MỘT SỐ BÀI THÍ NGHIỆM THỰC HÀNH
THEO CHƯƠNG TRÌNH OLYMPIC
Vụ Giáo dục Trung học – Bộ Giáo dục và Đào tạo
Bài 1. Xác định Sắt có trong thuốc viên chứa Sắt
Lý thuyết
Sắt là một thành phần thiết yếu của hồng cầu (hemoglobin), giúp vận chuyển oxi
trong máu đến mọi phần của cơ thể. Nó cũng giữ vai trò sinh tử trong nhiều phản
ứng trao đổi chất. Thiếu sắt có thể gây bệnh thiếu máu là hệ quả của mức hồng cầu
trong máu thấp. Thiếu sắt là sự suy dinh dưỡng khoáng chất phổ biến nhất trên thế
giới. Một cách để giảm sự thiếu hụt sắt là chữa trị bằng viên chứa sắt.
Hoạt chất trong thuốc viên chứa sắt là sắt(II) hiện diện trong thuốc viên khảo sát
dưới dạng sắt(II) fumarat. Ngoài hợp chất hữu cơ sắt(II) này, thuốc viên có chứa
các chất khác như những tác nhân liên kết. Cấu trúc của axit fumaric là:
O
O
OH
OH
Axit fumaric
Sắt(II) và 1,10-phenanthroline tạo phức có màu vàng cam/đỏ
[(C
12
H
8
N
2
)
3
Fe]
2+
. Mật độ quang (absorbance) của phức này, xác định tại 510
nm trong dung dịch đệm (pH=8) là một phép đo hàm lượng sắt của viên thuốc.

− Pipet;
− Quang phổ kế;
− Viên thuốc chứa Fe (II)
− HCl 4M;
− Dung dịch 1,10-phenanthroline;
− Dung dịch hydroxylammonium
chloride;
Phương pháp tiến hành
Dùng cân để xác định khối lượng của viên thuốc chứa sắt chính xác đến 1
mg. Viên thuốc được tán cẩn thận thành bột trong một cối và chuyển định lượng
vào cốc 100 mL bằng một lượng nhỏ nước cất. Thêm axit clohidric (5 mL, 4
M). Đun nóng các chất trong cốc đến khoảng 60
o
C trên bếp điện. Dung dịch đổi
sang màu vàng.
Đặt cốc vào thiết bị siêu âm (ultrasonic bath) trong ít nhất 5 phút. Giữ cốc ổn
định bằng mốp xốp (styrofoam). Phễu Hirsch chứa một lớp nhỏ chất giúp lọc
nhanh (Hi-flo filter aid) đã được làm ẩm và ép chặt trên lọc, dùng phễu này lọc
huyền phù bằng cách hút. Rửa chất giúp lọc nhanh (Hi-flo filter aid) bằng lượng
dư nước cất. Nước lọc được chuyển cẩn thận vào bình định mức (250 mL) và
thêm nước cất, khuấy liên tục để điều chỉnh thể tích cuối. Dùng pipet để hút 10
mL dung dịch này và cho vào bình định mức 100 mL. Lại điều chỉnh thể tích
bằng nước cất đồng thời khuấy đều.
Từ dung dịch này, dùng pipet lấy 10 mL và cho vào bình định mức 100 mL.
Sau đó, thêm dung dịch 1,10-phenanthroline (10 mL) và dung dịch hidroxi
220
amoni clorua (hydroxylammonium chloride) (1 mL) . Kế tiếp, điều chỉnh thể
tích dung dịch bằng dung dịch đệm (pH 8).
Mật độ quang của dung dịch này được đo bằng máy so màu (quang phổ kế)
tại 510 nm so với nước trong cuvet 1,000 cm.

2
SO
4
ZnCl
2
NH
4
SCN
NaOH Na
2
CO
3
Na
2
SO
3
BaCl
2
K
4
Fe(CN)
6
Chú ý:
221
(1) Có 2 mẫu chưa biết được lặp lại.
(2) H
2
O kết tinh trong tinh thể ngậm nước được bỏ qua trong các công thức cho
ở trên.
Trên bàn thí nghiệm của học sinh có một hộp nhựa đựng các dụng cụ, mẫu

NaOH 35 26-36/37/39-45
Dung dịch
Hydroperoxit
H
2
O
2
22-41 26-39
Dung dịch Natri
cacbonat
Na
2
CO
3
36 22-26
Dung dịch Bariclorua BaCl
2
20-25 45
Dung dịch Natrisunfit Na
2
SO
3
31-36/37/38 26-36
Dung dịch Kẽm clorua ZnCl
2
22-34-50/53 26-36/37/39-45-60-
61
Dung dịch Kali K
4
Fe(CN)

B. Viết một phương trình phản ứng dùng để làm sạch kết tủa Zn trên bề mặt
điện cực bằng các dụng cụ và hóa chất đã cho trong bài này.
Bài 3. Xác định cacbonat và hiđro photphat trong một mẫu làm chất mài
Lý thuyết
Na
2
CO
3
, CaCO
3
và Na
2
HPO
4
là các thành phần chính của các bột mài. Trong
bài thí nghiệm này, phải xác định các ion cacbonat và hiđro photphat trong một
mẫu để mài bằng hai chuẩn độ axit-bazơ.
223
Chú ý: Sau khi kết thúc công việc hãy cho hai dây vàng (Au) và Platin(Pt) và các pin vào các
túi nilon ban đầu của chúng rồi để lại tất cả dụng cụ và hóa chất (kể cả các mẫu chưa biết) vào
hộp nhựa đúng vị trí ban đầu.
Đầu tiên, thêm một lượng chính xác axit clohiđric (được lấy với lượng dư) vào
mẫu thử. Phản ứng xảy ra, hiđro photphat chuyển thành H
3
PO
4
, còn các ion cabonat
chuyển thành CO
2
sau đó thoát ra hết khi bị đun sôi. Các ion canxi có ban đầu trong

a) Lượng chất chuẩn độ ứng với lượng ban đầu của HCl (đã dùng để hòa tan
mẫu)
b) Lượng cũng của chất chuẩn độ đó ứng với điểm kết thúc chuẩn độ thứ hai
(chỉ thị TP).
Lượng ion HPO
4
2-
được tìm ra khi dựa vào lượng khác nhau giữa lượng chất
chuẩn độ đã dùng để đạt tới hai điểm kết thúc chuẩn độ (chỉ thị TP và BCG).
Thiết bị và Hóa chất tiến hành
THIẾT BỊ HÓA CHẤT
− Cân
− Phễu lọc;
− Cốc 100 mL;
− Ống đong;
− Bếp điện;
− Bình hình nón (Erlenmeyer);
− Bột mài chứa Na
2
CO
3
, CaCO
3
và
Na
2
HPO
4
− HCl 1M;
− Nước cất

O
4
15%. Cho
từ từ lượng này theo thành vào cốc (mất khoảng 10 đến 20 phút) cho tới lúc kết tủa
hoàn toàn. Dùng khoảng thời gian chờ đợi này để xác định nồng độ chính xác của
dung dịch NaOH (theo phương pháp dưới đây).
Bước 3. Xác định nồng độ chính xác của dung dịch NaOH
Dùng một pipet lấy 10,00 mL dung dịch HCl rồi cho vào bình định mức 100 mL,
thêm nước cất cho đến vạch, lắc bình để trộn đều. Rót dung dịch NaOH đầy buret.
Dùng pipet lấy 10,00 mL dung dịch HCl trong bình định mức cho vào một bình
hình nón (Erlenmeyer). Thêm vào erlenmeyer này 1-2 giọt dung dịch
Thymolphthalein rồi chuẩn độ bằng dung dịch NaOH tới khi màu xanh xuất hiện
trên vòng xoáy của dung dịch và bền chỉ trong khoảng 5 - 10 giây.
Tại đây và phần sau: Hãy lặp sự chuẩn độ ở mức độ cần thiết. Cần lưu ý rằng trị
số thể tích dung dịch cần dùng nhiều nhất và ít nhất chỉ cách nhau có 0,10 mL. Số
liệu thể tích dung dịch báo cáo có độ chính xác tới 0,01 mL.
3.1a Hãy điền đầy đủ vào bảng trong Phiếu trả lời.
225
3.1b Hãy tính nồng độ của dung dịch NaOH (theo mol/L).
Bước 4. Lọc bỏ canxi oxalat
Sau khi kết tủa được hầu hết CaC
2
O
4
,
dùng phễu lọc dung dịch vào bình định mức
100 mL. Nước lọc này hơi bị đục do có mặt lượng nhỏ canxi oxalat nhưng không
gây ảnh hưởng tới việc chuẩn độ. Dùng nước cất rửa sạch kết tủa rồi bỏ giấy lọc có
kết tủa vào thùng đựng rác. Thêm nước cất vào bình đựng nước lọc cho tới vạch và
lắc đều.

2+
.
3.6b. Danh mục các lỗi có thể phạm phải ở các bước khác nhau được nêu ra trong
bảng của Phiếu trả lời. Hãy chỉ ra trong số đó những lỗi nào dẫn đến sai số khi xác
226
định hàm lượng của CO
3
2-
và/hoặc HPO
4
2-
. Hãy dùng các kí hiệu sau đây: “0” nếu
không có sai số như được dự đoán, “ + ” hoặc “ – ” nếu có sai lệch nhiều hơn (sai
số dương) hoặc sai lệch ít hơn (sai số âm) so với thực tế.
Bài 4. Chuẩn độ complexon;
Ví dụ của sự xác định ion kim loại dùng phép đo complexon.
Lý thuyết
Nồng độ ion Ni
2+
có thể được xác định bằng sự tạo phức với EDTA
(etylendiamin tetraaxetat).
EDTA là một ligand nhiều răng tạo phức 1: 1 với ion Ni
2+
. Chất chỉ thị là
murexide cũng có thể tạo phức với ion Ni
2+
nhưng phức này không bền bằng
EDTA. Mục đích của thí nghiệm này là để xác định lượng nước kết tinh trong
niken sunfat.
Hóa chất cần thiết: Mã an toàn:

4. Tính số mol nước kết tinh trong một mol niken sunfat.
228
Bài 5. Phân tích định tính các hợp chất hữu cơ
Ở thí nghiệm này bạn phải nhận biết 7 chất rắn chưa biết ghi trong danh sách
các chất ở trang 7, chúng là các thuốc phổ biến trong cuộc sống hằng ngày và là
các tác nhân hữu ích trong hóa hữu cơ. Để đạt điều này, phải tiến hành các phản
ứng hoá học theo qui trình sau và phân tích kết quả thu được.
- Các lọ dán nhãn chất chưa biết như:
Lọ U-1, Lọ U-2, Lọ U-3, Lọ U-4, Lọ U-5, Lọ U-6, Lọ U-7
Phản ứng thử 1: Thử tính tan
Lắc ống nghiệm với CH
3
CN, 1M HCl, nước và 1M NaOH.
Phản ứng thử 2: thử với 2,4-DNPH
Hòa tan một chất chưa biết với 95% EtOH và thử với dung dịch của 2,4-
dinitrophenylhydrazin trong axit sunfuric đặc và 95% ethanol (2,4-DNPH).
Phản ứng thử 3: thử với CAN
Trộn dung dịch Xeri(IV) ammoni nitrat trong HNO
3
loãng (kí hiệu nhãn là
CAN) với CH
3
CN được hỗn hợp. Cho chất chưa biết vào dung dịch hỗn hợp.
Nếu có sự đổi màu dung dịch, thì dung dịch này có thể chứa ancol, phenol hoặc
andehit.
Phản ứng thử 4: Phép thử Baiơ (Baeyer)
Trong ống nghiệm, hòa tan chất chưa biết với CH
3
CN. Vừa lắc vừa cho từ từ
vào dung dịch thử 5 giọt dung dịch 0.5% KMnO

3
2,5%
 C
2
H
5
OH
 Giấy pH
Qui trình tiến hành
Các lời khuyên hữu ích
a) Trọng lượng của thìa (spatula) lấy đầy chất khoảng 15~20 mg.
b) Lau kĩ thìa bằng giấy lau sau khi dùng lấy chất.
c) Sau khi cho bất kì tác nhân nào miêu tả dưới đây vào dung dịch của mẫu
chưa biết, phải trộn kĩ và quan sát thận trọng hỗn hợp thu được.
d) Để nhận điểm tối đa, phải tiến hành tất cả các phản ứng thử và ghi vào bảng.
Phản ứng thử 1: Thử tính tan
Cho vào ống nghiệm một thìa đầy chất (15~20 mg) chưa biết và1 ml of
CH
3
CN. Lắc ống nghiệm và ghi lại tính tan. Lặp lại thí nghiệm với 1M HCl,
nước và1M NaOH.
Phản ứng thử 2: thử với 2,4-DNPH
Cho khoảng 15~20 mg một chất chưa biết vào ống nghiệm và hòa tan với 2 ml
95% EtOH (đối với các chất tan được trong nước, thì lấy khoảng15~20 mg hoà
230
vào trong 1 ml nước). Cho vào 5 giọt dung dịch của 2,4-dinitrophenylhydrazin
trong axit sunfuric đặc và 95% ethanol (kí hiệu nhãn là 2,4-DNPH).
Phản ứng thử 3: thử vớiCAN
Trộn 3 ml dung dịch Xeri(IV) ammoni nitrat trong HNO
3

đối với phản ứng thử tính tan. Viết (+) đối với phản ứng dương tính, còn (–) cho
phản ứng âm tính đối với các phản ứng thử 2 ~ 4 và 6. Viết a, b và n tương ứng
với dung dịch có tính axit, bazơ hoặc trung tính, còn pH với phản ứng thử 5.
2. Dựa trên kết quả thử, hãy cho biết cấu tạo phù hợp của các hợp chất chưa
biết, suy từ các chất đã cho trong danh sách. Viết chất này vào ô thích hợp.
Các hợp chất chưa biết có thể là
231
OH
NH
2
(A)
HO
OCH
3
(E)
HO
OCH
3
COOH
(F)
OH
O
OCH
3
(W)
O
OH
HO NH
2
OH

(T)
CHO
HO
OCH
3
(V)
Bài 6. Sắc kí trao đổi ion các aminoaxit
Trao dổi ion là một phương pháp phân tích và điều chế quan trọng cho phép
phân tách các chất mang điện. Sự tương tác giữa các nhóm ion của chất với các
gốc gắn trên nhựa là cơ sở của phương pháp này. Ở bài này, phải phân tách một
hỗn hợp các aminoaxit, tiếp theo thử định tính từng loại aminoaxit được tách ra
từ cột bằng phản ứng màu đặc trưng. Do thí sinh phải sắp hàng đo phổ nên
chúng tôi đề nghị bạn hãy bắt đầu với bài thực hành số 1.
O
NH
2
N
N
H
OH
O
NH
2
SH OH NH
O
NH
NH
2
NH
2

NH
2
HOOC
R
Na
+
HOOC
R
NH
NO
2
O
2
N
O
2
N
O
-
NO
2
NO
2
NO
2
S
O
O
+
+

đã hoàn toàn ra hết khỏi cột (kết thúc đỉnh (peak) thứ nhất).
Tiến hành sắc kí. Bước 2.
Ngay sau khi kết thúc thu gom đỉnh (peak) thứ nhất, bạn phải thay Dung dịch
rửa giải thứ 2. Để làm điều này, hãy đóng khóa cột, đóng (vặn chặt) kẹp ống
dẫn (Quan trọng !), tháo ống dẫn đang nối với chai đựng Dung dịch rửa giải
thứ 1 và nối nó với chai đựng Dung dịch rửa giải thứ 2. Giữ chặt đầu nối nhám
ở đầu cột.
6.1b. Khi các Dung dịch rửa giải được thay đổi, hãy đánh dấu bằng cách vẽ
các đường thẳng nằm giữa các lỗ tương ứng ở tấm nhựa.
Tiếp tục rửa giải, thu các phân đoạn và phân tích định tính chúng như đã miêu
tả ở trên.
Tiến hành sắc kí. Bước 3.
Ngay sau khi kết thúc thu gom đỉnh (peak) thứ 2, bạn phải thay Dung dịch rửa
giải thứ 3 như đã miêu tả ở bước 2. Tiếp tục sắc kí cho đến khi aminoaxit thứ 3
hoàn toàn ra khỏi cột.
Dừng quá trình sắc kí bằng cách đóng khóa cột và vặn chặt kẹp ống.
Dựa vào kết quả phân tích định tính, hãy chọn những phân đoạn có chứa các
aminoaxit.
235
6.1.c Hãy điền vào Phiếu Trả lời nhãn ghi (số thứ tự) của các lỗ ứng với các
phân đoạn đã chọn ở trên.
6.2 Gộp lại các phân đoạn có cùng một đỉnh và dùng ống đong để đo thể tích
của từng phân đoạn gộp. Báo cáo thể tích của các phân đoạn đã gộp ngoại trừ
lượng đã dùng cho phân tích định tính. Ghi các kết quả thu được vào Phiếu
Trả lời.
Rót các phân đoạn gộp vào lọ thủy tinh nâu có ghi nhãn “Peak 1”, “Peak 2”
“Peak 3”. Chuẩn bị các mẫu để phân tích định lượng trên máy quang phổ như
mô tả dưới đây.
Khi kết thúc bài thi thực hành, hãy nút các lọ và để chúng trên bàn. Các
phân đoạn gom sau đó sẽ được nhân viên phòng thí nghiệm phân tích kiểm

NO
2
S
OO
-
O O
-
NH
3
+
O
-
O
NH
3
+
SH
OH
-
-H
2
O
+
+
236
Ống nghiệm A1 (ống đối chiếu). Cho 0,1 mL Dung dịch rửa giải 1 lấy từ ống
nhựa nhỏ vào một ống nghiệm và cho thêm vào 2.9 mL tác nhân Ellmann.
Ống nghiệm B1 (ống mẫu phân tích). Cho 0,1 ml dung dịch phân tích vào một
ống nghiệm và cho thêm vào 2.9 mL tác nhân Ellmann.
Trộn đều các ống nghiệm và chuyển mỗi hỗn hợp sang các cuvet tương ứng có

hành số 2.
Trong trường hợp các mẫu của bạn không kịp khảo sát trong khoảng thời gian
phù hợp đã nêu trên (hoàn toàn không thể xẩy ra), bạn phải chuẩn bị lại mẫu
mới.
Nhận bản in phổ đồ các mẫu của bạn và kiểm tra lại. Kí nhận vào bản phổ đồ và
xin chữ kí của nhân viên đo mẫu.
6.3 Hãy xác định độ hấp phụ ở các bước sóng tương ứng và tính hàm lượng
(theo mg) của mỗi aminoaxit trong hỗn hợp của bạn. Độ dài quang là 1,0 cm.
Điền vào Phiếu Trả lời, nhớ rằng 1 mol của mỗi aminoaxit cho 1 mol sản phẩm
tương ứmg.
Dữ liệu đối chiếu:
Giá trị của các hệ số tắt:
Sản phẩm của phản ứng Ellmann: 13600 M
-1
cm
-1
ở
410 nm
Sản phẩm của phản ứng Pauli: 6400 M
-1
cm
-1
ở 470
nm
Sản phẩm của phản ứng Sakaguchi: 7700 M
-1
cm
-1
ở 500 nm
Khối lượng phân tử của

6
(M=
176,1g/mol), CTCT như sau:
Trong công thức cấu tạo của ascorbic ta nhận thấy có C
4
và C
5
là 2
cacbon bất đối xứng, vì vậy ascorbic có 4 đồng phân quang học là axit L-
ascorbic, axit izo L-ascorbic, axit D-ascorbic và axit izo D-ascorbic. Trong số
các đồng phân này chỉ có axit L-ascorbic và izo L-ascorbic là có tác dụng chữa
bệnh còn 2 đồng phân còn lại là các kháng vitamin, tức là ức chế tác dụng của
vitamin. Trong tự nhiên chỉ tồn tại dạng axit L-ascorbic, các đồng phân còn lại
được tạo ra theo con đường tổng hợp.
Axit ascorbic tồn tại ở dạng tinh thể hoặc bột kết tinh trắng hoặc hơi ngà vàng,
không mùi, có vị chua, tan nhiều trong nước (300g/lít), ít tan hơn trong rượu và
không tan trong chloroform, benzene hay các dung môi hữư cơ không phân cực.
Axit ascorbic rất dễ bị phân hủy dưới tác dụng của ánh sáng và nhiệt độ.
Dung dịchaxit ascorbic không bền, rất dễ bị oxy hóa dưới tác dụng của oxy
239
không khí, đặc biệt là khi có mặt một số kim loại nặng: Fe, Cu … Vì vậy cần
phải bảo quản vitamin C trong bóng tối và nhiệt độ thấp.
Hóa tính của vitamin C là hóa tính của nhóm chức lacton, của các nhóm
hydroxyl, của liên kết đôi, song quan trọng nhất là nhóm chức endiol. Chính
nhóm này quyết định tính axit và tính khử của axit ascorbic.
Nguyên tắc phương pháp
1. Phương pháp axit – bazơ
Trong dung môi nước, axit ascorbic là axit phân ly hai nấc với các giá trị
pK
a

H OH
Để định lượng axit ascorbic có thể dùng phản ứng chuẩn độ nấc 1 với NaOH,
chỉ thị phenolphatalein.
1. Phương pháp oxi hóa khử:
Axit L- ascorbic bị oxi hóa thành axit L- dehydroascorbic theo bán phản ứng
oxihóa sau đây ( E
0
= 0,127V ở pH=5)
+
2H
+
+
2e
-
O
HO
OH
O
CH
2
OH
H
H OH
O
O
O
O
CH
2
OH

theo phương pháp chuẩn độ trực tiếp với chất chỉ thị hồ tinh bột.
Thí nghiệm này gồm hai phần, phần đầu dùng chuẩn độ axit-bazơ để xác
định lượng axit ascorbic trong một viên vitamin C. Phần thứ hai dùng chuẩn độ
oxi hóa khử để thực hiện xác định tương tự.
Sự đánh giá được dựa trên sự chính xác của mỗi phép chuẩn độ. Tính 30%
cho chuẩn độ axit-bazơ, tính 60% cho chuẩn độ oxi hóa khử và 10% cho sự so
sánh hai phương pháp.
KIỂM TRA THUỐC THỬ VÀ THIẾT BỊ TRƯỚC KHI THÍ NGHIỆM
Thuốc thử Thiết bị
Dung dịch NaOH Ống đong
10 mL x 1
100 mL x 1
241
Dung dịch Thiosunfat (Na
2
S
2
O
3
) Cốc thủy tinh
100 mL x 2
Dung dịch Iod (0.01 M) 250 mL x 2
Chất chỉ thị Bình Erlenmeyer
125 mL x 4
Dung dịch Phenonphtalein 250 mL x 2
Dung dịch metyl đỏ Giấy lọc x 10
Giấy cân x 10
Dung dịch hồ tinh bột Mold and Pastel 1 bộ
Buret (1 rack) x 2
Buret Brush x 1

2-1 Sử dụng dung dịch thiosunfat chuẩn để xác định nồng độ dung dịch iod đã
cho.
2-1-1 Dùng pipet 20 mL đưa dung dịch iodin
vào bình Erlenmeyer, rồi chuẩn độ bằng cách sử dụng dung dịch Na
2
S
2
O
3
chuẩn. Dùng tinh bột làm chất chỉ thị.
2-1-2 Lập lại 3 lần bước thứ 4.
2-2 Xác định lượng axit ascorbic.
2-2-1 Dùng Pipet 10 mL đưa dung dịch từ
bước 1 vào bình Erlenmeyer. Thêm vào vài giọt tinh bột làm chất chỉ thị và
chuẩn độ với dung dịch iod.
2-2-2 Lập lại 3 lần bước thứ 6.
Bảng dữ liệu 3
3-1 Chuẩn độ axit - bazơ
Chuẩn lần 1 Dung dịch Vitamin C mL; Dung dịch NaOH đã dùng mL
Chuẩn lần 2 Dung dịch Vitamin C mL; Dung dịch NaOH đã dùng mL
Chuẩn lần 3 Dung dịch Vitamin C mL; Dung dịch NaOH đã dùng mL
3-2 Chuẩn độ oxi hóa khử
3-2-1 Xác định nồng độ iot
Chuẩn lần 1 Dung dịch Iod mL; Dung dịch Na
2
S
2
O
3
đã dùng mL