8/12/2019 Bài giảng Hóa học phân tích Tác giả: ThS. Hồ Sỹ Linh http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hoa-hoc-phan-tich-tac-gia-ths-ho-sy-linh 1/66 TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐỒNG THÁPKHOA SP HÓA – SINH – KTNN BỘ MÔN HÓA VÔ CƠ – PHÂN TÍCHHÓA HỌC PHÂN TÍCH(Dành cho ngành KHMT) ThS. Hồ Sỹ Linh. ĐỒNG THÁP – 2014 Bài giảngWWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
66
Embed
Bài giảng Hóa học phân tích Tác giả: ThS. Hồ Sỹ Linh
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
8/12/2019 Bài giảng Hóa học phân tích Tác giả: ThS. Hồ Sỹ Linh
b) Tổ hợp cân bằng : - Cân bằng nghịch: HSCB của cân bằng nghịch bằng giá trịnghịch đảo của HSCB của cân bằng thuận. Ví dụ: CH3COOH⇔ CH3COO- + H+ có K a = 10-4,76.
CH3COO- + H+ ⇔ CH3COOH có K = K a-1 = 104,76.
- Cân bằng tổng: HSCB của cân bằng tổng bằng tích các hằng sốcân bằng riêng lẻ.
Ví dụ: H2S ⇔ HS- + H+ K 1 = 10-7,02.HS-⇔ S2- + H+ K 2 = 10-12,90.
H2S⇔ 2H+ + S2- K = K 1.K 2 = 10-19,92.
- Nhân cân bằng với một thừa số n: Khi nhân một cân bằng với
một thừa số n thì hằng số cân bằng tổ hợp bằng lũy thừa n lầnHSCB ban đầu. Ví dụ: CH3COOH ⇔ CH3COO- + H+ K a = 10-4,76.
2CH3COOH⇔ 2CH3COO- + 2H+ K = K a2 = 10-9,52.
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
A Q O CO CO
8/12/2019 Bài giảng Hóa học phân tích Tác giả: ThS. Hồ Sỹ Linh
Ví dụ: Xét hiện tượng xảy ra khi cho từ từ HCl vào dung
dịch gồm AgNO3 10-3M và Pb(NO3)2 1M (thể tích không
đổi). Cho AgCl có pK S(1) = 10; PbCl2 có pK S(2) = 4,8.
a) Kết tủa nào xuất hiện trước b) Khi kết tủa thứ hai xuất hiện thì kết tủa thứ nhất đã kết tủa hoàn toàn chưa?
c) Tính khoảng nồng độ để tách Ag+ khỏi hỗn hợp.
HD: - Đk xuất hiện ↓ AgCl: [Cl-](1) = K S(1)/[Ag+] = 10-7M- Đk xh ↓ PbCl2: [Cl-](2) = (K S(2)/[Pb2+])½ = 10-2,4M
Quá trình cho từ từ HCl vào dung dịch thì [Cl-] tăng dần.Vì [Cl-](1) << [Cl-](2) nên kết tủa AgCl xuất hiện trước. b) Khi PbCl2 thì [Cl-]=10-2,4M→[Ag+]=10-7,6M < 10-6M
nên Ag+ đã .
c) Khoảng nồng độ để tách Ag+: 10-4 < [Cl-] < 10-2,4 (M)WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/12/2019 Bài giảng Hóa học phân tích Tác giả: ThS. Hồ Sỹ Linh
- Xác định bản chất của chất phân tích (chấtnghiên cứu)
- Xác định sự có mặt của chất phân tích trongcác đối tượng nghiên cứuThông thường ta sẽ biết nguồn gốc của cácchất phân tích, do đó có thể định hướng được
loại chất cần xác định (kim loại, phi kim, axit,bazơ, muối…), từ đó kiểm tra sự có mặt củanó theo dự đoán.
CHƯƠNG II: PHÂN TÍCH CÁC CATION, ANION II.0. Nhiệm vụ của hóa học phân tích định
tính
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
Í Â ÍWWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/12/2019 Bài giảng Hóa học phân tích Tác giả: ThS. Hồ Sỹ Linh
Tín hiệu phân tích là các dấu hiệu đặc trưng cho mỗi cấu tử,dựa vào đó ta có thể nhận biết được cấu tử đó.Tín hiệu phân tích thường dựa vào các đặc điểm sau:1) Trạng thái tồn tại của chất phân tích: Rắn, lỏng hay khí2) Màu, mùi, vị, độ tan trong nước và các dung môi khác
3) Sự thay đổi màu sắc, trạng thái tồn tại (kết tủa, hòa tan),sự thay đổi màu sắc dung dịch…Đặc điểm 1, 2 thường xét với trạng thái ban đầu của chất
phân tích.Đặc điểm 3 thu được sau khi thực hiện một số phản ứng hóahọc, là những dấu hiệu quan trọng hơnVí dụ: H2S là chất khí, không màu, có mùi trứng thối, tan
trong nước.
II.1. TÍN HIỆU PHÂN TÍCH
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
II 2 THUỐC THỬ PHÂN TÍCHWWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/12/2019 Bài giảng Hóa học phân tích Tác giả: ThS. Hồ Sỹ Linh
Các hóa chất dùng để phản ứng với chất phân tích đượcgọi là các thuốc thử. Thuốc thử được chia thành hai loại:
1) Thuốc thử nhóm: Là thuốc thử phản ứng với một nhóm chất nhất định,cho phép tách các chất thành từng nhóm. Thuốc thử
nhóm thường được dùng để nhận biết các cation.2) Thuốc thử đặc trưng: Là thuốc thử chỉ phản ứng với một chất (ion) nào đó tạo
ra tín hiệu đặc trưng. Thuốc thử đặc trưng thường dùngkhi phân tích các chất khí, các anion hoặc các cationtrong cùng một nhóm.Ví dụ: Để phân biệt Al3+ với Zn2+ thì NH3 là các thuốc
thử đặc trưng.
II.2 THUỐC THỬ PHÂN TÍCH
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
II 3 Phân tích cationWWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/12/2019 Bài giảng Hóa học phân tích Tác giả: ThS. Hồ Sỹ Linh
II.3. Phân tích cationII.3.1. Thuốc thử nhóm cation: Phương pháp axit - bazơ - Dd HCl loãng: Tạo muối clorua ít tan với Ag+, Pb2+, Hg2
2+
(cation nhóm I).- Dd H 2SO4 + C 2 H 5OH: Tạo các muối sunfat ít tan với Ca2+,Sr 2+, Ba2+ (cation nhóm II) và Pb2+ có thể còn dư.- Dd NaOH và dd NH 3: Dùng để tách các nhóm cation:
+ Cation nhóm III: Al3+, Zn2+, Cr 3+, Snn+, Asn+. Sản phẩm làcác hiđroxit tan trong dung dịch NaOH dư+ Cation nhóm IV: Cu2+, Cd2+, Co2+, Ni2+, Hg2+. Sản phẩm làcác hiđroxit tan trong dung dịch NH3 dư.
+ Cation nhóm V: Mg2+, Fe2+, Fe3+, Mn2+, Bi3+, Sbn+. Sản phẩm là các hiđroxit không tan trong dung dịch NaOH vàdung dịch NH3 dư.- Cation nhóm VI: Na+, K +, NH
4
+ không có thuốc thử nhóm.WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
II 3 2 Phâ tí h á hó tiWWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/12/2019 Bài giảng Hóa học phân tích Tác giả: ThS. Hồ Sỹ Linh
II.3.2. Phân tích các nhóm cationa) Cation nhóm I: Gồm Ag+, Pb2+, Hg2
2+ với Cl- tạothành các muối ít tan.
-AgCl, Hg2Cl2 có độ tan nhỏ hơn PbCl2.-PbCl2 tan nhiều trong nước nóng, do đó khi đun nóng thìcó thể tách Pb2+ khỏi AgCl, Hg2Cl2.-AgCl tan trong dung dịch NH3 tạo thành phức
Ag(NH3)2+. Do đó có thể tách Ag+ khỏi Hg2Cl2, PbCl2.Khi đó Hg2Cl2 có thể phản ứng tạo thành bột Hg có màuđen.
Lưu ý: Để kết tủa hoàn toàn thì cần chú ý:-Không dùng HCl đặc: vì AgCl, PbCl2, Hg2Cl2 có thể tạo
phức với Cl- làm tăng độ tan-Không dùng HCl nóng: Vì PbCl2 tan nhiều trong nước
nóng. WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
b) C i hó II Gồ á i C 2+ S 2+ B 2+ (Pb2+)WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/12/2019 Bài giảng Hóa học phân tích Tác giả: ThS. Hồ Sỹ Linh
b) Cation nhóm II: Gồm các cation Ca2+, Sr 2+, Ba2+ (Pb2+)tạo với ion SO4
2-/C2H5OH các muối MSO4 ít tan.- Trong 4 kết tủa thì chỉ có PbSO4 tan được trong NaOH vì
tạo hiđroxit có tính chất lưỡng tính: PbSO4 + 4OH- → Pb(OH)4
2- + SO42-→ Tách Pb2+ khỏi các cation nhóm II.
- Các kết tủa MSO4 không tan trong các axit vô cơ, ta cầnchuyển nó thành MCO3 bằng các đun nóng với dung dịch
Na2CO3 bão hòa nhiều lần, gọi là “quá trình cacbonathóa” . Sau đó hòa tan các kết tủa MCO3 bằng CH3COOH.- Trong môi trường CH3COOH, khi thêm K 2Cr 2O7 thì chỉcó Ba2+ tạo kết tủa BaCrO
4 màu vàng → Nhận biết hoặc
tách được Ba2+ khỏi Ca2+, Sr 2+.- Để nhận biết Ca2+, Sr 2+ ta có thể dùng dung dịch CaSO4
bão hòa, đun nóng. Khi đó Sr 2+ sẽ tạo ngay kết tủa SrSO4
(vẩn đục), còn Ca2+
thì không có kết tủa.WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/12/2019 Bài giảng Hóa học phân tích Tác giả: ThS. Hồ Sỹ Linh
c) Cation nhóm III: Al3+, Zn2+, Cr 3+, Snn+, Asn+.Hiđroxit của các cation nhóm III có tính chất
lưỡng tính, vì vậy khi thêm dung dịch NaOH dưthì có thể tách được riêng các cation này.+ Nhận biết Al3+: Dùng alizarin S→ màu đỏ.+ Nhận biết Cr 3+: Oxi hóa CrO
4
2- trong môitrường axit bằng H2O2/amylic→ Trên lớp rượu sẽxuất hiện màu xanh lam.+ Nhận biết Zn2+: Dùng (NH4)2[Hg(SCN)4] khi
có mặt Cu2+ 0,1%→ Tinh thể màu tím.+ Nhận biết Sn2+: Dùng K 3[Fe(CN)6] → Kết tủamàu xanh Phổ. (Xanh Turnbull)
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/12/2019 Bài giảng Hóa học phân tích Tác giả: ThS. Hồ Sỹ Linh
d) Cation nhóm IV: Cu2+, Cd2+, Co2+, Ni2+, Hg2+ Các hiđroxit ít tan còn lại sau khi tác dụng với NaOHđem hòa tan trong HNO3. Thêm từ từ NH3 đến dư tađược dung dịch chứa các cation nhóm IV và kết tủachứa hiđroxit các cation nhóm V.Các cation nhóm IV đều có các phản ứng đặc trưng:
+ Nhận biết Cu2+: Dùng K 4[Fe(CN)6] → Tạo kết tủaCu2[Fe(CN)6] màu đỏ gạch.+ Nhận biết Ni2+: Dùng dimetylglioxim (DMG)→ Kếttủa Ni(DMG)
2
màu hồng.+ Nhận biết Co2+: Dùng KSCN trong axeton → Lớpaxeton có màu xanh.+ Nhận biết Cd2+: Dùng KCN dư, thêm tiếp Na2S →
Kết tủa CdS màu vàng.WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
) C ti hó V M 2+ F 2+ F 3+ M 2+ Bi3+WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/12/2019 Bài giảng Hóa học phân tích Tác giả: ThS. Hồ Sỹ Linh
e) Cation nhóm V: Mg2+, Fe2+, Fe3+, Mn2+, Bi3+ Các cation nhóm V đều có các phản ứng đặc trưng:+ Nhận biết Mg2+: Tách khỏi các cation trong nhóm bằng
dung dịch đệm amoni pH = 9 – 10. Sau đó dùng Na2HPO4 → Kết tủa MgNH4PO4 màu trắng.+ Nhận biết Fe2+: Dùng K 3[Fe(CN)6] → Tạo kết tủa màuxanh Phổ (xanh Turnbull)
+ Nhận biết Fe3+: Dùng K 4[Fe(CN)6] → Tạo kết tủa màuxanh Berlin+ Nhận biết Mn2+: Dùng HNO3+PbO2→ MnO4
- có màu tím.+ Nhận biết Bi3+: Dùng SnO
2
2- → Kết tủa Bi màu đen. f) Cation nhóm VI: Na+, K +, NH4
+:+ Nhận biết Na+: Dùng ngọn lửa không màu→ màu vàng+ Nhận biết K +: Dùng ngọn lửa không màu→ màu tím
+ Nhận biết NH4
+
: Dùng quỳ tím ẩm hoặc thuốc thử NesslerWWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/12/2019 Bài giảng Hóa học phân tích Tác giả: ThS. Hồ Sỹ Linh
II.4. Phân tích các anion. II.4.1. Thuốc thử nhóm: Thường là các cation có thể tạo kếttủa với chúng.- Hỗn hợp muối Ca2+ , Ba2+: Là thuốc thử tạo với các anionSO4
2-, SO32-, S2O3
2-, CO32-, PO4
3-, SiO32-, BO2
-, F-... cácmuối ít tan – anion nhóm I.
- Dung dịch AgNO3: Là thuốc thử tạo với các anion Cl-
, Br -
,I-, SCN-, CN-, S2-... các muối ít tan – anion nhóm II.-Các anion không có thuốc thử nhóm: NO3
-, NO2-,
CH3COO-. – anion nhóm III
II.4.2. Phân tích các anion: Thường chia các anion mỗinhóm thành nhiều nhóm nhỏ khác nhau bằng các thuốc thửaxit – bazơ, oxi hóa – khử.
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
CHƯƠNG III MỞ ĐẦU PHÂN TÍCH ĐỊNH LƯỢNGWWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/12/2019 Bài giảng Hóa học phân tích Tác giả: ThS. Hồ Sỹ Linh
Phân tích định lượng có nhiệm vụ xác định thành phần định lượng (hàm lượng) của các cấu tử cótrong đối tượng phân tíchPhân tích định lượng đóng vai trò quan trọng trongsự phát triển của khoa học, kĩ thuật và đặc biệt làtrong công nghiệp hóa chất, thực phẩm, mỹ phẩm.
CHƯƠNG III: MỞ ĐẦU PHÂN TÍCH ĐỊNH LƯỢNG III.1. Vai trò của phân tích định lượng
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
III 2 QUÁ TRÌNH PHÂN TÍCHWWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/12/2019 Bài giảng Hóa học phân tích Tác giả: ThS. Hồ Sỹ Linh
a) Chọn mẫu phân tích:Giai đoạn chọn mẫu rất quan trọng vì từ kết quả phân tích một lượng mẫu giới giạn, ta phải kết luậnvề chất lượng của lô mẫu lớn.Mẫu PT được chọn thường tiến hành theo quy trình:- Chọn mẫu: Mẫu được chọn ngẫu nhiên từ một sốvị trí khác nhau trong của mẫu lớn.
- Chọn mẫu thí nghiệm: Mẫu được nghiền nhỏ,sàng lọc với cỡ hạt phù hợp với phương pháp phântích và trộn đều.
III.2. QUÁ TRÌNH PHÂN TÍCH
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
b) Ch ể hất PT thà h d dị h ( hâ hủ ẫ )WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/12/2019 Bài giảng Hóa học phân tích Tác giả: ThS. Hồ Sỹ Linh
b) Chuyển chất PT thành dung dịch (phân hủy mẫu):Gồm các PP ướt, PP khô hoặc PP khô – ướt kết hợp.- Phương pháp ướt: Mẫu được hòa tan trong dungmôi thích hợp, thường là nước cất, dung dịch axitvới nồng độ thích hợp.Các axit thường dùng là HCl, HNO3, H2SO4, HF,
HClO4 hoặc hỗn hợp của chúng. Có thể kết hợp vớichất oxi hóa H2O2.- Phương pháp khô: Nhiều mẫu khó tan trong axit
như Al2O3, Fe2O3, TiO2, Cr 2O3 hoặc các mẫu cây,củ... Ta phải dùng cách nung chúng với các hóa chấtrắn như Na2CO3, K 2Cr 2O7, Na2O2... ở nhiệt độ cao.
Sau đó hóa tan bằng axit, thường là HClWWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
) L i bỏ á ấ tử â ả t ở ấ tử hí hWWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/12/2019 Bài giảng Hóa học phân tích Tác giả: ThS. Hồ Sỹ Linh
c) Loại bỏ các cấu tử gây cản trở cấu tử chính:Cấu tử chính có thể bị cản trở bởi các cấu tử khácgây sai số cho kết quả phân tích. Do đó ta cần phảitiến hành loại bỏ các cấu tử cản trở bằng cách kết tủahoặc che bằng các phức chất thích hợp.d) Tiến hành phân tích:
Chọn PPPT có độ nhay, độ chọn lọc, tốc độ phân tíchcao và cho kết quả chính xác.Sau khi chọn được PP thích hợp, thực hiện phản ứng
giữa DDPT với thuốc thử theo những điều kiện xácđịnh. Quan sát các dấu hiệu đặc trưng và đo thể tíchhoặc khối lượng hợp chất tạo ra (PTĐL). Từ đó suyra hàm lượng cấu tử phân tích
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
) Tí h á kế ả đá h iá độ hí h áWWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/12/2019 Bài giảng Hóa học phân tích Tác giả: ThS. Hồ Sỹ Linh
e) Tính toán kết quả, đánh giá độ chính xác. Trong phân tích định lượng, ta tính kết quả phântích dựa vào các dữ kiện ghi nhận được và biểudiễn kết quả phân tích theo các yêu cầu của phương pháp thống kê.
III.3. Các phương pháp phân tích định lượng. Có thể chia thành 2 loại chính: Các phương pháphóa học và các phương pháp công cụ
a) Các phương pháp hóa học: Dựa chủ yếu vàocác phản ứng hóa học liên quan đến cấu tử cần phân tích.
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
ốWWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/12/2019 Bài giảng Hóa học phân tích Tác giả: ThS. Hồ Sỹ Linh
- Phương pháp phân tích khối lượng- Phương pháp phân tích thể tích (chuẩn độ)
+ Chuẩn độ axit – bazơ+ Chuẩn độ tạo phức+ Chuẩn độ kết tủa+ Chuẩn độ oxi hóa – khửb) Các phương pháp công cụ (Các phương phápvật lý và hóa lý)- Là các phương pháp gắn liền với máy móc.
- Dựa trên việc đo một tính chất vật lý nào đó củacấu tử, từ đó tính được hàm lượng của nó.- Phương pháp trắc quang, AAS, điện hóa, sắc ký,
phổ khối, tia X…WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
c) So sánh 2 phương pháp hóa học và công cụWWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/12/2019 Bài giảng Hóa học phân tích Tác giả: ThS. Hồ Sỹ Linh
IV.1. Nguyên tắc của phân tích khối lượng - Phân tích khối lượng là phương pháp định lượng dựatrên phép đo khối lượng.- Sơ đồ phân tích khối lượng như sau:
+ Cân khối lượng và chuyển mẫu chứa cấu tử phântích X thành dung dịch (phân hủy mẫu).+ Kết tủa X dưới dạng hợp chất ít tan (dạng kết tủa)+ Lọc, rửa kết tủa+ Sấy, nung để chuyển dạng kết tủa sang dạng cân+ Cân sản phẩm khô
+ Tính kết quả phân tích
CHƯƠNG IV: PHÂN TÍCH KHỐI LƯỢNG
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
PTKL gồm các phép phân tích sau:WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/12/2019 Bài giảng Hóa học phân tích Tác giả: ThS. Hồ Sỹ Linh
PTKL gồm các phép phân tích sau: IV.1.1. Phương pháp tách (p/pháp trực tiếp):- Chất cần xác định được tách ra dưới dạng tự dovà cân trên cân phân tích: AX A + X .- Phương pháp này chủ yếu sử dụng xác định cáckim loại ít hoạt động như vàng, bạc, platin... Hoặc
xác định độ tro của một chấtVí dụ: Để xác định vàng trong hợp kim, người tahòa tan mẫu hợp kim trong nước cường thủy. Khử
chọn lọc với H2O2 để đưa Au3+
thành vàng kim loại,các ion khác không bị ảnh hưởng. Đem lọc, rửa, làmkhô và cân. Từ đó tính được hàm lượng vàng cótrong hợp kim.
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
IV.1.2. Phương pháp bay hơi:WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/12/2019 Bài giảng Hóa học phân tích Tác giả: ThS. Hồ Sỹ Linh
IV.1.2. Phương pháp bay hơi: a) Phương pháp bay hơi không cần thuốc thử:- Dùng xác định độ ẩm trong hóa chất, dược liệu hoặc
x/định nước kết tinh trong tinh thể ngậm nước.- Cách tiến hành: Sấy mẫu ở nhiệt độ thích (105 –110oC) để làm bay hơi nước hoàn toàn ra khỏi mẫu.- Tính kết quả: Gọi a là kh/lượng mẫu trước khi sấy.
b là khối lượng mẫu sau khi sấy.Ta có:
Ví dụ: Để xác định hàm lượng nước trong tinh thể bariclorua, người ta nung 1,000 gam mẫu ở nhiệt độ 105oCđến khối lượng không đổi thu được 0,8526g chất rắn.Tính hàm lượng nước trong mẫu ban đầu.
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
b) Phương pháp bay hơi do thuốc thử:WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/12/2019 Bài giảng Hóa học phân tích Tác giả: ThS. Hồ Sỹ Linh
b) Phương pháp bay hơi do thuốc thử:- Dùng xác định chất bay hơi (chất khí)- Cách tiến hành: Thêm thuốc thử vào mẫu ở điều kiện
thích hợp, chất cần p/tích thoát ra ngoài (bay hơi) đượchấp thụ bằng chất h/thụ thích hợp. Dựa vào sự tăng k/lgcủa bình hấp thụ ta tính được hàm lượng chất p/tích.
- Tính kết quả: Gọi a là khối lượng mẫu ban đầu.m1 là k/l bình chứa chất hấp thụ trước khi hấp thụ.m2 là k/l bình chứa chất hấp thụ sau khi hấp thụ.Ta có:
Ví dụ: Để xác định hàm lượng CO2 trong mẫu muốicacbonat, người ta hòa tà mẫu trong axit để giải phóngCO2. Sau đó dẫn qua bình 1 đựng H2SO4 và bình 2 đựng
Ca(OH)2 hoặc NaOH. WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
IV1 3 Phương pháp kết tủa: Phổ biến nhấtWWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/12/2019 Bài giảng Hóa học phân tích Tác giả: ThS. Hồ Sỹ Linh
IV.1.3. Phương pháp kết tủa: Phổ biến nhất - Cách tiến hành:+ Hòa tan mẫu để chuyển chất phân tích M thành dung
dịch (phân hủy mẫu).+ Dùng thuốc thử thích hợp A để chuyển chất phân tíchM thành kết tủa MmAn → MmAn gọi là dạng kết tủa + Lọc, rửa, làm khô rồi đem nung MmAn ở nhiệt độthích hợp đến k/lượng không đổi→Ta thu được dạng cân + Dạng cân có thể có công thức giống hoặc khác vớidạng kết tủa.
- Tính kết quả:Trong đó: a là khối lượng mẫu ban đầu
b là khối lượng dạng cân.
F là hệ số chuyển.WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
Hệ số chuyển, F:WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/12/2019 Bài giảng Hóa học phân tích Tác giả: ThS. Hồ Sỹ Linh
Hệ số chuyển, F:- Hệ số chuyển là đại lượng mà ta cần phải nhân khối lượng củadạng cân để được khối lượng của dạng cần xác định.
- HSC được tính theo công thức:Trong đó: n là tỷ số giữa số nguyên tử của nguyên tố cần xácđịnh có trong dạng cân và dạng xác định; M là k/lượng mol.- Nếu khi phá mẫu ta thu được V (ml) dung dịch, rồi lấy v
(ml) dung dịch để đem kết tủa. Sau đó lọc, rửa, nung để thuđược dạng cân thì công thức tính hàm lượng sẽ được bổsung như sau:
VD: Tính HSC từ AgCl (dạng cân) thành Cl (dạng x/định); từAl2O3 (dạng cân) thành Al (dạng x/định); từ Fe2O3 thành Fe3O4
Chú ý: Nếu chất xác định có nhiều dạng cân, thì dạng có Fcàng nhỏ thì càng tốt.
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
IV.2. Các yêu cầu của dạng kết tủa và dạng cân
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/12/2019 Bài giảng Hóa học phân tích Tác giả: ThS. Hồ Sỹ Linh
IV.2. Các yêu cầu của dạng kết tủa và dạng cân IV.2.1. Các yêu cầu của dạng kết tủa: - Kết tủa phải bền, ít tan để kết tủa hoàn toàn (tối thiểu
99,99% chất phân tích đã kết tủa)- Kết tủa thu được phải tinh khiết, không hấp phụ, cộngkết những tạp chất.- Kết tủa thu được dưới dạng dễ lọc, rửa để tách khỏidung dịch (tinh thể lớn, nặng và dễ lắng xuống) IV.2.2. Các yêu cầu của dạng cân: - Dạng cân phải có công thức xác định, có thành phần
không đổi và bền (không hút ẩm, hấp thụ không khí,không bị phân hủy)- Để kết quả phân tích chính xác, dạng cân có hệ sốchuyển (F) càng nhỏ thì càng tốt.
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
BÀI TẬP RÈN LUYỆNWWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/12/2019 Bài giảng Hóa học phân tích Tác giả: ThS. Hồ Sỹ Linh
BÀI TẬP RÈN LUYỆN1. Tính hệ số chuyển:- Từ SiO2 (dạng cân) thành Si (dạng xác định)
- Từ Mg2P2O7 thành Mg; MgO; P2O5; H3PO4.- Từ Fe2O3 thành Fe; Từ CaC2O4 thành CaCO3.2. Để định lượng magie trong một mẫu, người ta lấy
lượng cân 0,500g hòa tan thành dung dịch, kết tủaMg2+ dưới dạng MgNH4PO4. Sau khi lọc, rửa kết tủađó nung đến khối lượng không đổi thu được 0,3515gMg2P2O7. Tính hàm lượng của magie trong mẫu.
3. Người ta chế hóa một dung dịch chỉ chưa kali clorat bằng H2SO4, khử clorat thành clorua và kết tủa nó dướidạng bạc clorua. Sau khi lọc, rửa, đem sấy thu được
0,2442g AgCl. Tính số gam KClO3 trong dd ban đầu.WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
4 Để á đị h hà l ủ C CO t đá ôi ời t âWWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/12/2019 Bài giảng Hóa học phân tích Tác giả: ThS. Hồ Sỹ Linh
4. Để xác định hàm lượng của CaCO3 trong đá vôi người ta cân0,2560g mẫu, hòa tan thành dung dịch và kết tủa ion Ca2+ dướidạng CaC2O4. Sau khi lọc, rửa và nung kết tủa đó, cân được
0,1160g CaO. Tính hàm lượng CaCO3 trong mẫu.5. Để xác định hàm lượng Ba trong một mẫu BaCl2.2H2O, ngườita cân 0,6531g mẫu, hòa tan thành 250 ml dd. Lấy ra 30ml, kếttủa ion bari dưới dạng BaSO4. Sau khi lọc, rửa, sấy và nung kết
tủa đó thu được 0,1241g BaSO4. Tính hàm lượng Ba trong mẫu6. Để xác định MgO trong xi măng, người ta cân 1,8610g mẫu,đem phân hủy thành 250ml dd. Lấy ra 100ml, kết tủa ion Mg2+ dưới dạng MgNH4PO4. Lọc, rửa và nung kết tủa, ta được
0,2516g Mg2P2O7. Tính hàm lượng MgO trong mẫu.7. Làm kết tủa 0,1620g một muối sunfat dưới dạng BaSO4 thuđược 0,1500g kết tủa. Tính hàm lượng lưu huỳnh trong mẫu theo%SO2.
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8 Để định lượng sắt người ta cân 0 5150(gam)WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/12/2019 Bài giảng Hóa học phân tích Tác giả: ThS. Hồ Sỹ Linh
8. Để định lượng sắt người ta cân 0,5150(gam)quặng sắt hòa tan trong axit và oxi hóa sắt thànhFe3+. Sau đó làm kết tủa sắt dưới dạng hidroxit. Lọckết tủa, rửa sạch rồi đem nung nung ngoài khôngkhí đến khối lượng không đổi thu được0,2505(gam) Fe2O3. Tính %Fe trong quặng.
9. Chế hóa 0,75g mẫu thuốc trừ sâu DDT(C14H9Cl5) với HNO3 bốc khói và làm kết tủa clothoát ra dưới dạng AgCl thu được 0,2390g AgCl.
a) Tính % khối lượng DDT có trong thuốc trừ sâu. b) Tính % khối lượng clorua có trong thuốc trừ sâu.
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
CHƯƠNG V: ĐẠI CƯƠNG VỀ PHƯƠNG PHÁPWWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/12/2019 Bài giảng Hóa học phân tích Tác giả: ThS. Hồ Sỹ Linh
V.1. Nguyên tắc – Các khái niệm cơ bản 1. Nguyên tắc: Phân tích thể tích là là phương pháp định lượng dựa
trên phép đo thể tích thuốc thử B phản ứng vừa đủ với một thể tíchxác định của chất cần phân tích A.+ Chất phân tích A gọi là chất cần chuẩn (dung dịch cần chuẩn)→ Co, Vo.
+ Thuốc thử B gọi là chất chuẩn (dd chuẩn)→ C, V.2. Một số khái niệm cơ bản:- Chất gốc: Là những chất dùng để pha chế dung dịch chuẩn. Chấtgốc cần phải thỏa mãn các điều kiện sau :+ Phải tinh khiết 99,99%: Lượng tạp chất < 0,01%+ Thành phần hóa học phải đúng với công thức xác định+ Chất gốc và dung dịch chuẩn phải bền khi bảo quản+ Khối lượng mol càng lớn càng tốt.Ví dụ: H2C2O4.2H2O; K 2Cr 2O7… là những chất thỏa mãn điều kiện
chất gốc.
PHÂN TÍCH THỂ TÍCH
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
- Quá trình chuẩn độ: Là quá trình cho dung dịch thuốc thử B (ddWWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/12/2019 Bài giảng Hóa học phân tích Tác giả: ThS. Hồ Sỹ Linh
Q ộ q g (chuẩn) vào dung dịch cần chuẩn A- Điểm tương đương: Là thời điểm tại đó thuốc thử B phản ứng vừađủ với chất cần chuẩn A.
- Chất chỉ thị: Là những chất cho vào dung dịch cần chuẩn để xácđịnh dừng chuẩn độ, dựa vào sự phát tín hiệu của nó (thay đổi màusắc, trạng thái…) - Điểm cuối chuẩn độ (hoặc điểm kết thúc chuẩn độ, điểm dừng
chuẩn độ): Là thời điểm tại đó chất chỉ thị thay đổi tín hiệu, ta dừngchuẩn độ.- Sai số chuẩn độ: Thực tế điểm kết thúc chuẩn độ thường khôngtrùng điểm tương đương→ Gây ra sai số chuẩn độ+ Nếu kết thúc trước điểm tương đương→ Sai số âm (V
c < V
tđ).
+ Nếu kết thúc sau điểm tương đương→ Sai số dương (Vc > Vtđ)- Đường chuẩn độ: Là đường biểu diễn sự biến thiên nồng độ củamột cấu tử nào đó trong quá trình thêm thuốc thử [i] = f(V thuốc thử )hoặc pi = f(V thuốc thử ).
Ví dụ: C/độ A – B thì đường chuẩn độ thường là pH = f(V thuốc thử )WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
ầ ố ẩ
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/12/2019 Bài giảng Hóa học phân tích Tác giả: ThS. Hồ Sỹ Linh
b) Dựa vào PP tiến hành chuẩn độ: (Quan trọng)- Chuẩn độ trực tiếp: Chuẩn độ chất xác định A bằngthuốc thử B với chỉ thị thích hợp
Trong thực tế, có nhiều trường hợp khi chuẩn độtrực tiếp trực tiếp không được thỏa mãn (do tốc độ phảnứng không đủ nhanh, không có chất chỉ thị thích hợp...)thì người ta sẽ tiến hành chuẩn độ gián tiếp: Chuẩn đọ
ngược và chuẩn độ thế.- Chuẩn độ ngược (nghịch): Cho chất cần chuẩn A tácdụng với một lượng chính xác thuốc thử B (cho dư).Lượng B dư được chuẩn độ bằng thuốc thử X.- Chuẩn độ thế: Cho A tác dụng với MY theo phản ứng:
A + MY MA + YSau đó chuẩn độ lượng Y thoát ra bằng thuốc thử B.
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
V.4. Chất chỉ thị
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/12/2019 Bài giảng Hóa học phân tích Tác giả: ThS. Hồ Sỹ Linh
ị- Chất chỉ thị phải có ít nhất 2 màu: + Chỉ thị axit – bazơ: Màu của chỉ thị ở dạng axit và
dạng bazơ phải khác nhau.+ Chuẩn độ tạo phức: Màu của chỉ thị tự do và dạng phức của nó với ion kim loại phải khác nhau.+ Chuẩn độ kết tủa: Màu của chỉ thị tự do và dạng kếttủa hoặc dạng phức của nó với ion kim loại phải khácnhau+ Chuẩn độ oxi hóa – khử: Màu của chỉ thị ở dạng oxi
hóa và dạng khử phải khác nhau.- Chất chỉ thị phải chọn sao cho chuẩn độ có sai sốthỏa mãn.- Chất chỉ thị phải có màu thay đổi rõ, dễ nhận ra.
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
BÀI TẬP RÈN LUYỆNWWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/12/2019 Bài giảng Hóa học phân tích Tác giả: ThS. Hồ Sỹ Linh
Ậ Ệ Mỗi bài tập phải xác định phép trực tiếp, thế hay ngược (nghịch).
1. Để chuẩn hóa dd NaOH người ta dùng chất chuẩn axit benzoic. Cân 1,2200 gam axit, hòa tan trong rượu etylic và pha loãng bằng nước cất thành 1 lít. Chuẩn độ 25,00 mL ddthu được hết 18,50 mL NaOH. Tính nồng độ dd NaOH.
2. Hòa tan 2,2000 gam Na2CO3 vào nước rồi pha loãngthành 500,00 mL. Chuẩn độ 25,00 mL dung dịch thu đượchết 21,09 mL HCl. Tính nồng độ HCl.3. Để chuẩn độ 0,1506 g H2C2O4.2H2O phải dùng 14,32
mL KMnO4 có độ chuẩn T = 0,00510 g.ml. Tính độ tinhkhiết (hàm lượng) của axit oxalic ngậm nước.
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
BÀI TẬP RÈN LUYỆNWWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/12/2019 Bài giảng Hóa học phân tích Tác giả: ThS. Hồ Sỹ Linh
BÀI TẬP RÈN LUYỆN Mỗi bài tập phải xác định phép trực tiếp, thế hay ngược (nghịch).
4. Hòa tan 0,300 gam KIO3 vào nước. Thêm KI dư và HClrồi chuẩn độ iod giải phóng ra hết 38,75mL Na2S2O3. Tínhnồng độ Na2S2O3.5. Hòa tan a gam K 2Cr 2O7 vào nước và cho phản ứng với
KI dư khi có mặt H2SO4. Chuẩn độ iod giải phóng ra hết14,75 mL Na2S2O3 có độ chuẩn là T(Na2S2O3/I2) = 0,01278g/ml. Tính a?6. Hòa tan 0,2940 gam K
2Cr
2O
7 trong nước và pha loãng
thành 200,00 mL. Axit hóa 25,00 mL dung dịch này bằngaxit H2SO4. Thêm KI dư, chuẩn độ iod giải phóng ra hết10,68 mL Na2S2O3. Tính nồng độ mol/l và độ chuẩn của