Phương pháp giải các bài toán về chuẩn độ tạo phức - Pdf 42

Mục lục :
Chương 1 : Nội dung....................................................................................................................................4
1.1 Cơ sở lí thuyết của phương pháp chuẩn độ tạo phức

4

a. Định nghĩa 4
b. Cấu tạo..........................................................................................................................................4
c. Danh pháp. 4
1.2 Hằng số bền, hằng số bền điều kiện của phức chất.............................................................................4
a. Hằng số bền, hằng số không bền của phức chất có một phối tử....................................................4
b. Hằng số bền và không bền của phức có nhiều phối tử...................................................................4
c. Hằng số điều kiện...........................................................................................................................4
1.3 Phương pháp chuẩn độ complexon......................................................................................................5
a. Nguyên tắc.....................................................................................................................................6
b. Điều kiện phản ứng chuẩn độ........................................................................................................6
c. Chất chỉ thị.....................................................................................................................................6
d. Một số ứng dụng trong phương pháp chuẩn độ tạo phức.............................................................8
Chương 2 : Bài tập.....................................................................................................................................10

Chương 1 : Tổng quan
1.1. Cơ sở lí thuyết của phương pháp chuẩn độ tạo phức
a. Định nghĩa
Phức chất là một hợp chất được hình thành giữa ion trung tâm với cấu tử có cặp electron tự do còn
gọi là phối tử trên cơ sở hình thành liên kết phối trí.

1


ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

c. Hằng số điều kiện
Hằng số điều kiện β’ là hằng số bền có tính đến ảnh hưởng của các phản ứng phụ.
Giả sử trong dd chứa ion kim loại Mn+ , anion Y4− (EDTA).
Phản ứng tạo phức :
Mn+ + Y4− ⇌ MY(4−n)−
Phản ứng phụ của ion M : MLn−1 + L ⇌ MLn
βn = Error: Reference source not found (n)
Phản ứng phụ của ion Y4− : Y4− + H+ ⇌ HY3−
K4 = Error: Reference source not found
HY3− + H+ ⇌ H2Y2−
K3 = Error: Reference source not found
H2Y2−+ H+ ⇌ H3Y−
K2 = Error: Reference source not found
H3Y− + H+ ⇌ H4Y
K1 = Error: Reference source not found
⟹Hằng số bền điều kiện của phức MY (4−n)− được tính bằng biểu thức: β’ = Error: Reference source
not found
Và β’=β×αM(L)×αY(H). Trong đó α-1M(L) × [M] = [M]’ ; α-1Y(H) × [Y4-] = [Y]’
*Ý nghĩa của hằng số bền điều kiện là đại lượng để đánh giá mức độ phản ứng phức chất ở điều
kiện tương ứng.
1.3. Phương pháp chuẩn độ complexon
Phương pháp chuẩn độ complexon là phương pháp chuẩn độ tạo phức sử dụng thuốc thử
complexon (C) để chuẩn độ các ion kim loại (M), theo cân bằng tạo phức MC :
M + C ⇌ MC
(phức tan)

GVHD: GVC.THS.Trương Bách Chiến

Nhóm 1
Niên khóa 2012-2013


COOH

Complexon là 1 axit 4 nấc : pKa1=1,99; pKa2=2,67; pKa3=6,27; pKa4=10,95
EDTA dạng axit ít tan trong nước, vì vậy thường dùng dưới dạng muối dinatri complexon III, kí hiệu
Na2H2Y, hay H2Y2− hay Y4−.
Complexon III tạo phức với ion kim loại: Mn++H2Y2−⇌MY(4−n)+2H+
Mỗi phản ứng chuẩn độ tạo phức complexonat được thực hiện trong một môi trường pH thích
hợp, cũng như có mặt chất chỉ thị thích hợp.
- Đặc điểm của phản ứng chuẩn độ :
+ Complexon III và ion kim loại tạo phức theo tỷ lệ mol 1:1
+ Độ bền của mỗi phức complexonat phụ thuộc vào pH môi trường. Cần duy trì một pH thích hợp trong
suốt quá trình chuẩn độ.
a. Nguyên tắc
Một thể tích chính xác dd xác định được chuẩn độ trực tiếp hoặc gián tiếp bằng EDTA trong điều
kiện pH và chỉ thị phức thích hợp. Điểm cuối chuẩn độ được xác định khi có sự chuyển màu. Dựa vào
định luật đương lượng, nồng độ dd chuẩn, thể tích mẫu, đương lượng gam chất xác định…để tính kết
quả.
b. Điều kiện phản ứng chuẩn độ
- Độ bền của phức: Phức MY(4−n)− phải bền ở điều kiện chuẩn độ : β’MY ≥ 107
- Chọn chỉ thị thích hợp.
- Loại các ion cản trở.
Do EDTA có khả năng tạo phức bền với nhiều ion kim loại khác nhau và đối tượng mẫu xác định có
nhiều ion kim loại cùng tồn tại trong dd dẫn đến quá trình chuẩn độ sẽ không có tính chọn lọc. Vì vậy
phải loại các ion gây cản trở bằng :
+ Làm ion cản trở kết tủa và lọc bỏ
+ Chọn pH thích hợp để phức của ion kim loại cản trở với complexonat kém bền, còn phức của
complexon với ion cần xác định là bền nhất.
Trong phản ứng : Mn+ + H2Y2− ⇌ MY(4−n) + 2H+
Tạo H+ nên làm pH giảm trong quá trình phản ứng, để ổn định ta cần dùng dd đệm.

 Định nghĩa : là những hợp chất có màu thay đổi theo pH của dd, có khả năng tạo phức màu với ion kim
loại, còn gọi là chất chỉ thị màu kim loại. Đa số chỉ thị là dạng axit: HmInd + Mn+ ⇌ MInd (n-m) + mH+
Kcb = Error: Reference source not found
Kcb = β’MInd × [H+]m
→Phức của kim loại và chỉ thị chỉ bền ở một khoảng pH nhất định.
Màu của phức kim loại với chỉ thị khác màu chỉ thị tự do.
 Điều kiện chọn chỉ thị
Giả sử phải chuẩn độ ion Mn+ với chỉ thị là Ind
Phản ứng tạo phức giữa chỉ thị và ion kim loại ở pH chuẩn độ :
M + Ind ⇌ MInd
β’ MInd
- β’MInd phải đủ lớn để tạo phức MInd ở pH chuẩn độ. β’MInd ≥ 104
- Chất chỉ thị phải tạo phức chọn lọc với kim loại cần chuẩn độ mà không tạo phức với các kim loại có mặt
trong dd
- Phức của chất chỉ thị với ion kim loại phải kém bền hơn của coplexonat (β’MY≥β’MInd×103)
-Màu của phức chất chỉ thị với ion kim loại phải khác màu của chất chỉ thị tự do trong điều kiện tiến hành
chuẩn độ.
- Sự đổi màu phải nhanh và rõ rệt, tại gần điểm tương đương của quá trình chuẩn độ.
Cơ chế đổi màu của chỉ thị
Khi nhỏ dần EDTA vào dd đã có chất chỉ thị thì phản ứng tạo phức giữa ion kim loại và EDTA xảy ra.
Khi EDTA đã phản ứng hết với ion kim loại tự do, một giọt EDTA dư sẽ phá hủy phức giữa chất chỉ thị
và ion kim loại → màu của dd chuyển sang màu khác báo hiệu kết thúc sự chuẩn độ.
 Một số chất chỉ thị thông dụng
- Ericrom T đen (ETOO)(NET): Màu của chỉ thị tự do phụ thuộc vào pH dung dịch.
đỏ

6.3

xanh


GVHD: GVC.THS.Trương Bách Chiến

Nhóm 1
Niên khóa 2012-2013
2


ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

ĐỀ TÀI
PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TOÁN VỀ CHUẨN ĐỘ TẠO PHỨC

d. Một số ứng dụng trong phương pháp chuẩn độ tạo phức
 Pha chế chất chuẩn
- Tính toán lượng cân EDTA cần thiết: Đkl = Mkl/2; ĐEDTA = MEDTA/2.
- Cân và hòa tan: cân cẩn thận và chính xác, hòa tan bằng nước cất 2 lần ở 60÷700C, định mức.
- Hiệu chỉnh: Nếu nghi ngờ tạp chất trong thuốc thử thì cần phải hiệu chỉnh. Thường dùng dd chuẩn gốc
Mg2+ được pha chế từ MgSO4.7H2O có nồng độ tương đương, chỉ thị là ETOO trong môi trường pH = 10.
- Bảo quản nơi thoáng mát, tránh ánh sáng, chứa trong chai làm bằng chất dẻo tổng hợp hoặc chai thủy
tinh.
 Xác định lượng Ca2+ , Mg2+ trong hỗn hợp Ca2+ , Mg2+
 Chuẩn độ riêng Ca2+ ở pH = 12
Thêm dung dịch NaOH 2N vào dung dịch mẫu xác định (thể tích Vo ml), nâng pH lên 12 để tủa Mg2+
dưới dạng Mg(OH)2 : Mg2+ + 2OH− ⇌ Mg(OH)2
Thêm vào dung dịch 1 lượng nhỏ chỉ thị murexit. Lúc này phản ứng của chỉ thị với Ca2+:
Ca2+ +
IndMUR ⇌ Ca IndMUR (đỏ hồng)
Khi chuẩn độ bằng EDTA, xảy ra phản ứng của EDTA với Ca2+
H2Y2― + Ca2+ ⇌ CaY2― + 2H+

 Xác định nồng độ Fe3+, Al3+ trong hỗn hợp Fe3+, Al3+
 Nguyên tắc
Chuẩn độ Fe3+ ở pH = 2 với chỉ thị axit sunfosalicylic. Tại pH = 2 AlY― không bền, chỉ có Fe3+ phản ứng
(β’FeY = 1011,5, β’AlY = 103,0). Sau đó chuẩn độ ngược Al3+ còn lại ở pH = 5 (β’AlY = 109,6). Ở pH = 5

GVHD: GVC.THS.Trương Bách Chiến

Nhóm 1
Niên khóa 2012-2013
2


ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

ĐỀ TÀI
PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TOÁN VỀ CHUẨN ĐỘ TẠO PHỨC

phản ứng Al3+ với EDTA chậm, do đó phải đun sôi dd 5 phút để phản ứng xảy ra hoàn toàn. Sau đó
chuẩn độ lượng H2Y2- dư bằng dd Zn2+ chuẩn với chỉ thị xylenon da cam.
 Cách tiến hành
- Chuẩn Fe3+ : cho vào bình nón VM ml dd mẫu hỗn hợp Al3+,Fe3+. Thêm từng giọt HCl 1:1 để chỉnh
pH dd đến pH = 2 + 5 giọt axit sunfosalicylic (màu đỏ tím) là màu phức Fe3+ với chỉ thị.
Fe3+
+ Ind ⇌ FeInd
Chuẩn độ dd bằng EDTA. Phản ứng: Fe3+ + H2Y2- ⇌ FeY― + 2H+
Tại điểm cuối:

FeIn + H2Y2- ⇌ FeY− + 2H+ + In
đỏ tím

Cu2+ + SO42-

Cu2+ có khả năng tạo phức với từ 1 đến 6 ligand NH3, trong đó bền nhất là phức [ Cu(NH3)4]2+ có
β1,4 = 1012,03:
Cu2+ + 4NH3 ⇋ [ Cu(NH3)4]2+

GVHD: GVC.THS.Trương Bách Chiến

Nhóm 1
Niên khóa 2012-2013
2


ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

ĐỀ TÀI
PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TOÁN VỀ CHUẨN ĐỘ TẠO PHỨC

Do β1,4 = Error: Reference source not found = 1012,03 > 107 , cân bằng tạo phức có tính định lượng.
Một cách gần đúng, có thể xem :
[ Cu(NH3)4]2+ = [Cu2+]o = 0,1M
Đặt [ Cu2+] = x [NH3] = 4 [ Cu2+] = 4x
β1,4 = Error: Reference source not found

=Error: Reference source not found = 1012,03 x5 =

10-15,44
[ Cu2+] = x = 8,2.10-4M
[NH3] = 4x = 3,3.10-3M ; [ Cu(NH3)4]2+ = 0,999M



= 1 + 103,32.10-1 +

i 1

107,24.10-2 = 105,24

[Ag+] = Error: Reference source not found = Error: Reference source not found = 107,24 M

GVHD: GVC.THS.Trương Bách Chiến

Nhóm 1
Niên khóa 2012-2013
2


ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

ĐỀ TÀI
PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TOÁN VỀ CHUẨN ĐỘ TẠO PHỨC

[Ag(NH3)+] = [Ag+].β1,1[NH3]1 = 10-7,24 × 103,32 × 0,1 = 10-4,92 M
[Ag(NH3)2+] = [Ag+]. β1,2[NH3]2 = 10-7,24 × 107,24 × 0,01 = 10-2 M
Như vậy, thêm NH3 vào dd Ag+ với các điều kiện đã cho ở đề bài có thể như chỉ tạo thành phức
[Ag(NH3)2]+ duy nhất với mức độ gần như hoàn toàn.

Bài 3. Dùng ligand L là 1,10 – phenanthroline tạo phức với Fe2+ . Phức tạo thành ở các dạng FeL, FeL2 và
FeL3 với β1,1 = 105,9; β1,2 = 1011,1 và β1,3 = 1021,3. Hãy xác định nồng độ của các phức tạo thành và

GVHD: GVC.THS.Trương Bách Chiến

Nhóm 1
Niên khóa 2012-2013
2


ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

ĐỀ TÀI
PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TOÁN VỀ CHUẨN ĐỘ TẠO PHỨC

c) [ SCN−] = 0,01M
Giả sử trong điều kiện đang xét trong dd chỉ xảy ra các phản ứng giữa Fe3+ và SCN−
Giải
Khi thêm SCN− vào dd chứa [Fe3+]0=0,001M:
αFe3+(SCN−) = 1 + ᄃ β1,i [SCN−]i
= 1 + 103,03 [SCN−]1 + 104,33[SCN−]2 +

6


i 1

104,36[SCN−]3 + 104,53[SCN−]4 + 104,23[SCN−]5 +

103,32[SCN−]6
 [SCN−] = 1M ⟹ αFe3+(SCN−) =105,07
[Fe3+] = Error: Reference source not found = Error: Reference source not found = 10-8,07M

ĐỀ TÀI
PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TOÁN VỀ CHUẨN ĐỘ TẠO PHỨC

[Fe(SCN−)]2+ = [Fe3+] β1,1[SCN−]1 = 10-4,14. 103,03.10-2 = 10-3,11M
[Fe(SCN−)2]+ = [Fe3+] β1,2[SCN−]2 = 10-4,14. 104,33.10-4 = 10-381M
[Fe(SCN−)3] = [Fe3+] β1,3[SCN−]3 = 10-4,14. 104,63.10-6 = 10-5,51M
[Fe(SCN−)4]− = [Fe3+] β1,4[SCN−]4 = 10-4,14. 104,53.10-8 = 10-7,61M
[Fe(SCN−)5]2−= [Fe3+] β1,5[SCN−]5 = 10-4,14. 104,23.10-10 = 10-9,91M
[Fe(SCN−)6]3− = [Fe3+] β1,6[SCN−]6 = 10-4,14. 103,32.10-12 = 10-12,91M
Như vậy, khi thêm SCN− vào dd chứa [Fe3+]0 = 0,001M với [SCN−] = 1M ta thu được một hỗn hợp
chứa 6 phức, trong đó phức thứ 2 đến phức thứ 5 có nồng độ với giá trị xấp xỉ nhau. Khi [SCN−] = 0,1 M thì
chỉ thu được chủ yếu ba phức đầu còn khi [SCN−] = 0,01M thì chỉ thu được chủ yếu 2 phức đầu tiên.

Bài 5. Thêm KSCN 5.10-3M vào dd chứa [Fe3+]0=0,001M cho đến khi xuất màu đỏ của phức [Fe(SCN−)2]+
khá rõ. Tính thể tích dd KSCN 5.10-3 cần sử dụng, biết rằng màu của phức [Fe(SCN−)2]+ xuất hiện khi nồng
độ của ion phức này lớn hơn 3,16.10-6 ion-g/l ( bỏ qua ảnh hưởng của OH− lên ion Fe3+ ).
Giải
Khi thêm KSCN vào dd chứa Fe3+ đến khi xuất hiện màu đỏ của phức [Fe(SCN−)2]+ thì có thể xem quá
trình chỉ tạo phức duy nhất là [Fe(SCN−)2]+ (β1,1 = 103,03).
Nếu xem thể tích dd KSCN sử dụng làm dung dịch thay đổi không đáng kể:

Fe3+
Ban đầu :
Cân bằng :

+

SCN− ⇋ᄃ [Fe(SCN)2]+

10-3

+ 1e−



Fe2+

E0(Fe3+/ Fe2+) = 0,77V

+

+

6CN−

6CN−





[Fe(CN−)6]3−

[Fe(CN−)6]4−

β1,6 = 1031

β1,6 = 1024

E01’ = E0 [Fe(CN−)6]3− / [Fe(CN−)6]4− = E0Fe3+/Fe2+ - Error: Reference source not found lgError:
Reference source not found


E02’ = E0 [Co(CN−)6]3− / [Co(CN−)6]4− = E0Co3+/Co2+ - Error: Reference source not found lgError:
Reference source not found
= 1,84 - Error: Reference source not found lgError:
Reference source not found = -0,81V

GVHD: GVC.THS.Trương Bách Chiến

Nhóm 1
Niên khóa 2012-2013
2


ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

ĐỀ TÀI
PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TOÁN VỀ CHUẨN ĐỘ TẠO PHỨC

K = Error: Reference source not found = Error: Reference source not found = 1019,83
Trong môi trường thừa CN−, Fe(CN)6]3− oxy hóa [Co(CN−)6]4− hoàn toàn.

Bài 7. Một ion kim loại hóa trị 2 có cân bằng M2+ + 2e ⇋ M với E0 (M2+/M) = 0,900V. Sau khi trộn 25,00ml
dd M2+ nói trên có nồng độ 0,100M với 25,00ml dd Y4− (EDTA) 0,200M; người ta đo đạc được thế tạo bởi
cặp M2+/M nói trên là 0,57V.
a) Tính thế oxy hóa chuẩn điều kiện của cặp M2+/M nói trên nếu bỏ qua ảnh hưởng của H+ lên Y4− và ảnh
hưởng của OH− lên M2+.
b) Tính hằng số bền điều kiện của phức tạo bởi M2+ và Y4− và cho biết điều kiện để có thể sử dụng Y4−
chuẩn độ dd M2+ ở pH = 10.
Giải

Niên khóa 2012-2013
2


ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

ĐỀ TÀI
PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TOÁN VỀ CHUẨN ĐỘ TẠO PHỨC

Ngoài ra : αM(Y) = 1 + βMY [Y4−]

(3)

Nếu [M2+] còn lại không đáng kể, [M2+ ’] = [MY2−] = [M2+]0 =0,050M
⟹ [Y4−] = [Y4−]0 - [MY] = [Y4−]0 - [M2+ ’] = 0,200 25,00
25,00  25,00

ᄃ - 0,050 = 0,050M

Thay giá trị của [Y4−] = 0,050M; αM(Y) = 109,90 vào (3), tính được βMY = 1011,2
Khi xem cân bằng giữa M2+ và Y4− là cân bằng chính:

M2+ + Y4− ⇋

MY2−

βMY = 1011,2

+

OH− gây nhiễu lên Ag+ với β1,1 = 102,3; β1,2 = 104,0 và β1,3 = 105,2

GVHD: GVC.THS.Trương Bách Chiến

Nhóm 1
Niên khóa 2012-2013
2


ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

ĐỀ TÀI
PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TOÁN VỀ CHUẨN ĐỘ TẠO PHỨC

Giải
a) Không xét ảnh hưởng của OH−
AgCl



Ag+

+

Cl−

TAgCl = 10-9,75

+

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

ĐỀ TÀI
PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TOÁN VỀ CHUẨN ĐỘ TẠO PHỨC

Giải
Cân bằng tạo phức giữa Cu2+ và Y4− :
Cu2+

+



Y4−

CuY2−

+

+

OH−

H+

⥮ αCu(OH)

⥮ αY(H)


Nhóm 1
Niên khóa 2012-2013
2


ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

ĐỀ TÀI
PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TOÁN VỀ CHUẨN ĐỘ TẠO PHỨC

Giải
a) Ở pH = 10:
Hg2+

+



Y4−

+

+

OH−

H+

⥮ αHg(OH)


βHgY = 1021,8

+

OH−

⥮ αHg(CN)



H+

⥮ αHg(OH)

⥮ αY(H)

Hg(OH),…

HY,…

β’HgY = βHgY Error: Reference source not found = 1021,8 Error: Reference source not found = 10-5,8
(pH 10 : [H+] = 10-10M; [OH−] = 10-4M
αY(H) = 101
αHg(OH,CN) = αHg(OH) + αHg(CN)
αHg(OH) = 1 + 1010,3 .10-4 + 1021,7.10-8 + 1021,2.10-24 = 1013,7

GVHD: GVC.THS.Trương Bách Chiến

Nhóm 1

β1,1 = 103,03

+

OH−

H+

⥮ αFe(OH)
Fe(OH),…

⥮ αSCN(H)
HSCN

β’ [Fe(SCN−)]2+ = β[Fe(SCN−)]2+ Error: Reference source not found
αFe(OH) = 1 + 1011,87 [OH−]1 + 1021,17 [OH−]2 + 1030,67 [OH−]3
αSCN(H) = 1 + β HSCN [H+] = 1 + 100,85 [H+]
Ta có bảng giá trị của αFe(OH), αSCN(H) và β’ [Fe(SCN−)]2+ tại các giá trị pH từ 1÷4 :
pH

1

2

αFe(OH)

1

100,24


2


ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

ĐỀ TÀI
PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TOÁN VỀ CHUẨN ĐỘ TẠO PHỨC

Bài 12. Tính hằng số bền điều kiện ở pH từ 1÷7 của phức FeL3 với L là anion của

1,10 – phenanthrolien,

biết phức trên có β1,3 = 1021,3 ; Fe2+ bị nhiễu bởi OH− với β1,1=105,56 ; β1,2 = 109,77 ; β1,3 = 109,67 và
β1,4 = 108,56. Axit HL có ka = 10-4,7.
Giải
Tính hằng số bền điều kiện ở pH từ 1÷7 của phức FeL3 :
Fe2+

+

3L



+

+

OH−


1

1

1

αL(H)

100,78

100,18

100,02

1

α3L(H)

102,34

100,53

100,06

1

β’(FeL3)

1018,96


Bài 14. Hòa tan 0,3g một mẫu khoáng có chứa Fe2O3 và Al2O3 thành 250ml dd. Chuẩn độ 25ml dd có chứa
Fe3+ và Al3+ ở pH 2 với chỉ thị là axit salicylic, dùng 2,50ml dd EDTA 0,01M. Thêm 20ml dd EDTA. Đun sôi
dd, chuẩn độ lượng EDTA thừa ở pH 5 bằng 4,9ml dd chuẩn Zn2+ 0,01M với chỉ thị xylenol da cam.
a) Tính nồng độ mol của dd Fe3+ và Al3+ trong dd chuẩn độ.
b) Tính % Fe2O3 và Al2O3 trong mẫu ban đầu.
Giải
a) CM(Fe3+) = Error: Reference source not found = Error: Reference source not found = 10-3 M
CM(Al3+) = Error: Reference source not found
= Error: Reference source not found = 6,04.10-3 M
b) % Fe2O3 = 2,5 × 0,01 × 10-3 × Error: Reference source not found × Error: Reference source not found ×
Error: Reference source not found
= 6,67%
% Al2O3 = (20 – 4,9) × 0,01 × 10-3 × Error: Reference source not found × Error: Reference source not found
× Error: Reference source not found = 25,7%

Bài 15. Một mẫu khoáng chứa chủ yếu CaCO3 và MgCO3 cân nặng 0,2258g được hòa tan thành 100 ml dd.
Lấy 10 ml dd trên đem pha loãng thành 50 ml rồi mới lấy 10 ml dd loãng đem chuẩn độ ở pH 12,5, phải
dùng 3,2 ml EDTA 0,01 M. Thực hiện một thí nghiệm khác cũng trên 10 ml dd loãng nhưng chuẩn độ ở pH
10, phải dùng 4,35 ml EDTA 0,01 M. Tính % CaCO3 và MgCO3 trong mẫu ban đầu.
Giải
Ở pH 12,5 thể tích dd EDTA 0,01 M được dùng để chuẩn độ ion Ca2+ :

GVHD: GVC.THS.Trương Bách Chiến

Nhóm 1
Niên khóa 2012-2013
2



AgNH3 + NH3 ⇌ [Ag(NH3)2]+

Bài 18. Ion Ni2+ tạo phức với NH3 có số phối trí cực đại là 6. Hãy viết các cân bằng tạo phức khi thêm dần
dung dịch NH3 vào dung dịch Ni(ClO4)2.
Giải
Ni(ClO4)2

⇌ Ni2+ + 2ClO42-

GVHD: GVC.THS.Trương Bách Chiến

Nhóm 1
Niên khóa 2012-2013
2


ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

ĐỀ TÀI
PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TOÁN VỀ CHUẨN ĐỘ TẠO PHỨC

Ni2+ + NH3 ⇌ [Ni(NH3)]2+
[Ni(NH3)]2+ + NH3 ⇌ [Ni(NH3)2]2+
[Ni(NH3)2]2+ + NH3 ⇌ [Ni(NH3)3]2+
[Ni(NH3)3]2+ + NH3 ⇌ [Ni(NH3)4]2+
[Ni(NH3)4]2+ + NH3 ⇌ [Ni(NH3)5]2+
[Ni(NH3)5]2+ + NH3 ⇌ [Ni(NH3)6]2+

Bài 19. Hãy viết cân bằng xảy ra trong dung dịch khi hòa tan K4[Fe(CN)6] trong nước.

PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TOÁN VỀ CHUẨN ĐỘ TẠO PHỨC

[Cd(CN)3]- + CN- ⇌ [Cd(CN)4]2-

Bài 21. Anion Etylendiamin tetraaxetat Y4- là gốc của EDTA (H4Y) tạo phức với nhiều ion kim loại. H4Y là axit
yếu có pK1=2; pK2=2,67; pK3=6,27; pK4=10,95. Để tính hằng số bền điều kiện của phức MYn-4 cần tính hệ
số α-1Y(H). Hãy tính α-1Y(H) của EDTA ở các giá trị pH từ 1 đến 12.
Giải
[Y]’ = [Y4-] + [HY3-] + [H2Y2-] + [H3Y-] + [H4Y]
[Y]’ = [Y4-](1 + ᄃ + ᄃ + ᄃ + ᄃ)

[[H
H]]]234
KK
K
4K
4K
4
3K
4K
3
32 K
2 1
[[H
H]]]234
KK
K
4K
4K
4


3

2.51 ᄃ 1



011

4

1.75 ᄃ 1



09

5

1.76 ᄃ 1



07

6

2.55 ᄃ 1




GVHD: GVC.THS.Trương Bách Chiến

Nhóm 1
Niên khóa 2012-2013
2


ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

ĐỀ TÀI
PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TOÁN VỀ CHUẨN ĐỘ TẠO PHỨC

Bài 22. Có thể định lượng Al3+ , Fe3+ bằng complexon III (Y-4 ) ở :
a. pH =2 ?
b. pH =5 ?
Biết βAlY= 1016.1 ; βFeY= 1025.1 .H4Y có các hằng số axit từng nấc có Pk1=2; pK2=2,67; pK3=6,27;
pK4=10,95. Ở giá trị pH này, Fe3+, Al3+ tạo phức với OH- không đáng kể.
Giải
K1=10-2, K2=10-2.67, K3=10-6.27, K4=10-10.95
Các cân bằng:
Fe3+ + Y4- ⇌ FeY-

βFeY= 1025.1

Al3+ + Y4- ⇌ AlY-

βAlY= 1016.1


3
32 K
2 1
10 22) 324
(10
,27
10
95
 10, 95
10 , 95
 10
 ,695
6 ,,27
 6 ,227
, 67  2
10
1010
10
10
10
10
10
10,67210





β’AlY = βAlY ( αY(H) = ᄃ=73,2


GVHD: GVC.THS.Trương Bách Chiến

1016 ,1
1,72 1014
10 25,1
1,72 1014

1016 ,1
17564823

Nhóm 1
Niên khóa 2012-2013
2


ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC



ĐỀ TÀI
PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TOÁN VỀ CHUẨN ĐỘ TẠO PHỨC

β’FeY= βFeY × αY(H) =ᄃ=7,17(1017

( Không định lượng được Al ở pH=2 nhưng có

10 25,1
17564823



10

Zn
2 , 21
4, 4
2
6 , 76
8 , 79
1 110

0
,
1

10

0
,
30],31310
40,14
 1[ NH 3 ]   2 [ NH 31]2 
10
 3 [ NH
4 [ NH 3 ]

(Bởi vì ᄃ
2 ,.0521

Bài 24. Tính hằng số tạo thành điều kiện của phức C NH 3 eriocrom đen T với Mg ở pH =10 được thiết lập
bằng hệ đệm NH3 + NH4Cl trong đó ᄃ=0,1M và đánh giá nồng độ ion kim loại tại điểm chuyển màu ứng với
50% lượng chất chỉ thị tồn tại ở dạng phức kim loại.
Giải
Mg2+ + In ᄃ ⇌ MgIn ᄃ

ᄃ=ᄃ

3
 7

10

ᄃ=ᄃ

 6,3
2
K
10
a2

ᄃ=ᄃ

11, 6
3
2
K
10


10  17 ,9
1
 In   20

 6 ,3
 10
 17 , 9
10  10 .10  10
41
'
pMg’ = lg ᄃ=5,38

MgIn


1
 ' MgIn  MgIn Mg In  MgIn . Mg . In 107.
105,38

41
.
1
,
02
MgIn
Nồng độ ion Mg tại
điểm chuyển màu (cm)
[Mg2+]ᄃ=ᄃ M



Zn2+ + H2O

Zn2+ + 3H2O ⇌ Zn(OH)3 ᄃ + 3H+



Zn2+ + 4H2O ⇌ Zn(OH)4 ᄃ + 4H+

2

Zn2+ + In3-

⇌ ZnIn ᄃ

In3- + H+

⇌ HIn ᄃ

HIn ᄃ + H+

⇌ H2In ᄃ

NH3 + H+

βZnIn= 1012,9



ᄃ=1011,6


(3,65)3.10-6 + 104,4.(3,65)2.10-4 + 102,21.3,65.10-1) = 103,15
ᄃ =10-3,15
ᄃᄃᄃ=ᄃ= 0,0521

GVHD: GVC.THS.Trương Bách Chiến

 Zn
 104,26
10
K
Ya 4
9
h  10
K1a410, 26
10Nhóm
Niên khóa 2012-2013

2



Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status