MỤC LỤC Câu 1: Viết biểu thức, phát biểu nội dung định luật Lambert beer 3 Câu 2:Tính và cho viết giá trị nồng độ nhỏ nhất mà phương pháp trắc quang có thể xác định được. 3 Câu 3: Viết biểu thức và phát biểu định luật cộng tính mật độ quang. Nêu ý nghĩa của định luật đối với phân tích so màu. 3 Câu 4: Trình bày nguyên tắc, cách tiến hành, ưu, nhược điểm của phương pháp chuẩn độ so màu, dãy màu tiêu chuẩn, tỷ lệ so sánh, đường chuẩn, thêm chuẩn, vi sai. So sánh các phương pháp với nhau 4 Câu 5: Nêu các nguyên nhân sai lệch khỏi định luật Lambertbeer 9 Câu 6: viết biểu thức và phát biểu định luật Faraday: 11 Câu 7: nêu những yêu cầu của kết tủa kim loại trong phương pháp điện phân khối lượng. Nêu các điều kiện lí hóa học để thu được kết tủa trong điện phân khối lượng 12 Câu 8: trình bày các bước tiến hành trong phương pháp điện phân khối lượng: 13 Câu 9: nêu cách kiểm tra điện phân hoàn toàn chưa: 13 Câu 10: định nghĩa và yêu cầu của điện cực so sánh, điện cực chỉ thị: 14 Câu 11: Các cách xác định điểm tương đương trong phương pháp chuẩn độ điện thế. 14 Câu 13: Định nghĩa và cách xác định thế nửa sóng. (vẽ hình) 15 Câu 14: Nếu các bước xác định định tính một chất bằng cực phổ. 16 Câu 15: Nêu các bước tiến hành định lượng cực phổ theo pp thêm chuẩn pp đường chuẩn. Trong hai pp thực tế dùng pp nào? Vì sao? 16 Câu 16:Nêu định nghĩa dung lượng trao đổi ion. Nêu nguyên tắc, cách xác định dung lượng trao đổi động và dung lượng trao đổi tĩnh. 17 Câu 17:So sánh dung lượng trao đổi động và dung lượng trao đổi tĩnh. 18 Câu 18. Trình bày các phương pháp tiến hành sắc ký trao đổi ion 20 Câu 19.so sánh phương pháp rửa giải, tiền lưu và thế đẩy 21 Câu 20: Nêu các bước tiến hành sắc ký trao đổi ion 22
Trang 1MỤC LỤC
Câu 1: Viết biểu thức, phát biểu nội dung định luật Lambert- beer 3
Câu 2:Tính và cho viết giá trị nồng độ nhỏ nhất mà phương pháp trắc quang có thể xác định được 3 Câu 3: Viết biểu thức và phát biểu định luật cộng tính mật độ quang Nêu ý nghĩa của định luật đối với phân tích so màu 3 Câu 4: Trình bày nguyên tắc, cách tiến hành, ưu, nhược điểm của phương pháp chuẩn
độ so màu, dãy màu tiêu chuẩn, tỷ lệ so sánh, đường chuẩn, thêm chuẩn, vi sai So sánh các phương pháp với nhau 4 Câu 5: Nêu các nguyên nhân sai lệch khỏi định luật Lambert-beer 9 Câu 6: viết biểu thức và phát biểu định luật Faraday: 11 Câu 7: nêu những yêu cầu của kết tủa kim loại trong phương pháp điện phân khối lượng Nêu các điều kiện lí hóa học để thu được kết tủa trong điện phân khối lượng 12 Câu 8: trình bày các bước tiến hành trong phương pháp điện phân khối lượng: 13 Câu 9: nêu cách kiểm tra điện phân hoàn toàn chưa: 13 Câu 10: định nghĩa và yêu cầu của điện cực so sánh, điện cực chỉ thị: 14 Câu 11: Các cách xác định điểm tương đương trong phương pháp chuẩn độ điện thế.
14
Câu 13: Định nghĩa và cách xác định thế nửa sóng (vẽ hình) 15 Câu 14: Nếu các bước xác định định tính một chất bằng cực phổ 16 Câu 15: Nêu các bước tiến hành định lượng cực phổ theo pp thêm chuẩn pp đường chuẩn Trong hai pp thực tế dùng pp nào? Vì sao? 16 Câu 16:Nêu định nghĩa dung lượng trao đổi ion Nêu nguyên tắc, cách xác định dung lượng trao đổi động và dung lượng trao đổi tĩnh 17
Trang 2Câu 17:So sánh dung lượng trao đổi động và dung lượng trao đổi tĩnh 18
Câu 18 Trình bày các phương pháp tiến hành sắc ký trao đổi ion 20
Câu 19.so sánh phương pháp rửa giải, tiền lưu và thế đẩy 21
Câu 20: Nêu các bước tiến hành sắc ký trao đổi ion 22
Trang 3Câu 1: Viết biểu thức, phát biểu nội dung định luật Lambert- beer
Biểu thức của định luật Lambert-beer:
A= ε.l.C → C=
.
A l
Ý nghĩa của định luật:
Xác định được nồng độ của chất trong mẫu hỗn hợp
Phân tích hàm lượng chất trong mẫu mà không cần loại bỏ yếu tố cản trở khiphân tích mẫu
Trang 4Câu 4: Trình bày nguyên tắc, cách tiến hành, ưu, nhược điểm của phương pháp chuẩn độ so màu, dãy màu tiêu chuẩn, tỷ lệ so sánh, đường chuẩn, thêm chuẩn, vi sai So sánh các phương pháp với nhau
*Phương pháp chuẩn độ so màu:
Nguyên tắc: so sánh màu của chất xác định với màu của dung dịch tiêu chuẩn trong
cùng điều kiện và thể tích
Cách tiến hành: chuẩn bị 2 ống so màu đống nhất ( thường là cốc 100ml)
Ống 1 chứa Vxđ (ml) mẫu, thuốc thử, chất tạo môi trường pH, và nước cất
Ống 2 tiến hành tạo môi trường giống ống 1(không chứa dung dịch mẫu) nhưngtiến hành dùng micro buret hay micro pipet nhỏ từ từ dung dịch tiêu chuẩn vàodến khi màu của 2 ống bằng nhau
Từ đó ta có bài toán tổng quát:
Cân a(g) mẫu rắn cần xác định X, đem hòa tan định mức thành Vđm
Lấy Vxđ(ml) đem phân tích bằng phương pháp chuẩn độ so màu thấy hết Vtc (ml)dung dịch tiêu chuẩn X có nồng độ T(mg/l)
Ưu nhược điểm:
Ưu điểm: - Có các ưu điểm của phương pháp so màu bằng mắt
-Không cần tuân theo ĐL Lambert-beer
-Dung dịch không nhất thiết phải bền màu
Nhược điểm: - Mắc sai số chủ quan
-Chỉ phân tích được mẫu
*Phương pháp dãy màu tiêu chuẩn
Nguyên tắc: So sánh màu của dung dịch xác định với màu của dãy màu tiêu chuẩn
đã biết nồng độ
Cách tiến hành:
-Pha dãy màu tiêu chuẩn:
+ Chuẩn bị một dãy ống nghiệm so màu đồng nhất về màu sắc, kích thước
+ Từ dung dịch tiêu chuẩn của chất xác định, lấy lần lượt các thể tích khác nhautheo thứ tự tăng dần cho vào các ống nghiệm
Trang 5+ tiến hành hiện màu trong cùng điều kiện ( thể tích thuốc thử, môi trường, chấttrợ…)
Ta được dãy màu tiêu chuẩn với nồng độ tăng dần
- Hiện màu với dung dịch mẫu xác định, sau đó đem đi so máu vớ dãy màu tiêuchuẩn và kết luận
Ưu, nhược điểm:
Ưu điểm: - Có các ưu điểm của phương pháp so màu bằng mắt ( đơn giản,không phụ thuộc vào máy,…)
-Có thể phân tích được nhiều mẫu
-Sự hấp thụ quang của dung dịch màu không cần tuân theo ĐLLambert-beer
Nhược điểm: - Độ chính xác không cao
-chỉ áp dụng đối với các chất màu bền
-màu của dung dịch phải nằm trong khoảng màu của dãy màutiêu chuẩn, màu của từng nồng độ mắt người phải nhìn thấy được
-Đo mật độ quang ở các điều kiện tối ưu ta được Atc
Phần dung dịch xác định có nồng độ Cx , đ mật độ quang ở cùng điều kiện vớidung dịch chuẩn ta được Ax
Ưu nhược điểm:
Ưu điểm: - Kết quả đảm bảo tính khách quan, không mắc sai số của phương pháp somàu bằng mắt, độ chính xác cao
-Có thể so ánh cường độ màu không nhất thiết phải bằng nhau
Nhược điểm: -Sự hấp thụ màu phải tuân theo định luật Lambert-beer
-Chỉ phân tích được 1 mẫu
-Xác suất gặp sai số cao
-Không loại trừ được ảnh hưởng của nền
Trang 6*Phương pháp đường chuẩn:
Nguyên tắc: Đo mật độ quang của mẫu rồi dựa trên đồ thị chuẩn giữa mật độ quang
và nồng độ tiêu chuẩn của chất xác dịnhđể tìm nồng độ
Cách tiến hành:
-Chuẩn bị từ 5-7 bình định mức có đánh số thứ tự
-từ một dung dịch tiêu chuẩn của chất cần xác định, lấy lần lượt các thể tích tăngdần bằng pipet rồi chuyển vào các bình định mức Tiến hành tạo môi trường, thêmthuốc thử và các điều kiện hiện màu như nhau rồi định mức đến vạch
-Đo mật độ quang của các dung dịch ở cùng điều kiện tối ưu
-Đo mật độ quang của chất xác định ta được Ax Tìm trên dồ thị điểm Ax Từ điểm
đó, kẻ đường thẳng song song với trục hoành, cắt đường chuẩn tại một điểm Từ điểm
đó kẻ đường thẳng song song với trục tung ta sẽ xác định được Cx
Ưu, nhược điểm:
Ưu điểm: -Có các ưu điểm của phương pháp so màu bằng máy
-Đơn giản, dễ làm
-Xác suất gặp sai số thấp
-Phân tích được nhiều mẫu
Nhược điểm: - Sự hấp thụ quang của dung dịch mù tuân theo định luậtLambert-beer
Trang 7-Không loại trừ được ảnh hưởng của nền.
*Phương pháp thêm chuẩn
Nguyên tắc: Thêm 1 lượng dung dịch tiêu chuẩn vào dung dich mẫu để đo mật độ
quang
Cách tiến hành:
Chuẩn bị 2 bình định mức có dung tích như nhau
-Bình 1: Hút V(ml) dung dịch xác định, tiến hành hiện màu rồi định mức đếnvạch Đo mật độ quang ở các điều kiện tối ưu ta được Ax
-Bình 2: Hút V(ml) dung dịch xác định, thêm chính xác V’(ml) dung dịch tiêuchuẩn của chất xác định, hiện màu trong cùng điều kiện với bình 1 Ta được giá trị A’x
A A
Ưu nhược điểm của phương pháp:
Ưu điểm: -loại trừ được sai số nền
-Phân tích được các mẫu có nồng độ nhỏ
Nhược điểm: - Chỉ phân tích được 1 mẫu
*Phương pháp vi sai:
Phương pháp vi sai độ hấp thụ quang lớn:
Nguyên tắc: Đo mật độ quang tương đối của mẫu so với 1 dung dịch tiêu chuẩn để
mở rộng, giả thiết nồng độ có thể phát triển ở vùng nồng độ lớn
Cách tiến hành: Chuẩn bị 3 bình địn mức cùng loại:
Bình 1: hút chính xác 1V dung dịch cần xác định cho vào bình định mức,tiến hành hiện màu rồi định mức đến vạch.Ta được dung dịch 1( có nồng độ
Cx)
Bình 2: Hút chính xác 1V dung dịch tiêu chuẩn của chất cần xác địnhtiếnhành hiện màu ở cùng điều kiện với bình 1 Định mức đến vạch, ta đượcdung dịch 2(có nồng độ C2)
Bình 3: Hút chính xác 1V dung dịch tiêu chuẩn của chất cần xác địnhtiếnhành hiện màu ở cùng điều kiện với bình 1,2 Định mức đến vạch, ta đượcdung dịch 3(có nồng độ C3)
Trang 8 Đo mật độ quang tương đối giữa dung dịch 1 và dung dịch 2ta được A1-2
Ưu nhược điểm:
Ưu điểm: - xác định được mầu với nồng độ lớn
Nhược điểm: - không loại trừ được sai số nền
-chỉ phân tích được 1 mẫu
Phương pháp vi sai độ hấp thụ quang nhỏ:
Bình 1: hút chính xác 1V dung dịch cần xác định cho vào bình định mức, tiếnhành hiện màu rồi định mức đến vạch.Ta được dung dịch 1( có nồng độ Cx)
Bình 2: Hút chính xác 1V dung dịch tiêu chuẩn của chất cần xác địnhtiến hànhhiện màu ở cùng điều kiện với bình 1 Định mức đến vạch, ta được dung dịch2(có nồng độ C2)
Bình 3: Hút chính xác 1V dung dịch tiêu chuẩn của chất cần xác địnhtiến hànhhiện màu ở cùng điều kiện với bình 1,2 Định mức đến vạch, ta được dung dịch3(có nồng độ C3)
Đo mật độ quang tương đối giữa dung dịch 2 và dung dịch 1 ta được A1-2 (C2>Cx)
Đo mật độ quang tương đối giữa dung dịch 3 và dung dịch 2ta được A3-2 (C3>C2)
Trang 9Câu 5: Nêu các nguyên nhân sai lệch khỏi định luật Lambert-beer
Các dấu hiệu nhận biết sai lệch:
-Dựa vào hàm A=f(c) là hàm đồng biến
Nếu đồ thị không tuyến tính→sai lệch
-Dựa vào phổ hấp thụ: các dung dịch màu có nồng độ khác nhau phải cho cùng
λmax Do đó nếu xuất hiện nhiều λmax tức là có sai lệch
Các nguyên nhân:
*Do ánh sáng không đơn sắc:
-Bức xạ không đơn sắc có (I01, I02, I03), chất phân tích chỉ hấp thụ I02.Ta có:
*Nhóm các nguyên nhân gây sai lệch nồng độ:
-Ảnh hưởng của sự pha loãng dung dịch:
Dung dịch có nồng độ C1 có mật độ quang A1
Pha loãng dung dịch n lần Cn=C1
n có mật độ quang An
Nếu A1=n.An thì dung dịch pha loãng được
Nếu A1#n.An thì dung dịch không được phép pha loãng
NX: Với 1 dung dịch cụ thể, việc tìm xem dung dịch này được pha loãngbao nhiêu lần phải được tiến hành bằng thực nghiệm
-Ảnh hưởng của ion H+ :
Trang 10→Chọn pH sao cho mật độ quang cực đại và ổn định
-Ảnh hưởng của cấu tử lạ:
Cấu tử lạ là chất có trong hỗn hợp phân tích gây ra sự hấp thụ quang hoặckết hợp với chất phân tích tạo ra chất có khả năng hấp thụ quang
+Cấu tử lạ là cation:
VD: phân tích chất M, ngoài ra còn có cation X1, X2, X3…
Khi chọn thuốc thử sao cho thuốc thử chỉ phản ứng với M không phản ứngvới các cation còn lại ( thuốc thử có tính chọn lọc cao)
Nếu thuốc thử phản ứng với các cation còn lại thì chỉ được phép dùng khi
độ bền của phức MR>> độ bền của phức XR
Do đó tìm lượng thuốc thử phù hợp sao cho phản ứng vừa đủ với M
Có thể dùng phương pháp che bằng cách chuyển X1, X2, X3…về dạng khôngmàu
+Cấu tử lạ là anion: không có phương pháp loại trừ tổng quát, thông thường loạitrừ nó trong cách đo bằng cách loại trừ ảnh hưởng nền
+Cấu tử lạ là chất có màu: thường gặp khi thuốc thử có màu Loại trừ thuốc thử dư
có màu bằng cách đưa 1lượng thuốc thử dư có màu vào mẫu nền
-Ảnh hưởng của hiệu ứng solvat hóa:
Solvat hóa là quá trình kết hợp của các phân tử chất màu với dung môi tạo
ra các phân tử mới làm giảm nồng độ chất màu→ sai số
Khi dung môi là nước gọi là hiệu ứng hydrat hóa
-Ảnh hưởng của hiệu ứng polime hóa:
Các phân tử chất màu kết hợp với nhau tạo thành polyme làm giảm nồng độchất màu dẫn đến sai lệch
Do đó, cần nghiên cứu để tìm ra nồng độ hợp lý để phân tích chất màu.Phân ích ở nồng độ không quá lớn
*Ảnh hưởng bởi các yếu tố khách quan:
-Thời gian tạo phức màu:
Tìm thời gian tối ưu: thực nghiệm với C=const, khảo sát hàm A=f(t)
Trang 11 TH1: Phức hình thành chậm, sau một thời gian mới đạt cực đại và ổn địnhtrong một thời gian dài.
TH2: Phức hình thành chậm, sau một thời gian đạt cực đại ổn định, sau đóphân hủy
TH3: phức hình thành nhanh, đạt cực đại ổn định, sau đó phân hủy
-Lượng thuốc thử và thứ tự cho thuốc thử
+Lượng thuốc thử:
M+HR → MR + H+
Tìm CHR phải được tiến hành bằng thực nghiệm
Pha các dung dịch màu với nồng độ chất phân tích là ổn định và tăng dầnlượng thuốc thử Đo mật độ quang của các dung dịch:
CHR C1 C2 … Ci
Vẽ đồ thị, từ đồ thị ta tìm được nồng độ thuốc thử tối ưu
+Thứ tự cho thuốc thử:
Với phức màu đơn phối tử, thứ tụ cho thuốc thử không ảnh hưởng
Với phức đa phối tử ( MRL) : khi thay đổi tứ tự cho thuốc thử có thể hìnhthành phức mới
-Nhiệt độ: không ảnh hưởng đến quá trình phân tích trắc quang
*Ảnh hưởng của các yếu tố chủ quan:
Gặp phải khi sử dụng các phương pháp so màu bằng mắt, các phương phápđịnh lượng
Do mắt người chỉ phân biệt được màu sắc khi nồng độ chênh lệch khoảng10-15%
TQ: khi nghiên cứu 1 chất theo phương pháp trắc quangcần khảo sát A theo:A=f(λ); A=f(t); A=f(pH); A=f(Cthuốc thử); A=f( Cchất cản trở); A=f(Cchất phân tích)
Câu 6: viết biểu thức và phát biểu định luật Faraday:
ND: khối lượng chất thoát ra ở điện cực tỷ lệ với đương lượng điện hóa của chất đó, cường độ dòng điện và thời gian dòng điện chay qua dung dịch
M= It
Trang 12 A/n: đương lượng điện hóa của chất
A: phân tử khối hoặc nguyên tử khối
Yêu cầu đối với kim loại:
- Kim loại là các tinh thể hạt mịn bám chắc vào bề mặt điện cực để tránh sai số cho các khâu rửa, sấy, cân kết tủa
- Kết tủa kim loại phải là hoàn toàn và tinh khiết
- Thời gian điện phân phù hợp với yêu cầu sản xuất
- điện phân ở điều kiện t0 60-900C có khuấy trộn
Điều kiện hóa hoc:
+ ảnh hưởng của ion H+
- Nguyên nhân xuất hiện H+ do trong môi trườn axit
- Ảnh hưởng: 2H+ +2e H2 xốp lớp kim loại trên điện cực
- Loại trừ Et
Me> Et H2 tính toán thế cân bằng đặt vào catot đến thời điểm vừa điện phân H+ thì dừng lại
- Et
Me< Et
H2 thay đổi môi trường+ ảnh hưởng của NO,Cl2,O2
- NO: do phá mẫu bằng HNO3
Ảnh hưởng : NO+ HNO3+ H2O HNO2 có tính axit mạnh, có khả năng phá hủy kim loại
loại trừ: đun dung dịch trước điện phân đến khi khí màu nâu thoát ra
- Cl2: phá mẫu bằng HCl
Cl- -1e Cl*
Trang 13 loại trừ: cho chất khử vào dung dịch Na2SO3
Câu 8: trình bày các bước tiến hành trong phương pháp điện phân khối lượng:
bước 1: chuẩn bị điện phân
chế hóa gia công mẫu, chuyển hóa mẫu về dung dịch
rửa sạch bình điện phân Các điện cực có que khuấy
sấy và cân các điện cực
Bước 2: tiến hành điện phân
Lắp thiết bị theo sơ đồ
Chuyển dung dịch vào bình điện phân sao cho dung dịch nhập 2/3 or 4/5 điện cực
Điều chỉnh điện áp ngoài và cường độ dòng thích hợp rồi tiến hành điện phân
Bước 3: kiểm tra sự kết thúc của quá trình điện phân
Cách 1: sử dụng chất làm hiện màu + có màu: chưa điện phân hết
Bước 4: kết thúc điện phân
Sau khi kiểm tra sự kết thúc của quá trình điện phân chuyển 2 điện cực nhúng vào cốc nước cất
Rửa điện cực bằng nước cất hoặc cồn, sau đó đem cân
Tính% chất điện phân
- %x=
Câu 9: nêu cách kiểm tra điện phân hoàn toàn chưa:
Cách 1: sử dụng chất làm hiện màu + có màu: chưa điện phân hết
+ k màu: đã dp hết
Trang 14 Cách 2: đổ thêm nước vào bình đp tiến hành đp tiếp quan sát phần điện cực mới ngập để kim loại
Cách 3: theo dõi điện kế, đo suất điện động của pin giữa điện cực calomen và catot trong quá trình điện phân
Câu 10: định nghĩa và yêu cầu của điện cực so sánh, điện cực chỉ thị:
Điện cực so sánh: là điện cực có thế không đổi trong suốt quá trình chuẩn độ và không phụ thuộc vào thành phần dung dịch đo
Yêu cầu:
Phản ứng điện cực là thuận nghịch
Điện cực ít bị phân cực( thế ít bị thay đổi khi có dòng điện đi qua)
Có độ lặp cao, dễ bảo quản
Điện cực chỉ thị: là điện cực có thể thay đổi phụ thuộc nồng độ chất phân tích
Yêu cầu:
Có chỉ thị đơn giản, dễ sử dụng, bảo quản
Thế thiết lập nhanh, có độ lặp cao, sử dụng nhiều lần đo
Thế điện cực phải tuôn theo phương trình Nminh, là hàm của hoạt độ chất cần phân tích
Câu 11: Các cách xác định điểm tương đương trong phương pháp chuẩn độ điện thế.
Trang 15
2
1 2
1 2
1 2
1 ' '
2 2
Câu 13: Định nghĩa và cách xác định thế nửa sóng (vẽ hình)
Định nghĩa: là thế ứng với nửa chiều cao của sóng cực phổ tức là ứng với nửa giá trịcủa dong giới hạn khuêch tán
Cách xác định:
Dựa vào đồ thị E – I:
Dựa vào đồ thị E – dI/dE
Dựa vào phương trình:
' 0
1 RT lnK
nF K
Câu 14: Nếu các bước xác định định tính một chất bằng cực phổ.
B1: khảo sát sự biến thiên của chiều cao sóng cực phổ theo cường độ dòng