THỰC HÀNH hóa SINH học

1 Dụng cụ và thiết bị phòng thí nghiệm Hóa sinh 2 Hóa chất- Cách chuẩn bị một dung dịch hóa chất 2 3 Phân tách và nhận dạng casein 3 4 Xác định nitơ tổng số theo phương pháp Kjeldahl 4 5

- o0o -

THỰC HÀNH HÓA SINH HỌC LƯU HÀNH NỘI BỘ GVHD:

SVTH:

MSSV:

Lớp:

Nhóm – Tổ:

Thành phố Hồ Chí Minh, 2020

Trang 1

QUY TẮC LÀM VIỆC TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM HÓA SINH

Để đảm bảo hiệu quả và sự an toàn trong khi làm việc ở phòng thí nghiệm sinh viên phải thực hiện nghiêm túc các quy tắc sau:

I Nội dung phòng thí nghiệm

Điều 1: Sinh viên có nhiệm vụ làm đầy đủ các bài thí nghiệm theo chương trình qui

định, phải chuẩn bị đầy đủ các lý thuyết trước khi vào làm thực hành

Điều 2: Phải đến phòng thí nghiệm đúng giờ qui định Không được rời phòng thí nghiệm

nếu không được phép của giáo viên phụ trách

Điều 3: Khi làm việc phải giữ trật tự, cấm ăn uống, hút thuốc trong phòng thí nghiệm Điều 4: Khi sử dụng Hóa chất dễ cháy, dễ nổ, dụng cụ dễ vở, đắt tiền phải tuyệt đối

tuân thủ theo chỉ dẫn của giáo viên

Điều 5: Cần có ý thức tiết kiệm Hóa chất, tránh gây đổ vỡ dụng cụ Khi đổ vỡ dụng cụ

phải báo với giáo viên và bồi hoàn đầy đủ

Điều 6: Không được di chuyển Hóa chất khỏi chỗ qui định, không làm các thí nghiệm

ngoài bàn qui định

Điều 7: Trước khi mở Hóa chất phải lau sạch nắp và cổ chai

Điều 8: Dụng cụ dùng để lấy Hóa chất phải thật sạch và dùng xong phải rửa ngay

Không dùng lẫn các dụng cụ lấy Hóa chất cho các loại hóa chất khác nhau

Điều 9: Cẩn thận khi làm thí nghiệm, phải trung thực, khách quan khi báo cáo kết quả Điều 10: Giữ sạch sẽ nơi làm việc, rửa dụng cụ và lau chùi ngăn nắp nơi làm việc, bàn

giao đầy đủ cho nhân viên phòng thí nghiệm trước khi ra về Phân công trực nhật các buổi thí nghiệm đẻ đôn đốc giữ vệ sinh trật tự

Điều 11: Phải thực hiện qui định về phòng hỏa hoạn

Điều 12: Khi ra về phải tắt đèn, quạt, ngắt cầu dao điện và kiểm tra các vòi nước

II Quy tắc làm việc với hóa chất độc, dễ nổ, dễ cháy

Đa số các chất hữu cơ đều độc hại cần phải nắm vững quy tắc chống độc, chống nổ cháy khi làm việc với chất hữu cơ

1 Hóa chất phải chứa trong chai, lọ có nút đậy, dán nhãn Khi cầm chai Hóa chất không

được xách cố chai mà phải bê đáy chai

2 Sử dụng các chất KCN, NaCH, HCN, (CH3)2SO4, CH3NH2, Cl2, NO2… phải đeo mặt

nạ, kính bảo hiểm và phải làm trong tủ hút và không tắt máy khi tủ còn chất độc

Trang 2

3 Sử dụng Na, K… phải dùng bình kẹp sắt, lau khô bằng giấy lọc và dùng rượu butylic

hay amylic để hủy Na, K dư

4 Brôm được chứa trong bình dầy, màu tối có nút nhám, rót brôm phải tiến hành trong

tủ hút, đeo kính bảo hiểm và gang tay Mỗi lần lấy brôm không quá 10mL, khi cho vào bình phản ứng phải dùng phễu nhỏ giọt đã thử độ kín

5 Khi làm việc với H2SO4 đặc phải rót cẩn thận qua phễu trong tủ hút Pha loãng acid

H2SO4 phải trong bình chịu nhiệt và rót từ từ acid vào nước khuấy đều

6 Bao giờ cũng đổ acid (bazơ) vào nước khi pha loãng

7 Không dùng miệng để hút acid (bazơ) Không hút bằng pipette khi còn ít hóa chất

trong lọ

8 Sử dụng chất dễ cháy như bezen, enter, axeton, etylacetat, cacbondusunfua, ether dầu

hỏa phải để xa ngọn lửa, không dun nóng trục tiếp trên ngọn lửa mà phải dùng bếp cách thủy

III Sơ cứu trong phòng thí nghiệm

1 Bỏng acid đặc phải rửa ngay vết bỏng bằng vòi nước lạnh từ 3 – 5 phút, dùng bông

tẩm KMnO4 3% bôi nhẹ lên vết bỏng, hoặc dùng natricacbonat loãng (1%) rửa vết bỏng

2 Bỏng kiềm đặc thì tiến hành như trên nhưng thay nước bằng dung dịch acid axêtic

(acid acetic) 1%

3 Khi bị Hóa chất bắn vào mắt phải rửa ngay mắt bằng dòng nước sạch hoặc NaCl 1%

chảy liên tục và đưa ngay đến bệnh viện

4 Bỏng bởi vật nóng (thủy tinh, kim loại) thì phải bôi dung dịch KMnO4 3% rồi bôi mỡ chống bỏng

5 Bỏng bởi P bôi chỗ bỏng bằng dung dịch CuSO4 2%

6 Trường hợp uống phải acid thì phải súc miệng và uống nước lạnh có MgO

7 Trường hợp uống phải bazơ thì phải súc miệng và uống nước lạnh có acid axêtic (acid

axetic) 1%

8 Ngộ độc khí Clo, brôm thì đưa ngay ra chỗ thoáng khí trong lành

9 Ngộ độc bởi asen, thủy tinh, muối xianua… phải nhanh chóng đưa đến bệnh viện

10 Bị đứt tay phải lau sạch máu, sát trùng bằng cồn hay dung dịch KMnO4 3% rồi cầm máu bằng dung dịch FeCl3 và băng lại

11 Khi bị cháy quần áo trên người với diện tích lớn thì tuyệt đối không chạy ra chỗ gió

phải nằm xuống mà lăn để dập tắt lửa, nếu diện tích cháy bé thì dùng nước, giẻ lau

để dập tắt

1 Dụng cụ và thiết bị phòng thí nghiệm Hóa sinh

2 Hóa chất- Cách chuẩn bị một dung dịch hóa chất

2 3 Phân tách và nhận dạng casein

3 4 Xác định nitơ tổng số theo phương pháp Kjeldahl

4 5 Xác định hoạt tính enzyme Protease thu nhận từ quả Dứa

5 6 Định lượng đường khử bằng phương pháp DNS

6

7 Xác định hàm lượng lipid tổng số

8 Xác định các chỉ số của chất béo

Ống nghiệm thường được dùng để thực hiện những phản ứng phân tích với lượng hóa chất

sử dụng ít, và thường chỉ cho vào khoảng 1/4 hay 1/8 dung tích ống nghiệm

Muốn cho chất rắn vào ống nghiệm, ta làm một máng giấy (gập đôi một băng giấy có chiều rộng bé hơn đường kính của ống nghiệm một chút), cho chất rắn vào máng giấy Dùng tay trái cầm ống nghiệm để nằm ngang rồi cho máng giấy vào ống nghiệm đến gần đáy, đặt ống nghiệm đứng lên, dùng tay đập nhẹ vào máng giấy

Trường hợp đun nóng: Phải dùng kẹp để kẹp ống nghiệm, ta không được đun nóng ngay tại đáy ống nghiệm mà ngọn lửa phải được để vào thành của ống nghiệm

Ống hút (pipette): là dụng cụ hút và chuyển dung dịch Kiểu thông thường là một ống thủy tinh dạng ống dài, có thang chia độ (pipette vạch), không có thang chia độ (pipette bầu) Có nhiều loại ống hút thông dụng là:

- Loại có vòng mờ trên đầu ống, dung tích của ống gồm cả giọt cuối cùng dính trong ống nên phải thổi giọt này ra

- Loại có bầu an toàn, dùng để hút những dung dịch độc

- Loại có hai vạch, thể tích ghi trên ống là thể tích giữa hai vạch

- Loại thông thường, có phân độ

Trang 5

a Pipette thông thường (bulb pipette, volumetric pipette)

b Pipette chia độ (graduated pipette)

c Phương pháp đọc pipette Cách sử dụng pipette:

- Điều chỉnh cho vạch trên ngay tầm mắt

- Mang pipette sang bình chứa bên kia, đầu ống hút chạm nhẹ vào thành bình rồi từ từ buông ngón trỏ để chất lỏng chảy tự do vào bình

Vị trí mắt nhìn đúng

Vị trí mắt nhìn sai

Vị trí mắt nhìn sai

Trang 6

Hình Burette

- Khi dung dịch ngưng không chảy ra nữa, xoay đầu pipette vài vòng vào thành bình, sau đó lấy pipette ra khỏi bình chứa

Ống chuẩn độ (Burette): dạng ống dài, được gắn trên giá, dùng để đo những thể tích chính

xác Cấu tạo có một khóa để điều chỉnh lượng chất lỏng chảy ra trên ống có phân độ

Cách sử dụng:

- Kiểm tra xem khóa đã được bôi Vaseline hay chưa Mục đích để trách sự rò rỉ nước hoặc quá rít không vặn được

- Tráng một lần với nước cất và một lần với dung dịch đổ vào ống

- Đổ đầy ống lên đến trên mức số 0

- Lưu ý cần phải đuổi hết bọt khí trong ống

Trang 7

Bình nón hay bình tam giác (erlenmeyer flask): là dụng cụ chứa hình nón, có hoặc không có

vạch chia thể tích, thường có các dung tích khác nhau, có mỏ và không có mỏ, cổ rộng và cổ hẹp, cổ nhám hoặc không, được sử dụng rộng rãi trong các thí nghiệm phân tích (chuẩn độ)

Phễu thường ( funnel): là dụng cụ dùng để rót, lọc,… Phễu lọc có góc bằng 60o và có cuống

dài, mặt trong phễu lọc có thể phẳng hoặc không phẳng (để lọc nhanh hay lọc từ từ) Khi lọc

ta đặt phễu lên giá

Phễu chiết hay bình lóng (separating funnel) Thường có dạng quả lê, hình ống và có

nút nhám bằng thủy tinh, gần cuối phễu (sau cuống phễu) có một khóa nhám Phễu thường

Ống đong

a Ống đong thường b Ống đong có nút nhám

Bình nón (Erlenmeyer)

Hình: Phễu (a) Giá đỡ; (b) Phễu thường

Trang 8

dùng để tách riêng những chất lỏng không hòa tan với nhau (ví dụ: nước và dầu) Tùy

theo hình dạng mà ta có những cách đặt phễu trên giá khi sử dụng Khi lắc bình long, lưu

ý phải giữ nút ở đầu trên

Phễu nhỏ giọt: Phễu nhỏ giọt khác phễu chiết ở chỗ: nhẹ hơn, thành phễu mỏng hơn và có

cuống dài Người ta sử dụng phễu này cho những thí nghiệm khi phải thêm vào hỗn hợp phản ứng từng lượng nhỏ Vì vậy phễu nhỏ giọt thường là bộ phận đi kèm của một dụng cụ nào đó

Cốc thủy tinh (becher): Là những cốc hình trụ, có thành mỏng và có dung tích khác nhau

Chúng thường có 2 dạng: có mỏ và không có mỏ, thường được sản xuất từ loại thủy tinh khó chảy và bền hóa học

Lưu ý: Không nên đun cốc thủy tinh trên ngọn lửa trần mà chỉ được đun nóng qua lưới

amiăng hoặc dùng bình cách thủy

Hình: Các loại bình lóng khác nhau

Hình Các loại phễu nhỏ giọt

Trang 9

Bình định mức: là dụng cụ tối cần thiết đối với đa số các thí nghiệm phân tích Thường được

dùng để pha loãng một dung dịch bất kỳ đến một thể tích xác định, hoặc để hòa tan một chất nào đó Khi cho chất lỏng vào bình định mức phải dùng phễu, sau đó đậy nắp lại và dốc ngược bình nhiều lần để trộn đều

Bình cầu đáy bằng: Là dụng cụ cần thiết đối với các thí nghiệm phân tích, chúng là những bình

cầu đáy bằng có nút thủy tinh mài nhám và có dung tích rất khác nhau, từ 50ml đến hàng chục lít Có thể được làm từ loại thủy tinh thường hoặc thủy tinh đặc biệt

Hình: Cốc thủy tinh (Becher)

Hình: Bình định mức

Trang 10

Ống sinh hàn (glass condenser): là dụng cụ để làm lạnh và ngưng hơi Sự khác nhau về chức

năng của ống sinh hàn quyết định hình dáng và tên gọi của chúng Có thể chia thành 2 loại:

- Ống sinh hàn thẳng (ống sinh hàn Libic): ống sinh hàn để thu phần ngưng

- Ống sinh hàn ngược: ống sinh hàn cho phần ngưng quay trở lại bình đang đun nóng

Lưu ý: khi nối ống sinh hàn cần tuân theo qui tắc: nước đi vào từ đầu thấp phía dưới và đi ra từ đầu phía trên

Bộ dụng cụ Soxhlet: dùng để phân tích dầu, tinh dầu và các hợp chất tự nhiên

Bình Kjeldahl: có dạnh hình quả lê và cổ dài, dung tích thường từ 300 – 800 ml, làm bằng thủy

tinh chịu nhiệt, được sử dụng để xác định nitơ theo phương pháp Kjeldah

Bình hút ẩm: là dụng cụ dùng để làm khô từ từ và để bảo quản những chất dễ hút hơi ẩm từ

không khí Bình hút ẩm được đậy bằng nắp thủy tinh, miệng nắp được mài nhám để úp lên phần

Hình: Bình cầu đáy bằng

Hình: Hệ thống Soxhlet nhiều chỗ

Trang 11

trên của thân hình trụ, phần dưới của bình có đặt những chất hút ẩm Có 2 loại bình hút ẩm chính: bình hút ẩm thông thường và bình hút ẩm chân không

Lưu ý: Muốn mở nắp bình phải đẩy nắp về một phía, không được nhấc nắp lên cao

2.1.2 Dụng cụ bằng vật liệu khác (gỗ, sứ, polymer, kim loại)

Dụng cụ bằng gỗ (giá gỗ,…), kim loại (giá sắt, vòng, kẹp, kềm, chén nung kim loại,…), sành

sứ (cốc sứ, chén sứ, cối - chày sứ,…), polymer (bình rửa (bình tia),…)

2 CÁC LOẠI THIẾT BỊ CẦN THIẾT TRONG PHÕNG THÍ NGHIỆM HÓA SINH Quang phổ kế (máy đo quang phổ hấp thụ) (spectrophotometer): là các thiết bị hoạt động

dựa trên phân tích quang phổ của ánh sáng Phân tích và đo sự thay đổi về cường độ của một tia sáng đơn sắc khi nó đi xuyên qua một dung dịch có độ dày xác định Sự thay đổi đó liên quan đến nồng độ các chất tan trong dung dịch theo định luật Lambert-Beer Những bộ phận của quang phổ kế có thể làm được việc đó phụ thuộc vào bước sóng của ánh sáng nơi vật tự phát ra hoặc được truyền phản xạ qua vật đó Mỗi loại vật chất lại có một đặc điểm cấu tạo, cấu

(a) Bình hút ẩm thường (b) Bình hút ẩm chân không

Hình: Kẹp kim loại

Hình: Chén nung (a) Chén nung kim loại; (b) Chén nung platin

Trang 12

trúc nguyên tử hay phân tử khác nhau Cho nên ánh sáng truyền qua nó cũng khác nhau Do đó, chúng ta sẽ xác định được thành phần của chúng dựa trên quang phổ của những tia sáng này Cách sử dụng: Trước tiên, cần hiệu chỉnh thiết bị về zero bằng mẫu trắng (Blank sample) (tức

là mẫu xem như không có các thành phần đặc trưng cần xác định, mà chỉ có những thành phần như dung môi, các hợp chất không phải là thành phần chính cần xác định, tạp chất…) Sau đó, mẫu thử được đo độ hấp thu cùng với các mẫu chuẩn (là mẫu mà các chất xác định được pha sẵn với nồng độ biết trước) để phân tích định lượng

Đèn cồn: Chủ yếu dùng để đun nóng

Nồi cách thủy: Được dùng khi cần đun nóng không quá 100oC

Lò nung: Dùng để nung nóng chất rắn đến nhiệt độ cao (thường trên 400oC)

Tủ sấy: Dùng để sấy khô dụng cụ, vật liệu, hóa chất từ 0-200oC

Hình: Đèn cồn

Hình: Lò nung

Trang 13

Bếp điện, bếp ga: Dùng để đun nấu các chất

Nồi hấp: Dùng để tiệt trùng dụng cụ, hóa chất và môi trường nuôi cấy vi sinh vật

Trang 14

Thiết bị đo nhiệt độ (nhiệt kế)

Thiết bị đo nồng độ muối (Tổng chất rắn hòa tan)

Thiết bị đo nồng độ đường (Bx kế)

Hình: Thiết bị đo nồng độ muối

Hình: Thiết bị đo pH

Hình: Thiết bị đo nhiệt độ (Nhiệt kế)

a Nhiệt kế thường; b Nhiệt kế điện tử

Hình: Thiết bị đo nồng độ đường

Trang 15

Bài 2

HÓA CHẤT- CÁCH CHUẨN BỊ MỘT DUNG DỊCH HÓA CHẤT

1 CÁCH PHA CÁC NỒNG ĐỘ

Nồng độ phần trăm khối lượng theo khối lượng (% W/W)

Ví dụ 1: Pha 80 g dung dịch NaCl 40%

Dung dịch 40% nghĩa là có 40g NaCl cho 100g dung dịch Vậy muốn có 80g dung dịch thì cần có lượng NaCl:

40 × 80

100 = 32 (g) Lượng nước phải cho thêm vào cho đủ 80 g:

Ví dụ 2: Muốn pha 500g dung dịch CuSO4 20% từ tinh thể ngậm nước [CuSO4.5H2O] ta biết:

M (CuSO4)=160g/mol và M (CuSO4.5H2O)=250g/mol

Muốn pha 500 g CuSO4 20% thì ta cần 1 lượng CuSO4 khan là:

250 × 100

160 = 156 (g) Lượng nước cần đổ thêm: 500g-156g=344 g Vậy ta phải cân 156 g CuSO4.5H2O và thêm 344

ml nước để hòa tan, ta được 500g dung dịch sulfate đồng 20%

Nồng độ phần trăm khối lượng theo thể tích (% w/v)

Ta hòa tan lượng chất đã cân trong 1 ít nước và thêm nước cho tới thể tích đúng

Ví dụ 3: Cần chuẩn bị 1 lít dung dịch NaCl 30% thì ta cần 1 lượng NaCl là:

30 × 1000

100 = 300 (g)

Để hòa tan trong một ít nước và thêm nước cho đủ thể tích 1 lít

Trường hợp các hóa chất có ngậm nước khi cân ta phải tính thêm cả lượng nước trong phân tử như trường hợp trên

Trường hợp chất hòa tan là chất lỏng ta cũng làm tương tự như trên, nghĩa là cân chất tan và dung môi đem trộn lẫn với nhau cho tan đều là được

Trang 16

Nhưng việc cân chất lỏng không được thuận lợi nên ta phải đưa chất lỏng về đơn vị thể tích cho tiện theo công thức:

𝑉 = 𝑚𝑑Trong đó: V: thể tích chất lỏng cần lấy (cm3 hay ml)

m: khối lượng chất lỏng (g)

d: tỷ trọng chất lỏng (g/cm3 hay g/ml)

Mặt khác, các chất lỏng thường dùng có giới hạn hòa tan tối đa tính theo % (w/v) Ví dụ H2SO4hòa tan tối đa 96%, HCl là 37%, H3PO4 là 56% Vì vậy, khi cân các chất lỏng này cần phải tính cả số gam có thực trong dung dịch để pha cho chính xác

Ví dụ 4: Nếu ta xem HCl 100% thì khi pha dung dịch HCl 10% ta chỉ việc cân 10g HCl và cho thêm vào 90 ml nước trộn đều là được Nhưng thực ra dung dịch HCl đậm đặc chỉ có 37% (w/w) và tỷ trọng là 1,19 g/cm3, nên khối lượng cần cân phải là:

100 × 10

37 = 27,03 (g) Hay, thể tích dung dịch HCl 37% cần hút:

27,031,19 = 23 (ml)

Và thêm một lượng nước:

100 ml-23 ml=77 ml

Nồng độ dung dịch phân tử gam (mol/l hay M)

Mole hoặc phân tử gam là khối lượng của các chất tính ra gam bằng khối lượng phân tử của nó Dung dịch phân tử gam là dung dịch cheá một phân tử gam chất hòa tan trong 1 lít

Để chuẩn bị 1 M của chất nào đó, ta tính khối lượng phân tử (được coi là tổng khối lượng của các nguyên tố có trong chất) hoặc tìm trị số của nó trong bảng tra cứu Lấy lượng cân chính xác đem hòa tan trong dung môi cho thành 1 lít dung dịch (dùng bình định mứ)

Khi phải đun nóng dung dịch, hay khi phản ứng tỏa nhiệt hay thu nhiệt, phải để cho về nhiệt độ bình thường (20°C) rồi mới thêm nước tới vạch Cũng tương tự như thế, ta pha các dung dịch

2 M, 3 M… hay 0,1 M, 0,01M… bằng cách tính lượng can tương ứng để hòa tan

Ví dụ 5: Cần 0,5 lít dung dịch K2Cr2O7 0,1 M, biết M (K2Cr2O7)=294,2 g/mol

Để chuẩn bị 1 lít dung dịch K2Cr2O7 0,1 M cần lấy 0,1 phân tử gam, nghĩa là 29,42 g K2Cr2O7

Để chuẩn bị 0,5 lít ta chỉ cần cân 29,42 × 0,5 = 14,71 (g) pha trong bình định mức 500 ml Trong trường hợp chất rắn có ngậm nước, phân tử gam chất đó phải tính cả khối lượng các phân

tử nước trong chất đó

Ví dụ 6: Pha HCl 1 M từ HCl 37%, biết M (HCl)=36,5 g/mol

Ta phải cân lượng dung dịch HCl 37%

36,5 × 100

37 ≈ 98,65 (g) Hay, hút lượng dung dịch HCl 37%:

98,651,19 ≈ 83 (ml) Vậy, ta phải lấy 83 ml HCl 37% pha với nước cất thành 1 lít là được dung dịch HCl có nồng độ

1 M

Nồng độ dung dịch đương lượng gam (N)

Đương lượng (Equivalent hay Eq) là lượng của một chất mà nó sẽ phản ứng với một mole ion hydro trong phản ứng acid-base hoặc một mole electron trong phản ững oxy hóa-khử

Đương lượng gam là một lượng chất tính bằng gam có trị số bằng đương lượng của chất đó Nồng độ đương lượng là số đương lượng gam của một chất có trong một lít dung dịch (N hay Eq/l) hay số mili đương lượng gam một chất có trong 1 ml dung dịch (mEq/ml)

Thực nghiệm cho thấy rằng khối lượng nguyên tử của nguyên tố luôn luôn là 1 số nguyên của đương lượng của nguyên tố đó Số nguyên đó cũng chính là hóa trị của nguyên tố Vì vậy, khối lượng đương lượng của một chất cho trước về thực tế bằng với lượng chất tính theo mole chia cho hóa trị của chất đó Chẳng hạn: đương lượng gam của oxy là 8, vì nguyên tử khối của oxy

là 16 và nó cso hóa trị 2 trong các hợp chất Đương lượng gam của Hydro là 1, vì nguyên tử khối của hydro là 1 và nó có hóa trị 1 trong mọi hợp chất phổ biến

Trong phản ứng hóa học, các nguyên tố kết hợp với nhau hoặc thay thế nhau theo các khối lượng tỉ lệ với đương lượng của chúng Đó là định luật đương lượng do nhà vật lý và hóa học người Anh tính 1 cách đơn giản đương lượng của 1 nguyên tố khi biết đương lượng của nguyên

tố khác tác dụng với nó

Đương lượng có ưu điểm so với các phép đo nồng độ khác (như nồng độ mole) trong phân tích định lượng phản ứng Đặc điểm nổi trội của việc dùng đương lượng là không cần nghiên cứu nhiều về bản chất của phản ứng, nghĩa là không cân phân tích và cân bằng phương trình hóa học Đương lượng các chất tham gia phản ứng là bằng nhau để sinh ra cùng một đương lượng sản phẩm

Đương lượng gam sẽ được định nghĩa theo mỗi trường hợp riêng biệt từ phương trình phản ứng xảy ra trong lúc định phân

Việc pha dung dịch nồng độ đương lượng (N) cũng tương tự như pha nồng độ phân tử gam (M) nhưng thay đổi phân tử gam (M) bằng đương lượng gam (N)

Trang 18

Trong sự định phân acid hay base

Đương lượng gam của một chất acid là khối lượng chất đó có thể cho ra trong phản ứng 1 gam ion H+

Đương lượng gam của một chất base là khối lượng chất đó có thể cho ra trong phản ứng 1 gam ion OH-

Ví dụ 7: Cách tính đương lượng gam của HCl, H2SO4 và NaOH

H+Cl- + Na+OH- → Na+Cl- + H2O

1 phân tử gam HCl cho ra 1 ion gam H+ Vậy đương lượng gam HCl=1 phân tử gam HC

2 H+SO4- + Na+OH- → Na+SO4- + 2H2O

1 phân tử gam H2SO4 cho ra 2 gam H2SO4

1 phân tử gam NaOH cho ra 1 gam ion OH- Vậy 1 đương lượng gam NaOH= 1 phân tử gam NaOH

Như vậy:

1 lít dung dịch nguyên chuẩn HCl chứa 36,5 g/1 =36,6 g HCl trong 1 lít

1 lít dung dịch nguyên chuẩn H2SO4 chứa 98 g/2= 49 g H2SO4 trong 1 lít

Con số 1 hay 2 được dùng để chia phân tử gam trong những ví dụ trên được gọi là hệ số nguyên chuẩn độ (equivalence factor)

Trong trường hợp tổng quát số đó được gọi là  (hay feq) và M/ được gọi là đương lượng gam phản ứng

Trong trường hợp phản ứng oxy hóa-khử

Muốn tìm đương lượng của 1 chất trong hệ thống oxy hóa- khử, người ta đem chia phân tử gam cho số điện tích trao đổi trong phản ứng mà chất đó tham gia

Ví dụ 8: Cách tính đương lượng gam của iodine

2Na2S2O3 + I2 → Na2S4O6 + 2NaI

I2 +2e → 2 I2S2O32- -2e → S4O62-

-Số điện tích trao đổi ở phản ứng này là 1 Do đó, N=M/1

CÁCH XÁC ĐỊNH LẠI NỒNG ĐỘ DUNG DỊCH

Dung dịch chuẩn

Trong quá trình pha hóa chất, có nhiều yếu tố làm sai số nồng độ như:

- Việc cân đo không chính xác

- Các chất chưa tinh khiết hay hút nước

Trang 19

- Để lâu bị thăng hoa hay oxy hóa

Do đó, người ta phải kiểm tra nồng độ thực của dung dịch pha dựa vào các chất ổn định hay nồng độ thực được coi là dung dịch chuẩn

Thông thường, có 4 cách pha chế dung dịch chuẩn độ:

- Pha chế dung dịch chuẩn từ chất gốc

- Pha chế dung dịch chuẩn từ chất không phải là chất gốc

- Pha chế dung dịch chuẩn từ ống chuẩn

- Pha chế dung dịch chuẩn từ dung dịch có nồng độ lớn hơn

Trong 4 cách trên thì pha chế dung dịch chuẩn từ chất gốc là một trong những lựa chọn sử dụng nhiều nhất hiện nay Thông thường, các dung dịch chuẩn (fixanal) là một lượng cân hoặc thể tích chính xác của một chất được đóng kín trong ống thủy tinh, trên có ghi 0,1 hay 0,01 đương lượng gam của chất lỏng trong ống Khi chuyển hết lượng chất trong ống vào bình định mức dung tích 1 lít, ta được dung dịch chính xác 0,1 hay 0,01N Các chất thường bị thay đổi về nồng

độ và rất khó cân được chính xác bao gồm NaOH, HCl và Na2S2O3 Trong trường hợp này, cần thiết là pha 1 dung dịch gần đúng nồng độ mong muốn và sau đó xác định nồng độ chính xác của nó với 1 dung dịch chuẩn

Cách xác định nồng độ

Trở lại ví dụ phản ứng của một acid và một base, phản ứng đó có thể tóm tắc:

H+ +OH- → H2O Một lít dung dịch nguyên chuẩn acid sẽ phản ứng trên một lít dung dịch nguyên chuẩn base, hai dung dịch nguyên chuẩn sẽ trung hòa với nhau cùng một thể tích

Một cách tổng quát, nếu hai dung dịch cùng một nồng độ đương lượng thì phản ứng đúng theo thể tích bằng nhau Nếu hai dung dịch có nồng độ đương lượng khác nhau thì phản ứng đúng theo tỷ lệ nghịch với nồng độ đương lượng của chúng Khi hai dung dịch phản ứng đúng với nhau thì:

C1×V1=C2×V2 Trong đó:

V1 là số ml dung dịch thứ nhất có nồng độ đương lượng C1

V2 là số ml dung dịch thứ hai có nồng độ đương lượng C2

Ta sẽ dùng hệ thức này để hiệu chỉnh lại nồng độ một số dung dịch cho chính xác

Ví dụ 1: Ta có dung dịch chuẩn H2SO4 0,1 N chính xác Đem chuẩn độ ta thấy 10ml H2SO4 0,1

N tác dụng với 11 ml NaOH ta pha

Vậy nồng độ của dung dịch NaOH ta pha là:

C1=𝐶2×𝑉2𝑉1 = 10×0,1

11 = 0,091

Hệ số (10/11=0,91) được gọi là hệ số hiệu chỉnh

Thuốc thử đỏ methyl 0,5 % (w/v) pha trong ethanol

Thuốc thử phenolphthalein 1% (w/v) pha trong ethanol

Thực hành:

Thí nghiệm 1: Cho vào erlen 25 ml dung dịch NaOH chưa biết nồng độ và vài giọt

methyl đỏ 0,5% Định phân với dung dịch H2SO4 0.01N đến khi xuất hiện màu đỏ Ghi chỉ số đọc được trên Burret Tiến hành thực hiện 3 lần để lấy trị số trung bình Xác định nồng độ NaOH chưa biết

Thí nghiệm 2: Thực hiện tương tự như thí nghiệm trên nhưng thay chỉ thị methyl đỏ

bằng phenolphthalein Định phân với dung dịch H2SO4 0.01N đến khi biến mất màu hồng trong dung dịch Ghi chỉ số đọc được trên Burret Tiến hành thực hiện 3 lần để lấy trị số trung bình Xác định nồng độ NaOH chưa biết

Thí nghiệm 3: Dựa vào kết quả thí nghiệm 1, 2 sinh viên tiến hành tính toán và pha

dung dịch NaOH 0,01N

độ NaOH đọc trên buret (ml)

Nồng độ đương lượng NaOH (N)

độ NaOH đọc trên buret (ml)

Nồng độ đương lượng NaOH (N)

Trang 22

CÂU HỎI NÂNG CAO BÀI THỰC HÀNH 2

1 Anh chị hãy nêu vắn tắt phương pháp xác định nồng độ acetic acid trong giấm và nồng độ acid lactic trong sữa chua

2 Thuốc kháng acid trong phương pháp hỗ trợ điều trị đau bao tử có đặc tính gì? Anh chị hãy nêu phương pháp xác định nồng độ của thuốc kháng acid này

Ngược lại, nếu 1 phân tử protein mang điện tích dương (pH thấp hoặc điều kiện acid), hoặc mang điện tích âm (pH cao hoặc điều kiện base), Sự hòa tan của protein trong nước sẽ tăng

Ở phần đầu tiên của thí nghiệm, nguyên liệu để tách chiết casein từ sữa có pH khoảng 7 Casein

sẽ được tách ra như là một thành phần không hòa tan bằng cách axit hóa sữa đến điểm đẳng điện (pH 4.6) Các chất béo kết tủa cùng với casein có thể được loại bỏ bằng cách hòa tan nó trong rượu

Trong phần thứ hai của thí nghiệm này, sản phẩm kết tủa sẽ được xác định là protein hay là hợp chất khác Việc xác định sẽ được thực hiện một bằng một số phương pháp hóa học

Biuret test: khi một protein phản ứng với CuSO4, phức hợp Cu hình thành có màu tím

Trang 24

Ninhydrin test: amino acid với nhóm NH2 tự do và những protein chứa những nhóm amino

tự do sẽ phản ứng với ninhyhdrin tạo thành phức màu xanh tím

Phản ứng với kim loại nặng: Những ion kim loại nặng thường được dùng để kết tủa protein

là Zn2+, Fe3+, Cu2+, Sb3+, Ag+, Hg2+, Cd2+, và Pb2+ Trong những ion kim loại nặng trên thì

Hg2+, Cd2+, và Pb2+ được biết như là chất độc đối với con người bởi vì chúng gây ra những ảnh hưởng nghiêm trọng đối với protein, đặc biệt là các enzyme bằng cách làm biến tính protein

Trang 25

Xanthoprotein test: đây là phản ứng của protein chứa vòng phenyl Acid nitric đậm đặc phản

ứng với vòng phenel cho ra hợp chất nitro thơm màu vàng Hổn hợp này sẽ có màu cam khi ta thêm vào dung dịch kiềm

2 Thực hành

2.1.Phân tách casein trong sữa

Cân 50g sữa vào erlen 250ml và đun dưới bể ổn nhiệt 400C Khuấy đều dung dịch Thêm vào khoảng 10 giọt acid acetic và khuấy đều Quan sát hiện tượng

Lọc kết tủa bằng vải hoặc ly tâm Thu kết tủa Loại bỏ tất cả nước Cho kết tủa vào 1 becher Thêm 25ml ethanol 95% vào becher Sau khi khuấy đều trong vòng 5 phút chất rắn trong hỗn hợp sẽ lắng xuống Cẩn thận đổ bỏ chất lỏng chứa chất béo

Thêm vào hỗn hợp chất rắn 25 ml hỗn hợp diethyl ether-ethanol tỉ lệ 1:1 Thu nhận chất rắn bằng tờ giấy lọc và sấy khô Cân trọng lượng casein thô thu được