III. Chuẩn độ dung dịch NH3 bằng dung dịch chuẩn hcl
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (504.24 KB, 75 trang )
NH3 + HCl = NH4Cl
⎯⎯
→ NH4+
NH3 + H+ ←⎯
⎯
2. Dựng đường cong chuẩn độ và xác đònh chất chỉ thò
2.1. Dựng đường cong chuẩn độ
– Thành phần dung dòch tại điểm tương đương gồm H2O, NH4+ , là môi
trường axit yếu, có pH < 7 nên phải chọn chỉ thò có pT < 7.
– Trước khi chuẩn độ, dung dòch có môi trường bazơ, pH của dung dòch
được tính theo cân bằng:
⎯⎯
→ NH4+ + OHNH3 + H2O ←⎯
⎯
Kb = 1,8.10-5
– Trước và gần điểm tương đương, trong dung dòch còn dư NH3, phép
chuẩn độ có sai số âm (q < 0 ), pH của dung dòch ở đầu bước nhảy chuẩn độ
được tính từ công thức:
W C + C0
K
q = (h – )(
)–(
)
h
CC0
K+ h
– Tại điểm tương đương, pH của dung dòch được quyết đònh bởi cân bằng
:
⎯⎯
→ NH3 + H+
Ka = 5,5.10-10
NH4+
←⎯
⎯
C0V0
C
V0+V
C0V0
[]
-h
h
h
V0+V
h2
= 5,5.10-10
Ka =
C0V0
-h
V0+V
C0V0
thì
Nếu C = C0 = 0,1 M ; V0 = V và điều kiện gần đúng : h <<
V0+V
h2 = 5,5.10-10.0,05 ⇒ h =
2
75.10-11 và pHtđ = 5,28
– Sau và gần điểm tương đương thừa axit, phép chuẩn độ có sai số dương,
pH của dung dòch ở cuối bước nhảy chuẩn độ được tính từ công thức sau (với q >
0) :
W C + C0
K
q = (h – )(
)–(
)
h
CC0
K+ h
W
so với h. Nếu C = C0 = 0,1 M và q = + 0,2 % thì bước
và ta có the åbỏ giá trò
h
nhảy chuẩn độ là khoảng pH từ 6,5 đến 4,0.
– Đường cong chuẩn độ NH3 bằng HCl có dạng :
25
H.6.Chuẩn độ NH3 0,1 M bằng HCl 0,1 M
2.2. Chọn chỉ thò
– Thành phần dung dòch tại điểm tương đương gồm H2O, NH4+ , là môi
trường axit yếu, có pH < 7 nên phải chọn chỉ thò có pT < 7. Với bước nhảy chuẩn
độ từ pH = 6,5 đến pH = 4 ta có thể chọn metyl đỏ hoặc metyl dacam làm chỉ
thò.
3. Cách tiến hành
Thêm nước cất vào mẫu NH3 trong bình đònh mức đến vạch (100 ml ).
Hút chính xác 10,0 ml dung dòch trong bình đònh mức, cho vào bình tam giác 250
ml. Thêm 3-4 giọt Metyl đỏ. Lắc đều và chuẩn độ bằng dung dòch HCl (đã được
xác đònh nồng độ ở trên) cho đến khi dung dòch chuyển từ màu vàng sang màu
đỏ cam bởi một giọt HCl dư. Ghi lại thể tích HCl đã tiêu tốn. Thí nghiệm cần
lặp lại ít nhất 3 lần. Tính V HCl.
thức:
– Nồng độ của dung dòch NH3 trong bình đònh mức được tính theo công
CN (NH3) =
V
HCl
.CN(HCl)
V NH3
– Hàm lượng NH3 trong mẫu được tính theo công thức:
CN (NH3 ).100.17
(g/mẫu)
a=
1000
26
BÀI 4:
CHUẨN ĐỘ ĐA AXIT
Nội dung chính:
• Chuẩn độ đa axit: Chuẩn độ H3PO4 bằng NaOH
• Chuẩn độ hỗn hợp axit mạnh và đa axit bằng bazơ mạnh:
Chuẩn độ hỗn hợp HCl và H3PO4 bằng NaOH.
------------------------------------------------------Các đa axit có thể xem như hỗn hợp của nhiều đơn axit. Khi tỉ số giữa
các hằng số của các nấc phân li kế tiếp vượt quá 104 thì về nguyên tắc có thể
chuẩn độ riêng từng nấc.
– Ví dụ: Đối với axit photphoric H3PO4:
⎯⎯
→ H+ + H2PO4H3PO4 ←⎯
Ka1 = 10–2,15
⎯
⎯⎯
→ H+ + HPO42Ka2 = 10–7,21
H2PO4- ←⎯
⎯
⎯⎯
→ H+ + PO4 3Ka3 = 10–12,32
HPO42- ←⎯
⎯
Ka2
Ka1
≈ 105 và
≈ 105 vì vậy có thể chuẩn độ riêng nấc 1
Các tỉ số
Ka2
Ka3
và nấc 2 như hỗn hợp hai đơn axit có các hằng số phân li Ka1 và Ka2 .
I. CHUẨN ĐỘ H3PO4 BẰNG NAOH
1. Nguyên tắc
Phản ứng chuẩn độ
– Đến điểm tương đương thứ nhất:
H3PO4 + NaOH = NaH2PO4 + H2O
– Đến điểm tương đương thứ hai:
H3PO4 + 2 NaOH = Na2HPO4 + 2 H2O
2. Dựng đường cong chuẩn độ và xác đònh chất chỉ thò
2. 1 . Thành phần và pH của dung dòch chuẩn độ tại các điểm tương
đương
– Tại điểm tương đương thứ nhất thành phần dung dòch gồm NaH2PO4 và
H2O. Nồng độ ion H+ được tính theo công thức:
Kw + Ka2 CI
[ H+ ]I =
1 + Ka1-1 CI
CCo
ở đây CI = (CNa H2 PO4 )I =
; Nếu CI lớn hơn Ka1 nhiều thì có thể bỏ giá trò
C+Co
Ka1 so với CI và giá trò KW so với Ka2 CI . Như vậy:
[ H+ ] = Ka1 Ka2
pKa1 + pKa2
2.15 + 7.21
pHI =
=
= 4.68
2
2
Khi Co = C = 0,100 M thì CI = 0,050 M ta tính được:
27
5.10-9.21
= 10– 4,71
8.063
pHI = 4,71. Giá trò pH này gần với giá trò pT của chỉ thò metyldacam khi chuyển
từ màu đỏ sang vàng (pT = 4,4) do đó ta chọn chỉ thò là metyldacam.
[ H+ ]I =
– Tại điểm tương đương thứ hai thành phần dung dòch gồm Na2HPO4 và
H2O. Nồng độ ion H+ được tính theo công thức:
Kw + Ka3 CII
[ H+ ]II =
1 + Ka2-1 CII
CCo
ở đây CII = ( CNa 2 HPO4 )II =
; Nếu CII lớn hơn Ka2 nhiều thì có thể bỏ
C + 2Co
giá trò Ka2 so với CII và giá trò KW so với Ka3 CII. Như vậy:
[ H+ ]II = Ka2Ka3
pKa2 + pKa3
7.21+ 12.32
pHII =
=
= 9.765.
2
2
0.100
Khi Co = C = 0,100 M thì CII =
M ta tính được:
3
+
[ H ]II =
2.6 x 10-14 x 3
= 10- 9,66
106.21
pHII = 9,66. Giá trò pH này gần với giá trò pT của chỉ thò Phenolphtalein khi
chuyển từ không màu sang màu hồng (pT = 9,0)do đó ta chọn chỉ thò là
Phenolphtalein.
2.2 . Sơ đồ chuẩn độ, sai số chuẩn độ và đường cong chuẩn độ H3PO4
bằng NaOH
a. Sơ đồ chuẩn độ H3PO4 bằng NaOH:
H3PO4
v1
NaOH
H2PO4
v2
-
NaOH
2-
HPO4
V1: Thể tích NaOH dùng để chuẩn độ một nấc H3PO4 ứng với sự đổi màu
metyl da cam.
V2: Thể tích NaOH dùng để chuẩn độ đến nấc hai của H3PO4 ứng với sự
đổi màu của phênol phtalein.
b. Công thức tính sai số:
KW C + C0
h2 - Ka1 Ka2
q1 = – (h –
)
– 2
h
C C0
h + Ka1 h + Ka1 Ka2
28
