Bài giảng hóa phân tích chương 4 axit bazơ (tt)

19 579 0
Bài giảng hóa phân tích   chương 4  axit bazơ (tt)

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

I Đại cương phức chất M ion trung tâm L Ligand X ion mang điện trái dấu Ion trung tâm phải có khả nhận hay nhiều cặp electron tức phải có vân đạo d trống Thường ion trung tâm ion kim loại • Slide Ion trung tâm phải có khả nhận hay nhiều cặp electron tức phải có vân đạo d trống Thường ion trung tâm ion kim loại • Slide Ligand anion, cation phân tử trung hòa điện có khả cho cặp electron để tạo nối cộng hóa trị • Slide X ion mang điện trái dấu để trung hòa điện tích phức chất mang điện • Slide •5 Trong dung dịch nước phức chất hình thành từ việc thay phân tử nước bao quanh ion trung tâm Ligand • Slide Ligand: gồm loại Ligand đơn nha (một đầu nối) Ligand đa nha (nhiều đầu nối) Một số Ligand đơn nha • Slide Ligand đầu nối: • Slide • Slide • Slide 10 • Slide 11 EDTA disodium salt Na2H2Y 2H2O pK1 = 0.0; pK2 = 1.5; pK3 = 2.0; pK4 = 2.66 Carbonyl protons pK5 = 6.16; pK6 = 10.24 Ammonium protons • Slide 12 EDTA: Ethylene diamine tetraacetic acid Là ligand dùng phổ biến chuẩn độ phức chất Tạo phức : 1, bền tan nước với hầu hết ion kim loại trừ kim loại nhóm IA Có số cân lớn Là chất gốc • Slide 13 EDTA tạo tối đa đầu nối với cation kim loại Khi phản ứng với ion kim loại có số phối trí EDTA giải phóng ion H+ làm thay đổi pH dung dịch • Slide 14 Phức chất M - EDTA • Slide 15 Fe3+ - EDTA • Slide 16 Phản ứng tạo phức ion kim loại EDTA ( Y4-): Mn+ + Y4- Hằng số bền: MY(n-4) [MY(n-4) ] = n+ MY [M ][Y 4- ] Hằng số không bền: K MY = [Mn+ ][Y 4- ] [MY(n-4) ] pKMY = -logKMY • Slide 18 Phản ứng tạo phức ion trung tâm Mn+ ligand L: M + L ML ML + L ML2 MLn-1 + L MLn n M MLn 1,n 1,n = + nL 1* 2*…* n: số bền toàn phần Slide 19 Ngoài phản ứng xảy ion M Y xảy phản ứng phụ sau: M + nL MLn M + mOH- 1,n M(OH)m *1,m Các dạng tồn M: M’ = (M; MLi (i=1 n); M(OH)j (j=1 m) • Slide 20 Tính M’: M’ = (M; MLi (i=1 n); M(OH)j (j=1 m) n α -1 M(L,OH) =1+ β1,i [L]i + i [M'] = [M] m β*1,j [OH - ] j ; j -1 M(L,OH) • Slide 21 Tùy thuộc vào pH dung dịch mà Y tồn dạng sau: pK’ = 0,90; pK = 1,60; pK1 = 2,00; pK2 = 2,66; pK3 = 6,16; pK4 = 10,26; • Slide 22 Các dạng tồn Y: Y’ = (Y; H6Y; H5Y; H4Y; H3Y; H2Y; HY) [Y'] -1 Y(H) *[Y] giá trị pH khác tính theo công thức sau: -1 Y(H) • Slide 23 Khi có phản ứng phụ dung dịch phản ứng tổng quát M Y viết sau: M’ + ' = MY Y’ [MY] [MY] * ' ' [M ][Y ] [M][Y] ' MY -1 Y(H) * ’ MY MY -1 Y(H) -1 * M(L,OH) MY -1 M(L,OH) • Slide 24 pH log -1Y(H) 18 13,17 10,60 8,44 6,45 4,65 3,32 pH 10 11 12 13 14 log -1Y(H) 2,3 1,3 0,46 0,07 0,01 0,00 0,00 • Slide 25 • Slide 26 Phản ứng chuẩn độ: Phản ứng chuẩn độ phương pháp Complexon luôn thực giá trị pH xác định (dùng dung dịch đệm thích hợp) Dạng phản ứng chuẩn độ tổng quát: M’ + Y’ MY • Slide 27 Vd: chuẩn độ Mg2+ dung dịch EDTA pH = 10 Phản ứng viết sau: Mg2+ + H2Y2- MgY +  1mol Mn+ 2H+ mol H+  pH dung dịch giảm suốt trình chuẩn độ làm cho phức không bền  sử dụng dung dịch đệm pH để trì pH không đổi • Slide 28 Đường cong chuẩn độ: Từ phương trình phản ứng tổng quát: M’ + Y’ C0V0 CV MY Tại F M' Y F ' M' F F + MY F + MY F - Y' F =C0 D F =FC0 D F DF V0 V0 V = C0 D F (1-F) • Slide 29 Các công thức tính gần đúng: Tại F = 0: pM’ = pC0 Tại F=0,99: M’ pM’ F C0 D F F pC0 p C C+C0 C0 F p1 F • Slide 30 10 Tại F = 1,01 pM' p - p(F-1) β'MY • Slide 31 Đường cong chuẩn độ Mg2+ 0,1 M EDTA 0,1 M pH = 10: Ta có: log MgY log -1 log -1 = 8,7; Mg(OH) Y(H) = 0; = 0,46; • Slide 32 pM' pM’cuối 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 F F pM’ 1 0,99 1,01 3,3 4,77 6,24 8,24 • Slide 33 11 Phản ứng thị: Trong phương pháp phức chất thị sử dụng thị màu kim loại (Metalochrome Indicator) Phản ứng thị xảy sau: MInd + Y’ MY + Ind’ • Slide 34 Khái niệm: Là chất hữu có đặc tính sau: Tại pH thích hợp cho việc chuẩn độ ion kim loại M, chất thị tạo phức chất có màu dạng MInd khác biệt với màu thân thị dạng chưa tạo phức • Slide 35 Chất thị màu kim loại phẩm màu hữu có công thức chung HnInd, vừa chất có khả tạo phức với nhiều ion kim loại, vừa chất thị pH • Slide 36 12 M’ + Ind’ MInd Cần chọn lựa giá trị pH cho màu Ind’ khác biệt rõ rệt với màu phức MInd Phức MInd đặc trưng số bền điều kiện ’MInd • Slide 37 Phản ứng chuyển màu điểm cuối chuẩn độ: MInd + Y’ MY + Màu MInd Màu MInd Ind’ Màu Ind’ màu Ind’ • Slide 38 Xác định pM’ cuối: [MInd] [M']*[Ind'] [MInd] [M'] = , * β MInd [Ind'] β ,MInd = • Slide 39 13 Khi [MInd] = [Ind’]: dung dịch xuất màu trung gian Khi đó: [M']c β,MInd lgβ,MInd pM'c • Slide 40 Khi [Ind’] = 10[MInd]: dung dịch xuất màu trung gian Khi đó: [M']c β,MInd * 10 lgβ,MInd +1 pM'c • Slide 41 Vài ví dụ thị màu kim loại: OH HO3S Erichrome T black HO N N (ET -Black) Noir Erichrome T (NET) NO2 Đỏ H3Ind pKa1 ? Chàm Đỏ - H2Ind 2- Cam 3- HInd Ind pKa2 = 6,3 pKa3 = 11,6 • Slide 42 14 CH3 CH3 HO -OOC H2C OOC H2C + NH H2C OH + C CH2 + NH CH2 COO CH2 COOH XO: Xylenol Orange (khoảng pH sử dụng được: pH = - • Slide 43 • Slide 44 • Slide 45 15 Do EDTA tạo phức với nhiều ion kim loại nên ta cần xét đến việc nâng cao tính chọn lọc phép chuẩn độ torng dung dịch có nhiều ion kim loại khác • Slide 46 Để nâng cao tính chọn lọc người ta dùng biện pháp sau: Tách hóa học Điều chỉnh pH Sử dụng chất che • Slide 47 Tách hóa học Tách phản ứng kết tủa: vd phân tích Silicate ta tách riêng kết tủa R(OH)n (Fe3+, Al3+, TiO2+,…) NH3 Phần nước lọc ta xác định Ca2+ Mg2+ • Slide 48 16 Tách hóa học Tách nhựa trao đổi ion: vd hỗn hợp chứa Mn2+, Co2+, Cu2+, Fe3+, Zn2+ ta cho hấp thụ cột nhựa cationit (R-SO3H) Rửa cột dung dịch HCl nồng độ khác ta tách ion riêng lẻ có hỗn hợp • Slide 49 Điều chỉnh pH thực chuẩn độ Complexon vd: chuẩn độ Ni2+ dung dịch có mặt ion khác Mg2+, Ca2+, Ba2+ ta tiến hành chuẩn độ pH = mà không tiến hành chuẩn độ pH = 10 • Slide 50 Để giải thích cách làm ta dựa vào giá trị lg ’MY pH = pH =10 M2+ Mg2+ Ca2+ Ba2+ Ni2+ pH 10 (đệm amoni) 8,24 10,24 7,35 (đệm acetate) 2,24 4,24 8,24 1,35 12,15 • Slide 51 17 Dùng chất che Giá trị lg ’MY phụ thuộc vào pH diện Ligand L (L Y) Khi chuẩn độ Complexon ion MI hỗn hợp gồm ion MI MII Ta che kim loại MII cách thêm vào Ligand L tạo phức bền với MII bền với MI Vd: chất che CN-, Trietanolamine, NaF KNa Tartrat, • Slide 52 Chuẩn độ trực tiếp Dung dịch chuẩn EDTA Chỉ thị màu kim loại Điều kiện: pH xác định: lgβ 'MY - pC0 -p 104 < β 'MInd C >4 C+C0 10-4β 'MY • Slide 53 Chuẩn độ ngược Dung dịch chuẩn EDTA ZnSO4 Chỉ thị màu kim loại Điều kiện: pH xác định β'ZnY 10-4β'MY Phản ứng Zn’ Y’ phải thõa mãn đk phản ứng chuẩn độ trực tiếp • Slide 54 18 Chuẩn độ thay M + M*Y MY + Điều kiện: Tại giá trị pH xác định: M*’ β'M*Y [...]... = 4 - 6 • Slide 43 • Slide 44 • Slide 45 15 Do EDTA tạo phức với nhiều ion kim loại nên ta cần xét đến việc nâng cao tính chọn lọc của phép chuẩn độ này khi torng dung dịch có nhiều ion kim loại khác nhau • Slide 46 Để nâng cao tính chọn lọc người ta có thể dùng các biện pháp như sau: Tách hóa học Điều chỉnh pH Sử dụng chất che • Slide 47 1 Tách hóa học Tách bằng phản ứng kết tủa: vd trong phân tích. .. xác định: lgβ 'MY - pC0 -p 1 04 < β 'MInd C >4 C+C0 10 -4 'MY • Slide 53 2 Chuẩn độ ngược Dung dịch chuẩn là EDTA và ZnSO4 Chỉ thị màu kim loại Điều kiện: tại pH xác định β'ZnY 10 -4 'MY Phản ứng của Zn’ và Y’ phải thõa mãn đk của phản ứng chuẩn độ trực tiếp • Slide 54 18 3 Chuẩn độ thay thế M + M*Y MY + Điều kiện: Tại giá trị pH xác định: M*’ β'M*Y ... chất M - EDTA • Slide 15 Fe3+ - EDTA • Slide 16 Phản ứng tạo phức ion kim loại EDTA ( Y 4-) : Mn+ + Y 4- Hằng số bền: MY(n-4) [MY(n-4) ] = n+ MY [M ][Y 4- ] Hằng số không bền: K MY = [Mn+ ][Y 4- ]... [M ][Y ] [M][Y] ' MY -1 Y(H) * ’ MY MY -1 Y(H) -1 * M(L,OH) MY -1 M(L,OH) • Slide 24 pH log -1 Y(H) 18 13,17 10,60 8,44 6,45 4,65 3,32 pH 10 11 12 13 14 log -1 Y(H) 2,3 1,3 0,46 0,07 0,01 0,00 0,00... Erichrome T black HO N N (ET -Black) Noir Erichrome T (NET) NO2 Đỏ H3Ind pKa1 ? Chàm Đỏ - H2Ind 2- Cam 3- HInd Ind pKa2 = 6,3 pKa3 = 11,6 • Slide 42 14 CH3 CH3 HO -OOC H2C OOC H2C + NH H2C OH

Ngày đăng: 14/04/2016, 15:48

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan