Hóa phân tích ( Analytical Chemistry)

HPT Modau 1Hóa Phân Tích Analytical Chemistry Mã môn học: 602011 Hóa Phân tích - 602011 Giảng viên: Trần Thị Kiều AnhPhòng thí nghiệm Hóa Phân tích, 207 B2Bộ môn Kỹ thuật Hóa lý E-mail

HPT Modau 1

Hóa Phân Tích ( Analytical Chemistry )

Mã môn học: 602011

Hóa Phân tích - 602011

Giảng viên: Trần Thị Kiều AnhPhòng thí nghiệm Hóa Phân tích, 207 B2Bộ môn Kỹ thuật Hóa lý

E-mail: ttkanh@hcmut.edu.vn

2 tín chỉ Môn tiên quyết: Hóa Đại cương

Môn kế tiếp: - Thí nghiệm Hóa Phân tích

- Các phương pháp phân tích Hóa lý

HPT Modau

Hóa Phân tích

) Mục tiêu

ƯKiến thức cơ bản HPT

ƯPhương pháp phân tích (cổ điển, hiện đại)

ƯXây dựng phương pháp phân tích thích hợp cho đối

tượng nghiên cứu

) Yêu cầu đ/v sinh viên

ƯĐọc trước bài giảng, sách tham khảo và làm bài tập

sau mỗi chương

) Nội dung

) Đánh giá

ƯKiểm tra giữa học ky:ø Chương 1-6 (45 phút): 30%

ƯKiểm tra cuối học kỳ: Tất cả (105 phút): 70%

Tự luận và trắc nghiệm

HPT Modau

Tài liệu tham khảo

y “Phân Tích Định Lượng”, Nguyễn Thị Thu Vân,

ĐHQG TP HCM

y “Thí Nghiệm Phân Tích Định Lượng”, Nguyễn Thị

Thu Vân, Trần Thị Minh Hiếu, Nguyễn Duy Khiêm, Lê Xuân Mai, Nguyễn Bạch Tuyết, ĐHQG

TP HCM

y “Bài Tập và Sổ Tay Phân Tích Định Lượng”,

Nguyễn Thị Thu Vân, ĐHQG TP HCM

y “Analytical chemistry”, Gary D Christian, 6th edition, John Wiley & Sons, 2004.

HPT Modau 5

Tài liệu tham khảo

Nội dung

y Phần 1 – Phần mở đầu

) Chương 1: Đại cương về Hóa Phân tích ) Chương 2: Nhắc lại một số kiến thức cần cho Hóa Phân tích

) Chương 3: Hằng số đặc trưng của các cân bằng hóa học đơn giản trong nước

) Chương 4: Hằng số đặc trưng điều kiện của các cân bằng hóa học trong nước

) Chương 5:Xử lý số liệu thực nghiệm theo phương pháp thống kê

HPT Modau

Nội dung (tt)

y Phần 2 – Các phương pháp phân tích hóa

học

) Chương 6: Phương pháp phân tích khối lượng

) Chương 7: Các phương pháp phân tích thể tích

(phương pháp chuẩn độ)

ƯMột số khái niệm

ƯĐường chuẩn độ

ƯChất chỉ thị

ƯCác cách chuẩn độ thông dụng

ƯCách tính kết quả

ƯSai số hệ thống

ƯCác phản ứng chuẩn độ thông dụng

I Mục đích của Môn học

) Phân tích định tính (Qualitative)) Phân tích định lượng (Quantitative)

hợp cho đối tượng phân tích

Erlen (X)

Burette (C)

Erlen (X)

(Ag+)

(Cl-)

Phương pháp phân tích hóa học

Chuẩn độ tạo tủa

Phương pháp quang phổ

hấp thu thấy được

Định lượng Fe trong mẫu nước

) Phương pháp hóa học

Tính lựa chọn cao Tính lựa chọn không cao

Khá chính xác Chính xác

Dụng cụ đắt tiền, phức tạp Dụng cụ đơn giản

Nhanh Lâu

Lượng mẫu nhỏ (nhạy) Lượng mẫu lớn (không

nhạy)

PPPT Dụng cụPPPT Hóa học

) Phương pháp hóa lý (pp dụng cụ)

Phương pháp phân tích

HPT P.I Chp 1 9

Xây dựng phương pháp phân tích thích

hợp cho đối tượng phân tích

II Nội dung và Yêu cầu

y Nội dung

) Phân tích định tính ) Phân tích định lượng

y Yêu cầu

) Yêu cầu đối với ngành Hóa Phân tích ) Yêu cầu đối với người phân tích

HPT P.I Chp 1

III Các cách phân loại trong HPT

y Phân loại theo phương pháp phân tích

) Phương pháp hóa học

Dựa vào một phản ứng hóa học để chuyển cấu tử khảo sát thành hợp chất mới mà với tính chất đặc trưng nào đó, ta có thể xác định được sự hiển diện và hàm lượng của cấu tửkhảo sát

) Phương pháp vật lý

Khảo sát tính chất lý học đặc trưng nào đó đểxác định sự hiển diện và hàm lượng của cấu tử khảo sát

HPT P.I Chp 1

III Các cách phân loại trong HPT

y Phân loại theo phương pháp phân tích

) Phương pháp hóa lý

Dựa vào tính chất vật lý của hợp chất hay dung dịch tạo ra sau khi có phản ứng giữa cấu tử khảo sát và thuốc thử để xác định sự hiển diện và hàm lượng của cấu tử khảo sát

) Các phương pháp khác

ƯCác phương pháp hóa lý khác

HPT P.I Chp 1 13

III Các cách phân loại trong HPT (tt)

y Phân loại theo lượng chất khảo sát hay

kỹ thuật phân tích

Lượng mẫu khảo sát

(< 10–6g hay <10–6mL)(0,001 – 1 g) hay (0,1 – 1 mL)

III Các cách phân loại trong HPT (tt)

y Phân loại theo hàm lượng chất khảo sát

) Phân tích đa lượng (Hàm lượng chất khảo sát > 0.01%)

ƯPT lượng lớn (hàm lượng chất khảo sát 0,1 – 100%)

ƯPT lượng nhỏ (hàm lượng chất khảo sát 0,01 –0,1%)

) Phân tích vi lượng (Hàm lượng chất khảo sát < 0.01%)

y Phân loại theo trạng thái chất khảo sát

a) Tên gọi pp hòa tan mẫu

b) Tên gọi pp định lượng Al2O3,

Fe2O3, CaO, MgO và TiO2

- theo bản chất của pp

- theo kỹ thuật phân tích

- theo hàm lượng chất khảo sát

-chuẩn độ bằng EDTA:

0,3000 g mẫu đất sét + 3 g

KOH, nung, hòa tan bằng HCl

- Loại mẫu

- Hàm lượng (Concentration)

- Thiết bị (Instrument)

- Phương pháp (Method)

HPT P.I Chp 1 17

IV Các giai đoạn của một phương pháp

phân tích thành phần hóa học

) Chọn mẫu đại diện

) Chuẩn bị mẫu

) Thực hiện phản ứng,

quan sát hay cân đo,

kiểm chứng kết quả

) Tính toán kết quả

) Xử lý kết quả phân tích

- Số thí nghiệm lặp lại (Replicates)

- Mẫu trắng (Blank samples)

- Giữ chữ số có nghĩa (signigicant figures)

- Sai số(measurement uncertainty)

V Chữ số có nghĩa

Có bao nhiêu CSCN trong các thí dụ sau:

1,0100,020100

42

Qui tắc giữ CSCN đối với phép tính phức tạp: dùng

qui tắc “số CSCN nhỏ nhất”

= 2,374 x 106

HPT P.I Chp 1

VI Yêu cầu đối với thuốc thử và phản ứng dùng trong phân tích hóa học

y Yêu cầu đối với thuốc thử

) Độ tinh khiết ) Tính chọn lọc ) Tính nhạy ) Tính đúng

y Yêu cầu đối với phản ứng

) Tức thời ) Hoàn toàn ) Có tính tỉ lượng ) Có dấu hiệu đặc trưng

y Các loại phản ứng thường gặp

) Oxy hóa khử ) Acid - Baz ) Tạo tủa ) Tạo phức

HPT P.I Chp2 1

Chương 2

Nhắc lại một số kíến thức cần cho Hóa Phân tích

Phần ôn

y Một số khái niệm về dung dịch

y Nồng độ một dung dịch

) Nồng độ khối lượng (g/l) hay C (g/l)

) Nồng độ mol CM(M, mol/l)

) Nồng độ Molal (Cm)

) Nồng độ phần mol (Ni)

) Nồng độ phần trăm (%)

) Nồng độ đương lượng CN(N)

y Đương lượng

HPT P.I Chp2

I Nồng độ một dung dịch

Gọi:

m(g) khối lượng chất tan (có phân tử khối M)

q (g) khối lượng dung môi

V x (ml) thể tích chất tan

V (ml) thể tích dung dịch: m (g) chất tan hay Vx (ml)

chất tan + q (g) dung môi

HPT P.I Chp2

I Nồng độ một dung dịch

) Nồng độ khối lượng - khối

V

m l g C

) Độ tan - khối lượng chất

q

m S

) Độ chuẩn - số g hay số mg chất tan có trong 1

ml dd

1000)

/(

;)/

V

m ml mg T V

m ml g T

HPT P.I Chp2 5

) Nồng độ phần trăm

ƯC%(KL/KL) - Khối lượng chất tan (g) có trong

/(

+

=

q m

m KL

KL C

100)

/(

V

m TT KL C

100)

/(

V

V TT TT

) Nồng độ đương lượng

-số đương lượng chất tan cótrong 1 lít dd

) Nồng độ Molal - số molchất tan có trong 1000 g dung môi

V M

m

C M = ×1000

V n M

l mg ppm

kg mg ppm

10001

/11

/11

% > >

b

a m

m c a

I Nồng độ một dung dịch (tt)

ppb – part per billion

Khối lượng chất tan chứa trong 10 6 lần khối lượng mẫu

có cùng đơn vị

1000 mL nặng 1180 g36,5 g HCl nguyên chất trong 100 g ddsố g HCl nguyên chất trong 1180 g dd (1000

mL dd)

HPT P.I Chp2 9

Đương lượng – ví dụ

O H SO

K O

SO Mn

SO H

O H MnO

K

2

2 4 2

2 4 2

2 4 2

2 4

8 2

5 2

2

3 6

5 2

2

+ +

+ +

+

→ +

+ +

+

− +

− +

− +

− +

O H O

Mn H

O H

2 − + + + → + + +

v E

O H e

O

H

v E

O H Mn

e H

MnO

o

682 , 0 ,

2 2

51 1 ,

4 5

8

2 2

2

0 2

2 4

= +

→

−

= +

→ +

+

+

+ +

−

O H SO K O MnSO SO

H O H KMnO4 5 2 2 3 2 4 2 4 5 2 2 4 8 2

Na NaOH

3 CN Cu CN Cu

−

−

6 2

] ) ( [

6 CN Fe CN Fe

O H PO NaH NaOH

H++ − → 2

HPT P.I Chp2

II Cân bằng hóa học – Định luật

tác dụng khối lượng

b a

d c

B A

D C

K

) ( ) (

) ( ) (

×

×

=

b a

d c

B A

D C

K

] [ ] [

] [ ] [

×

×

=

Hằng số cân bằng của phản ứng

Nếu dd loãng [A] = (A),

D d C c B

b A

(2)

K(1) = 1/K(2)K(1) lớn, pứ (1) chiếm ưu thế và ngược lại

Cân bằng động – tuân theo nguyên lý Le Châtelier

K = const tại một điều kiện nào đó

HPT P.I Chp3 1

Chương 3

Hằng số đặc trưng của các

cân bằng hóa học đơn giản

trong nước

Cân bằng phản ứng

b a

d c

B A

D C

K

] [ ] [

] [ ] [

×

×

=

D d C c B

b A

(2)Hằng số cân bằng của phản ứng

Phản ứng hoàn toàn - Hằng số cân bằng của phản ứng phải đủ lớn

HPT P.I Chp3

I Các loại bán cân bằng và các hằng số

đặc trưng tương ứng

y Bán cân bằng trao đổi điện tử

y Bán cân bằng trao đổi tiểu phân

) Hằng số bền hay hằng số phân ly tổng cộng

) Hằng số bền hay hằng số phân ly từng nấc

) Nồng độ của các thành phần hiển diện trong

dung dịch

) Bán cân bằng Acid-Baz

) Bán cân bằng tạo tủa

) Thế tương đương

ƯHai dạng đôi oxi hóa và khử có hệ số bằng nhau

ƯHai dạng đôi oxi hóa và khử có hệ số khác nhau

y Cân bằng trao đổi tiểu phân ) Hằng số cân bằng

) Nồng độ của các tiểu phân ở điểm tương đương

HPT P.I Chp3 5

Cân bằng trao đổi điện tử – Thí dụ

y Bán cân bằng trao đổi điện tử

y Cân bằng trao đổi điện tử

) Cân bằng phản ứng (điện tử, điện tích, nguyên tố)

y Đôi oxy hóa khử

O H Fe

Mn H

Fe MnO4− + 5 2+ + 8 +← ⎯ ⎯⎯ ⎯→K 2+ + 5 3+ + 4 2

V E

V E

Fe Fe Mn

/ 3

0

2 / 4

, /

( / kh MnO4− Mn2+ Fe3+ Fe2+

H e MnO4− + 5 + 8 + ⎯ ⎯→ 2+ + 4 2

⎯⎯

←

Bán cân bằng trao đổi điện tử

y Bán cân bằng

y Đôi oxi hóa khử

O H m pkh ne

mH ox

O H m kh ne

mH ox

kh ne

ox

2

2

2 /

2 /

+ +

+

+ +

+

+

+ +

3 2

7 2

2 4

2 2

2 / /

2 / , /

Cr O

Cr

Mn MnO

Cl Cl

Cu Cu

HPT P.I Chp3

Cân bằng trao đổi điện tử

y Hằng số cân bằng của phản ứng

m n n

n

n n

H kh

ox

ox kh

K

21

2

21

12

21

] [

] [

] [

] [

] [ )

1

O H m n ox n kh n mH

n kh n ox

2 + +

⎯

⎯ →

⎯ +

) E 0: thế oxi hóa chuẩn

) n : Số điện tử trao đổi giữa 2 dạng oxi hóa và khử

] [

] [ lg 059 , 0 hay

]

[

] ][

[ lg 059 , 0

] [

] [ ln hay

]

[

] ][

[ ln

0 0

0 0

kh

ox n

E E kh

H ox n

E E

kh

ox nF

RT E

E kh

H ox nF

RT E

E

m m

+

= +

=

+

= +

=

+ +

mol Cb F

K T

K mol J

HPT P.I Chp3 9

Cân bằng trao đổi điện tử – Thí dụ

y Bán cân bằng trao đổi điện tử

y Phương trình Nernst

] [

] [

lg 1

059 , 0 77 , 0 ) /

(

] [

] ][

[ lg 5

059 , 0 51 , 1 ) /

(

2

3 2

3

2

8 4

2 4

+

+ +

+

+

+

− +

Fe

E

Mn

H MnO Mn

H e

MnO4− + 5 + 8 +← ⎯ ⎯⎯ ⎯→ 2+ + 4 2

Cân bằng trao đổi điện tử

y Bán cân bằng

y Đôi oxi hóa khử

y Thế của đôi trong dung dịch

←

←

2 2

2

2 1

1 1

2

kh e

n ox

O H

m kh e

n mH

ox

→ +

+

→ +

2 2 1

1/ kh , ox / kh ox

] [

] ][

[ lg 059 , 0

1

1 1

0 1 1

kh

H ox n

E E

] [ lg 059 , 0

2

2 2

0 2 2

kh

ox n

E

HPT P.I Chp3

Hằng số cân bằng

Khi cân bằng đạt được:

059 , 0

)

0 2

0 1 ( 2 1 0

2

0 1 2 1

0 2

0 1 2 1 2

2 1

1 2

2 1

2

2

2 2

0 2 1

1 1

0 1

2 1

10

059

, 0

) (

lg

059 , 0

) (

] [ ] [ ] [

] [ ] [ lg

] [

] [ lg 059 , 0 ]

[

] ][

[ lg 059 , 0

E E n n

m n n

n

n n

m

K hay E

E n n K

E E n n H

ox kh

kh ox

kh

ox n

E kh

H ox n

E

E E

− +

⇒

=

HPT P.I Chp3

Thế tương đương của 1 dd chứa hai đôi oxi hóa khử

y Hai dạng oxi hóa và khử của đôi có hệ số bằng nhau

1 ] ][

[

] ][

[

2 1

2

⇒

kh kh

ox ox

m td

m td

H n

n n

n

E n E n E

H kh kh

ox ox E

n E n E

n n

] lg[

059 , 0

] [ ] ][

[

] ][

[ lg 059 , 0 )

(

2 1 2

1

0 2 2

0 1 1

2 1

2 1 0

2 2

0 1 1 2

+

=

⇒

+ +

= +

2 1

2 2 1 1

2 2 1 1

] [ ] [

] [ ] [

E E E

E

ox n kh n

kh n ox n

] ][

[ lg 059 , 0

1

1 1

0 1 1

kh

H ox n

E E

] [ lg 059 , 0

2

2 2

0 2 2

kh

ox n

E

HPT P.I Chp3 13

Thế tương đương của 1 dd chứa hai đôi oxi hóa khử (tt)

y Hai dạng oxi hóa và khử của đôi có hệ số khác nhau

0 2 2 2

2

0 1 2

1 1

1

,

, 2

E kh e

n ox

E O H

m pkh e

n mH

ox

→ +

+

→ +

←

←

O H m n ox n pkh n mH

n kh n ox

2 1 1

2

0 2

0

1

2 + +

⎯→

⎯ +

Thế tương đương của 1 dd chứa hai đôi oxi hóa khử (tt)

y Hai dạng oxi hóa và khử của đôi có hệ số khác nhau

p

kh p

ox kh

kh ox kh

kh

ox

p p

) 1 ( 1 1

1

1 1 2

1

2

] [ ] [

] ][

[ ] [ ] [

] ][

⇒

) 1 ( 1 2

1 2

1

0 2 2

0 1 1

2 1

2 1 0

2 2

0 1 1 2

1

] [ ] [ lg 059 , 0

] [ ] [ ] [

] ][

[ lg 059 , 0 )

(

p m

td

m p

td

kh p

H n

n n

n

E n E n E

H kh kh

ox ox E

n E n E

n n

− +

+

+

+ +

+

=

⇒

+ +

= +

2 1

2 2 1 1

2 2 1 1

] [ ] [

] [ ] [

E E E

E

ox n kh p n

kh n ox n

y Tính hằng số cân bằng và thế tương đương của phản ứng

giữa hai đôi MnO 4 - / Mn 2+ và Fe 3+ / Fe 2+ ở pH = 0 Biết rằng

62 7

, 62 059

, 0

) 77 , 0 51 , 1 ( 1 5 059

, 0

) 0 2

0 1 ( 2 1

10 5 10

K

V

H n

n n

n

E n E n

39 , 1 ) 1 lg(

1 5

059 , 0 1

5

77 , 0 51 , 1 5

] lg[

059 , 0

8

2 1 2

1

0 2 2

0 1 1

= +

+ +

+

O H Fe

Mn H

Fe MnO4− + 5 2+ + 8 +← ⎯ ⎯⎯ ⎯→K 2+ + 5 3+ + 4 2

V E

V E

Fe Fe Mn

/ 3

0

2 / 4

Bán cân bằng trao đổi tiểu phân - Thí dụ

y Dd [PO43-] = 10-1M, H3PO4 có các hằng số

12 3

7 2

HPO

] [

] [

] [

3 4 1

2 4

] [

] [

2 4 1

4 3

3 = + −

HPO H

PO H

β

] [

] [

] [

2 4 1

4 2

−

=

HPO H

PO H

β

2 1

3 4 2

1 4

3 ⎯ ⎯→ + + −, = 1 = 10

k PO

H H

2

2 4

2 4

2 − ⎯ ⎯→ + + −, = 1 = 10

k HPO

H PO

2β

12 3

1

3 4 3

2

4 − ⎯ ⎯→ + + −, = 1 = 10

k PO

H

1β

HPT P.I Chp3 17

Bán cân bằng trao đổi tiểu phân - Thí dụ

12 1

1 , 1

2 4 1

, 1 3

2 1 3 , 1 4 3 3

, 1 3

3 H+ + PO −← ⎯ ⎯ ⎯ ⎯ ⎯ →β⎯ H PO β = β β β =

3 , 1

19 2

1 2 , 1 4 2 2

, 1 3

2 H+ + PO −← ⎯ ⎯ ⎯ ⎯ →β⎯ ⎯ H PO − β = β β =

3 , 2

⎯⎯

←

3

cbPO H

PO H

] [

] [

] [

3 4 2

4 2 2

HPO

] [

] [

] [

3 4 1

2 4 1

PO H

] [

] [

] [

3 4 3

4 3 3

,

1 = + −β

Bán cân bằng trao đổi tiểu phân

D np A

1 2

1 2

' 1

2 1

2 1

1 1

+

= + + + +

+ +

D p D

D p

D

D p D

D p

D

D p A

n k

n n

n k

n n

i i k

i i

n k

n k

βββ

ββ

i i

i i

i

i i

i

i i

i

i i

D

p A k

p A D D

p D

k

p D

D

, 1 ,

1

, 1

1 '

1

1 ]

[

] ][

[

] ][

[

] [

] [

] ][

[

] ][

[

] [

β β

n n k n

i i k i k k

D np

A

D p

n A

D ip

A

D p

A

D p

A

, 1

, 1

1 1 , 1

1 , 1

, 1

, 1

2 2 , 1

2 , 1

1 1 , 1

1 , 1

) 1 ( 2

βββ

ββ

+

− + +

+ +

1

1 1 , 1

1

1

i i

i i

β β

HPT P.I Chp3

Nồng độ các tiểu phân hiển diện trong dung dịch

) (

1 1,0

, 1 ,

1

2 2 , 1 1

, 1 0

, 1 ,

1

2 2 , 1 1

, 1 0

, 1

2 1

0

] [ } ] [ 1

] [ ]

[

} ] [

] [

] [ ]

[ 1

] [ ]

[

] [ ] [

] [ ] [

] [ ] [ ]

][

[ ]

[

] [

] [ ] [ ]

[

] [

] [

] [ ] [ ] [ ]

[

p A cb i

n

i i cb

A

n n

i i

cb A

cb

n n cb

i i

cb cb

cb A

cb

i i i

n i

cb A

A p

A C

A

p p

p p

A C

A

A p A

p

A p A

p A

C A

A p D

D D

D D

A C

A

α β

β β

β β

β β

β β

β

=

∑ +

=

=

+ + +

+ +

+

=

=

+ + +

+ +

+ +

+

=

=

=

HPT P.I Chp3 21

Nồng độ các tiểu phân hiển diện

trong dung dịch

∑ +

i i í i

p

A p D

1 1,

0,

] [ 1

] [ ] [ ]

[

β β

∑ +

cb

p

A A

1 1,

0

] [ 1

] [ ]

7 2

1 , 1

2 4 1

, 1 3

2 1 3 , 1 4 3 3

, 1 3

3 H+ + PO −← ⎯ ⎯ ⎯ ⎯ ⎯ →β⎯ H PO β = β β β =

3 , 1

19 2

1 2 , 1 4 2 2

, 1 3

2 H+ + PO −← ⎯ ⎯ ⎯ ⎯ →β⎯ ⎯ H PO − β = β β =

3 , 2

PO H

] [

] [

] [

3 4 2 4 2 2

HPO

] [

] [

] [

3 4 1

2 4 1

PO H

] [

] [

] [

3 4 3 4 3 3

,

1 = + −β

HPT P.I Chp3

Thí dụ

M

PO H

2

7 7

12 3

4

1 1

, 1

2 4

10

5

10 5 ) 10 ( 10 ]

[ ] [ ]

H PO

H2 4] 1,2[ ]2[ 43 ]cb 5 10 2

[ − = β + − = × −

M PO

H PO

H3 4] 1,3[ ]3[ 43 ]cb 5 10 7

[ = β + − = × −

M

H H

H

7 6

3 21

2 19

12

1 3

4

10 5 10

5

,

0

] [ 10 ] [ 10 ] [ 10 1

10 ]

[

−

−

+ +

+

=

M OH

H ] [ ] 10 7

[ + = − = −

∑ +

=

=

n í

i i

cb

p

A A

1 1,

0

] [ 1

] [ ]

[

β

HPT P.I Chp3

Bán cân bằng tạo tủa

y Bán cân bằng tạo tủa

y Hằng số bền

A ][ ] = [

] [ ] [ ]

st n

D D

D n D

T p

A D

p A

] ][

[

1 ,

] [

1 ,

] ][

HPT P.I Chp3 25

Bán cân bằng tạo tủa

y Thí dụ1

M s

hay

s s s Cl

Ag

TAgCl

5

75 9 2

10 3 , 1

10 ]

s

AgCl Cl

hay

s s

s

CrO Ag

5

95.113

2

24

24

2

10 5 , 2

10 4

) 2 (

] [

] [

−

−

−+

s

CrO Ag

CrO Ag

] [

] ][

[

3

3 3

/ 3

COO CH

H K

K

COO CH COOH CH

COOH

CH

− +

3 3

] [

] ][

[

/ /

HA

A H K

K K

A H

HA

HA A

HA B

A

− +

−

− +

H2 ←

HPT P.I Chp3

Bán cân bằng Acid - Baz

HA A

B

K H

H A

OH HA

K K

OH HA

O H A

14

2

10 ] [

] [ ]

[

] ][

H

COO CH

K K

H COO

CH

H OH

COOH CH

COO CH

OH COOH

CH K

3 2

3 3

3

3 3

/ ]

[ ]

[

] [ ] [

] [

] [

] [

] [

3 2

3

, 4 14 3

75 , 4

10

10 )

K COOH

CH

24 , 9 76

, 4 14 3

/ 4

76 , 4

10

10 )

10

− +

=

NH NH

K OH

) Dung dịch baz

) Dung dịch chứa 1 hợp chất ion ) Dung dịch đệm

HPT P.I Chp3

Tính pH của dd Acid

y Đơn acid mạnh

HAC H

k

A H

] [ 0

0 10

] [ ]

[

] [

10 ]

[ ] [ ] [

10 10

14 2

14 2

7 8

=

−

≈

− +

−

−

H C

H

H C

OH A

H

M C

Khi

HA

HA O

H HA

pH = -lg [H+]

− + +

A H

A H

HA

= +

− +

] [ ] [

] [ ] [

←

0 ]

[ ]

[

] [

] [ ]

[

] [ ]

[

] [ ]

[

] ][

[

2

2 2

2

=

− +

+

+

−

+ +

− +

HA HA HA

HA HA

HA

C k H

k H

H C

H A

C

H HA

H HA

A H k

dd HIO3 (pKa = 0,79)

10–2 M (pH = 2,02)

HPT P.I Chp3 33

Tính pH cuûa dd Acid

y Ñôn acid yeáu

HAC HA

A H

A H

− +

] [

] [ ] [

←

HA HA

HA HA

C k H

C

H HA

H HA

A H

− +

] [

] [ ] [

] [ ]

[

] ][

1 >> k ≈ 10

k

− +

−

− +

1 2

A H

HA

HA H

A H

− +

1

1 1

A H

HA

A H

] ][

[

) 1 ( ] [

] ][

[

2

2 2

1

1 1

HA

A H k

HA

A H k

HA

HA

− +

− +

=

=

) 5 ](

[ ] [ ] [

) 4 ( ]

[ ] [

) 3 ( ]

[ ] [

2 1

2 2

2

1 1

1

−

− +

= +

A A

H

C A

HA

C A

HA

HA HA

− +

− +

1

1 1

A H

HA

A H

HA

HA k

HA k

1 1 2

2 2

1 1

2 2

1 1

2

2 2

1 1

] [

] [

, ]

[

] [

] [

] [

] [

] [

] [

] [

] [

HA HA

HA HA

HA HA

HA HA

HA HA

C k C

k H

C HA

C HA

HA k

HA k

H

H

HA k

H

HA k

H hay

1

2] [

70,31

2

10 10

10 10

] [

] [

] [

10 ]

[ ] [

] [

10 10

14 2

14 2

7 8

OH

OH C

H BH

OH

M C

Khi

A

A O

H A

−

− +

C pH

C H

C OH

lg 14

] [

10 ]

[

14

− + +

[ ]

[

] [

] [

] [

] [

] [

] ][

[

2

2 2

=

− +

A A

C k OH

k OH

OH C

OH A

OH A

OH HA k

] [

] [

A C

A A

C k OH

C

OH A

OH A

OH HA k

] [

] [

] [

] [

] [

] ][

dd NH4OH 10–2M (pKA- = 4,76) (pH = 10,61)

⎯→

⎯ +

OH A

H O

H

HA

OH HA

O H

A

2 2

+

⎯→

⎯ +

OH HA

O H A

OH HA

O H A

2 2

2

1 2

+

⎯→

⎯ +

OH CO

H O

H HCO

OH HCO

O H CO

3 2 2

3

3 2

+

⎯

⎯ →

⎯ +

OH HA

O H A

OH HA

O H A

A k

A k

2

2 2

2

1

1 2

⎯⎯

←

) 2 ( ] [

] ][

[

) 1 ( ] [

] ][

[

2

2 2

1

1 1

k

A

OH HA

k

A

A

) 5 ](

[ ] [ ] [

) 4 ( ]

[ ] [

) 3 ( ]

[ ] [

2 1

2 2

2

1 1

1

HA HA

OH

C A

HA

C A

HA

A A

+

=

= +

= +

1 2

2 2

1 1

2 2

1 1

2 2

1 1

] [

] [ , ]

[

] [ ]

[ ]

[

] [

] [ ]

[

] [ ]

[

A A A

A

A A

A A

A A

C k C

k OH

C A

C A

A k A k OH

OH

A k

OH

A k OH

1

2

] [

y Hỗn hợp 2 baz yếu hay đa baz k1 ≈ k2

HPT P.I Chp3 45

Tính pH của dd chứa 1 hợp chất ion

1) Hợp chất cấu tạo bởi 1 acid mạnh và 1 baz mạnh

2) Hợp chất cấu tạo bởi 1 acid yếu và 1 baz mạnh

3) Hợp chất cấu tạo bởi 1 baz yếu và 1 acid mạnh

Tính pH của dd chứa 1 hợp chất ion

y Tính acid baz của 1 số ion trong nước

) Trung tính (Cl-, Br-, I-, NO3-; Na+, K+, Li+, Ca2+,

Mg 2+, Ba2+)) Acid (HSO4-, H2PO4-; H+, Al3+, NH4+, Zn2+, Cu2+

và các ion kim loại chuyển tiếp khác)) Baz (OH-, HS-, CO32-, HCO3-, PO43-, HPO42-, S2-,

CN-, CH3COO-)

HPT P.I Chp3

y Định nghĩa

) là dung dịch có pH thay đổi rất ít khi

thêm vào một lượng nhỏ axít hay baz mạnh hay khi pha loãng dung dịch

] [ ]

[ + = −

A

HA k

] [

] [

] [

] [ ]

[

) 4 ](

[ ] [ ]

[

) 3 ](

[ ] [ ]

[

] [ ] [

] [

] [ ] [

] [ ] [

) 2 ( ]

[ ] [

− +

− +

+

− +

− +

−

−

− +

−

− +

+

−

− +

=

⇒

+

= +

+

= +

+

= +

OH H

C

OH H

C k H

OH H

C HA

OH H

C A

A OH

C H

hay

A OH

M H

C C A

HA

B

A HA A B B

B A

−

−

− +

− +

+

⎯→

⎯ +

H A

A M MA

A H

C

C k

H+] ≈ [

A

B HA

C

C pk