mấy câu hỏi lý thuyết và bài tập phân tích

[giotnuoctrongbienca]

Nguyên văn bởi duongqua28

Đầu tiên có các dung dịch sau đây: NaOH 0.1M ( A)
HCl 0.1M (B)
KHC8H4O4 0.2M ( 40.853g kalihydro phtalat trong 1 lít nước) pka1=2.93 pka2=5.41 ( C )
Na2B4O7.10H2O ( 19.069g trong 1 lít) pkb=4.76 (D)

Có bài tập như sau:
Pha dung dịch pH = 4: lấy 50.0mL dung dịch C thêm 0.80 mL dung dịch A thêm nước cất đến 200mL.
Pha dung dịch pH = 8.5 : lấy 62.25 mL dung dịch D thêm 19.30 mL dung dịch B thêm nước cất đến 100mL.

Bài giải của mình để thử lại coi có đúng pH này không thì thấy có vấn đề:
Đối với đệm pH=4
NaOH + KHC8H4O4 = KNaC8H4O4 + H2O
[NaOH]=0.8 X 0.1 : 200 =0.0004 M
[ acid]= 50 X 0.2 : 200=0.05M
Từ phản ứng ta thấy NaOH phản ứng hết sinh ra [ muối]= [NaOH]= 0.0004M
[ acid ] (còn lại)= 0.05 – 0.0004=0.0496M
pH ( đệm)= pKa2 + lg (Cb/Ca)= 5.41 + lg ( 0.0004/0.0496)=3.32 sai với kết quả trên.

KHP là một muối lưỡng tính có pH tính gần đúng là pH = 0.5 (pK1 + pK2) = 4.17.
Tại pH này trong dung dịch có các cấu tử sau: 89.68% ion HP(-), 5.16% H2P và 5.16% ion P(2-). Như vậy việc thêm HCl sẽ làm pH chuyển về môi trường acid. Tính toán giá trị pH chính xác của dung dịch không đơn giản nên trong thực tế người ta thường giải hệ phương trình phức tạp. Cho dù như vậy thì giá trị pH tính toán cũng khác với giá trị đo trên máy pH do ảnh hưởng của lực ion. Vì vậy người ta thường đo và chỉnh pH bằng thực nghiệm ngay trên máy. Theo tính toán trên, pH của KHP chỉ là 4.17, rất gần với 4.00 nên chỉ cần một lượng nhỏ HCl đã đủ dịch chuyển pH dung dịch về giá trị pH = 4 (lúc này dung dịch chứa 88.97% ion HP(-), 7.57% H2P và 3.46% ion P(2-).

Nguyên văn bởi duongqua28

Đối với bài pH= 8.5
BO2- + H+ = HBO2
[ BO2-] = 62.25 X 0.2: 100 =0.1245M
[H]= 19.3X 0.1/100=0.0193M
Acid tác dụng hết vậy [HBO2]= [H]= 0.0193M
[BO2-] còn lại= 0.1245 – 0.0193=0.1052M
pH(đệm)=pka + lg ( Cb/Ca)= 9.24 + lg( 0.1052/0.0193)=10 sai với kết quả trên.

Thầy cô anh chị chỉ chỗ sai giùm

Bạn quên bài thực tập borax rồi!!!
Trong nước Na2B4O7 + H2O -> 2H3BO3 + 2NaH2BO3
pH của dung dịch này = pKa = 9.24.

nồng độ Na2B4O7 trong dung dịch D: 19.069/381.37 = 0.05M --> nồng độ H3BO3 =NaH2BO3 = 0.1M
thêm 19.3 mL HCl 0.1M vào 62.25 mL dung dịch D: NaH2BO3 + HCl --> H3BO3 + NaCl
--> trung hòa hết NaH2BO3 trong 19.3 mL D chuyển thành H3BO3 --> pH = pKa + lg ([NaH2BO3]/[H3BO3]) = 9.24 + lg ((62.25-19.3)/(62.25+19.3)) = 8.96 (gần 9).
Thân ái

[duongqua28]

em muốn hỏi một số vấn đề trước khi làm bài chuẩn độ oxalic
Cả hai acid này đều không thể chuẩn độ định lượng riêng biệt từng nấc đạt 99% do Pka2-pKa1<4.
trong sách bài bài tập thì có bài chuẩn độ oxalic thì chuẩn độ một lúc liền hai nấc. Cái này thì em biết, vậy em có thể thiết lập quy trình phân tích hay vẽ đường cong chuẩn độ cho acid này tại mọi thời điểm có được không.
còn đối với acid Na2C03 thì bài lại nói là vẽ đường cong chuẩn độ ở các điểm F=0.96, 1 .v.v
tại sao có sự khác biệt, cụ thể là em có thể đổi là chuẩn độ oxalic ở F= 0.96, 1 v.v còn đối với Na2Co3 thì chuẩn hai nấc một lúc.
câu này cũng hơi vớ vẩn thầy cô anh chị thông cảm

[giotnuoctrongbienca]

Nguyên văn bởi duongqua28

em muốn hỏi một số vấn đề trước khi làm bài chuẩn độ oxalic
Cả hai acid này đều không thể chuẩn độ định lượng riêng biệt từng nấc đạt 99% do Pka2-pKa1<4.
trong sách bài bài tập thì có bài chuẩn độ oxalic thì chuẩn độ một lúc liền hai nấc. Cái này thì em biết, vậy em có thể thiết lập quy trình phân tích hay vẽ đường cong chuẩn độ cho acid này tại mọi thời điểm có được không.
còn đối với acid Na2C03 thì bài lại nói là vẽ đường cong chuẩn độ ở các điểm F=0.96, 1 .v.v
tại sao có sự khác biệt, cụ thể là em có thể đổi là chuẩn độ oxalic ở F= 0.96, 1 v.v còn đối với Na2Co3 thì chuẩn hai nấc một lúc.
câu này cũng hơi vớ vẩn thầy cô anh chị thông cảm

Về nguyên tắc thì bạn có thể vẽ đường cong chuẩn độ cho acid oxalic tại mọi thời điểm (không ai cấm bạn) nhưng trong thực tế thì điều này là vô ích do hai nấc acid này có độ mạnh chênh lệch nhau không quá nhiều và chuẩn độ acid này luôn là chuẩn tổng hai nấc. Mục đích vẽ đuờng cong chuẩn độ là tìm chỉ thị cho phép chuẩn độ đó, bạn đã biết là nấc 1 chuẩn không đuợc thì dành thời gian nhiều cho nó làm gì????

Về trường hợp carbonate, vì 2 nấc của acid này cách tương đối xa, có thể chuẩn độ với độ chính xác gần 99%. Trong thực tế người ta có nhu cầu chuẩn độ riêng NaHCO3 và Na2CO3 và CHẤP NHẬN độ chính xác gần 99% nên bạn có thể vẽ từng nấc. Có thể có ai đó yêu cầu bạn vẽ tại F0.96-F1.04, thì đó là yêu câu của họ, họ chấp nhận sai số kết quả khoảng 4%. thực ra bạn cũng có thể vẽ tại F0.98-1.02 khi chấp nhận sai số 2%. Bạn thử làm và nhìn kết quả xem! khoảng bước nhảy nếu chấp nhận sai số 4% sẽ rộng hơn khoảng bước nhảy nếu sai số 2%, điều này làm bạn dễ dàng hơn trong chọn chỉ thị có pT thỏa mãn yêu cầu
Thân ái

[duongqua28]

a.Cần xác định hàm lượng Na3PO4 trong một mẫu biết hàm lượng 40 – 50%. Hãy thiết lập quy trình phân tích cho mẫu trên biết Na3PO4 sau khi pha đi phân tích thì bị phân ly một phần ra Na2HPO4. Tỷ trọng của Na3PO4 giả sử gần bằng 1. Acid phosphoric có pKa1= 2.12, pKa2=7.21, pKa3=12.33. Chọn các dụng cụ đi phân tích
b. Thiết lập quy trình xác định phần của hai muối có trong dung dịch phân tích.Biết tỷ lệ về khối lượng của chúng là 1:9 (Na2HPO4: Na3PO4).

Bài làm:
Na3PO4 là một đa bazo ta sẽ chuẩn bằng dung dịch HCl. Ta chuẩn hai nấc một lúc.
Điều kiện chuẩn độ chính xác 99%: pKb2 + pC0 + pDF < 10 .pCo + pDF < 10 – 6.79 = 3.21
Nếu nồng độ acid ta chọn tương đương với nồng độ NaOH thì tại điểm tương đương pDF= 0.3.Vậy pCo<2.91 hay Co> 10^-2.91 M. Ta chọn nồng độ Co=0.1M và chuẩn bằng dung dịch acid HCl 0.1 M.
F=1.99. pH=14 – (pKb2 + 2) = 14 – ( 6.79 + 2)=5.21
F = 2 . pH= ½( pKa1+ pKa2) = ½ ( 2.12+ 7.21)=4.665.
F= 2.01 pH= 14 – (pKb3 – 2)=4.12.
Dựa vào khoảng bước nhảy chọn được chỉ thị hỗ hợp pT=5.1(Metyl đỏ)
Phần thực hành:
Bình định mức : 100 mL.
Pipet bầu: 10 mL.
Buret 25 mL.
Dung dịch H3PO4 0.1 M
Dung dịch HCl 0.1 N.
Giả thiết hàm lượng acid trong mẫu là 45% lượng mẫu cần cân:
m= 98 X 0.1 X 100: 1000 X 100:45= 2.18 gam vậy cân chính xác khoảng 2.18 g mẫu hòa tan vào bình định mức 100 mL.
Lấy 10mL dung dịch muối bằng pipet vào erlen rồi chuẩn bằng HCl trên buret đến khi dung dịch chuyển từ xanh lục qua đỏ. Lập lại ba lần.
Tính toán %muối:
C ( Na2PO4) = V(buret) * N ( HCl) : 2 : V(Na2PO4).
% muối = C ( Na2PO4) * ( V ( Na2PO4): V ( mẫu)) * 1000/100 * 98 /m *100.

Thầy ơi cho em hỏi một chỗ là nếu em chọn điều kiện là 99,9% thì pCo>-0.91.khi đó chọn nồng độ chuẩn là 0.5 M.
F=1.99. pH=14 – (pKb2 + 3) = 14 – ( 6.79 + 3)=4.21
F = 2 . pH= ½( pKa1+ pKa2) = ½ ( 2.12+ 7.21)=4.665.
F= 2.01 pH= 14 – (pKb3 – 3)=5.12
Tại sao pH lại tăng lên khi mình thêm acid, thấy kì kì


Câu b:( chiều giải) đề này em tự nghĩ ra, mong anh chị thầy cô hướng dẫn

[giotnuoctrongbienca]

Nguyên văn bởi duongqua28

a.Cần xác định hàm lượng Na3PO4 trong một mẫu biết hàm lượng 40 – 50%. Hãy thiết lập quy trình phân tích cho mẫu trên biết Na3PO4 sau khi pha đi phân tích thì bị phân ly một phần ra Na2HPO4. Tỷ trọng của Na3PO4 giả sử gần bằng 1. Acid phosphoric có pKa1= 2.12, pKa2=7.21, pKa3=12.33. Chọn các dụng cụ đi phân tích
b. Thiết lập quy trình xác định phần của hai muối có trong dung dịch phân tích.Biết tỷ lệ về khối lượng của chúng là 1:9 (Na2HPO4: Na3PO4).

Bài làm:
Na3PO4 là một đa bazo ta sẽ chuẩn bằng dung dịch HCl. Ta chuẩn hai nấc một lúc.
Điều kiện chuẩn độ chính xác 99%: pKb2 + pC0 + pDF < 10 .pCo + pDF < 10 – 6.79 = 3.21
Nếu nồng độ acid ta chọn tương đương với nồng độ NaOH thì tại điểm tương đương pDF= 0.3.Vậy pCo<2.91 hay Co> 10^-2.91 M. Ta chọn nồng độ Co=0.1M và chuẩn bằng dung dịch acid HCl 0.1 M.
F=1.99. pH=14 – (pKb2 + 2) = 14 – ( 6.79 + 2)=5.21
F = 2 . pH= ½( pKa1+ pKa2) = ½ ( 2.12+ 7.21)=4.665.
F= 2.01 pH= 14 – (pKb3 – 2)=4.12.
Dựa vào khoảng bước nhảy chọn được chỉ thị hỗ hợp pT=5.1(Metyl đỏ)
Phần thực hành:
Bình định mức : 100 mL.
Pipet bầu: 10 mL.
Buret 25 mL.
Dung dịch H3PO4 0.1 M
Dung dịch HCl 0.1 N.
Giả thiết hàm lượng acid trong mẫu là 45% lượng mẫu cần cân:
m= 98 X 0.1 X 100: 1000 X 100:45= 2.18 gam vậy cân chính xác khoảng 2.18 g mẫu hòa tan vào bình định mức 100 mL.
Lấy 10mL dung dịch muối bằng pipet vào erlen rồi chuẩn bằng HCl trên buret đến khi dung dịch chuyển từ xanh lục qua đỏ. Lập lại ba lần.
Tính toán %muối:
C ( Na2PO4) = V(buret) * N ( HCl) : 2 : V(Na2PO4).
% muối = C ( Na2PO4) * ( V ( Na2PO4): V ( mẫu)) * 1000/100 * 98 /m *100.

Thầy ơi cho em hỏi một chỗ là nếu em chọn điều kiện là 99,9% thì pCo>-0.91.khi đó chọn nồng độ chuẩn là 0.5 M.
F=1.99. pH=14 – (pKb2 + 3) = 14 – ( 6.79 + 3)=4.21
F = 2 . pH= ½( pKa1+ pKa2) = ½ ( 2.12+ 7.21)=4.665.
F= 2.01 pH= 14 – (pKb3 – 3)=5.12
Tại sao pH lại tăng lên khi mình thêm acid, thấy kì kì


Câu b:( chiều giải) đề này em tự nghĩ ra, mong anh chị thầy cô hướng dẫn

Mấy giả thiết và dữ kiện này hơi kỳ:
- tỷ trọng Na3PO4 = 1: giả thiết không thực
- Na3PO4 bị phân ly một phần thành Na2HPO4: điều này là hiển nhiên nhưng chuyện này khác hoàn toàn với việc "tỷ lệ về khối lượng của chúng là 1:9 (Na2HPO4: Na3PO4)".

mà thôi, những cái này không cần nói sâu thêm.
Điều kiện chuẩn 2 nấc một lúc và 99% bị thiếu, cần phải co thêm điều kiện pKb3-pKb2 >4 nữa. Nếu đã xét tới điều kiện này rồi thì bạn sẽ không "tham lam" tới mức đòi chuẩn độ với độ chính xác 99.9% nữa!
Chỉ thị tốt nhất trong khoảng bước nhảy trên là chỉ thị hỗn hợp pT 5.1 hay 5.4 chứ không phải methyl đỏ do khoảng bước nhảy của nấc 2 hẹp quá.
Phần tính toán thì chắc không có vấn đề gì nếu là chuẩn độ hỗn hợp Na3PO4 + Na2HPO4, nhưng cách đặt vấn đề để chuẩn độ hỗn hợp này là sai hoàn toàn và không chấp nhận đuợc (bạn không thể làm tương tự với hỗn hợp NaHCO3 và Na2CO3 vì ổ đây NaHCO3 có thể bị phân hủy và mất CO2 biến thành Na2CO3, còn Na3PO4 thì không thể bị phân hủy thành Na2HPO4 đuợc đâu, chuyện phân ly trong dung dịch của Na3PO4 thành Na2HPO4 là hiển nhiên và hoàn toàn khác với trường hợp ngay từ đầu ta có hỗn hợp muối Na3PO4 + Na2HPO4)
Thân ái

[giotnuoctrongbienca]

àh, tôi còn quên cách bạn tính khaỏng bước nhảy khi giả thiết chuẩn độ 99.9%
Giả thiết này sai hoàn toàn
cách tính cũng sai nốt,
nên chăng chỉ tính khoảng bước nhảy F1.99-F2.01 thôi
F=1.99 --> pOH = pKb2 +2 = 6.89 + 2 = 8.89 --> pH = 14 - 8.89 = 5.21
F = 2 --> pOH = 0.5 (pKb2 + pKb3) = 9.385 --> pH = 4.615
F = 2.01 --> pOH = pKb3 - 2 = 9.88 --> pH = 4.12

[duongqua28]

buồn buồn chuyển qua mấy câu hỏi lý thuyết:
Nguyên tắc chọn chỉ thị pH.
Có giá trị pT nằm trong khoảng bước nhảy pH của đường cong chuẩn độ
Có chiều rộng denta pH đủ hẹp để sự chuyển màu xảy ra rõ ràng chính vào thời điểm pT = pH
Sự chuyển màu phải tương phản.
Sự có lợi của chị thị hỗn hợp so với chỉ thị đơn
Người ta pha chỉ thị hỗn hợp để tạo ra các màu tương phản ( màu đối nghịch nhau trên đồng hồ màu). Điều này bị động bởi chỉ thị đơn.
Có thể tạo ra chỉ thị vạn năng các màu tương ứng với pH
Khoảng đổi màu thu hẹp lại.
Sắp xếp theo thứ tự độ chính xác:
C( NaOH)= ( 0.10063 +_ 0.00037) A
C ( HCl) = ( 0.12965 +_ 0.00060) B
m ( CH3COOH) =( 0.6198 +_ 0.0030)C
độ chính xác được sắp như sau:
A>B>C do sai số tăng dần

[Gió]

vậy thì có ai cho mình biết tại sao khi gặp phép chuẩn độ bất đối xứng thì phải lưu ý giá trị nồng độ của Cr3+ trong đ ko? ví dụ như bài 4 chương oxi hóa khử của thầy Cù Thành Long đó. Trong bài giải nó không giải trực tiếp như trong công thức mà cộng 1 nuồi vào.Rắc rối lắm. Ai biết nói minh nhanh nha. Cảm ơn

[New_P]

Bài đó thì thầy dạy bài tập bên mình nói là sẽ không ra thi, mà trong quá trình dạy hình như thầy Đông cũng không dạy phần này.

[duongqua28]

Để xác định hàm lượng nitrogen trong phân vô cơ amoni sulfate, người ta tiến hành xác định hàm lượng ion amoni bằng phương pháp urotropin. Hãy thiết lập quy trình phân tích cho mẫu phân vô cơ trên biết khi phản ứng với formaldehyde, ion ammoni sẽ tạo thành dạng acid liên hợp của urotropin (CH2)6N4H4+ có 3 nấc đầu tiên là acid mạnh và pKa4= 5.13. Cho biết dung dịch fomaldehyde có hàm lượng HCHO gần bằng 35% và hàm lượng ammoni sulfate trong phân SA nằm trong khoảng 70 – 90 %. Hãy chọn cỡ dụng cụ thích hợp cho phép phân tích.

Bài giải:
Vì NH4+ là một acid yếu pKa= 9.25 nên không thể chuẩn độ định lượng trực tiếp với NaOH. ( pCo + pDF + pKa < 10 vậy Co>10^-0.45)
Nên người ta chuẩn độ thay thế bằng cách biến đổi bằng cách cho một thể tích chính xác NH4+ vào HCHO dư để tạo ra acid liên hợp của urotropin là acid 4 nấc 3 nấc đầu mạnh nấc 4 có pKa=5.13

Phương trình phản ứng
4NH4+ + 6HCHO = 3H+ + ( CH2)6N4H+ + 6H2O
3H+ + ( CH2)6N4H+ + 4OH- = (CH2)6N4 + 4 H2O

Ta nhận thấy 4 mol nito trong NH4+ tác dụng vừa đủ với 4 mol NaOH vậy đương lượng của NaOH là 1.

Điều kiện chuẩn độ 99,9%: pCo + pDF + pKa < 8

Nếu chọn nồng độ NaOH = với nồng độ của ion amoni thì ta có pDF=0.3

Vậy pCo < 8 – 5.13 – 0.3 = 2.57 Vậy Co> 10^-2.57 N
Ta chọn nồng độ chuẩn là 0.1 N

Đường cong chuẩn độ:
F= 0 . pH= ½(pKa + pCo)= ½( 5.13 + 1) = 3.056( tính thêm cho nhớ công thức)
F=0.999 pH= pKa + lg (0.999:0.001)= pKa + 3= 8.13 ( tính pH theo đệm)
F=1. pH = 14 – ½( pKb + pDF + pCo)= 8.915. ( tính pH theo bazo yếu)
F= 1.001. pH = 14 – ( pCo + pDF + p(F-1))= 14 – ( 1+ 0.3 + 3 ) = 9.7( bằng nồng độ bazo dư )

Với khoảng bước nhảy 8.13 – 9.7 ta có thể chọn chỉ thị 8.3 hay phenophatlein( vừa chớm chuyển màu pT= 9.6 – 9.8) ( yêu cầu tay nghề của người phân tích).
Khoảng bước nhảy khá hẹp do chọn điều kiện 99,9% , nếu chọn 99% thì khoản bước nhảy nới rộng ra 7.13 – 10.7 ta có thể chọn chỉ thị dễ dàng hơn.

Phần thực hành
Bình định mức : 100 mL.
Pipet bầu: 10 mL.
Buret 25 mL.
Dung dịch SA 0.1 N
Dung dịch NaOH 0.1 N.
Giả thiết hàm lượng acid trong mẫu là 80% lượng mẫu cần cân:
m= 132X 0.1 X 100: 1000 X 100:80= 1.65 gam vậy cân chính xác khoảng 1.65 g mẫu hòa tan vào bình định mức 100 mL.

Xác định lại nồng độ NaOH 0.1N bằng chất gốc H2C2O4 0.1N
Tính lượng fomalin thêm vào C= 0.1 * 6 :4 =0.15 N(chỗ này không có d của fomol nên không tính được lượng cần thiết thêm vào). Hình như là 6.5 mL. chỗ này em bị bí.
Do HCHO để trong không khí chuyển thành acid HCOOH có pKa=3.75 nên ảnh hưởng đến kết quả .

Ta lấy 10mL mẫu sau đó cho 6.5 mL HCHO vào để một thời gian cho phản ứng rồi ta chuẩn HCOOH sinh ra bằng NaOH chỉ thi phenolphtalein xuất hiện màu hồng nhạt không biến mất tron 30s.
Rồi thêm chị thị 8.3 chuẩn từ vàng sang tím phenolphatlein thì thoáng hồng.


Còn tính hàm lượng N trong SA các bạn tính nha.
Có một số câu hỏi:
Ta có thể chuẩn độ trực tiếp NH4+ bằng NaOH được không.
Còn bài mình làm thì nhờ anh chị thầy cô nhận xét giúp . cảm ơn