Lấy 8 mL HCl đặc (phải dùng quả bóp cao su, không đợc hút) pha
loãng với nớc cho đủ khoảng 1 lít, đợc dung dịch có nồng độ xấp xỉ 0,1N.
Xác định lại nồng độ dung dịch HCl pha đợc bằng dung dịch Na2CO3 đã
biết nồng độ dựa trên phản ứng:
Na2CO3 + HCl = NaHCO3 + NaCl
NaHCO3 + HCl = CO2 + H2O + NaCl
Từ đó xác định đợc nồng độ chính xác của dung dịch HCl
N HCl =
VNa 2CO3 .N Na 2CO3
VHCl
Trong đó:
– VNa 2 CO 3 : Thể tích dung dịch Na2CO3 đã dùng (lấy bằng pipet chính xác)
– N Na 2CO 3 : Nồng độ dung dịch Na2CO3 đã biết
– VHCl : Thể tích HCl đã dùng (đọc trên buret)
3.2. Pha dung dịch chuẩn KMnO4 0,1N
KMnO4 không thoả mãn tiêu chuẩn chất gốc vì thờng không đạt tinh
khiết do có lẫn MnO2. Do vậy thờng pha xấp xỉ, sau đó để ổn định vài
ngày, rồi xác định lại nồng độ của nó bằng dung dịch H2C2O4 đã biết nồng
độ theo phản ứng:
2 KMnO4 + 5 H2C2O4 + 8 H2SO4 = 2 MnSO4 + 10 CO2+ K2SO4 + 8 H2O
Từ E KMnO4 =
M
= 31,61 tính toán tơng tự nh các ví dụ trên.
5
Giả sử pha 1lít dung dịch KMnO4 0,1N cần 3,161g KMnO4.
Cách pha: Cân trên cân kỹ thuật 3,20g KMnO4 cho vào cốc 250 mL, vì
KMnO4 có màu tím, thờng lẫn MnO2 do đó ta thêm nớc và đun nóng nhẹ,
khuấy kỹ, gạn (hoặc lọc) vào bình để đảm bảo KMnO4 đã tan hết hoàn
toàn, thêm nớc cho đủ khoảng 1lít, đợc dung dịch có nồng độ gần đúng
0,1N. Để ổn định 5-7 ngày, sau đó đem xác định lại nồng độ bằng dung dịch
H2C2O4 đã biết nồng độ. Từ đó tính chính xác nồng độ dung dịch KMnO4.
N KMnO4 =
Vox .N ox
VKMnO4
Trong đó:
– Vox: thể tích dung dịch acid oxalic (lấy bằng pipet chính xác)
– Nox: nồng độ acid oxalic
– VKMnO 4 : thể tích dung dịch KMnO4 đã dùng (đọc trên buret)
166
Thuvientailieu.net.vn
3.3. Pha dung dịch chuẩn I2 0,1N từ I2 tinh khiết thăng hoa
I2 thơng mại thờng lẫn clor, brom và nớc, vì vậy cần phải tinh chế,
loại bỏ các tạp chất đó bằng cách nh sau: Nghiền nhỏ I2 với KI và vôi sống
(theo tỷ lệ 10 g I2 thơng mại + 1 g KI + 2 g vôi sống), sau đó cho vào cốc,
đậy cốc bằng một bình cầu đựng nớc lạnh, đun nóng nhẹ đáy cốc, I2 thăng
hoa sẽ bám vào mặt ngoài của đáy bình cầu đậy cốc. Gạt lấy các tinh thể I2
này và đem làm khô trong bình hút ẩm có chứa CaCl2. I2 thu đợc gọi là I2
tinh khiết thăng hoa, thỏa mãn tiêu chuẩn chất gốc.
Biết E I 2 =
M
= 126,7
2
Tính toán tơng tự nh các ví dụ trên, giả sử để pha 100 mL dung
dịch I2 0,1N ta cần 1,267g I2. Vì I2 khó tan trong nớc, do vậy khi pha lu ý
phải cho d KI (để tạo phức tan I2 + II3-) và lúc đầu cho rất ít nớc,
sau khi I2 tan hết mới thêm nớc cho đủ theo yêu cầu.
Cách pha: Cho vào một chén cân 3,5g KI và 5 mL nớc, cân trên cân
phân tích đợc a1 gam. Cân trên cân kỹ thuật khoảng 1,2 – 1,3g I2 tinh
khiết thăng hoa vào chén cân trên và đem cân lại trên cân phân tích đợc
a2 gam (khối lợng thực của I2 sẽ là: ath = (a1 – a2) gam. Lắc hỗn hợp cho
tan, chuyển dần hoàn toàn sang bình định mức 100 mL và thêm nớc cho
đến vạch. Tính hệ số hiệu chỉnh K =
a th
a
= th. Dung dịch I2 pha đợc có
a lt 1,267
nồng độ thực là 0,1.K (N).
3.4. Pha dung dịch complexon III 0,1M từ complexon II tinh khiết
Complexon II (EDTA) là acid etylen diamin tetraacetic viết gọn là H4Y
(có M = 292,1). Vì H4Y khó tan trong nớc nên muốn pha đợc phải thêm
NaOH để thành complexon III (Na2H2Y) dễ tan.
H4Y + 2 NaOH = Na2H2Y + 2 H2O
Complexon II tinh khiết thoả mãn tiêu chuẩn là chất gốc, do đó pha
trực tiếp. Biết E H 4Y = M = 292,1 .
Giả sử cần pha 1lít dung dịch complexon III 0,1M, tính tơng tự các ví
dụ trên ta thấy cần số gam H4Y là:
a=
C M .M.V 0,1 ì 292,1 ì 1000
=
= 29,21g, theo phản ứng tính lợng
1000
1000
NaOH cần 8g.
Cách pha: Cân trên cân phân tích 29,2100g H4Y cho vào cốc 250 mL,
thêm 8g NaOH, thêm một ít nớc, đun nhẹ cho tan hết, để nguội, sau đó
chuyển hết vào bình định mức 1 lít, thêm nớc cho đến vạch, lắc kỹ. Đợc
167
Thuvientailieu.net.vn
dung dịch complexon III 0,1M. Nếu lợng cân thực khác 29,21 thì tính hệ
số hiệu chỉnh K.
3.5. Pha dung dịch chuẩn Na2S2O3 0,1N từ Na2S2O3.5H2O
Dung dịch Na2S2O3.5H2O dùng trong phản ứng chuẩn độ:
2 Na2S2O3 + I2 = Na2S4O6 + 2 NaI
do đó E Na2S 2O3 .5H2O = M = 248,19
Vì Na2S2O3.5H2O dễ mất nớc kết tinh, nên không thoả mãn yêu cầu
chất gốc, do vậy phải pha theo cách gián tiếp. Xác định lại nồng độ dung dịch
Na2S2O3 bằng chất gốc K2Cr2O7 dựa trên cơ sở của phơng pháp thay thế:
K2Cr2O7 + 6 KI + 14 HCl = 3 I2 + 2 CrCl3 + 8 KCl + 7 H2O
(Chính xác) (D)
I2 giải phóng ra định lợng với Na2S2O3 theo phản ứng chuẩn độ trên.
Dung dịch Na2S2O3 để theo thời gian dần bị thay đổi nồng độ do ảnh
hởng của CO2, của O2 trong môi trờng theo phản ứng:
Na2S2O3 + CO2 + H2O = NaHCO3 + NaHSO3 + S
2 Na2S2O3 + O2 = 2 Na2SO4 + 2S
Vì vậy phải pha trong nớc mới đun sôi để nguội và thêm một ít
Na2CO3 để bảo quản. Định kỳ sau 2-3 tháng kiểm tra lại nồng độ.
Tính toán nh các thí dụ trên, giả sử pha 1lít dung dịch Na2S2O3 nồng
độ 0,1N cần:
a=
N.E.V
= 24,82g
1000
Cách pha: Cân trên cân kỹ thuật 24,82g Na2S2O3.5H2O hoà tan vào
nớc mới đun sôi để nguội, thêm một ít Na2CO3, thêm nớc cho đủ khoảng
1lít trộn đều. Để vài ngày ổn định, sau đó xác định lại nồng độ.
Cách xác định: cho dung dịch Na2S2O3 lên buret.
Cân chính xác trên cân phân tích khoảng 0,1g K2Cr2O7 tinh khiết
(chất gốc) cho vào bình nón, thêm khoảng 25 mL nớc cất, 1g KI, 4 mL HCl
đậm đặc rồi đem định lợng bằng dung dịch Na2S2O3 trên. Nồng độ chính
xác dung dịch Na2S2O3 đợc tính theo công thức:
N Na 2S2O3 =
a.1000
E K 2Cr2O7 .VNa 2S2O3
Trong đó:
– a: Là số gam K2Cr2O7 cân trên cân phân tích
168
Thuvientailieu.net.vn
E K 2Cr2O7 =
M
= 49,03g
6
– VNa 2S2O3 : Là thể tích dung dịch Na2S2O3 đã dùng (đọc trên buret)
bài tập (bài 4)
4.1. Thế nào là dung dịch chuẩn, ứng dụng. Các yêu cầu khi pha dung
dịch chuẩn.
4.2. Trình bày các cách pha dung dịch chuẩn.
4.3. Thế nào là hệ số hiệu chỉnh. ý nghĩa.
4.4. Trình bày cách điều chỉnh nồng độ dung dịch khi dung dịch pha
quá đặc hoặc quá loãng.
4.5. Trình bày cách pha dung dịch chuẩn sau: H2C2O4 0,1N; dung dịch
NaOH 0,1N; dung dịch HCl 0,1N; dung dịch KMnO4 0,1N; dung
dịch I2 0,1N; dung dịch complexon III 0,1M.
4.6. Tính số gam acid oxalic gốc cần để pha 5 lít dung dịch có nồng
độ 0,1N
4.7. Tính số mL dung dịch acid hydrocloric đậm đặc 37,23% (d = 1,19)
để pha 500,0 mL dung dịch acid 10%.
4.8. Tính số mL dung dịch amoniac đặc 27,33% (d = 0,90) cần để pha 2
lít dung dịch amoniac 2N.
4.9. Tính số g Na2CO3 gốc để pha 500 mL dung dịch Na2CO3 0,1N.
4.10. Tính số g Na2B4O7.10H2O gốc để pha 250 mL dung dịch Na2B4O7
0,1N.
4.11. Trình bày cách pha và tính lợng chất gốc complexon II để pha
250 mL dung dịch complexon III 0,1N.
4.12. Để pha 250,0 mL dung dịch acid oxalic 0,1N ngời ta cân chính
xác 1,728 g H2C2O4.2H2O hòa tan vào nớc cho đủ 250,0 mL.
Tính hệ số hiệu chỉnh K của dung dịch.
169
Thuvientailieu.net.vn
Bài 5
định lợng bằng phơng pháp acid – base
mục tiêu
1. Trình bày đợc khái niệm về acid, base, cặp acid base liên hợp, chất lỡng tính,
đa acid, đa base theo Bronsted và tính đợc pH của các dung dịch này trong
trờng hợp riêng lẻ.
2. Trình bày đợc nguyên tắc chung của phơng pháp định lợng acid-base.
3. Chọn đợc chất chỉ thị, tính đợc kết quả của sáu trờng hợp định lợng
thờng gặp trong chuẩn độ acid-base.
1. Một số khái niệm cơ bản
1.1. Định nghĩa acid, base theo Bronsted
Có nhiều quan niệm về acid, base nhng ở đây chúng ta dùng theo
quan điểm của Bronsted:
Acid là những chất có khả năng cho prroton.
Base là những chất có khả năng nhận proton.
Cặp acid-base liên hợp: một acid sau khi cho một proton thì trở thành
một base gọi là base liên hợp với acid đó. Ta gọi acid và base này là
một cặp acid-base liên hợp (viết là cặp acid/base). Một cặp acid-base
liên hợp có thể đợc biểu diễn bằng hệ thức sau:
Base (B) + H+
Acid (A)
Ví dụ:
Cặp HF/F-:
:
HF
F + H+
Cặp CH3COOH/CH3COO- : CH3COOH
CH3COO + H+
Cặp NH4+/ NH3
:
NH4+
NH3 + H+
Cặp H2S/ HS
:
H2 S
HS + H+
Cặp HS/ S
:
HS
S + H+
170
Thuvientailieu.net.vn
Nh vậy acid, base có thể là những phân tử trung hòa điện
(CH3COOH, HF…), ion (NH4+, HS…). Chất lỡng tính là chất vừa có cả
khả năng cho và vừa có khả năng nhận proton (HS…).
Acid đa hóa trị (đa acid) là những chất có khả năng cho nhiều proton
(ví dụ H2S).
Base đa hóa trị (đa base) là những chất có khả năng nhận nhiều
proton (ví dụ CO32-, S2-).
1.2. Nớc và pH
Xem mục 2.2., Bài 1, Phần 1. Lý thuyết phân tích định tính.
1.3. Cờng độ của acid và base
Dung dịch trong nớc của acid A có:
B + H 3O +
A + H 2O
Hằng số K =
[B].[H 3 O + ] t
[A][. H 2 O]
K A = K.[H 2 O] =
[B ].[H 3 O + ]
[A]
đợc gọi là hằng số acid của acid A, nó biểu thị cho cờng độ của acid
A vì KA càng lớn, acid phân ly càng nhiều, acid đó càng mạnh.
Dung dịch trong nớc của base B ta có:
B + H 2O
Hằng số K =
A + OH
[A ].[OH ] t K = K.[H O] = [A].[OH ]
B
2
[B]
[B][. H 2 O]
đợc gọi là hằng số
base của base B, nó biểu thị cho cờng độ của base B vì KB càng lớn, base
phân ly càng nhiều, base đó càng mạnh.
Nếu A và B là cặp acid-base liên hợp thì ta có:
KA.KB = [H3O+][OH] = Kn =1014.
Do đó, nếu KA lớn thì KB bé. Vì vậy trong một cặp acid-base liên hợp
nếu dạng acid là mạnh thì dạng base sẽ yếu và ngợc lại.
Để thuận tiện cho việc tính toán, ngời ta thờng dùng cách biểu thị:
pKA = lgKA, pKB = lgKB. Khi đó: pKA+ pKB = 14.
1.4. Đa acid, đa base
Đa acid là những acid có thể cho nhiều proton. Trong nớc, phân tử
của các đa acid phân ly lần lợt theo nhiều nấc và trong mỗi nấc cho một
proton, ứng với một cặp acid-base liên hợp.
171
Thuvientailieu.net.vn
Source: http://amthuc247.net
Category: Cách pha
