Đang tải... (xem toàn văn)
Lý thuyết cơ sở hóa phân tích 2
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP TP.HCM KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC TIỂU LUẬN MƠN: Lớp: ĐHPT4 SVTH: nhóm CHUẨN ĐỘ OXY HÓA KHỬ VÀ ỨNG DỤNG CỦA PHƯƠNG PHÁP NỘI DUNG CHẤT ĐIỆN LY MẠNH VÀ CHẤT ĐIỆN LY YẾU CÂN BẰNG OXI HOÁ HỬ PHUƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ OXI HOÁ KHỬ CHẤT ĐIỆN LY MẠNH VÀ CHẤT ĐIỆN LY YẾU Chất điện li mạnh dung dịch thực tế phân li hoàn toàn, đa số muối tan,kiềm axit mạnh thuộc nhóm Trong dung dịch, chất điện li yếu phân li khơng hồn tồn Các axit yếu, bazơ yếu phức chất chất điện li yếu Để đặc trưng cho khả phân li chất dung dịch, người ta dùng hai đại lượng : độ điện li α số điện li K ( số cân bằng) Độ điện li α chất phụ thuộc vào nhiệt độ, chất ( thể qua số điện li K) nồng độ chất điện li dung dịch Độ điện li α số điện li K liên hệ với qua hệ thức Ostwald sau: CÂN BẰNG OXI HOÁ KHỬ Phản ứng oxy hoá khử -Phản ứng oxy hoá khử phản ứng xảy có kèm theo trao đổi electron giữacác chất tham gia phản ứng Một phản ứng oxy hoá khử gồm trình: cho nhận electron.Tuỳ thuộc vào điều kiện phản ứng, chất vừa chất oxy hoá , vừa chất khử ( H O , H SO , HNO , S,…) 2 Cách thành lập phương trình oxy hố khử theo phương pháp ion-electron - Phương pháp ion-electron dựa cân khối lượng cân điện tích cấu tử tham gia phản ứng trạng thái tồn chủ yếu chúng dung dịch - Các chất điện li mạnh viết dạng ion Các chất điện li yếu, chất khí viết dạng phân tử Chất rắn viết dạng phân tử hay nguyên tử Có tham gia mơi trường phải có H+, OH- phương trình Cường độ chất oxy hoá Thế điện cực -Thế điện cực đại lượng đo cường độ chất oxy hoá chất khử cặp oxy hoá khử.Thế cao, chất oxy hoá cặp mạnh chất khử cặp oxy hoá khử liên hợp yếu Muốn so sánh cặp oxy hoá khử liên hợp thìphải đo chúng điều kiện Thế cặp oxy hoá khử liên hợp Ox/Kh (gọi tắt oxy hoá khử): xác định cơng thức Nerst: Trong đó: E : oxy hoá khử cặp Ox/Kh E0:là số gọi tiêu chuẩn, phụ thuộc vào chất cặp oxy hoá khử R : số khí (8,315 Jun/mol.độ) T : nhiệt độ tuyệt đối F : số Faraday ( 96500 Culomb) n : số electron trao đổi (cho hay nhận) a OX ,a Kh : hoạt độ chất oxy hoá chất khử dung dịch Một cách tổng quát : chất oxy hoá chất khử tham gia vào phản ứng kết tủa, tạo phức cơng thức Nerst có dạng: Với a , a , a , a hoạt độ chất tham gia sản phẩm phản ứng A B M N CHẤT OXY HÓA MẠNH-KALI PERMANGANAT VÀ CERIUM(IV) Ion permanganat ion Cerium(IV) tác nhân oxy hóa mạnh, bán phản ứng cho hai loại ion viết sau: MnO4- + 8H+ +5e-↔ Mn2+ + 4H2O Ce4+ + e- ↔ Ce3+ E = 1.44V(1M H SO ) E = 1.51V CHẤT OXY HÓA MẠNH-KALI PERMANGANAT VÀ CERIUM(IV) Điện chúng cho thấy khử Cerium(IV) cho dung dịch M sulfuric axít Nếu ion permanganat hòa tan dung dịch M axít percloric Axít nitric M, điện 1.70 1.60 V Các dung dịch Ce (IV) percloric axít axít nitric khơng bền việc ứng dụng dung dịch hạn chế CHẤT OXY HÓA MẠNH-KALI PERMANGANAT VÀ CERIUM(IV) Bán phản ứng ion permanganat xảy dung dịch axít có nồng độ từ 0.1 M trở lên Trong dung dịch axít yếu sản phẩm phản ứng Mn (III), Mn (IV), Mn (VI) tùy thuộc vào điều kiện phản ứng CHẤT OXY HÓA MẠNH-KALI PERMANGANAT VÀ CERIUM(IV) Dung dịch Permanganat phân ly chậm trong mơi trường axít sunfuric, trái lại dung dịch Cerium(IV) khơng phân ly axít sunfuric Do dung dịch permanganat số trường hợp, chúng dùng làm dung dịch chuẩn Cerium(IV) axít sunfuric khơng oxy hóa ion Clo dùng để chuẩn độ chất HCl chất phân tích CHẤT OXY HĨA MẠNH-KALI PERMANGANAT VÀ CERIUM(IV) Ion permanganat khơng thể dùng với dung dịch axít HCl trừ có tác nhân làm chậm sư oxy hóa ion Clo, khơng làm chậm oxy hóa ion Clo dẫn đến tượng tác nhân chuẩn bị phản ứng hết CHẤT OXY HÓA MẠNH-KALI PERMANGANAT VÀ CERIUM(IV) Màu dung dịch Permanganat đủ bền để sử dụng chất thị trình chuẩn độ Màu dung dịch Cerium(IV) vàng cam, màu của khơng bền để đóng vai trị chất thị trình chuẩn độ Một lý khác mà đo dung dịch Permanganat lại sử dụng phổ biến Cerium(IV) vấn đề giá CHẤT OXY HÓA MẠNH-KALI PERMANGANAT VÀ CERIUM(IV) Giá lít dung dịch Permanganat 0.02M vào khoảng mười nghìn đồng so với giá dung dịch Cerium(IV) nồng độ năm mươi nghìn đồng Một thuận lợi khác dung dịch Cerium(IV) thường có xu hướng hình thành kết tủa muối dung dịch có nồng độ nhỏ 0.1 M mơi trường axít mạnh CHẤT OXY HĨA MẠNH-KALI PERMANGANAT VÀ CERIUM(IV) Hằng số cân cho phản ứng 1047 Điều xác định nồng độ cân ion Permanganat nhỏ moi trường có tính axít cao Tốc độ phản ứng tương đối chậm điểm cuối nhạt dần khoảng thời gian 30 giây Dung dịch Cerium(IV) đề cập trên, màu vàng cam, màu không đủ mạnh để làm vai trò thị Chỉ thị phổ biến dùng cho Cerium(IV) phức Fe(II) 1,10 phentrolin dẫn xuất KALI DICROMAT Ion cromat bị khử đến ion Crom(III) có màu xanh lục Cr2O72- + 14H+ + 6e- → 2Cr3+ + 7H2O Eo = 1.33 V Chuẩn độ dicromat thường đựơc thự dung dịch khoang M với có mặt axit hydrochloric hay axit sunfuric TRong dung dịch ,điện hình thức cho bán phản ứng từ 1,0 đến 1,1 V KALI DICROMAT Các dung dịch kali dycromat tương đố bền d8un nóng mà khơng bị phân ly Các tác nhân chuẩn có bán thị trường mặt hang hóa chất việt Nam ,một số thuốc thử chuyên biệt khác nhập từ nước mà chủ yếu sản phẩm đươc sản xuất từ trung quốc Đức KALI DICROMAT Đối với hầu hết mục đích phân tích thhuốc thử ưu việt thường kali dicromat đạt yêu cầu cho phép việc chuẩn bị trực tiếp dung dịch mẫu Chất rắn làm khô 150 – 200 oC trứơc đem cân Màu vàng dung dịch dicromat không d8ủ nhạy cảm để path điểm cuối Diphenyl lamin sulfonic axit thị tuyệt vời cho trình chuẩn độ với đicromat Dạng oxiháo thị có màu tía dạng khử khơng màu Dp phép chuẩn độ trực tiếp màu sẻ chuyển từ màu xanh lục sang màu tía KALI DICROMAT Yếu tố việc sử dụng dicromat cho việc chuẩn độ thể tích Fe(II) Cr2O72- + 6Fe2+ +14H+→ 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O Phản ứng dicromat với ion Fe(II) sử dụng rộng rải cho việc xác định gián tiếp số tác nhân oxy hóa đa dạng IOT Một số dung dịch iôt tác nhân oxy hóa yếu mà chúng dùng để xác định tác nhân khử mạnh I3- + 2e- ↔ 3I- Eo = 1.33V Các dung dịc cguẩn iot có ứng dụng tương đối hạn chế so với chat oxi hóa khác , chng1 ta phải nên xét đặc tính điện cực cặp I3-/ I- thấp Thế điện cực thấp điều thuận lợi phổ biến mức độ chọn lựa cho phép xác định tác nhân khử mạnh với có mặt số tác nhân khử yếu IOT Một thuận lợi quan trọng iot dể chuẩn bị dung dịch chuẩn , tính nhạy cảm thị hồn ngun cho q trình chuẩn độ Iot khơng phải chất hịa tan nuớc Để có dd có nồng độ thích hợp dùng cho phân tích , iot sẻ hịa tan lượng KI có nồng độ vừa phải I2 (rắn) + I- ↔ I3- K=7.1*10-2 ... cho việc chuẩn độ thể tích Fe(II) Cr2O 72- + 6Fe2+ +14H+→ 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O Phản ứng dicromat với ion Fe(II) sử dụng rộng rải cho việc xác định gián tiếp số tác nhân oxy hóa đa dạng IOT Một... ứng khử I-: Từ giá trị E0I2/2I- ta thấy I2 chất oxy hoá yếu KMnO , K Cr O nhừng I- chất khử mạnh Nhiều chất khử bị oxy, nhiều chất oxy hố có 2 thể bị khử CHẤT OXY HÓA MẠNH-KALI PERMANGANAT VÀ... định phân dung dịch đổi màu 3 .2. 1 Dùng chất thị đưa từ vào 1) Chỉ thị đặc biệt : Loại thị dùng để nhận lượng thuốc thử thừa (1 ,2 giọt) trình định phân Số chất thị thuộc loại không nhiều 2) Chất