›
›

Giáo trình Hóa phân tích - Bài 7: Phương pháp chuẩn độ tạo tủa

Download
Baøi 7  
PHÖÔNG PHAÙP CHUAÅN ÑOÄ TAÏO TUÛA  
I. SÖÏ HOØA TAN VAØ SÖÏ TAÏO TUÛA - TÍCH SOÁ TAN VAØ ÑOÄ TAN  
1. Söï hoøa tan vaø söï taïo tuûa  
Söï hoøa tan vaø söï taïo tuûa laø hai hieän töôïng ngöôïc nhau cuûa moät phaûn öùng thuaän  
nghòch coù lieân quan ñeán hôïp chaát ít tan.  
Ví duï : Cho AgNO3 taùc duïng vôùi NaCl:  
AgNO3 + NaCl  
AgCl ↓ + NaNO3  
AgCl ↓  
(1)  
(2)  
hay  
Ag+ + Cl−  
Theo (1) : phaûn öùng taïo tuûa AgCl vôùi vkt  
Theo (2) : phaûn öùng hoøa tan AgCl vôùi vht  
2. Tích soá tan vaø ñoä tan  
Hai phaûn öùng (1) vaø (2) xaûy ra song song ñeán khi vkt = vht, ta coù traïng thaùi caân baèng.  
Luùc ñoù tích soá hoaït ñoä (Ag+).(Cl−) = const ñöôïc kyù hieäu laø TAgCl vaø ñöôïc goïi laø tích soá  
tan cuûa AgCl:  
TAgCl = (Ag+).(Cl−) = (aAg+).(aCl−)  
Moät caùch toång quaùt :  
AmBn  
T
mAn+ + nBm−  
n
AmBn = (aAn+)m×(aBm−  
)
Neáu AmBn laø chaát ñieän ly ít tan vaø neáu trong dung dòch khoâng coù ion naøo khaùc  
hieän dieän, coù theå thay hoaït ñoä baèng noàng ñoä:  
TAmBn = [An+]m.[Bm−]n  
Ñoä tan cuûa moät chaát ñieän ly ít tan laø khaû naêng tan toái ña cuûa chaát ñoù vaø taïo  
thaønh ion hieän dieän trong dung dòch, ñöôïc tính theo ñôn vò mol/ L hay ion g/ L.  
Lieân heä giöõa ñoä tan S vaø tích soá tan Trong cuûa chaát ñieän ly ít tan AmBn:  
AmBn  
mAn+ + nBm−  
mS  
nS  
TAmBn = [An+]m.[Bm−]n = (ms)m.(ns)n = mm.nn.Sm+n  
TAmBn  
m+n  
⇒
S =  
mm .nn  
3. ÖÙng duïng cuûa ñoä tan vaø tích soá tan  
3.1 So saùnh ñoä beàn cuûa caùc chaát ñieän ly ít tan  
Döïa vaøo tích soá tan T vaø ñoä tan S coù theå ñaùnh giaù ñoä beàn cuûa chaát ñieän ly ít tan.  
Toång quaùt, chaát ñieän ly ít tan coù tích soá tan T hoaëc ñoä tan S caøng beù thì caøng beàn. Tuy  
nhieân, khi so saùnh ñoä beàn cuûa caùc chaát ñieän ly ít tan vôùi nhau, caàn löu yù:  
55  
- Vôùi caùc chaát ñieän ly ít tan coù bieåu thöùc tích soá tan gioáng nhau (cuøng soá muõ),  
coù theå so saùnh ñoä beàn döïa vaøo tích soá tan:  
T
AgCl = 10−10 ; TAgBr = 10−12 ; TAgI = 10−16  
⇒
AgI beàn hôn AgBr ; AgBr beàn hôn AgCl  
- Vôùi caùc chaát ñieän ly ít tan coù bieåu thöùc tích soá tan khaùc nhau, baét buoäc phaûi  
döïa vaøo ñoä tan ñeå so saùnh ñoä beàn cuûa tuûa. Ví duï :  
TAgCl = 10−10 S ~ 10−5M  
TAg2CrO4 = 10−12 S > 10−5M  
Ag2CrO4 keùm beàn hôn AgCl duø coù tích soá tan beù hôn.  
⇒
⇒
⇒
3.2 Xeùt ñieàu kieän hoøa tan hay taïo tuûa  
Bieát tích soá tan cuûa moät chaát, coù theå suy ra ñieàu kieän hoøa tan hay taïo tuûa  
T
AB = [A+][B−]  
Muoán duøng [A+] taïo tuûa vôùi [B−], ñieàu kieän ñeå coù tuûa AB laø  
[A+][B−] TAB hay [A+] TAB/ [B−]  
≥
≥
II. PHÖÔNG PHAÙP CHUAÅN ÑOÄ TAÏO TUÛA  
1. Nguyeân taéc  
Caáu töû X ñöôïc chuaån ñoä baèng thuoác thöû C theo phaûn öùng :  
C + X  
CX↓  
Ñònh ñieåm cuoái baèng chaát chæ thò thích hôïp tuøy phöông phaùp.  
Ñieàu kieän cuûa moät phaûn öùng taïo tuûa :  
- Vaän toác phaûn öùng lôùn ñeå taïo tuûa nhanh  
- CX↓ −  
phaûi coù Tst nhoû (< 10−7 10−8)  
- Tuûa taïo thaønh ít haáp phuï caáu töû khaùc  
- Coù chaát chæ thò thích hôïp ñeå xaùc ñònh ñieåm cuoái.  
Vôùi X laø halogenur nhö Br−, Cl−, I−, thuoác thöû ñöôïc duøng laø Hg+ hay Ag+. Tuy nhieân, do  
Hg+ quaù ñoäc neân thöôøng duøng Ag+ ít ñoäc hôn. Ag+ thöôøng ñöôïc duøng döôùi daïng  
AgNO3.  
2. Ñöôøng chuaån ñoä  
- truïc tung : pX  
pX  
- truïc hoaønh : theå tích thuoác thöû Ag+ (chuaån  
ñoä tröïc tieáp)  
Khi Ag+ ñöôïc chöùa treân buret, ñöôøng  
chuaån ñoä coù pX taêng daàn (ñi leân).  
pXtñ  
Vtñ  
VAg+  
Chuaån ñoä vôùi pX taêng daàn (Ag+  
chöùa treân buret )  
56  
3. Chaát chæ thò  
Trong pheùp chuaån ñoä caùc halogen baèng Ag+, ta coù theå duøng chæ thò taïo tuûa, chæ thò taïo  
phöùc hoaëc chæ thò haáp phuï.  
3.1 Chæ thò taïo tuûa  
Chæ thò Ind coù khaû naêng taïo tuûa vôùi Ag+ :  
Ind + Ag+  
→ AgInd↓  
Ñieàu kieän choïn chæ thò :  
-
AgInd  
xong vôùi Ag+.  
AgInd phaûi coù maøu khaùc roõ so vôùi maøu AgX  
K2CrO4.  
3.2 Chæ thò haáp phuï  
Chæ thò laø phaåm nhuoäm höõu cô coù theå bò AgX  
maøu AgX . Hieän töôïng naøy chæ xaûy ra ngay (sau) ñieåm töông ñöông.  
↓ beàn, nhöng phaûi keùm beàn hôn AgX↓ ñeå chæ xuaát hieän khi X ñaõ taïo tuûa  
-
↓
↓. Chæ thò taïo tuûa thoâng duïng laø  
↓
haáp phuï leân beà maët tuûa vaø laøm ñoåi  
↓
Chæ thò loaïi naøy thöôøng coù daïng acid HInd nhö Fluorescein (HFl).  
Trong dung dòch, tuøy pH moâi tröôøng HInd coù phaûn öùng phaân ly :  
HInd  
- Tröôùc ñieåm töông ñöông, dung dòch chöùa:AgX  
cuûa AgX  
- Taïi ñieåm töông ñöông, dung dòch chöùa : AgX  
coù maøu cuûa AgX  
- Ngay sau ñieåm töông ñöông, dd chöùa :AgX  
maøu cuûa AgInd (hoàng)  
3.3 Chæ thò taïo phöùc  
H+ + Ind−  
↓
, X−, Ind−, H+  
,Ind−, H+  
,Ag+,Ind−, H+  
⇒
→ AgX↓ coù maøu  
X−  
↓
↓
↓
→
AgX↓  
⇒
↓
→
⇒
AgX↓ coù  
Ag+Ind−  
↓
Coù khaû naêng taïo phöùc tan coù maøu, taïo söï ñoåi maøu taïi ñieåm töông ñöông.  
III. ÖÙNG DUÏNG  
1. Phöông phaùp Mohr  
1.1 Nguyeân taéc  
Phöông phaùp Mohr laø phöông phaùp chuaån ñoä tröïc tieáp vôùi chæ thò taïo tuûa K2CrO4:  
- Phaûn öùng chuaån ñoä : Ag+ + X−  
→ AgX↓  
AgCl : traéng ñuïc (TAgCl = 10−10  
AgBr : vaøng nhaït (TAgBr = 10−12)  
AgI : vaøng (TAgI = 10−16  
)
- Phaûn öùng chæ thò :  
2Ag+ + CrO42− (vaøng)  
Maøu dung dòch taïi ñieåm cuoái : vaøng  
1.2 Ñieàu kieän chuaån ñoä  
→
Ag2CrO4  
↓
(ñoû naâu) TAg2CrO4 = 10−12  
hoàng ñaøo  
→
- Neáu trong dung dòch chuaån ñoä khoâng chöùa NH3, chuaån ñoä trong moâi tröôøng coù pH =  
6,5 – 10 ñeå traùnh caùc caân baèng :  
2CrO42− + 2H+  
2HCrO4  
2AgOH  
Cr2O72− + H2O (pH < 6,5)  
Ag2O + H2O (pH > 10)  
−
Vaø 2Ag+ + 2OH−  
→
↓
57  
- Neáu trong dung dòch chuaån ñoä coù chöùa NH3, chuaån ñoä trong moâi tröôøng coù pH = 6,5 –  
8,5 ñeå traùnh theâm caân baèng AgX + 2 NH3  
Ag(NH3)2 + X- laøm tan tuûa.  
↓
→
- Chuaån ñoä ôû nhieät ñoä thöôøng vì Ag2CrO4 tan ôû nhieät ñoä cao  
- Löôïng K2CrO4 phaûi duøng thích hôïp ([CrO4 ] = 5.10−2 M) ñeå Ag2CrO4  
↓
xuaát hieän  
2−  
ngay sau ñieåm töông ñuông maø maét coù theå nhaän thaáy (luùc ñoù [X−] coøn laïi khoaûng 10−5  
– 10− 6M).  
2. Phöông phaùp Fajans  
2.1 Nguyeân taéc  
Phöông phaùp Fajans laø phöông phaùp chuaån ñoä tröïc tieáp vôùi chæ thò haáp phuï  
Fluorescein:  
- Phaûn öùng chuaån ñoä :  
Phaûn öùng chæ thò : AgX  
2.2 Ñieàu kieän chuaån ñoä  
- pH dung dòch 6,5 – 8 vì neáu pH < 6,5 : Fl− + H+  
- [X−] 10−2M ñeå löôïng AgX  
ñuû nhieàu cho pheùp nhaän bieát söï chuyeån maøu cuûa tuûa.  
Ag+ + X−  
↓ →  
→
AgX↓  
-
X− AgX↓ → AgX Ag+Fl− (maøu hoàng nhaït)  
→
HFl  
≈
↓
- Ñeå tuûa coù beà maët haáp phuï lôùn, caàn theâm vaøo dung dòch chaát baûo veä keo AgX nhö  
dextrin.  
3. Phöông phaùp Volhard  
3.1 Nguyeân taéc  
Phöông phaùp Volhlard laø phöông phaùp chuaån ñoä ngöôïc vôùi chaát chæ thò taïo phöùc. Ñaàu  
tieân, theâm löôïng thöøa Ag+ chính xaùc vaøo dung dòch chöùa X ñeå thöïc hieän phaûn öùng Ag+  
+ X−  
→
AgX. Tieáp theo, chuaån ñoä löôïng Ag+ thöaø baèng dung dòch SCN− vôùi chæ thò  
Fe3+ :  
- Phaûn öùng chuaån ñoä : Ag+ +SCN−  
→
AgSCN  
↓
(traéng ñuïc) TAgSCN = 10−12  
- Phaûn öùng chæ thò : Fe3+ + SCN−  
→
Fe(SCN)2+ (ñoû maùu)  
Maøu dung dòch taïi ñieåm cuoái : dung dòch (chöùa tuûa AgX) xuaát hieän maøu cam nhaït.  
3.2 Ñieàu kieän chuaån ñoä  
- pH < 3 ñeå traùnh tuûa Fe(OH)3  
- Neáu chuaån ñoä Cl− baèng phöông phaùp naøy, vì TAgSCN < TAgCl neân coù khaû naêng xaûy ra  
caân baèng phuï : AgCl AgSCN laøm tan tuûa AgCl  
+ SCN−  
Traùnh caân baèng phuï treân baèng caùc bieän phaùp :  
+ Loïc AgCl  
tröôùc khi chuaån Ag+ thöøa  
+ Duøng nitrobenzen ñeå bao AgCl laïi  
+ Ñun noùng, laéc maïnh dung dòch ñeå AgCl  
↓ (duøng HNO3 taïo moâi tröôøng)  
↓
→
↓
↓
↓
↓
↓
keát voùn laïi  
Ngoaøi caùc phöông phaùp chuaån ñoä taïo tuûa noùi treân, ngöôøi ta coøn coù theå duøng  
dung dòch SCN – ñeå chuaån ñoä tröïc tieáp dung dòch Ag+ ; duøng dung dòch Na2SO4 hoaëc  
dung dòch K2CrO4 chuaån ñoä tröïc tieáp dung dòch BaCl2 ; duøng dung dòch K2CrO4 chuaån  
ñoä tröïc tieáp dung dòch Pb2+ ,... Caùc phöông phaùp chuaån ñoä tröïc tieáp naøy cuõng ñöôïc xeáp  
vaøo nhoùm phöông phaùp Mohr.  
58  
BAØI TAÄP  
1. Troän 100 ml dung dòch 0,0030M Pb(NO3)2 vôùi 400 ml dung dòch 0,040M Na2SO4,  
coù theå coù keát tuûa taïo thaønh khoâng ? Cho bieát tích soá tan cuûa PbSO4 laø T = 10 –  
7,8  
.
2.  
Moät hoãn hôïp NaCl vaø NaNO3 caân naëng 0,8180 g ñöôïc hoøa tan thaønh 200,0 ml  
dd maãu. 20,00 ml dd naøy ñöôïc chuaån ñoä theo phöông phaùp Mohr, duøng 18,35  
ml dd AgNO3 coù T (AgNO3 / KCl) = 0,003442 g /ml. Tính haøm löôïng NaCl  
trong maãu ?  
3.  
4.  
5.  
Tính khoái löôïng moät hôïp kim chöùa 84 % Ag ñaõ caân, bieát raèng löôïng maãu naøy  
ñaõ ñöôïc hoøa tan thaønh 200,0 ml dung dòch phaân tích vaø 25,00 ml DD naøy  
ñöôïc chuaån ñoä tröïc tieáp baèng ñuùng 25,00 ml dd NH4SCN 0,100N?  
Moät maãu KBr naëng 0,3038 g ñöôïc hoøa tan baèng nöôùc caát roài chuaån ñoä baèng  
23,80 ml dd AgNO3 coù T (AgNO3/Cl-) = 0,003546g/ml. Tính ñoä tinh khieát cuûa  
maãu KBr?  
Caân 3,0360 g maãu KCl pha thaønh 500,0 ml dung dòch maãu. 25,00ml dd  
naøy ñöôïc theâm vaøo 50,00 ml dd AgNO3 0,0847 N. Löôïng AgNO3 thöøa ñöôïc  
chuaån ñoä baèng 20,68 ml dd NH4SCN coù T(NH4SCN /Ag ) = 0,01165 g /ml.  
Tính haøm löôïng % KCl trong maãu ?  
6.  
Hoaø tan m  
(g) NH4Cl tinh khieát thaønh 200,0 ml dd maãu. 20,00 ml dd naøy  
ñöôïc cho taùc duïng vôùi 40,00 ml dd AgNO3 0,050 N. Löôïng AgNO3 thöøa ñöôïc  
chuaån ñoä baèng 12,50 ml dd NH4SCN 0,100 N. Tính löôïng m (g) maãu ñaõ caân?  
59  
pdf 5 trang Thùy Anh 15260 Free
Download
Bạn đang xem tài liệu "Giáo trình Hóa phân tích - Bài 7: Phương pháp chuẩn độ tạo tủa", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

File đính kèm:

  • pdfgiao_trinh_hoa_phan_tich_bai_7_phuong_phap_chuan_do_tao_tua.pdf