CHƯƠNG 3 HÓA PHÂN TÍCH

Tính pH của dung dịch H2Oc pH của axit yếu:  Xét axit yếu HA có nồng độ Ca, hằng số axit Ka... Tính pH của dung dịch H2Oe pH của d2 axit yếu và bazơ liên hợp:  Xét axit yếu HA có nồng

3.1 Cân bằng axit – bazơ

 Axit là những chất có khả năng cho proton H+

 Bazơ là những chất có khả năng nhận proton H+

3.1.2 Hằng số cân bằng của cặp axit–bazơ liên hợp

Xét axit yếu HA trong H 2 O Xét bz liên hợp A - trong H 2 O

3.1.3 Tính pH của dung dịch H2O

c) pH của axit yếu:

 Xét axit yếu HA có nồng độ Ca, hằng số axit Ka

3.1.3 Tính pH của dung dịch H2O

d) pH của bazơ yếu:

 Xét bazơ yếu BOH có nồng độ Cb, hằng số bazơ Kb

[ ]

b b

3.1.3 Tính pH của dung dịch H2O

e) pH của d2 axit yếu và bazơ liên hợp:

 Xét axit yếu HA có nồng độ Ca, hằng số axit Ka và bazơliên hợp A- có nồng độ Cb, hằng số bazơ Kb

3.1 Cân bằng axit – bazơ

 Là dung dịch giữ được pH hầu như không đổi khi thêmmột lượng nhỏ axit mạnh hay bazơ mạnh hoặc phaloãng

 Thành phần của dung dịch đệm là hỗn hợp axit yếu vàbazơ liên hợp

3.1 Cân bằng axit – bazơ

 Là số mol của axit mạnh hoặc bazơ mạnh thêm vào 1 lítdung dịch đệm để pH thay đổi 1 đơn vị

3.2 PP chuẩn độ axit – bazơ

 Dựa vào phản ứng trung hòa

 Chọn chất chỉ thị có màu thay đổi ở lân cận ĐTĐ để kếtthúc quá trình chuẩn độ

3.2.1 Nguyên tắc

HInd + H 2 O  Ind - + H 3 O +

a) Khái niệm

màu A màu B

VD: Phenolphtalein: không màu màu hồng

Metyl dacam: màu đỏ vàng

 

 

 

 

 Xét cân bằng: HInd + H 2 O Ind - + H 3 O +

-3

H O Ind a

HInd

C C K

C C

 Bằng mắt thường, người ta chỉ có thể phân biệt sự thay đổi màu khi:

- Khi ≥ 10, màu của chỉ thị là màu HInd

Vì nên

- Khi , màu của chỉ thị là màu Ind

-Vì nên

 Khoảng đổi màu của chỉ thị là khoảng giá trị pH trong

đó màu sắc của chị thị thay đổi mà mắt ta có thể nhậnbiết được

-HInd Ind

C C

-HInd a

C  10

-HInd a

Sự thay đổi màu sắc của một số chỉ thị acid – baz

Chỉ số pT của chất chỉ thị là giá trị pH mà tại đó chỉ thịthay đổi màu rõ rệt nhất.

Một số chỉ thị axit – bazơ thông dụng

3.2.3 Khảo sát đường định phân

 Đường định phân là đồ thị biễu diễn sự phụ thuộc giữa giá trị pH và thể tích dung dịch chuẩn (hay F)

pH của dung dịch

V dung dịch chuẩn (F)

* Bài toán: chuẩn độ V o ml dung dịch HCl có nồng độ C o

bằng dung dịch NaOH có nồng độ C

 

Phản ứng: HCl + NaOH NaCl + H2O

Gọi F là phần axit đã chuẩn độ:

Số milimol bazơ thêm vào

Số milimol axit ban đầu

Trong đó:Co, Vo là nồng độ và thể tích ban đầu của axit

C, V là nồng độ và thể tích của bazơ thêm vào

Chuẩn độ axit mạnh bằng bazơ mạnh

Tính pH trong quá trình chuẩn độ

Tại ĐTĐ: HCl đã được trung hòa hết bởi dung dịch NaOH, như vậy trong dung dịch chỉ có NaCl, nên

V : ml NaOH

HCl (V 0 , C 0 )

NaOH (C)

Công thức tính pH trong quá trình chuẩn độ

chuẩn độ 100 ml dung dịch HCl 0,1 M

bằng NaOH 0,1 M

Nhận xét

- Khi F = 0 đến F = 0,999, pH biến đổi từ từ

- Có thể chọn chỉ thị: phenolphtalein (8÷10), metyl đỏ(4,2÷6,2), bromthymol xanh (6÷7,6)

- Nồng độ càng lớn thì bước nhảy càng dài

đương

8 4

- Gần ĐTĐ (F= 0,999÷1,001) pH biến đổi đột ngột (4,3÷9,7)

 gọi là bước nhảy pH

Sai số chỉ thị

Sai số chỉ thị là sai số gây ra do điểm cuối của sự chuẩn độ, tức là

pT của chất chỉ thị không trùng với pH ở điểm tương đương

Sai số thường tính theo sai số tương đối:

Ví dụ 1: Tính sai số chỉ thị mắc phải khi chuẩn độ dung dịch HCl

0,1M bằng dung dịch NaOH 0,1M nếu dùng chất chỉ thị có pT = 5 và

pT = 9.

Phản ứng chuẩn độ: HCl + NaOH NaCl + H   2O

Ta có: pHtđ = 7

Bài toán: chuẩn độ V o ml dung dịch CH 3 COOH có nồng độ C o bằng dung dịch NaOH có nồng độ C, biết pK CH3COOH = 4,75.

 

Phản ứng chuẩn độ:

- Khi chưa thêm NaOH, trong dung dịch chỉ có CH3COOH (Co), pH của dung dịch tính theo công thức:

b b

pOH = pK lg C

2  2

- Khi thêm dung dịch NaOH

Trước ĐTĐ: trong d2 có CH3COOH dư và CH3COO

-a a

Sau ĐTĐ: trong dung dịch có NaOH dư và CH3COO- Vì

CH3COO- là một bazơ yếu bên cạnh NaOH là bazơ mạnhnên pH của dung dịch được tính theo NaOH dư

V : ml NaOH

CH 3 COOH (V 0 , C 0 )

NaOH (C)

Công thức tính pH trong quá trình chuẩn độ

chuẩn độ 100 ml dung dịch CH3COOH

a

K C

H ] [   0

F

F K

C C K

K OH

a

O H

0

0 2

] [

- ĐTĐ khi chuẩn độ axit yếu bằng bazơ mạnh (pH = 8,87)

- Đường cong không đối xứng so với điểm tương đương

- Bước nhảy (7,8 – 9,7) nhỏ hơn rất nhiều so với chuẩn độ axit mạnh (4,3 – 9,7)

- Bước nhảy còn phụ thuộc vào hằng số Ka của axit, Ka

càng lớn BN càng dài

Nhận xét

Sai số chỉ thị

Ví dụ 1: Tính sai số chỉ thị mắc phải khi chuẩn độ dung dịch

CH3COOH 0,1M (pKa = 4,74) bằng dung dịch NaOH 0,1M nếu dùng chất chỉ thị metyl da cam có pT = 4 (pHtđ = 8,87)

Phản ứng chuẩn độ: CH3COOH + NaOH CH   3COONa + H2O Dùng chất chỉ thị có pT = 4 , nghĩa là kết thúc chuẩn độ ở pH = 4 , việc chuẩn độ kết thúc trước điểm tương đương

Trong dung dịch còn axit chưa được chuẩn độ

D C V



