Bài giảng Hóa phân tích - Cách tính sai số hệ thống do chỉ thị

Download

10/15/2012

Cách tính Sai số hệ thống do chỉ thị

Ví dụ

1. Tính sai số chỉ thị theo định nghĩa

Chuẩn độ 20,0 mL dung dịch Fe²⁺0,050N bằng dung dịch

KMnO4 0,100N ở pH=1.

1) Tính thể tích dung dịch KMnO4 0,100N cần dùng để đạt

điểm tương đương

X + C ↔ A + B

So (mili) duongluongcua X conlai(hay C thua)

Theo định

Theo F

Δ% =

.100%

nghĩa

So (mili) duongluongcua X ban dau

2) Tính sai số chỉ thị và thế của dung dịch khi thêm vào dung

dịch chuẩn độ: 9,8mL; 10,00 mL và 10,10 mL KMnO4

0,100N.

Cho E⁰(MnO₄^-/Mn²⁺) = 1,51V;

E⁰(Fe³⁺/Fe²⁺) = 0,77V

và ở điều kiện chuẩn độ, ngoài H⁺không còn cấu tử nào

gây nhiễu cho hệ phản ứng.

PP xác định

Sai số chỉ thị

Nếu tính trên 1000 mL:

Nong do duong luong cua X conlai(hay C thua)

Nong do duong luong cua X ban dau

Δ% =

.100%

Từ các biểu thức

Giải hệ các

trực tiếp

phương trình sai

số

n_X

[

]

[X ]

Δ% = ×100

Δ% =

^CL×100

n_X

[

]

[X ]

(gần đúng)

2. Tính sai số chỉ thị từ F

X + C ↔ A + B

3. Tính sai số chỉ thị bằng cách giải pt

ꢀ Pt đường chuẩn độ Æ Pt sai số Æ Sai số chỉ thị

3.1 Sai số chỉ thị đối với hệ oxy hóa khử

C1. Tính từ F:

so (mili) duong luong C da su dung tai thoi diem dang xet

So (mili) duong luong C tai diem tuong duong

ꢀ V_t: thể tích dd C được sử dụng tại thời điểm t

ꢀ Tại điểm tương đương: V_X.C_X= V_C.C_C

V^tC_CV^tC_C

so (mili) duong luong C da su dung tai thoi diem dang xet

So (mili) duong luong cua X ban dau

ꢀ Nếu quá trình chuẩn độ nhiều bước nhảy Æ Sai

số chỉ thị từng nấc.

ꢀ Tại điểm tương đương:

F = 1

F =

ꢀ Trước điểm tương đương: F < 1

V_CC_CV_XC_X

ꢀ Sau điểm tương đương:

F > 1

Δ% = F −1.100%

ꢀ

F: tính từ biểu thức thế của dd trong các trường hợp cụ thể:

→ không phổ biến và phức tạp vì phải thiết

lập pt đường chuẩn độ.

ꢀ Sai số chỉ thị:

X(khử) + C(oxy hoá): điểm cuối trước ĐTĐ

X(khử) + C(oxy hoá): điểm cuối sau ĐTĐ

X(oxy hoá) + C(khử): điểm cuối trước ĐTĐ

X(oxy hoá) + C(khử): điểm cuối sau ĐTĐ

F −i

ꢀ Chuẩn độ nhiều nấc, nấc thứ i:

Δ% =

.100%

3.1 Sai số chỉ thị đối với hệ oxy hóa khử

TH1: X(khử) + C (oxy hoá): dừng chuẩn độ trước

điểm tương đương

TH1: X(khử) + C (oxy hoá): dừng chuẩn độ sau

điểm tương đương

X(khử) + C (oxy hoá): dừng chuẩn độ trước hoặc sau

điểm tương đương

n_CKh_X+ n_XOx_C→ n_COx_X+ n_XKh_C

n_CKh_X+ n_XOx_C→ n_COx_X+ n_XKh

t=0

¾ Đường chuẩn độ E = f(Vc) có dạng đi lên.

¾ F>1

¾ Trong dung dịch tồn tại: OX_C, Ox_X, Kh_C

t=t_X

¾Với chỉ thị thuận nghịch, tại điểm cuối: E_cb= E_f= E_ct(cận trên của khoảng chuyển

màu)

¾Thế của dung dịch:

[

Ox_X

]

0,059

E_dd= E_C^o

lg(F −1)

t_{Cân bằng}

1-F

Δ% = F −1.100%

[Kh_X

1− F

n_C

¾ F<1

0,059

¾ Trong dung dịch chỉ tồn tại: KhX, OxX, KhC

¾Khoảng chuyển màu của chỉ thị: E_dd= E_i^o

¾Với chỉ thị thuận nghịch: E_dd= E_f(cận trên khoảng chuyển màu)

Khi đó:

n_i

¾Thế của dung dịch:

0,059

E_dd= E_X^o

E_dd= E_i^o

0,059

Δ% = F −1.100%

¾Thế của dung dịch:

E_dd= E_i^o

n_X

1− F

n_i

10/15/2012

Bài tập ví dụ

Chuẩn độ 50,00ml dd Fe²⁺0,100N bằng

KMnO₄0,050N tại pH=0.

a. Tính thể tích dd KMnO₄cần dùng để đạt

điểm tương đương

b. Tính sai số chuẩn độ nếu dừng chuẩn độ

tại E_f= 1,48V. Tính thể tích dd KMnO₄đã

dùng?

E⁰(MnO₄^-,8H⁺/Mn²⁺) = 1,51V;

E⁰(Fe³⁺/Fe²⁺) = 0,771V.

a.Thetich KMnO₄tai diem tuong duong

Ap dung cong thuc :

0,059

lg(F-1)

n_C

V_Fe₂₊.C_Fe₂₊

E_dd= E^o

50*0,100

0,050

V =

=100ml

KMnO₄

0,059

⇒ E_dd= E_f=1,48 =1,51+

⇒ F =1,003

lg(F −1)

b.Duongchuandodilen

n₁.E₁⁰+ n₂.E⁰₂0,059

⇒ Δ% = F-1.100% = 0,3%

•The tích KMnO₄can dung :

]

∗E_tđ

lg[H ⁺

n₁+ n₂

V_f.C

−V_tđ.C

KMnO₄

Δ% =

.100%

5.1,51+1.0,771

5+1

V_tđ.C

KMnO₄

⇒ E_tđ

=1,387V

⇒V_f=V_tđ+ Δ%.V_tđ

⇒V_f=100+ 0,003.100

⇒V_f=100,3ml

∗ E_f=1,48V > E_tđ

⇒ Dung chuan do sau diem tuong duong

3.1 Sai số chỉ thị đối với hệ oxy hóa khử

A. Sai số của hệ oxy hoá khử

Tính sai số từ biểu thức trực tiếp

A. Sai số của hệ oxy hoá khử

Tính sai số từ biểu thức trực tiếp

Thời điểm

X(oxh) + C (kh): dừng chuẩn độ trước hoặc sau

điểm tương đương

E_cb= E_f= E_{cận dưới}→ F

Thời điểm

X dạng khử

X dạng oxy hóa

dừng chuẩn độ

−

1.100%

-n_X(E_f-E⁰

)

n_X(E_f-E⁰

)

• Diem cuoi truoc diem tuong duong :

0.059 1- F

Trước ĐTĐ

Sau ĐTĐ

Trước ĐTĐ

0,059

Δ% = 10

x100%

Δ% = 10

x100%

⇒ E_dd= E^o

n_X

n_C(E_f-E⁰

)

-n_C(E_f-E⁰

)

• Diem cuoi sau diem tuong duong :

Sau ĐTĐ

0.059

n_C

0,059

⇒ E_dd= E^o

lg(

)

F−1

Sai số của hệ trao đổi tiểu phân

Đáp án

Bài tập

n₁E⁰₁+ n₂E⁰

n₁+ n₂

0,059

[Cr³⁺

C_N.V

0,050.250 294

1−p

]

lg[H⁺] .

Sử dụng DD K₂Cr₂O₇để chuẩn độ DD Fe²⁺

a. Tính số g K₂Cr₂O₇cần dùng để pha

250ml DD K₂Cr₂O₇0,050N

b. Tính

ể

tích K

₂

₇

ầ

n dùng

ể

chuẩn độ 25,00ml DD Fe²⁺có

T(FeSO₄/KMnO₄) = 0,000316(g/ml)

c. Tính sai số chuẩn độ khi thực hiện pứ

trên tại pH0 với chỉ thị diphenylamin

sulfonat Ba (E⁰_i= 0,85V; n_i= 2)

a.m(K₂Cr₂O₇) =

⇒ m = 0,6125g

b.C_N(Fe²⁺) =

.Đ =

E_tđ

1000

n₁+ n₂

Biểu thức tổng quát tính sai số:

2−

2[Cr₂O₇

]

₀.V

•[Cr³⁺] =

T.1000

Đ(KMnO₄

0,000316.1000

158

₁+ V₂

trước điểmTĐ:

)

0,050

5,00 + 25,00

.5,00

[X]_f-[C]_f

[X]₀

⇒[Cr³⁺] =

= 0,00278M

⇒ Δ% =

.100%

⇒ C_N(Fe²⁺) = 0,01N

6.1,33+1.0,771 0,059

6 +1

⇒ E_tđ=1,269V

⎛

⎞

lg⎜(10⁰

)

⎟

C_N(Fe²⁺).V₂0,01.25

⇒ E_tđ

⎜

0,00278⁽²⁻¹⁾.2

6 +1

⇒V (K₂Cr₂O₇) =

⎝

⎠

[X]_tđ.(10^ΔpX−10^−ΔpX

]

C₁

0,05

⇒ Δ% =

.100%

⇒V (K₂Cr₂O₇) = 5,00ml

[X]₀

•Diem cuoi truoc diem tuong duong :

0,059

n_X

⇒

E_dd

E^o

0,059

n_i

E⁰

−

E_cm

E⁰+

1-F

Sau điểm TĐ:

n_i

⇒ 0,8205V

0,059

1- F

[X]_tđ.(10^ΔpX−10^−ΔpX

]

⇒

E_dd

E_f

0,8795

0,771+

0,8795V

⇒ Δ% =

.100%

⇒

0,986

[X]₀

Δ%

(1- 0,986).100% =1,44%

-n_X(E_f-E⁰)

0,059

Δ% =10

x100%

ΔpX = pX_tđ−pX_f

-1.(0,8795-0,771)

0,059

x100%

⇒

Δ% =10

Δ% =1,45%

10/15/2012

Phản ứng acid-base

Phản ứng tạo tủa

Phản ứng tạo phức

(10^ΔpX−10^−ΔpX

ß_CX

k_CX

]

T_CX

Δ% =

.100%

(10^ΔpX−10^−ΔpX

{[X]₀.β_CX

]

Δ% =

.100%

}

Trung hòa acid yếu

bằng baz mạnh:

{[X]₀.β_CX

}

k_HA

β_CX= β_A-

k_A−10⁻¹⁴

[X]_tđ.(10^ΔpX−10^−ΔpX

]

Δ% =

.100%

T_CX

Trung hòa baz yếu bằng

acid mạnh

(10^ΔpX−10^−ΔpX

]

.100%

[X]₀

Δ% =

{[X]₀.β_CX

}

T_CX= [C]_tđ.[X]_tđ⇒ [X]_tđ

k_HA

β_CX= β_HA

T_CX.(10^ΔpX−10^−ΔpX

]

⇒ Δ% =

.100%

[X]₀

Trung hòa baz mạnh bằng acid mạnh

Trung hòa acid yếu bằng baz mạnh

Trung hòa baz yếu bằng acid mạnh

Dừng chuẩn độ trước điểm tương đương

10^-pT.(C_X+ C_C

)

.100%

10^-pT.(C_X+ C_C

)

k_HA/A−

k_HA/A-+[H⁺

]

Δ% =

10^-pT.(C_X+ C_C

)

[H⁺

]

k_HA+[H⁺

(C_X.C_C

)

Δ% =

.100%

Δ% =

.100%

]

(C_X.C_C

)

(C_X.C_C

)

pT = pH_f

Dừng chuẩn độ sau điểm tương đương

10^pT-14.(C_X+ C_C

)

k_HA/A−

k_HA/A-+[H⁺

10^pT-14.(C_X+ C_C

)

10^pT-14.(C_X+ C_C

)

[H⁺

]

Δ% =

.100%

]

Δ% =

.100%

Δ% =

.100%

(C_X.C_C

)

(C_X.C_C

)

k_HA+[H⁺

]

(C_X.C_C

)

pT = pH_f

Bài tập 1

Bài tập 2

Chuẩn độ 25,00ml DD NH₃

0,0100M bằng DD HCl 0,0500M.

8.30/ Chuẩn độ 100,0 ml dd NH₄SCN

0,0375N bằng dd AgNO₃0,075N và

dùng K₂CrO₄làm chất chỉ thị. Điểm

cuối ược xác ịnh tương ứng với thời

điểm dd có [CrO₄^2-]_f= 2.10 ^{– 3}M.

Tính sai số chỉ thị của phép chuẩn độ

trên vào thời điểm thể tích dd AgNO₃

0,075N đã dừng tại điểm cuối.

1. Tính thể tích HCl tại điểm tương

đương.

2. Tính sai số chuẩn độ nếu dùng chỉ thị

bromocresol lục (3,8-5,4)

3. Tính thể tích HCl tại điểm cuối khi

dùng chỉ thị bromocresol lục .

3 trang Thùy Anh 17940 Free

Download

Bạn đang xem tài liệu "Bài giảng Hóa phân tích - Cách tính sai số hệ thống do chỉ thị", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

File đính kèm:

bai_giang_hoa_phan_tich_cach_tinh_sai_so_he_thong_do_chi_thi.pdf