1
Chương 3: PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ
ACID-BAZ
GV: Lại Thị Hiền
HÓA PHÂN TÍCH CƠ SỞ
Nội dung chương
Cơ sở và nguyên tắc của pp
1
Đường cong chuẩn độ pH-V
2
Dung dịch đệm
3
Chuẩn độ đa axit
4
Pha chế thiết lập nồng độ axit-bazo
5
3.1. Cơ sở và nguyên tắc của pp
Dựa trên phản ứng:
H
+
+ OH
-
⇋ H
2
O
Trong quá trình chuẩn độ, pH của dung dịch
thay đổi theo lượng thuốc thử thêm vào
Vì các axit và baz là những hợp chất không
có màu khác nhau, tỷ số này quyết định
màu sắc của dd
Nhận được màu của HIn khi [HIn] = n[In
-
] (pH = pK –
lgn)
Nhận được màu của In
-
khi [In
-
] = n[HIn] (pH = pK +
lgn)
][I
K.[HIn]
][H
[HIn]
]][I[H
K
][
][
In
HIn
Khoảng chuyển màu của chất chỉ thị
Khoảng pH đó gọi là khoảng chuyển màu của chất chỉ
Đường cong chuẩn độ pH-V là gì?
Đường cong chuẩn độ pH-V
là một đường cong logarit
biểu diễn sự
thay đổi của pH (trục tung)
của dung dịch chất nghiên
cứu vào lượng thuốc thử (%
V hay V) thêm vào trong quá
trình định phân.
10
3.2.1.Chuẩn độ đơn acid mạnh bằng đơn baz mạnh
Tổng quát: Chuẩn độ HA ( C
0
, V
0
) bằng BOH (C, V)
lượng baz thêm vào = lượng acid phản ứng
0 0
C V
F =
C V
•
F = 0: Chưa thêm BOH
• F = 1: HCl hết, điểm tương đương
• F < 1: trước điểm tương đương
• F > 1: sau điểm tương đương
(F: Là tỉ số mol)
→
Với mỗi giá trị của V có một giá trị của F tương ứng.
0
0 0
V V
C V
12
3.2.1.Chuẩn độ đơn acid mạnh bằng đơn baz mạnh
- +
0 0 0
0 0 0 0
- +
0
0 0
[O H ] - [H ]
1 [O H ] - [H ]
C V C V V V
C V C V
V V
F
C V
Chúng ta có:
2
2
Khi F = 0, trong dung dịch chỉ có acid mạnh (chưa thêm BOH)
pH = -lgC
0
Khi F < 1, trong dung dịch [H
+
] khá lớn so với [OH
-
] có thể bỏ qua
[OH
-
] cạnh [H
+
], do đó:
Sát điểm tương đương: trong dung dịch còn lại rất ít H
+
, [OH
-
] không
thể bỏ qua. Phương trình chuẩn độ giữ nguyên.
Tại điểm tương đương:
F = 1 → [H
+
] = [OH
-
]
+
0
1 [OH ] - [H ]
C V V C C
V
V C V C
C C
F
CC
-
0
0 0
V
1 [OH ]
V
F
C V
15
3.2.1. Chuẩn độ đơn acid mạnh bằng đơn baz mạnh
Ví dụ: chuẩn độ 100 ml HCl 0,1N bằng dung dịch NaOH 0,1N
V
NaOH
thêm
F Công thức tính F pH
1,48
2,28
3,30
4,30
6,89
7
7,11
9,7
10,7
11,7
16
Đường cong chuẩn độ (đường định phân)
Titration Curve for Strong Acid with Strong Base
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
0 10 20 30 40 50 60 70
Volume Base
pH
thay đổi rất mạnh, đường định phân rất dốc, đoạn dốc đó gọi
là bước nhảy của đường định phân.
Với cùng một loại axit, bước nhảy phụ thuộc vào nồng độ.
Nồng độ axit càng lớn thì bước nhảy càng dài và ngược lại
Vẽ đường định phân để biết được sự biến thiên của pH, xác
định được bước nhảy của đường định phân, với mục đích
chọn chất chỉ thị cho quá trình chuẩn độ
Nhận xét
19
Nhận xét
Chất chỉ thị thích hợp cho quá trình chuẩn độ là
chất chỉ thị có khoảng đổi màu nằm trong bước
nhảy của đường định phân.
Ngoài việc vẽ đường định phân để tìm chất chỉ
thị chúng ta còn có thể chọn chất chỉ thị bằng
cách tính sai số
20
Sai số chất chỉ thị
Sai số chỉ thị do điểm cuối của qúa trình chuẩn độ không
trùng với điểm tương đương
→ S% = (F – 1)*100
G: giá trị gần đúng
D: giá trị đúng
0 0
0 0
% *100 *100
pT = 5 và pT = 9.
Bài giải:
Phương trình chuẩn độ:
HCl + NaOH = NaCl + H
2
O
Tại điểm tương đương pH = 7
Khi sử dụng chất chỉ thị có pT = 5 ( [H
+
] = 10
-5
), việc chuẩn
độ kết thúc
trước điểm tương đương
22
Sai số chất chỉ thị
Qui ước:
Dấu “-”: việc chuẩn độ kết thúc trước điểm tương đương
Dấu “+”: việc chuẩn độ kết thúc sau điểm tương đương
Khi chuẩn độ với chất chỉ thị có pT = 9, [H
+
] = 10
-9
, việc
chuẩn độ kết thúc sau điểm tương đương:
- 5
CC
CC
HOHS
23
Sai số chất chỉ thị
Muốn sai số phép chuẩn độ không vượt quá 0,1%:
→ S = -0,001 ÷ +0,001
Khi S = -0,001, chuẩn độ kết thúc trước điểm tương đương,
S% = (F – 1)*100
→ pH
cuối
= 4,3
Khi S = + 0,001, chuẩn độ kết thúc sau điểm tương đương,
S% = (F – 1)*100
→ pH
cuối
= 9,7
Như vậy muốn sai số của phép chuẩn độ thuộc khoảng trên
thì pH cuối của phép chuẩn phải thuộc khoảng 4,3 đến 9,7.
Chất chỉ thị có thể sử dụng có pT thuộc khoảng 4,3 đến 9,7.
24
Chuẩn độ acid mạnh, baz mạnh
3.2.2.Chuẩn độ axit yếu bằng baz mạnh
1
lg
2
a a
pH pK C