Các phương pháp chuẩn độ

[giotnuoctrongbienca]

Nguyên văn bởi Công Hưng

Mình trình bày sai vần đề, mong các bạn bỏ qua.
Mình làm thí nghiệm vớp dãi pH 2-12, điều chỉnh pH tại các điểm pH =2, = 2,5, = 3.......=12 chứ không phải cố định dãi pH rộng như thế. Mình tính dùng NaOH, HCl để điều chỉnh ( Vì ngghiên cứu Cr6) tuy nhiên do chưa có kinh nghiệm nên làm rất vất vả, mình muốn hỏi các bạn cách nào, hay dung dịch nào điều chỉnh dễ dảng, nhanh hơn. Cám ơn teppi, mình sẽ thử cách bạn giới thiệu.

Bạn nên pha một dung dịch đệm như Teppi nói. Nếu cần đệm năng cao hơn thì có thể pha nồng độ gấp đôi. Thêm một thể tích dung dịch hỗn hợp D trên vào hệ khảo sát của bạn, có thể thấy pH của dung dịch D khá kiềm, nếu cần điều chỉnh pH về acid thì bạn chỉ thêm chậm acid HCl và quan sát trực tiếp pH trên máy đo pH thôi (không cần chú ý thêm bao nhiêu mL acid như trong bảng của Teppi chỉ đâu nhé).
Thân ái

[badboy]

Cho em hỏi tại sao khi chuẩn độ acid H3PO4 bằng NaOH thì Vtd2 > 2 Vtd1!??? vô lý quá

[bachlam]

Theo lý thuyết thì khi chuẩn độ H3PO4 bằng NaOH thì Vtd2 phải bằng 2 lần Vtd1, đó là trong điều kiện lý thuyết, tức không có CO2, trong điều kiện thực tế có CO2 thì Vtd2 sẽ lớn hơn 2 lần Vtd1. H3PO4 có pKa1 = 2.1 và pKa2 = 7.2, còn H2CO3 có pKa1 = 6.35. Như vậy, khi chuẩn độ H3PO4 bằng NaOH thì thực tế là chuẩn độ hỗn hợp acid, trong đó có tất cả 3 pKa. Khi chuẩn độ với nấc thứ 1 thì đơn giản là phản ứng giữa acid và bazo, nhưng khi hết nấc 1 thì lúc này NaOH sẽ phản ứng với CO2 trước rồi mới tới nấc 2 và lúc này là 2 phản ứng chứ không phải 1 phản ứng như nấc 1, do đó ở nấc 2 lượng xút sẽ nhiều hơn do phản ứng với CO2 không khí.

[tieulytamhoan]

Mình xin phép góp thêm vào ý của bạn bachlam như sau: H3PO4 có 3 nấc phân ly pka1 = 2.12; pka2 = 7.21; pka3 = 12.67 ---> 1 phần nấc 3 đã "vô tình" bị chuẩn (nấc 3 phân ly yếu) ---> Vtđ2 > 2Vtđ1. Hơn nữa, dd NaOH mang dùng không phải là dd NaOH 100 % mà còn có lẫn Na2CO3 (do pha dd NaOH từ chất gốc là NaOH rắn đã hấp thụ CO2 trong không khí, trên nhãn chai luôn có ghi % NaOH, mình thấy hàng China trong PTN trường có ghi 96% NaOH). Khi bạn chuẩn nấc 1 thì cả Na2CO3 & NaOH đều tham gia phản ứng nhưng khi chuẩn đến nấc 2 thì đến pH = 7.65, OH- của Na2CO3 đã "cạn kiệt" ---> chỉ còn OH- của NaOH tiếp tục p/ứ với H+ của H3PO4 ---> Vtđ2 > 2Vtđ1.

[New_P]

Nguyên văn bởi tieulytamhoan

Mình xin phép góp thêm vào ý của bạn bachlam như sau: H3PO4 có 3 nấc phân ly pka1 = 2.12; pka2 = 7.21; pka3 = 12.67 ---> 1 phần nấc 3 đã "vô tình" bị chuẩn (nấc 3 phân ly yếu) ---> Vtđ2 > 2Vtđ1. Hơn nữa, dd NaOH mang dùng không phải là dd NaOH 100 % mà còn có lẫn Na2CO3 (do pha dd NaOH từ chất gốc là NaOH rắn đã hấp thụ CO2 trong không khí, trên nhãn chai luôn có ghi % NaOH, mình thấy hàng China trong PTN trường có ghi 96% NaOH). Khi bạn chuẩn nấc 1 thì cả Na2CO3 & NaOH đều tham gia phản ứng nhưng khi chuẩn đến nấc 2 thì đến pH = 7.65, OH- của Na2CO3 đã "cạn kiệt" ---> chỉ còn OH- của NaOH tiếp tục p/ứ với H+ của H3PO4 ---> Vtđ2 > 2Vtđ1.

Delta pK3 - pK2 = 5.46 > 4, thỏa điều kiện chuẩn độ định lượng nấc 2 đạt 99%.
Ý của bạn bachlam là không khí lẫn CO2 nên tạo thành H2CO3 ở becher nên chuẩn độ đồng thời = NaOH thực chất là chuẩn độ hỗn hợp H3PO4 và H2CO3 bằng đơn baz. Còn ý của anh là NaOH kĩ thuật mở nắp 1 thời gian thì hấp thu CO2 tạo thành Na2CO3, và khi lấy NaOH này đi chuẩn H3PO4 thì là phản ứng của đa acid với hỗn hợp 2 baz, khác nhau hoàn toàn. Và NaOH trên buret, khi cho xuống becher thì lượng acid rất nhiều cả 2 nấc của CO3 2-, OH- đều phản ứng với H3PO4, chứ không có chuyện tới nấc 2, OH- của Na2CO3 bị "cạn kiệt" ( trường hợp này là acid trên buret).

[tieulytamhoan]

Nguyên văn bởi New_P

Delta pK3 - pK2 = 5.46 > 4, thỏa điều kiện chuẩn độ định lượng nấc 2 đạt 99%.
Ý của bạn bachlam là không khí lẫn CO2 nên tạo thành H2CO3 ở becher nên chuẩn độ đồng thời = NaOH thực chất là chuẩn độ hỗn hợp H3PO4 và H2CO3 bằng đơn baz. Còn ý của anh là NaOH kĩ thuật mở nắp 1 thời gian thì hấp thu CO2 tạo thành Na2CO3, và khi lấy NaOH này đi chuẩn H3PO4 thì là phản ứng của đa acid với hỗn hợp 2 baz, khác nhau hoàn toàn. Và NaOH trên buret, khi cho xuống becher thì lượng acid rất nhiều cả 2 nấc của CO3 2-, OH- đều phản ứng với H3PO4, chứ không có chuyện tới nấc 2, OH- của Na2CO3 bị "cạn kiệt" ( trường hợp này là acid trên buret).

Tui hiểu ý của bạn bachlam mà :) nhưng ý tui là bổ sung thêm vào thôi :)

Thật ra, câu hỏi này hồi học thực tập phân tích 3 có gặp, tui chỉ trả lời có ý pKa thôi; sau đó cán bộ trẻ gác thực tập trả lời thêm ý Na2CO3. Tui không có ý đổ thừa cho cán bộ nhưng nội tình là như vậy

@ Các cao nhân phân tích & thầy giotnuoctronbienca vào solve câu này đi ạ ^^

[giotnuoctrongbienca]

Nguyên văn bởi tieulytamhoan

Tui hiểu ý của bạn bachlam mà :) nhưng ý tui là bổ sung thêm vào thôi :)

Thật ra, câu hỏi này hồi học thực tập phân tích 3 có gặp, tui chỉ trả lời có ý pKa thôi; sau đó cán bộ trẻ gác thực tập trả lời thêm ý Na2CO3. Tui không có ý đổ thừa cho cán bộ nhưng nội tình là như vậy

@ Các cao nhân phân tích & thầy giotnuoctronbienca vào solve câu này đi ạ ^^

Kêu tôi thì tôi xuất hiện mặc dù vấn đề này không quá phức tạp.
Chúng ta cùng nghĩ cho chậm và kỹ xem nào!!!
chuẩn độ acid phosphoric, ai cũng biết lý do tại sao thông thường chỉ chuẩn độ định lượng có hai nấc 1 và 2 mà thôi:
- chuẩn độ nấc 1: H3PO4 --> H2PO4(-), pH điểm tương đương khoảng 4.8 tiêu tốn V1 mL baz chuẩn
- Chuẩn độ nấc 2: H2PO4(-) --> HPO4(2-) (thường thì chuẩn độ trên máy pH): tiêu tốn V2 mL baz chuẩn
-Chuẩn độ cả hai nấc 1&2: H3PO4 --> HPO4(2-); pH điểm tương đuơng khoảng 9.8: tiêu tốn V3 mL baz chuẩn
* Nếu dùng NaOH hay KOH tinh khiết: ta sẽ có V1 = V2 = 0.5V3.
* Nếu NaOH có lẫn ít nhiều Na2CO3 (do hấp thu CO2 không khí trong khi bảo quản và pha chế):
- Nấc 1: H3PO4 + NaOH --> NaH2PO4 + H2O
H3PO4 + Na2CO3 --> NaH2PO4 + NaHCO3
H3PO4 + NaHCO3 --> NaH2PO4 + CO2 + H2O

- Nấc 2: NaH2PO4 + NaOH --> Na2HPO4 + H2O
NaH2PO4 + Na2CO3 --> Na2HPO4 + NaHCO3 (phản ứng này không hoàn toàn).
Như vậy so với nấc 1, ta sẽ thấy một phần Na2CO3 và NaHCO3 không phản ứng và vì vậy ta phải dùng thêm một lượng NaOH để bù vào phần thiếu hụt này.
Đây chính là lý do tại sao V2>V1 hay V3 > 2V1.
Tôi không giải thích thêm nữa mà để các bạn suy nghĩ thêm! Cố lên!!!!
Vài dòng góp ý
Thân ái

[socute_no1]

Khi tính pH trong quá trình chuẩn độ nấc 1 của H3P04 bằng NaOH có 2 cách:
C1:Coi đó là dd đệm của H3PO4 và H2PO4- => pH=pKa1+lg(Cb/Ca)
C2:Vì Ka1>>Ka2 nên coi như pH do H3PO4 quyết định và h tính bởi
h^2 + (Cb+Ka1)h - Ca*Ka1 = 0
Vậy cách tính nào là đúng.Các huynh giúp nhanh với đệ sấp thi hk rồi >"<

[Bo_2Q]

Nguyên văn bởi socute_no1

Khi tính pH trong quá trình chuẩn độ nấc 1 của H3P04 bằng NaOH có 2 cách:
C1:Coi đó là dd đệm của H3PO4 và H2PO4- => pH=pKa1+lg(Cb/Ca)
C2:Vì Ka1>>Ka2 nên coi như pH do H3PO4 quyết định và h tính bởi
h^2 + (Cb+Ka1)h - Ca*Ka1 = 0
Vậy cách tính nào là đúng.Các huynh giúp nhanh với đệ sấp thi hk rồi >"<

Trong trường hợp này phải tính theo dung dịch đệm mà bạn

[New_P]

Cái cách tính 2 của bạn là tính pH của dung dịch H3PO4. Còn tính pH của dung dịch H3PO4 được chuẩn độ bởi dung dịch NaOH tại thời điểm V là tính bằng dung dịch đệm.
Giả sử acid ban đầu có nông độ Co, chuẩn độ dung dịch này bằng NaOH thì thu được V tđ 1.
Tại điểm V (ml) NaOH < V tđ thì trong hệ tồn tại hệ đệm HA và A-, giả sử thể tích dung dịch thay đổi không đáng kể.
==> C (A-)= Co*V/Vtđ
C (HA) = Co * (Vtđ -V)/Vtđ
Áp dụng CT pH dung dịch đệm.