P7(Hpt) 3 1

TÍNH pH CỦA DUNG DỊCH [H + ] có được bằng cách giải PT tổng quát nhận được từ sự tổ hợp các PT liên quan như PT trung hòa điện, PT tích số ion của nước, các PT bảo toàn vật chất, các P

Trang 1

5 0

4 0

3 0

2 0

1 0 0

Burette (C)

Erlen (X)

BÀI 7.3.1

PHƯƠNG PHÁP

CHUẨN ĐỘ ACID –

BAZ

Trang 2

HA ⇄ A –

+ H +

(1 ) (2 )

Theo chiều (1) : hằng số

phân li acid

][

]][

k k

k HA  acid  a  A B   

HẰNG SỐ ĐẶC TRƯNG CỦA ACID

HẰNG SỐ ĐẶC TRƯNG CỦA ACID–BAZ

HA : acid; A – : baz liên hợp

Theo chiều (2) : hằng số

bền β HA

Trang 3

] ][

[

] ][

[

2O H A

OH HA

k k

] 25 (

10 ]

][

[

] ][

[ ]

[

] ][

[

2 2

C

k O

H A

OH

HA HA

A H

Theo chiều (2) : hằng số bềnβ

Theo chiều (1): hằng số phân

li baz

(1) (2)

Liên hệ giữa k HA và k

A-Acid càng mạnh thì baz liên hợp càng yếu

HẰNG SỐ ĐẶC TRƯNG CỦA BAZ

HẰNG SỐ ĐẶC TRƯNG CỦA ACID–BAZ

Trang 5

TÍNH pH CỦA DUNG DỊCH

[H + ] có được bằng cách giải PT tổng quát (nhận được từ sự tổ hợp các PT liên quan như PT trung hòa điện,

PT tích số ion của nước, các PT bảo toàn vật chất, các

PT hằng số phân li acid (baz)… thành một PT duy nhất)

pH = – lg[H + ]

Trang 6

PT TÍNH pH CỦA DUNG DỊCH ACID

pH của dung dịch đơn acid HA

Xét đơn acid HA có nồng độ ban đầu C HA , hằng số phân

li k HA Trong dung dịch nước:

HA⇄ H + +A –

H 2 O⇄H + +OH –

Trong DD có 4 ẩn số : [H + , [OH – ], [A - ] và [HA]

Để tính pH, chúng ta giải PT chứa [H + ] nhận được từ

sự tổ hợp các phương trình liên quan (PT hằng số phân

li acid, PT bảo toàn điện tích, PT bảo toàn khối lượng,

PT tích số ion của nước)

Trang 7

] [

] ][

] [

]

[ ]

[

]

[ ]

[

] [ ]

OH H

C k A

A C

k A

HA k

HA

HA HA HA

Từ (a), (b) và (c) suy ra:

(e)

[H + ][OH - ] =

k H2O

PT HS phân li acid :

PT bảo toàn khối lượng

PT trung hoà điện

PT tích số ion của nước

Trang 8

] [

[H + ] 3 + k HA [H + ] 2 –[k HA C HA + k H2O ] [H + ] – k HA k H2O = 0

rút ra từ PT (d) vào (e) và biến đổi, ta được PT tính

pH của đơn acid HA :

Trang 9

pH của dung dịch đa acid H n A

Tương tự, thành lập đươc PT dùng để tính pH của

dung dịch đa acid H n A (nồng độ ban đầu C 0 , các hằng số phân li k 1 , k 2 , k 3 …) như sau:

Trang 10

PT TÍNH pH CỦA DUNG DỊCH BAZ

Tất cả PT tính pH của DD acid áp dụng được để tính pOH cho DD baz, chỉ cần thay [H + ] bằng [OH – ], thay k acid bằng k baz …vào PT tương ứng

Trang 11

Dung dịch chứa acid yếu và muối của nó

DD chứa acid yếu HA (nồng độ C A ) và baz liên hợp

A – (nồng độ C B ) trong dạng muối NaA, ví dụ

Trang 12

PT TÍNH pH CỦA DUNG DỊCH ĐỆM (CHỨA ACID VÀ BAZ LIÊN HỢP) Dung dịch chứa baz yếu và acid liên hợp

DD chứa baz yếu A - (nồng độ C B ) và acid liên hợp

HA (nồng độ C A ), ví dụ (NH 4 OH + NH 4 Cl):

OH – ] 3 + (C A + k A )[OH – ] 2 – (C B k A + k H2O ) [OH – ]

– k A k H2O = 0

Trang 13

MỘT SỐ CÔNG THỨC ĐƠN GIẢN TÍNH pH CỦA DD

Từ PT đầy đủ:

[H + ] 3 + k HA [H + ] 2 –[k HA C HA + k H2O ] [H + ] – k HA k H2O = 0

Có thể hạ bậc thành PT đơn giản tương ứng với các

trường hợp:

-HA là acid mạnh

-HA là acid trung bình

-HA là acid yếu

-HA là acid rất yếu

Trang 14

Công thức đơn

giản Điều Phạm vi áp dụng

kiện của k

Điều kiện của nồng độ (M)

Trang 15

giản Điều kiện Phạm vi áp dụng

của k Điều kiện của nồng

độ (M) acid yếu

Trang 16

giản Điều Phạm vi áp dụng

kiện của k

Điều kiện của nồng độ (M)

Trang 17

Trang 18

Baz mạnh pOH = –lg C A - hay pH =

14 + lg C A - Baz trung bình [OH – ] 2 +k A [OH – ]–k A C A

pH của dung dịch đơn baz A –

Trang 19

3 2

pH của đa acid H n A /đa baz A n –

Điều kiện chung để xem đa acid (baz) tương đương đơn acid hoặc đơn baz

(chỉ áp dụng cho các trường hợp tương tự với các trường hợp được nêu trong các ví dụ dưới đây)

Trang 20

pH= ½ 6,35 – ½ lg 0,01 = 4,18

[H + ] 2 + k a1 [H + ]– k a1 C HA

= 0

Ví dụ 1: H 2 CO 3 ( k a1 = 10 – 6,35 ; k a2 = 10 – 10,32 )0,01M:

tương đương đơn acid có k HA = k a1 =10 –6,35 (acid yếu)

Ví dụ 2: H 3 PO 4 ( k a1 = 10 – 2,12 ;k a2 =10 – 7,21 ;k a3 =10 – 12,34 ) 0,1M: tương đương đơn acid có k HA = k a1 =10 –2,12

(acid trung bình)

Trang 21

Giải PT trên, được [OH – ]= 10 –2,84 tức

pH = 11,16

hay pH = 7 + ½ pk HA + ½ lg C A - = 7 + ½ 10,32 + ½ lg 0,01=

11,16

Ví dụ 3: Na 2 CO 3 ( k b1 =10 –3,68 ; k b2 =10 – 7,65 ) 0,01M : tương đương đơn baz có k baz = k b1 =10 –3,68 (baz trung bình): [OH – ] 2 +10 –3,68 [OH – ]–10 –3,68 10 –2 = 0

Thử xem Na 2 CO 3 là baz yếu (k baz = k b1 =10 –3,68 ):

pOH = ½ 3,68 – ½lg 0,01

Trang 22

B

HA C

C pk

pH của dung dịch đệm tạo bởi acid yếu và baz liên hợp hoặc pH của dung dịch đệm tạo bởi baz yếu và acid liên hợp

(*) k HA - hằng số phân li

của acid yếu

C B - nồng độ dạng baz

C A – nồng độ dạng acid

Nếu C A ,C B lớn hơn nhiều so với [H + ] và [OH - ]:

Dung dịch đệm còn được tạo thành bởi 2 chất lưỡng tính acid – baz, ví dụ NaH 2 PO 4 (đóng vai trò acid yếu

k HA =k a2 = 10 – 7,21 , nồng độ C A )và Na 2 HPO 4 (đóng vai trò baz yếu nồng độ C B )

Trang 23

Trang 24

ion Trung tính Acid Baz

Trang 25

PP CHUẨN ĐỘ ACID – BAZ

CHUẨN ĐỘ ACID MẠNH BẰNG BAZ MẠNH

Ví dụ: Chuẩn độ HCl bằng NaOH

1)Phản ứng chuẩn độ

H + + OH  H 2 O

3) Bước nhảy của đường

chuẩn độ khá dài (từ

pH = 4 đến 10 với C HCl ,

C NaOH ~ 0,1N)  có thể

chọn các chất chỉ thị có

pH chuyển màu trong

khoảng này

2) Tại điểm tương đương

[OH]=[H + ] pH tđ = 7

Trang 26

Tên chỉ

thị

Khoảng chuyển màu

Màu dạng HInd

Màu dạng Ind Metyl da

cam 3,1 – 4,4 Hồng cam Vàng Bromocresol

lục 3,8 – 5,4 Vàng Xanh Metyl đỏ 4,2 – 6,2 Đỏ Vàng Bromothym

ol xanh 6,0 – 7,6 Vàng Xanh Phenolphtal

ein 8,2 – 10 không màu Tím

CHUẨN ĐỘ ACID MẠNH BẰNG BAZ MẠNH

Ví dụ: Chuẩn độ HCl bằng NaOH

Một số chất chỉ thị thông dụng

Trang 27

Màu hồng nhạt

Chuẩn độ DD NaOH bằng DD HCl

50 40 30 20 10

Trang 28

CHUẨN ĐỘ ACID YẾU BẰNG BAZ MẠNH

Ví dụ: Chuẩn độ CH 3 COOH bằng NaOH

HA + NaOH  NaA + H 2 O (CH 3 COOH + NaOH  NaCH 3 COO + H 2 O)

2) Tại điểm tương đương, pH của dd quyết định bởi

NaA là một baz yếu có nồng độ C NaA nên:

pH tđ = 7 + ½ pk HA + ½ lgC NaA = 7 + ½ pk CH3COOH + ½ lgC NaCH3COO =7 + ½ 4,76+ ½ lgC NaCH3COO

(C NaCH3COO = 0,01M  pH tđ = 8,38

C NaCH3COO = 0,1M  pH tđ = 8,88)

C NaA là nồng độ NaA sinh ra, về mặt lý thuyết chính là nồng độ acid ban đầu/ nồng độ baz đã sử dụng, nhưng thực tế đã bị giảm xuống do thể tích DD tăng lên

Trang 29

% sự chuẩn độ

Đường chuẩn độ acid yếu bằng baz mạnh

3) Bước nhảy của đường

chuẩn độ nằm trong

vùng baz nên chọn chỉ

thị có pH ch/m > 7, thường

dùng phenol phtalein

CHUẨN ĐỘ ACID YẾU BẰNG BAZ MẠNH

Ví dụ: Chuẩn độ CH 3 COOH bằng NaOH

Trang 30

CHUẨN ĐỘ BAZ YẾU BẰNG ACID MẠNH

Ví dụ: Chuẩn độ NH 4 OH bằng HCl

A + HCl  HA + Cl

(NH 3 + HCl  NH 4 + + Cl) 2) Tại điểm tương đương, pH của dd quyết định bởi

HA là một acid yếu nên:

pH tđ = ½ pk HA  ½ lgC HA

= ½ pk NH4+  ½ lgC NH4+ = ½ 9,24 ½ lgC NH4+

(C NH4+ = 0,01M  pH tđ = 5,62

C NH4+ = 0,1M  pH tđ = 5,12)

Trang 31

CHUẨN ĐỘ BAZ YẾU BẰNG ACID MẠNH

Ví dụ: Chuẩn độ NH 4 OH bằng HCl

% sự chuẩn độ

Bước nhảy của đường

chuẩn độ nằm trong

vùng acid nên chọn chỉ

thị có pH ch/m < 7, thường

dùng metyl da cam,

bromocresol lục, metyl

đỏ

Trang 32

CHUẨN ĐỘ ĐA ACID BẰNG BAZ MẠNH

Ví dụ: Chuẩn độ H 3 PO 4 bằng NaOH Điều kiện để đa acid H n A được chuẩn độ theo từng nấc

H 3 PO 4 + NaOH  NaH 2 PO 4 + H 2 O k a1 = 10 2,12 NaH 2 PO 4 + NaOH → Na 2 HPO 4 + H 2 O k a2 = 10 7,21

Na 2 HPO 4 + NaOH → Na 3 PO 4 + H 2 O k a3 = 10 12,38

4 1

Trang 33

Đường chuẩn độ H 3 PO 4

bằng NaOH

CHUẨN ĐỘ ĐA ACID BẰNG BAZ MẠNH

Ví dụ: Chuẩn độ H 3 PO 4 bằng NaOH

Có thể XĐ 2 điểm cuối

Trang 34

Chuẩn độ DD H 3 PO 4 bằng DD NaOH

50 40 30 20 10 0

2-3 giọt Bromocreso

l lục

3-4 giọt Phenolphtal

ein

NaOH

50 40 30 20 10 0

Màu Lục xanh

Đọc

V 2

Trang 35

CHUẨN ĐỘ ĐA BAZ BẰNG ACID MẠNH

Ví dụ: Chuẩn độ Na 2 CO 3 bằng HCl Điều kiện để đa baz A n được chuẩn độ theo từng nấc

Na 2 CO 3 + HCl  NaHCO 3 + NaCl k b1 =10 3,68 NaHCO 3 + HCl  H 2 CO 3 + NaCl k b2 =10 7,65 (CO 3 2 là baz liên hợp của diacid H 2 CO 3

ka 1 =10 6,35 ;ka 2 =10 10,32 )

4 1

Trang 36

Ví dụ: Chuẩn độ Na 2 CO 3 bằng HCl

Na 2 CO 3 được chuẩn độ bằng HCl theo 2 nấc:

Trang 37

Ví dụ: Chuẩn độ Na 2 CO 3 bằng HCl

V tđ 2 là thể tích HCl

dùng để chuẩn độ 2 chức

V tđ2 = 2 V tđ1

Trang 38

XÁC ĐỊNH ĐỘ KIỀM CỦA MẪU NƯỚC

Dùng acid mạnh (HCl hoặc H 2 SO 4 ) chuẩn độ mẫu

nước kiềm với 2 chỉ thị phenolphthalein (V P ) và methyl

da cam (V M )

Tương quan giữa thể tích V P và V M sẽ giúp kết luận

sự hiện diện của các ion kiềm và hàm lượng của chúng

Trang 39

XÁC ĐỊNH ĐỘ KIỀM CỦA MẪU NƯỚC

Tiêu đề	Phương Pháp Chuẩn Độ Acid – Baz
Trường học	Trường Đại Học
Chuyên ngành	Hóa Học
Thể loại	Bài Tập
Năm xuất bản	2023
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	39
Dung lượng	1,13 MB