Bài giảng hoá phân tích

Analytical Chemistry PTNNguyen-HCMUS 5NỘI DUNG MÔN HỌC Chương 3:Kỷ thuật phân tích thể tích pp chuẩn độ Chương 5:Phản ứng tạo phức & chuẩn độ Chương 6:Phân tích trọng lượng & cân bằng tủ

HÓA PHÂN TÍCH

(Analytical Chemistry)

Năm học 2008-2009 Học Kỳ 2

Ts Phạm Trần Nguyên Nguyên

ptnnguyen@hcmus.edu.vn

(Dành cho sinh viên Khoa Hóa , Đại Học Lạc Hồng)

THÔNG TIN TỔNG QUÁT

• Thời lượng: 48 tiết

• Giờ dạy: tiết 1-4 (7:30 – 11:00)

TÀI LIỆU THAM KHẢO

• Cơ sở hóa học phân tích

A.P.kreskov, nhà xuất bản đại học và giáo dục chuyên nghiệp Hà Nội, 1990.

Analytical Chemistry PTNNguyen-HCMUS 5

NỘI DUNG MÔN HỌC

Chương 3:Kỷ thuật phân tích thể tích (pp chuẩn độ)

Chương 5:Phản ứng tạo phức & chuẩn độ

Chương 6:Phân tích trọng lượng & cân bằng tủa

Chương 7:Phản ứng tạo tủa & chuẩn độ

Chương 8: Pin điện hóa & thế điện cực

Chương 9:Phản ứng Oxy hóa khử & chuẩn độ điện thế

NHẬP MÔN HÓA PHÂN TÍCH

I.1 Hoá phân tích?

I.2 Phân tích định tính? Phân tích định lượng?

I.3 Các giai đoạn trong phân tích hóa học

I.4 Một số kiến thức cơ bản cần cho hóa phân tích

A Chữ số - đơn vị trong hóa học phân tích

B Dụng cụ đo lường cơ bản trong hóa phân tích

C Một số phản ứng hóa học dùng trong hóa phân tích

D Dung dịch-nồng độ dung dịch

E Pha chế dung dịch

1.5 Bài tập

“ Every aspect of our world today

even politics and international relations

9 Các biến đổi về tínhchất, thành phần, cấutrúc của vật chất cùngcác thay đổi nănglượng kèm theo cácbiến đổi ấy

Hóa học (Chemistry)

Vôcơ(Inorganic)

Hữucơ(Organic)

Hóasinh(Biochemical)

Hóalý(Physical)

Phântch(Analytical)

Phântchsinhhọc

(Bioanalytical)

Cơkim(Organometallic)

™Các ngành hóa học?

“Everything is made of chemicals Analytical chemists determine

WHAT and HOW MUCH”

• Hàm lượng chất X trong mẫu là bao nhiêu?

• Mẫu chứa chất X không?

• Nhận danh cấu trúc của X?

• Làm cách nào tách được X ra khỏi mẫu?

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 định tính (qualitative analysis)

•Hóa phân tích định lượng (quantitative analysis)

11Qualitative analysis is what.

Quantitative analysis is how much

I 2a Phân tích định tính

(Qualitative analysis - What)

Nhận danh cation, anion, hợp chất trong mẫu bằng sự lụa

chọn phản ứng hóa học hay sử dụng thiết bị

™Phản ứng tạo màu đặc trưng

™soi tinh thể dưới kính hiểm vi

Phân biệt alkan hay alken: dd Br2

Tinh thể của các hợp chất khác nhau có cấu trúc tinh thểkhác nhau, đặc trưng →dùng kính hiểm vi để phân biệt

SrCrO4 với BaCrO4; CuSO4với BaSO4

™điều chế ngọc borax hay phosphate

Một số oxyt kim loại tạo hợp chất với borax hay

phosphate có màu đặc trưng dưới ngọn lửa

Cu-borax: dạng ngọc màu xanh đậm

Mn-borax: dạng ngọc màu tím

I 2b Phân tích định tính

(Quantitative analysis – How much)

Thành phần mẫu phân tích đã biết

9 Phân tính trọng lượng (gravimetric)

9 Phân tích thể tích (volumetric)

9 Phân tích điện hóa (electroanalytical)

9 Phân tích phổ nghiệm (spectroscopic)

9 Phân tích sắc ký (chromatographic)

9 Phân tích bằng các pp vật lý, hóa lý …

√

√

√

I 3 Các bước trong phân tích hóa học

• Xác định vấn đề

thông tin cần phân tích, mức độ cần chính xác?, kinh phí? Thời gian? Điều kiện về dụng cụ, thiết bị cho phép của phòng thí nghiệm?

• Chọn lựa kỹ thuật và phương pháp

9Lấy mẫu (sampling)

9Xử lý mẫu

9Phân tích định tính

9Phân tích định lượng

• Diễn giải và trình bày kết quả thu được

I.4 Kiến thức cơ bản cần cho hóa phân tích

A Chữ số - đơn vị đo lường trong hóa phân tích

™Đơn vị đo lường

™Chữ số có nghĩa (CSCN)

-Một mẫu cân nặng 1.759 gram →có 4 CSCN

không tin cậy (1.759 ± 0.001g)

Là con số có ý nghĩa của 1 đại lượng đã đo hay tính được.Khi CSCN được kể thì chữ số cuối cùng được hiểu làkhông tin cậy

1 mol CaCl2có chính xác: 1 mol Canxi và 2 mol Clo

•Số liệu đo lường thể hiện sự không tin cậy của dụng cụhay pp đo→cần ghi đúng CSCN

3 Report results for the following calculations to the

correct number of significant figures

™Thể tích

C Một số phản ứng hóa học dùng trong hóa phân tích

¾Phản ứng acid-baz

Chuẩn độ acid/baz

CaCO + 2HCl→CaCl +CO + H O

lượng chất tan (solute)Nồng độ của dd = -

lượng dung dịch (solution)

D Dung dịch (dd) và nồng độ dung dịch

-dd loãng: lượng chất tan chiếm tỉ lệ nhỏ

-dd đậm đặc: lượng chất tan chiếm tỉ lệ lớn

-dd bão hòa: dd chứa chất tan tối đa (ở T, P xác định)

-dd quá bão hòa: lượng chất tan dư dễ dang tách ra khỏi dd

•Nồng độ phần ngàn (part per thousand, ‰):

•Nồng độ phần mười ngàn (part per ten thousand, ‰o):

1 ppm = 1 g chất tan / 106g hay 1000 kg mẫu

= 1 mg chất tan / 106 mg hay 1 kg mẫu ( hay 1L, d =1)

=

™Nồng độ đương lượng: N

m 1000

n là hóa trị của X trong hợp chất

N2O: đương lượng của N = 14

1.AB là chất oxy hóa - khử→n số điện tử trao đổi ứng với 1 mol

n là số đlg tham gia p.ứ, thay đổi tùy theo p.ứ AB tham gia

-3 4 4 3 4 H PO

+

-NaOH 2+ -

¾Pha dung dịch từ chất rắn:

Describe how you would prepare the following three solutions:a) 500 mL of approximately 0.20 M NaOH using solid NaOH;b) 250 mL of 1.00M CuSO4 using CuSO4.5H2O

0 0.025

1 A chemist is beginning to prepare 100.0 mL of a solution to be labeled

"0.900% (wt/vol) sodium chloride."To prepare this solution, the chemist would (a) weigh 0.900 grams of sodium chloride into a container and add 100.0 mL

of water to dissolve the sodium chloride.

(b) weigh 0.900 grams of sodium chloride into a container, add water to

dissolve the sodium chloride, and then add water to produce 100.0 mL of solution.

(c) weigh 9.00 grams of sodium chloride into a container, dissolve the sodium chloride in water, and then add water to produce 100.0 mL of solution.

1 A chemist is beginning to prepare 100.0 mL of a solution to be labeled

"0.900% (wt/vol) sodium chloride."To prepare this solution, the chemist would

a) weigh 0.900 grams of sodium chloride into a container and add 100.0 mL

of water to dissolve the sodium chloride.

b) weigh 0.900 grams of sodium chloride into a container, add water to dissolve the sodium chloride, and then add water to produce 100.0 mL of solution.

c) weigh 9.00 grams of sodium chloride into a container, dissolve the sodium chloride in water, and then add water to produce 100.0 mL of solution.

3 The Great Salt Lake, located in the state of Utah, is

approximately eight times saltier than the ocean The

salinity of the lake is said to occasionally be as high as

27 parts per thousand sodium chloride Calculate the

molarity of the sodium ion in the Great Salt Lake

4 The ethyl alcohol content of many beers produced in

the United States is 4.05% (vol/vol) If the density of

ethyl alcohol at room temperature is 0.7893 grams/mL, what is the percent of ethyl alcohol in beer expressed

as percent (wt/vol)?

a) 3.20% ethyl alcohol (wt/vol)

b) 5.13% ethyl alcohol (wt/vol)

c) 7.80% ethyl alcohol (wt/vol)

http://bblmedia.com/make_home_brew.html