Phương pháp phân tích khối lượng trong hóa học

Trình bày được nguyên tắc, nội dung và phân loại của phương pháp phân tích khối lượng Nói rõ các tác động chính của phương pháp phân tích khối lượng Đánh giá được ưu nhược điểm của phương pháp Trình bày được nguyên tắc, nội dung và phân loại của phương pháp phân tích khối lượng Nói rõ các tác động chính của phương pháp phân tích khối lượng Đánh giá được ưu nhược điểm của phương pháp

BỘ Y TẾ

PHƯƠNG PHÁP

PHÂN TÍCH KHỐI LƯỢNG

PHÂN TÍCH KHỐI LƯỢNG

Muc tiêu

• Trình bày được nguyên tắc, nội dung và phân loại của phương pháp phân tích khối lượng

• Nói rõ các tác động chính của phương pháp phân tích khối lượng

• Đánh giá được ưu nhược điểm của phương pháp

1 KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI

• 1.1 Khái niệm: Xác định hàm lượng các chất dựa vào khối lượng của sản phẩm

ở dạng tinh khiết chứa thành phần của chất cần phân tích được tách ra khỏi các chất khác có trong mẫu

• Nguyên tắc:

X (dd) → ………… → Z ( dạng cân) %X

mpt mZ, CTPT xác định

1.2.2 Phương pháp bay hơi

• Phương pháp trực tiếp: Chất cần định lượng X được cân sau khi làm bay hơi mẫu

1.2.2 Phương pháp bay hơi

• Phương pháp gián tiếp: xác định hàm lượng chất trước khi bay hơi và lượng cặn còn lại

sau khi bay hơi để suy ra khối lượng chất đã bay hơi

• Ví dụ: Xác định độ ẩm của thuốc

o C

chat kho (m 1 ) (m 2 )

(m am = m 1 m 2 )

2 TÍNH KẾT QUẢ

• 2.1.Hệ số chuyển K: Nếu dạng cân là AmBn

• Trường hợp tính %A dưới dạng AxDy từ AmBn

• Hệ số pha loãng Vdm: Thể tích dung dịch (X) sau khi a gam chất cần phân tích

hòa tan Vxd: Thể tích dung dịch (X) lấy đem phân tích

m n

A

A B

mM K

V F

V

=

TÍNH KẾT QUẢ

• Nếu đem a gam hòa tan và định mức đến Vdm

a: lượng cân ban đầu của mẫu chứa X cần phân tích

b: Khối lượng dạng cân

Fe K

Hòa tan mẫu

3.1 Lọc tủa

3.2 Các yêu cầu đối với

dạng tủa, dạng cân, thuốc thử kết tủa

Dạng tủa

• Tủa phải có độ tan nhỏ ( T < 10-10)

• Tủa phải dễ lọc, dễ rửa

• Tủa được chuyển sang dạng cân dễ

• Có hệ số chuyển F nhỏ

Tủa tinh thể

Cho thuốc thử từ từ và khuấy đều

Kết tủa trong điều kiện dung dịch loãng

có mặt của chất điện ly mạnh trong dd

Trước khi lọc cho nước nóng vào và

• Rửa tủa

Dịch rửa thỏa mãn:

- Làm giảm độ tan của kết tủa

- Chống lại hiện tượng peptit hóa

- Ngăn cản quá trình thủy phân

- Dễ loại bỏ

• Cách rửa: Với cùng một thể tích dich rửa

cho trước rửa làm nhiều lần

• Lọc tủa

Dùng giấy lọc hoặc phễu xốp

- Giấy lọc băng xanh: lọc tủa tinh thể

- Giấy lọc băng trắng, băng vàng: Tốc độ

chảy trung bình

- Giấy băng đỏ: Lọc tủa vô định hình

• Phễu xốp : Lớp xốp mịn thay cho giấy lọc được gắn vào đáy phễu

• Sấy và nung tủa

Sấy tăng dần nhiệt độ để kết tủa cháy

thành than Nung tủa khoảng 15-30 phút

đến khối lượng không đổi

• Cân

Cho kết tủa vào bình hút ẩm khoảng 20 phút, đưa về nhiệt độ phòng

Cân trên cân phân tích độ chính xác ± 0,0001g

3.4 Thuốc thử tạo tủa

• Có tính chọn lọc cao

• Dễ loại bỏ khi lọc, rửa,…

• Phải tạo được các tủa thích hợp với dạng tủa và dạng cân

Thuốc thử kết tủa vô cơ

Bảng: Thuốc thử vô cơ

NH3 (dung dịch) Be, Al, Se, Fe, Zr, Sn

H2SO4 Cd, Sn, Pb, Ba ( dưới dạng sulphat)

3-Các thuốc thử kết tủa hữu cơ

Ưu điểm

• Chính xác hơn pp phân tích thể tích,

đặc biệt nếu dùng cân phân tích 10-4

• Kỹ thuật thô

• Phân tích được hầu hết ion, một số hợp

chất vô cơ (H2O, SO2, CO2, I2 ) và hữu

cơ ( thành phần chất trong dược phẩm,

Click to edit Master text styles

Phức Niken

CHUẨN ĐỘ KẾT TỦA

Th.s: Lại Thị Thu Trang

CHUẨN ĐỘ KẾT TỦA

Muc tiêu

• Vẽ đường cong chuẩn độ bạc

• Trình bày nguyên tắc, cách tiến hành và điều kiện khi dùng chỉ thị trong định lượng bằng bặc theo pp Mohr, Volhard và Fajans

• Nêu ứng dụng trong phân tích các hợp chất vô cơ

LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN

Descroizilles (1806)

Pour out liquid

Gay-Lussac (1824) Blow out liquid

Henry (1846) Copper stopcock

Mohr (1855) Compression clip Used for 100 years

Mohr (1855) Glass stopcock

1 NGUYÊN TẮC VÀ PHÂN LOẠI

2 PHƯƠNG PHÁP ĐO BẠC

• Giả sử tiến hành chuẩn độ Vo ml dung dịch chứa ion halogen X - ( Cl-, Br-, I- hay SCN-) có nồng độ Co(mol/l) bằng dung dịch AgNO3 có nồng độ C (mol/l)

• Gọi V là thể tích AgNO3 cho vào tại mỗi thời điểm của quá trình chuẩn độ.

• F: Mức độ ion X- đã được chuẩn độ

•  

• Tại ĐTĐ (CoVo = CV, F = 1):

• Sau ĐTĐ (CoVo < CV, F<1): Ag + dư

ĐƯỜNG CONG CHUẨN ĐỘ

Bảng giá trị thu được

V F Công thức tính pCl pCl pAg Ghi chú

Đường cong chuẩn độ NaCl 0,1N bằng AgNO3 0,1N

chuẩn độ mắc sai số dương SS%Ag+

o

C C SS

o

C C SS

C C

+

= +

• Ví dụ: Chuẩn độ 100ml dung dịch NaI 0,1N bằng dung dịch AgNO3 có cùng nồng độ.

a, Tính sai số của phép chuẩn độ trên nếu kết thúc chuẩn độ ở pAg = 11

b, Để sai số chuẩn độ không vượt quá 0,02% thì phải kết thúc chuẩn độ trong khoảng

pI bằng bao nhiêu? Cho biết: TAgI = 10 -16

 Dung dịch dư NaI

a, Nếu kết thúc chuẩn độ ở pAg = 11 Sai số của phép chuẩn độ là:

b, Để sai số không vượt quá 0,02%

Với sai số ±0,02% bước nhảy pI = 5 - 11

o

C C SS

o

C C SS

Magnitude of concentration change and ease of

identifying equivalence point increases with Ksp

Bước nhảy của đường biểu diễn phụ thuộc vào tích số tan

Tích số tan càng bé thì bước nhảy càng dài

Chuẩn độ

Chuẩn độ hỗn hợp

1.) Product with the Smaller Ksp Precipitates First

 Two Stage Titration Curve

- Assumes significant difference in Ksp

Titrate Mixture of KI and KCl with AgNO3

4 CÁC PP XÁC ĐỊNH ĐIỂM CUỐI TRONG PP ĐO BẠC

• NGUYÊN TẮC: Thêm vào dung dịch chuẩn độ một ion có khả năng tạo với ion Ag+ một kết tủa có màu đậm ở gần

điểm tương đương ĐTĐ

• 4.1 Phương pháp Mohr: Chuẩn độ trực tiếp X- với chỉ thị K2CrO4

 Quá trình chuẩn độ:

• Khi dư một giọt Ag+: đỏ gạch

• Kết thúc quá trình chuẩn độ, dd từ màu vàng đục →

• 4.2 Phương pháp Fajans:

• Nguyên tắc: Chuẩn độ trực tiếp X- với chỉ thị hấp phụ (CTHP)

• CTHP: Acid hữu cơ yếu (hay bazo hữu cơ yếu), có khả năng thay đổi màu sắc khi bị hấp phụ mạnh trên bề mặt tủa mang

điện tích

• Ví dụ: Chuẩn độ NaX bằng AgNO3 với CTHP là HInd

(Ind- có khả năng hấp phụ trao đổi với ion thuận nghịch (anion) trong lớp điện tích kép của kết tủa keo AgX)

• Trước ĐTĐ: Keo âm AgCl/NaCl {[(mAgX).nX-.(n-x)Na+].xNa+}

• Dư 1 giọt AgNO3:

• Sau ĐTĐ: K eo dương AgCl/AgNO {[(mAgCl).nAg +(n-x)NO 3 -]xNO 3 -}

AgNO + N ⇔ AgX ↓ + NaNO

HInd ⇔ H + + Ind−

Cơ chế hấp phụ

Trước ĐTĐ: Bề mặt kết tủa AgCl tích điện âm (dư Cl-)

{[(mAgCl).nCl-.(n-x)Na+].xNa+}

AgCl ppt.

Sau ĐTĐ: Bề mặt AgCl mang điện tích dương (dư Ag+)

Chỉ thị hấp phụ Ind-: Dd đổi màu

AgCl ppt.

{[(mAgCl).nAg+(n-x)NO3 -]xNO 3 -}

{ [ mAgX nAg n x NO xInd ] +.( − ) 3−( −) }

Chuẩn độ NaCl bằng AgNO3 với CTHP là HInd

AgNO + NaCl ⇔ AgCl NaNO +

HInd ⇔ H + + Ind−

 Phương pháp Fajans

 Yêu cầu thuốc thử anion

- Diện tích bề mặt lớn  liên kết mạnh  thay đổi màu rõ rệt

- Kích thước hạt nhỏ  Nồng độ thấp

- Phải sử dụng pH thích hợp để duy trì điện tích âm

Chuyển từ màu lục sang màu hồng

Quá trình chuyển đổi màu sắc nét hơn liên kết chặt chẽ với Cl-

Dichlorofluorescein là màu xanh lục trong dung

dịch nhưng màu hồng khi được hấp phụ trên

AgCl

I- Tại ĐTĐ: Dung dịch chuyển từ màu lục sang đổ hồng

• Eosin: Dùng để chuẩn độ các ion Br-, I-, SCN- ở pH = 2-10.

 Tại ĐTĐ dung dịch chuyển từ màu lục sang đỏ thẫm

• Lưu ý: Để ĐTĐ chuyển màu rõ cần

 Thêm chất bảo vệ keo (dd dextrin, gelatin, ) vào dd chuẩn độ

 Loại bỏ các ion gây keo tụ (Al3+, Fe3+, ) trước khi chuẩn độ

Fe3+ + 3SCN- Fe(SCN)3 ( đỏ máu)

 Tại ĐTĐ: Dd chuyển từ màu vàng đục → màu hồng nhạt

•  

• Lưu ý

• Chuẩn độ trong môi trường axit HNO3 > 0,3M

• Khi chuẩn độ Cl- tránh p/ứ:

AgCl + SCN- → AgSCN +

Cl- Đun sôi tủa AgCl → đông tụ tủa → lọc bỏ → chuẩn Ag+ còn dư

 Bao bọc hạt tủa AgCl bằng C6H5NO2, CHCl3,

• Khi xác định I- cần cho AgNO3 dư trước để kết tủa hết I- rồi mới cho chỉ thị Fe3+ đến tránh phản ứng: 2Fe3+ + 2I- → 2Fe2+ + I2

Van Buret

AgNO3 0.100N

DD chuẩn

Đã biết nồng độ (chất chuẩn)

Cl-Mâu phân tích Chưa biết nồng độ (cần xác định) Vài giọt dd Na2CrO4

Chỉ thị

DỤNG CỤ VÀ HÓA CHẤT

QUÁ TRÌNH CHUẨN ĐỘ

Dung dịch màu nâu đỏ Điểm kết thúc

Thời điểm cân bằng [Ag+] thêm vào = [Cl -] trong mẫu

?

STOP

Xác định nồng độ Ag+ tác dụng với Cl- trong mẫu

KẾT THÚC QUÁ TRÌNH CHUẨN ĐỘ

TÍNH KẾT QUẢ

AgNO3, KSCN

Mohr or Fajans Volhard*

AgNO3, KSCN

Fajans Volhard

• Bài tập

Ứng dụng