tìm hiểu: phương pháp chuẩn độ thể tích

39 9.3K 10
tìm hiểu: phương pháp chuẩn độ thể tích

Đang tải... (xem toàn văn)

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

Thông tin tài liệu

Phương pháp phân tích thể tích là phương pháp định lượng hoá học dựa vào việc đo thể tích của dung dịch thuốc thử đã biết chính xác nồng độ (gọi là dung dịch chuẩn) cần dùng để phản ứng hết với chất cần xác định (gọi là chất định phân) có trong dung dịch cần phân tích. Từ đó tính ra hàm lượng chất cần xác định có trong dung dịch phân tích.CHƯƠNG 1:4TỔNG QUAN41.1.Phương pháp chuẩn độ thể tích41.1.1.Định nghĩa41.1.2.Nguyên tắc – Một số khái niệm41.1.3.Các phản ứng dùng trong chuẩn độ thể tích91.1.4.Các phương pháp chuẩn độ thể tích91.1.5.Các cách chuẩn độ thông dụng91.1.6.Pha chế dung dịch chuẩn101.2.Phương pháp chuẩn độ tạo tủa111.2.1.Nguyên tắc111.2.2.Cơ sở lý thuyết111.2.3.Các yêu cầu đối với phản ứng kết tủa201.2.4.Đặc điểm của phương pháp201.2.5.Các phương pháp chuẩn độ tạo tủa211.2.6.Đường định phân trong phương pháp tạo tủa bạc21CHƯƠNG 2:26NỘI DUNG262.1. Cách xác định chỉ thị và sai số chỉ thị26 2.1.1.Phương pháp Mohr292.1.2. Phương pháp Volhard332.1.3.Phương pháp Fajans36TÀI LIỆU THAM KHẢO40

I HP Ging dn THC PHM TP H MINH N 2 Hóa phân tích là bộ môn của ngành hóa học nghiên cứu về thành phần cấu tạo và hàm lượng các thành phần của những mẫu khảo sát. Hóa phân tích thường được chia thành hóa phân tích định tính và hóa phân tích định lượng. Hóa phân tích thực chất là ngành phân tích đóng vai trò quan trọng trong khoa học, kỹ thuật, trong nghiên cứu khoa học; điều tra cơ bản để phát triển tiềm năng, khai thác tài nguyên khoáng sản; đánh giá chất lượng sản phẩm. Đây là một ngành khoa học có sự tích hợp cao của nhiều ngành khoa học tự nhiên mà mục đích cuối cùng của nó là đem lại lợi ích tối đa cho khoa học, đời sống và sự phát triễn của con người. Nhiệm vụ cơ bản của hóa phân tích ngày nay là phân tích định tính, định lượng, xác định cấu trúc, đánh giá kết quả và chất lượng sản phẩm, tách phân chia làm sạch, điều chế các hợp chất siêu tinh khiết,… Phương pháp chuẩn độ thể tích là một trong những phương pháp quan trọng và chủ yếu. Nó dựa vào việc đo chính xác thể tích dung dịch thuốc thử có nồng độ chính xác để tính hàm lượng cấu tử cần phân tích. Trong đó, phương pháp chuẩn độ tạo tủa là một phương pháp khá phổ biến và thực tế mà sinh viên cần phải quan tâm trong quá trình học tập. Nổi bật lên trong phương pháp chuẩn độ tạo tủa là phương pháp chuẩn độ tạo tủa bạc, phương pháp này được sử dụng rộng rãi trong học tập và đời sống. Bởi vậy, nhóm chúng em đã chọn phương pháp này làm đề tài chính để bàn luận. Nó dùng dung dịch chuẩn AgNO 3 và một số chất chỉ thị thích hợp để chuẩn độ các chất cần xác định như các ion Cl - , Br - ,… Đặc biệt cách xác định chỉ thị và sai số chuẩn độ là thật quan trọng và cần thiết trong quá trình chuẩn độ. Bằng cách nào để thời điểm dừng chuẩn độ rơi đúng vào điểm tương đương và sai số chuẩn độ là thấp nhất thậm chí bằng không? Đó là điều chúng ta thật sự mong muốn và cũng chính là nội dung chính của đề tài mà nhóm chúng em đã chọn. Hy vọng qua bài tiểu luận này sẽ giúp các bạn hiểu rõ hơn về những vấn đề của phương pháp chuẩn độ tạo tủa bạc. Trong quá trình thực hiện bài tiểu luận này cũng không tránh khỏi những thiếu sót, mong thầy và các bạn thông cảm. Nhóm chúng em cũng hy vọng sẽ nhận được những ý kiến đóng góp chân thành từ thầy cùng các bạn để bài tiểu luận có thể hoàn chỉnh hơn. Xin chân thành cảm ơn!!! Tp Hồ Chí Minh, tháng 04 năm 2012 I HP Ging dn THC PHM TP H MINH N 3 MC LC  4 TNG QUAN 4  th  . 4 1.1.1.Định nghĩa . 4 1.1.2.Nguyên tắc – Một số khái niệm 4 1.1.3.Các phản ứng dùng trong chuẩn độ thể tích . 9 1.1.4.Các phương pháp chuẩn độ thể tích 9 1.1.5.Các cách chuẩn độ thông dụng . 9 1.1.6.Pha chế dung dịch chuẩn 10  to ta 11 1.2.1.Nguyên tắc 11 1.2.2.Cơ sở lý thuyết 11 1.2.3. Các yêu cầu đối với phản ứng kết tủa 20 1.2.4. Đặc điểm của phương pháp 20 1.2.5. Các phương pháp chuẩn độ tạo tủa 21 1.2.6. Đường định phân trong phương pháp tạo tủa bạc 21  26 NI DUNG 26 nh ch th  ch th 26 2.1.1. Phương pháp Mohr . 29 2.1.2. Phương pháp Volhard 33 2.1.3. Phương pháp Fajans . 36 U THAM KHO 40 I HP Ging dn THC PHM TP H MINH N 4  TNG QUAN 1.1. chun  th  Phương pháp chuẩn độ được giới thiệu bởi nhà bác học Gay-Lussac (1778 – 1850). Đây là một phương pháp xác định hàm lượng các chất nhanh chóng, đơn giản, có thể áp dụng cho những khoảng hàm lượng tương đối rộng (>10 -4 M) và trong nhiều trường hợp có độ chính xác không kém gì các phương pháp phân tích hoá lý hiện đại. Phương pháp phân tích thể tích luôn luôn có trong các phòng thí nghiệm cho dù là hiện đại nhất, hiện nay nó được sử dụng rộng rãi trong nghiên cứu cũng như trong thực tiễn. 1.1.1.  Phương pháp phân tích thể tíchphương pháp định lượng hoá học dựa vào việc đo thể tích của dung dịch thuốc thử đã biết chính xác nồng độ (gọi là dung dịch chuẩn) cần dùng để phản ứng hết với chất cần xác định (gọi là chất định phân) có trong dung dịch cần phân tích. Từ đó tính ra hàm lượng chất cần xác định có trong dung dịch phân tích. 1.1.2. c  Mt s m  Nguyên tắc Để xác định nồng độ hoặc hàm lượng của một chất trong dung dịch người ta tiến hành như sau: Lấy chính xác thể tích của một dung dịch chưa biết nồng độ (dung dịch X – dung dịch định phân) cho tác dụng vừa đủ với dung dịch của một chất khác đã biết nồng độ (dung dịch C – dung dịch chuẩn). Căn cứ vào thể tích tiêu tốn và nồng độ của dung dịch C mà ta tính ra nồng độ của dung dịch X. Phản ứng giữa C và X gọi là phản ứng chuẩn độ hay phản ứng định phân. C + X  A + B I HP Ging dn THC PHM TP H MINH N 5   Một số khái niệm   là chất biết trước chính xác nồng độ và phản ứng chọn lọc với một chất xác định hoặc một nhóm chất xác định trong một điều kiện nhất định.      là một chất hoặc một nhóm chất cần xác định nồng độ hay hàm lượng có trong mẫu phân tích.    là đối tượng có chứa chất xác định cần phân tích. Một mẫu xác định có thể có một hoặc nhiều chất xác định khác nhau tùy theo yêu cầu phân tích.   là dung dịch được tạo ra từ mẫu xác định.   sự thêm từ từ dung dịch chất chuẩn (từ trên burette) vào một thể tích đã biết trước dung dịch chất xác định (được lấy bằng pipet chứa trong bình nón) hoặc ngược lại cho đến khi chúng tác dụng vừa đủ với nhau. Là quá trình đưa có kiểm soát chất chuẩn vào dung dịch chứa chất xác định để thực hiện phản ứng chuẩn độ.   là thời điểm chất chuẩn tác dung vừa đủ với chất xác định, tại đó số đương lượng gam của chất chuẩn bằng chất xác định.    là những chất được thêm vào bình phản ứng để tạo ra tín hiệu phân tích (màu sắc, kết tủa…) ở điểm tương đương hoặc gần điểm tương đương mà ta có thể quan sát được. Việc dừng quá trình chuẩn độ là dựa vào hiệu ứng của chất chỉ thị. Do đó việc hiểu bản chất của chất chỉ thị cho phép ta tính được sai số của phép phân tích. I HP Ging dn THC PHM TP H MINH N 6  Phân loại chất chỉ thị  Chất chỉ thị nồng độ ion: là chất chỉ thị có cơ cấu và tính chất thay đổi theo nồng độ ion nào đó trong dung dịch.  Chất chỉ thị oxy hóa khử (REX-OX): Màu sắc thay đổi theo khả năng cho nhận điện tử của môi trường, hay theo sự thay đổi thế oxy hóa khử của hệ gọi chất chỉ thị oxy hóa khử.  Chất chỉ thị hấp phụ: Phẩm nhuộm HC có tính acid-baz, có khả năng hấp phụ trên bề mặt tủa, làm tủa nhuốm màu đặc trưng.  Chất chỉ thị được tạo thành trong quá trình chuẩn độ: m cu nh nh u hiu xut hin do bn t hay sn phm: o Chuẩn độ chất khử (không màu) bằng MnO 4 - , khi dư MnO 4 - , dung dịch cần chuẩn độ sẽ có màu hồng tím. o Chuẩn độ chất khử (không màu) bằng BrO 3 - , khi dư BrO 3 - , dung dịch cần chuẩn độ sẽ có màu vàng nâu. o Chuẩn độ chất khử (không màu) bằng Ce 4+ , khi dư Ce 4+ , dung dịch cần chuẩn độ sẽ có màu vàng.   Chỉ thị nội: là chỉ thị cho vào dung dịch trong quá trình định lượng. Ví dụ: chỉ thị màu Methyl da cam, phenolphthalein, hồ tinh bột.  Chỉ thị ngoại: là chỉ thị để ngoài dung dịch như đủa thuỷ tinh lấy dung dịch rồi cho tác dụng với thuốc thử, giấy tẩm hồ tinh bột… Các loại này ít được dùng trong phân tích các chỉ tiêu chất lượng nước trong ao nuôi thuỷ sản.  Yêu cầu đối với chất chỉ thị + Bền trong môi trường sử dụng + Cân bằng chỉ thị phải đạt được nhanh + Có hiện tượng thay đổi rõ rệt ở điểm tương đương hoặc gần điểm tương đương + Chỉ thị phải nhạy I HP Ging dn THC PHM TP H MINH N 7  m cui chu (Endpoint): là thời điểm kết thúc chuẩn độ khi có tín hiệu của chất chỉ thị, thường có sự sai biệt về điểm tương đương và điểm dừng chuẩn độ, người ta gọi là sai số chuẩn độ. Mức độ sai số phụ thuộc vào độ chính xác của burette chuẩn độ, cách xác định điểm dừng chuẩn độ của người chuẩn độ. Để cho sai số chuẩn độ không vượt quá sai số cho phép, người ta phải lựa chọn chất chỉ thị, điều kiện phản ứng, dụng cụ, thao tác thích hợp.  Phn ng chu: là phản ứng xảy ra giữa chất chuẩn và chất xác định khi thực hiện thao tác chuẩn độ. Phản ứng chuẩn độ phải thỏa mãn những yêu cầu sau:  Phản ứng phải xảy ra hoàn toàn và theo một phương trình phản ứng nhất định.  Phản ứng phải xảy ra nhanh và gần như tức thời.  Phải ứng phải chọn lọc.  Phải có chất chỉ thị thích hợp để nhận biết điểm tương đương.  Phn ng ch th (phn  m cui): là phản ứng cho tín hiệu để nhận biết điểm tương đương.  ng cong chu (Titration curve): là đường biểu diễn sự biến đổi nồng độ hay logarit của nồng độ một cấu tử nào đó trong dung dịch của quá trình chuẩn độ theo lượng chất chuẩn thêm vào. Ví dụ:  ng cong chu acid  base  ng cong chu to phc I HP Ging dn THC PHM TP H MINH N 8 ng cong chu ng cong chu to t ng cong chun  nhit cho phn ng ta nhit 1.1.3. n  th  - Phản ứng acid – baz (phản ứng trung hòa) - Phản ứng tạo phức - Phản ứng oxy hóa khử - Phản ứng tạo tủa 1.1.4.  th  - Phương pháp chuẩn độ acid – baz: dựa vào phản ứng giữa acid – baz để định lượng trực tiếp hay gián tiếp acid. - Phương pháp chuẩn độ tạo phức: dựa vào các phản ứng tạo phức giữa chất cần phân tích và thuốc thử. Nó dùng để định lượng trực tiếp đa số các cation kim loại và định lượng gián tiếp một số anion. Thuốc thử được dùng nhiều nhất là Complexon. I HP Ging dn THC PHM TP H MINH N 9 - Phương pháp chuẩn độ oxy hóa khử: dựa vào các phản ứng oxy hóa khử để định lượng trực tiếp các nguyên tố chuyển tiếp và một số chất hữu cơ, ngoài ra có thể định lượng gián tiếp một số anion vô cơ. - Phương pháp chuẩn độ kết tủa: dựa vào các phản ứng tạo thành kết tủa (hay hợp chất ít tan). 1.1.5.  ng  Chu trc tip: Thêm từ từ dung dịch chuẩn vào dung dịch chất định phân, thuốc thử sẽ tác dụng trực tiếp với chất định phân. Dựa vào thể tích và nồng độ dung dịch chuẩn tính được lượng chất định phân. C + X Tại điểm tương đương, ta có: (NV) x = (NV) c  Chu c: Thêm một thể tích chính xác và dư dung dịch chuẩn vào dung dịch chất định phân. Sau đó chuẩn độ lượng dư thuốc thử bằng một dung dịch thuốc thử khác thích hợp. Dựa vào thể tích và nồng độ của các dung dịch thuốc thử tính ra lượng chất định phân. X + C 1  Phản ứng chuẩn độ: C  + C 2  Nếu đương lượng của C 1 trong hai phản ứng như nhau thì: (NV) x =         Chu th: Cho chất định phân X tác dụng với một lượng dư thuốc thử A và giải phóng ra một lượng M tương đương X. Sau đó chuẩn độ M bằng dung dịch thuốc thử C thích hợp và dựa vào nồng độ, thể tích thuốc thử tính ra lượng chất X.  Phản ứng chuẩn độ:  I HP Ging dn THC PHM TP H MINH N 10 Nếu đương lượng của C 1 trong hai phản ứng là như nhau thì ta có: (NV) x = (NV) c  Chu p: Cách chuẩn độ này dung để định lượng chất X không thể chuẩn độ trực tiếp bằng một thuốc thử nào đó. Chuyển X vào một hợp chất chứa ít nhất một nguyên tố có thể xác định trực tiếp bằng một loại thuốc thử và chất chỉ thị thích hợp.  Chu p hay n: trong một số trường hợp có thể chuẩn độ lần lượt các chất định phân trong cùng một dung dịch bằng một hoặc hai dung dịch chuẩn. 1.1.6. Pha ch dung dch chun  Cht gc: là chất có các đặc điểm sau:  Có độ tinh khiết thật cao.  Trơ với môi trường, dạng vụn, bột.  Có phân tử lượng hay đương lượng gam khá cao (càng cao càng tốt).  Thành phần của chất gốc phải ứng đúng với công thức. Các hóa chất chuẩn gốc thường dùng là: Na 2 CO 3 , H 2 C 2 O 4 , Na 2 B 4 O 7 , K 2 Cr 2 O 7 . NaCl, KCl,…  Pha ch dung dch chun t cht gc:  Xác định lượng hóa chất cần thiết để pha được dung dịch có thể tích và nồng độ theo yêu cầu.  Cân chính xác trên cân phân tích lượng hóa chất cần pha.  Hòa tan một lượng nhỏ dung môi thích hợp trong becher.  Chuyển vào bình định mức có thể tích đúng với thể tích cần pha và tráng becher nhiều lần bằng dung môi.  Định mức đến vạch và lắc đều. Chuyển sang chai sạch và khô (hoặc đã được tráng bằng hóa chất vừa pha xong).  Dán nhãn.  Pha ch dung dch chun t chi cht gc  Xác định lượng hóa chất cần dùng để pha ra dung dịch có nồng độthể tích theo yêu cầu. I HP Ging dn THC PHM TP H MINH N 11  Hòa tan và pha loãng đến thể tích cần.  Chuyển vào chai sạch.  Chuẩn độ dung dịch vừa pha bằng một dung dịch chuẩn có nồng độ chính xác và thích hợp với dung dịch đó. Xác định được nồng độ chính xác của dung dịch vừa pha.  Dán nhãn. 1.2.  to ta 1.2.1. c Chuẩn độ tạo tủa là phương pháp thể tích dựa trên cơ sở của các phản ứng tạo chất kết tủa ít tan. 1.2.2.  t  Tích số tan – điều kiện tạo tủa   tan Khi cho NaCl tác dụng với dung dịch AgNO 3 , Ag + và Cl - kết hợp với nhau tạo thành kết tủa AgCl tách ra khỏi dung dịch. AgCl sẽ ngừng kết tủa khi phản ứng đạt đến cân bằng: Ag + + Cl -  AgCl Khi đạt đến cân bằng thì: V ht = V kt Hay: a Ag + .a Cl - = T AgCl : gọi là tích số tan của AgCl T: i vc B m A n : B m A n  mB n+ + nA m-      =      Nếu ngoài ion do chất rắn gây ra không có ion nào khác thì lực ion của dung dịch sẽ nhỏ, hệ số hoạt độ gần bằng 0 nên có thể xem hoat độ bằng nồng độ. Lúc đó tích số tan là:      = [B n+ ] m [A m- ] n

Ngày đăng: 07/12/2013, 22:38

Hình ảnh liên quan

Hình 1.1.Chuẩn độ dung dịch X bằng dung dịch chuẩn C - tìm hiểu: phương pháp chuẩn độ thể tích

Hình 1.1..

Chuẩn độ dung dịch X bằng dung dịch chuẩn C Xem tại trang 4 của tài liệu.
Hình 1.2. Đƣờng cong chuẩn độ acid – base  - tìm hiểu: phương pháp chuẩn độ thể tích

Hình 1.2..

Đƣờng cong chuẩn độ acid – base Xem tại trang 6 của tài liệu.
Hình 1.4. Đƣờng cong chuẩn độ Hình 1.5. Đƣờng cong chuẩn độ                                     tạo tủa                                                              oxy hóa khử  - tìm hiểu: phương pháp chuẩn độ thể tích

Hình 1.4..

Đƣờng cong chuẩn độ Hình 1.5. Đƣờng cong chuẩn độ tạo tủa oxy hóa khử Xem tại trang 7 của tài liệu.
Hình 1.6. Đƣờng cong chuẩn độ nhiệt cho phản ứng tỏa nhiệt 1.1.3. Các phản ứng dùng trong chuẩn độ thể tích - tìm hiểu: phương pháp chuẩn độ thể tích

Hình 1.6..

Đƣờng cong chuẩn độ nhiệt cho phản ứng tỏa nhiệt 1.1.3. Các phản ứng dùng trong chuẩn độ thể tích Xem tại trang 7 của tài liệu.
Hình 1.7. Đƣờng định phân dung dịch NaCl 0,1N bằng AgNO3 0,1N - tìm hiểu: phương pháp chuẩn độ thể tích

Hình 1.7..

Đƣờng định phân dung dịch NaCl 0,1N bằng AgNO3 0,1N Xem tại trang 21 của tài liệu.
Bảng 1.1. Sự biến đổi pAg và pBr trong quá trình chuẩn độ những dung dịch có nồng độ khác nhau  - tìm hiểu: phương pháp chuẩn độ thể tích

Bảng 1.1..

Sự biến đổi pAg và pBr trong quá trình chuẩn độ những dung dịch có nồng độ khác nhau Xem tại trang 22 của tài liệu.
Độ xảy ra hoàn toàn của phản ứng: Hình 1.2.6.2 minh họa ảnh hưởng của độ tan của sản phẩm phản ứng đến đường chuẩn độ khi dùng dung dịch AgNO 3 0,1 M làm chất chuẩn - tìm hiểu: phương pháp chuẩn độ thể tích

x.

ảy ra hoàn toàn của phản ứng: Hình 1.2.6.2 minh họa ảnh hưởng của độ tan của sản phẩm phản ứng đến đường chuẩn độ khi dùng dung dịch AgNO 3 0,1 M làm chất chuẩn Xem tại trang 23 của tài liệu.
Hình 1.10. Những đƣờng chuẩn độ 50 ml dung dịch chứa 0,100M Cl- và 0,080 0M Br- -hoặc I-  - tìm hiểu: phương pháp chuẩn độ thể tích

Hình 1.10..

Những đƣờng chuẩn độ 50 ml dung dịch chứa 0,100M Cl- và 0,080 0M Br- -hoặc I- Xem tại trang 24 của tài liệu.
BẢNG 2.1. NHỮNG PHƢƠNG PHÁP KẾT TỦA ĐO BẠC ĐIỂN HÌNH Cấu tử cần xác định  Phƣơng pháp xác định  - tìm hiểu: phương pháp chuẩn độ thể tích

BẢNG 2.1..

NHỮNG PHƢƠNG PHÁP KẾT TỦA ĐO BẠC ĐIỂN HÌNH Cấu tử cần xác định Phƣơng pháp xác định Xem tại trang 37 của tài liệu.
BẢNG 2.2. NHỮNG PHƢƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ KẾT TỦA KHÁC - tìm hiểu: phương pháp chuẩn độ thể tích

BẢNG 2.2..

NHỮNG PHƢƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ KẾT TỦA KHÁC Xem tại trang 38 của tài liệu.
BẢNG 2.2. NHỮNG PHƢƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ KẾT TỦA KHÁC - tìm hiểu: phương pháp chuẩn độ thể tích

BẢNG 2.2..

NHỮNG PHƢƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ KẾT TỦA KHÁC Xem tại trang 38 của tài liệu.

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan