Trang 1 Hóa phân tích I
ĐỀ CƯƠNG HÓA PHÂN TÍCH I
Chương 2: Cân bằng axit – bazơ
1. Cân bằng trong dd đơn axit mạnh (bazơ mạnh).
2. Cân bằng trong dd đơn axit yếu (bazơ yếu).
3. Cân bằng trong dd chứa hh đơn axit mạnh, đơn axit yếu.
4. Cân bằng trong dd chứa hh đơn bazơ mạnh, đơn bazơ yếu.→ bỏ
5. Cân bằng trong dd chứa 2 đơn axit yếu ( 2 đơn bazơ yếu).
6. Cân bằng trong dd chứa hh axit yếu – bazơ yếu. → bỏ
7. Dung dịch đệm.
8. Dung dịch đa axit , đa bazơ.
9. phức hiđroxo
Dạng 1: Tính pH trong dd HCl nồng độ C
Giải : Nếu C >> k
w
→ bỏ qua nước
Nếu
w
C k≈
→ tính theo cân bằng của nước → pOH → pH
Dạng 2: Tính cân bằng trong dd HA nđộ C , k
a

Giải : các cân bằng HA
€
H
+
+ A
-
a
a
C k k
k H H
+ +
 
 
   
+
   
( Ta có
[ ]
HA
C HA A
−
 
= +
 
→
.
a
H A
C A
k
+ −
−
   
   
 
= +

HA
€
H
+
+ A
-
(1) k
a
=
+ -
2
H O H + OH€
(2)
 Nếu C
1
>> 10
-7
; C
2
.k
a

≈
k
w
→ bỏ qua (1) và (2). →
1
H Y C
+ −
   

Giả sử : HA , C
1
, k
1
HB , C
2
, k
2
HA
€
H
+
+ A
-
(1) k
1

HB
€
H
+
+ B
-
(2) k
2

+ -
2
H O H + OH€
(3) k

= +
     
→
1 1 2 2
1 2
C k C k
h
k h k h
= +
+ +

→
3 2
1 2 1 2 1 1 2 2 1 2 1 2
( ) ( ) ( ) 0h k k h k k C k C k h k k C C+ + + − − − + =
→ h …
 Nếu k
1
C
1

≈
k
2
C
2

≈
k
w

, C
b

HA
€
H
+
+ A
-
(1) k
a

A
-
+ H
2
O
€
HA + H
2
O (2) k
b
+ -
2
H O H + OH€
(3) k
w

lg
b

a
H OH HA C
+ −
   
= − +
   
Câu 1: Trộn 20 ml HCl 0,02M với 30 ml CH
3
COOH 0,15M. Tính pH của dd thu
được.
Giải : HCl → H
+
+ Cl
-

CH
3
COOH
€
CH
3
COO
-
+ H
+
k
a
+ -
2
H O H + OH€

CH
3
COO
-
+ H
+
k
a
Trang 3 Hóa phân tích I
C 0,09 0,008
[ ] 0,09 – x 0,008 + x x
→
4,76
(0,008 )
10
0,09
x x
x
−
+
=
−
→
4
1,192.10x
−
=
Câu 2: Tính pH của dd CH
3
COOH 0,01M và NH

+ H
+
(2) k
1

+ -
2
H O H + OH€
k
w

Vì k
1
C
1
>> k
2
C
2

> k
w
tính H
+
theo (2)
CH
3
COOH
€
CH

COOH 0,01M và CH
3
CH
2
COOH 0,05M .
GIẢI :
H
2
O
€
H
+
+ OH
-
k
w
=
CH
3
COOH
€
CH
3
COO
-
+ H
+
k
a1
= 10

3 3 2
CH COO CH CH COOH
+ − −
     
= +
     
→
[ ] [ ]
1 23 3 2
CH COOH CH CH COOH
a a
H k k
+
 
= +
 
Và
4
1 1 2 2
9,04.10
a a
H k C k C
+ −
 
= + =
 
pH = 3,04
kiểm tra :
Câu 4: Tính pH của hóa học HCN 10
-3

+ H
2
O
€
HCN + OH
-
k
b
= 10
-4,65

0,1 0,001
0,1 – x 0,001 + x x
→ x =1,07.10
-3
= [OH] → [H] = 9,35.10
-12
→ pH =11,35
B.Tập: Tính cân bằng trong dd sau: khi cho V
1
lít NH
3
, C
1
vào V
2
lít HCl , C
2
.
Giải:

4
1 2 1 2
X
C V C V
NH C
V V V V
+
 
= = =
 
+ +

→ Bài toán trở về tính cân bằng trong dd đơn axit yếu NH
4
+
, C
x
.
(*) Nếu C
1
V
1
> C
2
V
2
→ H
+
hết
→ dd gồm NH

1
< C
2
V
2
→ NH
3
hết
→ dd gồm HCl và NH
4
+1 1
+
4
1 2
C V
NH =
V +V
 
 

[ ]
2 2 1 1
1 2
C V - C V
HCl
V +V
=

+

3,03
1
10
β
=
(1)
Ag
+
+ 2NH
3

€
Ag(NH
3
)
2
+

7,32
2
10
β
=
(2)
Ag
+
+ H
2

H O H + OH€

14
10
w
k
−
=
(5)
Xét các đk gần đúng
Tính gần đúng pH của dd , từ cân bằng (4)
[ ]
3
4
lg lg 9,24
b
a a
a
NH
C
pH pK pK
C
NH
+
= + ≈ + =
 
 
ở giá trị pH này
[ ]
3

. . 10 . .1AgNH Ag NH Ag
β
+ + +
     
= =
     

[ ]
2
7,23
3 2 2 3
( ) . . 10 . .1Ag NH Ag NH Ag
β
+ + +
     
= =
     
→ phức chủ yếu là Ag(NH
3
)
2
+
→ tính theo (2)
Từ lập luận trên có thể tính gần đúng như sau:
Ag
+
+ 2NH
3
→ Ag(NH
3

 
Tính cân bằng
Ag(NH
3
)
2
+

€
Ag
+
+ 2NH
3

1 7,32
2
10
β
− −
=
0,01 0,98
0,01 – x 0,98 + 2x
→
10
4,984.10x
−
=
→
10
4,984.10Ag

4,984.10AgNH Ag NH
β
+ + −
   
= =
   
3 2
( ) 0,01 0,01Ag NH x
+
 
= − =
 
Trang 6 Hóa phân tích I
Câu 2: Tính toán cân bằng trong dd khi nhỏ 1 giọt (0,01 ml) NH
4
SCN 0,1M vào
1 lit dd FeCl
3
0,1M , HCl 1M .
2
3 03
10
,
FeSCN
β
+
=
Giải :
FeCl
3

=
;
3
6
0 01 10 0 1
10
1
−
−
−
= =
, . . ,
SCN
C
Xét các đk gần đúng
- vì nồng độ ion H
+
lớn nên có thể bỏ qua sự phân li của ion NH
4
+
và sự tạo phức
hiđroxo của Fe
3+
.
- vì
3
Fe SCN
C C
+ −
>>

FeSCN
2+

€
Fe
3+
+ SCN
-

3 03
10
,
β
−
=
C 3.10
-3
0,097
[ ] 3.10
-3
– x 0,097 + x x
→
5
2 9 10, .x
−
=
Vậy
SCN x
−
 

o
ở trên. Viết phương trình phản
ứng xảy ra trong pin khi pin hoạt động.
2. Nếu ghép 2 điện cực tiêu chuẩn ở trên thành 1 pin điện hóa chỉ rõ các
catot và anot, tính suất điện động của pin và viết phản ứng xảy ra trong pin khi pin
hoạt động.
Giải:
1. Sơ đồ pin:
2
( )
2
(H )
Pt H Cu Cu (+)
+ +
−

( )
2
(H )
Pt H Ag Ag (+)
+ +
−
Phản ứng : Cu
2+
+ H
2
→ 2H
+
+ Cu
2. Sơ đồ pin :

10
+
*
PbOH
=
β
Giải:
PbI
2
↓
€
Pb
2+
+ 2I
-

-7,86
K = 10
s
(1)
Pb
2+
+ H
2
O
€
PbOH
+
+ H
+

là S ta có

2
2 2 1,8
(1 10 )
Pb
S C Pb PbOH Pb
+
+ + + −
     
= = + = +
     
(5)

2S I
−
 
=
 
(6)
Tổ hợp (5) , (6) vơi (3) được :

2 7,86
1,8
(2 ) 10
1 10
S
S
−
−

ƒ
Ag
+
+ Cl
-
K
s
= ?
tạo phức hiđroxo của Ag
+
: Ag
+
+ H
2
O
ƒ
AgOH + H
+

-11,70
10
+
*
AgOH
=
β
Độ tan
[ ]
5
1,001.10

5 10
1,001.10 1,002.10
c
s
K
− −
= =

Nồng độ của Ag
+
và Cl
-
rất bé, do đó
1
Ag Cl
f f
+ −
= =
→
10
1,002.10
c
s s
K K
−
= =
Kiểm tra mức độ tạo phức hiđroxo :
Ag
+
+ H

-17,2
S , FeS
K = 10
;
-5,92
10
+
*
FeOH
=
β
;
H
2
S : k
1
= 10
-7,02
, k
2
= 10
-12,9
.
Trang 8 Hóa phân tích I
Giải:
2+ 2-
FeS Fe + S€

-17,2
K = 10

€

1 7,02 1
1
(10 )k
− − −
=
(4)
Gọi độ tan của FeS là S ta có :

2
2
Fe
S C Fe FeOH
+
+ +
   
= = +
   
(5)
Từ (2) →
* 2 1
FeOH Fe h
β
+ + −
   
=
   
(6)
Tổ hợp (5) và (6) :

2 2 1 2
. . . . ; HS k S h H S k k S h
− − − − − −
     
= =
     
(9)
Tổ hợp (8), (9) được
2 1 1 2
2 1 2
. 1 ( )S S k h k k h
− − −
   
= + +
   
(10) →
2
S
−
 
=
 

Tổ hợp (7) , (10) với biểu thức tích số tan
2 2
s
Fe S K
+ −
  
=

5
10 10
pH
h
− −
= =
và các giá trị
*
1 2
, ,k k
β
vào ta được :
4
2,43.10S M
−
=
Câu 4: Tính độ tan của PbI
2
trong dd CH
3
COONa 1M và CH
3
COOH 1M . Cho
-7,86
S
K = 10
;
-7,80
10
+

-

-7,86
K = 10
s
(1)
Pb
2+
+ H
2
O
€
PbOH
+
+ H
+

-7,80
10
+
*
PbOH
=
β
(2)
CH
3
COOH
€
CH

10
PbCH C
β
+
=
Từ (3) có thể đánh giá
[ ]
3
3
OO
4 76
OO
lg ,
a a
CH C
pH pK pK
CH C H
−
 
 
= + ≈ =3
3
OO
OO 1
CH C
CH C C
−

−
=
→
7 86 2 52 5 34
10 10 1 10
' , , ,
. .
S
K
− −
= =
'
s s
K K>
chủ yếu là do Pb
2+
tạo phức với CH
3
COO
-
làm tăng độ tan
PbI
2
↓
€
Pb
2+
+ 2I
-


10 10 3 0 10
' ,
. . , .
Pb
Pb S M
α
+
+ − − −
 
= = =
 
3
PbCH COO 0 01, M
+
 
≈
 
Câu 5 : Trộn 1ml HCl 0,3M với 1ml Pb(NO
3
)
2
0,01M có kết tủa PbCl
2
tách ra
không ? Cho
2
-5
S , PbCl
K = 1,6.10
.

2
2
( )
.
s PbCl
Pb Cl
C C K
+ −
>
Pb
2+
+ H
2
O
€
PbOH
+
+ H
+

6 18
10
* ,
β
−
=

o
C


= − =
(sự tạo phức hiđroxo không đáng kể)
→
2
2
2 3 1 2 4 5
5 10 1 5 10 1 1 10 1 6 10
( )
. . .( , . ) , . ( , . )
s PbCl
Pb Cl
C C K
+ −
− − − −
= = >
Kết luận : kết tủa PbCl
2
có khả năng xuất hiện.
Câu 6: Tính pH bắt đầu kết tủa, kết tủa hoàn toàn Fe
3+
dưới dạng Fe(OH)
3
trong dd
Fe
3+
10
-3
M. Cho
3
37