞch :
100,00 x 0,1000 = 10,00 mmol
Sè mmol EDTA cã trong dung dÞch :
100,00 x 0,1000 = 10,00 mmol
Ph¶n øng theo tØ lÖ 1 : 1 nªn nång ®é CaY2– :
[CaY2– ] =
00200
0010
,
, = 0,050 M
H»ng sè bÒn phøc kh¸ lín nªn cã thÓ xem nång ®é c©n b»ng cña Ca2+ trong
dung dÞch : x = [Ca2+
] = [Y /
] vµ [Y4–
] = α4 [Y /
], vËy ta cã:
x..x
,
4
050
α = 5,0.1010
x = 1,7.10 –6 M
Nång ®é Ca2+ trong dung dÞch ë thêi ®iÓm c©n b»ng: 1,7.10 –6 M
Trong tr− êng hîp ion kim lo¹i cßn tham gia ph¶n øng t¹o phøc víi c¸c phèi tö
l¹ trong dung dÞch (thµnh phÇn cña dung dÞch ®Öm, vÝ dô nh− /NH+4 NH 3) th× viÖc
tÝnh to¸n phøc t¹p h¬n. H»ng sè bÒn cña phøc kim lo¹i víi EDTA phô thuéc kh«ng
chØ vµo nång ®é H+ mµ cßn phô thuéc vµo b¶n chÊt vµ nång ®é c¸c phèi tö l¹.
ThÝ dô 5.5. TÝnh h»ng sè bÒn ®iÒu kiÖn cña phøc NiY2– trong dung dÞch ®Öm
/NH+4 NH 3 bao gåm NH3 1M vµ NH4Cl 1,78 M. BiÕt r»ng trong ®iÒu kiÖn ®ã
nång ®é ban ®Çu cña Ni2+ kh«ng ®¸ng kÓ so víi nång ®é NH3. Phøc cña Ni2+ víi
Y4– cã h»ng sè bÒn = 10−β 2 NiY
18,62, Ni2+ víi NH3 cã h»ng sè bÒn tæng céng lÇn l− ît:
β1 = 10
2,67
; β1,2 = 10
2,80
; β1,3 = 10
6,40
; β1,4 = 10
7,50
vµ β1,5 = 10
8,40
.Ph¶n øng t¹o phøc:
99
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 100/181
http://www.ebook.edu.vn
Ni2+ + Y4– NiY2– (1)
=/
NiY −β 2
]Y][ Ni[
] NiY[// −+
−
42
2
(2)
Theo ®Þnh luËt b¶o toµn khèi l− îng:
CNi = [Ni2+/ ] = [Ni2+] + [ ] + [ ] + [ ] ++23 NiNH +2
23 ) NH( Ni +233 ) NH( Ni
+ [ ] + (3)+243 ) NH( Ni
+253 ) NH( Ni
MÆt kh¸c ta cã:
[H3O+] = .+
4 NHK
] NH[
] NH[
3
4
+
= 5,7.10 –10 .1
781, = 1,00.10 –9.
ë pH = 9,0; α4 = 5,2.10 –2 (4)
= [Ni+2 NiC 2+/ ] = [Ni2+] (1 + β1[NH3] + β1,2 [NH3]
2 + β1,3 [NH3]3 +
+ β1,4 [NH3]4 + β1,5 [NH3]
5) (5)
= 1 + β3 NiNH
α 1[NH3] + β1,2[NH3]2 + β1,3[NH3]
3 + β1,4[NH3]4 + β1,5[NH3]
5 (6)
Thay c¸c gi¸ trÞ ë trªn vµo (6)
3 NiNHα = 1 + 102,67 + 102,8 + 106,4 + 107,5 + 108,1 = 108,2 = 1,88.108 (7)
[Ni2+/ ] = [Ni2+]3 NiNHα (8)
[Y / ] =4
4
α
− ]Y[ (9)
Thay (8) vµ (9) vµo (2):
=/
NiY −β 2
]Y[]. Ni[
]. NiY[
NiNH
−+
−
α
α42
4
2
3
= .−β 2 NiY
3
4
NiNHα
α
= 1018,62 .8
2
10881
1025
.,
., −
= 3,29.108,62 = 2,20.109
Tr− êng hîp tæng qu¸t :
Chóng ta xÐt tr− êng hîp kim lo¹i Mn+ ngoµi ph¶n øng t¹o phøc víi anion Y4–
cña EDTA, cßn tham gia ph¶n øng phô víi phèi tö L t¹o phøc ML, ML2, ML3,…
MLn vµ anion Y4– cßn ph¶n øng víi H+ t¹o thµnh HY3– , H2Y2– , H3Y
– , H4Y. Chóng ta
sÏ thµnh lËp biÓu thøc tÝnh h»ng sè bÒn ®iÒu kiÖn trong ®iÒu kiÖn ®ã.
100
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 101/181
http://www.ebook.edu.vn
Ph¶n øng t¹o phøc:
Mn+ + Y4– MY(n–4)+ (5.33)
=/
MYn 4−β
]Y][M[
]MY[//n
)n(
+
+−4
(5.34)
ë ®©y: [Mn+] lµ tæng nång ®é c¸c d¹ng cña Mn+ trõ phøc MY(n-4)+.
[Y / ] lµ tæng nång ®é c¸c d¹ng Y4– trõ phøc MY(n–4)+
[M / ] = [M] + [ML] + [ML2] + … + [MLm] (5.35)
[Y / ] = [Y4– ] + [HY3– ] + [H2Y2– ] + [H3Y
– ] + [H4Y] (5.36)
Thay gi¸ trÞ h»ng sè bÒn phøc gi÷a ion kim lo¹i Mn+ víi phèi tö L (®Ó ®¬n gi¶n
kh«ng viÕt diÖn tÝch).
[M / ] = [M] + β1[M] [L] + β1,2[M] [L]2 +…+ β1,M[M] [L]m
= [M] (1 + β1[L] + β1,2[L]2 +…+ β1,m[L]m)
§Æt αML = 1 + β1[L] + β1,2[L]2 +…+ β1,m[L]m
[M / ] = [M] αML (5.37)
Theo ph− ¬ng tr×nh (5.28) ta cã [Y / ] =4
4
α
− ]Y[ (5.38)
Thay (5.37) vµ (5.38) vµo (5.34):
=/
MY )n( +−β 4
]Y[].M[
].MY[
ML
)n(
−
−
α
α4
44
= .4−β nMY
MLα
α4 (5.39)
Tõ biÓu thøc (5.39) ta thÊy h»ng sè bÒn phô thuéc vµo nång ®é [H+] vµ nång
®é phèi tö l¹ trong dung dÞch c¸c ®iÒu kiÖn nµy thay ®æi th× h»ng sè bÒn cña phøc
thay ®æi theo. ®− îc gäi lµ h»ng sè bÒn ®iÒu kiÖn./
MY )n( 4−β
5.4. §− êng chuÈn ®é trong ph− ¬ng ph¸p chuÈn ®é complexon
ThÝ dô 5.6. VÏ ®− êng chuÈn ®é 100,00 ml dung dÞch Ca2+ 0,1000 M b»ng dungdÞch EDTA 0,1000 M ë pH = 10,00. H»ng sè bÒn phøc Ca2+ víi EDTA =
5,00.10
−β 2CaY
10.
VEDTA = 0,0 ml
[Ca2+] = 0,1000 M
pCa = –log [Ca2+] = –log 10 –1 = 1,00
VEDTA = 5,00 ml
Sè mmol Ca2+
cã trong dung dÞch :100,00 x 0,100 M = 10,00 mmol
101
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 102/181
http://www.ebook.edu.vn
Sè mmol EDTA0,100 M thªm vµo:
5,00 x 0,100 M = 0,5000 mmol
Sè mmol Ca2+ cßn l¹i ch− a ph¶n øng:
10,00 mmol – 0,5 mmol = 9,5 mmol
Nång ®é Ca2+ d¹ng tù do:
ml
mmol,
105
59 = 0,0905 M = 9,05.10 –2 M
pCa = –log 9,05.10 –2 = 1,04
VEDTA = 25,0 ml
[Ca2+] =00125
5020010
,
,, − = 6.10 –2 M
pCa = –log 6,0.10 –2 = 1,22
VEDTA = 50,0 ml
[Ca2+] =00150
0050010
,
,, − = 0,030 M
pCa = –log 3,0.10 –2 = 1,48
T¹i thêi ®iÓm t− ¬ng ®− ¬ng, khi thªm 100 ml EDTA, toµn bé l− îng canxi cã
trong dung dÞch chuyÓn thµnh phøc CaY –2
[CaY2– ] =mol
mmol,
2000010 = 0,050 M
Gäi x lµ nång ®é [Ca2+] = [Y4– ], t¹i thêi ®iÓm c©n b»ng [CaY –2] = 0,0500 – x,
do h»ng sè bÒn phøc lín nªn cã thÓ bá qua x c¹nh 0,050 M.
H»ng sè = 5,0.10−β 2CaY
10 ë pH = 10, α4 = 0,35 h»ng sè bÒn ®iÒu kiÖn =
1,8.10
/
CaY −β 2
10
= 1,8.10/
CaY −β 2
10 =2
05000
x
,
x = 1,70.10 –6 M = [Ca2+]
pCa = –log 1,70.10 –6 = 5,77
Sau ®iÓm t− ¬ng ®− ¬ng, khi thªm d− EDTA.
VEDTA = 150 ml
[CaY2– ] =00250
0010
,
, = 0,0400 M
=YHC
4 002500010000150
,0,1000x,0,1000 x, − = 0,020 M
102
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 103/181
http://www.ebook.edu.vn
= 1,8.10−β 2CaY
10 =0200
040002
,].Ca[
,+
[Ca2+] = 1,1.10 –10 M
pCa = –log 1,10.10 –10 = 9,95
a
pH=7
pH=10pC
V(ml) EDTA20 40 60 80 100 120 140
12,0 -
10,0 -
8,0 -
6,0 -
4,0 -
2,0 -
0
H×nh 5.2. §− êng chuÈn ®é 100 ml dung dÞch Ca2+ 0,1000 M
b»ng dung dÞch EDTA 0,1000 M ë pH =10,0 vµ pH = 7.
H»ng sè bÒn cña phøc complexonat kim lo¹i phô thuéc pH cña dung dÞch vµ
nång ®é c¸c phèi tö l¹ t¹o phøc víi ion kim lo¹i. H×nh 5.3 biÓu diÔn sù phô thuéc
gi¸ trÞ h»ng sè bÒn phøc vµo nång ®é H+ dung dÞch .
0,0 2,0 4,0 6,0 10,0 12,0 14,0
25,0 -
20,0 -
15,0 -
10,0 -
5,0 -
-5,0 -
-10,0 -
- 15,0 -
oo
oo o
oo
o
oooooooo
oo
xx
x x
xx
xx
xx x x xxxx x
HgY2-
2-HgYβ = 6,3.1021
PbY2-
= 1,1.10β 2-PbY18
CaY2-
βCaY 2- = 5,0.10
10
pH
H×nh 5.3. ¶nh h− ëng cña pH ®Õn h»ng sè bÒn cña phøc kim lo¹i víi EDTA
103
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 104/181
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 105/181
http://www.ebook.edu.vn
Ind + H+ HInd2– = 101a
K –11,5
HInd2– + H+ H2Ind – = 102a
K –6,30
§Æt [Ind / ] lµ tæng nång ®é c¸c d¹ng cña chØ thÞ trõ phøc MInd
[Ind / ] = [Ind] + [HInd2– ] + [H2Ind – ]
[Ind / ] = [Ind] . ⎟⎟ ⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛ ++
++
212
2
1aaa
K K
]H[
K
]H[ (5.41)
§Æt αInd = 1 +212
2
aaa K K
]H[
K
]H[ ++
+ (5.42)
Theo ph− ¬ng tr×nh (5.40) ta cã:
=/
MInd β]Ind ][M[
]MInd [/
=Ind ]Ind ][M[
]MInd [
α (5.43)
[M] =Ind
/]Ind [
]MInd [
αβ
log [M] = log + logα/
MInd β Ind – log]Ind [
]MInd [
Khi tØ sè ]Ind [
]MInd [
thay ®æi, mµu cña hai d¹ng chØ thÞ thay ®æi theo, tuy nhiªn m¾t
cña chóng ta chØ nhËn biÕt ®− îc khi d¹ng nµy h¬n d¹ng kia 10 lÇn. VËy ta cã:
pM = pK / ± 1 (5.44)
BiÓu thøc (5.44) chØ râ kho¶ng chuyÓn mµu cña chØ thÞ kim lo¹i. H×nh 5.5.
chØ râ kho¶ng chuyÓn mµu cña chØ thÞ murexit vµ eriocrom T ®en.
H×nh 5.5. BiÕn ®æi mµu chØ thÞ kim lo¹i
6,0 -
4,0 -
2,0 -
4 6 8 10 12
H4Ind
tÝm ®á
H3Ind
tÝm
2
H2Ind
xanh
H2Ind
®á
3
CaH4Ind+
vµng da cam
CaH3Ind
tÝm®á
3Indda cam
2HIndxanh
H2Ind®á
4 6 8 10 12
6,0 -
4,0 -
2,0 -
(a) (b)
MgInd ®á
Mg(OH)2 kÕt tña
8,0
14
a)
X¸c ®Þnh Ca2+
víi chØ thÞ murexitb) X¸c ®Þnh Mg2+ víi chØ thÞ eriocromT ®en (ETOO)
105
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 106/181
http://www.ebook.edu.vn
106
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 107/181
http://www.ebook.edu.vn
5.6. C¸c ph− ¬ng ph¸p chuÈn ®é complexon
5.6.1. Ph− ¬ng ph¸p chuÈn ®é trùc tiÕp.
Ph− ¬ng ph¸p chuÈn ®é trùc tiÕp lµ ph− ¬ng ph¸p ®¬n gi¶n nhÊt. §Ó x¸c ®Þnh
trùc tiÕp c¸c ion kim lo¹i, ®iÒu ®Çu tiªn cÇn ph¶i cã lµ ph¶n øng gi÷a ion kim lo¹i
víi EDTA ph¶i tho¶ m·n yªu cÇu ®èi víi c¸c ph¶n øng dïng trong ph©n tÝch thÓ
tÝch. Khi x¸c ®Þnh trùc tiÕp c¸c ion kim lo¹i, dung dÞch ph©n tÝch ph¶i ®iÒu chØnh
vÒ gi¸ trÞ pH x¸c ®Þnh b»ng dung dÞch ®Öm, th«ng th− êng trong thµnh phÇn dung
dÞch ®Öm cã c¸c cÊu tö cã kh¶ n¨ng t¹o phøc víi ion kim lo¹i (dung dÞch ®Öm
NH4 /NH3). ViÖc chuÈn ®é ®− îc tiÕn hµnh b»ng c¸ch thªm tõ tõ dung dÞch chuÈn
Na2H2Y tõ buret ®Õn khi nhËn ®− îc sù thay ®æi mµu cña chØ thÞ. Dùa trªn thÓ tÝch
vµ nång ®é dung dÞch chuÈn Na2H2Y tiªu tèn chóng ta cã thÓ t×m ®− îc l− îng
chÊt cÇn x¸c ®Þnh cã trong mÉu ph©n tÝch.
5.6.2. ChuÈn ®é ng− îc.
Mét sè tr− êng hîp ph¶n øng gi÷a ion kim lo¹i víi EDTA xÈy ra chËm,
hoÆc kh«ng t×m ®− îc chØ thÞ thÝch hîp, hoÆc ë pH chuÈn ®é xÈy ra hiÖn t− îng
ion kim lo¹i cÇn x¸c ®Þnh bÞ kÕt tña nªn ng− êi ta ph¶i dïng ph− ¬ng ph¸p chuÈn
®é ng− îc. §Ó tiÕn hµnh chuÈn ®é ng− êi ta thªm mét l− îng d− chÝnh x¸c dung
dÞch chuÈn EDTA vµo dung dÞch mÉu ph©n tÝch,sau ®ã chuÈn ®é l− îng EDTA
d− b»ng dung dÞch chuÈn ion kim lo¹i kh¸c. TÊt nhiªn ph¶i chän ion kim lo¹i
h»ng sè bÒn t¹o phøc cña nã víi EDTA nhá h¬n h»ng sè bÒn phøc ion kim lo¹i
cÇn x¸c ®Þnh víi EDTA.
Ph− ¬ng ph¸p chuÈn ®é ng− îc còng ®− îc ¸p dông khi ph©n tÝch hçn hîp
kim lo¹i. ThÝ dô ®Ó ®Þnh l− îng hçn hîp Al3+ vµ Zn2+ trong mÉu ph©n tÝch tr− íc
tiªn ng− êi ta chuÈn ®é tæng sè Al3+ vµ Zn2+ b»ng ph− ¬ng ph¸p chuÈn ®é ng− îc,
sau ®ã thªm l− îng d− NaF ®Ó t¹o phøc víi Al3+.
NaF + AlY – ⎯→ + Na−36AlF + + Y4–
ChuÈn ®é l− îng Y4– ®− îc gi¶i phãng b»ng dung dÞch chuÈn muèi Zn2+
hay Mg2+ . Tõ kÕt qu¶ chuÈn ®é cã thÓ tÝnh ®− îc hµm l− îng c¸c nguyªn tè
cÇn x¸c ®Þnh.
107
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 108/181
http://www.ebook.edu.vn
5.6.3. ChuÈn ®é thay thÕ.
NÕu kh«ng thÓ chuÈn ®é trùc tiÕp ng− êi ta cã thÓ tiÕn hµnh chuÈn ®é ng− îc
hoÆc chuÈn ®é thay thÕ. Ng− êi ta thªm mét l− îng d− complexonat kim lo¹i
(th− êng dung complexonat magie hoÆc kÏm) vµo dung dÞch cÇn x¸c ®Þnh, xÈy ra
ph¶n øng trao ®æi gi÷a ion kim lo¹i cÇn x¸c ®Þnh víi complexonat:
MgY2– + M2+ ⎯→ MY2– + Mg2+
ChuÈn ®é l− îng ion kim lo¹i ®− îc gi¶i phãng (Mg2+ hoÆc Zn2+) b»ng dung
dÞch chuÈn EDTA. Tõ kÕt qu¶ chuÈn ®é ng− êi ta còng tÝnh ®− îc hµm l− îng
nguyªn tè cÇn x¸c ®Þnh.
5.6.4. ChuÈn ®é gi¸n tiÕp.
Trong mét sè tr− êng hîp nguyªn tè cÇn x¸c ®Þnh kh«ng cã kh¶ n¨ng
tham gia ph¶n øng trùc tiÕp víi EDTA. Ch¼ng h¹n c¸c anion , .
Trong cac tr− êng hîp nµy ng− êi ta kÕt tña chóng b»ng mét l− îng d− chÝnh
x¸c muèi Ba
−24SO −3
4PO
2+, sau ®ã läc bá kÕt tña BaSO4 (nÕu x¸c ®Þnh ), thu toµn bé
phÇn n− íc läc vµ n− íc röa ®em chuÈn ®é b»ng dung dÞch EDTA. Ng− êi ta
còng cã thÓ thu toµn bé kÕt tña BaSO
−2
4SO
4, röa s¹ch sau ®ã hoµ tan kÕt tña b»ng
l− îng d− chÝnh x¸c dung dÞch EDTA. Tõ c¸c kÕt qu¶ chuÈn ®é ng− êi ta còng
tÝnh ®− îc hµm l− îng chÊt cÇn x¸c ®Þnh.
108
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 109/181
http://www.ebook.edu.vn
Ch− ¬ng 6
C©n b»ng trong dung dÞch t¹o thμnh hîp chÊt Ýt tan
vμ ph− ¬ng ph¸p chuÈn ®é kÕt tña
6.1 C©n b»ng trong dung dÞch t¹o thµnh hîp chÊt Ýt tan
NÐt ®Æc tr− ng cña ph¶n øng t¹o thµnh hîp chÊt Ýt tan lµ viÖc h×nh thµnh hÖ míi:
chÊt r¾n vµ dung dÞch (hÖ dÞ thÓ). ThÝ dô, nÕu ta cho AgCl (r¾n) vµo n− íc mét phÇn rÊt
nhá AgCl tan ra:
AgCl (r) (AgCl)dung dÞch Ag+ + Cl− (6.1)
ë mét nhiÖt ®é nhÊt ®Þnh mét l− îng x¸c ®Þnh AgCl tan ra (g/ l) hay mol/ l. Trong
dung dÞch tån t¹i c©n b»ng: tèc ®é hoµ tan b»ng tèc ®é kÕt tña. Dung dÞch ë tr¹ng th¸i
nµy ®− îc gäi lµ dung dÞch b·o hoµ, Chóng ta cã thÓ viÕt h»ng sè c©n b»ng cña ph¶n
øng T AgCl:
T AgCl = [Ag+] [Cl−] (6.2)
Do ®é tan cña AgCl nhá vµ trong dung dÞch kh«ng cã ion nµo kh¸c nªn cã thÓ
xem lùc ion trong dung dÞch b»ng kh«ng, hÖ sè ho¹t ®é b»ng 1. Nªn nång ®é b»ng
ho¹t ®é, gi¸ trÞ T AgCl ®− îc gäi lµ tÝch sè tan vµ cã gi¸ trÞ kh«ng ®æi ë mét nhiÖt ®é vµ
¸p suÊt nhÊt ®Þnh.
ThÝ dô 6.1. TÝch sè tan cña AgCl ë 25oC lµ 1,0.10−10. TÝnh nång ®é Ag+ vµ Cl−
trong dung dÞch b·o hoµ AgCl.
[Ag+] = [Cl−] = S
S2 = 1,0.10−10
S = 1,0.10−5 M
§é tan cña AgCl trong n− íc lµ 1,0.10−5 M.
Tr− êng hîp tæng qu¸t khi hoµ tan kÕt tña MmAn vµo n− íc:
MmAn mMn+ + nAm− (6.3)hoµ tan
kÕt tña
= .nmAMT m
Ma nAa
Trong dung dÞch ngoµi ion Mn+ vµ Am− kh«ng cßn cã ion nµo kh¸c vµ ®é tan cña
kÕt tña MmAn bÐ, cã thÓ xem hÖ sè ho¹t ®é b»ng 1, nång ®é b»ng ho¹t ®é:
= [M]nmAMT m [A]n (6.5)
109
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 110/181
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 111/181
http://www.ebook.edu.vn
Tæng thÓ tÝch cña dung dÞch 60,0 ml. Sè mmol cßn l¹i kh«ng tham gia vµo
ph¶n øng kÕt tña:
-24CrO
1,75 mmol − 2
502, mmol = 0,500 mmol
Nång ®é trong dung dÞch ë tr¹ng th¸i c©n b»ng:-24CrO
[ ] =-24CrO
060
500
,
, + S = 0,0083 + S ≈ 0,0083 M
ë ®©y, S lµ ®é tan cña Ag2CrO4, cã thÓ xem rÊt nhá so víi nång ®é d− .-24CrO
[Ag+] = 2S
[K+] =
060
503
,
, = 0,0583 M
[ ] =−3NO
060
502
,
, = 0,0417M
[Ag+]2 [ ] = 1,1.10-24CrO −12
[2S]2 . 8,3.10−3 = 1,1.10−12
S =3
12
104
1,1.10−
−
8,3.x
= 5,8.10−6 M
[Ag+] = 2 . (5,8.10−6) = 1,16.10−5 M
PhÇn tr¨m Ag+ cßn l¹i trong dung dÞch :
l
ll
mmo,
m/mmo
502
1,16.10xml60,0 5−
x 100 = 0,028 %
6.2 Quan hÖ tÝch sè tan vµ ®é tan cña kÕt tña
§é tan cña mét chÊt lµ nång ®é cña chÊt ®ã trong dung dÞch b·o hoµ. §é tan cã
thÓ biÓu diÔn theo c¸c ®¬n vÞ kh¸c nhau g/ l, mol/ l. Th«ng th− êng theo ®¬n vÞ mol/ l.
§é tan vµ tÝch sè tan cã mèi quan hÖ víi nhau. Chóng ta cã thÓ tÝnh ®é tan tõ tÝch sè
tan vµ ng− îc l¹i. §é tan phô thuéc vµo nhiÒu yÕu tè: b¶n chÊt chÊt tan, thµnh phÇn
dung dÞch, nhiÖt ®é, ¸p suÊt, tr¹ng th¸i vËt lÝ cña pha r¾n.
6.2.1 TÝnh tÝch sè tan tõ ®é tan
ThÝ dô 6.3. TÝnh tÝch sè tan cña Ag2CO3 ë 20oC, biÕt r»ng ë nhiÖt ®é ®ã, ®é tan cña nã
b»ng 3,17.10−2 g/ l. Bá qua t− ¬ng t¸c cña c¸c ion kÕt tña víi c¸c ion cña n− íc.
111
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 112/181
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 113/181
http://www.ebook.edu.vn
lg = − 0,5 . 2+2Mgf 2 46,18.10− = − 4,97.10−2
lg = − 0,5 . 1−OHf 2 46,18.10− = − 1,24.10−2
+ = 0,891 vµ = 0,7512Mgf −OHf
= 2,06.102)OH(MgT
−4 . (2 . 2,06.10−4)2 (0,89) . (0,751)2 = 1,755.10−11
Tõ hai thÝ dô trªn chóng ta thÊy tÝch sè tan cã tÝnh ®Õn hÖ sè ho¹t ®é vµ tÝch sè
tan kh«ng tÝnh ®Õn hÖ sè ho¹t ®é (tÝch sè tan nång ®é) kh¸c nhau, nh − ng sù kh¸c nhau
kh«ng nhiÒu, nÕu ®é tan cµng bÐ th× sù kh¸c nhau kh«ng ®¸ng kÓ.
6.2.2. TÝnh ®é tan tõ tÝch sè tan.
ViÖc tÝnh ®é tan tõ tÝch sè tan nãi chung ®¬n gi¶n nh− ng mét sè tr− êng hîp kh¸phøc t¹p do x¶y ra c¸c ph¶n øng phô ®i kÌm víi qu¸ tr×nh h×nh thµnh c¸c hîp chÊt Ýt
tan. PhÐp tÝnh sÏ ®¬n gi¶n chØ khi bá qua c¸c qu¸ tr×nh phô hoÆc biÕt mét sè gi¸ trÞ
nh− pH, nång ®é chÊt t¹o phøc.
ThÝ dô 6.6. TÝnh ®é tan cña BaSO4 trong dung dÞch b·o hoµ BaSO4, biÕt = 1,04.104BaSOT
−10.
BaSO4 Ba2+ + −24SO
TÝch sè tan bÐ nªn cã thÓ xem lùc ion trong dung dÞch b»ng kh«ng. Gäi S lµ ®é
tan cña kÕt tña BaSO4:
S = [Ba2+] = [ ]−24SO
S2 = = 1,04.104BaSOT
−10
S = 101,04.10 − = 1,01.10−5 mol/ l
ThÝ dô 6.7. TÝnh ®é tan cña AgCl trong dung dÞch NaNO3 0,1 M, biÕt T AgCl = 1,0.10−10.
AgCl Ag+ + Cl−
T AgCl = 1,0.10−10 = [Ag+] [Cl−] = S2
(Kh«ng tÝnh ®Õn lùc ion cña dung dÞch )
S = 101,04.10 − = 1,0.10−5 mol/ l
Khi tÝnh ®Õn lùc ion μ: μ = 0,5 (0,1 . 12 + 0,1 . 12) = 0,1
lg = lg f +Agf Cl = − 0,5 101
1012
,
,
+ = − 0,12
113
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 114/181
http://www.ebook.edu.vn
= f +Agf Cl = 0,75
T = [Ag+] [Cl−] . = S+Agf −Cl
f 2 . 2
Agf +
S = 2f T = 2
10
(o,75)1,0.10
−
= 1,3.10−5 mol/ l
6.3 C¸c yÕu tè ¶nh h− ëng ®Õn ®é tan cña kÕt tña
Trong c¸c thÝ dô nªu ë trªn, khi tÝnh tÝch sè tan vµ ®é tan, chóng ta gi¶ thiÕt c¸c
ion t¹o thµnh hîp chÊt Ýt tan kh«ng tham gia ph¶n øng phô víi bÊt k× mét ion nµo kh¸c
trong dung dÞch. Nh− ng trong thùc tÕ c¸c ion cña kÕt tña th− êng tham gia ph¶n øng
phô (t¹o phøc), c¸c anion cña kÕt tña ph¶n øng víi ion H+ t¹o thµnh hîp chÊt Ýt ph©n li.
C¸c ph¶n øng phô nµy g©y ¶nh h− ëng ®Õn ®é tan cña kÕt tña, Chóng ta sÏ xÐt lÇn l− îtc¸c yÕu tè ®ã.
6.3.1 ¶nh h− ëng cña ion chung
Ion chung lµ ion cã trong thµnh phÇn cña kÕt tña. NÕu ta thªm ion chung vµo
dung dÞch b·o hoµ cña kÕt tña, lµm cho tÝch sè nång ®é c¸c ion lín h¬n tÝch sè tan ,
c©n b»ng chuyÓn dÞch vÒ phÝa t¹o thµnh kÕt tña, lµm gi¶m ®é tan. Chóng ta sÏ xÐt mét
vµi thÝ dô cô thÓ.
ThÝ dô 6.8. TÝnh ®é tan cña CaC2O4 trong dung dÞch (NH4)2C2O4 5.10−2 M so s¸nh víi®é tan cña nã trong H2O.
= 2,60.1042CaCT O
−9
§é tan cña CaC2O4 trong H2O:
S =42CaCT O = 92,6.10 − = 5,09.10−5 M
Lùc ion cña dung dÞch khi cã mÆt (NH4)2C2O4 5,0.10
−2
Mμ = 0,5 (0,1 . 12 + 22 . 5,0.10−2 + 22 . 5,09.10−5 + 22 . 5,08.10 –5)
= 0,15
lg = lg =+2Caf −2
46OCf
0,151
0,1550
+
− 2., 2
= − 0,55
= = 0,28+2Caf −2
46OCf
= S (S + 5,0.1042CaCT O
−2) . 0,28 . 0,28 = 2,6.10−9
114
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 115/181
http://www.ebook.edu.vn
Gi¶ sö S << 5,0.10−2
5,0.10−2 . S . (0,28)2 = 2,6.10−9
S = 22
9
2805,0.10
2,6.10
),.(−
−
= 6,63.10
−7
M
§é tan cña CaC2O4 trong dung dÞch (NH4)2C2O4 5,0.10−2 M gi¶m ®i 130 lÇn.
6.3.2 ¶nh h− ëng cña nång ®é H+ (pH)
§é tan cña kÕt tña sÏ thay ®æi nÕu c¸c ion cña kÕt tña tham gia ph¶n øng phô víi
c¸c chÊt l¹ cã mÆt trong dung dÞch.Nång ®é c¸c ion kÕt tña thay ®æi,lµm cho tÝch sè
nång ®é cña c¸c ion còng thay ®æi theo.TÝch sè tan t×m ®− îc trong ®iÒu kiÖn míi nµy
®−
îc gäi lµ tÝch sè tan ®iÒu kiÖn. Cã nghÜa lµ tÝch sè tan cã tÝnh ®Õn c¸c yÕu tè ¶nhh− ëng ®Õn ®é tan.
ThÝ dô 6.8. TÝnh ®é tan cña CaC2O4 trong dung dÞch HCl 0,001 M. = 2,6.1042CaCT O
−9.
C¸c c©n b»ng: CaC2O4 Ca2+ + (1)−242OC
+ H−242OC + (2)−
42OHC
+ H−42OHC + H2C2O4 (3)
H2O H+ + OH –
HCl ⎯→ H+ + Cl –
= [Ca42CaCT O
2+] [ ] = 2,6.10−242OC −9 (4)
Ka1 =]
]
422
42
OC[H
O[HC][H −+
= 6,5.10−2 (5)
Ka2 = ]]−
−+
42
2
42
O[HC O[C][H = 6,1.10−5 (6)
= [HO2HK +] [OH−] = 1,0.10−14 (7)
Theo ®Þnh luËt b¶o toµn khèi l− îng:
[Ca2+] = [ ] + [ ] + [H−242OC −
42OHC 2C2O4] (8)
[H+] = [Cl−] + [OH−] − [ ] − [H−42OHC 2C2O4] (9)
[Cl−] = 0,0010 M (10)
115
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 116/181
http://www.ebook.edu.vn
Ka1 >> Ka2 ⎯→ [ ] >> [H−42OHC 2C2O4] vµ [ ]−2
42OC
[OH−] rÊt nhá v× dung dÞch axit.
Ph− ¬ng tr×nh trung hoµ ®iÖn tÝch:
[H+] + 2 [Ca2+] = 2 [ ] + [ ] + [Cl−242OC −
42OHC – ] + [OH – ]
MÆt kh¸c ta cã:
[H+] = 0,0010 + [OH−] − [ ] − [H−42OHC 2C2O4]
= 0,0010 − [ ] (11)−42OHC
Theo ph− ¬ng tr×nh (4) ta cã: [Ca2+] =]OC[
O
−42
CaC 42T
(12)
Tõ ph− ¬ng tr×nh (6) ta cã: [ ] =−242OC
]H[
]OHC[
+
−42a2
K (13)
Thay (13) vµo (12): [Ca2+] =]OHC[K
]H.[
a
O
−
+
42
CaC
2
42T
(14)
Ta cã Ka1 >> Ka2 nªn [ ] >> [H−42OHC 2C2O4] vµ [ ], tõ ph− ¬ng tr×nh (8) ta
cã thÓ viÕt:
−242OC
[Ca2+] = [ ] (15)−42OHC
Thay (15) vµo (11):
[H+] ≈ 0,0010 − [ ] = 0,0010 − [Ca−42OHC +] (16)
Thay (15) vµ (16) vµo (14):
[Ca2+] =]Ca[K
])Ca[,.(a
O
+
+
−2
2
CaC
2
42 00100T
=]Ca[.,
])Ca[,(+−
+− −25
29
.1016
001002,6.10
6,1.10−5 [Ca2+]2 = 2,60.10−12 − 2,60.10−9 [Ca2+]
6,1.10−5 [Ca2+]2 + 6,9.10−9 [Ca2+] − 2,60.10−12 = 0
[Ca2+] = 1,9.10−4 M
116
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 117/181
http://www.ebook.edu.vn
ThÝ dô 6.10. Bao nhiªu mol kÕt tña MA ®− îc hoµ tan trong 1 lit dung dÞch HCl 0,1 M
nÕu tÝch sè tan cña MA b»ng 1,0.10−8 vµ Ka cña axit HA 1,0.10−6.
Trong dung dÞch cã c¸c c©n b»ng sau:
MA M+ + A− T MA = [M+] . [A−] (1)
A− + H+ HA Ka =[HA]
][A][H −+
(2)
H2O H+ + OH− = [HO2HK +] [OH−] (3)
HCl ⎯→ H+ + Cl−
Theo ®Þnh luËt b¶o toµn khèi l− îng:
[M+] = [A−] + [HA] (4)
[H+] = [Cl−] + [OH−] − [HA] (5)
Ph− ¬ng tr×nh trung hoµ ®iÖn:
[H+] + [M+] = [A−] + [Cl−] + [OH−] (6)
Dung dÞch axit, HA lµ axit yÕu, v× vËy cã thÓ xem [A−] << [HA].
Tõ (4) suy ra: [M+] = [A−] + [HA] ≈ [HA] (7)
Dung dÞch axit nªn [OH−
] rÊt nhá nªn tõ (5) suy ra:
[H]+ = 0,10 + [OH−] − [HA] ≈ 0,1 – [HA] (8)
Theo ph− ¬ng tr×nh (1): [M+] =]−[A
T MA (9)
Tõ (2) suy ra: [A−] =]
]HA[+[H
K a (10)
Thay (10) vµo (9): [M+] =]]H.[
[HAKT
a
MA
+
(11)
Theo gi¶ thiÕt (7) ta cã: [M+] = [HA] (12)
Tõ ph− ¬ng tr×nh (8) ta cã: [H+] ≈ 0,10 − [HA] ≈ 0,10 − [M+] (13)
Thay (12) vµ (13) vµo (11): [M+] =]
])M[,.(+
+−
[MK
100T
a
MA (14)
[M+
]2
= 6
8
01,0.1
1001−
−.,
(0,1 – [M+
]
117
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 118/181
http://www.ebook.edu.vn
[M+]2 = 1,0.10−2 (0,10 – [M+]
[M+]2 + 1,0.10−2 [M+] − 1,0.10−3 = 0
[M+
] = 2
10410011001 3222 −−− ++− .).,(.,
[M+] = 0,027 M
Trong 1 lÝt dung dÞch HCl 0,10 M hoµ tan ®− îc 0,027 mol kÕt tña MA.
6.3.3 ¶nh h− ëng chÊt t¹o phøc
ThÝ dô 6.11. TÝnh ®é tan cña kÕt tña AgBr trong dung dÞch NH3 0,020 M. BiÕt h»ng sè
bÒn +β23Ag(NH ) = 1,7.107, tÝch sè tan cña T AgBr = 5,0.10−13. H»ng sè baz¬ cña NH3 Kb =
1,75.10−5.
C¸c c©n b»ng xÈy ra trong dung dÞch :
AgBr Ag+ + Br− (1)
Ag+ + 2NH3 (2)+23 )Ag(NH
NH3 + H2O + OH+4NH − (3)
T AgBr = [Ag+
] [Br−
] = 5,0.10−13
(4)
+β23Ag(NH ) =
2
23 )Ag(NH
][NH]Ag[ 3
+
+
= 1,7.107 (5)
Kb =
][NH
][OH]
3
−+4[NH
= 1,7.10−5 (6)
Gäi S lµ ®é tan cña kÕt tña, ta cã:
S = [Br−] = [Ag+] + [ ] (7)+
23)Ag(NH
Theo ®Þnh luËt b¶o toµn khèi l− îng:
[Br−] = [Ag+] + [ ] (8)+23 )Ag(NH
= 0,020 = [NH3NHC 3] + [ ] + 2 [Ag(NH+
4NH 3)2] (9)
Tõ ph− ¬ng tr×nh (3) suy ra: [ ] = [OH+4NH −] (10)
Ph− ¬ng tr×nh hoµ ®iÖn tÝch:
[H+] + [Ag+] + [ ] + [ ] = [OH+4NH +
23 )Ag(NH −] + [Br−] (11)
118
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 119/181
http://www.ebook.edu.vn
Dung dÞch NH3 0,020 M nªn [H+] rÊt nhá, cã thÓ bá qua trong ph− ¬ng tr×nh (11),
thay gi¸ trÞ [ ] = [OH+4NH −] tõ (10) vµo (11) ta cã:
[Ag+] + [ ] = [Br+23 )Ag(NH −] (12)
+β23Ag(NH ) rÊt lín nªn cã thÓ xem: [Ag+] << [ ]+23 )Ag(NH
Ph− ¬ng tr×nh (12) chuyÓn thµnh [ ] = [Br+23 )Ag(NH −] (13)
Nh©n ph− ¬ng tr×nh (4) víi (5):
]Ag[][NH
][Ag][Br ]
3
+
+−+
2
23 )[Ag(NH = T AgBr . +β
23Ag(NH )
223
)[Ag(NH
][NH
][Br ]
3
−+
= 1,7.107. 5,0.10−13 = 8,5.10−6 (14)
[ +4NH ] << [NH3] do Kb nhá.
[NH3] >> [ ] do tØ sè+23 )Ag(NH
2
23 )[Ag(NH
][NH
][Br ]
3
−+
nhá (8,5.10−6)
Nh− vËy cã thÓ xem [NH3] = 0,020 M.
Tõ ph− ¬ng tr×nh (5) suy ra:
[ ] =+23 )Ag(NH +β
23Ag(NH ). [NH3]
2 [Ag+]
= 1,70.107 (0,020)2 . [Ag+] (15)
Theo ph− ¬ng tr×nh (13) ta cã [ ] = [Br+23 )Ag(NH −]. VËy ph− ¬ng tr×nh (15) cã thÓ
®− îc viÕt l¹i:
[Br−] = 6,8.103 [Ag+] (16)
Tõ ph− ¬ng tr×nh (4) suy ra: [Ag+] =][Br −
AgBrT
[Br−] = 6,8.103 ][Br
−
AgBrT
[Br−] = 133.5,0.106,8.10 - = 5,9.10−5 M
§é tan cña AgBr trong dung dÞch NH3 0,020 M lµ 5,9.10−5 M.
Sù cã mÆt t¸c nh©n t¹o phøc trong dung dÞch lµm h¹n chÕ hay ng¨n c¶n qu¸ tr×nht¹o kÕt tña do ion kim lo¹i t¹o phøc víi t¸c nh©n l¹. Sù ng¨n ngõa kh«ng cho h×nh
119
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 120/181
http://www.ebook.edu.vn
thµnh kÕt tña víi mét ion nµo ®o b»ng c¸ch chuyÓn nã thµnh phøc chÊt Ýt ph©n li ®− îc
gäi lµ sù che. Sù che ®− îc øng dông réng r·i trong ho¸ häc ph©n tÝch. ViÖc che c¸c ion
lµm c¶n trë ®Õn phÐp x¸c ®Þnh th− êng hay dïng trong ph©n tÝch ®Þnh l− îng. ThÝ dô, khi
kÕt tña Ni2+
b»ng dimetylglyoxim trong m«i tr−
êng kiÒm, ng−
êi ta ph¶i thªm métl− îng ®ñ axit tactric khi cã mÆt ion Fe3+.
Khi kÕt tña Cd2+ b»ng H2S nÕu cã mÆt Cu2+ ng− êi ta ph¶i thªm vµo dung dÞch
mét Ýt KCN (l− îng KCN thªm vµo nhiÒu hay Ýt tuú thuéc vµo l− îng ion Cu2+ cã mÆt
trong dung dÞch):
KCN ⎯→ K+ + CN−
Cu2+ + CN− 2Cu+ + (CN)2
Cu+ + 4 CN− −34Cu(CN)
Cd2+ + 4CN− −24Cd(CN)
= 10−β 34Cu(CN )
30,29; −β 24Cd(CN )
= 1018,85
Phøc bÒn h¬n phøc nªn khi cho H−34Cu(CN) −2
4Cd(CN) 2S léi qua dung dÞch th× chØ
cã CdS ®− îc kÕt tña.
+ H−24Cd(CN) 2S CdS ↓ + 2CN− + 2HCN
ThÝ dô 6.12. TÝch sè tan cña kÕt tña CuI, T CuI = 1,0.10−12, h»ng sè bÒn phøc
( = 7,9.10
−2CuI
2CuIβ −4). TÝnh ®é tan cña kÕt tña CuI trong dung dÞch KI 1,0.10−4 M.
C¸c c©n b»ng x¶y ra trong dung dÞch :
CuI Cu+ + I− (1)
CuI + I− (2)−2CuI
Gi¶ thiÕt c¸c ion H+ vµ OH− kh«ng tham gia ph¶n øng víi ion Cu+ vµ I−.
NÕu ®Æt S lµ ®é tan cña kÕt tña CuI trong KI:
S = [Cu+] + [ ] (3)−2CuI
T CuI = [Cu+] [I−] (4)
−β2CuI=
]I[
]−
−2[CuI
(5)
120
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 121/181
http://www.ebook.edu.vn
Theo ®Þnh luËt b¶o toµn khèi l− îng:
[I−]t = CKI + [Cu+] − [ ] (6)−2CuI
Ph− ¬ng tr×nh hoµ ®iÖn tÝch: bá qua [H+] vµ [OH – ]
[Cu+] + [K+] = [I−] + [ ] (7)−2CuI
Thay CKI = [K+] = 1,0.10 –4 vµo (6):
[I] = 1,0.10−4 + [Cu+] − [ ]−2CuI (8)
TÝch sè tan cña CuI nhá vµ h»ng sè bÒn cña phøc còng rÊt nhá nªn cã thÓ
gi¶ thiÕt ([Cu
−2CuI
+] − [ ]) << 1,0.10−
2
CuI −4. VËy ta cã:
[I−] = 1,0.10−4 M (9)
Thay gi¸ trÞ [I−] ë ph− ¬ng tr×nh (9) vµo (4):
[Cu+] =][I
T CuI
− =
][1,0.10
1,0.104
12
−
−
= 1,0.10−8 M
Thay gi¸ trÞ [I−] = 1,0.10−4 vµo ph− ¬ng tr×nh (5):
[ ] =−2CuI −β 2CuI [I
−
] = 7,9.10−4
. 1,0.10−4
= 7,9.10−8
M
§é tan cña kÕt tña CuI trong dung dÞch KI 1,0.10−4 M:
S = [Cu+] + [ ] = 1,0.10−2CuI −8 + 7,9.10−8 = 8,9.10−8 mol/l
Gi¶ thiÕt ®é tan cña kÕt tña [Cu+] vµ [ ] nhá h¬n rÊt nhiÒu so víi gi¸ trÞ
1,0.10
−2CuI
−4 M lµ hîp lÝ.
ThÝ dô 6.13. TÝnh ®é tan cña kÕt tña CuCl trong dung dÞch NaCl 1,0.10−4 M. BiÕt h»ng
sè bÒn phøc = 3,2.10−2CuCl
2CuClβ 5; T CuCl = 1,9.10−7.
C¸c c©n b»ng x¶y ra trong dung dÞch :
CuCl Cu+ + Cl−
T CuCl = [Cu+] [Cl – ] = 1,9.10 –7 (1)
Cu+ + 2Cl −2CuCl
=2CuClβ 22[CuCl]Cl[]Cu[]−+
−
= 3,2.105 (2)
121
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 122/181
http://www.ebook.edu.vn
Nh©n (1) víi (2) ta cã:
T CuCl . = 1,9.102CuClβ −7 . 3,2.105 =
]Cl[
]−
−2[CuCl
(3)
= 6,08.10 –2 =]Cl[
]−
−2[CuCl
Ph− ¬ng tr×nh hoµ ®iÖn tÝch:
[Cu+] + [Na+] = [Cl−] + [ ] (4)−2CuCl
[Cl – ] = [Cu+] + [Na+] – [ ]−2CuCl
=]Cl[
T
− + C
NaCl – 6,08.10 –2 [Cl – ]
[Cl−] =]
−
−
[Cl
1,9.10 7
+ 1,0.10 –4 – 6,08.10−2 [Cl−] (5)
[Cl−]2 = 1,9.10−7 + 1,0.10 –4 [Cl−] − 6,08.10−2 [Cl – ]2
[Cl−]2 + 6,08.10−2 [Cl – ]2 – 1,0.10 –4 [Cl−] – 1,9.10−7 = 0
[Cl−]2 (1 + 6,08.10−2) – 1,0.10 –4 [Cl−] – 1,9.10−7 = 0
[Cl−]2 – 1,0.10 –4 [Cl−] – 1,9.10−7 = 0
[Cl – ] =2
1067101,0.10 784 −−− ++ .,
=2
107781,0.10 44 −− + ., = 4,88.10 –4 (6)
[Cl−] = 4,88.10−4 mol/l
S = [Cu+] + [ ] =−2CuCl 4
7
4,88.10
1,9.10−
−
+ 6,08.10−
2.4,88.10−
4 = 4,1.10−
4mol/l (7)
6.4 KÕt tña ph©n ®o¹n
NÕu cã hai ion kim lo¹i M1 vµ M2 cïng t¹o kÕt tña víi ion A thµnh hai hîp chÊt
M1A vµ M2A cã tÝch sè tan kh¸c nhau nhiÒu, th× cã thÓ tiÕn hµnh kÕt tña lÇn l− ît tõng
ion mét.
122
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 123/181
http://www.ebook.edu.vn
ThÝ dô 6.14. TÝnh nång ®é Cl− cßn l¹i khi Ag2CrO4 b¾t ®Çu kÕt tña trong dung dÞch
gåm cã NaCl 0,1 M, K2CrO4 10−2 M vµ AgNO3. TÝch sè tan cña = 1,1.1042AgT CrO
−12 vµ
T AgCl = 1,0.10−10.
§Ó AgCl b¾t ®Çu kÕt tña, nång ®é Ag+ cÇn cã:
[Ag+] =][Cl
1,0.10 10
−
−
=1
10
10
1,0.10−
−
= 10−9 mol/l
= [Ag42AgT CrO
+]2 [ ] = 1,7.10−24CrO −12
[ ] = 10−24CrO −2 ⎯→ = [Ag+] =
2
12
10
1,7.10−
−
= 1,05.10−5
Khi Ag2CrO4 kÕt tña, nång ®é Ag+ trong dung dÞch 1,05.10 –5 mol/l vµ nång ®é Cl−:
[Cl−] =][Ag
T AgCl
+ =
5
10
1,05.10
1,0.10−
−
= 9,5.10−6
Nång ®é Cl− trong dung dÞch b»ng 9,5.10−6 mol/l, nghÜa lµ cßn1
6
10
9,5.10−
−
x 100 =
9,5.10−3 %.
Cã thÓ xem nh− Cl− ®· kÕt tña hoµn toµn míi xuÊt hiÖn kÕt tña Ag2CrO4. Dùa trªn
nguyªn t¾c nµy nhµ ho¸ hoÆc ng− êi §øc K.F. Mohr ®· ®Ò nghÞ sö dông K2CrO4 lµm
chÊt chØ thÞ trong ph− ¬ng ph¸p chuÈn ®é kÕt tña x¸c ®Þnh ion Cl−, Br−. VÊn ®Ò nµy sÏ
®− îc tr×nh bµy trong phÇn tiÕp theo.
6.5 Ph− ¬ng ph¸p chuÈn ®é kÕt tña
Trong thùc tÕ cã rÊt nhiÒu ph¶n øng t¹o thµnh hîp chÊt Ýt tan nh− ng chØ mét sè Ýt
ph¶n øng ®− îc øng dông trong ph− ¬ng ph¸p chuÈn ®é kÕt tña. C¸c ph¶n øng nµy ph¶i
tho¶ m·n c¸c yªu cÇu ®èi víi mét ph¶n øng dïng trong ph©n tÝch thÓ tÝch:
− Ph¶n øng ph¶i xÈy ra nhanh vµ hoµn toµn (kh«ng cã hiÖn t− îng t¹o thµnh dungdÞch qu¸ b·o hoµ).
− Ph¶n øng ph¶i chän läc. HiÖn t− îng hÊp phô vµ céng kÕt x¶y ra kh«ng ®¸ng kÓ.
− Ph¶i cã kh¶ n¨ng x¸c ®Þnh ®− îc ®iÓm t− ¬ng ®− ¬ng. Trong sè c¸c ph¶n øng t¹o
thµnh hîp chÊt Ýt tan, quan träng nhÊt lµ ph¶n øng gi÷a AgNO3 víi c¸c ion
halogenua- ®− îc gäi lµ ph− ¬ng ph¸p ®o b¹c. Chóng ta sÏ xem xÐt kÜ ph− ¬ng ph¸p
chuÈn ®é nµy.
6.5.1 §− êng chuÈn ®é trong ph− ¬ng ph¸p chuÈn ®é kÕt tña
123
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 124/181
http://www.ebook.edu.vn
ThÝ dô 4.15. TÝnh gi¸ trÞ pCl trong qu¸ tr×nh chuÈn ®é 100,00 ml dung dÞch Cl− 0,100
M b»ng dung dÞch AgNO3 0,1 M.
= 0,00 ml3AgNOV
pH = − lg[Cl
−
] = − log 0,1000
= 1,000= 20,00 ml
3AgNOV
Sè mmol Ag+ thªm vµo:
20,00 ml x 0,1000 mmol/ml = 2,000 mmol
Sè mmol Cl− cã trong dung dÞch ban dÇu:
100,00 ml x 0,1000 mmol/ml = 10,000 mmol
Sè mmol Cl− cßn l¹i sau ph¶n øng:
10,00 mmol − 2,000 mmol = 8,000 mmol
[Cl−] =ml,00120
mmol8,000 = 0,0667 M
pCl = − log 0,0667 = 1,18
= 99,00 ml3AgNOV
Sè mmol Ag+ thªm vµo:
99,00 ml x 0,1000 mmol/ml = 9,900 mmol
[Cl−] =00199
9,900010,000
,
− = 5,0.10−4 M
pCl = − log 5,0.10−4 = 3,26
= 99,50 ml3AgNOV
Sè mmol Ag+
thªm vµo:99,50 ml x 0,1000 mmol/ml = 9,950 mmol
[Cl−] =50199
9,95010,000
,
− = 2,50.10−4 M
pCl = − log 2,50.10−4 = 3,60
= 100,00 ml. T¹i thêi ®iÓm nµy Cl3AgNOV − ®· ph¶n øng hÕt víi AgNO3.
[Cl−
] = AgClT =10
1001 −
., = 10−5
M
124
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 125/181
http://www.ebook.edu.vn
pCl = − log 10−5 = 5,00
= 100,50 ml3AgNOV
Sè mmol Ag+ thªm vµo:
100,50 ml x 0,1000 mmol/ml = 10,05 mmol
Nång ®é [Ag+] d− sau ph¶n øng:
[Ag+] =50200
10,00-10,05
, = 0,024 M
[Cl−] =]Ag[
+
T =
2
10
2,40.10
1,00.10−
−
= 4,20.10−9 M
pCl = − log 4,20.10−9 = 8,38
= 110,0 ml3AgNOV
Sè mmol Ag+ thªm vµo:
110,50 ml x 0,1000 mmol/ml = 11,00 mmol
Nång ®é [Ag+] d− sau ph¶n øng:
[Ag+] =00210
10,00mmol-11,00mmol
, = 4,76.10−3 M
[Cl
−
] = ]Ag[ +
AgClT
= 3
10
4,76.10
1,00.10
−
−
= 2,10.10
−8
M
pCl = − log 2,10.10−8 = 7,67
0
14,0 -
12,0 -
10,0 -
8,0 -
6,0 -
4,0 -
2,0 -
20 40 60 80 100 120 140 V(ml) AgNO3
pCl
I
Br
Cl
125
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 126/181
http://www.ebook.edu.vn
H×nh 6.1. §− êng chuÈn ®é 100,00 ml Cl− 0,1M; Br− 0,10 M; I− 0,10 M
b»ng dung dÞch AgNO3 0,100 M.
Tõ h×nh 6.1 cho chóng ta thÊy, khi tÝch sè tan cµng bÐ b− íc nh¶y trªn ®− êng
chuÈn ®é cµng dµi.T AgI = 1,0.10−16; T AgBr = 4,0.10−13 vµ T AgCl = 1,0.10−10
B− íc nh¶y trªn ®− êng chuÈn ®é ion cßn phô thuéc vµo nång ®é c¸c chÊt chuÈn
®é. Trong tr− êng hîp dung dÞch qu¸ lo·ng vµ kÕt tña cã ®é tan lín th× phÐp chuÈn ®é
kh«ng chÝnh x¸c.
6.5.2 C¸c ph− ¬ng ph¸p x¸c ®Þnh ®iÓm cuèi trong ph− ¬ng ph¸p chuÈn ®é ®o b¹c
1 Ph− ¬ng ph¸p Mohr
K2CrO4 ®− îc dïng lµm chØ thÞ trong ph− ¬ng ph¸p chuÈn ®é x¸c ®Þnh mét sè
halogenua b»ng AgNO3. . Khi ion Cl− ®− îc kÕt tña hoµn toµn, d− giät dung dÞch
AgNO3 ®Çu tiªn sÏ ph¶n øng víi ion lµm xuÊt hiÖn kÕt tña mµu ®á b¹c cromat
Ag
−24CrO
2CrO4
2Ag+ + ⎯→ Ag−24CrO 2CrO4
T¹i ®iÓm t− ¬ng ®− ¬ng nång ®é Ag+ b»ng 10−5M nång ®é lín h¬n
2,0.10
−24CrO
−2M. ChuÈn ®é qu¸ nång ®é nµy cã mµu cromat qu¸ ®Ëm, trong thùc tÕ ng− êi ta
dïng dung dÞch K2CrO4 cã nång ®é 0,002 - 0,005 M. Ph− ¬ng ph¸p Morh ®− îc øng
dông x¸c ®Þnh Cl− , Br−, chø kh«ng x¸c ®Þnh I, SCN− v× c¸c ion nµy sù hÊp phô x¶y ra
m¹nh. §é nh¹y cña chØ thÞ còng phô thuéc vµo pH cña dung dÞch . Ph− ¬ng ph¸p Mohr
th− êng ®− îc tiÕn hµnh chuÈn ®é ë pH = 8. NÕu dung dÞch chuÈn ®é pH < 6, mét
phÇn chØ thÞ tån t¹i ë d¹ng H . Nh− vËy ®Ó kÕt tña Ag−4CrO 2CrO4 xuÊt hiÖn cÇn ph¶i cã
mét l− îng lín Ag+ trong dung dÞch . ChuÈn ®é ë pH > 8, sÏ xuÊt hiÖn kÕt tña Ag 2O
cïng víi Ag2CrO
4, khã nhËn ®iÓm t− ¬ng ®− ¬ng.
2 Ph− ¬ng ph¸p Volhard
Ph− ¬ng ph¸p Volhard dùa vµo ph¶n øng chuÈn ®é Ag+ b»ng ion thioxianat SCN−
dïng ion Fe3+ lµm chØ thÞ:
Ag+ + SCN− AgSCN ↓
T¹i ®iÓm cuèi chuÈn ®é xuÊt hiÖn mµu ®á cña ion phøc FeSCN2+.
Ph− ¬ng ph¸p ®− îc øng dông chuÈn ®é trùc tiÕp thioxianat b»ng AgNO3 hoÆc
chuÈn ®é c¸c anion halogenua (Cl−, Br−) b»ng ph− ¬ng ph¸p chuÈn ®é ng− îc - (thªm d−
126
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 127/181
http://www.ebook.edu.vn
dung dÞch AgNO3 råi chuÈn ®é Ag+ d− b»ng dung dÞch thioxianat. Ph− ¬ng ph¸p
th− êng ®− îc tiÕn hµnh trong m«i tr− êng axit HNO3.
X− + Ag ⎯→ AgX + Ag+ (d− )
Ag+ (d− ) + SCN− ⎯→ AgSCN ↓
X¸c ®Þnh ®iÓm cuèi b»ng c¸ch thªm Fe3+.
Fe3+ + SCN− ⎯→ Fe(SCN)2+ (®á m¸u)
NÕu tÝch sè tan cña AgX nhá h¬n AgSCN th× kh«ng cÇn ph¶i t¸ch AgX tr− íc khi
chuÈn ®é Ag+ b»ng thioxianat. ThÝ dô khi chuÈn ®é I−, Br−. Tuy nhiªn ®èi víi tr− êng
hîp I−, ng− êi ta thªm AgNO3 d− tr− íc khi thªm Fe3+ lµm chØ thÞ v× nÕu kh«ng th× Fe3+
sÏ oxi ho¸ io®ua.
2 Fe3+ + 2 I – 2Fe2+ + I2
Khi chuÈn ®é ion Cl – ng− êi ta ph¶i thªm AgNO3 d− ®Ó kÕt tña hÕt ion Cl – d− íi
d¹ng AgCl. Sau ®ã läc bá AgCl ra khái dung dÞch råi míi tiÕn hµnh chuÈn ®é Ag+
b»ng thioxianat. NÕu tiÕn hµnh chuÈn ®é cã mÆt AgCl sÏ xÈy ra ph¶n øng sau:
AgCl Ag+ + Cl –
Ag+ + SCN – AgSCN
AgCl + SCN – AgSCN + Cl –
Fe(SCN)2+ + AgCl ⎯→ AgSCN ↓ + Fe2+ + Cl−
Muèn xuÊt hiÖn mµu ®á m¸u phøc FeSCN2+ th× ph¶i thªm l− îng thuèc thö SCN−
lín h¬n l− îng cÇn thiÕt.
§Ó läc kÕt tña AgCl dÔ dµng ng− êi ta ph¶i ®um s«i huyÒn phï trong vµi phót
nh»m ®«ng tô keo AgCl vµ gi¶i hÊp Ag+, hoÆc thªm KNO3 chÊt ®«ng tô keo, sau ®ã
®un s«i trong mét vµi phót.
Còng cã thÓ thªm nitrobenzen vµo dung dÞch tr− íc khi chuÈn ®é Ag+ d− b»ng
SCN− ®Ó ng¨n c¶n t¸c dông cña AgCl víi SCN−.
3 Ph− ¬ng ph¸p Fajans - ChØ thÞ hÊp phô
Fajans vµ c¸c céng t¸c viªn ®· ®− a ra mét lo¹t chÊt mµu axit h÷u c¬ yÕu cã mµu
s¾c thay ®æi khi bÞ hÊp phô vµo bÒ mÆt kÕt tña tÝch ®iÖn. Trong dung dÞch chÊt chØ thÞ
tån t¹i d¹ng ion In− . Khi chuÈn ®é NaCl b»ng AgNO3, tr− íc ®iÓm t− ¬ng ®− ¬ng Cl− d− ,
kÕt tña tÝch ®iÖn ©m.(AgCl)n : Cl− M Na+
127
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 128/181
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 129/181
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 130/181
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 131/181
http://www.ebook.edu.vn
dung dÞch n»m s¸t bÒ mÆt kim lo¹i (qu¸ tr×nh oxi ho¸) vµ ng− îc l¹i mét phÇn nhá
cation kim lo¹i trong dung dÞch cã kh¶ n¨ng phãng ®iÖn t¸ch thµnh kim lo¹i (qu¸
tr×nh khö). Tèc ®é c¸c qu¸ tr×nh nµy x¶y ra theo h− íng ng− îc chiÒu nhau, ®¹t gi¸ trÞ
b»ng nhau khi hÖ ®¹t tíi tr¹ng th¸i c©n b»ng ®éng. Khi ®ã trong mét ®¬n vÞ thêi
gian cã bao nhiªu ion kim lo¹i trong dung dÞch phãng ®iÖn t¹o thµnh kim lo¹i th× cã
bÊy nhiªu ion kim lo¹i rêi khái m¹ng l− íi ®i vµo dung dÞch. §iÒu nµy dÉn ®Õn bÒ
mÆt kim lo¹i mang ®iÖn tÝch ©m, sÏ hót mét l− îng ion mang ®iÖn tÝch tr¸i dÊu n»m
s¸t bÒ mÆt kim lo¹i h×nh thµnh líp ®iÖn tÝch kÐp. XuÊt hiÖn hiÖu ®iÖn thÕ trªn bÒ mÆt
ph©n chia kim lo¹i – dung dÞch .
ViÖc ®o trùc tiÕp hiÖu ®iÖn thÕ kim lo¹i – dung dÞch rÊt khã kh¨n, nh− ng dÔ
dµng ®o ®− îc hiÖu ®iÖn thÕ gi÷a hai hÖ sau khi nèi chóng thµnh nguyªn tè ganvanic.
Mét nguyªn tè ganvanic bÊt k× còng bao gåm hai b¸n nguyªn tè. Mçi b¸n nguyªn tè
lµ mét cÆp oxi ho¸ - khö.
B»ng thùc nghiÖm x¸c ®Þnh ®− îc gi¸ trÞ thÕ oxi ho¸ - khö cña c¸c cÆp kh¸c nhau,
gi¸ trÞ thÕ ®o ®− îc kh«ng chØ phô thuéc vµo c− êng ®é cña c¸c cÆp oxi ho¸ - khö mµ
cßn phô thuéc vµo tØ sè nång ®é cña chóng (chÝnh x¸c h¬n ho¹t ®é cña chóng). Gi¸ trÞ
thÕ ®o ®− îc ë nång ®é d¹ng oxi ho¸ b»ng nång ®é d¹ng khö ®− îc gäi lµ thÕ oxi ho¸ -
khö tiªu chuÈn.
§Ó x¸c ®Þnh thÕ oxi ho¸ - khö cña c¸c cÆp kh¸c nhau ng− êi ta ph¶i kÕt hîp víi
cÆp tiªu chuÈn. §iÖn cùc hi®ro ®− îc dïng lµm ®iÖn cùc tiªu chuÈn qui − íc thÕ cña
cÆp nµy b»ng kh«ng.
§iÖn cùc hi®ro tiªu chuÈn bao gåm mét b×nh ®ùng dung dÞch H2SO4 cã nång
®é ion H+ b»ng 1 ion g/ l, nhóng vµo ®Êy mét d©y dÉn Pt, phÝa cuèi cã b¶n Pt phñ
líp muéi Pt ®Æt trong èng b·o hoµ khÝ H2 cã ¸p suÊt 1 atm. ThÕ ®iÖn cùc hi®ro tiªu
chuÈn qui − íc b»ng kh«ng.
§Ó x¸c ®Þnh thÕ oxi ho¸ - khö tiªu chuÈn cña mét cÆp nµo ®ã, thÝ dô Fe3+ /Fe2+
ng− êi ta kÕt hîp nã víi ®iÖn cùc hi®ro tiªu chuÈn trong nguyªn tè ganvanic.
S¬ ®å nguyªn tè ganvanic:
H2 (Pt) / H+ (H+) = 1 // Fe3+, Fe2+ (Pt)
= 1 atm2H
P
Theo s¬ ®å ë bªn tr¸i lµ ®iÖn cùc hi®ro, bªn ph¶i lµ ®iÖn cùc nghiªn cøu. ë ®©y
®iÖn cùc Pt nhóng vµo dung dÞch Fe3+ / Fe2+. Hai v¹ch // chØ sù tiÕp xóc 2 pha láng
(dung dÞch Fe3+, Fe2+ vµ dung dÞch H+) qua cÇu nèi èng h×nh ch÷ U ®ùng dung dÞch
KCl b·o hoµ. Khi nèi hai ®iÖn cùc b»ng d©y dÉn cã thªm v«n kÕ ®Ó ®o hiÖu ®iÖn thÕ.
130
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 132/181
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 133/181
http://www.ebook.edu.vn
D¹ng tæng qu¸t:
aA + bB + . . . + ne cC + dD +. . .
E = Eo –n
,0590 log
ba
d c
]B[]A[
]D[]C[ (7.6)
ThÝ dô 7.1. ViÕt biÓu thøc ph− ¬ng tr×nh Nernst mét sè ph¶n øng sau:
Zn2+ + 2e Zn ↓ E = +o
Zn/ZnE +
2
0590, log [Zn2+]
Fe3+ + e Fe2+ E = + 0,059 lgo
Fe/FeE ++ 23
]Fe[
]Fe[+
+
2
3
2 H+ + 2e H2 E = +o
H/HE
22 +
20590, log
2
2
HP]H[
+
+ 5e + 8 H−4MnO + Mn2+ + 4 H2O
E = +o
Mn/MnOE +− 2
4 5
0590, log
][Mn
][H]MnO[+
+−
2
8
4
AgCl + e Ag + Cl – E = + 0,059 logo
Ag/AgClE
][Cl−
1
7.2 C¸c yÕu tè ¶nh h− ëng ®Õn ®iÖn thÕ oxi ho¸ - khö
ThÕ oxi ho¸ - khö tiªu chuÈn ®iÒu kiÖn
ThÕ oxi ho¸ - khö phô thuéc ho¹t ®é (nång ®é) d¹ng oxi ho¸ vµ d¹ng khö, v×
vËy khi thay ®æi ho¹t ®é (nång ®é) cña c¸c d¹ng nµy dÉn ®Õn thay ®æi thÕ oxi ho¸ –
khö. C¸c yÕu tè lµm thay ®æi ho¹t ®é d¹ng oxi ho¸, d¹ng khö th− êng lµ nång ®é H+
(pH), ph¶n øng t¹o thµnh hîp chÊt Ýt ph©n li hay hîp chÊt Ýt tan. ThÕ oxi ho¸ - khö
tiªu chuÈn ®o ®− îc trong ®iÒu kiÖn ®ã ®− îc gäi lµ thÕ oxi ho¸ - khö tiªu chuÈn ®iÒukiÖn. Chóng ta sÏ xem xÐt lÇn l− ît c¸c yÕu tè ¶nh h− ëng ®Õn thÕ oxi ho¸ - khö.
7.2.1 ¶nh h− ëng nång ®é H+
Ion H+ hay OH – tham gia vµo nhiÒu b¸n ph¶n øng oxi ho¸ - khö. Chóng ta cã
thÓ thay ®æi thÕ cña cÆp oxi ho¸ - khö b»ng c¸ch thay ®æi pH cña dung dÞch .
ThÝ dô cÆp As(V)/As (III)
H3AsO4 + 2H+ + 2e – H3AsO3 + H2O (7.7)
132
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 134/181
http://www.ebook.edu.vn
*) E = +o
AsO/AsOE −− 3
334 2
0590, log [H+]2 +
2
0590, log
]AsOH[
]AsOH[
33
43 (7.8)
E = Eo – 0,059 pH +
2
0590, lg
]AsOH[
]AsOH[
33
43 (7.9)
= E/
oE o – 0,059 pH;
ë ®©y Eo: thÕ tiªu chuÈn cña cÆp . Trong dung dÞch HCl 0,1 M
(pH = 1) = E
−− 3
3
3
4 AsO/AsO
/
oEo – 0,059.
Trong dung dÞch tÝnh pH = 7 th×:
= E/
oEo – 0,059 x 7 = Eo – 0,41
Trong dung dÞch axit m¹nh H3AsO4 oxi ho¸ ®− îc I – thµnh I2
+ 2I−3
4AsO − + 2H+ + I−3
3AsO 2 + H2O
nh− ng trong dung dÞch trung tÝnh, cña cÆp b»ng 0,146 V bÐ h¬n
thÕ E
/
oE −− 3
3
3
4 AsO/AsO
o cña cÆp I2 /2I – (Eo I2 /2I = 0,54 V) nªn ph¶n øng x¶y ra theo h− íng I2 oxi ho¸
H3AsO3 thµnh H3AsO4.
+ I
−3
3AsO 2 + H2O + 2I
−3
4AsO
−
+ 2H+
7.2.2. ¶nh h− ëng cña ph¶n øng t¹o thµnh hîp chÊt Ýt tan.
NÕu trong b¸n ph¶n øng oxi ho¸ - khö cã chøa hîp chÊt Ýt tan, thÕ oxi ho¸ -
khö thay ®æi.
ThÝ dô 7.2. ThÕ oxi ho¸ - khö tiªu chuÈn cña cÆp Cu2+ /Cu+ Eo = 0,153 V. TÝnh thÕ
oxi ho¸ - khö tiªu chuÈn ®iÒu kiÖn cña cÆp Cu2+ /Cu+ khi cã mÆt l− îng d− SCN – ®Ó
t¹o kÕt tña CuSCN. TÝch sè tan cña CuSCN T = 10 –14,32.
B¸n ph¶n øng oxi ho¸ - khö.
Cu2+ + e – Cu+
E = + 0,059 logo
Cu/CuE ++2
]Cu[
]Cu[+
+2
(1)
Khi cã mÆt l− îng d− SCN –
Cu2+ + e – + SCN – CuSCN ↓
E = + 0,059 log [SCN] [Cuo/
Cu/CuE ++2
2+] (2)
133
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 135/181
http://www.ebook.edu.vn
E = khi [Cuo/E 2+] [SCN – ] = 1 (3)
MÆt kh¸c [Cu+] [SCN – ] = T CuSCN (4)
Chia (3) cho (4) ]Cu[
]Cu[+
+2
= CuSCNT
1
(5)
Thay (5) vµo (1):
= + 0,059 log/
oE oE
CuSCNT
1 (6)
= 0,153 – 0,059 log T /
oE CuSCN
= 0,153 – 0,059 lg 10 –14,32 = 0,998 V
Do t¹o thµnh kÕt tña CuSCN mµ thÕ Eo ®· t¨ng gÇn 7 lÇn.
7.2.3 ¶nh h− ëng cña ph¶n øng t¹o thµnh hîp chÊt Ýt ph©n li
Trong tr− êng hîp d¹ng oxi ho¸ hoÆc d¹ng khö hay c¶ hai tham gia vµo ph¶n
øng t¹o phøc víi phèi tö l¹ cã trong dung dÞch th× thÕ oxi ho¸ - khö thay ®æi, møc
®é thay ®æi phô thuéc vµo ®é bÒn cña phøc chÊt t¹o thµnh.
ThÝ dô 7.3. TÝnh thÕ oxi ho¸ - khö cña b¸n ph¶n øng Cu2+ /Cu+ khi cã mÆt NH3 1M.
NÕu trong dung dÞch cã mÆt NH3, t¹o phøc víi Cu2+ vµ Cu+.
Cu2+ + 4 NH3 ; β+2
43 ) NH(Cu 2 = 5,62.1011
Cu+ + 2 NH3 ; β+23 ) NH(Cu 2 = 7,20.1010
B¸n ph¶n øng oxi ho¸ - khö khi cã mÆt NH3
+ e + 2NH+2
43 ) NH(Cu +23 ) NH(Cu 3
*) E = + 0,059 lg/oE 2
23
2
43
][NH]) NH(Cu[]) NH(Cu[3
+
+
(1)
Khi kh«ng cã NH3:
Cu2+ + e Cu+
E = Eo + 0,059 lg]Cu[
]Cu[
+
+2
(2)
Tõ gi¸ trÞ h»ng sè bÒn cña phøc Cu2+ vµ Cu+ víi NH3 ta suy ra:
134
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 136/181
http://www.ebook.edu.vn
[Cu+] =2
3
10
23
10207 ] NH[.,
]) NH(Cu[ +
(3)
[Cu2+] =4
3
11
2
43
10625 ] NH[.,
]) NH(Cu[ +
(4)
Thay (3) vµ (4) vµo (2)
*) E = Eo + 0,059 log4
323
2
3
2
43
] NH.[5,62.10.]) NH(Cu[
] NH.[7,20.10.]) NH(Cu[11
10
+
+
= Eo + 0,059 log11
10
5,62.10
7,20.10 + 0,059 log
223
2
2
43
][NH]) NH(Cu[
]) NH(Cu[
3
++
+
E = khi [ ] = [ ]; NH/oE +243 ) NH(Cu +23 ) NH(Cu 3 = 1 M
E = = E/
oEo + 0,059 log
11
10
5,62.10
7,20.10 = 0,100 V
Khi cã mÆt NH3 t¹o phøc víi Cu2+ vµ Cu+ th× thÕ gi¶m tõ 0,153 V
xuèng 0,100 V. Tuy nhiªn ë ®©y møc ®é gi¶m kh«ng nhiÒu do nång ®é Cu
o
Cu/CuE ++2
2+ vµ Cu+
®Òu gi¶m t− ¬ng øng víi møc t¹o phøc cña c¶ Cu2+ vµ Cu+.
ThÝ dô 7.4 H»ng sè bÒn phøc Fe3+
vµ Fe2+
víi EDTA:
=1,3.10−βFeY
25; = 2,1.102FeYβ 14
H·y tÝnh cña cÆp Fe/
oE3+ /Fe2+ cã mÆt EDTA.
Tõ gi¸ trÞ h»ng sè bÒn cña phøc Fe3+ vµ Fe2+ víi EDTA ta cã:
Fe3+ + e = Fe2+
FeY− + e FeY2−
E = + 0,059 lg/
oE][FeY
][FeY2
−
[Fe3+] =][Y1,3.10
][FeY25 −
−
4 vµ [Fe2+] =
][Y2,1.10
][FeY14 −
−
4
2
ThÕ oxi ho¸ - khö cña b¸n ph¶n øng Fe3+ /Fe2+
E = Eo + 0,059 log][Fe
][Fe
+
+
2
3
135
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 137/181
http://www.ebook.edu.vn
= 0,77 + 0,059 lg][Fe
][Fe+
+
2
3
Thay gi¸ trÞ nång ®é Fe3+ vµ Fe2+ vµo
E = 0,77 + 0,059 log][Y.,].[FeY
][Y.,].[FeY−−
−−
4142
425
10121031
E = 0,77 + 0,059 log14
25
1012
1031
.,
., + 0,059 log
][FeY
][FeY−
−
2
E = = 0,77 + 0,059 log/
oE
14
25
1012
1031
.,
., khi [FeY – ] = [FeY2– ]
= 0,77 + 0,059 log 6,20.10/
oE10
= 0,13 V
ThÕ cña cÆp Fe3+ /Fe2+ ®· gi¶m tõ 0,77V xuèng cßn 0,13 V do Fe3+ vµ Fe2+
tham gia ph¶n øng t¹o phøc bÒn víi EDTA.
7.3 H»ng sè c©n b»ng cña ph¶n øng oxi ho¸ - khö
ThÝ dô 7.5. TÝnh h»ng sè c©n b»ng cña hÖ ph¶n øng:
Cu/Cu2+ (0,0200 M) // Ag+ (0,0200 M) / Ag
Cu2+ + 2e Cu (r) ↓ Eo = 0,33 V
Ag+ + e – Ag (r) ↓ Eo = 0,799 V
Em¹ch = Ecatot – Eanot, khi ®¹t c©n b»ng thÕ E cña hÖ b»ng kh«ng Ecatot = Eanot =
EAg+ = ECu2+
Cu + 2 Ag+ 2 Ag + Cu2
Chóng ta cã: Kcb =2
2
][Ag
][Cu+
+
–o
AgE +
2
0590, log
2
1
][Ag+
= –o
CuE +2
2
0590, log
][Cu +2
1
– =o
AgE +
o
CuE +
2
0590, log
2
1
][Ag+ –
2
0590, log
][Cu+2
1
– =o
AgE +
o
CuE +
2
0590, log
2
1
][Ag+
+2
0590, log [Cu2+]
136
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 138/181
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 139/181
http://www.ebook.edu.vn
log Kcb =0590,
)EE(ab o
A
o
B −
(7.11)
Kcb
= 059010 ,
)EE(ab oA
oB −
7.4 ChÊt oxi ho¸ vµ chÊt khö ®a bËc
ChÊt oxi ho¸ vµ chÊt khö ®a bËc lµ chÊt cã thÓ bÞ khö hay bÞ oxi ho¸ theo
nhiÒu nÊc.
ThÝ dô Vanadi ho¸ trÞ VI ( ) lµ chÊt oxi ho¸ ®a bËc, cã thÓ bÞ khö lÇn l− ît
xuèng V(IV); V(III); V(II) vµ V(0).
+2
2VO
+ 2e + 2H+2VO + VO2+ + H2O = + 1,00 V (7.12)oE1
VO2+ + e + 2H+ V3+ + H2O; = + 0,337 V (7.13)oE2
V3+ + e V2+ = – 0,255 V (7.14)oE3
V2+ + 2e V(0) = – 1,18 V (7.15)oE4
Mn(VII) còng lµ chÊt oxi ho¸ ®a bËc bÞ khö xuèng Mn(VI), V(IV), Mn(II).
+ e = + 0,52 V−4MnO −2
4MnO oE1
+ 2e + 2 H−2
4MnO 2O MnO2 + 4OH – = + 0,38 VoE2
MnO2 + 4H+ + 2e Mn2+ + 2H2O = + 1,23 VoE3
Mn2+ + 2e Mn(0) = – 1,29 VoE4
BiÕt ®− îc thÕ oxi ho¸ - khö tiªu chuÈn øng víi hai nÊc th× tÝnh ®− îc thÕ oxi ho¸
- khö cña nÊc thø ba tõ hai nÊc trªn.
ThÝ dô 7.7. BiÕt Eo cña c¸c hÖ ®− a ra ë trªn (7.12), (7.13), (7.14) vµ (7.15). H·y tÝnhEo cña hÖ V(V)/V(III).
+ 2e + 2H+2VO + V3+ + H2O
E = +o
V/VOE ++ 3
2 2
0590, lg
]V[
][H]VO[ 2
+
++
3
2 (7.16)
Tõ c¸c b¸n ph¶n øng oxi ho¸ - khö nªu ra ë trªn chóng ta cã thÓ viÕt:
138
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 140/181
http://www.ebook.edu.vn
E = + 0,059 lgo
VO/VOE ++ 2
2 ]VO[
][H]VO[ 2
+
++
2
2 (7.17)
E = + 0,059 lgo
V/VO
E ++ 32
]V[
][H]VO[ 2
+
++
3
2
(7.18)
Céng ph− ¬ng tr×nh (7.17) vµ (7.18) víi nhau
2 E = + + 0,059 lgo
VO/VOE ++ 2
2
o
V/VOE ++ 32
]V[
][H]VO[ 2
+
++
3
2 (7.19)
E =2
3222
o
V/VO
o
VO/VO EE ++++ +
+2
0590, lg
]V[
][H]VO[ 2
+
++
3
2 (7.20)
So s¸nh ph− ¬ng tr×nh (7.20) víi (7.16) ta cã:
=o
V/VOE ++ 3
2 2
3222
o
V/VO
o
VO/VO EE ++++ +
= 0,6685 V (7.21)
Chóng ta cã thÓ tÝnh tõ gi¸ trÞ vµo
V/VE 03+
o
V/VE ++ 23
o
V/VE 02+
V3+ + 3e V0
E = +o
V/VE 03+
3
0590, lg [V3+] (7.22)
V3+ + e V2+ E = + 0,059 lgo
V/VE ++ 23
]V[
]V[+
+
2
3
(7.23)
V2+ + 2e V0 E = +o
V/VE +2
2
0590, lg [V2+] (7.24)
Céng ph− ¬ng tr×nh (7.23) víi (7.24) ta cã:
3 E = + 2 + 0,059 lgoV/V
E ++ 23o
V/VE +2
]V[]V][V[ +
++
2
23
E =3
2 0223
o
V/V
o
V/V EE +++ +
+3
0590, lg [V3+] (7.25)
So s¸nh ph− ¬ng tr×nh (7.22) víi (7.25) ta cã:
=o
V/VE 03+
3
2 0223
o
V/V
o
V/V EE +++ +
=3
18132550 ,., −− = –1,265 V
139
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 141/181
http://www.ebook.edu.vn
Ch− ¬ng 8
Ph− ¬ng ph¸p chuÈn ®é oxi ho¸ - khö
8.1 §− êng chuÈn ®é oxi ho¸ - khöTrong qu¸ tr×nh chuÈn ®é nång ®é chÊt oxi ho¸ vµ chÊt khö thay ®æi, nªn thÕ
cña hÖ còng thay ®æi. §− êng biÓu diÔn sù phô thuéc gi÷a thÕ víi thÓ tÝch thuèc thö
®· dïng ®− îc gäi lµ ®− êng chuÈn ®é. ThÕ t¹i c¸c ®iÓm chuÈn ®é ®− îc tÝnh dùa trªn
ph− ¬ng tr×nh Nernst.
Tr− íc ®iÓm t− ¬ng ®− ¬ng, nång ®é chÊt ph©n tÝch cßn d− nhiÒu so víi nång ®é
thuèc thö nªn thÕ cña hÖ tÝnh theo cÆp oxi ho¸ - khö chÊt ph©n tÝch.
Sau ®iÓm t− ¬ng ®− ¬ng, nång ®é chÊt ph©n tÝch cßn l¹i v« cïng nhá, nªn thÕcña hÖ tÝnh theo cÆp oxi ho¸ - khö cña thuèc thö.
T¹i ®iÓm t− ¬ng ®− ¬ng, thÕ cña hÖ tÝnh theo thÕ hai cÆp oxi ho¸ - khö: chÊt
ph©n tÝch vµ thuèc thö. Th− êng ®− îc tÝnh theo c«ng thøc sau:
Et® =ZZ
EZEZ o
Kh
o
ox
21
21
+
+ (8.1)
ë ®©y vµ : thÕ oxi ho¸ - khö tiªu chuÈn cña chÊt oxi ho¸ vµ chÊt khö.o
oxE o
KhE
Z1 vµ Z2: sè electron nhËn vµ cho cña chÊt oxi ho¸ vµ chÊt khö.
ThÝ dô 8.1. TÝnh thÕ oxi ho¸ - khö cña hÖ trong qu¸ tr×nh chuÈn ®é 50,00 ml dung
dÞch Fe2+ 0,0500M b»ng dung dÞch Ce4+ 0,1000M trong m«i tr− êng H2SO4 1,00M.
Ph¶n øng chuÈn ®é:
Ce4+ + Fe2+ Ce3+ + Fe3+
Fe2+ – e Fe3+; Eo = +0,68 V (H2SO4 1M)
Ce4+ + e Ce3+; E = 1,44 V (H2SO4 1M)
Tr− íc ®iÓm t− ¬ng ®− ¬ng thÕ cña hÖ tÝnh theo cÆp Fe3+ /Fe2+. Sau ®iÓm t− ¬ng
®− ¬ng thÕ cña hÖ tÝnh theo cÆp Ce4+ /Ce3+.
– Thêi ®iÓm ban ®Çu khi ch− a cho thªm Ce4+ trong dung dÞch chØ cã Fe2+,
l− îng Fe3+ v« cïng bÐ nªn kh«ng thÓ tÝnh ®− îc thÕ ë thêi ®iÓm nµy.
– B¾t ®Çu chuÈn ®é = 5,00 ml.+4CeV
140
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 142/181
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 143/181
http://www.ebook.edu.vn
E = + 0,059 logo
Ce/CeE ++ 34
]Ce[
]Ce[+
+
3
4
[Ce3+] =
1075
0025
,
0,1000x, – [Fe2+] ≈
1075
50002
,
, M
[Ce4+] =1075
00501025
,
0,0500x,0,1000x, − + [Fe2+] ≈
1075
01000
,
,M
E = + 0,059 logo
Ce/CeE ++ 34
50002
01000
,
, = 1,30 V
B¶ng 8.1. KÕt qu¶ tÝnh thÕ cña hÖ khi chuÈn ®é 50,00 ml dung dÞch Fe2+ 0,0500M
b»ng dung dÞch Ce4+ 0,1000M; {H+] = 1,000M.
ThÓ tÝch Ce4+ thªm vµo (ml) E (V) ThÓ tÝch Ce4+ thªm vµo (ml) E (V)
5,00 0,64 25,00 1,30
15,00 0,72 25,10 1,30
20,00 0,76 26,00 1,36
24,00 0,82 30,00 1,40
24,90 1,06 40,00 1,43
Fe
2+
+ Ce
4+
Fe
3+
+ Ce
3+
U4++2Ce4++H2O + 2Ce+2
2UO 3++4H+
1,5
1,3
1,1
0,9
0,7
0,5
0,3
*
*
E(V)
0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0
V(ml) Ce4+ 0,1000 M
H×nh 8.1. §− êng chuÈn ®é 50,00 ml dung dÞch Fe2+ 0,05000M vµ
50,00 ml U
4+
0,02500 M b»ng dung dÞch Ce
4+
0,1000 M
142
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 144/181
http://www.ebook.edu.vn
ThÝ dô 8.2. VÏ ®− êng chuÈn ®é 50,00 ml dung dÞch U4+ 0,050M b»ng dung dÞch
KMnO4 0,0200M, [H+] = 1,0 M.
Ph¶n øng chuÈn ®é:
2 + 5U−
4MnO 4+ + 2H2O 2Mn2+ + 5 + 4 H+
22UO + (1)
Ph¶n øng oxi ho¸ khö:
+ 5e + 8H−
4MnO + Mn2+ + 4H2O
E = +o
Mn/MnOE +− 2
4 5
0590, lg
]Mn[
]H[]MnO[+
+−
2
8
4 (2)
U4+ – 2e + 2H2O + 4H+2
2UO + (3)
E = +o
U/UOE ++ 42
2 2
0590, lg
]U[
]H][UO[+
++
4
42
2 (4)
[H+] = 1,0 M
Tr− íc ®iÓm t− ¬ng ®− ¬ng thÕ cña hÖ ®− îc tÝnh theo cÆp /U+2
2UO 4+
E = +o
U/UOE ++ 42
2 2
0590, lg
]U[
]UO[+
+
4
2
2 (5)
Khi = 0,00 ml, [ ] ≈ 0 nªn kh«ng tÝnh ®− îc thÕ cña hÖ.4KMnO
V +2
2UO
Khi = 10,00 ml.4KMnO
V
Sè mmol KMnO4 0,020 M thªm vµo:
10,00 ml x 0,0200 M = 0,2000 mmol
Sè mmol U4+ cã trong dung dÞch ban ®Çu:
50,00 ml x 0,0500 M = 2,500 mmol
Nång ®é U4+ cßn l¹i sau ph¶n øng:
[U4+] =ml,
MnOmmol
Ummol
2
5 .mmol0,2mmol,
4
0060
500024
⎟⎟ ⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛ −
−
+
= 3,33.10 –2 M (6)
Nång ®é t¹o thµnh sau khi thªm 10,00 ml KMnO+2
2UO 4 0,0200 M:
143
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 145/181
http://www.ebook.edu.vn
[ ] =+2
2UOml,
Mnmmol
UOmmol
2
5 xmmol,
2
2
2
0060
20000 ⎟⎟ ⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛ +
+
= 8,33.10 –3 M (7)
Thay c¸c gi¸ trÞ ë (6) vµ (7) vµo (5):
E = +o
U/UOE ++ 42
2 2
0590, log
2
3
10333
10338−
−
.,
., = 0,316 V
TÝnh t− ¬ng tù nh− trªn ta t×m ®− îc gi¸ trÞ thÕ cña hÖ ë c¸c thêi ®iÓm thªm
25,00; 49,00; 49,90 ml KMnO4 0,0200 M.
Khi thªm 50,00 ml KMnO4 0,0200M. Toµn bé l− îng U4+ bÞ oxi ho¸ chuyÓn
thµnh , thÕ cña dung dÞch ®− îc tÝnh theo thÕ cña hai cÆp:+2
2UO
E = +o
U/UOE ++ 42
2 2
0590, log
]U[
]H[]UO[+
++
4
42
2 (8)
E = +o
Mn/MnOE +− 2
4 5
0590, log
]Mn[
]H[]MnO[+
+−
2
8
4 (9)
+
[H+] = 1,00M
2 E = 2 + 0,059 logo
U/UOE ++ 422 ]U[
]UO[+
+
4
2
2
(10)
5 E = 5 + 0,059 logo
Mn/MnOE +− 2
4 ]Mn[
]MnO[+
−
2
4 (11)
T¹i ®iÓm t− ¬ng ®− ¬ng ta cã:
[ ] =+2
2UO2
5 [Mn2+] (12)
[U4+] =25 [ ] (13)−
4MnO
Céng hai ph− ¬ng tr×nh (10) vµ (11) víi nhau:
7 E = 2 + 5 + 0,059 logo
U/UOE ++ 42
2
o
Mn/MnOE +− 2
4 ]Mn][U[
]MnO][UO[++
−+
24
4
2
2 (14)
Thay c¸c gi¸ trÞ (12) vµ (13) vµo (14) vµ gi¶n − íc:
7 E = 2 + 5o
U/UOE ++ 422
o
Mn/MnOE +− 24
144
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 146/181
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 147/181
http://www.ebook.edu.vn
0 10 20 30 40 50 60
1,5 -
1,0 -
0,5 -
0,1 -
E (V)
V (ml) 0,02M−
4MnO
H×nh 8.2. §− êng chuÈn ®é 50,00 ml dung dÞch U4+ 0,0500M
b»ng dung dÞch KMnO4 0,0200M; [H+] = 1,0M.
Tõ c¸c thÝ dô nªu ra ë trªn, chóng ta thÊy kho¶ng b− íc nh¶y trªn ®− êng chuÈn
®é phô thuéc vµo gi¸ trÞ h»ng sè c©n b»ng ph¶n øng hay hiÖu sè thÕ oxi ho¸ - khö
cña 2 cÆp (chÊt ph©n tÝch vµ dung dÞch chuÈn). HiÖu sè thÕ oxi ho¸ - khö cµng lín
hoÆc b»ng sè c©n b»ng cña ph¶n øng cµng lín th× b− íc nh¶y cµng dµi. H×nh 8.3 chØ
râ ¶nh h− ëng møc ®é hoµn toµn cña ph¶n øng ®Õn kho¶ng b− íc nh¶y trªn ®− êng
chuÈn ®é.
1,0
0,80
0,60
0,40
0,20
0
E (V)
A
B
C
D
E
0 10,0 20,0 30,0V(ml)chÊt chuÈn 0,1000M
ET – E Ko
A cb
A 1,00 V 8.1016
B 0,80 V 3.1013
C 0,60 V 1.10
10
D 0,40 V 6,0.106
E 0,20 V 2,0.103
H×nh 8.3. ¶nh h− ëng cña h»ng sè c©n b»ng ph¶n øng vµ hiÖu sè thÕ
oxi ho¸ - khö ®Õn kho¶ng b− íc nh¶y trªn ®− êng chuÈn ®é.
146
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 148/181
http://www.ebook.edu.vn
8.2 ChuÈn ®é ®a bËc
Trong tr− êng hîp chÊt cÇn x¸c ®Þnh lµ mét hÖ oxi hãa - khö nhiÒu bËc cã thÕ
®iÖn cùc kh¸c xa nhau th× cã thÓ chuÈn ®é tõng nÊc nh− trong tr− êng hîp chuÈn ®é
®a axit b»ng kiÒm.ThÝ dô 8.3. H·y thµnh lËp biÓu thøc tÝnh thÕ oxi hãa - khö trong qu¸ tr×nh chuÈn ®é
Vo(ml) dung dÞch V2+ cã nång ®é Co mol/l b»ng dung dÞch KMnO4 C mol/l; [H+] =
1,0M.
Vanadi cã c¸c tr¹ng th¸i oxi hãa - khö kh¸c nhau V(II); V(III); (V(IV) vµ
V(V) víi thÓ ®iÖn cùc tiªu chuÈn.
V3+ + e V2+; = – 0,255 Vo
V/VE ++ 23
VO2+ + 2H+ + e V3++ H2O; = + 0,337 Vo
V/VOE ++ 32
+ 2H+
2VO + + e VO2++ H2O; = + 1,00 Vo
VO/VOE ++ 2
2
ThÕ >≥ >≥ vµ >≥ nªn Vo
VO/VOE ++ 2
2
o
V/VOE ++ 32
o
V/VE ++ 23
o
Mn/MnOE +− 2
4
o
VO/VOE ++ 2
2
2+ sÏ
®− îc chuÈn ®é b»ng dung dÞch KMnO4 trong m«i tr− êng axit.
+ 5V−
4MnO 2+ + 8H+ Mn2+ + 5 V3+ + 4 H2O (1)
+ 5V−
4MnO 3+ + H2O Mn2+ + 5VO2+ + 2 H+ (2)
+ 5VO−
4MnO 2+ + H2O Mn2+ + 5 + 2 H+
2VO + (3)
Khi b¾t ®Çu thªm V ml KMnO4 ph¶n øng (1) x¶y ra, trong dung dÞch tån t¹i
chñ yÕu Mn2+, V2+, V3+. ThÕ cña hÖ ®− îc tÝnh theo cÆp V3+ /V2+:
E = + 0,059 logo
V/VE ++ 23
]V[
]V[+
+
2
3
(4)
[H+] = 1,0M
[Mn2+] = ⎟⎟ ⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛
+ oVV
C.V
1
1 M. Theo ph¶n øng (1) [Mn2+] =5
1 [V3+]
[V3+] = ⎟⎟ ⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛
+ oVV
C.V
1
15 M (5)
[V2+
] = ⎟⎟ ⎠
⎞
⎜⎜⎝
⎛
+
−
o
oo
VV
C.VCV
1
15
M (6)
147
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 149/181
http://www.ebook.edu.vn
Thay (5) vµ (6) vµo (4):
E = + 0,059 logo
V/VE ++ 23 ⎟⎟
⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛
− C.VCV
C.V
oo 1
1
5
5 (7)
T¹i ®iÓm t− ¬ng ®− ¬ng 1. Trong dung dÞch tån t¹i c¸c ion: V2+, V3+, Mn2+,
VO2+, thÕ cña hÖ tÝnh theo thÕ cña cÆp V3+ /V2+ vµ VO2+ /V3+. Ph¶n øng (2) b¾t ®Çu
x¶y ra ®ång thêi víi ph¶n øng (1).
Et®1 = + 0,059 logo
V/VE ++ 23
]V[
]V[+
+
2
3
Et®1 = + 0,059 logo
V/VOE ++ 32
]V[
]VO[+
+
3
2
2 Et®1 = + + 0,059 logo
V/VE ++ 23
o
V/VOE ++ 32
]V[]V[
]VO[]V[++
++
32
23
(8)
Et®1 =2
3223
o
V/VO
o
V/VEE ++++ +
+2
0590, log
]V[
]VO[+
+
2
2
(9)
Theo ph− ¬ng tr×nh (1) t¹i ®iÓm t− ¬ng ®− ¬ng (1) ta cã:
5 V1 . C = Vo . Co (10)
MÆt kh¸c ta cã:
[ ] + [Mn−
4MnO 2+] =1
1d
td o
t
VV
VC
+ ≈ [Mn2+] (11)
[V2+] + [V3+] + [VO2+] + [ ] =+
2VOo
oo
VV
VC
td +
(12)
Nång ®é [ ] << [V+
2VO 3+] vµ [VO2+] nªn bá qua
[V2+] + [V3+] + [VO2+] =o
oo
1VV
VC
td +
(13)
Ph− ¬ng tr×nh b¶o toµn electron:
5 [Mn2+] = [V3+] + 2 [VO2+] + 3 [ ]+
2VO
= [V3+] + 2 [VO2+] (14)
Thay (11) vµo (14):
148
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 150/181
http://www.ebook.edu.vn
1td
1td5
VV
CV
o + = [V3+] + 2 [VO2+] (15)
Thay (10) vµ (13) vµo (15) ta cã:
1td
oo
VV
VC
o + = [V2+] + [V3+] + [VO2+] = [V3+] + 2[VO2+]
Sau khi ®¬n gi¶n:
[V2+] = [VO2+] (17)
Thay (17) vµo (9):
Et®1 =
2
3223
o
V/VO
o
V/VEE ++++ +
(18)
Thay c¸c gi¸ trÞ thÕ vµ :o
V/VE ++ 23
o
V/VOE ++ 32
Et®1 =2
36002550 ,, +− = + 0,0525 V
– Sau ®iÓm t− ¬ng ®− ¬ng 1.
Ph¶n øng chuÈn ®é x¶y ra nh− sau:
2 + 5 V−
4MnO 2+ + 6H+ 2Mn2+ – 5 VO2+ + 3 H2O (19)
ThÕ cña hÖ ®− îc tÝnh theo cÆp VO2+ /V3+:
E = + 0,059 logo
V/VOE ++ 32
]V[
]VO[+
+
3
2
(20)
Theo ph− ¬ng tr×nh (19) ta cã thÓ viÕt:
[VO2+] =
2
5 [Mn2+]
[Mn2+] =VV
CV
oS
S
+1
1 ⎯→ [VO2+] =2
5
VV
CV
oS
S
+1
1 (21)
[V3+] =VV
CV/CV
oS
Soo
+
−
1
125 (22)
Thay (21) vµ (22) vµo (20):
E1 = + 0,059 logo
V/VO
E ++ 32
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
− CVCV
CV
Soo
S
1
1
52
5 (23)
149
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 151/181
http://www.ebook.edu.vn
– T¹i ®iÓm t− ¬ng ®− ¬ng 2.
Trong dung dÞch tån t¹i chñ yÕu c¸c ion V3+, VO2+, . V× vËy thÕ cña hÖ
tÝnh theo thÕ cña hai cÆp:
+
2VO
VO2+ /V3+ vµ /VO+2VO 2+
Et®2 = + 0,059 logo
V/VOE ++ 32
]V[
]VO[+
+
3
2
(24)
Et®2 = + 0,059 logo
VO/VOE ++ 2
2 ]VO[
]VO[+
+
2
2 (25)
+
2 Et®2 = + + 0,059 logo
V/VOE ++ 32
o
VO/VOE ++ 2
2 ]VO[]V[
]VO[]VO[++
++
23
2
2
Et®2 =2
22
32
o
VO/VO
o
V/VOEE ++++ +
+2
0590, log
]V[
]VO[+
+
3
2 (26)
Theo ®Þnh luËt b¶o toµn khèi l− îng:
[ ] + [Mn−
4MnO 2+] =VV
CV
otd
td
+2
2 ≈ [Mn2+] (27)
[V2+] + [V3+] + [VO2+] + [ ] =+
2VO
o2
oo
VV
VC
td +
(28)
[V2+] << [V3+] vµ [VO2+], nªn ph− ¬ng tr×nh (28) ®− îc viÕt:
[V3+] + [VO2+] + [ ] =+
2VOtd2
oo
VV
VC
o + (29)
Theo ®Þnh luËt b¶o toµn electron ta cã:
5 [Mn2+] = [V3+] + 2[VO2+] + 3 [ ] (30)+
2VO
T¹i ®iÓm t− ¬ng ®− ¬ng 2: 2 Co Vo = 5 C.Vt®2 (31)
2[V3+] + 2 [VO2+] + 2 [ ] = 5 [Mn+
2VO 2+] (32)
Thay (30) vµo (32):
2 [V3+] + 2 [VO2+] + 2 [ ] = [V+
2VO 3+] + 2 [VO2+] + 3 [ ]+
2VO
Sau khi gi¶n − íc ta cã: [V3+] = [ ] (33)+
2VO
Thay (33) vµo (26):
150
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 152/181
http://www.ebook.edu.vn
Et®2 =2
22
32
o
VO/VO
o
V/VOEE ++++ +
(34)
Thay c¸c gi¸ trÞ vµo (34) ta cã:
Et®2 =2
00013600 ,, + = 0,68
– Sau ®iÓm t− ¬ng ®− ¬ng 2.
Ph¶n øng chuÈn ®é:
3 + 5 V−
4MnO 2+ + 4H+ 3Mn2+ + 5 + 2 H+
2VO 2O (35)
Trong dung dÞch tån t¹i chñ yÕu c¸c ion: VO2+, , Mn+
2VO 2+ thÕ cña hÖ ®− îc
tÝnh theo cÆp /VO+
2VO 2+.
E = + 0,059 logo
VO/VOE ++ 2
2 ]VO[
]VO[+
+
2
2 (36)
Ta cã: [ ] =+
2VO3
5 [Mn2+] (37)
[Mn2+] =VV
CV
oS
S
+2
2 ⎯→ [ ] =+
2VO3
5
VV
CV
oS
S
+2
2 (38)
[VO2+] =VVCV/CVoS
Soo
+−2
235 (39)
Thay (38) vµ (39) vµo (36):
E2 = + 0,059 logo
VO/VOE ++ 2
2 CVCV
CV
Soo
S
2
2
53
5
− (40)
– T¹i ®iÓm t− ¬ng ®− ¬ng 3.
Trong dung dÞch tån t¹i chñ yÕu , VO+
2VO 2+, Mn2+ vµ . V× vËy thÕ cña
hÖ ®− îc x¸c ®Þnh theo thÕ cña 2 cÆp /Mn
−
4MnO
−
4MnO 2+ vµ /VO+
2VO 2+.[H+] = 1 M
Et®3 = + 0,059 logo
VO/VOE ++ 2
2 ]VO[
]VO[+
+
2
2 (41)
Et®3 = +o
Mn/MnOE +− 2
4 5
0590, log
]Mn[
]MnO[+
−
2
4 (42)
+
6 Et®3 = + 5 + 0,059 logo
VO/VOE ++ 2
2
o
Mn/MnOE +− 2
4
]VO[]Mn[
]VO[]MnO[++
+−
22
24 (43)
Theo ph− ¬ng tr×nh (3) ta cã:
151
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 153/181
http://www.ebook.edu.vn
[VO2+] = 5 [ ] (44)−
4MnO
[ ] = 5 [Mn+
2VO 2+] (45)
Thay (44) vµ (45) vµo (43):
Et®3 =6
5 24
22
o
Mn/MnO
o
VO/VOEE +−++ +
+6
0590, log
]MnO[]Mn[
]Mn[]MnO[−+
+−
4
2
2
4
=6
5 24
22
o
Mn/MnO
o
VO/VOEE +−++ +
(46)
Thay gi¸ trÞ vµo (46): Et®3 =6
5115001 , x, + = 1,425 V
B¶ng 7.3. KÕt qu¶ chuÈn ®é 50,00 ml dung dÞch V2+ 0,0500M
b»ng dung dÞch KMnO4 0,0250M; [H+] = 1,0M.ThÓ tÝch KMnO4 (ml) C«ng thøc tÝnh E Gi¸ trÞ E (V)
5,00 E = –0,255 – 0,059 logCV
CVVC oo
1
1
5
5− – 0,257
9,00 --------------- – 0,255
9,90 --------------- – 0,254
10,00Et®1 =
2
3223
o
V/VO
o
V/VEE ++++ +
+ 0,052
10,10 E1 = 0,360 – 0,059 logCV
CVVC
S
Soo
1
1
5
52 − + 0,331
15,00 E1 = 0,360 – 0,059 logCV
CVVC
S
Soo
1
1
5
52 − + 0,347
19,90 ----------------- + 0,360
20,00Et®2 =
2
22
32
o
VO/V
o
V/VOEE ++++ +
+ 0,680
20,10 E2 = 1,00 – 0,059 logCV
CVVC
S
Soo
2
2
5
53 − + 0,982
25,00 ------------- + 0,991
29,90 -------------- + 0,999
30,00Et®3 =
6
5 24
22
o
Mn/MnO
o
VO/VOEE +−++ +
+ 1,425
35,00E3 = +
o
Mn/MnOE +− 24 5
0590,
log V
VV
td
td Std
3
33 −
+ 1,500
152
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 154/181
http://www.ebook.edu.vn
– Sau ®iÓm t− ¬ng ®− ¬ng 3.
Trong dung dÞch tån t¹i chñ yÕu c¸c ion , Mn+
2VO 2+, . V× vËy thÕ cña hÖ
®− îc tÝnh theo cÆp /Mn
−
4MnO
−
4MnO 2+.
E3 = +o
Mn/MnOE +− 2
4 50590, lg
]Mn[ ]MnO[
+
−
2
4 (47)
[Mn2+] =VV
CV
oS
td
+3
3 (48)
[ ] =−
4MnO VV
CVCV
oS
td S
+
−
3
33 (49)
Thay (48) vµ (49) vµo (47):
E3 = +o
Mn/MnOE +− 24 5
0590,
lg3
33
S
td S
V
VV −
(50)
ë ®©y: VS3: thÓ tÝch KMnO4 thªm vµo sau ®iÓm t− ¬ng ®− ¬ng 3.
Vt®3: thÓ tÝch KMnO4 thªm vµo t¹i thêi ®iÓm t− ¬ng ®− ¬ng 3.
10 20 30 40
1,5 -
1,0 -
0,5 -
0,0
E (V)
- 0,5 -
V (ml) KMnO4 0,025M
H×nh 8.4. §− êng chuÈn ®é 50,00 ml dung dÞch V2+ 0,0500M
b»ng dung dÞch KMnO4 0,0250M; [H+] = 1,0M.
8.3 ChÊt chØ thÞ trong ph− ¬ng ph¸p chuÈn ®é oxi ho¸ - khö
8.3.1 ChuÈn ®é kh«ng dïng chÊt chØ thÞ
Trong ph− ¬ng ph¸p chuÈn ®é oxi ho¸ - khö, mét sè tr− êng hîp ng− êi ta kh«ng
dïng chØ thÞ, mµu xuÊt hiÖn khi d− mét giät dung dÞch chuÈn. ThÝ dô khi chuÈn ®é
153
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 155/181
http://www.ebook.edu.vn
mét vµi chÊt khö b»ng dung dÞch KMnO4. Mµu hång xuÊt hiÖn khu d− mét giät
KMnO4.
8.3.2 PhÐp chuÈn ®é dïng chÊt chØ thÞ
§¹i bé phËn tr− êng hîp phÐp chuÈn ®é oxi ho¸ - khö ph¶i dïng chØ thÞ, ®− îcchia lµm 2 nhãm:
– Sù thay ®æi mµu kh«ng liªn quan ®Õn thay ®æi thÕ oxi ho¸ - khö, chÊt chØ thÞ
kh«ng tham gia ph¶n øng víi chÊt oxi ho¸ hay chÊt khö. ThÝ dô hå tinh bét lµ chÊt
chØ thÞ trong phÐp chuÈn ®é i«t b»ng dung dÞch Na2S2O3 v× hå tinh bét t¹o ®− îc mµu
xanh víi i«t. Kali thioxyanat t¹o phøc mµu ®á víi Fe(III) ®− îc sö dông lµm chØ thÞ
khi chuÈn Fe(III) b»ng dung dÞch Ti(III) sunfat. §iÓm cuèi ®− îc nhËn biÕt bëi sù
mÊt mµu ®á phøc Fe(III) víi ion SCN
–
. – Sù thay ®æi mµu cña dung dÞch liªn quan ®Õn thay ®æi thÕ oxi ho¸ - khö,
ng− êi ta gäi chØ thÞ oxi ho¸ - khö. VËy chØ thÞ oxi ho¸ - khö lµ chÊt cã thÓ bÞ oxi ho¸
hoÆc bÞ khö thuËn nghÞch, mµu d¹ng oxi ho¸ kh¸c víi mµu cña d¹ng khö.
NÕu chóng ta kÝ hiÖu d¹ng oxi ho¸: Indox vµ d¹ng khö Indkh
Indox + ne – Indkh
Gi¸ trÞ thÕ oxi ho¸ - khö ®− îc x¸c ®Þnh b»ng ph− ¬ng tr×nh Nernst:
E = +o
Ind oxE
n
,0590 log
]Ind [
]Ind [
kh
ox
ë ®©y: lµ thÕ oxi ho¸ - khö tiªu chuÈn khi tû sè nång ®é oxi ho¸ b»ng
d¹ng khö:
o
Ind /Ind khoxE
]Ind [
]Ind [
kh
ox = 1.
Khi ta thªm vµo dung dÞch cÇn chuÈn ®é mét vµi giät chÊt chØ thÞ oxi ho¸ -
khö, mét gi¸ trÞ thÕ oxi ho¸ khö ®− îc thiÕt lËp. Khi tØ sè nång ®é d¹ng oxi ho¸ vµd¹ng khö thay ®æi th× gi¸ trÞ thÕ còng thay ®æi, mµu cña dung dÞch còng thay ®æi
phï hîp víi gi¸ trÞ thÕ oxi ho¸ - khö. Nh− ng còng gièng nh− chØ thÞ dïng trong
ph− ¬ng ph¸p chuÈn ®é axit – baz¬, kh«ng ph¶i bÊt k× mét sù thay ®æi mµu nµo, m¾t
chóng ta còng nhËn biÕt ®− îc, mµ chØ cã thÓ nhËn biÕt ®− îc khi tØ sè nång ®é hai
d¹ng h¬n kÐm nhau 10 lÇn.
E = +o/
Ind /Ind khoxE
n
,0590 log
1
10
154
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 156/181
http://www.ebook.edu.vn
E = +o
Ind kh/oxE
n
,0590
E = +o
Ind /Ind khoxE
n
,0590 log
10
1
E = –o
Ind /Ind khoxE
n
,0590
Kho¶ng chuyÓn mµu cña chØ thÞ:
E = ± o
Ind /Ind khoxE
n
,0590
B¶ng 8.4. Mét sè chÊt chØ thÞ th− êng dïng.
ChÊt chØ thÞ Mµu d¹ngoxi ho¸
D¹ng khö (V) chuyÓmµu
§iÒu kiÖn
1,10-Phenantrolin (phøc Fe(II) xanh nh¹t ®á 1,11 H2SO4 1M
Diphenylamin sunfonic axit tÝm ®á kh«ng mµu 0,85 axit lo·ng
Diphenylamin tÝm kh«ng mµu 0,76 axit lo·ng
Metyllen xanh xanh kh«ng mµu 0,53 axit 1M
Indigotetrasunfonat xanh kh«ng mµu 0,36 axit 1M
5-Nitro-1,10-phenatrolin xanh nh¹t tÝm ®á 1,25 H2SO4 1M
§Ó mµu chØ thÞ biÕn ®æi râ rµng khi chuÈn ®é, sai sè phÐp chuÈn ®é bÐ, kho¶ng
chuyÓn mµu cña chØ thÞ ph¶i n»m trong kho¶ng b− íc nh¶y trªn ®− êng chuÈn ®é. ThÝ
dô khi chuÈn ®é Fe(II) b»ng kalidicromat K2Cr2O7
6 Fe2+ + + 14H−2
72OCr + ⎯→ 6 Fe3+ + 2 Cr3+ + 7 H2O
B− íc nh¶y trong kho¶ng 0,94 V ®Õn 1,302 V, chØ thÞ diphenylamin chuyÓn
mµu ë thÕ Eo = 0,760 V nªn kh«ng dïng ®− îc cho phÐp chuÈn ®é nµy. Nh− ng nÕu
thªm axit H3PO4 kho¶ng b− íc nh¶y ®− îc kÐo dµi cã thÓ dïng diphenylamin lµm chØ
thÞ kh«ng gÆp ph¶i sai sè.
Nh− îc ®iÓm c¬ b¶n cña chØ thÞ oxi ho¸ - khö lµ th− êng gi¸ trÞ thÕ oxi ho¸ - khö
biÕn ®æi phô thuéc vµo pH. Sù thay ®æi mµu cña mét vµi chÊt chØ thÞ x¶y ra t− ¬ng
®èi chËm, hay t¹o thµnh hîp chÊt trung gian.
155
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 157/181
http://www.ebook.edu.vn
Mét sè chÊt chØ thÞ hay dïng.
*) Diphenylamin ®− îc pha trong dung dÞch H2SO4, khi bÞ oxi ho¸ - khö cã
chuyÓn thµnh diphenylbenzidin mµu tÝm.
NH N
H H
N + 2H + 2e+
Diphenylamin(kh«ng mµu)
Diphenylamin benzidin (kh«ng mµu)
N
H H
N+ +
+ 2e
Diphenylbenzidin (tÝm)
ThÕ cña diphenylbenzidin trong H2SO4 0,5 ÷ 1,0M cã gi¸ tri 0,76 V.
*) Axit diphenylamin sunfonic, s¶n phÈm oxi ho¸ cã mµu ®á tÝm. C¬ chÕ ph¶n øng
t− ¬ng tù nh− ®æi víi diphenylamin. ThÕ thay ®æi mµu 0,80 V ë pH = 0.
*) N-phenylantranilic axit, cã thÓ thay ®æi mµu Eo = 1,08V ë [H+] = 1,0M.
COOH
NH N
COOH
+ H + e+
*) Feroin, Feroin lµ hîp chÊt phøc gi÷a.
o-phenantrolin C12H5N2 víi Fe(II) cã mµu ®á.
N N+ Fe
2+
NN 3
2+ Fe
o-phenantrolinFe(C12H8N2)3
2+mµu tÝm ®á
Fe(C12H8N2) Fe(C+2
3 12H8N2) + e+3
3
tÝm ®á xanh nh¹t
ThÕ thay ®æi mµu Eo = 1,06V trong H2SO4 hoÆc HCl 1M.
8.4 Mét sè ph− ¬ng ph¸p chuÈn ®é oxi ho¸ - khö øng dông
trong thùc tÕ
Trong ph− ¬ng ph¸p chuÈn ®é oxi ho¸ - khö chÊt ph©n tÝch ph¶i ë d¹ng oxi ho¸
hoÆc d¹ng khö vµ cã kh¶ n¨ng ph¶n øng ®Þnh l− îng víi dung dÞch chuÈn cña chÊt
oxi ho¸ hay chÊt khö. ThÝ dô ®Ó x¸c ®Þnh Mn ng− êi ta ph¶i t×m c¸ch oxi ho¸ toµn bé
Mn cã trong mÉu ph©n tÝch thµnh , sau ®ã chuÈn ®é l−
îng b»ng chÊt
−
4MnO
−
4MnO
156
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 158/181
http://www.ebook.edu.vn
khö thÝch hîp. V× vËy tr− íc hÕt chóng ta xÐt ®Õn mét vµi chÊt khö vµ chÊt oxi ho¸
hay dïng trong ph− ¬ng ph¸p chuÈn ®é oxi ho¸ - khö.
1. Mét sè chÊt khö th− êng dïng
C¸c kim lo¹i vµ hçn hèng kim lo¹i lµ nh÷ng chÊt khö tèt. C¸c kim lo¹i ®−
îc södông ë d¹ng bét, d©y hay viªn, hoÆc d¹ng cét khö kiÓu Jones vµ kiÓu Waldens.
– Cét khö Jones lµ lo¹i chÊt hçn hèng kÏm kim lo¹i víi HgCl2:
2 Zn (r) + Hg2+ (b) ⎯→ Zn2+ + Zn(Hg) (r)
Hçn hèng kÏm th− êng ®− îc n¹p vµo cét thuû tinh cã ®− êng kÝnh 2 cm, chiÒu
dµi hçn hèng 40 ÷ 50 cm. Khi cho dung dÞch ph©n tÝch ch¶y qua cét khö, chÊt ph©n
tÝch ®− îc khö vÒ ho¸ trÞ thÝch hîp. ThÝ dô khö Fe(III) vÒ Fe(II), Cr(III) vÒ Cr(II),
Ti(IV) vÒ Ti(III), V(V) vÒ V(II).
– Cét khö Waldens b¹c cã tÝnh khö trong dung dÞch HCl 1M, khö Fe(III)
thµnh Fe(II), U (VI) vÒ U(IV), Cu2+ thµnh Cu+.
Ngoµi c¸c cét khö nªu ë trªn, cßn cã c¸c chÊt khö th− êng ®− îc øng dông trong
ho¸ ph©n tÝch: SnCl2 trong HCl 1M; hidrazin d¹ng clorua hay sunfat – s¶n phÈm khö
lµ nit¬ kh«ng cã h¹i cho qu¸ tr×nh ph©n tÝch. Nã th− êng ®− îc øng dông ®Ó khö
As(V) thµnh As(III), Sb(V) thµnh Sb(III) trong m«i tr− êng axit.
2. Mét sè chÊt oxi ho¸ th− êng dïng
+) Natribimutat NaBiO3 d¹ng bét, cã tÝnh oxi ho¸ m¹nh. Nã cã kh¶ n¨ng oxi
ho¸ ®Þnh l− îng Mn(II) thµnh ë nhiÖt ®é phßng, oxi ho¸ Ce(III) thµnh Ce(IV)
trong dung dÞch H
−
4MnO
2SO4.
+) Amonipesunfat (NH4)2S2O8. Amonipesunfat oxi ho¸ Cr(III) thµnh
trong m«i tr− êng axit, Mn(II) thµnh cã Ag
−2
72OCr
−
4MnO + lµm xóc t¸c, Ce(III) thµnh
Ce(IV).
+) Natripeoxit Na2O2 vµ hi®ropeoxit H2O2. §©y lµ nh÷ng chÊt oxi ho¸ trong
m«i tr− êng kiÒm.
3. Mét sè ph− ¬ng ph¸p chuÈn ®é oxi ho¸ - khö
+) Ph− ¬ng ph¸p pemanganat.
KMnO4 lµ chÊt oxi ho¸ m¹nh, trong m«i tr− êng axit ion bÞ khö thµnh
ion Mn
−
4MnO
2+ kh«ng mµu:
157
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 159/181
http://www.ebook.edu.vn
+ 8 H−
4MnO + + 5e Mn2+ + 4 H2O Eo = 1,51V
Trong m«i tr− êng trung tÝnh hay axit yÕu bÞ khö thµnh MnO2.
+ 2 H−
4MnO 2O + 3e MnO2 + 4 OH− Eo = 0,588V
Pemanganat lµ chÊt oxi ho¸ m¹nh, nªn trong thµnh phÇn cña nã lu«n chøa
mét l− îng nhá MnO2. Nã còng dÔ dµng bÞ ph©n huû bëi c¸c chÊt khö nh− c¸c
chÊt h÷u c¬ cã trong n− íc, bôi r¬i vµo n− íc, do ®ã nång ®é cña dung dÞch
KMnO4 míi chuÈn bÞ kh«ng æn ®Þnh. Ng− êi ta ph¶i x¸c ®Þnh l¹i sau 7 ÷ 10 ngµy.
Còng chÝnh v× vËy kh«ng thÓ chuÈn bÞ dung dÞch KMnO4 cã nång ®é chÝnh x¸c
tõ l− îng c©n ban ®Çu.
§Ó thiÕt lËp l¹i nång ®é KMnO4 ng− êi ta th− êng dïng dung dÞch chuÈn
H2C2O4 hay dung dÞch K4[Fe(CN)6].
5 + 2 + 16 H−2
42OC −
4MnO + ⎯→ 10 CO2 + 2Mn2+ + 8H2O
+) Ph− ¬ng ph¸p dicromat.
Kali dicromat cã tÝnh oxi ho¸ trong m«i tr− êng axit:
+ 14 H−2
72OCr + + 6e 2Cr3+ + 7 H2O E = 1,33V
Dung dÞch chuÈn K2Cr2O7 rÊt bÒn, cã thÓ pha dung dÞch cã nång ®é chÝnh x¸ctõ l− îng c©n ban ®Çu. Ph− ¬ng ph¸p dicromat th− êng ®− îc øng dông x¸c ®Þnh nång
®é Fe(II). Khi chuÈn ®é c¸c chÊt oxi ho¸ ng− êi ta thªm l− îng d− Fe(II), sau ®ã
chuÈn ®é l− îng Fe(II) d− b»ng dung dÞch K2Cr2O7.
ThÝ dô 8.5. LÊy 5 ml r− îu m¹nh pha lo·ng thµnh 1 lÝt b»ng b×nhg ®Þnh møc, sau ®ã
lÊy ra 25,0 ml thªm vµo 50,00 ml K2Cr2O7 0,0200M ®Ó oxi ho¸ r− îu etylic thµnh
CH3COOH theo ph¶n øng:
3 C2H5OH + 2 + 16 H
−2
72OCr
+
4Cr ⎯→ ⎯
ot 3+
+ 3CH3COOH + 11H2OSau khi lµm l¹nh, thªm vµo 20,00 ml dung dÞch Fe2+ 0,1253M, l− îng Fe2+ d−
®− îc chuÈn b»ng dung dÞch K2Cr2O7 hÕt 7,46 ml víi chØ thÞ diphenylamin sunfonic
axit. TÝnh % C2H5OH cã trong r− îu m¹nh trªn (46,07 g/mol).
Tæng sè mmol K2Cr2O7 thªm vµo:
(50,00 + 7,46) ml K2Cr2O7 x 0,0200 (mmol K2Cr2O7 /ml) =
= 1,1492 mmol K2Cr2O7
L− îng K2Cr2O7 ph¶n øng víi Fe2+ thªm vµo:
158
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 160/181
http://www.ebook.edu.vn
20,00ml Fe2+ x 0,1253 (mmol Fe2+ /ml Fe2+)+2
722
Femmol
OCr K mmol
6
1 = 0,41767 mmol
L− îng K2Cr2O7 ph¶n øng víi r− îu C2H5OH:
(1,1492 – 0,41767) mmol K2Cr2O7 = 0,73153 mmolKhèi l− îng r− îu C2H5OH cã trong mÉu ph©n tÝch:
0,73153 mmol K2Cr2O7 .722
52
OCr K mmol
OHHCmmol
2
3 x 0,0460
OHHCmolm
OHHCg
52
52
= 0,050552 g C2H5OH
% C2H5OH =
ml1000,00
ml25,00
xmÉu005
0505520
ml,
OHHCg,52 x 100 % = 40,4 %
+) Ph− ¬ng ph¸p i«t .
Iot lµ chÊt oxi ho¸ yÕu. B¸n ph¶n øng oxi ho¸ - khö
+ 2e−
3I – 3I – Eo = 0,536V
Iot Ýt tan trong n− íc (®é tan ë 20oC lµ 1,33.10 – 3M), nh− ng dÔ dµng tan trong
KI nªn ng− êi ta chuÈn bÞ dung dÞch i«t cã mÆt KI víi l− îng d− .
I2 + I – = (K = 7,1.10−
3I2)
Iot ph¶n øng víi hÇu hÕt c¸c chÊt h÷u c¬, nªn kh«ng dïng nót lie hoÆc cao su
®Ó nót c¸c chai ®ùng dung dÞch i«t. Kh«ng ®ùng dung dÞch i«t trong chai mµu s¸ng,
oxi kh«ng khÝ oxi ho¸ iodua thµnh i«t lµm thay ®æi nång ®é i«t.
4 I – + O2 + 4H+ ⎯→ 2 I2 + 2H2O
Hå tinh bét ®− îc sö dông lµm chØ thÞ trong ph− ¬ng ph¸p chuÈn ®é iot –
thiosunfat. Khi cho hå tinh bét vµo dung dÞch iot lo·ng th× xuÊt hiÖn mµu xanh ®Æc
tr− ng. Ng− êi ta tiÕn hµnh chuÈn i«t b»ng dung dÞch thiosunfat ®Õn mÊt mµu xanh.
Nh− ng ®Ó gi¶m sai sè cña phÐp chuÈn ®é, ng− êi ta thªm hå tinh bét khi gÇn ®¹t
®iÓm t− ¬ng ®− ¬ng (dung dÞch ®· chuyÓn sang mµu vµng r¬m).
Dung dÞch hå tinh bét th− êng ®− îc chuÈn bÞ tr− íc khi dïng, thªm vµo ®ã mét Ýt
chÊt b¶o vÖ nh− : HgI2, thimol, glixerin, focmandehit nh»m h¹n chÕ ho¹t ®éng cña vi
khuÈn.
159
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 161/181
http://www.ebook.edu.vn
– §iÒu kiÖn tiÕn hµnh chuÈn ®é theo ph− ¬ng ph¸p i«t:
+) CÇn tiÕn hµnh chuÈn ®é ë nhiÖt ®é phßng. §é nh¹y cña hå tinh bét gi¶m khi
t¨ng nhiÖt ®é.
+) Kh«ng tiÕn hµnh chuÈn ®é trong m«i tr− êng kiÒm bëi v× i«t ph¶n øng víi
kiÒm t¹o thµnh ion hipoiodid (IO – ) cã tÝnh oxi ho¸ m¹nh h¬n iot, oxi ho¸ thiosunfat
thµnh sunfat:
I2 + 2 OH – ⎯→ IO – + I – + H2O
+ 4 IO−
32OS – + 2 OH – ⎯→ 4 I – + 2 + H−2
4SO 2O
Nång ®é kiÒm trong dung dÞch cµng lín, l−
îng thiosunfat chuyÓn thµnh sunfatcµng nhiÒu, ph¶n øng chuÈn ®é cµng kÐm chÝnh x¸c.
+) Tèc ®é ph¶n øng gi÷a chÊt oxi ho¸ cÇn x¸c ®Þnh víi KI th− êng x¶y ra
chËm nªn chØ tiÕn hµnh chuÈn ®é sau khi thªm dung dÞch KI vµo mÉu ph©n tÝch
mét thêi gian.
+) Hçn hîp ph¶n øng gi÷a chÊt oxi ho¸ cÇn x¸c ®Þnh víi ion iodua cÇn ®Ó trong
chç tèi, bëi v× ¸nh s¸ng cã t¸c dông oxi ho¸ I – thµnh iot bëi oxi kh«ng khÝ.
4 I – + 4 H+ + O2 2 I2 + H2O
Ph− ¬ng ph¸p iot th− êng ®− îc øng dông x¸c ®Þnh c¸c chÊt oxi ho¸ nh− : x¸c
®Þnh hµm l− îng clo ho¹t ®éng trong clorua v«i, x¸c ®Þnh hµm l− îng Cu2+, asen …
Mét øng dông quan träng cña ph− ¬ng ph¸p iot lµ x¸c ®Þnh hµm l− îng n− íc
trong mét sè chÊt láng h÷u c¬. Ng− êi ta gäi ph− ¬ng ph¸p nµy lµ ph− ¬ng ph¸p sö
dông thuèc thö Phis¬ (Karl – Fischer). Thuèc thö Phis¬ gåm cã: i«t, pyrindin, l− u
huúnh dioxit víi tØ lÖ mol (1 : 3 : 1) ®− îc hoµ tan trong metanol khan. Thuèc thö t¸c
dông víi n− íc theo ph− ¬ng tr×nh:
C5H5N . I2 + C5H5N.SO2 + C5H5N + H2O ⎯→ 2C5H5N. HI + C5H5N. SO3
C5H5N . SO3 + CH3OH ⎯→ C5H5N(H)SO4 CH3
Tr− íc ®©y ng− êi ta nhËn biÕt ®iÓm cuèi b»ng m¾t dùa vµo mµu n©u khi d− mét
giät thuèc thö. Nh− ng ngµy nay ng− êi ta dïng ph− ¬ng ph¸p chuÈn ®é ®o thÕ ®Ó x¸c
®Þnh ®iÓm cuèi, cã ®é chÝnh x¸c cao h¬n nhiÒu.
160
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 162/181
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 163/181
http://www.ebook.edu.vn
25,00 ml KBrO3 x 0,017673
3
KBrOml
KBrOmmol x
3
2
KBrOMmol
Br mmol3
= 1,32525 mmol Br2.
L− îng Br2 ph¶n øng víi I – ®Ó t¹o thµnh I2
12,92 ml Na2S2O3 x 0,1215322
322
OS Naml
OS Nammol x
322
2
OS NaMmol
Immol
2
1
= 0,78489 mmol Br2
L− îng Br2 tham gia vµo ph¶n øng bromua ho¸:
1,32525 – 0,78489 = 0,54036 mmol Br2
Khèi l− îng sunfanilamit cã trong mÉu:
0,54036 mmol Br2 x2Br molm
tunfanilamimmol
2
s1 x 0,17221 (g/mol)
= 0,046528 g
% sunfanilamit =ml20,00xg,
g,
mÉu29810
ml100x0465280 x 100 %
= 80,4 %
Mét thÝ dô quan träng kh¸c øng dông ph− ¬ng ph¸p bromat x¸c ®Þnh
8-oxiquinolin.
N
OH
+ 2Br2
N
OH
Br
BrHBr+ 2
Dùa trªn c¬ së nµy ng− êi ta x¸c ®Þnh gi¸n tiÕp nh«m theo nguyªn t¾c:
Al3+ + 3 HOC9H6N Al(OC ⎯ ⎯ → ⎯ −= 94 pH
9H6N)3 ↓ + 3 H+
Al(OC9H6N)3 3 HOC ⎯ ⎯ ⎯ → ⎯ o t4M,HCl
9H6N)3 + Al3+
3 HOC9H6N + 6 Br2 ⎯→ 3 HOC9H6NBr2 ↓ + 6 HBr
Ph¶n øng x¶y ra theo tû lÖ:
1 mol Al3+ ≈ 3 mol HOC9H6N ≈ 6 mol Br2 ≈ 2 mol KBrO3
162
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 164/181
http://www.ebook.edu.vn
Ch− ¬ng 9
Ph− ¬ng ph¸p ph©n tÝch khèi l− îng
9.1 Nguyªn t¾c chung cña ph−
¬ng ph¸p ph©ntÝch khèi l−
îng Ph− ¬ng ph¸p ph©n tÝch khèi l− îng chñ yÕu dùa trªn ®o chÝnh x¸c khèi l− îng
hîp chÊt t¹o thµnh. Ph− ¬ng ph¸p ph©n tÝch khèi l− îng cã ®é chÝnh x¸c cao nhÊt
trong sè c¸c ph− ¬ng ph¸p ph©n tÝch, giíi h¹n ph¸t hiÖn 0,10 %, ®é cøng 0,2 %.
Ng− êi ta tiÕn hµnh ph©n tÝch theo ph− ¬ng ph¸p khèi l− îng nh− sau: hoµ tan
mÉu chøa nguyªn tè cÇn x¸c ®Þnh trong dung m«i thÝch hîp, sau ®ã thªm l− îng
thuèc thö gÊp 1,5 lÇn ®Ó kÕt tña nguyªn tè cÇn x¸c ®Þnh, sau ®ã läc röa, råi sÊy,
nung ®Õn khèi l− îng kh«ng ®æi. Khèi l− îng nguyªn tè cÇn x¸c ®Þnh ®− îc tÝnh theo
c«ng thøc:
mA = mB Fa
100 %
mB: Khèi l− îmg c©n ®− îc d¹ng c©nB
F: HÖ sè chuyÓn tØ sè khèi l− îng mol nguyªn tè cÇn ®− îc x¸c ®Þnh víi khèi
l− îng mol cña d¹ng c©n.
a: Khèi l− îng mÉu ph©n tÝchThÝ dô 9.1. C©n 1,132 g quÆng s¾t, ®em hoµ tan trong dung dÞch HCl ®Æc vµ HNO3,
s¾t ®− îc oxi ho¸ thµnh Fe3+, kÕt tña Fe3+ b»ng NH3, sau ®ã läc, röa, nung ë nhiÖt ®é
cao chuyÓn Fe3+ vÒ d¹ng c©n Fe2O3. TÝnh % Fe cã trong mÉu quÆng. Khèi l− îng mol
cña Fe2O3 lµ 159,69 g/mol. Khèi l− îng mol cña Fe: 55,84 g/mol. Khèi l− îng Fe2O3
c©n ®− îc: 0,5394 g.
Muèn t×m l− îng Fe trong Fe2O3 ta cã thÓ viÕt:
Trong 1 mol Fe2O3 cã 2 mol FeVËy trong 0,5394 g Fe2O3 cã xg Fe
x = 0,5394 .84150
8455
,
2x, = 0,3772 gam
VËy hµm l− îng % Fe cã trong mÉu quÆng:
% Fe =13241
3772000
,
, x 100 % = 33,32 %
163
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 165/181
http://www.ebook.edu.vn
ThÝ dô 9.2. Ng− êi ta c©n 0,3592 g mÉu bét NaHCO3 th− ¬ng m¹i, ®em nung ë nhiÖt
®é thÝch hîp. Sau ®ã c©n khèi l− îng mÉu cßn l¹i 0,2302 g. TÝnh % Na2CO3 tinh
khiÕt cã trong mÉu?
Khi nung mÉu NaHCO3 x¶y ra ph¶n øng:
2 NaHCO3 ⎯→ Na2CO3 + CO2 + H2O
Khèi l− îng tr− íc khi nung vµ sau khi nung kh¸c nhau do l− îng CO2 vµ H2O
tho¸t ra khái mÉu. Theo ph− ¬ng tr×nh ph¶n øng 2 mol NaHCO3 tho¸t ra 1 mol CO2
vµ 1 mol H2O.
% Na2CO3 cã trong mÉu:
35920 0144
2362035920
,18,01,
84,01x2 x),,(
+
−
x 100 % = 92,76 %
VËy hµm l− îng % Fe cã trong mÉu quÆng:
% Fe =13241
3772000
,
, x 100 % = 33,32 %
Tõ hai thÝ dô trªn chóng ta thÊy cã hai c¸ch x¸c ®Þnh khèi l− îng chÊt cÇn
ph©n tÝch. Tuy nhiªn, trong thùc tÕ c¸ch c©n khèi l− îng chÊt x¸c ®Þnh t¹o thµnh
th− êng ®− îc sö dông nhiÒu h¬n.
Ph− ¬ng ph¸p ph©n tÝch khèi l− îng th− êng cã ®é chÝnh x¸c cao, sai sè gÆp
ph¶i rÊt nhá, tuy nhiªn thêi gian ph©n tÝch kÐo dµi, chØ thÝch hîp khi ph©n tÝch c¸c
nguyªn tè cã hµm l− îng lín. Ph− ¬ng ph¸p ph©n tÝch khèi l− îng th− êng ®− îc sö
dông lµm ph− ¬ng ph¸p tiªu chuÈn ®Ó x¸c ®Þnh hµm l− îng mét sè nguyªn tè. Nh− ng
mét ®iÒu quan träng lµ ph¶i chó ý ®Õn chän thuèc thö kÕt tña, ®iÒu kiÖn kÕt tña,
tr¹ng th¸i d¹ng kÕt tña. Chóng ta sÏ xÐt lÇn l− ît mét sè ®iÒu kiÖn cô thÓ.
9.2. §iÒu kiÖn ®Ó kÕt tña hoµn toµn.
Muèn mét hîp chÊt khã tan cña mét nguyªn tè cã thÓ dïng trong ph− ¬ng
ph¸p ph©n tÝch khèi l− îng th× ph¶i tho¶ m·n mét sè yÕu cÇu. Trong ph− ¬ng ph¸p
ph©n tÝch khèi l− îng th− êng kÕt tña ph¶i ®em nung ë nhiÖt ®é nhÊt ®Þnh, trong qu¸
tr×nh nung nhiÒu kÕt tña chuyÓn tõ d¹ng nµy sang d¹ng kh¸c. Nh− vËy, gi÷a d¹ng kÕt
tña vµ d¹ng c©n kh¸c nhau. D¹ng kÕt tña lµ hîp chÊt ®− îc t¸ch ra khi cho thuèc thö
t¸c dông víi chÊt cÇn x¸c ®Þnh. D¹ng c©n lµ d¹ng hîp chÊt ®em c©n ®Ó tÝnh kÕt qu¶
cuèi cïng. Trong mét sè tr− êng hîp d¹ng c©n vµ d¹ng kÕt tña lµ mét. ThÝ dô x¸c
®Þnh d− íi d¹ng kÕt tña BaSO−2
4SO 4. BaSO4 kh«ng biÕn ®æi trong qu¸ tr×nh nung.Nh− vËy mçi mét d¹ng cã yªu cÇu riªng cña nã.
164
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 166/181
http://www.ebook.edu.vn
9.2.1. Yªu cÇu ®èi víi dung dÞch kÕt tña.
– D¹ng kÕt tña ph¶i cã ®é tan ®ñ nhá. §iÒu nµy lµ cÇn thiÕt v× khi ®ã míi kÕt
tña hoµn toµn chÊt cÇn x¸c ®Þnh. §Ó mét kÕt tña ®− îc sö dông trong ph− ¬ng ph¸p
ph©n tÝch khèi l−
îng ph¶i cã ®é tan nhá h¬n 10
–8
M.
– KÕt tña ph¶i dÔ läc, röa nhanh. Th«ng th− êng d¹ng kÕt tña tinh thÓ thuËn
lîi h¬n d¹ng kÕt tña d¹ng v« ®Þnh h×nh. NhÊt lµ lo¹i kÕt tña v« ®Þnh h×nh d¹ng
keo Fe(OH)3, Al(OH)3 cã diÖn tÝch bÒ mÆt lín, dÔ dµng hÊp phô chÊt bÈn, nªn
khã röa s¹ch.
– D¹ng kÕt tña dÔ dµng chuyÓn sang d¹ng c©n.
9.2.2. Yªu cÇu ®èi víi d¹ng c©n
– Yªu cÇu ®èi víi d¹ng c©n lµ ph¶i cã thµnh phÇn øng dông c«ng thøc ho¸ häc
– D¹ng c©n ph¶i kh¸ bÒn, kh«ng thay ®æi thµnh phÇn sau khi nung, kÕt tña
kh«ng hót h¬n n− íc, khÝ CO2, ,kh«ng tù ph©n huû.
– Hµm l− îng nguyªn tè cÇn x¸c ®Þnh trong d¹ng c©n ph¶i cµng nhá cµng
tèt, v× trong tr− êng hîp nµy sai sè cña phÐp ®Þnh ph©n sÏ Ýt ¶nh h− ëng ®Õn kÕt
qu¶ cuèi cïng.
– Trong qu¸ tr×nh kÕt tña, d¹ng kÕt tña dÔ hÊp phô c¸c chÊt bÈn hoÆc nh÷ng
ion l¹ cã ë trong dung dÞch, trong ®ã cã c¶ ion lµm kÕt tña mµ chÝnh cÇn ph¶i röas¹ch. V× cËy, cÇn ph¶i chän chÊt dÔ bay h¬i lµm chÊt kÕt tña, v× nÕu röa kh«ng s¹ch
th× khi nung nã còng bay h¬i hÕt. ThÝ dô, kÕt tña Fe(OH) 3 b»ng dung dÞch NH3 chø
kh«ng dïng NaOH hay KOH, kÕt tña Ba2+ b»ng dung dÞch H2SO4 kh«ng dïng muèi
Na2SO4 hoÆc K2SO4. Nh− ng kh«ng ph¶i lóc nµo còng t×m ®− îc chÊt kÕt tña thÝch
hîp. Ch¼ng h¹n, kh«ng thÓ kÕt tña Cu(OH)2 b»ng dung dÞch NH3 v× Cu2+ dÔ t¹o phøc
tan víi NH3, buéc ph¶i dïng NaOH hay KOH, trong tr− êng hîp nµy ph¶i röa s¹ch
ion Na+ hoÆc K+.
9.2.3. §iÒu kiÖn kÕt tña d¹ng tinh thÓ
Qu¸ tr×nh h×nh thµnh kÕt tña phøc t¹p h¬n viÖc dù ®o¸n theo ph− ¬ng tr×nh
ph¶n øng. ThÝ dô ph¶n øng:
Ba2+ + BaSO−24SO 4
§Ó t¹o thµnh BaSO4 ph¶i cã sè l− îng t− ¬ng ®èi lín ion Ba2+ vµ t− ¬ng t¸c
víi nhau vµ cã sù s¾p xÕp hîp lÝ trong kh«ng gian cña c¸c ion nµy. DÜ nhiªn míi ®Çu
kh«ng ph¶i t¹o ngay nh÷ng tinh thÓ t− ¬ng ®èi lín mµ chØ nh÷ng tinh thÓ mÇm v«
−24SO
165
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 167/181
http://www.ebook.edu.vn
cïng nhá, c¸c h¹t nhá nµy kh«ng thÓ t¸ch ra thµnh kÕt tña, muèn cã kÕt tña t¸ch ra
ph¶i lµm cho c¸c h¹t nhá lín dÇn lªn. Tuú theo tÝnh chÊt c¸ biÖt cña c¸c hîp chÊt kÕt
tña tr− íc hÕt ®é tan còng nh− ®iÒu kiÖn lµm kÕt tña mµ qu¸ tr×nh ph¸t triÓn cña c¸c
h¹t s¬ cÊp cã thÓ x¶y ra theo hai c¸ch kh¸c nhau. T − ¬ng øng víi hai c¸ch ®ã mµ ta
®− îc kÕt tña tinh thÓ hoÆc kÕt tña v« ®Þnh h×nh.
Muèn kÕt tña tinh thÓ kh«ng h×nh thµnh d¹ng h¹t nhá dÔ chiu qua giÊy läc,
chóng ta cÇn ph¶i kÕt tña ë ®iÒu kiÖn nh− sau:
– Ph¶i tiÕn hµnh kÕt tña nh− thÕ nµo ®Ó suèt thêi gian kÕt tña dung dÞch cµng
Ýt qu¸ b·o hoµ so víi chÊt kÕt tña cµng nhiÒu cµng tèt. Muèn cho khi kÕt tña dung
dÞch cµng Ýt qu¸ b·o hoµ th× tr− íc hÕt cÇn ph¶i:
1- Lµm kÕt tña tõ nh÷ng dung dÞch lo·ng, víi thuèc thö lo·ng.
2- Thªm thuèc thö rÊt chËm, tõng giät mét.
3- Dïng ®òa thuû tinh khuÊy ®Òu ®Ó tr¸nh hiÖn t− îng qu¸ b·o hoµ côc bé.
4- Lµm kÕt tña tõ dung dÞch nãng, b»ng thuèc thö nãng v× ®a sè kÕt tña cã
®é tan t¨ng theo nhiÖt ®é.
5- Trong khi lµm kÕt tña nªn thªm vµo dung dÞch mét chÊt cã kh¶ n¨ng lµm
t¨ng ®é tan kÕt tña. ThÝ dô, khi lµm kÕt tña BaSO4 ta th− êng thªm HNO3,
v× axit nµy lµm t¨ng ®é tan cña BaSO4 (do h×nh thµnh anion ). Saukhi lµm kÕt tña xong, ®é tan cña BaSO
−
4HSO4 sÏ ®− îc gi¶m ®i b»ng c¸ch dïng
d− mét Ýt thuèc thö.
Khi kÕt tña tinh thÓ th− êng kh«ng läc ngay, ph¶i ®Ó yªn mét thêi gian
(th− êng ®Ó sang ngµy h«m sau). Sau khi ®Ó yªn kÕt tña ®− îc lµm nguéi, c¸c tinh thÓ
nhá lín dÇn lªn. Sau khi lµm nguéi kÕt tña kh«ng chØ thu ®− îc kÕt tña tinh thÓ dÔ
läc, mµ cßn ®− îc kÕt tña tinh khiÕt h¬n, do kÕt tña d¹ng h¹t lín Ýt hÊp phô chÊt bÈn
vµ cßn cã qu¸ tr×nh kÕt tinh l¹i tinh thÓ Ýt hoµn chØnh thµnh tinh thÓ hoµn chØnh h¬n,
mét phÇn t¹p chÊt th¶i ra khái tinh thÓ.
9.2.4. §iÒu kiÖn t¹o thµnh kÕt tña v« ®Þnh h×nh.
§Ó cho kÕt tña v« ®Þnh h×nh ®«ng tô vµ l¾ng xuèng, ng− êi ta ph¶i t×m c¸ch
trung hoµ ®iÖn tÝch c¸c h¹t keo, th− êng thªm vµo dung dÞch chÊt ®iÖn li nµo ®ã cã
ion kh¸c dÊu víi ion bÞ hÊp phô, c¸c h¹t keo bÞ trung hoµ ®iÖn tÝch l¾ng xuèng. ViÖc
t¨ng nhiÖt ®é trong qu¸ tr×nh ®«ng tô, gi¶m sù hÊp phô. Nh− vËy, mét trong nh÷ng
®iÓm cÇn chó ý lµ ph¶i ng¨n ngõa sù h×nh thµnh dung dÞch keo b»ng c¸ch kÕt tña tõdung dÞch nãng, ph¶i thªm chÊt ®iÖn li, thªm nhanh thuèc thö. §Ó gi¶m hÊp phô cÇn
166
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 168/181
http://www.ebook.edu.vn
ph¶i läc ngay. MÆt kh¸c, do ®é kiÒm kh¸ lín nªn cÇn läc ngay ®Ó tr¸nh hoµ tan dông
cô thuû tinh lµm bÈn kÕt tña. §Ó gi¶m hÊp phô chÊt bÈn bëi kÕt tña v« ®Þnh h×nh,
ng− êi ta th− êng thªm mét l− îng n− íc nãng sau khi kÕt tña xong, lµm cho c©n b»ng
hÊp phô bÞ ph¸ vì mét phÇn ion bÞ hÊp phô sÏ rêi bÒ mÆt kÕt tña ®i vµo dung dÞch .
9.3. Mét sè thñ thuËt cÇn chó ý khi thùc hiÖn ph− ¬ng ph¸p
ph©n tÝch khèi l− îng
Nh− trªn ®· tr×nh bµy ph− ¬ng ph¸p ph©n tÝch khèi l− îng th− êng ®− îc tiÕn
hµnh qua nhiÒu c«ng ®o¹n, ph¶i tu©n thñ mét sè yªu cÇu nhÊt ®Þnh nÕu kh«ng sÏ dÉn
®Õn sai sè phÐp x¸c ®Þnh rÊt lín. Sau khi kÕt tña h×nh thµnh c¸c giai ®o¹n tiÕp theo lµ
läc, röa, sÊy, nung, c©n kÕt tña.
1) Läc kÕt tña: läc, röa kÕt tña lµ nh÷ng ®éng t¸c rÊt quan träng. §é chÝnh
x¸c cña kÕt qu¶ ph©n tÝch phô thuéc rÊt nhiÒu vµo giai ®o¹n nµy.
Trong ph©n tÝch khèi l− îng khi läc ta th− êng dïng giÊy läc kh«ng tµn. GiÊy
läc kh«ng tµn cã nhiÒu lo¹i dµy, máng kh¸c nhau øng víi kÝch th− íc cña c¸c ph©n tö
kÕt tña cÇn läc. VÝ dô, kÕt tña v« ®Þnh h×nh rÊt khã läc, ph¶i dïng giÊy läc ch¶y
nhanh (giÊy läc b¨ng ®á), kÕt tña cã tinh thÓ nhá cÇn dïng lo¹i giÊy läc b¨ng xanh.
+) C¸ch röa kÕt tña.
Môc ®Ých röa kÕt tña lµ ®Ó ®uæi hÕt chÊt bÈn, kÓ c¶ c¸c ion cã trong dung
dÞch. Ng− êi ta th− êng dïng dung dÞch lo·ng chÊt lµm kÕt tña ®Ó röa nh»m lµm gi¶m
®é tan kÕt tña trong qu¸ tr×nh röa. Thµnh phÇn dung dÞch röa ph¶i lµ chÊt dÔ bay h¬i
hoµn toµn khi nung. §Ó ng¨n ngõa hiÖn t− îng pepti ho¸ kh«ng sö dông n− íc cÊt ®Ó
röa, v× dÔ dÉn ®Õn kÕt tña chuyÓn thµnh dung dÞch keo chui qua giÊy läc. MÆt kh¸c,
khi röa kÕt tña b»ng n− íc cÊt, kÕt tña dÔ bÞ thuû ph©n lµm t¨ng ®é tan cña kÕt tña
hoÆc lµm cao d¹ng c©n kh«ng ®óng c«ng thøc ho¸ häc.
§¹i bé phËn dung dÞch röa cÇn ®− îc ®un nãng ®Ó gi¶m ®é nhít, läc nhanh.
§Ó qu¸ tr×nh lo¹i bá chÊt bÈn nhanh cÇn ph¶i röa b»ng c¸ch l¾ng g¹n, cho n− íc röa
vµo cèc ®ùng kÕt tña, khuÊy ®Òu ®Ó yªn råi g¹n n− íc vµo phÔu läc, qu¸ tr×nh nµy
®− îc lÆp l¹i nhiÒu lÇn, cuèi cïng míi cho kÕt tña lªn phÔu läc. Tr¸ng röa cèc,
chuyÓn toµn bé kÕt tña lªn phÔu läc.
+) C¸ch lµm kh« vµ nung kÕt tña.
Sau khi kÕt tña ®− îc röa s¹ch, kÕt tña cïng giÊy läc ®− îc chuyÓn vµo cèc sø(hay cèc th¹ch anh hoÆc chÐn pletin) tuú thuéc vµo d¹ng kÕt tña, ghi mÉu, ®− a vµo tñ
167
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 169/181
http://www.ebook.edu.vn
sÊy vµ sÊy ë nhiÖt ®é 90 ÷ 105oC trong kho¶ng 30 phót. Mét sè lo¹i kÕt tña kh«ng
qua giai ®o¹n nung th× tiÒn hµnh sÊy ®i sÊy l¹i ®Õn khèi l− îng kh«ng ®æi. §èi víi
®¹i bé phËn kÕt tña cÇn qua giai ®o¹n nung, chuyÓn kÕt tña cïng giÊy läc vµo chÐn
nung, nhiÖt ®é lß nung ®−
îc t¨ng dÇn, nung kho¶ng 1÷
2 giê, sau ®ã lÊy chÐn ra ®Ætvµo b×nh phßng Èm chê nguéi råi ®em c©n, qu¸ tr×nh ®− îc lÆp l¹i vµi lÇn ®Õn khèi
l− îng kh«ng ®æi.
9.4. C¸ch tÝnh kÕt tña trong ph− ¬ng ph¸p ph©n tÝch khèi l− îng
ThÝ dô 9.3. C©n 0,3516 g mÉu ph«tphat sau khi ph©n huû hÕt chÊt h÷u c¬, ®em hoµ tan
trong HCl nãng, chuyÓn ph«tpho thµnh H3PO4, kÕt tña d− íi d¹ng MgNH4PO4.6H2O.
KÕt tña läc, röa råi ®em nung chuyÓn thµnh d¹ng Mg2P 2O7, c©n ®− îc 0,2161 g. TÝnh
ph©n tr¨m ph«tpho cã trong mÉu. Khèi l− îng mol cña Mg2P 2O7 lµ 222,57 g/mol,khèi l− îng mol cña ph«tpho lµ 30,974 g/mol.
Trong 1 mol Mg2P 2O7 cã 2 mol ph«tpho
VËy khèi l− îng ph«tpho trong mÉu:
57222
2
,
30,974xx 0,2161 = 0,060147 gam P
% P =35160 ,
0,06015 x 100 % = 17,10 %
Tõ thÝ dô trªn ta thÊy l− îng chÊt cÇn x¸c ®Þnh x chÝnh lµ tÝch gi÷a hai thõa sè,
trong ®ã cã mét thõa sè thay ®æi phô thuéc vµo l− îng chÊt nghiªn cøu ®· lÊy. Thõa
sè thø 2 lµ tØ sè gi÷a khèi l− îng mol cña chÊt cÇn x¸c ®Þnh vµ khèi l− îng mol cña
kÕt tña d¹ng c©n, kh«ng thay ®æi cã thÓ tÝnh s½n ®Ó dïng cho hµng lo¹t phÐp ph©n
tÝch cïng lo¹i. TØ sè nµy ®− îc gäi lµ thõa sè chuyÓn (hÖ sè chuyÓn), kÝ hiÖu F. VËy
ta cã:
x = a . F
a: khèi l− îng d¹ng c©n
168
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 170/181
http://www.ebook.edu.vn
Phô lôc
B¶ng 1. C¸c h»ng sè ph©n li axit ë 25oC
Tªn gäi axit C«ng thøc Ka1 Ka2 Ka3 Ka4
Axetic CH3COOH 1,75.10 –5
Alanic CH3CH(NH2)COOHa 4,5.10 –3 1,3.10 –10
Asenic H3AsO4 6,0.10 –3 1,0.10 –7 3,0.10 –12
Aseno H3AsO3 6,0.10 –10 3,0.10 –14
Benzoic C6H5COOH 6,3.10 –5
Boric H3BO3 6,4.10 –10
Cacbonic H2CO3 4,3.10 –7 4,8.10 –11
Cloaxetic ClCH2COOH 1,5.10 –3
Xitric HOOC(OH)C(CH2COOH)2 7,4.10 –4
1,7.10 –5
4,0.10 –7
Etylendiamin-tetraaxetic
(CO2) 2NH+CH2CH2NH+(CO2)2a 1,0.10 –2 2,2.10 –5 6,9.10 –7 5,5.10 –11
Fomic HCOOH 1,76.10 –4
Glixin H2NCH2COOHb 4,5.10 –3 1,7.10 –10
Hi®roxianic HCN 7,2.10 –10
Hi®rofluoric HF 6,7.10 –4
Hi®rosunfua H2S 9,1.10 –8 1,2.10 –15
Hi®roclor¬ HOCl 1,1.10 –8
Iodic HIO3 2,0.10 –4
Lactic CH3CHOHCOOH 1,4.10 –4
Leucin (CH3)2CHCH2CH(NH2)COOHb 4,7.10 –3 1,8.10 –10
Maleic cis-HOOCCH : CHCOOH 1,5.10 –2 2,6.10 –7
Malic HOOCCHOHCH2COOH 4,0.10 –4 8,9.10 –6
Nitr¬ HNO2 5,1.10 –4
Oxalic HOOCCOOH 6,5.10 –2 6,1.10 –5
Phenol C6H5OH 1,1.10 –10
Photphoric H3PO4 1,1.10 –2 7,5.10 –8 4,8.10 –13
Photphor¬ H3PO3 5,0.10 –2 2,6.10 –7
o-Phtalic C6H4(COO)2 1,2.10 –3 3,9.10 –6
Picric (NO2)3C6H5OH 4,2.10 –1
Propanoic CH3CH2COOH 1,3.10 –5
Salixilic C6 H4(OH)COOH 1,0.10 –3
Sunfamic NH3SO3H 1,0.10 –1
Sunfuric H2SO4 >>1,0 1,2.10 –2
Sunfur¬ H2SO3 1,3.10 –2 5,0.10 –6
Tricloaxetic Cl3
COOH 1,29.10 –1
169
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 171/181
http://www.ebook.edu.vn
B¶ng 2. C¸c h»ng sè ph©n li baz¬ ë 25oC
Tªn gäi baz¬ C«ng thøc Kb1 Kb2
Amoniac NH3 1,75.10 –5
Anilin C6H5NH2 4,0.10 –10
1-Butylamin CH3(CH2)2CH2NH2 4,1.10 –4
Dietylamin (CH3CH2)2NH 8,5.10 –4
Dimetylamin (CH3)2NH 5,9.10 –4
Etanolamin HOC2H4NH2 3,2.10 –5
Etylamin CH3CH2NH2 4,3.10 –4
Etylendiamin NH2C2H4NH2 8,5.10 –5 7,1.10 –8
Glyxin HOOCCH2NH2 2,3.10 –12
Hi®razin H2NNH2 1,3.10 –6
Hi®roxylamin HONH2 9,1.10 –9
Metylamin CH3NH2 4,8.10 –4
Piperidin C5H11N 1,3.10 –3
Piridin C5H5N 1,7.10 –9
Trietylamin (CH3C H3)3N 5,3.10 –4
Trimetylamin (CH3)3N 6,3.10 –5
Tri (hidroxylmetyl) aminometan (OHCH2)3CNH2 1,2.10 –6
KÏm hi®roxit Zn(OH)2 4,4.10 –5
170
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 172/181
http://www.ebook.edu.vn
B¶ng 3. TÝch sè tan cña mét sè hîp chÊt ë 25oC
Tªn chÊt C«ng thøc T Tªn chÊt C«ng thøc T
Nh«m hi®roxit Al(OH)3 2.10 –32 Ch× oxalat PbC2O4 4,8.10 –10
Bari cacbonat BaCO3 8,1.10 –9 Ch× sunfat PbSO4 1,6.10 –8
Bari cromat BaCrO4 2,4.10 –10 Ch× sunfua PbS 8,0.10 –28
Bari florua BaF2 1,7.10 –6 Magie amoniphotphat MgNH2PO4 2,5.10 –13
Bari iodat Ba(IO3) 1,5.10 –9 Magie cacbonat MgCO3 1,0.10 –5
Bari manganat BaMnO4 2,5.10 –10 Magie hi®roxit Mg(OH)2 1,2.10 –11
Bari oxalat BaC2O4 2,3.10 –8 Magie oxalat MgC2O4 9,0.10 –5
Bari sunfat BaSO4 1,0.10 –10
Mangan hi®roxit Mn(OH)2 4,0.10 –14
Beri hi®roxit Be(OH)2 7,0.10 –22 Mangan sunfua MnS 1,4.10 –15
Bimutylclorua BiOCl 7,0.10 –9 Thuû ng©n bromua HgBr2 5,8.10 –25
Bimutin Bi2O3 1,0.10 –97 Thuû ng©n (I) clorua Hg2Cl2 1,3.10 –18
Catmi cacbonat CdCO3 2,5.10 –14 Thuû ng©n iodua Hg2I2 4,5.10 –29
Catmi sunfua CdS 1,0.10 –28 Thuû ng©n sunfua HgS 4,0.10 –53
Canxi cacbonat CaCO3 8,7.10 –9 B¹c asenat AgAsO4 1,0.10 –22
Canxi flurua CaF2 4,0.10 –11 B¹c bromua AgBr 4,0.10 –13
Canxi hi®roxit Ca(OH)2 5,6.10 –6 B¹c cacbonat Ag2CO3 8,2.10 –12
Canxi oxalat CaC2O4 2,6.10 –9 B¹c clorua AgCl 1,0.10 –10
Canxi sunfat CaSO4 1,9.10 –4 B¹c clromat Ag2CrO4 1,1.10 –12
§ång (I) bromua CuBr 5,2.10 –9 B¹c xianua Ag[Ag(CN)2] 5,0.10 –12
§ång (I) clorua CuCl 1,2.10 –6 B¹c iodat AgIO3 3,4.10 –8
§ång (I) iodua CuI 5,1.10 –12 B¹c iodua AgI 1,0.10 –16
§ång(I) thioxianat CuSCN 4,8.10 –15 B¹c photphat Ag3PO4 1,3.10 –20
§ång(II) hi®roxit Cu(OH)2 1,6.10 –19 B¹c sunfua Ag2S 2,0.10 –49
§ång (II) sunfua CuS 9,0.10 –36 B¹c thioxianat AgSCN 1,0.10 –12
S¾t (II) hi®roxit Fe(OH)2 8,0.10 –16 Stronti oxalat SrC2O4 1,6.10 –7
S¾t (III) hi®roxit Fe(OH)3 4,0.10 –38 Stronti sunfat SrSO4 3,8.10 –7
Lantan iodat La(IO3)3 6,0.10 –10 Tali clorua TlCl 2,0.10 –4
Ch× clorua PbCl3 1,6.10 –8 Tali sunfua Tl2S 5,0.10 –22
Ch× cromat PbCrO4 1,8.10 –14 KÏm ferixianua Zb2Fe(CN)6 4,1.10 –16
Ch× iodua PbI2 7,1.10 –9 KÏm oxalat ZnC2O4 2,8.10 –8
171
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 173/181
http://www.ebook.edu.vn
KÏm sunfua ZnS 1,0.1021
B¶ng 4. H»ng sè bÒn phøc cña mét sè kim lo¹i víi EDTA ë 25 oC
Nguyªn tè C«ng thøc
Nh«m AlY – 1,35.1016
Bitmut BiY – 1,00.1023
Bari BaY – 5,75.107
Catmi CdY2– 2,88.1016
Canxi CaY2– 5,04.1010
Coban (Co
2+
) CoY
2–
2,04.10
16
Coban (Co3+) CoY – 1,00.1036
§ång CuY2– 6,30.1018
Gali GaY – 1,86.1020
Indi InY – 8,91.1024
S¾t (Fe2+) FeY2– 2,14.1014
S¾t (Fe3+) FeY – 1,3.1014
Ch× PbY2– 1,10.1018
Magie MgY2– 4,90.108
Mangan MnY2– 1,10.1014
Thuû ng©n HgY2– 6,30.1021
Niken NiY2– 4,16.1018
Scandi ScY – 1,30.1023
B¹c AgY2– 2,09.107
Stronti SrY2– 4,26.108
Thori ThY – 1,6.1023
Titan (Ti3+) TiY – 2,00.1024
Titan (TiO2+) TiOY2– 2,00.1017
Vanadi (V2+) VY2– 5,01.1012
Vanadi (V3+) VY 8,00.1025
Vanadi (VO2+) VOY2– 1,23.1018
Ytri YY – 1,23.1018
KÏm ZnY2– 3,16.1016
172
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 174/181
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 175/181
http://www.ebook.edu.vn
B¸n ph¶n øng oxi ho¸ - khö ThÕ oxi ho¸ - khö Eo (V)
H2O2 + 2e – = 2OH – 0,88
Cu2+ + I – + e – = CuI 0,86
Hg2+
+ 2e –
= Hg 0,854Ag+ + e – = Ag 0,799 0,228 (HCl 1M);
0,792 (HClO4 1M)+2
2Hg + 2e – = 2 Hg 0,789 0,274 (HCl 1M)
Fe3+ + e – = Fe2+ 0,771
H2SeO3 + 4 H+ + 4e – = Se + 3 H2O 0,740−2
4PtCl + 2e – = Pt + 4 Cl 0,73
C6H4O2(quinon) + 2H+ + 2e – = C6H2(OH)2 0,699 0,696 (HCl, H2SO4,
HClO4 1M)O2 + 2 H+ + 2e – = H2O2 0,682
−26PtCl + 2e – = + 2 Cl−2
4PtCl – 0,68
I2 (aq) + 2e – = 2I – 0,6197a
Hg2SO4 + 2e – = 2Hg + −24SO 0,615
Sb2O5 + 6 H+ + 4e – = 2 SbO+ + 3 H2O 0,581−
4MnO + e – = −24MnO 0,564
H3AsO4 + 2 H
+
+ 2e
–
= H3AsO3 + H2O 0,559 0,577 (HCl, HClO4 1M)−
3I + 2e – = 3I – 0,5355
I2 (s) + 2e – = 2 I – 0,5345a
Mo6– + e – = Mo3+ 0,53 (HCl 2M)
Cu+ + e – = Cu 0,521
H2SO3 + 4 H+ + 4e – = S + 3 H2O 0,45
Ag2CrO4 + 2e – = 2Ag + −24CrO 0,446
VO2+ + 2 H+ + e – = V+ + H2O 0,361−
36)CN(Fe + e – =−
46)CN(Fe 0,36 0,72 (HClO4, H2SO4 1M)Cu2+ + 2e – = Cu 0,337
+22UO + 4 H+ + 2e – = U4+ + 2 H2O 0,334
BiO+ + 2 H+ + 3e – = Bi + H2O 0,32
Hg2Cl2 (8) + 2e – = 2Hg + 2Cl – 0,268 0,242 (KCl bh),
0,282 (KCl 1M)
AgCl + e – = Ag + Cl – 0,222 0,228 (KCl 1M)−2
4SO + 4 H+ + 2e – = H2SO3 + H2O 0,17
−
4BiCl + 3e – = Bi + 4 Cl – 0,16
174
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 176/181
http://www.ebook.edu.vn
B¸n ph¶n øng oxi ho¸ - khö ThÕ oxi ho¸ - khö Eo (V)
Sn4+ + 2 e – = Sn2+ 0,154 0,14 (HCl 1M)Cu2+ + e – = Cu+ 0,153S + 2 H+ + 2e – = H2S 0,141TiO2+ + 2 H+ + e – = Ti3+ + H2O 0,1Mo4+ + e – = Mo3+ 0,1 (H2SO4 4M)
−264OS + 2e – = 2 −2
32OS 0,08
AgBr + e – = Ag + Br – 0,071−3
232 )OS(Ag + e – = Ag + 2 −232OS 0,01
2H+ + 2e – = H2 0,000Pb2+ + 2e – = Pb – 0,126
−24CrO + 4 H2O + 3e – = Cr(OH)3 + 5OH – – 0,130
Sn2+
+ 2e –
= Sn – 0,136AgI + e – = Ag + I – – 0,151CuI + e – = Cu + I – – 0,185
N2 + 5H+ + 4e – = +
52H N – 0,230
Ni2+ + 2e – = Ni – 0,250V3+ + e – = V2+ – 0,255Co2+ + 2e – = Co – 0,277
−
2)CN(Ag + e – = Ag + 2CN – – 0,310
Tl+ + e – = Tl – 0,336 – 0,551 (HCl 1M)
PbSO4 + 2e – = Pb +−2
4SO – 0,356Ti3+ + e – = Ti2+ – 0,370Cd2+ + e – = Cd – 0,403Cr3+ + e – = Cr2+ – 0,410Fe2+ + 2e – = Fe – 0,4402 CO2 (g) + 2 H+ + 2e – = H2C2O4 – 0,490Cr3+ + 3e – = Cr – 0,740Zn2+ + 2e – = Zn – 0,7632H2O + 2e – = H2 + 2 OH – – 0,828
Mn2+ + 2e – = Mn – 1,180Al3+ + 3e – = Al – 1,660Mg2+ + 2e – = Mg – 2,37Na+ + e – = Na – 2,714Ca2+ + 2e – = Ca – 2,870Ba2+ + 2e – = Ba – 2,900K2+ + e – = K – 2,925Li+ + e – = Li – 3,045
175
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 177/181
http://www.ebook.edu.vn
B¶ng 6. Mét sè chØ thÞ axit – baz¬ (pH)
STT ChØ thÞ pH Kho¶ng pH chuuyÓn mµu
1 Cresol ®á hång 0,2 – 1,8 vµng
2 m-Cresol ®á tÝa ®á 1,2 – 2,8 vµng
3 Thymol xanh ®á 1,2 – 2,8 vµng
4 p-xylenol xanh ®á 1,2 – 2,8 vµng
5 2,2,2”,4,4’-Pentametoxytriphenylcarbizon ®á 1,2 – 3,2 kh«ng mµu
6 2,4-Dinitrophenol kh«ng mµu 2,8 – 4,7 vµng
7 4-Dimetylaminoazobenzen ®á 2,9 – 4,0 vµng da cam
8 Bromoclophenol xanh vµng 3,0 – 4,6 ®á tÝa
9 Bromophenol xanh vµng 3,0 – 4,6 ®á tÝa
10 Metyl da cam ®á 3,1 – 4,4 vµng da cam
11 Bromocresol xanh vµng 3,8 – 5,4 xanh12 2,5-Dinitrophenol kh«ng mµu 4,0 – 5,8 vµng
13 Alizarinsunfonic axit natri vµng 4,3 – 6,3 tÝm
14 Metyl ®á ®á 4,4 – 6,2 vµng da cam
15 Muèi natri metyl ®á ®á 4,4 – 6,2 vµng da cam
16 Clorophenol ®á vµng 4,8 – 6,4 ®á tÝa
17 Hematoxylin vµng 5,0 – 7,2 tÝm
18 Quú ®á 5,0 – 8,0 xanh
19 Bromophenol ®á vµng da cam 5,2 – 6,8 ®á tÝa20 Bromocresol ®á tÝa vµng 5,2 – 6,8 ®á tÝa
21 4-Nitro phenol kh«ng mµu 5,4 – 7,5 vµng
22 Bromo xylenol xanh vµng 5,7 – 7,4 xanh
23 Alizarrin vµng 5,8 – 7,2 ®á
24 Bromothymol xanh vµng 6,0 – 7,6 xanh
25 Phenol ®á vµng 6,4 – 8,2 ®á
26 3-Nitrophenol kh«ng mµu 6,6 – 8,6 vµng da cam
27 §á trung tÝnh ®á 6,6 – 8,0 vµg da cam
28 4,5,6,7-Tetrabromophenolphtalein kh«ng mµu 7,0 – 8,0 ®á tÝa
29 Cresol ®á da cam 7,0 – 8,8 ®á tÝa
30 1-Naphtolphtalein h¬i n©u 7,1 – 8,3 xanh l¸ c©y
31 m-cresol ®á tÝa vµng 7,4 – 9,0 ®á tÝa
32 Thymol xanh vµng 8,0 – 9,6
33 p-xylenol xanh vµng 8,0 – 9,6 xanh l¸ c©y
34 Phenolphtalein kh«ng mµu 8,2 – 9,8 tÝm ®á
35 Thymolphtalein kh«ng mµu 9,3 – 10,5 xanh l¸ c©y
36 Alizarrin vµng GG vµng nh¹t 10,2 – 12,1 vµng h¬i n©u37 Epsilon xanh da cam 11,6 – 13,0 tÝm
176
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 178/181
http://www.ebook.edu.vn
Tμi liÖu tham kh¶o
1. NguyÔn Tinh Dung. Ho¸ häc ph©n tÝch.
C©n b»ng ion trong dung dÞch.Nhµ xuÊt b¶n Gi¸o dôc 2000
2. NguyÔn Tinh Dung. Ho¸ häc ph©n tÝch.
C¸c ph− ¬ng ph¸p ®Þnh l− îng ho¸ häc
Nhµ xuÊt b¶n Gi¸o dôc 2002
3. Tõ Väng Nghi. Ho¸ häc ph©n tÝch.
Cë së lÝ thuyÕt c¸c ph− ¬ng ph¸p ho¸ häc ph©n tÝch
Nhµ xuÊt b¶n §¹i häc Quèc gia Hµ Néi 2000
4. Douglas A. Skoog, Donald M. Wost, F. Yames Holler Stanley R. Crouch
Analytical Chemistry
Saunders College publishing 1999
5. Gary D. Christian Analytical Chemistry
John wiley G SONS.INC 2003
6. D. Kealey Analytical Chemistry
Bios Scientific publishers Limited 2002
7. George M. Bodner, Harry L. Pardue
Chemistry
John wiley SONS, INC 2001
8. Paul – Lois Fabre Chimie
Chimie des sehition
Ellipses E’dition Marketing S. A. 2001
177
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 179/181
http://www.ebook.edu.vn
Môc lôc
Trang
Më ®Çu 1
Ch− ¬ng 1. Ph¶n øng ph©n tÝch – C©n b»ng ho¸ häc – Ho¹t ®é 61.1. Ph©n lo¹i c¸c ph¶n øng ph©n tÝch 6
1.2. §iÒu kiÖn x¶y ra c¸c ph¶n øng 7
1.2.1. ¶nh h− ëng cña nhiÖt ®é 7
1.2.2. ¶nh h− ëng cña m«i tr− êng ph¶n øng 8
1.2.3. ¶nh h− ëng nång ®é chÊt ph¶n øng 10
1.3. §Þnh luËt t¸c dông khèi l− îng øng dông ®èi víi c¸c ph¶n øng ph©n tÝch 10
ch− ¬ng 2. §¹i c− ¬ng vÒ ph− ¬ng ph¸p ph©n tÝch thÓ tÝch 122.1. Nguyªn t¾c chung ph− ¬ng ph¸p ph©n tÝch thÓ tÝch 12
2.2. Ph©n lo¹i c¸c ph− ¬ng ph¸p chuÈn ®é 13
2.3. Nång ®é dung dÞch 14
2.4. §iÒu chÕ dung dÞch cã nång ®é x¸c ®Þnh 16
2.5. C¸ch tÝnh kÕt qu¶ trong ph©n tÝch thÓ tÝch 17
2.6. Sai sè trong ph©n tÝch ®Þnh l− îng 20
2.6.1. C¸c lo¹i sai sè trong ph©n tÝch ®Þnh l− îng 20
2.6.2. Mét sè ®¹i l− îng ®Æc tr− ng th− êng ®− îc øng dông xö lÝ sè liÖu thùc
nghiÖm theo ph− ¬ng ph¸p to¸n häc thèng kª
22
2.6.3. §¸nh gi¸ kÕt qu¶ ph©n tÝch 24
Ch− ¬ng 3. C©n b»ng axit - baz¬ 26
3.1. §Þnh nghÜa axit - baz¬ 26
3.2. TÝnh chÊt axit - baz¬ cña dung m«i n− íc 28
3.3. H»ng sè c©n b»ng axit vµ baz¬ trong dung dÞch n− íc 29
3.4. pH cña dung dÞch ®¬n axit trong dung m«i n− íc 303.4.1. pH cña dung dÞch axit m¹nh 30
3.4.2 . pH cña dung dÞch ®¬n axit yÕu 31
3.5. pH cña dung dÞch ®¬n baz¬ trong dung m«i n− íc 34
3.5.1. pH cña dung dÞch baz¬ m¹nh 34
3.5.2. pH cña dung dÞch ®¬n baz¬ yÕu 34
3.6. pH cña dung dÞch a xit - baz¬ liªn hîp. Dung dÞch ®Öm 36
3.7. pH cña dung dÞch hçn hîp axit 40
3.7.1. pH cña dung dÞch hçn hîp axit m¹nh vµ axit yÕu 40
178
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 180/181
http://www.ebook.edu.vn
3.7.2. pH cña dung dÞch hçn hîp hai axit yÕu 42
3.8. pH cña hai dung dÞch hçn hîp hai baz¬ 44
3.8.1. pH cña dung dÞch hçn hîp baz¬ m¹nh vµ baz¬ yÕu 44
3.8.2. pH cña dung dÞch hçn hîp hai baz¬ yÕu 453.9. pH cña dung dÞch ®a axit vµ muèi cña chóng 46
3.9.1. pH cña dung dÞch ®a axit 46
3.9.2. pH cña dung dÞch muèi ®a axit 49
Ch− ¬ng 4. Ph− ¬ng ph¸p chuÈn ®é axit – baz¬ 50
4.1. ChÊt chØ thÞ axit - baz¬ 50
4.2. §− êng chuÈn ®é trong ph− ¬ng ph¸p chuÈn ®é axit - baz¬ 53
4.2.1. ChuÈn ®é axit m¹nh b»ng baz¬ m¹nh 53
4.2.2. ChuÈn ®é baz¬ m¹nh b»ng axit m¹nh 564.2.3. ChuÈn ®é axit yÕu b»ng baz¬ m¹nh 58
4.2.4. ChuÈn ®é baz¬ b»ng axit m¹nh 62
4.3. §− êng chuÈn ®é ®a axit vµ ®a baz¬ 66
4.3.1. ChuÈn ®é ®a axit b»ng baz¬ m¹nh 66
4.3.2. ChuÈn ®é ®a baz¬ b»ng axit m¹nh 73
4.3.3. ChuÈn ®é aminoaxit
4.3.4. Ph−
¬ng ph¸p ph©n tÝch Kjeldahl 79Ch− ¬ng 5. C©n b»ng t¹o phøc vµ ph− ¬ng ph¸p chuÈn ®é phøc chÊt 86
5.1. H»ng sè c©n b»ng ph¶n øng t¹o phøc 86
5.2. TÝnh nång ®é c©n b»ng c¸c cÊu tö trong dung dÞch phøc chÊt 88
5.3. Sù t¹o phøc cña Etylendiamintetraaxetic axit víi c¸c ion kim lo¹i 93
5.4. §− êng chuÈn ®é trong ph− ¬ng ph¸p chuÈn ®é complexon 98
5.5. X¸c ®Þnh ®iÓm cuèi trong ph− ¬ng ph¸p chuÈn ®é complexon .ChØ thÞ mµu kim lo¹i
101
5.6. C¸c ph− ¬ng ph¸p chuÈn ®é complexon 1045.6.1. Ph− ¬ng ph¸p chuÈn ®é trùc tiÕp 104
5.6.2. Ph− ¬ng ph¸p chuÈn ®é ng− îc 104
5.6.3. Ph− ¬ng ph¸p chuÈn ®é thay thÕ 105
5.6.4. Ph− ¬ng ph¸p chuÈn ®é gi¸n tiÕp 105
ch− ¬ng 6. C©n b»ng trong dung dÞch t¹o thµnh hîp chÊt Ýt tan vµph− ¬ng ph¸p chuÈn ®é kÕt tña.
106
6.1. C©n b»ng trong dung dÞch t¹o thµnh hîp chÊt Ýt tan 106
6.2. Quan hÖ tÝch sè tan vµ ®é tan cña kÕt tña 108
179
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/11/2019 Hóa phân tích - Nguyễn Xuân Trung
http://slidepdf.com/reader/full/hoa-phan-tich-nguyen-xuan-trung 181/181
6.2.1. TÝnh tÝch sè tan tõ ®é tan 108
6.2.2. TÝnh ®é tan tõ tÝch sè tan 110
6.3. C¸c yÕu tè ¶nh h− ëng ®Õn ®é tan cña kÕt tña 111
6.3.1. ¶nh h−
ëng cña ion chung 1116.3.2. ¶nh h− ëng cña nång ®é ion H+ 112
6.3.3. ¶nh h− ëng cña chÊt t¹o phøc 115
6.4. KÕt tña ph©n ®o¹n 119
6.5. Ph− ¬ng ph¸p chuÈn ®é kÕt tña 120
6.5.1. §− êng chuÈn ®é trong ph− ¬ng ph¸p chuÈn ®é kÕt tña 120
6.5.2. C¸c ph− ¬ng ph¸p x¸c ®Þnh ®iÓm cuèi trong ph− ¬ng ph¸p chuÈn ®é kÕt tña 123
Ch− ¬ng 7. C©n b»ng ph¶n øng oxi ho¸ - khö 126
7.1. ThÕ oxi ho¸ - khö. Ph− ¬ngtr×nh Nernst 126
7.2. C¸c yÕu tè ¶nh h− ëng ®Õn thÓ oxi ho¸ - khö.ThÕ oxi ho¸ khö tiªu chuÈn ®iÒu kiÖn
129
7.2.1. ¶nh h−ëng cña nång ®é ion H+ 129
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM