HỐ PHÂN TÍCH Giảng viên: Nguyễn Thu Hương Email: ngthuong@hcmus.edu.vn NỘI DUNG Chương (1 tiết) Nhập mơn hóa phân tích Chương (6 tiết) PP xử lý thống kê kết phân tích định lượng Chương (3 tiết) Cân hóa học Chương (2 tiết) Phương pháp phân tích thể tích Chương (7 tiết) Phản ứng acid – base NỘI DUNG Chương (7 tiết) Phương pháp chuẩn độ acid-baz Chương (7 tiết) Phản ứng tạo phức Chương (7 tiết) Phương pháp chuẩn độ complexon Chương (5 tiết) Phản ứng kết tủa Chương 10 (2 tiết) Phương pháp chuẩn độ kết tủa NỘI DUNG Chương 11 (6 tiết) Phương pháp oxy hoá khử Chương 12 (5 tiết) Phương pháp chuẩn độ oxi hóa-khử Chương 13 (2 tiết) Phương pháp phân tích khối lượng TÀI LIỆU THAM KHẢO Cân ion hóa phân tích, tập 1&2 - Nguyễn Thanh Khuyến, Nguyễn Thị Xuân Mai - Tủ sách đại học Tổng hợp TpHCM 1996 Cơ sở lý thuyết phân tích định lượng Giáo trình dùng cho sinh viên khoa Hóa trường ĐHKHTN Tp HCM, 2009 Cơ sở lý thuyết hóa phân tích - Nguyễn Thạc Cát, Từ Vọng Nghi, Đào Hữu Vinh - NXB Đại học Trung học chuyên nghiệp, 1979 2018-09-10 ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ HỌC TẬP Quá trình Giữa kỳ Cuối kỳ Đánh giá 10% tổng điểm 30% tổng điểm 60% tổng điểm Hình thức Trắc nghiệm, Chuyên cần, Tham gia tích cực 60 tiết lý thuyết + 15 tiết tập Tự luận, 60 phút Tự luận, 60 phút Tuần 29/10-4/11 Theo lịch phòng khảo thí, bắt đầu thi HK 24/12 Thời gian MUỐI FDA - 2.4 g/ngày = 2400 mg/ngày Ready To EAT One cup of vegetable juice cocktail contains 653 mg of sodium 342 mg sodium in raisin bran per cup • Canned veggies are typically loaded with preservatives or sauces and seasonings that add extra sodium • A cup of canned cream-style corn contains 730 mg of sodium Tips: Rinse vegetables thoroughly, or buy canned ones labeled “no salt added,” and add your own, in moderation Or check the freezer section where you may have more luck finding an unsalted choice One look at the sodium content in packaged meats should stop you in your tracks Beef or pork salami (2 slices) can pack 604 mg of sodium •It’s a warm comfort food on a cold day, but look out soups are typically loaded with sodium •For instance, a cup of chicken noodle soup (canned) contains as much as 1,106 mg of sodium Tips: always check the label • Sai số ngẫu nhiên ü Thường nhỏ, khơng có quy luật, ü Không xác định đuợc nguyên nhân, ü Gây sai lệch kết thí nghiệm lặp • Sai số hệ thống ü Dụng cụ, thiết bị đo nồng độ hóa chất khơng xác ü Phương pháp phân tích ü Thiên lệch phân tích viên • Sai số đáng tiếc (sai số thơ) ü Thường lớn, khơng có quy luật ü Phương pháp phân tích khơng ổn định ü Phân tích viên có kỹ 2018-09-10 40 Sai số ngẫu nhiên sai số hệ thống cách hiệu chuẩn số đo Các chuẩn mực phép đo lường Ø Độ xác εP Ø Độ ∆x Ø Quan hệ: μX = (Xtb- ∆x) ± εP,f Ø Hệ số hiệu chuẩn ∆x : f∆x = + ∆x,r àXđ = Xtb - ∆x = f∆x Xtb 2018-09-10 41 Hiệu chuẩn sai lệch khối lượng Ø Hiệu chỉnh gia tốc trọng trường cân điện tử: không gian Ø Hiệu chỉnh khối lượng cân chuẩn: thời gian H m’ khối lượng đọc cân true mass m khối lượng vật cân chân không da tỉ trọng không khí (0.001 g/mL near bar and 25C), dw tỉ trọng cân chuẩn (8.0 g/mL), d tỉ trọng vật cân Hiệu chỉnh lực vật cân có tỉ trọng với tỉ trọng cân chuẩn d= dw= 8.0g/ mL 2018-09-10 42 Hiệu chuẩn sai lệch số đo thể tích Ø Nhà sản xuất khắc độ sai Ø Biến dạng sử dụng Ø Thói quen người sử dụng 2018-09-10 43 Lan truyền sai số cách tính εpcủa kq phân tích W = f ( X , Y , Z ) e P ,W 2 ỉ dW ỉ dW ổ dW = ỗỗ e P , X ữữ + ỗỗ e P ,Y ữữ + ỗỗ e P , Z ÷÷ + è dX ø è dY ø è dZ ø + Phép tính cộng trừ: có thứ ngun + Phép tính nhân chia: có thứ nguyên, đơn vị khác + εP,W W có thứ nguyên, đơn vị + εP,W có 2CSCN khơng tin cậy, làm tròn W theo εP,W Ý nghĩa việc tính lan truyền sai số Ø Đánh giá sai số tồn q trình phân tích Ø Quyết định cách nâng cao độ xác phép phân tích 2018-09-10 44 Ví dụ 1: Hiệu chỉnh pipet 10 mL cho kết V = (9.992 ± 0.006) mL, dùng pipet lấy lần dung dịch thuốc thử, tính sai số tuyệt đối tương đối thể tích dung dịch cần lấy + V = 9.992 + 9.992 = 19.984 mL + SV = (0.0062 + 0.0062)1/2 = 0.0085 mL + SV,R = 0.0085*100/19.984 = 0.043% 2018-09-10 45 Ví dụ 2: Lượng điện tích Q (coulombs) qua mạch điện tính Q = I*t Tính Q, εQ, εQ,R biết I = (0.15 ± 0.01) A t = (120 ± 1) s Q = 0.15*120 = 18 C εQ,R = εQ/Q =((εI/I)2 + (εt/t)2)1/2 = ± 0.0672 hay 6.72% εQ= εQ,R*Q = ± 0.0672*18 = ± 1.2 Q = (18.0 ± 1.2) C 2018-09-10 46 Ví dụ 3: Nồng độ chất sau phân tích đuợc tính theo công thức A = aC + b Cho A=24.37±0.02, a=0.186±0.003 ppm-1, b=0.96±0.02 Tính C, εC, εC,R C = (A-b)/a = (24.37-0.96)/0.186 = 125.86ppm + εtửsố = (0.022 + 0.022)1/2 = 0.02828 + εC,R = [(0.028/23.41)2 + (0.003/0.186)2]1/2 = 0.0162 ≈ 0.016 tức 1.6% (2CSCN) + εC = C* εC,R = 2.038 ≈ 2.0ppm (2CSCN) + C = (125.9 ± 2.0) ppm 2018-09-10 47 Ví dụ 4: Dùng pipet hút 10 mL dd H2C2O4 0.100138 ± 0.000082N vào erlen, thêm thị pH chuẩn dd NaOH buret 25 mL thu kết 11.90; 11.90 11.95 mL Tính µN-NaOH? Cho σpipet =0.0070 mL N NaOH = e 0.95, N - NaOH N Oxalic *V pipet e 0.95, N -oxalic ổ ỗ = ỗ N NaOH N oxalic è VNaOH ( buret ) ÷÷ ø Sburet e 0.95,buret = 4.30 * æ e 0.95,V -oxalic ỗ + N NaOH ỗ Voxalic ( pipet ) ố ổ e ữ + ỗ N NaOH 0.95,V - NaOH ữ ỗ VNaOH (buret ) ứ è e 0.95, pipet =1.96 * s pipet µN-NaOH = 0.08403 ± 0.00045; Độ xác:1-ε0.95/N = 0.995 ≡ 99.5% 2018-09-10 48 ÷ ÷ ø Quan hệ độ đúng, độ xác độ nhạy µ x = (x - D x ) ± e P , x • Độ nhạy tăng giảm Sx giảm εP tăng độ xác bộc lộ thành phần nhỏ SSHT hiệu chuẩn SSHT tăng độ • Ví dụ: Xác định CZn EDTA 0.10000±0.00006 • 5.00 mL (± 0.01 mL) Zn2+ + 4.9 mL (± 0.1 mL) EDTA • 5.00 mL (± 0.01 mL) Zn2+ + 4.87 mL (± 0.005 mL) EDTA • Hiệu chỉnh pipet: 5.00 mL (± 0.01 mL) 4.991 (± 0.002 mL) + 4.87 mL (± 0.005 mL) EDTA 2018-09-10 49 Ứng dụng chuẩn thống kê Chuẩn Q (Dixon): loại bỏ số đo lệch thô (Q test for a bad data) Q calc = The range is the total spread of the data gap range Example: 12.2 12.4 12.5 12.6 The gap is the difference between the “bad” point and the nearest value Gap 12.9 If Qcalc > Qtable ® discarded questionable point Range 2018-09-10 50 Ví dụ: Thí nghiệm đo khối lượng đồng tiền xu cho kết sau: 3.067, 3.049, 3.039, 2.514, 3.058, 3.079, 3.094, 3.109, 3.102 Hãy kiểm định xem giá trị 2.514 bị lệch thô bạo? Sắp xếp giá trị theo thứ tự tăng dần: 2.514, 3.039, 3.049, 3.058, 3.067, 3.079, 3.094 , 3.102, 3.109 QTN = (X2-X1)/(X9-X1) = 0.882 > QLT =0.44 Giá trị 2.514 mắc độ lệch thô bạo cần loại bỏ 2018-09-10 51 Chuẩn F (Fisher): kiểm định tính đồng thống kê hai giá trị độ lệch chuẩn (Comparison of two standard deviations) Fcalc = s1 s2 Fcalc > Ftable at 95% confidence level Ví dụ: hai phân tích viên phân tích hàm lượng soda mẫu pp chuẩn độ cho kết sau: Pt viên A: 86.82, 87.04, 86.93, 87.01, 86.20, 87.00 Pt viên B: 81.01, 86.15, 81.73, 83.19, 80.27, 83.94 àXtbA = 86.83, SA = 0.32 àXtbB = 82.71, SB = 2.16 FTN = (SB/SA)2 = 45.6 > F0.95,5,5 = 5.19 àHai phương sai sai biệt đáng kể 2018-09-10 52 Chuẩn Student: kiểm định tính đồng thống kê hai giá trị trung bình Chỉ áp dụng kiểm định hai phương sai giá trị trung bình đồng theo chuẩn Fisher Ví dụ: hai thí nghiệm song song xác định khối lượng đồng xu cho kết sau + TN1: 3.052, 3.141, 3.083, 3.083, 3.048 + TN2: 3.080, 3.094, 3.107, 3.056, 3.112, 3.174, 3.198 àS21=0.00138, S22=0.00259 FTN = 1.88 < F0.95,6,4 = 6.28 àHai phương sai đồng àtTN =1.34 < t0.95,10 =2.23 hai thí nghiệm khơng sai khác đáng kể 2018-09-10 54 ... (1- 100%) Phụ (0. 01- 1%) (≤0. 01% ) ≥ 10 -1 ≥ 10 -3 ≥ 10 -5 10 -5 Centigram (bán vi) 10 -2 -10 -1 10-3 -10 -1 10-5 -10 -3 10 -5 Milligram (vi lượng) 10 -4 -10 -2 10 -6 -10 -2 10 -8 -10 -4 10 -5 10 -4 10 -4 10 -6 10 -5... Đối tượng Trọng lượng 10 -1- 10-2 0 .1 Kémàtrung bình Chậm VC Chuẩn độ 10 -1- 10-4 0 .1- 1 Kémàtrung bình Trung bình VC,HC Điện 10 -1- 10-6 Tốt Nhanh VC Điện trọng lượng 10 -1- 10-4 0. 01- 2 Trung bình Chậm-trung... εmin,R,W Ví dụ: w = 0 .10 195 /19 .35 = 0.005268733 1/ 1935 > 1/ 5268 Thành số có nhiều thừa số chốt CSCN εmin,R,chốt < εmin,R,W Ví dụ: w = 0 .10 195/9.35 = 0. 010 90374 1/ 935 < 1/ 109 2 018 -09 -10 22 3.6 Quy tắc