Bài giảng môn Hóa phân tích - Chương 7, Phần 3b: Phương pháp chuẩn độ Oxy hóa khử

0

1

0

2

0

3

0

Burette

(C)

BAØI 7.3.2

4

0

5

0

PHÖÔNG PHAÙP

CHUAÅN ÑOÄ OXY HOÙA –

KHÖÛ

Erlen

(X)

PP CHUAÅN ÑOÄ OXY HOÙA KHÖÛ

PHÖÔNG PHAÙP PERMANGANAT

−

1) MnO₄laø chaát coù tính oxy hoùa maïnh trong moâi

tröôøng acid :

−

MnO₄₋+ 8H⁺+ 5e⁻→ Mn²⁺+ 4H₂O E^o= 1,51 V (a)

MnO₄+ 4H⁺+ 3e⁻→ MnO₂ + 2H₂O E^o= 1,69 V(b)

(a) ñöôïc duøng nhieàu hôn (b) vì taïo thaønh Mn²⁺:

*Khoâng maøu (deã nhaän ñieåm cuoái)

*Coù taùc duïng xuùc taùc döông (giuùp cho phaûn öùng xaûy

ra nhanh hôn)

−

2) MnO₄coù maøu hoàng roõ trong DD neân coøn ñoùng

vai troø chæ thò giuùp nhaän bieát ñieåm keát thuùc phaûn öùng

PP CHUAÅN ÑOÄ OXY HOÙA KHÖÛ

PHÖÔNG PHAÙP PERMANGANAT

3) Phöông phaùp thöôøng ñöôïc duøng ñeå:

Chuaån ñoä tröïc tieáp caùc chaát coù tính khöû nhö Fe²⁺,

2−

(COO)₂, H₂O₂

M (MnO₄⁻)

Đ_MnO₋

=

−

MnO₄+ 8H⁺+ 5e⁻→ Mn²⁺+ 4H₂O

4

5

M (Fe²⁺)

Đ_Fe₂₊

Fe²⁺− 1e⁻→ Fe³⁺

1

M (C₂O₄²⁻)

Đ_{C O}₂₋

2−

C₂O₄− 2e⁻→ 2CO₂

2

4

2

H₂O₂− 2e⁻→ O₂

M (H₂O₂)

Đ_{H O}=

2

PP CHUAÅN ÑOÄ OXY HOÙA KHÖÛ

PHÖÔNG PHAÙP PERMANGANAT

Chuaån ñoä giaùn tieáp caùc chaát coù tính oxy hoùa nhö

Fe³⁺(sau khi khöû thaønh Fe²⁺)

M(MnO₄⁻)

Fe³⁺

Đ =

MnO₄⁻

5

Chất khử

Fe²⁺

M(Fe³⁺)

Đ_Fe₃₊=

−

MnO₄

1

−

Số đương lượng Fe³⁺= Số đương lượng MnO₄

PP CHUAÅN ÑOÄ OXY HOÙA KHÖÛ

PHÖÔNG PHAÙP PERMANGANAT

Chuaån ñoä ngöôïc, ví duï hoaø tan MnO₂baèng löôïng

2−

(COO)₂thöøa vaø chuaån ñoä löôïng thöøa (COO)₂baèng

MnO₄

−

MnO₂+ 2e⁻+4H⁺→ Mn²⁺+ 2H₂O

MnO₂

2−

M (MnO₄⁻)

M (C₂O₄²⁻)

(COO)₂

Đ_MnO₋

=

Đ_{C O}₂₋

=

4

2

4

5

2

−

MnO₄

M (MnO₂)

Đ_MnO=

2

2−

−

Số đl MnO₂= Số đl(COO)₂− Số ñl MnO₄

PP CHUAÅN ÑOÄ OXY HOÙA KHÖÛ

PHÖÔNG PHAÙP PERMANGANAT

4) Caùc löu yù khi söû duïng PP permanganat

Dung dòch KMnO₄khoâng beàn theo thôøi gian

−

4KMnO₄+ 2H₂O → MnO₂+ 3O₂+ 4OH⁻

Neân duøng H₂SO₄loaõng taïo moâi tröôøng acid

Khoâng duøng HCl taïo moâi tröôøng vì :

−

2 MnO₄+10Cl⁻+ 16H⁺→ 5Cl₂+ 2Mn²⁺+ 8H₂O

Phaûn öùng chaäm ôû nhieät ñoä thöôøng vaø khi chöa coù

Mn²⁺laøm xuùc taùc. Do ñoù, thöôøng chuaån ñoä ôû t^o~60^oC

vaø chuaån thaät chaäm luùc ñaàu

0

Chuaån ñoä DD KMnO₄

baèng H₂C₂O₄

10

20

10

20

Dd KMnO₄

30

40

50

30

40

50

5,00 ml

dd H₂C₂O₄

0.0200N

+

20 ml

Maøu

hoàng

nhaït

nöôùc noùng

+

5 ml

H₂SO₄(1:5)

PP CHUAÅN ÑOÄ OXY HOÙA KHÖÛ

PHÖÔNG PHAÙP DICHROMATE

2−

1) Cr₂₂O₋₇coù tính oxy hoùa maïnh / moâi tröôøng acid:

Cr₂O₇+ 6e⁻+ 14H⁺→ 2Cr³⁺+ 7H₂O

2−

E^o(Cr₂O₇/2Cr³⁺) = 1,33 V

Coù theå duøng HCl, H₂SO₄loaõng taïo moâi tröôøng H⁺

2) Chaát chæ thò thöôøng duøng :

Diphenylamin (= 0,76 V) hay diphenylamin sulfonat

Ba (= 0,85 V)

PP CHUAÅN ÑOÄ OXY HOÙA KHÖÛ

PHÖÔNG PHAÙP DICHROMATE

3) Phöông phaùp thöôøng ñöôïc duøng ñeå:

Chuaån ñoä tröïc tieáp chaát khöû nhö Fe²⁺

M(Cr O²⁻)

M (Fe²⁺)

2 7

Đ =

Đ_Fe₂₊=

Cr₂O₇²⁻

6

1

PP CHUAÅN ÑOÄ OXY HOÙA KHÖÛ

PHÖÔNG PHAÙP DICHROMATE

2−

Chuaån ñoä giaùn tieáp caùc ion coù tính khöû ( SO₃,

2−

S₂O₃,... ) qua trung gian I₂

2−

SO₃− 2e⁻→ SO₄

2−

Cr₂O₇

I⁻

M (SO₃²⁻)

I₂

Đ =

SO₃²⁻

2−

S₂O₃

2

2−

2S₂O₃− 2e⁻→ 2S₄O₆

M(Cr O²⁻)

2 7

Đ =

Cr₂O₇²⁻

6

M (S₂O₃²⁻)

Đ =

S₂O₃²⁻

1

Chuaån ñoä DD Na₂S₂O₃baèng

K₂Cr₂O₇

0

10

20

10

20

Dd

Na₂S₂O₃

Dd

Na₂S₂O₃

30

40

50

30

40

50

3-4 gioït

Hoà tinh

boät

5ml dd KI

5,00 ml

ddK₂Cr₂O₇

+

10%

20 ml

nöôùc caát

+

Maát

maøu xanh

5 ml

HCl (1:1)

PP CHUAÅN ÑOÄ OXY HOÙA KHÖÛ

PHÖÔNG PHAÙP IOD

1) I₂coù tính oxy hoùa trong moâi tröôøng trung tính

hay acid nheï

I₂+ I⁻+ 2e → 3I⁻(E^o= 0,545 V)

2) Chaát chæ thò laø hoà tinh boät taïo hôïp chaát maøu xanh

vôùi I₂khi chæ thò coù noàng ñoä 2.10⁻⁵M (chæ cho hoà tinh

boät vaøo dung dòch khi löôïng I₂coøn raát ít, neáu khoâng

I₂seõ bò haáp phuï treân haït tinh boät gaây sai soá)

PP CHUAÅN ÑOÄ OXY HOÙA KHÖÛ

PHÖÔNG PHAÙP IOD

3) Phöông phaùp thöôøng ñöôïc duøng ñeå:

2−

Chuaån ñoä tröïc tieáp caùc chaát khöû nhö S₂O₃, Sn²⁺,

2−

3−

SO₃, AsO₃

Chuaån ñoä giaùn tieáp caùc chaát coù tính oxy hoùa nhö Br₂,

−

2−

−

Cl₂, MnO₄, Cr₂O₇, ClO₃, Cu²⁺, H₂O₂, Fe³⁺baèng

caùch cho dung dòch muoán chuaån ñoä taùc duïng vôùi

löôïng thöøa I⁻. Phaûn öùng taïo I₂, chuaån ñoä I₂baèng

2−

dung dòch chuaån S₂O₃

PP CHUAÅN ÑOÄ OXY HOÙA KHÖÛ

PHÖÔNG PHAÙP IOD

4) Sai soá heä thoáng cuûa PP Iod:

I₂raát deã thaêng hoa neân dd keùm beàn, caàn chuaån ñoä

trong bình coù naép, pha loaõng dd vaø giöõ dd ôû nhieät

−

ñoä thöôøng (I₂chæ tan trong nöôùc ôû daïng phöùc I₃do

ñoù caàn pha I₂trong löôïng KI thích hôïp)

Chuaån ñoä ôû moâi tröôøng quaù acid seõ phaù huûy hoà tinh

boät vaø coù theå coù phaûn öùng phuï :

2−

S₂O₃+ 2H⁺→ H₂SO₃+ S

Neáu moâi tröôøng quaù baz coù theå taïo phaûn öùng phuï :

I₂+ OH⁻→ I⁻+ IO⁻+ H₂O

−

3IO⁻→ 2I⁻+ IO₃