GT hoa phan tich

Chương 1: Dung dịch chất điện ly cân bằng hóa học Chương 2: Đại cương về phân tích khối lượng và phân tích thể tích Chương 3: Cân bằng acid - bazo. Chuẩn độ acid - bazo Chương 4: Cân bằng Oxy hóa khử. Chuẩn độ Oxy hóa khử Chương 5: Phức chất và thuốc thử hữu cơ trong hóa phân tích. Chuẩn độ Complexon Chương 6: Cân bằng trong dung dịch chứa hợp chất ít tan. Chuẩn đọ kết tủa

1 CH NG 1

DUNG D CH CH T I N LY CÂN B NG HOÁ H C

1.1 CH T I N LY M NH VÀ CH T I N LY Y U

Ch t đi n li m nh trong dung d ch th c t phân li hoàn toàn, đa s các mu i tan,

ki m và axit m nh đ u thu c nhóm này

Trong dung d ch, ch t đi n li y u phân li không hoàn toàn Các axit y u, baz

y u và ph c ch t là các ch t đi n li y u

đ c tr ng cho kh n ng phân li c a các ch t trong dung d ch, ng i ta dùng hai đ i l ng : đ đi n li α và h ng s đi n li K ( h ng s cân b ng) đi n li α c a

m t ch t ph thu c vào nhi t đ , b n ch t ( th hi n qua h ng s đi n li K) và n ng đ

c a ch t đi n li trong dung d ch đi n li α và h ng s đi n li K liên h v i nhau qua

trong đó A, B, C, D, là nh ng c u t tham gia cân b ng (a) mà chúng không tích đi n Áp d ng đ nh lu t tác d ng kh i l ng ta có:

[ ] [ ]A B n K

D C

m

q p

trong đó [A], [B], [C], là n ng đ cân b ng K c a các ch t A, B, C, N u A,

B, C, là nh ng ion thì trong bi u th c (1.1) ta ph i thay n ng đ b ng ho t đ do

ph i tính đ n t ng tác t nh đi n c a chúng Nh v y, ho t đ là n ng đ th c c a ion trong dung d ch

M i liên h gi a ho t đ (a) và n ng đ (C):

a = f.C (1.2)

f: h s ho t đ ; nó ph thu c vào l c ion µ c a dung d ch L c ion µ bi u th

t ng tác t nh đi n gi a các ion trong dung d ch:

i

i Z C

∑

=

Ci : n ng đ c a ion i; Z: đi n tích c a ion i

Tu thu c vào µ mà f có các giá tr khác nhau

Phân tích kh i l ng là ph ng pháp phân tích đ nh l ng d a vào vi c cân kh i

l ng s n ph m t o thành sau ph n ng k t t a b ng ph ng pháp hoá h c hay

ph ng pháp v t lí Do ch t phân tích chi m m t t l xác đ nh trong s n ph m đem cân nên t kh i l ng s n ph m d dàng tính đ c l ng ch t phân tích trong đ i

t ng phân tích

2.2 CÁC PH NG PHÁP PHÂN TÍCH KH I L NG

Ph ng pháp phân tích kh i l ng có th đ c ti n hành theo các ph ng pháp sau: ph ng pháp đ y, ph ng pháp đi n phân, ph ng pháp ch ng c t, ph ng pháp

Ph ng pháp phân tích th tích là ph ng pháp phân tích đ nh l ng d a vào

vi c đo chính xác th tích c a dung d ch thu c th (B) đã bi t tr c n ng đ chính xác (dung d ch chu n) tác d ng v a đ v i m t th tích nh t đ nh c a ch t c n phân tích (A) và d a vào đ nh lu t đ ng l ng ho c đ nh lu t h p th c đ xác đ nh :

A

B B A

V

N V

M t s đ nh ngh a và khái ni m c n n m: Quá trình đ nh phân, đi m t ng

đ ng, đi m cu i chu n đ

2.4.1.1 Ch t ch th

Ch t ch th là ch t có kh n ng cho tín hi u nh t đ nh (đ i màu, k t t a, ) t i

đi m t ng đ ng Vi c d ng qúa trình chu n đ là d a vào hi u ng c a ch t ch th

Do đó vi c hi u b n ch t c a ch t ch th cho phép ta tính đ c sai s c a phép phân tích

2.4.1.2 Dung d ch chu n g c (dung d ch tiêu chu n)

Dung d ch chu n g c và cách pha

2.4.2 Các ph n ng dùng trong phân tích th tích

2.4.3 Phân lo i các ph ng pháp phân tích th tích

1)Ph ng pháp chu n đ axit baz (chu n đ trung hoà): d a trên ph n ng axit baz

2)Ph ng pháp chu n đ oxy hoá kh : d a trên ph n ng oxy hoá kh

3)Ph ng pháp chu n đ t o ph c: d a trên các ph n ng t o ph c b n (thu c

th dùng nhi u nh t là các complexon)

Trong phân tích th tích, vi c tính toán k t qu ph thu c vào cách bi u di n

n ng đ và cách phân tích Nguyên t c chung là d a vào n ng đ , ph ng trình ph n

ng và có th tính theo đ nh lu t h p th c ho c theo đ nh lu t đ ng l ng

nh lu t h p th c: Khi ph n ng hoàn toàn thì to đ c c đ i c a m i ch t ph n

ng ph i b ng nhau To đ c c đ i b ng s mol ban đ u chia cho h s h p th c c a

3.1 CÁC QUAN NI M V AXIT, BAZ

3.1.1 Thuy t axit, baz c a Arhenius

Trong dung d ch n c, axit là nh ng ch t phân ly cho ion hydro (H+), baz là

nh ng ch t phân ly cho ion hydroxit (OH-)

3.1.2 Thuy t axit, baz c a Brönsted – Lowry

HA + B A- + BH+

A- là baz liên h p c a axit HA: HA/A-, BH+ là axit liên h p c a baz B:B/BH+Khi hoà tan m t axit hay m t baz vào dung môi thì s có t ng tác gi a axit và baz đó v i dung môi, t o ra các c p axit /baz liên h p :

axit + S (dung môi) baz + SH+

baz + S (dung môi) axit + S

-Theo thuy t này thì các axit, baz có th là phân t , anion, cation

Ngoài ra còn có các ch t l ng tính, ví d nh n c:

có ch a proton

3.1.2.3 Ph n ng axit, baz

Theo Brosted – Lowry, ph n ng axit baz đ c bi u di n nh sau:

Axit (1) + Baz (2) Axit (2) + Baz (1)

3.1.2.4 C ng đ axit, c ng đ baz H ng s axit K A , h ng s baz K B

C ng đ axit, c ng đ baz nói lên kh n ng cho ho c nh n proton c a các axit, baz Kh n ng cho nh n proton này đ c đánh giá qua h ng s axit KA, h ng s baz KB Xét axit HA trong n c, ta có cân b ng:

HA + H2O H3O+ + A [ ] [ ]

-[ ]HA

A O H

K A

− +

KA: v b n ch t là h ng s cân b ng nên nó không đ i và ph thu c vào nhi t đ

KA là đ i l ng đ c tr ng cho c ng đ c a axit KA càng l n, axit càng m nh và

ng c l i

T ng t có h ng s baz KB: B + H2O BH+ + OH

-[ ] -[ ] [ ]+

− +

=

B

OH BH

KB v b n ch t là h ng s cân b ng nên nó không đ i và ph thu c nhi t đ KB

là đ i l ng đ c tr ng cho c ng đ baz KB càng l n tính baz càng m nh

3.2 CÂN B NG AXTI BAZ TRONG MÔI TR NG N C

3.2.1 Tích s ion c a n c, ch s hydrogen:

pH = -lgaH+ ; pOH = -lgaOH-

Trong phân tích th ng dùng các dung d ch loãng nên có th xem h s ho t đ

b ng 1, lúc đó pH=-lg[H+

] ; pOH=-lg[OH-] Ta luôn có : pH + pOH = 14

3.2.2 Quan h gi a K A , K B c a m t c p axit, baz liên h p

KA.KB = KH2O(250C) = 10-14

KH2O(250C) : tích s ion c a n c 250C

đ n gi n ng i ta dùng đ i l ng ch s c ng đ axit pKA và ch s c ng

đ baz pKB v i: pKA = -lgKA; pKB = -lgKB

Lúc đó: pKA + pKB = 14

3.2.3 Tính pH c a m t axit, baz , mu i trong n c

3.2.3.1 Công th c t ng quát tính pH c a dung d ch h n h p axit và baz liên h p Bài toán: Xét dung d ch ch a h n h p g m axit HA có n ng đ CA, KA và baz liên h p A- d i d ng NaA có n ng đ CB

[ ] [ ] [ ] [ ] [ ]++ −−

+

−+

+

−

=

OHH

C

OHH

C.KH

B

A

A (6) (6) là công th c t ng quát tính pH c a dung d ch ch a c p axit/baz liên h p

3.2.3.2 Tính pH c a dung d ch axit m nh đ n ch c

Các axit m nh th ng g p là nh ng axit đ n ch c nh : HCl, HNO3, HBr, tr

H2SO4 là đa axit có K1= ∞, K2 = 10-2 Axit m nh trong n c phân li hoàn toàn:

OH H

C K

+

−

=

OH H

C

OH H

K H

B

A*

3.2.3.6 Tính pH c a dung d ch ch a axit và baz liên h p (HA / A - )

N u thêm vào n c axit HA và baz liên h p A- ( d ng NaA) thì l ng ion hydro có th t ng ho c gi m, dung d ch s tr nên axit hay baz

Tu theo môi tr ng c a dung d ch là axit hay baz mà có th chia các tr ng

h p đ xem xét

3.2.3.7 Tính pH c a dung d ch đa axit

Theo Brosted – Lowry, đa axit là nh ng axit mà phân t hay ion c a nó có th

cho 2 proton tr lên và s t ng ng v i các h ng s axit K1,K2, Kn

1)N u axit không qúa y u (K1 ≥ 10-4

, pK1 ≤ 4), áp d ng công th c : [ ] [ ]+[ ]+

=

H

H C K

1 2)N u axit quá y u (K1 < 10-4, pK1 > 4), áp d ng công th c :

3.2.3.8 Tính pH c a dung d ch đa baz

Theo Brosted – Lowry, baz đa ch c là nh ng baz mà phân t hay ion c a nó

có kh n ng nh n 2 proton tr lên.Ví d : Na2CO3, Ca(OH)2, Na3PO4,

1)N u đa baz không quá y u ( KB1 10≥ -4

Các ch t nh NaHCO3, Na2HPO4,…trong dung d ch phân ly thành các ion

HCO3-, HPO4-, …Các ion này đ u là các ch t l ng tính

đ c a nó mà ch ph thu c vào các giá tr h ng s phân ly axit

3.3 DUNG D CH M

3.3.1 Khái ni m dung d ch đ m

Dung d ch đ m là dung d ch h n h p c a axit y u và baz liên h p c a nó (ho c

baz y u và axit liên h p), dung d ch này có kh n ng gi đ c pH g n nh không đ i

khi ta thêm vào dung d ch 1 l ng nh axit ho c baz m nh ho c pha loãng 1 s l n

nh t đ nh

Công th c tính:

B

A A

C

C pK

pH = −lg hay

B

A A

C

C pK

3.3.3 ng d ng dung d ch đ m trong phân tích ( làm môi tr ng)

1)Trong phân tích đ nh tính : dung d ch đ m dùng làm môi tr ng tách các ion ra

Ph ng pháp chu n đ axit baz là ph ng pháp phân tích th tích d a vào ph n

ng trung hoà : A1 + B2 B1 + A2 (A, B là axit, baz t ng ng)

Ph ng pháp này dùng đ xác đ nh ch y u các axit, baz ( ho c các ch t có tính axit, tính baz )

Dung d ch chu n trong ph ng pháp này là axit m nh ho c baz m nh (HCl,

H2SO4, NaOH, KOH,…).Các ch t này không đáp ng các yêu c u c a ch t g c nên không ph i là ch t g c Vì v y, các dung dich này ch đ c chu n b v i n ng đ g n đúng Sau đó n ng đ các dung d ch này s đ c chu n hoá b ng dung d ch chu n

g c khác

3.4.2 Ch t ch th trong ph ng pháp trung hoà

3.4.2.1 Khái ni m

Ch t ch th trong ph ng pháp trung hoà là nh ng axit (HInd), baz (IndOH)

h u c y u mà màu c a d ng axit và baz liên h p là khác nhau, và có kh n ng thay

đ i cùng v i s thay đ i pH c a dung d ch Dung d ch màu c a ch t ch th thay đ i trong m t kho ng pH h p, kho ng pH này ch ph thu c vào b n ch t c a ch t ch th , không ph thu c vào các ch t ph n ng v i nhau trong dung d ch

3.4.2.2 Lí thuy t v ch t ch th axit baz

1) Thuy t ion:

2)Thuy t nhóm mang màu :

3) Thuy t ion-nhóm mang màu: Thuy t này k t h p hai thuy t trên và gi i thích

đ c h u h t hi n t ng đ i màu c a ch t ch th axit baz Theo thuy t này, ch t ch

th axit baz là nh ng ch t h u c , trong dung d ch chúng t n t i 2 d ng h bi n (t o

đ ng phân có th chuy n hoá l n nhau) ho c nh n prôton thì c u trúc c a nó đ ng th i thay đ i theo và d n đ n s đ i màu M t trong 2 d ng h bi n c a ch t ch th có th

là axit h u c y u hay baz h u c y u ( có khi là ch t l ng tính) Gi s m t trong hai d ng h bi n là m t axit y u, trong dung d ch s t n t i m t h 2 cân b ng sau: HInd0 I HInd II H+ + Ind- (a)

I : cân b ng h bi n; II; cân b ng baz

Màu c a dung d ch do t s n ng đ 2 d ng h bi n quy t đ nh Nh v y, khi pH thay đô thì cân b ng I và II s chuy n d ch sang trái hay sang ph i và màu c a ch t ch

th thay đ i theo

3.4.2.3 Kho ng đ i màu c a ch t ch th

Kho ng đ i màu c a ch t ch th axit baz là kho ng giá tr pH trong đó khi pH

c a dung d ch thay đ i thì màu c a ch t ch th c ng thay đ i theo mà m t ta nh n th y

Khi đ nh phân m t dung d ch axit b ng m t dung d ch baz hay ng c lai ta s

có ph n ng : A1 + B2 = B1 + A2

Trong tr ng h p lí t ng, khi k t thúc đ nh phân, ch t ch th ph i đ i màu ngay đi m t ng đ ng ngh a là pT c a ch t ch th trùng v i pH c a dung d ch

đi m t ng đ ng Nh ng trong th c t , pT có sai khác ( thi u ho c th a) so v i pH

c a dung d ch đi m t ng đ ng nên gây ra sai s

3.5.1 Khái ni m đ ng đ nh phân (đ ng cong logarit)

N u bi u di n s bi n đ i trên m t h tr c to đ g m: tr c tung bi u di n s thay đ i c a pH, tr c hoành bi u di n l ng thu c th thêm vào (% hay Vml) ta s

đ c m t đ ng cong liên t c: đ ng cong logarit hay đ ng cong đ nh phân

3.5.2 Nguyên t c xây d ng đ ng đ nh phân axit baz

Tính pH c a dung d ch ng v i các th i đi m đ nh phân:

1)Tr c khi chu n đ : ch a thêm thu c th

2)Tr c đi m t ng đ ng : gi s t i các th i đi m 50%, 90%, 99% l ng thu c th c n đ a vào đ đ t đi m t ng đ ng

3)T i đi m t ng đ ng: khi thêm đúng 100% l ng thu c th đ đ t đi m

3.6 CÁC TR NG H P CHU N

3.6.1 Chu n đ axit m nh b ng baz m nh:

Kh o sát quá trình chu n đ 100ml dung d ch HCl 0,1M b ng dung d ch NaOH 0,1M ta có đ ng đ nh phân:

Ph n ng chu n đ : NaOH + HCl = NaCl + H2O (1)

VNaOH

7

VNaOH

3.6.2 Chu n đ axit y u b ng baz m nh ho c baz y u b ng axit m nh

3.6.2.1 Chu n đ dung d ch axit CH 3 COOH b ng dung d ch NaOH

Kh o sát quá trình chu n đ 100 ml dung d ch axit CH3COOH 0,1M (C0, V0)

b ng dung d ch NaOH 0,1M (C,V) Bi t pK CH3COOH = 4,75

Ph n ng chu n đ : CH3COOH + NaOH = CH3COONa + H2O

ng đ nh phân dung d ch CH3COOH 0,1N (đ ng 1) và dung d ch HCl 0,1N (đ ng 2) b ng dung d ch NaOH 0,1N

2

1

8,87 6,8

10,6

B c nh y

pH

3.6.2.2 Chu n đ dung d ch NH 3 b ng dung d ch axit HCl

Kh o sát quá trình chu n đ 100 ml dung d ch NH3 0,1M (C0, V0) b ng dung

d ch HCl 0,1M (C,V), bi t pKNH3 = 4,75

Ph n ng chu n đ : NH3 + HCl = NH4Cl

ng chu n đ dung d ch NH4OH 0,1 N b ng dung d ch HCl 0,1 N

B c nh y 5,28

pH

1004,3

VHCl (ml) 6,26

4 CH NG 4

4.1 CÂN B NG OXI HOÁ KH

4.1.1 Ph n ng oxy hoá kh

Ph n ng oxy hoá kh là ph n ng x y ra có kèm theo s trao đ i electron gi a các ch t tham gia ph n ng M t ph n ng oxy hoá kh bao gi c ng g m 2 quá trình: cho và nh n electron

Tu thu c vào đi u ki n ph n ng, m t ch t có th v a là ch t oxy hoá , v a là

ch t kh ( H2O2, H2SO4, HNO3, S,…)

4.1.2 Cách thành l p ph ng trình oxy hoá kh theo ph ng pháp ion-electron

Ph ng pháp ion-electron d a trên s cân b ng kh i l ng và cân b ng đi n tích các c u t tham gia ph n ng tr ng thái t n t i ch y u c a chúng trong dung d ch Các ch t đi n li m nh vi t d i d ng ion

Các ch t đi n li y u, ch t khí vi t d i d ng phân t

Ch t r n vi t d i d ng phân t hay nguyên t

Có s tham gia c a môi tr ng thì ph i có H+, OH- trong ph ng trình

4.1.3 C ng đ ch t oxy hoá Th đi n c c

Th đi n c c là đ i l ng đo c ng đ c a ch t oxy hoá và ch t kh c a các c p oxy hoá kh Th càng cao, ch t oxy hoá c a c p càng m nh và ch t kh c a c p oxy hoá kh liên h p càng y u Mu n so sánh th c a các c p oxy hoá kh liên h p thì

ph i đo th c a chúng trong nh ng đi u ki n nh nhau

Th c a c p oxy hoá kh liên h p Ox/Kh (g i t t là th oxy hoá kh ):

a

a nF

RT E

X/Kh + ln

Trong đó: E : th oxy hoá kh c a c p Ox/Kh

E0:là m t h ng s và đ c g i là th tiêu chu n, nó ch ph thu c vào b n ch t

c a c p oxy hoá kh

R : h ng s khí (8,315 Jun/mol.đ )

T : nhi t đ tuy t đ i

F : s Faraday ( 96500 Culomb)

n : s electron trao đ i (cho hay nh n)

aOX, aKh : ho t đ c a ch t oxy hoá và ch t kh trong dung d ch

M t cách t ng quát h n : n u ch t oxy hoá, ch t kh tham gia vào các ph n ng

k t t a, t o ph c thì công th c Nerst có d ng:

aA + bB↓ +cC + ne mM + nN +

N n M

c C O

a a

a a nF

RT E

E

.ln

a A 0

c C O

a a

a a n E

E

.lg059,

0 X/Kh +

N M

C A n

E E

.lg059,0

0 X/Kh+

N M

C A

f f

f f

.lg059,0

c a O

N M

C A n

E E

.lg059,0

0 X/Kh+

c p hydro 2H+/H2 v i quy c th c p hydro b ng 0

4.1.4 Chi u c a ph n ng oxy hoá kh và các y u t nh h ng

4.1.4.1 Chi u c a ph n ng oxy hoá kh

E

E= O0X/Kh+0,059lg

Giá tr đi n th oxy hoá kh c a m i c p ph thu c t s c a d ng oxy hoá và

d ng kh Do đó khi thay đ i t s n ng đ này thì đi n th s thay đ i d n đ n thay

đ i chiêù c a ph n ng oxy hoá kh

đ i theo

4.1.5 H ng s cân b ng và v n t c c a ph n ng oxy hoá kh

4.1.5.1 H ng s cân b ng c a ph n ng oxy hoá kh

2Kh.1Ox

2Ox.1Kh

K=

Khi ph n ng đ t cân b ng, ta có th tính h ng s này theo đi n th oxy hoá kh

c a hai c p oxy hoá kh liên h p trong ph n ng đó:

1Kh

1Oxlgn.p

059,0E

2Kh

2Oxlgn.q

059,0E

[ ]p p

1

0 1

1Kh

1Oxlgn.p

059,0

2Kh

2Oxlgn.q

059,0

E +

= (đ t p.n1 = q.n2 = n)

059,0

⇔ lgK

n

059,0

E0 =

[ ] [ ]q p

p q

1Ox.2Kh

1Kh.2Oxlg

K=

⇔

059 , 0

E n K lg

nh ng khi có ph n ng nào đó trong h x y ra thì v n t c c a nó t ng Ph n ng này

có th làm sai l ch, nh h ng đ n quá trình phân tích

4.2 PHU NG PHÁP CHU N OXI HOÁ KH

4.2.1 Ch th dùng trong ph ng pháp oxy hoá kh

4.2.1.1 Tr ng h p không dùng ch t ch th t ngoài vào

Trong tr ng h p này, thu c th là m t ch t có màu rõ r t và ta k t thúc đ nh phân khi dung d ch đ i màu

4.2.1.2 Dùng ch t ch th đ a t ngoài vào

1)Ch th đ c bi t : Lo i ch th này dùng đ nh n ra l ng thu c th th a ra (1,2

gi t) trong quá trình đ nh phân S ch t ch th thu c lo i này không nhi u

2)Ch t ch th b t thu n ngh ch : Lo i ch th này có đ c tính là màu c a d ng oxy hoá và d ng kh khác nhau và không bi n đ i thu n ngh ch đ c

3)Ch t ch th oxy hoá kh :ch t ch th oxy hoá kh là nh ng ch t oxy hoá kh

mà màu c a d ng oxy hoá (IndOX) và d ng kh (IndKh )là khác nhau và đ i màu theo

đi n th c a dung d ch, t n t i trong dung d ch theo cân b ng:

059 , 0 E

T ng t các ch t ch th axit baz , màu s c c a dung d ch đ c quy t đ nh b i t

s :[ ]

[IndOXKh]

Ind

Màu c a ch t ch th trong dung d ch s bi n đ i t màu c a d ng IndOX sang

d ng IndKh ( m t nh n th y đ c) ng v i th c a E n m trong kho ng:

n

059,0

E0 − ≤ Ed.d ≤

n

059,0

E0 +

và kho ng gi i h n này g i là kho ng đ i màu c a ch t ch th oxy hoá kh

Do 0,059/n là quá nh , trong th c t kho ng đ i màu g n trùng v i giá tr th E0

c a ch t ch th oxy hoá kh nên ng i ta ch quan tâm đ n giá tr th E0

c a ch t ch

th và dùng “th đ i màu”

4.2.2 ng đ nh phân trong ph ng pháp oxy hoá kh

4.2.2.1 Tính th oxy hoá kh c a dung d ch E dd trong quá trình chu n đ

Bi u di n m i quan h gi a đi n th c a dung d ch (Edd)và l ng thu c th thêm vào trong quá trình chu n đ lên tr c to đ ta đ c đ ng đ nh phân oxy hoá kh

Ta xét tr ng h p sau đây:

Tính th oxy hoá kh c a dung d ch Edd trong quá trình đ nh phân V0 ml dung

d ch Fe2+ C0 M b ng dung d ch Ce4+ CM trong môi tr ng axit H2SO4 có [H+] = 1M cho E0Fe3+/Fe2+ = 0,77V; E0Ce4+/Ce2+ = 1,45V

Ph ng trình ph n ng : Ce4+ + Fe2+ Ce3+ + Fe3+ (1)

KCB = 10 1.(1,45 - 0,77)/0,059 = 10 11,52

KCB l n nên (1) x y ra hoàn toàn m i th i đi m đ nh phân, ph n ng s đ t

m t tr ng thái cân b ng m i, ta có : EFe3+/Fe2+ = ECe4+/Ce2+ và chính là đi n

th c a dung d ch ngay t i th i đi m đó:

Edd = EFe3+/Fe2+ = ECe4+/Ce2+

Hay Edd = ECe4+/Ce2+ = [ ]

[ ]+

+ +

+ + 24

0 2 Ce / 4 Ce

Ce

Ce lg 059 , 0

Edd = EFe3+/Fe2+ = [ ]

[ ]+

+ +

+ + 23

0 /Fe2 Fe3

Fe

Fe lg 059 , 0

Tính th t i các th i đi m trong quá trình chu n đ :

1)Tr c lúc chu n đ (V<Vtđ), trong dung dich có Fe2+:

[ ] [ ]+

trong đó: [ ]

VV

V.C

V C V C V V

V C V V

V C

0

0 0 0

0

0 0

+

−

= +

− +

[ ] [ ] C V C.V

V.CFe

Fe

0 0 2

3

−

=

+ +

do đó : Edd = 0,77 + 0,059lg

V.CV.C

V.C

Fe

3 4 2

3

=

+

+ +

+ +

++

dd

Ce.Fe

Ce.Felg059,045,177,0E2

3)Sau đi m t ng đ ng (V>Vtđ), tính th d a vào c p Ce4+/Ce3+ (coi nh Fe2+đã

T giá tr E0I2/2I- ta th y I2 là ch t oxy hoá y u h n KMnO4, K2Cr2O7 nh ng I- là

ch t kh m nh Nhi u ch t kh có th b oxy, và nhi u ch t oxy hoá có th b kh Trong phân tích, ng i ta th ng dùng c 2 tính ch t oxy hoá (c a I2) và kh (c a I-) đ xác đ nh ch t kh và ch t oxy hoá Ph ng pháp này, ng i ta th ng dùng ph n ng

c a thiosunfat (S2O32-) v i iot nên ph ng pháp này có tên là ph ng pháp thiosunfat, ph n ng nh sau:

I2 + 2e 2I

2S2O32- - 2e S4O6

2S2O32- + I2 S4O62- + 2I- E0S2O32-/S4O62-=0,1V

5 CH NG 5

PH C CH T VÀ THU C TH H U C TRONG HOÁ

5.1.2 Phân lo i ph c ch t

5.1.2.1 Ph c ch t c ng

Trong dung d ch, ph c ch t c ng phân li thành các ion đ n gi n và ion ph c (t c

là ngo i c u và n i c u) có đi n tích ng c d u nhau, n i c u đ c vi t trong d u [ ] Trong n i c u (ion ph c) g m ion kim lo i làm nhân trung tâm k t h p v i các

ph i t (các ph i t có th là phân t , ion vô c , h u c ho c phân t h u c ) theo liên

k t ph i trí không t o vòng

5.1.2.2 N i ph c

N i ph c là nh ng ph c ch t mà nhân trung tâm g m nh ng ion kim lo i k t h p

v i ph i t là nh ng ph n t ch t h u c b ng liên k t ph i trí ho c v a b ng liên k t

ph i trí v a b ng liên k t hoá tr đ t o thành 1 hay nhi u vòng

N i ph c có m t s đ c đi m nh sau: ph n l n ít tan trong n c, tan nhi u trong dung môi h u c , có đ b n l n, có màu khác v i màu c a ion trung tâm và

H ng s cân b ng đ i v i quá trình phân ly ph c: h ng s không b n (K) trong cân b ng (1) là: [ ] [ ]

[ c d]

d c kb

BA

B.A

B.A

BA

D a vào h ng s không b n ta có th tính đ c n ng đ cân b ng c a các ion

ho c phân t do ph c ch t phân li ra đ tìm cách t ng hay gi m các n ng đ đ n m c

c n thi t ph c v cho quá trình phân tích

5.1.3.2 S phân hu ph c ch t

1)Phân hu ph c ch t b ng các ph n ng axit baz

N i c u do ion kim lo i làm ion trung tâm và các ph i t là phân t hay ion t o thành

Thu c th h u c là các ch t h u c ng d ng trong hoá phân tích đ nh tính,

đ nh l ng đ tìm hay xác đ nh, đ phân chia hay làm giàu các nguyên t

5.2.1 Các ph n ng c a thu c th h u c

5.2.1.1 Ph n ng t o các hydroxyt ho c các mu i khó tan

Ví d : các baz h u c nh piridin C5H5N, α - picolin C6H7N trong n c có

ph n ng baz : C5H5N + H2O C5H5NH+ + OH-

Do đó khi tác d ng v i m t s ion kim lo i thì t o k t t a hydroxyt

Các ion c a m t s axit h u c (oxalat, tatrat) t o đ c mu i ít tan v i m t s ion kim lo i : C2O42- + Ca2+ CaC2O4

ph c có nhi u ng d ng nh t trong hoá phân tích

Ví d : Tìm Ni2+ b ng dimetlyglioxim t o mu i n i ph c dimetlyglioximat niken (ph n ng Sugaep):

Nhi u thu c th h u c khi tác d ng v i các ion vô c trong đi u ki n nh nhau

đ u cho ph n ng g n nh nhau Lo i thu c th này không có tính riêng bi t.Ví d : piridin (các ion Zn2+ , Cu2+, Cd2+, Ni2+, tác d ng v i piridin khi có m t SCN- và m t

s anion khác t o mu i khó tan)

Trái l i, m t s thu c th có kh n ng cho ph n ng đ c tr ng v i m t hay m t

s ít nguyên t khi có m t các nguyên t khác Lo i thu c th này có tính riêng bi t cao và khá hi m Ví d : dùng h tinh b t đ phát hi n iot (cho màu xanh đ c tr ng)

5.2.2.2 nh y

nh y c a thu c th h u c th hi n hi u qu phân tích c a thu c th h u c Trong cùng m t đi u ki n ti n hành ph n ng, thu c th h u c có đ nh y cao h n

h n so v i các thu c th khác Vì v y m c dù m t thu c th h u c nào đó có đ ch n

l c kém nh ng đ nh y cao h n, nó c ng đ c s d ng t t cho m c đích phân tích

đ c tr ng cho đ nh y c a thu c th , ng i ta dùng khái ni m đ pha loãng

gi i h n (n ng đ gi i h n) và n ng đ t i thi u (l ng nh nh t tìm th y)

5.2.3 C ch t ng tác c a thu c th h u c

Chúng ta đ c p ch y u c ch t ng tác c a nhóm thu c th h u c t o các n i

ph c, đ c bi t đ i v i thu c th h u c t o mu i n i ph c

Khi nghiên c u ng i ta th y r ng : m t thu c th h u c ph n ng đ c v i

m t s ion nh t đ nh đ t o mu i n i ph c là do c u t o phân t c a thu c th h u c

5.2.3.2 nh h ng c a đi u ki n t o k t t a

Trong các đi u ki n ti n hành ph n ng có nh h ng l n đ n tính ch n l c, quan tr ng nh t là đi u ki n pH c a môi tr ng

Có nh ng thu c th h u c có kh n ng tác d ng đ c v i r t nhi u ion đ t o thành mu i n i ph c, nh ng khi thay đ i pH c a môi tr ng thì thu c th h u c t o

mu i n i ph c v i m t s ion ít h n Do đó, có th ch n pH c a môi tr ng thích h p

đ t ng tính ch n l c c a thu c th

5.2.4 M t vài lo i thu c th h u c hay dùng trong hoá phân tích

Các thu c th h u c là d n xu t c a amoniac đ c dùng làm ch t che, đi u Axit etylendiamin tetraaxetic (EDTA th ng g i là complexon) là m t axit 4

ch c:

N HOOCCH2

CH2COOH HOOCCH2

CH2COOH

Dimetylglioxim ch a 2 nhóm oxim: