5/13/2013 CHUN OXI HO -KH CHT CH TH OXI HO -KH CHUN OXI HểA KH THIT LP NG CONG CHUN CC PHNG PHP OXI HO KH THNG C S DNG 5/13/2013 5/13/2013 5/13/2013 CHT CH TH OXI HO - KH CHT CH TH OXI HO - KH * Khỏi nim v cht ch th oxi hoỏ -kh Cú dng cht ch th oxi hoỏ -kh nh sau: 1) Bn thõn cht oxi hoỏ -kh cú mu lm ch th (KMnO4) 2) Cht oxi hoỏ -kh to phc mu vi cht ch th (Iot vi h tinh bt) 3) Cht oxi hoỏ -kh cú dng kh v dng oxi hoỏ khỏc mu 5/13/2013 - Nh vy, tr mt s trng hp cỏ bit (hai dng u), a s cỏc cht ch th oxi hoỏ kh l cỏc cht hu c cú tớnh cht oxi hoỏ - kh m mu ca dng oxi hoỏ khỏc mu dng kh - Vớ d: diphenylamin C6H5-NH-C6H5 l hp cht hu c cú tớnh cht sau: NH = NH NH + 2H+ 2e = Không màu N N +2H + 2e Màu xanh tím 5/13/2013 5/13/2013 C CH I MU CA CHT CH TH MT S CHT CH TH THNG S DNG Cht ch th trung tớnh Xanh metylen Diphenylamin Axit diphenylamin sunfonic Eric glusin A Axit phenylanthranylic Feroin (Fe2++ O-phenanthrolin) AxitO,O-diphenylamin dicacboxylic 5/13/2013 o E (V) [H+]=1 + 0,24 + 0,53 + 0,76 +0,85 + 1,0 + 1,08 + 1,14 + 1,26 Ind(ox) + ne Ind(Kh) Mu Dng Ox Xanh da tri Tớm xanh Tớm Tớm Xanh da tri Tớm xanh E = Eoox/kh + Dng Kh Ko mu Ko mu Ko mu Ko mu Xanh Ko mu Ko mu 0,059 [Ind(ox] log n [Ind(kh] * V c ch: - Dng oxi hoỏ cú mu khỏc dng kh - Khi nng dng no ln (gp 10 ln), nú quyt nh mu dung dch - Khong th i mu ca dung dch theo phng trỡnh Nernst: E = Eoox/kh 0,059/n * Trong quỏ trỡnh chun : - Th ca dung dch thay i dng ca cht ch th chuyn gia dng oxy húa v dng kh mu ca dung dch thay i 5/13/2013 5/13/2013 THIT LP NG CONG CHUN LA CHN CHT CH TH Hai iu kin chn cht ch th: 1) Khong i mu ca ch th nm bc nhy ca ng cong chun 2) Th tiờu chun ca ch th cng gn vi th ti im tng ng cng tt 5/13/2013 Nguyờn tc: tớnh E ca dung dch ti cỏc thi im khỏc sau ú a vo th; s dng phng trỡnh Nersnt Vit phong trỡnh phn ng Tớnh V tng ng V< Vt: Cht phõn tớch cũn d, tớnh E theo cht phõn tớch cũn d V = Vt: tớnh E theo th hn hp V > Vt: cht chun d, tớnh E theo cht chun d 5/13/2013 5/13/2013 CC V D CC V D Vớ d 1: Tớnh th ox-kh v v ng cong chun 50 ml dung dch Fe2+ 0,1 M bng dung dch Ce4+ 0,1M vi cỏc th tớch dung dch Ce4+ l: 10 ; 25 ; 45; 49,5; 50; 50,5 ; 55 ; 75; 100 ml Cho Eo Fe3+/Fe2+ =0,77V; Eo Ce4+/Ce3+ = 1,44V Bi Gii Trc im tng ng, th ca dung dch tớnh theo cp Fe3+/Fe2+ V= 10 ml E = Eo Fe3+/Fe2+ + 0,059 log [Fe3+]/[Fe2++] Lng Fe2+ ban u 50 x 0,1 = mM Lng Ce4+ ó a vo 10 x 0,1 = mM 2+ Lng Fe d = mM > E = 0,77 + 0,059 log (1/4) = 0,734V V = 25 ml E = 0,77V V= 45 ml E = 0,826 V V = 49,5 E = 0,887 V V=50 ml E= (0,77+ 1,44)/2 = 1,105 V 5/13/2013 * Sau im tng ng, th ca dung dch tớnh theo cp Ce4+/Ce3+ E tớnh theo cp Ce4+/Ce3+ ; V = 50,5 ml > D 0,5 ml x0,1 = 0,05 mM E = 1,44 + log [Ce4+]/ [Ce3+] Nng Ce4+ l 0,05/100,5 = 4,975.10-4 Nng Ce3+ l 5/100,5 = 4,975.10-2 E = 1,44 0,118 = 1,322 V V = 55ml E = 1,381 V = 75 E = 1,422 V = 100 E = 1,44 5/13/2013 10 5/13/2013 V ng cong chun V ng cong chun B E(V) 1.5 CHUN Fe(II) BNG PEMANGANAT Vớ d 2: Tớnh th v v ng cong chun 50 ml dung dch Fe 2+ 0,05 M bng dung dch KMnO4 0,01M, pH =0 vi cỏc th tớch dung dch KMnO4 l V=10; 25; 45; 49,5; 50; 55; 75;100 ml, EoFe /Fe = 0,77V; EoMnO /Mn =1,52 V Bi Gii * Trc im tng ng, th ca dung dch tớnh theo cp Fe3+/Fe2+ V= 10 ml: E = Eo Fe3+/Fe2+ + 0,059 log [Fe3+]/[Fe2+] Lng Fe2+ ban u 50 x 0,05 = 2,5 mM Lng MnO4 ó a vo 10 x 0,01 = 0,1 mM (= 0,5 mM Fe3+) Lng Fe2+ d = mM > E = 0,77 + 0,059 log (0,5/2) = 0,734V V = 25 ml E = 0,77 V V = 45 ml E = 0,826V V = 49,5 E = 0,887 V V5/13/2013 = 50 ml E = 1,395 V = ( 0,77+ 5x1,52)/6 12 3+ 1.4 1.3 Y Axis Title 1.2 1.1 1.0 0.9 0.8 0.7 5/13/2013 20 40 60 80 100 V(ml) 11 - 2+ 2+ X Axis Title 5/13/2013 CHUN Fe(II) BNG PEMANGANAT THIT LP NG CONG CHUN Fe(II) BNG PEMANGANAT 5/13/2013 13 B E (V ) Y Axis T itle *Sau im tng ng th ca dung dch c tớnh theo cp MnO4-/Mn2+ V= 50,5 ml > d l 0,5 x 0,01 = 0,005 mM 4,975.10-5M/l Nng Mn2+ l: (50x0,01)/100,5 = 4,975.10-3 Th c tớnh: E = 1,52 + (0,059/5) log (0,005/0,5) E = 1,4964V V= 55 E = 1,508 V V=75 E= 1,516 V V=100 E = 1,5V 0 5/13/2013 20 40 60 X A x is T itle 80 100 V (m l) 14 Hỡnh 15: ng cong chun Fe2+ bng KMnO4 pH =0 5/13/2013 TNH SAI S CA PHẫP CHUN Chn cht ch th cho tng trng hp! Mụ t s bin i mu! Sai s s nh th no? Vớ d 3: Tớnh sai s chun trờn nu kt thỳc 0,947 V v 1,343V Gii E (V) Trc im tng ng: A 1,0 S% = cht phõn tớch d/ cht phõn tớch ban u*100% B = [Fe2+]/ [Fe2+] +[Fe3+])*100% 0,80 C 0,60 Th im tng ng l 1,105V nờn kt thỳc 0,947 V l trc tng ng, th ca dung dch c tớnh theo cụng thc: E = Eo Fe3+/Fe2++0,059 log[Fe3+]/[Fe2+] Hay 0,947 = 0,77 + 0,059 log[Fe3+]/[Fe2+] > log [Fe3+]/[Fe2++] = D 0,40 E 0,20 0 10,0 20,0 30,0 V(ml) chất chuẩn 0,1000M S% = ảnh hưởng số cân phản ứng hiệu số oxi hoá - khử đến khoảng bước nhảy đường chuẩn độ 5/13/2013 15 5/13/2013 100 = 0.1% 1000 16 5/13/2013 Cỏc cht kh v oxi hoỏ thụng dng Sau im tng ng: S% = cht chun d/cht chun cn*100% = [Ce4+]/[Ce3+]*100% Khi kt thỳc 1,4V, sau tng ng, th ca dung dch c tớnh theo cụng thc: 1,343 = 1,52 + 0,059 log[Ce4+] / [Ce3+] Hay log[Ce4+] / [Ce3+] = -3 S% = 100 = 0,1% 1000 Cỏc cht kh thụng dng Kim loi v hn hng kim loi Ct kh Jones: hn hng Zn(Hg) Ct kh Waldens bc HCl 1M SnCl2 HCl 1M; hidrazin dng clorua hay sunfat Nu dựng cht ch th thỡ tớnh sai s dựng ch th nh th no? 5/13/2013 17 5/13/2013 18 5/13/2013 CC PHNG PHP OXI HểA - KH THNG C S DNG * Phng phỏp pemanganat - Phn ng oxi hoỏ ca pemanganat cỏc mụi trng cú pH khỏc nhau: Cỏc cht oxi hoỏ thụng dng +) Natribimutat NaBiO3 dạng bột, có tính oxi hoá rt mạnh (trong MT axit) +) Amonipesunfat (NH4)2S2O8 (trong MT axit) +) Natripeoxit Na2O2 hiđropeoxit H2O2 (trong môi trường kiềm) - Trong mụi trng axit mnh: MnO4- + 5e + 8H+ = Mn2+ + 4H2O; E0 =1,52V Mu hng khụng mu Trong mụi trng trung tớnh, axit yu, MnO4- b kh ti MnO2 MnO4- + 3e + 4H+ MnO2 + 2H2O; Eo = 0,57V Mụi trng kim mnh: MnO4- + e MnO42-; E0 = 1,69V Cỏc phn ng mụi trng axit yu trung tớnh v kim ớt c s dng (ti sao?) 5/13/2013 19 5/13/2013 20 10 5/13/2013 PHNG PHP ICROMAT U NHC iM CA PHNG PHP PERMANGANAT a) u nhc im ca phng phỏp pemanganat: 1) Phng phỏp cú th xỏc nh c cỏc cht vụ c v hu c khỏc nhau: - cht kh; cht oxi hoỏ; cht cht hu c (glucose); khụng cú tớnh oxi hoỏ kh, thớ d Ca2+ 2) Khụng phi dựng cht ch th 3) MnO4- l cht d tỡm, r tin nờn c s dng rng rói Nhc im ca phng phỏp 1) KMnO4 khụng phi l cht gc, cn xỏc nh li bng axit oxalic 2) Phng phỏp b ngn cn bi nhiu cht kh nh Cl (loi tr bng hn hp bo v Zimmerman: H2SO4, H3PO4, Mn2+) 5/13/2013 * C s ca phng phỏp Trong mụi trng axit, CrO72- phn ng: Cr2O72 + 6e + 14H+ = 2Cr3+ + 7H2O E=E EoCr O 21 5/13/2013 2- /2Cr3+ o 2- Cr2O7 /2Cr 3+ 0,059 [Cr2O7 ].[H ]14 + log [Cr3 ]2 = 1,36 V, v cng ph thuc vo nng H+ 22 11 5/13/2013 U NHC iM CA PHNG PHP ICROMAT ng dng Dicromat l cht gc, dựng xỏc lp cỏc cht chun khỏc, rt d bo qun, bn cú th lõu phũng thớ nghim Cú th chun cỏc mụi trng axit c HCl < 2M Phng phỏp dicromat cú th xỏc nh c nhiu cht oxi hoỏ kh: xỏc nh cht kh, cỏc cht oxi hoỏ, cỏc cht hu c Phng phỏp phi dựng cht ch th > hn ch so vi pemanganat; ch th thng dựng l diphenylamin (E o=0,76V) hoc phenylanthranylic (Eo =1,08 V) 5/13/2013 23 Xỏc nh ethanol ru (nc) Xỏc nh COD (nhu cu oxi hoỏ hc) ca nc Xỏc nh Fe2+ 5/13/2013 24 12 5/13/2013 Xỏc nh COD PHNG PHP IOT - THIOSUNFAT C s ca phng phỏp: Xỏc nh cỏc cht oxi hoỏ: - Cho tỏc dng vi I- d to thnh I2 - Xỏc nh I2 to thnh bng Na2S2O3 - Cht ch th: h tinh bt Bc : S dng I- lm cht kh I- - 2e = I2 , EoI2/2I- =0,53V VD: Cu2+ + I- = CuI (s) + I2 (I3-) Bc 2: Chun I2 to thnh bng Na2S2O3 I2 + 2Na2S2O3 = Na2S4O6 + 2NaI I2-HTB (xanh) mt mu 5/13/2013 25 5/13/2013 26 13 5/13/2013 PHNG PHP IOT - THIOSUNFAT Phn ng cú cỏc c im sau: Phn ng MT trung tớnh n kim yu pH[...]... + H2O Lượng I2 thoát ra tương đương với lượng oxi hoà tan trong nước Chuẩn độ lượng I2 thoát ra bằng dung dịch chuẩn Na2S2O3 với chất chỉ thị hồ tinh bột ta sẽ tính được lượng DO I2 + 2 Na2S2O3 Na2S4O6 + 2NaI 5/13/2013 29 5/13/2013 30 15 5/13/2013 Phng phỏp bromat Trong môi trường axit BrO3 bị khử thành bromua: BrO3 + 6 H+ + 6e Br + 3 H2O Lượng dư BrO3 oxi hoá Br thành brom tự do: BrO3 + 5 Br + 6 H+... kim yu pH hn ch so vi pemanganat; ch th thng dựng l diphenylamin (E o=0,76V) hoc phenylanthranylic (Eo =1,08 V) 5/13/2013 23 Xỏc nh ethanol trong ru (nc) Xỏc nh COD (nhu cu oxi hoỏ hc) ca nc Xỏc nh Fe2+ 5/13/2013 24 12 5/13/2013 Xỏc nh COD PHNG PHP IOT - THIOSUNFAT C s ca phng phỏp: Xỏc nh cỏc cht oxi hoỏ:...5/13/2013 PHNG PHP ICROMAT U NHC iM CA PHNG PHP PERMANGANAT a) u nhc im ca phng phỏp pemanganat: 1) Phng phỏp cú th xỏc nh c cỏc cht vụ c v hu c khỏc nhau: - cht kh; cht oxi hoỏ; cht cht hu c (glucose); khụng cú tớnh oxi hoỏ kh, thớ d Ca2+ 2) Khụng phi dựng cht ch th 3) MnO4- l cht d tỡm, r tin nờn c s dng rng rói Nhc im ca phng phỏp 1) KMnO4 khụng phi l cht gc, cn xỏc nh li bng axit oxalic... H+ + 6e Br + 3 H2O Lượng dư BrO3 oxi hoá Br thành brom tự do: BrO3 + 5 Br + 6 H+ 3 Br2 + 3 H2O - Điểm cuối được xác định bởi mất màu của chỉ thị Chất chỉ thị loại này l cỏc cht mu hu c, b mt mu khi b oxi húa bi Br2 to thnh - Phương pháp bromat được ứng dụng để xác định một số chất As(III) và Sb(VI), một số chất hữu cơ có khả năng tham gia phản ứng bromua hoá 5/13/2013 31 16 ... CHT CH TH OXI HO - KH CHT CH TH OXI HO - KH * Khỏi nim v cht ch th oxi hoỏ -kh Cú dng cht ch th oxi hoỏ -kh nh sau: 1) Bn thõn cht oxi hoỏ -kh cú mu lm ch th (KMnO4) 2) Cht oxi hoỏ -kh to phc... ú, IO l cht oxi hoỏ mnh, nú oxi hoỏ mt phn S2O3 2- thnh SO4 2-: S2O3 2- + 4IO- + 2OH- = 4I- + 2SO4 2- + 2H2O Trỏnh axit mnh H+ lm oxi khụng khớ hot ng cú th oxi hoỏ I- thnh I2 ng dng Phn ng dd... Na2S2O3 - Cht ch th: h tinh bt Bc : S dng I- lm cht kh I- - 2e = I2 , EoI2/2I- =0,53V VD: Cu2+ + I- = CuI (s) + I2 (I 3-) Bc 2: Chun I2 to thnh bng Na2S2O3 I2 + 2Na2S2O3 = Na2S4O6 + 2NaI I2-HTB