II. Chuẩn độ hỗn hợp NAOH và NA2CO3 bằng HCI

nấc thứ nhất của Na2CO3 ứng với sự đổi màu phenolphtalein và tiếp tục chuẩn

độ nấc thứ hai của Na2CO3 ứng với sự đổi màu của metyl da cam.

Phản ứng chuẩn độ:

Đến điểm tương đương thứ nhất:

NaOH + HCl = NaCl + H2O

Na2CO3 + HCl = NaHCO3 + NaCl

Đến điểm tương đương thứ hai:

NaOH + HCl = NaCl + H2O

Na2CO3 + 2HCl = H2CO3 + 2NaCl

2 . Đường cong chuẩn độ và chọn chỉ thò

2 .1 . Thành phần dung dòch và pH tại các điểm tương đương

– Tại điểm tương đương 1: dung dòch gồm NaCl, NaHCO3, H2O.

7:



Dung dòch chuẩn độ tại điểm tương đương I có môi trường bazơ yếu, pH >

[ H+ ]I =



W + Ka2 CI

1 + Ka1-1 CI



C. Co2

pKa1 + pKa2

⇒

pHI =

= 8,34

2

C +(Co1 +Co 2 )

Chỉ thò cần chọn phải có chỉ số chuẩn độ lớn hơn 7, giống như trong

trường hợp chuẩn độ đa bazơ Na2CO3 bằng HCl, chúng ta chọn chỉ thò là

phenolphtalein có chỉ số chuẩn độ pT = 8.

Với CI =



– Tại điểm tương đương 2: dung dòch gồm NaCl, H2CO3, H2O.

Dung dòch chuẩn độ tại điểm tương đương II có môi trường axit yếu (pH

< 7), Nồng độ H+ tại điểm tương đương II được tính theo cân bằng phân li của

C. Co2

axit H2CO3,. Nếu CH2CO3 =

> LCO2 (LCO2 = 3.10-2 M) thì pHII =

C +(Co1 +2Co 2 )

3,94 và ta chọn chỉ thò là Metyl dacam có chỉ số chuẩn độ pT là 4,0.

2 .2. Sơ đồ chuẩn độ, công thức tính sai số và đường cong chuẩn độ

a. Sơ đồ chuẩn độ hỗn hợp NaOH + Na2CO3 bằng HCl:

NaOH + Na2CO3



HCl



V1



NaCl+ NaHCO3



V2



V2 – V1



HCl



NaCl + H2CO3

36



V1: Thể tích HCl dùng để chuẩn độ xong NaOH và một nấc Na2CO3.

V2: Thể tích HCl dùng để chuẩn độ xong NaOH và hai nấc Na2CO3.

V2 - V1: Thể tích HCl dùng chuẩn độ một nấc Na2CO3.

b. Sai số chuẩn độ được tính theo các công thức sau:

– Sai số tại điểm tương đương thứ nhất:

qI = (h –



C o2

KW (C + Co1 + Co2)

h2 - Ka1Ka2

)

+

2

h

Co1 + Co2 h + Ka1h + Ka1Ka2

C(Co1 + Co2)



– Sai số tại điểm tương đương thứ hai:

qII = (h –



C o2

KW (C + Co1 + 2Co2)

Ka1

)

–

h

(Co1 + 2Co2) (Ka1 + h)

C(Co1 + 2Co2)



Nếu có CO2 bay ra (Khi nồng độ của H2CO3 tạo thành lớn hơn độ tan của

CO2 trong nước) thì sai số chuẩn độ tại điểm tương đương thứ hai được tính theo

công thức;

qII = (h –



(C + Co1 + 2Co2)

KW (C + Co1 + 2Co2)

Ka1

)

– LCO2

h

C(Co1 + 2Co2)

C(Co1 + 2Co2) (Ka1 + h)



c. Đường cong chuẩn độ hỗn hợp NaOH + Na2CO3 bằng HCl có dạng:



H. 11. Đường cong chuẩn độ hỗn hợp NaOH + Na2CO3 bằng HCl

3. Cách tiến hành và tính toán

- Thêm H2O vào mẫu phân tích chứa NaOH và Na2CO3 trong bình đònh

mức đến vạch 100 ml.



37



- Dùng pipet lấy chính xác 10,00 ml dung dòch vừa pha cho vào bình tam

giác 250 ml.

- Thêm 3 đến 4 giọt phenolphtalein và chuẩn độ bằng HCl 0,1 N đến khi

dung dòch chuyển từ màu hồng sang không màu. Ghi lại thể tích V1.

- Thêm tiếp 3 đến 4 giọt metyl dacam, chuẩn độ tiếp bằng HCl đến khi

dung dòch chuyển từ màu vàng sang hồng cam. Ghi lại thể tích V2.

– Nồng độâ NaOH và Na2CO3 được tính theo công thức:

CHCl .(V2 –V1)

C02 = CM(Na2CO3)=

; CN(Na2CO3)= 2 CM(Na2CO3

V(Na2CO3 + NaOH)

C01 = CN(NaOH)=



CHCl .(2V1 –V2)

;

V(Na2CO3 + NaOH)



CN(NaOH)= CM(NaOH )



– Hàm lượng NaOH và Na2CO3 được tính theo công thức:

a(Na2CO3) = CM(Na2CO3) . 106.10–3.100 (g/mẫu)

a(NaOH) = CM(NaOH) . 40.10–3.100 (g/mẫu)



38



BÀI 6:

ĐỊNH LƯNG Fe BẰNG PHƯƠNG PHÁP PEMANGANAT



Nội dung chính:

• Giới thiệu phương pháp chuẩn độ oxi hoá- khử.

• Phương pháp PEMANGANAT

• Phần thực hành: - Chuẩn hóa dung dòch pemanganat.

- Xác đònh Fe theo phương pháp pemanganat

-------------------------------------------------A.GIỚI THIỆU PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ OXI HOÁ KHỬ

Trong phương pháp chuẩn độ oxi hoá khử người ta tiến hành phản ứng

chuẩn độ, là phản ứng trao đổi electron giữa dung dòch chuẩn chứa chất oxi hoá

(hoặc khử) với dung dòch chất phân tích chứa chất khử (hoặc chất oxi hoá). Để

nhận biết điểm tương đương người ta dùng các chất chỉ thò.

I. ĐƯỜNG CHUẨN ĐỘ OXI HÓA KHỬ

Đường cong chuẩn độ oxi hoá-khử biểu diễn sự phụ thuộc giữa thế của

dung dòch chuẩn độ và thể tích chất chuẩn đã dùng (đồ thò E - V) hoặc biểu diễn

sự phụ thuộc giữa thế của dung dòch chuẩn độ và tỉ số đương lượng giữa các chất

tham gia phản ứng chuẩn độ (đồ thò E - P).

– Khi cho một thể tích xác đònh dung dòch chuẩn của chất oxi hoá (hay

khử) vào dung dòch cần chuẩn độ chứa chất khử (hay chất oxi hoá) thì xảy ra

phản ứng oxi hoá khử, làm thay đổi nồng độ của các chất phản ứng sao cho khi

cân bằng thế oxi hoá của hai cặp oxi hoá-khử trở nên bằng nhau tại mọi điểm

của đường cong. Để tính thế tại các thời điểm chuẩn độ ta có thể dùng phương

trình Nec áp dụng cho các hệ ôxi hóa khử bất kỳ tham gia trong phản ứng. Tuy

vậy, thường sử dụng như sau:

– Trước điểm tương đương: Tính thế của hệ theo thế của cặp ôxi hóa-khử

chất phân tích cần chuẩn độ.

– Sau điểm tương đương: tính thế của hệ theo thế của cặp ôxi hóa- khử

chất chuẩn.

– Tại điểm tương đương: tổ hợp các biểu thức tính thế của cả hai cặp oxi

hóa-khử (chất phân tích và thuốc thử). Thế này là thế hỗn hợp của cả hai cặp.

II. CÁC CHẤT CHỈ THỊ DÙNG TRONG CHUẨN ĐỘ OXI HÓA-KHỬ

Trong chuẩn độ oxi - hoá thường dùng các loại chất chỉ thò sau đây:

1. Các chất chỉ thò đặc biệt phản ứng chọn lọc với một dạng nào đó của cặp

oxi hóa khử và gây ra sự đổi màu (loại chỉ thò này không nhiều).

Ví dụ:



Hồ tinh bột tạo màu xanh với iot.

39



SCN- tạo màu đỏ với ion Fe3+ .

2. Bản thân chất oxi hóa hoặc khử trong phép chuẩn độ có màu và màu của

hai dạng oxi hóa & khử của nó khác nhau. Ví dụ: MnO4- có màu tím còn

Mn2+ hầu như không màu (phương pháp Pemanganat).

3. Chỉ thò oxi hóa khử: chất chỉ thò có tính oxi hóa khử và màu của hai dạng

oxi hóa & khử khác nhau. Màu của chỉ thò thay đổi phụ thuộc thế của chất

chỉ thò và của hệ chuẩn độ. (Loại chỉ thò này có nhiều và có vò trí quan

trọng trong chuẩn độ oxi hoá-khử)

− Phản ứng oxi hóa - khử của chỉ thò là phản ứng thuận nghòch:

In ox



+



⎯⎯

→ In khử

ne ←⎯

⎯



Màu của dung dòch chuẩn độ khi có chất chỉ thò oxi hoá – khử phụ thuộc

vào tỷ số nồng độ hai dạng oxi hóa và khử của chỉ thò, tức là phụ thuộc vào tỉ

[In ox]

số

[In khử]

trong phương trình Nec dùng cho chỉ thò:

E = E0’In



+



RT [In ox]

ln

nF

[In khử]



Với E0’ là thế thực của chỉ thò.

– Nếu cường độ màu của hai dạng xấp xỉ nhau thì khoảng chuyển màu

[In ox]

1

nằm trong khu vực tỷ số nồng độ

giao động từ

đến 10, khoảng thế

10

[In khử]

tương ứng bằng:

E = E0’In



±



E = E0’In



±



0.059

n



(ở 250C)



0.060

n



(ở 300C)



– Đối với các chất tham gia phản ứng chuẩn độ ta có thể chuyển đổi

trạng thái oxi hoá lên cao hơn hay xuống thấp hơn để chuẩn độ cho thích hợp.

Các giai đoạn oxi hóa và khử trước chuẩn độ này phải theo đúng các yêu cầu

nghiêm ngặt là phản ứng phải xảy ra hoàn toàn với tốc độ nhanh và phải có khả

năng loại bỏ các chất oxi hóa hay chất khử dư. Phản ứng phụ này phải chọn lọc,

tránh làm ảnh hưởng các thành phần khác trong mẫu phân tích.

III. CÁC THUỐC THỬ DÙNG TRONG CHUẨN ĐỘ OXI HÓA KHỬ

Trong chuẩn độ oxy hóa khử có thể dùng thuốc thử (chất chuẩn) là các

chất oxi hoá hay các chất khử.

Các chất oxi hóa: KMnO4, K2Cr2O7, Ce(SO4)2, I2, KIO3, KBrO3, Ca(ClO)2.

Các chất khử: Fe2+, Na2S2O3, As2O3, H2C2O4, Na2C2O4, K4Fe(CN)6



40