Nghiên cứu thí nghiệm xác định hàm lượng ion kẽm và niken theo phương pháp chuẩn độ tạo phức by Dạy Kèm Quy Nhơn Official

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI

U Y

---------

ẠO

VÕ THỊ THANH TRÚC

NGHIÊN CỨU CÁC THÍ NGHIỆM

H Ư

XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG ION KẼM VÀ NIKEN

TR ẦN

THEO PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ TẠO PHỨC VÀ XÂY DỰNG MỘT SỐ BÀI THÍ NGHIỆM TRONG

10 00

BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI

Mã số: 60.44.01.18

ÁN

-L

Í-

Chuyên ngành: Hóa phân tích

Giáo viên hướng dẫn: TS. Nguyễn Bích Ngân

IỄ N

ÀN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÓA HỌC

Hà Nội – 10/2015

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

LỜI CẢM ƠN

Ngân, PGS.TS Đào Thị Phương Diệp cùng các thầy cô trong tổ bộ môn Hóa

Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến giảng viên TS Nguyễn Bích

U Y

Phân Tích đã tận tình giúp đỡ, khích lệ kịp thời trong thời gian làm việc tại

trường Đại Học sư phạm Hà Nội.

Ngoài ra, em cũng xin cho em gửi lời cảm ơn đến Ban Giám Hiệu

ẠO

trường ĐH Tây Nguyên, Ban Giám Hiệu trường ĐH Sư Phạm Hà Nội, khoa

hóa học của trường ĐH Sư Phạm Hà Nội, phòng thực hành hóa phân tích đã

tạo điều kiện cho em được học hỏi, trau dồi kiến thức nhằm nâng cao sự hiểu

H Ư

biết về chuyên môn.

Trong quá trình làm luận văn này, em luôn nhận được sự giảng dạy chỉ bảo

TR ẦN

tận tình và được tạo mọi điều kiện tốt nhất, với sự kính trọng và lòng biết ơn sâu sắc, em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới TS. Nguyễn Bích Ngân và

10 00

PGS.TS Đào Thị Phương Diệp!

Vốn kiến thức của bản thân có hạn, chắc chắn không tránh khỏi thiếu

sót, kính mong các thầy cô giáo và các đồng nghiệp thông cảm và giúp đỡ,

những mong bản thân ngày càng hoàn thiện hơn.

Í-

Cuối cùng, em xin cảm ơn gia đình, người thân và bạn bè đã luôn ủng

Hà Nội, ngày 10 tháng 10 năm 2015 Học viên K23

Võ Thị Thanh Trúc

IỄ N

ÀN

ÁN

-L

hộ, động viên, giúp đỡ để em có thể hoàn thành tốt luận văn này.

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

 Pha chế dung dịch chuẩn Mg(SO4)2 và các dung dịch cho các phép

NH3/NH4Cl,đệm CH3COONa/CH3COOH, dung dịch axit CH3COOH. Các

chuẩn độ tạo phức (dung dịch EDTA, Ni(NO3)2 , Zn(NO3)2, NH3, đệm

dung dịch chỉ thị Murexit, Eriocrom đen-T, thuốc thử PAR, thuốc thử PAN ). Zn(NO3)2, Ni(NO 3)2

Al(NO3)3 ,

Cu(NO3)2, Fe(NO3)3.

U Y

 Chuẩn hóa các dung dịch

 Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ NH3 đến quá trình chuẩn độ Ni2+

ẠO

dùng chỉ thị murexit.

 Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ NH3 đến quá trình chuẩn độ EDTA

bằng Ni2+ dùng chỉ thị murexit.

TR ẦN

ngược Ni2+ dùng chỉ thị ET.

H Ư

 Khảo sát ảnh hưởng của thể tích đệm amoni đến quá trình chuẩn độ  Khảo sát ảnh hưởng của thể tích đệm axetat đến quá trình chuẩn độ

Zn2+ dùng chỉ thị PAR.

10 00

 Khảo sát ảnh hưởng của thể tích đệm axetat đến quá trình định lượng Zn2+ dùng chỉ thị PAN.

 Khảo sát ảnh hưởng của thể tích đệm axetat đến quá trình chuẩn độ

Í-

EDTA bằng Zn2+ dùng chỉ thị PAR.

-L

 Khảo sát ảnh hưởng của thể tích đệm axetat đến quá trình chuẩn độ

ÁN

EDTA bằng Zn2+ dùng chỉ thị PAN.

 Khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ thể tích của hệ hỗn hợp Fe – Zn với chỉ thị

IỄ N

ÀN

PAR, PAN.  Khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ thể tích của hệ hỗn hợp Cu – Zn với chỉ thị PAR, Murexit.  Khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ thể tích của hệ hỗn hợp Al – Zn với chỉ thị PAR, Murexit.

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT ............................................................... 6

MỞ ĐẦU ....................................................................................................... 1

MỤC LỤC

U Y

1.1 Nguyên tắc chung ..................................................................................... 6

1.2 Ưu điểm của phương pháp chuẩn độ thể tích ........................................... 7

1.3 Phạm vi áp dụng và phương pháp nghiên cứu : ........................................ 7

ẠO

1.4 Phân loại: ................................................................................................. 7

1.4.1 Chuẩn độ axit – bazơ ............................................................................. 7

1.4.2 Chuẩn độ oxi hóa – khử ......................................................................... 8

H Ư

1.4.3 Chuẩn độ tạo phức ................................................................................. 9 1.4.4 Chuẩn độ kết tủa .................................................................................. 10

TR ẦN

1.5 Chuẩn độ complexon .............................................................................. 10 I.5.1 Sự tạo phức của kim loại – EDTA ........................................................ 10

10 00

I.5.2 Đường chuẩn độ ................................................................................... 13 1.5.3 Các chất chỉ thị trong chuẩn độ compexon. ......................................... 14

1.5.4 Các phương pháp chuẩn độ complexon ............................................... 18

CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM ................................................................. 23

Í-

2.1. Hóa chất và dụng cụ ........................................................................... 23

-L

2.1.1 Hóa chất: ............................................................................................. 23

ÁN

2.1.2 Dụng cụ ............................................................................................... 23

2.2. Pha chế và chuẩn hóa các dung dịch ...................................................... 23

IỄ N

ÀN

2.2.1. Dung dịch NH 3 6M ............................................................................ 23 2.2.2. Dung dịch đệm NH3 - NH4Cl 1M........................................................ 23 2.2.3. Dung dịch đệm CH3COOH-CH3COONa nồng độ 2 M ....................... 23 2.2.4. Dung dịch Ericrom đen T 0,1% .......................................................... 23 2.3. Pha chế và chuẩn hóa các dung dịch nghiên cứu.................................... 24 CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ - THẢO LUẬN .................................................... 28

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

U Y

3.1.2 Chuẩn độ ngược Ni2+ trong môi trường amoni với chỉ thị Eriocrom đen T ...................................................................................................... 31

3.1.1. Chuẩn độ Ni2+ bằng phương pháp complexon với chỉ thị Murexit trong môi trường NH 3 ............................................................................ 28

3.1 Chuẩn độ Ni2+ bằng EDTA với phương pháp complexon II. .................. 28

3.2 Chuẩn độ EDTA bằng Ni2+ với phương pháp complexon II. ............... 33

3.2.1. Chuẩn độ EDTA bằng Ni2+ phương pháp complexon với chỉ thị Murexit trong môi trường NH3 ............................................................... 33

ẠO

3.3 Chuẩn độ Zn2+ bằng EDTA với phương pháp complexon II. .................. 35

3.3.1 Chuẩn độ Zn2+ trong môi trường đệm axetat bằng phương pháp complexon với chỉ thị PAR .................................................................... 35

TR ẦN

H Ư

3.3.2 Chuẩn độ Zn2+ trong môi trường đệm axetat bằng phương pháp complexon với chỉ thị PAN .................................................................... 37 3.4 Chuẩn độ EDTA bằng Zn2+ với phương pháp complexon II. ............... 39

10 00

3.4.1 Chuẩn độ EDTA bằng Zn2+ phương pháp complexon với chỉ thị PAR trong môi trường đệm axetat. ....................................................................... 39

3.4.2 Chuẩn độ EDTA bằng Zn2+ phương pháp complexon với chỉ thị PAN trong môi trường đệm axetat. ....................................................................... 41

3.5 . Hệ dung dịch Fe – Zn. .......................................................................... 43

-L

Í-

3.5.1 Chuẩn độ hệ hỗn hợp Fe-Zn với chỉ thị PAR trong môi trường đệm axetat............................................................................................................ 43

ÁN

3.5.2 Chuẩn độ hệ hỗn hợp Fe-Zn với chỉ thị PAN trong môi trường đệm axetat............................................................................................................ 44

IỄ N

ÀN

3.5.3 Kết quả ................................................................................................ 45 3.5.4 Thảo luận............................................................................................. 47

3.6 . Hệ dung dịch Cu– Zn. .......................................................................... 47 3.6.1 Chuẩn độ hệ hỗn hợp Cu – Zn với chỉ thị PAR trong môi trường đệm axetat............................................................................................................ 47 3.6.2 Chuẩn độ hệ hỗn hợp Cu - Zn với chỉ thị Murexit trong môi trường NH3 ..................................................................................................................... 49

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

3.6.3 Kết quả ................................................................................................ 49

Thảo

3.7 . Hệ dung dịch Al– Zn. ........................................................................... 51

(CZn2 += 0,00999 M; CCu2 += 0,01033 M; CEDTA= 0,0100 M) 3.6.4 luận 50

U Y

3.7.1 Chuẩn độ hệ hỗn hợp Al – Zn với chỉ thị PAR trong môi trường đệm axetat............................................................................................................ 51

ẠO

3.7.2 Chuẩn độ hệ hỗn hợp Al – Zn với chỉ thị Murexit trong môi trường NH3 ..................................................................................................................... 52

3.7.3 Kết quả ................................................................................................ 54

3.7.4 Thảo luận............................................................................................. 55

IỄ N

ÀN

ÁN

-L

Í-

10 00

TR ẦN

H Ư

TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 58

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.2 Kết quả chuẩn hóa dung dịch Zn2+ bằng EDTA 0,0100 M............. 25

Bảng 2.1 Kết quả chuẩn hóa dung dịch Ni2+ bằng EDTA 0,0100 M ............. 24

U Y

Bảng 2.3 Kết quả chuẩn hóa dung dịch Fe3+ bằng EDTA 0,0100 M ............. 26

Bảng 2.4 Kết quả chuẩn hóa dung dịch Al3+ bằng Zn2+ 0,00999 M ............. 26

Bảng 2.5 Kết quả chuẩn hóa dung dịch Cu2+ bằng EDTA 0,0100 M ............ 27

ẠO

Bảng 3.1 Kết quả chuẩn độ dung dịch Ni2+ bằng EDTA 0,0100 M với chỉ thị

Murexit. ....................................................................................................... 30

Bảng 3.2 Kết quả chuẩn độ ngược Ni2+ bằng Mg2+ 0,0100 M với chỉ thị

H Ư

Ericrom đen T. ............................................................................................. 32 Bảng 3.3 Kết quả chuẩn độ dung dịch EDTA bằng Ni2+ với chỉ thị Murexit. ..... 34

TR ẦN

Bảng 3.4 Kết quả chuẩn độ dung dịch Zn2+ bằng EDTA 0,0100 M với chỉ thị PAR... 36 Bảng 3.5 Kết quả chuẩn độ dung dịch Zn2+ bằng EDTA 0,0100 M với chỉ thị PAN. . 39

10 00

Bảng 3.6 Kết quả chuẩn độ EDTA 0,0100 M bằng dung dịch Zn2+ với chỉ thị PAR... 40 Bảng 3.7 Kết quả chuẩn độ EDTA 0,0100 M bằng dung dịch Zn2+ với chỉ thị PAN. . 42

Bảng 3.7 Bảng kết quả chuẩn độ hỗn hợp Fe-Zn với các thuốc thử PAR, PAN... 46

Bảng 3.8 Bảng kết quả chuẩn độ hỗn hợp Cu-Zn với các thuốc thử PAR,

Í-

Murexit ........................................................................................................ 50

-L

Bảng 3.9 Bảng kết quả chuẩn độ hỗn hợp Al-Zn với các thuốc thử

IỄ N

ÀN

ÁN

PAR,Murexit ................................................................................................ 54

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

IỄ N

ÀN

ÁN

-L

Í-

10 00

TR ẦN

H Ư

ẠO

U Y

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

DANH MỤC HÌNH

Hình 3.1: Màu của dung dịch (từ trái sang phải) trước khi cho chỉ thị, trước và

Hình 1. Đường chuẩn độ của ion kim loại Mn+ bằng EDTA ......................... 14

U Y

sau điểm kết thúc chuẩn độ.......................................................................... 29

Hình 3.2: Màu của dung dịch (từ trái sang phải) trước khi cho chỉ thị, trước và

sau điểm kết thúc chuẩn độ.......................................................................... 31

ẠO

Hình 3.3: Màu của dung dịch (từ trái sang phải) trước khi cho chỉ thị, trước và

sau điểm kết thúc chuẩn độ.......................................................................... 33

Hình 3.4: Màu của dung dịch (từ trái sang phải) trước khi cho chỉ thị, trước và

H Ư

sau điểm kết thúc chuẩn độ.......................................................................... 36 Hình 3.5: Màu của dung dịch (từ trái sang phải) trước khi cho chỉ thị, trước và

TR ẦN

sau điểm kết thúc chuẩn độ.......................................................................... 38 Hình 3.6: Màu của dung dịch (từ trái sang phải) trước khi cho chỉ thị, trước và

10 00

sau điểm kết thúc chuẩn độ.......................................................................... 40 Hình 3.7: Màu của dung dịch (từ trái sang phải) trước khi cho chỉ thị, trước và

sau điểm kết thúc chuẩn độ.......................................................................... 41

Hình 3.8: Màu của dung dịch (từ trái sang phải) trước khi cho chỉ thị, trước và

Í-

sau điểm kết thúc chuẩn độ.......................................................................... 43

-L

Hình 3.9: Màu của dung dịch (từ trái sang phải) trước khi cho chỉ thị, trước và

ÁN

sau điểm kết thúc chuẩn độ.......................................................................... 44

Hình 3.9: Màu của dung dịch (từ trái sang phải) trước và sau điểm kết thúc

IỄ N

ÀN

chuẩn độ ....................................................................................................... 45 Hình 3.11: Màu của dung dịch (từ trái sang phải) trước khi cho chỉ thị, trước và sau điểm kết thúc chuẩn độ ..................................................................... 45 Hình 3.10: Màu của dung dịch (từ trái sang phải) trước khi cho chỉ thị, trước

và sau điểm kết thúc chuẩn độ ..................................................................... 48

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Hình 3.11: Màu của dung dịch (từ trái sang phải) trước khi cho chỉ thị, trước

Hình 3.12: Màu của dung dịch (từ trái sang phải) trước khi cho chỉ thị, trước

và sau điểm kết thúc chuẩn độ ..................................................................... 48

và sau điểm kết thúc chuẩn độ ..................................................................... 49

U Y

Hình 3.13: Màu của dung dịch (từ trái sang phải) trước và sau điểm kết thúc

chuẩn độ ....................................................................................................... 51 Hình 3.14: Màu của dung dịch (từ trái sang phải) trước và sau điểm kết thúc

ẠO

chuẩn độ ....................................................................................................... 52

Hình 3.15: Màu của dung dịch (từ trái sang phải) trước và sau điểm kết thúc

IỄ N

ÀN

ÁN

-L

Í-

10 00

TR ẦN

H Ư

chuẩn độ ....................................................................................................... 53

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

MỞ ĐẦU

củng cố lý thuyết, hình thành và phát triển các kĩ năng thực hành, khả năng tư

Hóa học là môn khoa học thực nghiệm. Thực nghiệm giúp người học

U Y

duy sáng tạo. Thực nghiệm kiểm chứng lý thuyết, tạo niềm tin khoa học, từ

đó giúp người học thêm hứng thú học tập và nghiên cứu.

Trong dạy và học Hóa học ở phổ thông, thí nghiệm đóng vai trò đặc

ẠO

biệt quan trọng, nhưng vẫn chưa được chú ý đúng mức. Học sinh chủ yếu

được cung cấp kiến thức lý thuyết, phần thực hành rất ít. Tâm lý học sinh ngại

học và khó áp dụng hóa học vào cuộc sống là phổ biến. Do đó, thực nghiệm

H Ư

hóa học ở phổ thông cần phải được đẩy mạnh và đầu tư nhiều hơn.

TR ẦN

Trong công tác bồi dưỡng học sinh giỏi những năm qua, việc dạy và học thực hành hóa học chưa được chú trọng đúng mức. Yêu cầu của nội dung thi chọn học sinh giỏi Hóa học các tỉnh và Quốc gia trước năm 2011 chưa đề

10 00

cập tới phần thực hành. Trong khi ở các kì thi Olympic Hóa học quốc tế (IChO), phần thực hành đều có các bài thực hành hóa phân tích, tổng hợp vô

cơ, hữu cơ, nên rất khó khăn cho các em học sinh đội tuyển Việt Nam.

Bắt đầu từ năm học 2011-2012, theo Quy chế thi chọn Học sinh giỏi

Í-

cấp Quốc gia được ban hành theo Thông tư số 56/2011/TT-BGDĐT ngày

-L

25/11/2011, kỳ thi chọn học sinh giỏi Quốc gia có thêm phần thực hành đối

ÁN

với các môn Vật lý, Hóa học, Sinh học. Năm học 2011-2012, phần thi thực

IỄ N

ÀN

hành đối với các môn này được thực hiện thông qua phương thức thi viết ( viết phương án thực hành). Bắt đầu từ năm học 2012-2013, phần thi thực

hành chính thức được áp dụng trong kì thi chọn học sinh giỏi Quốc gia. Trong khi đó bài thi Olympic hóa học quốc tế (IChO) lại bao gồm cả hai phần lý thuyết và thực hành.

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Cụ thể chúng tôi khảo sát các đề thi Olympic hóa học quốc tế (IChO)

từ năm 1996-2015 . Kết quả thống kê số lượng các bài thực hành có các

phương pháp chuẩn độ thể tích được trình bày ở bảng sau: Số lần

Lần thi IchO

Chuẩn độ tạo phức

29; 32; 33; 36;40; 42;44;

U Y

45; 46; 47

Phương pháp chuẩn độ

Chuẩn độ oxi hóa khử

28; 30; 31; 32; 33; 36;

ẠO

Chuẩn độ Axit- Bazơ

Chuẩn độ kết tủa

H Ư

37; 41; 42; 43; 44; 46;

TR ẦN

Theo kết quả khảo sát phần thi thực hành của 20 lần thi IChO có đến 26 bài

tập có phần chuẩn độ thể tích, trong đó có đến 10 bài tập chuẩn độ tạo phức

10 00

Giới thiệu một số đề thi Olympic hóa học quốc tế (IchO) có phần chuẩn độ tạo phức :

* Bài tập IChO lần thứ 45 (2013)

Í-

Xác định hàm lượng đồng và kẽm bằng phương pháp chuẩn độ tạo phức

-L

A.Hòa tan hợp kim

ÁN

a) Cân chính xác khoảng 250 mg mẫu hợp kim brass cho vào cốc thủy

tinh. Chú ý nếu không có mẫu hợp kim thì có thể sử dụng dung dịch gồm ion

IỄ N

ÀN

Cu2+ và Zn2+ với nồng độ như giới thiệu ở phần trên. b) Cho từ từ 5 mL dung dịch HNO3 đặc vào cốc đựng mẫu hợp kim (thí

nghiệm nên được tiến hành trong tủ hút để hạn chế ảnh hưởng của khí NO2). c) Đun nóng từ từ trên bếp điện để hòa tan hợp kim. d) Khi mẫu hợp kim tan hoàn toàn, làm bay dung dịch đến khi gần khô để loại bỏ dư lượng axit (không nên làm bay hơi hoàn toàn đến khi thu được 2

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

muối khan, quá trình thủy phân có thể xảy ra. Nếu có quá trình thủy phân xảy

ra, thêm 1 lượng nhỏ dung dịch axit HCl để hòa tan kết tủa). Làm nguội cốc

từ từ đến nhiệt độ phòng.

e) Hòa tan muối thu được trong cốc bằng nước cất và chuyển vào bình

U Y

định mức 100 mL và định mức đến vạch.

B. Xác định tổng hàm lượng Cu2+ và Zn2+

f) Lấy chính xác 10 mL dung dịch mẫu vào bình tam giác 100 mL,

ẠO

thêm vào bình 20 mL nước cất, 5mL dung dịch đệm axetat và thêm 3 giọt

dung dịch chỉ thị PAR, lắc để trộn đều.

g) Chuẩn độ dung dịch trong bình bằng dung dịch EDTA chuẩn, nồng

H Ư

độ 0,05 M cho đến khi dung dịch đổi từ màu xanh tím sang màu xanh nước

TR ẦN

biển hoặc màu xanh vàng. (Nếu dùng chỉ thị Xylenol da cam thì màu chuyển từ đỏ sang màu xanh lá cây). Làm lại thí nghiệm thêm ít nhất 2 lần.

C. Xác định hàm lượng Zn2+

10 00

h) Lấy chính xác 10 mL dung dịch mẫu vào bình tam giác 100 mL, thêm vào bình 10 mL nước cất, 5 mL dung dịch đệm axetat, 2 mL dung dịch

Na2S2O3 và thêm 3 giọt dung dịch chỉ thị PAR, lắc để trộn đều.

Í-

i) Chuẩn độ dung dịch trong bình bằng dung dịch EDTA chuẩn, nồng

-L

độ 0,05 M cho đến khi dung dịch đổi từ màu đỏ sang màu vàng. (Nếu dùng

ÁN

chỉ thị Xylenol da cam thì màu cũng tương tự).

IỄ N

ÀN

D.Xác định Cu2+ j) Thể tích cần thiết dùng để chuẩn độ lượng Cu2+ được tính bằng cách

lấy thể tích dùng trong thí nghiệm B (chuẩn độ cả Cu2+ và Zn2+) trừ đi thể tích dùng trong thí nghiệm C (dùng chuẩn độ riêng lượng Zn2+). Câu hỏi và phân tích số liệu 1. Viết và cân bằng các phương trình phản ứng xảy ra khi:  Hòa tan hợp kim trong axit nitric. 3

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

 Chuẩn đồng và kẽm bằng Na2H2EDTA.

2. Giải thích tại sao có thể dùng dung dịch Na2S2O 3 để che ion Cu2+,

viết phương trình phản ứng minh họa.

3. Tại sao phải giữ pH của dung dịch trong khoảng 5-6

U Y

4. Tính phân số nồng độ của ion H2EDTA2- ở pH = 6. Cho biết EDTA

là axit yếu có các hằng số phân li axit như sau : K 1 = 1,0x10-2; K 2 = 2,1x10-3 ;

K 3 = 6,9x10-7 ; K4 = 5,5x10 -11.

ẠO

5. Thiết lập công thức và tính nồng độ của Cu2+ và Zn2+ trong dung dịch

cần chuẩn độ. Tính tỉ lệ khối lượng của Cu và Zn trong hợp kim trên.

* Bài tập IChO lần thứ 47 (2015)

H Ư

1. Lấy 10 mL dung dịch Ni2+ vừa chuẩn bị vào eclen. Điều chỉnh pH =

TR ẦN

10 bằng đệm NH 3-NH4+ (hết 4-6 mL) và thêm 10 mL dung dịch chuẩn Na2H2EDTA (lấy từ buret). Thêm 20 – 30 mg Eriocrom đen T, lúc này dung dịch màu xanh.

10 00

2. Chuẩn bị buret chứa MgSO4, đọc vạch ban đầu. Chuẩn độ dung dịch hỗn hợp cho đến khi dung dịch chuyển sang màu đỏ mận bền. Đọc vạch sau

khi dùng chuẩn độ. Lặp lại phép chuẩn độ cho đến khi thu được kết quả lặp.

3. Tính lượng Na2H2EDTA đã dùng để chuẩn độ Ni2+ dựa vào tổng

Í-

lượng Na2H2EDTA cho vào và lượng MgSO 4 đã dùng để chuẩn độ.

-L

Do đó với mục đích xây dựng các bài thí nghiệm hoàn chỉnh, không

ÁN

những giúp tập huấn kĩ năng thực hành trong bồi dưỡng Học sinh giỏi mà còn

giúp minh họa những phương pháp và tính chất, bản chất hóa học của phương

IỄ N

ÀN

pháp. Bước đầu chúng tôi chọn phương pháp chuẩn độ tạo phức là phép chuẩn độ khá phổ biến được sử dụng 10/20 lần trong các kì thi HSGQT từ năm 19962015 để xây dựng các bài thí nghiệm. Do vậy chúng tôi chọn tên đề tài là: “ Nghiên cứu các thí nghiệm xác định hàm lượng ion kẽm và niken theo phương pháp chuẩn độ tạo phức và xây dựng một số bài thí nghiệm trong bồi dưỡng học sinh giỏi” 4

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Nội dung chính của đề tài được thực hiện dựa trên các bài thực hành Nội dung chính gồm các công việc như sau:

 Pha chế dung dịch chuẩn Mg(SO 4)2 và các dung dịch cho các phép

đang được sử dụng cho giảng dạy, đào tạo HSGQG, sinh viên khoa hóa học.

U Y

chuẩn độ tạo phức (dung dịch EDTA, Ni(NO3)2 , Zn(NO3)2, NH3, đệm

NH3/NH4Cl,đệm CH3COONa/CH 3COOH, dung dịch axit CH3COOH. Các

dung dịch chỉ thị Murexit, Eriocrom đen-T, thuốc thử PAR, thuốc thử PAN ).  Chuẩn hóa các dung dịch

ẠO

Zn(NO3)2, Ni(NO 3)2

Al(NO3)3 ,

Cu(NO3)2, Fe(NO3)3.

 Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ NH3 đến quá trình chuẩn độ Ni2+

H Ư

dùng chỉ thị murexit. bằng Ni2+ dùng chỉ thị murexit.

TR ẦN

 Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ NH3 đến quá trình chuẩn độ EDTA  Khảo sát ảnh hưởng của thể tích đệm amoni đến quá trình chuẩn độ

ngược Ni2+ dùng chỉ thị ET.

10 00

 Khảo sát ảnh hưởng của thể tích đệm axetat đến quá trình chuẩn độ Zn2+ dùng chỉ thị PAR.

 Khảo sát ảnh hưởng của thể tích đệm axetat đến quá trình định lượng

Zn2+ dùng chỉ thị PAN.

-L

Í-

 Khảo sát ảnh hưởng của thể tích đệm axetat đến quá trình chuẩn độ EDTA bằng Zn2+ dùng chỉ thị PAR.

ÁN

 Khảo sát ảnh hưởng của thể tích đệm axetat đến quá trình chuẩn độ

IỄ N

ÀN

EDTA bằng Zn2+ dùng chỉ thị PAN.  Khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ thể tích của hệ hỗn hợp Fe – Zn với chỉ thị

PAR, PAN.  Khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ thể tích của hệ hỗn hợp Cu – Zn với chỉ thị PAR, Murexit.  Khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ thể tích của hệ hỗn hợp Al – Zn với chỉ thị PAR, Murexit. 5

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

1.1 Nguyên tắc chung

Để phân tích một chất A người ta tìm cách chuyển nó vào dung dịch

U Y

bằng một dung môi thích hợp (nước, axit, kiềm…). Sau đó lấy chính xác VA

ml dung dịch thu được và thêm dần dung dịch đã biết nồng độ B vào cho đến

B khi B phản ứng vừa hết với A. Biết nồng độ chất B là CN và thể tích là V B của

ẠO

nó đã dùng trong chuẩn độ để đạt tới điểm tương đương, ta có thể tính dễ

dàng nồng độ đương lượng của chất A:

B CNA = CN .VB

H Ư

Dung dịch A cần xác định nồng độ được gọi là dung dịch cần chuẩn.

TR ẦN

Dung dịch B đã biết nồng độ chính xác và được dùng để xác định nồng các dung dịch khác được gọi là dung dịch chuẩn. Quá trình thêm dần thuốc thử B

vào dung dịch cần chuẩn được gọi là quá trình chuẩn độ. Khi lượng chất B đã

10 00

cho vào đủ để phản ứng vừa hết với toàn bộ chất A có trong dung dịch thì ta nói phép chuẩn độ đã đạt đến điểm tương đương. Trong chuẩn độ thể tích

người ta thường dựa vào một số tín hiệu nào đó (ví dụ sự thay đổi màu, sự

xuất hiện kết tủa…) của một trong các chất tham gia phản ứng hoặc một chất

-L

Í-

phụ có trong dung dịch. Chất thay đổi tín hiệu khi chuẩn độ được gọi là chất

ÁN

chỉ thị. Thực tế chúng ta thường ngừng chuẩn độ khi chất chỉ thị thay đổi tín hiệu, vì vậy thời điểm tại đó chất chỉ thị đổi tín hiệu được gọi là điểm kết thúc

IỄ N

ÀN

chuẩn độ hoặc điểm dừng chuẩn độ. Trong thực tế, điểm dừng chuẩn độ có thể không trùng với điểm tương đương và điều đó gây ra sai số chuẩn độ. Sai số chuẩn độ thường do hai yếu tố: - Do sử dụng chất chỉ thị không thích hợp ( sai số chỉ thị) - Do kĩ thuật chuẩn độ : sử dụng các pipet, buret không đúng, giọt dung dịch ở buret ra quá lớn… Trong các phương pháp phân tích thể tích, phải nghiên cứu các yếu tố có thể làm giảm sai số đến mức thấp nhất. 6

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

1.2 Ưu điểm của phương pháp chuẩn độ thể tích

+ Hóa chất dễ kiếm, rẻ tiền

+ Màu sắc phong phú

+ Chỉ thị nhiều

U Y

+ Độ nhạy cao + Độ chọn lọc cao

ẠO

1.3 Phạm vi áp dụng và phương pháp nghiên cứu :

+ Độ chính xác cao

Đề tài này chỉ áp dụng với các phép chuẩn độ tạo phức trong đào tạo

HSGQG , sinh viên Hóa học, phòng thí nghiệm của các nhà máy sản xuất

H Ư

công nghiệp và công ty dược. Các kết quả nghiên cứu sẽ được áp dụng cho

TR ẦN

quá trình thực hành của học sinh, sinh viên.

Các kết quả nghiên cứu được thực hiện theo phương pháp chuẩn độ trực tiếp các ion kim loại trong dung dịch nghiên cứu bằng dung dịch chuẩn 1.4 Phân loại:

10 00

EDTA (Etilen Điamin Tetraaxetic).

1.4.1 Chuẩn độ axit – bazơ

1.4.1.1 Đặc điểm :

Í-

- Dùng phương pháp này để xác định nồng độ axit, bazơ.

-L

- Là phương pháp phân tích thể tích dựa trên phản ứng chuẩn độ:

IỄ N

ÀN

ÁN

H + + OH -  H2O

- Trong quá trình chuẩn độ nồng độ ion H + và ion OH- luôn thay đổi

nghĩa là pH dung dịch thay đổi. - Đường biểu diễn sự biến thiên của pH với lượng dung dịch chuẩn

cho vào gọi là đường chuẩn độ axit – bazơ. - Để xác định điểm tương đương trong quá trình chuẩn độ, người ta dùng chất chỉ thị axit – bazơ, loại chỉ thị này có khả năng đổi màu theo pH, mỗi chất chỉ thị có một khoảng đổi màu nhất định 7

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

- pT là chỉ số chuẩn độ của chất chỉ thị, là giá trị pH trong khoảng

chuyển màu của chỉ thị, mà tại đó chỉ thị đổi màu rõ nhất. Giá trị pT của chỉ

thị phụ thuộc bản chất của chất chỉ thị và thứ tự của phép chuẩn độ.

- Đối với một phép chuẩn độ xác định, cần chọn chỉ thị có khoảng

U Y

chuyển màu nằm trong bước nhảy chuẩn độ, cần chọn pT tại đó màu của chỉ

thị đổi rõ và gần sát với pH tương đương.

- Điểm cuối chuẩn độ là điểm ngừng chuẩn độ khi chất chỉ thị đổi màu

ẠO

đột ngột. Điểm cuối chuẩn độ thường lân cận điểm tương đương. Nên sự sai

lệch giữa điểm tương đương và điểm cuối chuẩn độ gây ra sai số của phép

chuẩn độ.

H Ư

1.4.1.2 Chất chỉ thị axit-bazơ (chất chỉ thị pH).

TR ẦN

- Là những chất có màu thay đổi theo sự thay đổi của pH. - Thường là những axit yếu hữu cơ (HInd) hoặc bazơ yếu hữu cơ

(IndOH), trong đó, dạng axit (HInd; Ind+) và bazơ liên hợp (Ind-; IndOH) có

10 00

màu khác nhau.

Trong dung dịch chất chỉ thị tồn tại đồng thời 2 dạng axit và bazơ

H    

Í-

HInd

liên hợp có màu khác nhau:

-L

IndOH

ÁN

   

H + + Ind-

(a)

Ind + + OH -

(b)

Nếu nồng độ của chúng hơn kém nhau không quá 10 lần  mắt ta

IỄ N

ÀN

thấy sự tồn tại của cả 2 dạng màu. -

Nếu nồng độ của chúng hơn nhau từ 10 lần trở lên, mắt ta nhìn thấy

màu của dạng có nồng độ lớn hơn. 1.4.2 Chuẩn độ oxi hóa – khử 1.4.2.1 Nguyên tắc của phương pháp: Dựa trên phản ứng trao đổi electron để xác định các chất ở dạng oxi hóa hoặc dạng khử. Để xác định một chất oxi hóa người ta dùng dung dịch 8

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

chuẩn là dung dịch chất khử có nồng độ chính xác và ngược lại để xác định

- Dung dịch chuẩn oxi hóa : KMnO4,K2Cr2O7, I2-Na2S2O3, KBrO3,

một chất khử người ta dùng dung dịch chuẩn là dung dịch chất oxi hóa.

KIO3….

U Y

- Dung dịch chuẩn khử : TiCl3, Muối Mohr….

Để xác định một chất nào đó, người ta thường đưa chúng về dạng oxi hóa hay khử thích hợp.

ẠO

1.4.2.2 Chất chỉ thị oxi hóa – khử:

Trong phương pháp oxy hóa khử có trường hợp không cần sử dụng

chất chỉ thị mà vẫn nhận ra điểm cuối. Ví dụ khi chuẩn các chất khử bằng

H Ư

dung dịch KMnO4 , một giọt dung dịch KMnO4 dư sẽ làm cho dung dịch có

TR ẦN

màu hồng đó là dấu hiệu để kết thúc chuẩn độ.

Còn trong đa số trường hợp phải dùng chất chỉ thị.

Chất chỉ thị oxy hóa khử là những chất mà dạng oxy hóa và dạng khử

10 00

có màu khác nhau. Màu sắc của chất chỉ thị biến đổi phụ thuộc vào thế oxy hóa của dung dịch.

Một số chất chỉ thị oxi hóa khử quan trọng:

Í-

+ Điphenylamin

-L

+ Điphenylbenziđin

ÁN

+ Axit điphenylamin sunfonic

IỄ N

ÀN

+ Ferroin 1.4.3 Chuẩn độ tạo phức

Hiện nay phương pháp chuẩn độ tạo phức phổ biến nhất là phương pháp chuẩn độ complexon dựa trên việc sử dụng các axit aminopolicacboxylic làm thuốc thử tạo phức để chuẩn độ các ion kim loại. 1.4.3.1. Nguyên tắc phương pháp: dựa trên việc sử dụng phản ứng tạo phức M+pL

MLp 9

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

IỄ N

ÀN

ÁN

-L

Í-

10 00

TR ẦN

H Ư

ẠO

U Y

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

EDTA tạo phức tương đối bền với các ion kim loại, và phản ứng với tỉ

lệ mol xác định 1:1.

Phản ứng tạo phức của ion kim loại với EDTA:

Mn+ + Y 4- ⇌ MY(n-4)

U Y

có hằng số bền có giá trị khá cao.

- Khi có ion kim loại M2+ thì nó sẽ tạo phức:

HOOC-CH2

ẠO

CH2- COOH

N – CH2 – CH2 -N

H Ư

TR ẦN

CH2

Tuy nhiên, do EDTA tan ít trong nước nên để thực hiện các phản ứng

10 00

trong dung dịch, người ta sử dụng EDTA dưới dạng muối Na2H2Y, và phản ứng của EDTA với ion kim loại trong dung dịch:

Mn+ + H2Y 2- ⇌ MY(n-4) + 2H +

Mức độ hoàn toàn của phản ứng chuẩn độ tạo phức phụ thuộc mạnh

-L

Í-

vào pH của dung dịch khi tiến hành chuẩn độ. Khi tiến hành thí nghiệm ở pH thấp thì khả năng tạo phức của EDTA giảm,còn khi phản ứng ở pH cao thì

ÁN

khả năng tạo phức của ion kim loại Mn+ giảm. Với mỗi ion kim loại cụ thể sẽ

IỄ N

ÀN

có một giá trị pH mà ở đó sự tạo phức và tốt nhất (gọi là pH tối ưu). Để có được giá trị pH tối ưu, các phép chuẩn độ tạo phức thường tiến hành khi có mặt các chất tạo phức phụ để duy trì pH xác định, nhằm tránh sự tạo kết tủa hidroxit kim loại cũng như là cơ sở để chọn chỉ thị cho phép chuẩn độ một cách thích hợp. Các phản ứng diễn ra trong quá trình chuẩn độ tạo phức như sau: 11

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Sự phân li của EDTA: K a1=10-2,00

H 3Y-⇌ H2Y2- + H+

K a2=10-2,67

H 2Y2⇌ HY3- + H+

K a3=10-6,16

HY3-⇌ Y4- + H+

K a4=10-10,26

U Y

H 4Y ⇌ H3Y- + H+

Mn+ + H2O ⇌ M(OH)(n-1)+

Sự tạo phức hidroxo của kim loại:

ẠO

*β

Sự tạo phức của ion kim loại với chỉ thị: Mn+ + Inq-⇌MIn(n-q)+

βMIn

H Ư

Sự tạo phức của ion kim loại với chất tạo phức phụ: Mn+ + X ⇌ MX

TR ẦN

Mn+ + 2X ⇌ MX2 …………………..

10 00

Mn+ + nX ⇌ MXn

Phản ứng tạo phức chính giữa EDTA và kim loại

Mn+ + Y4−⇌ MY (n-4)

11,6

PAN CH3COONa 1M CH3COOH 1M 4,76

PAR CH 3COONa 1M CH 3COOH 1M 4,76

ET NH 3 1M NH 4+ 1M 9,24

0,833

10-6,44

10-8,05

10 -2,36

αNi

10-8,67

10 -8,67

αY

0,965

10-6,8

0,1

lgβ NiY

18,62

lgβ’NiY

9,9

11,79

11,70

8,95

lgβ NiIn

11,3

12,7

13,2

Lgβ’ NiIn

2,545

6,26

6,37

-L

Í-

Murexit NH 3 1M

IỄ N

ÀN

αIn

ÁN

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

I.5.2 Đường chuẩn độ

(1)

U Y

 MY  '  ' '  M  . Y 

người ta sử dụng phương pháp gần đúng dựa trên hằng số bền điều kiện ' :

tạo phức là rất phức tạp. Và để đơn giản hơn cho quá trình tính đường chuẩn độ,

Dựa vào những phản ứng trên, có thể thấy việc tính cân bằng khi chuẩn độ

Trong đó: [MY]’ = nồng độ các dạng tồn tại của phức giữa ion kim

ẠO

loại với EDTA.

[M]’ = tổng nồng độ các dạng tồn tại của ion kim loại trừ dạng tạo phức

với EDTA.

H Ư

[Y]’ = tổng nồng độ các dạng tồn tại của EDTA trừ dạng tạo phức với

TR ẦN

ion kim loại.

Để xây dựng đường chuẩn độ, ta xét trường hợp tổng quát: Chuẩn độ

V o ml dd ion kim loai Mn+ - Co (M) bằng V ml dd EDTA C(M) C 0 V0 = [M]’ + [MY]’ V  V0

CM =

10 00

Theo định luật bảo toàn khối lượng, ta có:

V  V0

= [Y]’ + [MY]’

-L

Í-

CM =

IỄ N

ÀN

ÁN

 [M]’ – [Y]’ =

C0 V0  CV V  V0

=> q= P -1 = ([Y]’ – [M]’)

V  V0 C0V 0

(2)

 Trong đó: q: sai số chuẩn độ

Từ (1) và (2) ta có phương trình tính [M]’ tại các thời điểm bất kỳ: 1 C V  q. 0 0 ' V  V0 

[M]’2+ 

1 CV  .M ' - . o 0 =0 ' V  Vo 

Như vậy, đường chuẩn độ của phép chuẩn độ trực tiếp ion kim loại sẽ có dạng sau:

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

U Y

Log. (pM)

ẠO

TR ẦN

H Ư

Hình 1. Đường chuẩn độ của ion kim loại Mn+ bằng EDTA 1.5.3 Các chất chỉ thị trong chuẩn độ compexon.

10 00

Các chất chỉ thị trong chuẩn độ complexon phải thỏa mãn 3 điều kiện sau:  Có độ nhạy cao để có thể quan sát sự đổi màu khi nồng độ chỉ thị thấp.

 Phức của kim loại với chỉ thị phải có độ bền trong phạm vi xác định:

Độ bền tương đối cao nhưng phải kém bền hơn phức ion kim loại với EDTA.

Í-

Thường chọn chỉ thị sao cho: 104< β’MIn< 10-4. β’MY

-L

 Phản ứng tạo phức giữa ion kim loại và chất chỉ thị phải nhanh và

IỄ N

ÀN

ÁN

thuận nghịch. Để xác định điểm dừng trong chuẩn độ complexon, thường dùng một

số loại chỉ thị sau:  Các chất chỉ thị complexon hay còn gọi là các chất chỉ thị kim loại là những thuốc nhuộm hữu cơ tạo với ion kim loại phức có màu đặc trưng và

khác màu với chỉ thị.  Các chất chỉ thị một màu thường là không có màu hoặc có màu rất nhạt, tạo với ion kim loại phức có màu đặc trưng. 14

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

 Các chất chỉ thị huỳnh quang có khả năng tạo phức với kim loại và

 Các chất chỉ thị oxi hóa – khử được dùng khi kim loại chuẩn độ

do đó, có màu hoặc cường độ huỳnh quang của chỉ thị bị thay đổi.

tồn tại ở cả hai dạng oxi hóa và khử.

U Y

Trong chuẩn độ complexon, chỉ thị complexon là quan trọng nhất.

Trong đề tài, sẽ nghiên cứu chủ yếu về Eriocrom đen T, thuốc thử PAR, thuốc thử PAN và murexit.

ẠO

 Eriocrom đen T:

G N

H Ư

nhuộm azo, có màu khác nhau phụ thuộc

Eriocrom đen T là một loại thuốc

ion kim loại. Cụ thể:

7 Đỏ

10 00

Màu chỉ thị:

TR ẦN

vào pH và tạo phức màu đỏ vang với các

xanh

vàng da cam

Vì vậy, trong phép chuẩn độ ion Zn2+, dung dịch sẽ có màu đỏ vang sau

khi cho chỉ thị, và chuyển về xanh khi kết thúc chuẩn độ.

Í-

 Thuốc thử PAR ( 4-(2-piriđinazo)-rezoxin )

-L

-Chị thị có CTPT: C11H 9N3O2

KLPT : 215

ÁN

 Thuốc thử 4-(2-pyridylazo)-rezocxin (PAR) là chất bột màu đỏ thắm,

tan tốt trong nước, ancol và axeton, dung dịch thuốc thử có màu vàng da cam,

IỄ N

ÀN

bền trong thời gian dài.

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Thuốc thử được dùng ở dạng muối natri với công thức phân tử

U Y

C11H8N 3O 2Na.H2O

Tuỳ thuộc vào độ pH của môi trường, thuốc thử PAR có thể tồn tại ở

các dạng:

ẠO

 pH < 2: tồn tại ở dạng H 5R3+; H4R2+; H3R+

 pH = 2,1 - 4,2: tồn tại ở dạng H2R (λmax = 383nm, ε = 1,57.104l.cm-1.mol-1)

 pH = 4,2 - 9,0: tồn tại ở dạng HR- (λmax = 415nm, ε = 2,59.104l.cm-1.mol-1)

H Ư

 pH =10,05 -13,5: tồn tại ở dạng R2- (λmax =485nm, ε =1,73.104l.cm-1.mol-1) Khả năng tạo phức:

TR ẦN

 Thuốc thử PAR được sử dụng như là thuốc thử có độ nhạy cao cho phép xác định đo màu các kim loại.

10 00

 Tuy nhiên, thuốc thử này có nhược điểm là độ chọn lọc kém, do đó, chỉ sử dụng có hiệu quả cao khi tách, loại các yếu tố ảnh hưởng ra khỏi

nguyên tố cần xác định (như chiết, sắc ký trao đổi ion... )

 PAR tạo phức với nhiều kim loại, có các cực đại ở xung quanh 500

Í-

nm và hệ số hấp thụ mol phân tử ở những bước sóng này cỡ vài chục nghìn.

-L

Các phức của PAR với các kim loại thường tuân theo định luật Bia ở khoảng

ÁN

nồng độ 10 -6 đến 10-4 M và những phức này thường khá bền

 Do thuốc thử PAR là một thuốc thử có khả năng tạo phức với nhiều

IỄ N

ÀN

kim loại có độ nhạy cao, nên việc sử dụng PAR vào mục đích phân tích các nguyên tố ngày càng rộng rãi nếu người ta tìm được các điều kiện tối ưu.  Ở Việt Nam, đã có một số nhà khoa học sử dụng PAR để nghiên cứu xác định các nguyên tố như vàng, đồng, kẽm, thủy ngân, sắt(II). Để nâng cao độ nhạy cũng như độ chọn lọc, nhiều tác giả cũng đã nghiên cứu sự tạo phức đa ligand giữa PAR và các nguyên tố bằng phương pháp đo quang. 16

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

 Thuốc thử PAN ( 1-(2-piriđinazo)2-naphtol )

Thuốc thử 1-(2-piriđinazo)2-naphtol (PAN) là chất bột màu vàng đỏ,

KLPT : 249

-Chị thị có CTPT: C15H 11N3O

tan tốt trong nước, ancol và axeton, metylclorua…dung dịch thuốc thử có màu

U Y

vàng, bền trong thời gian dài.

ẠO

N N N

Trong công thức cấu tạo, PAN gồm hai vòng được liên kết với nhau

H Ư

qua cầu -N=N-, một là vòng pyridyl, vòng bên kia là vòng naphtol ngưng tụ.

TR ẦN

Tùy thuộc vào pH của môi trường mà thuốc thử PAN có thể tồn tại ở các dạng khác nhau, nó có ba dạng tồn tại H 2In+ ( vàng chanh, pH < 2,5), HIn

(vàng, pH > 2,5) và In- (đỏ, pH > 12) và có các hằng số phân ly tương ứng :

10 00

pK1=2,9 và pK2 = 12,1. Chúng ta có thể mô tả các dạng tồn tại của PAN qua

các cân bằng sau:

pK2=12,1

pK1=2,9

N N

N N N

N HO

-L

Í-

N N

IỄ N

ÀN

ÁN

 Murexit:

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

- Là chất bột đỏ thẫm, tan rất ít trong nước tạo thành dung dịch màu đỏ

Dùng làm chất chỉ thị kim loại trong phương pháp complexon để chuẩn độ

tía. Có màu hồng trong môi trường axit và màu tím trong môi trường kiềm.

canxi, niken, coban và đồng, vì phức chất kim loại tạo với murexit ít bền hơn

U Y

phức chất complexon. Murexit cũng được dùng để định lượng canxi bằng

- Sự thay đổi màu của murexit phụ thuộc vào pH:

ẠO

pH<9: chỉ thị có màu đỏ

phương pháp trắc quang.

9<pH<11: Chỉ thị có màu xanh tím

pH>11: chỉ thị có màu tím

H Ư

Và Murexit tạo màu da cam với ion Ni2+.

TR ẦN

 Trong phép định lượng Ni2+ dừng chuẩn độ khi dung dịch chuyển từ màu vàng sang màu tím.

1.5.4 Các phương pháp chuẩn độ complexon

10 00

Có 4 phương pháp chuẩn độ complexon: + Chuẩn độ trực tiếp.

+ Chuẩn độ gián tiếp

Í-

+ Chuẩn độ ngược.

-L

+ Chuẩn độ thế.

ÁN

1.5.4.1. Chuẩn độ trực tiếp

IỄ N

ÀN

* Nguyên tắc chuẩn độ. - Thiết lập pH chuẩn độ thích hợp bằng một hệ đệm, sau đó thêm dung

dịch chuẩn (EDTA) bằng buret đến đổi màu dung dịch. - Thêm chất tạo phức phụ (nếu cần) để ngăn chặn sự tạo phức phụ của ion kim loại. - Chọn chỉ thị thích hợp sao cho thoả mãn điều kiện : ' '  ' MgY 104   MgIn  10 4  MgY

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

q

1 C  C0 ;  M '.   '  MY CC 0 . M  '

' điều kiện:  MY  108 ;

Với nồng độ ion kim loại không bị chuẩn độ ở điểm cuối chuẩn độ:



p ' MgIn

U Y

[M]’ =

- Sai số chuẩn độ :

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

1.5.4.2. Phương pháp chuẩn độ ngược

Trong trường hợp không thể chuẩn độ trực tiếp được, ví dụ không thể

ẠO

có chất chỉ thị thích hợp cho kim loại xác định, hoặc khi phản ứng tạo phức

* Nguyên tắc chuẩn độ:

- Cho một lượng dư, chính xác EDTA vào dung dịch phân tích chứa ion

H Ư

kim loại M1.

- Thiết lập điều kiện chuẩn độ: + pH thích hợp để M1 phản ứng hoàn

TR ẦN

toàn với EDTA.

+ Cho chất chỉ thị thích hợp.

- Sau đó chuẩn độ lượng EDTA dư bằng dung dịch chuẩn có chứa ion

10 00

kim loại M2 cho đến khi dung dịch đổi màu từ màu của dạng tự do chất chỉ thị sang màu của dạng phức giữa ion kim loại M2 với chất chỉ thị. M1n+

+ H2Y2-

⇌ M1Y(4-n) + 2 H+ .

1'

- Sơ đồ chuẩn độ:

Lúc này màu của dung dịch là màu của chất chỉ thị dạng tự do HI n2  : Xanh M2 n+ ⇌ M2Y (4-n).

2'

-L

Í-

H 2Y2-dư +

IỄ N

ÀN

ÁN

Khi dư 1 giọt ion M2 thì M2 + chất chỉ thị :

  M 2 In (3 n )  H  M 2 n   HIn 2   

Chú ý: Điều kiện để chuẩn độ ngược:  M' Y   M' Y  107 . 1

1.5.4.3 Phương pháp chuẩn độ thế * Nguyên tắc chuẩn độ: - Thay thế lượng ion kim loại M1 ( là kim loại không chuẩn độ trực tiếp được bằng EDTA) bằng 1 lượng tương đương ion kim loại M2 (là kim loại chuẩn độ trực tiếp bằng EDTA). 19

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

- Cụ thể: Người ta cho một lượng dư chính xác phức M2Y vào dung

dịch chuẩn độ chứa ion M1. Để phản ứng xảy ra hoàn toàn rồi chuẩn độ M2

bằng dung dịch EDTA.  M' 1Y

 M' 2Y

U Y

Phương trình phản ứng: M1 n+ + M2Y dư ⇌ M1Y + M2 n+

=> Màu sẽ chuyển từ màu của dạng phức M2In- sang màu dạng tự do

ẠO

của chất chỉ thị HI n2 (xanh). Nếu khi cho chất chỉ thị vào thì:

M2 n+ + HI n2 ⇌ M 2 I n(3 n )  H 

Mg1Y

'  Mg  107 2Y

TR ẦN

+ Chú ý: Phải chọn M2 sao cho 

H Ư

Đỏ mận

Xanh

1.5.4.4 Phương pháp chuẩn độ gián tiếp

Nếu chất phân tích không tham gia phản ứng trực tiếp với complexon

10 00

thì có thể định lượng bằng cách chuẩn độ gián tiếp với EDTA. Ví dụ, có thể xác định sunfat bằng cách cho vào dung dịch phân tích

một lượng dư chính xác Ba2+ và sau khi tách kết tủa BaSO4 thì chuẩn độ

lượng Ba2+ dư bằng EDTA. Tương tự như vậy để định lượng PO43- người ta

-L

Í-

làm kết tủa nó dưới dang magie amoni photphat MgNH4PO 4. Sau khi tách kết

ÁN

tủa, hòa tan trong axit và chuẩn độ Mg2+ tạo thành bằng EDTA, từ đó, suy ra

IỄ N

ÀN

nồng độ photphat trong dung dịch phân tích. Phương pháp gián tiếp cũng được áp dụng khi phân tích các hỗn hợp kim

loại. Ở đây kim loại trong hỗn hợp phân tích được thay bằng một kim loại khác (bằng một phản ứng hóa học thích hợp) có thể chuẩn độ chọn lọc bằng EDTA hoặc có thể tách dễ dàng khỏi kim loại thứ hai có hỗn hợp phân tích. 1.5.5 Một số phép chuẩn độ Ni2+, Zn2+ trong tài liệu . 1.5.5.1 Định lượng hỗn hợp Zn2+ và Mg2+. 20

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

a) Định lượng tổng số Zn2+ và Mg2+:

C V1 25, 00

U Y

CZn2 Mg2

một ít chỉ thị Eriocrom đen T, rồi chuẩn bằng EDTA (hết V1 mL EDTA CM).

Trung hòa axit bằng NaOH (nếu cần). Thêm 25 mL dung dịch đệm (NH3 + NH4Cl)

Dùng pipet lấy 25,00ml dung dịch phân tích cho vào bình eclen 250 mL.

b) Định lượng Mg2+:

ẠO

Lấy chính xác 25,00 mL dung dịch phân tích cho vào bình eclen 250

mL. Thêm 25 mL dung dịch đệm, 2g KCN để che Zn2+ (dưới dạng phức với

xianua), một ít chỉ thị Eriocrom đen T và 50 mL nước cất. Chuẩn độ bằng

H Ư

ETDA hết V2 mL

10 00

a) Chuẩn độ trực tiếp

1.5.5.2 Định lượng Ni2+

C V2 25, 00

TR ẦN

CMg2 =

Chuẩn độ trực tiếp Ni2+ bằng EDTA dùng Murexit làm chỉ thị.

Lấy chính xác 25,00 mL dung dịch Ni2+ (môi trường axit) không được

chứa quá 0,4 mg Ni2+. Thêm NH 3 vào dung dịch cho đến khi tạo phức hoàn

Í-

toàn với Ni2+. Thêm chất chỉ thị murexit vào cho đến khi xuất hiện màu vàng

-L

rõ (Nếu chỉ có màu vàng da cam chứng tỏ pH < 10 thì phải thêm tiếp NH3

ÁN

cho đến màu vàng). Pha loãng dung dịch với nước cất (thêm độ

100

IỄ N

ÀN

mL nước cất). Chuẩn độ bằng EDTA 0,1000 M đến xuất hiện màu tím. Gần cuối phép chuẩn độ, cần thêm tiếp vài mL NH3 và lại chuẩn độ cho đến khi màu chuyển hẳn từ vàng sang tím xanh rõ. b) Chuẩn độ ngược Thêm dư EDTA vào dung dịch Ni2+. Chuẩn độ EDTA dư bằng dung dịch chuẩn Zn2+ hoặc Mg2+.

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Lấy chính xác 25,00 mL dung dịch NiSO4 (C= 5.10-3 M). Thêm 10,00 mL EDTA 2,00.10-2 M, 2 mL đệm (NH3 + NH 4Cl). Pha loãng với

nước cất. Thêm một ít chỉ thị Eriocrom đen T. Chuẩn độ bằng dung dịch

50 mL

chuẩn ZnSO4 hoặc MgSO4 0,0100 M đến đổi màu từ xanh sang đỏ vang, hết

U Y

V mL dung dịch chuẩn.

IỄ N

ÀN

ÁN

-L

Í-

10 00

TR ẦN

H Ư

ẠO

Tính nồng độ mol của NiSO4

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM

2.1. Hóa chất và dụng cụ

2.1.1 Hóa chất:

U Y

- EDTA tinh khiết phân tích. (Merck, M = 372,25 g/mol)

- MgSO 4.7H2O, Zn(NO3)2, NiSO4.6H 20 tinh khiết phân tích (Merck) - CuSO 4.5H2O, Fe(NO3)3.9H2O, Al(NO3)3.3H2O (Trung Quốc)

ẠO

- PAR, PAN (Merck)

- Murexit, Eriocrom đen T (Trung Quốc)

- NH3, NH4Cl, CH3COOH, CH3COONa.

H Ư

- Pyro photphat ( Na4P2O7), NaF, Na2S2O3

TR ẦN

2.1.2 Dụng cụ

- Buret 25 mL (± 0,03 mL), buret 10 mL (± 0,01 mL)

- Pipet 10 mL (± 0,02 mL)

10 00

- Bình định mức 2000 mL, 1000 mL, 500 mL, 250 mL, 100 mL - Cân phân tích

2.2. Pha chế và chuẩn hóa các dung dịch

Í-

2.2.1. Dung dịch NH3 6M

-L

Lấy 408,72 mL NH 3 (d=1,00) đặc và pha loãng thành 1000 mL.

ÁN

2.2.2. Dung dịch đệm NH3 - NH4Cl 1M

Trộn 53,5 g NH 4Cl với 68,12 mL NH3 đặc (d=1,00) và pha loãng thành

IỄ N

ÀN

1000 mL. 2.2.3. Dung dịch đệm CH3COOH-CH3COONa nồng độ 2 M Trộn 164,06 g CH3COONa với CH3COOH đậm đặc và pha thành 1000 mL. 2.2.4. Dung dịch Ericrom đen T 0,1% Dung dịch PAR 0,1% từ muối NaH3In Dung dịch PAN 0,1% từ muối HIn 23

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Dung dịch Murexit 0,1%

Dung dịch Na2S2O 3, pyrophotphat, NaF

2.3. Pha chế và chuẩn hóa các dung dịch nghiên cứu

1) Dung dịch chuẩn EDTA có nồng độ 0,10 M

U Y

Cân 74,4493 gam muối Na2H2Y.2H 2O bằng cân phân tích. Hòa tan tinh

thể rồi định mức thành 2000 mL dung dịch EDTA. Sau đó lấy chính xác 50,00 mL dung dịch EDTA vào bình định mức 500 mL từ buret. Thêm nước

2) Pha dung dịch chuẩn gốc MgSO4 0,10 M.

ẠO

cất và định mức đến vạch thu được dung dịch EDTA dùng cho thực nghiệm.

Cân 24,6010 gam MgSO4.7H2O bằng cân phân tích. Hòa tan tinh thể

H Ư

rồi định mức thành 1000 mL dung dịch gốc MgSO4 0,10M.

TR ẦN

3) Pha chế và chuẩn hóa dung dịch NiSO4 0,010 M 3.1) Pha chế dung dịch NiSO4 0,10M (Dung dịch D1)

Cân 2,9079 gam NiSO 4. 6H2O bằng cân phân tích. Hòa tan tinh thể rồi

10 00

định mức thành 1000 mL dung dịch NiSO4. 3.2) Chuẩn hóa dung dịch NiSO4

Lấy chính xác 10,00 mL dung dịch vừa pha, thêm 3 mL dung dịch NH3

Í-

6M; thêm 6 giọt chỉ thị Murexit. Chuẩn độ bằng EDTA 0,0100 M, lặp lại thí

IỄ N

ÀN

ÁN

-L

nghiệm 5 lần. Kết quả chuẩn độ được ghi lại trong bảng 2.1. Lần

VEDTA (mL)

9,85

Trung bình

9,85

Bảng 2.1 Kết quả chuẩn hóa dung dịch Ni2+ bằng EDTA 0,0100 M 24

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Nồng độ dung dịch Ni2+ tính từ kết quả chuẩn độ dung dịch là:

9,85.0, 0100 =0,00985 M 10, 00

C1 =

U Y

4.1) Pha chế dung dịch Zn(NO3)2 0,0100 M

4) Pha chế và chuẩn hóa dung dịch Zn(NO3)2 0,0100 M

Cân 2,6102 gam Zn(NO3)2.4H 2O bằng cân phân tích. Hòa tan tinh thể

rồi định mức thành 1000 mL dung dịch Zn(NO3)2.

ẠO

4.2) Chuẩn hóa dung dịch Zn2+

Lấy chính xác 10,00 mL dung dịch vừa pha, thêm 2 mL dung dịch đệm

NH3-NH4+ 3M, thêm 6 giọt chỉ thị eriocrom đen T. Chuẩn độ bằng EDTA

bảng 2.2. Lần

10,00 10,00

-L

Í-

9,95

10,00

VEDTA (mL)

10,00

10 00

TR ẦN

H Ư

0,0100 M, lặp lại thí nghiệm 5 lần.Các kết quả chuẩn độ được ghi lại trong

9,99

Trung bình

IỄ N

ÀN

ÁN

Bảng 2.2 Kết quả chuẩn hóa dung dịch Zn2+ bằng EDTA 0,0100 M Nồng độ dung dịch Zn2+ tính từ kết quả chuẩn độ dung dịch là:

C1 =

9, 99.0, 0100 =0,00999 M 10, 00

5) Pha chế và chuẩn hóa dung dịch Fe(NO3)3 0,0100M 5.1) Pha chế dung dịch Fe(NO 3)3 0,0100 M Cân 4,04 gam Fe(NO3)3.9H2O bằng cân phân tích. Hòa tan tinh thể rồi định mức thành 1000 mL dung dịch Fe(NO3)3. 25

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

5.2) Chuẩn hóa dung dịch Fe(NO3)3 .

sunfosalixilic (lúc này dung dịch có màu tím). Đun nóng đến 700C. Chuẩn độ

Lấy chính xác 10,00ml dung dịch Fe3+ , thêm 10 giọt chỉ thị axit

bằng EDTA 0,0100 M cho đến khi dung dịch chuyển từ màu tím sang màu vàng

.Lần

ẠO

9,95 9,95 9,95 9,95

1 2 3 Trung bình

VEDTA(mL)

U Y

nhạt, lặp lại thí nghiệm 3 lần.Các kết quả chuẩn độ được ghi lại trong bảng 2.3.

9, 95.0, 0100 = 0,00995M 10, 00

TR ẦN

Fe3

H Ư

Bảng 2.3 Kết quả chuẩn hóa dung dịch Fe3+ bằng EDTA 0,0100 M

6) Chuẩn hóa dung dịch Al(NO3)3 (bằng phương pháp chuẩn độ ngược).

6.1) Pha chế dung dịch Al(NO3)3 0,0100M

10 00

Cân 3,7513 gam Al(NO 3)3.9H2O bằng cân phân tích. Hòa tan tinh thể rồi định mức thành 1000 mL dung dịch Al(NO3)3.

6.2) Chuẩn hóa dung dịch Al(NO3)30,01M

Lấy chính xác 10,00 ml dung dịch Al(NO3)3, thêm 15,00 ml dung dịch

Í-

EDTA 0,0100 M, lắc đều, đun nóng. Thêm 3,0 ml dung dịch đệm axetat

-L

(pH=4,7), 5 giọt chỉ thị Xilen dacam. Chuẩn độ bằng dung dịch Zn2+ 0,0100

ÁN

M cho đến khi dung dich chuyển từ màu vàng sang màu da cam, lặp lại thí VZn2+ (mL)

Lần 1 2

5,10 5,10

5,10

IỄ N

ÀN

nghiệm 3 lần. Các kết quả chuẩn độ được ghi lại trong bảng 2.3.

5,10

Trung bình

Bảng 2.4 Kết quả chuẩn hóa dung dịch Al3+ bằng Zn2+ 0,00999 M 26

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

CAl 3 = 15, 00.0, 0100  5,10.0, 00999 = 0,00990M.

10, 00

7) Pha chế và chuẩn hóa dung dịch Cu2+

7.1) Pha chế dung dịch Cu(NO 3)20,0100 M

U Y

Cân 2,4311 gam Cu(NO3)2.3H2O bằng cân phân tích. Hòa tan tinh thể

rồi định mức thành 1000 mL dung dịch Cu(NO3)2.

7.2) Chuẩn hóa dung dịch Cu(NO3)20,0100 M

ẠO

Lấy chính xác 10,00 mL dung dịch vừa pha, thêm 3 mL dung dịch NH3

6M và 6 giọt chỉ thị Murexit. Dửng chuẩn độ khi dung dịch chuyển từ màu

vàng sang màu tím. Chuẩn độ bằng EDTA 0,0100 M, lặp lại thí nghiệm 3

H Ư

lần.Các kết quả chuẩn độ được ghi lại trong bảng 2.5. Lần

TR ẦN

1 2 3

Trung bình

VEDTA (mL) 10,35 10,35 10,30 10,33

10 00

Bảng 2.5 Kết quả chuẩn hóa dung dịch Cu2+ bằng EDTA 0,0100 M

Nồng độ dung dịch Cu2+ tính từ kết quả chuẩn độ dung dịch là:

1, 033.0, 01 =0,01033 M 10, 00

Í-

C1 =

-L

Nồng độ các dung dịch dùng trong các Thí Nghiệm nghiên cứu được

ÁN

tổng hợp như sau:

IỄ N

ÀN

- Dung dịch EDTA 0,0100 M

- Dung dịch Ni2+ 0,00985 M

- Dung dịch Mg2+ 0,0100 M - Dung dịch Zn2+ 0,00999 M - Dung dịch Fe3+ 0,00995 M - Dung dịch Al3+ 0,00990 M - Dung dịch Cu2+ 0,01033 M

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ - THẢO LUẬN

complexon để xác định nồng độ Ni2+, Zn2+ dùng một số chỉ thị thông dụng.

Với mục đích nghiên cứu một cách tổng thể các thí nghiệm chuẩn độ

U Y

Chúng tôi nghiên cứu các thí nghiệm như bảng 3.1

Phần 1 Hệ một ion kim loại

3.1 Chuẩn độ Ni2+ bằng EDTA với phương pháp complexon II.

ẠO

3.1.1. Chuẩn độ Ni2+ bằng phương pháp complexon với chỉ thị

Murexit trong môi trường NH 3

3.1.1.1 Nguyên tắc chuẩn độ trong môi trường bazơ (NH3) dùng chỉ thị

Murexit. Trong thí nghiệm này, NH3 cho vào vừa để tạo môi trường bazơ

H Ư

đồng thời NH3 có khả năng tạo phức phụ với ion Ni2+. Nồng độ NH3 có thể

TR ẦN

ảnh hưởng tới điểm kết thúc chuẩn độ. Do vậy cần tìm khoảng nồng độ NH3 thích hợp để không ảnh hưởng đến kết quả chuẩn độ.

1. Phản ứng trước chuẩn độ:

10 00

- Khi cho NH3 vào dung dịch Ni2+: Ni(OH)2 + 6NH3  Ni(NH 3)62+

(do CNH3>> CNi2+ nên các phức khác không đáng kể). NiH2In- + 2NH4+ vàng

Í-

Ni(NH3)62++ H4In- 

-L

- Khi thêm chỉ thị Murexit : 4NH3

(với CNi >> CH In ) 2

ÁN

Xanh nhạt

Dung dịch trước chuẩn độ có màu vàng nâu (của hỗn hợp phức

IỄ N

ÀN

Ni(NH3)62+ và NiH 2In-) 2. Phản ứng chuẩn độ: Ni(NH3)62++ H2Y 2-  NiY2- + 2NH4+ + 2NH3 3. Phản ứng kết thúc chuẩn độ: NiH2In- + H2Y2- + NH 3  NiY 2- + H 3In2- + NH4+ vàng nâu

màu tím 28

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Tại điểm kết thúc chuẩn độ, dung dịch chuyển từ vàng sang màu tím

TR ẦN

H Ư

ẠO

U Y

của chỉ thị tự do. (Hình 3.1)

10 00

Hình 3.1: Màu của dung dịch (từ trái sang phải) trước khi cho chỉ thị, trước và sau điểm kết thúc chuẩn độ

3.1.1.2 Cách tiến hành

- Lấy chính xác 10,00 mL Ni2+(dung dịch D1), thêm 0,1 mL NH3 6M đều.

-L

Í-

(lượng vừa đủ để hòa tan hết kết tủa) và 10 giọt chỉ thị murexit, lắc để trộn

- Thay đổi thể tích NH 3 thêm 0,5 mL; 1,0 mL; 1,5 mL; 2,5 mL;2,8 mL

; 2,9 mL ; 3,0 mL; 4,5mL; 5,0 mL; 10 mL. - Tính toán so sánh với nồng độ Ni2+ chuẩn để xem phép nào sai số ít nhất và khả năng xác định điểm cuối chuẩn độ rõ ràng nhất.

IỄ N

ÀN

ÁN

- Chuẩn độ bằng EDTA 3 lần.

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

3.1.1.3 Kết quả C

q(%)

EDTA

0,0594

9,85

0,00985

0,5

0,286

9,85

9,80

9,83

0,00983

1,0

0,545

9,85

0,00985

1,5

0,783

9,85

2,5

1,20

9,85

2,8

1,313

9,85

0,00985

2,9

1,348

9,85

9,90

9,85

9,86

0,00986

3,0

1,385

9,85

0,00985

3,5

1,556

9,85

0,00985

4,0

1,714

9,85

0,00985

4,5

1,862

9,90

9,85

9,86

0,00986

5,0

2,00

10,0

3,00

0,00985

ẠO

TR ẦN

10 00

U Y

0,1

trước CĐ

V i EDTA

CM NH3

H Ư

VNH3 (ml)

0,00985

9,85

0,00985

9,85

0,00985

9,85

với chỉ thị Murexit.

-L

Í-

Bảng 3.1 Kết quả chuẩn độ dung dịch Ni2+ bằng EDTA 0,0100 M

3.1.1.4 Thảo luận

IỄ N

ÀN

ÁN

Từ kết quả nồng độ ion kim loại tự do ở mẫu Ni2+, ta có: - Lượng NH3 tối thiểu thêm vào 10,00 mL mẫu là 0,10 mL NH3 6M để

đảm bảo hidroxit được hòa tan hết, sự đổi màu ở điểm cuối chuẩn độ là đột ngột và rõ ràng quan sát. - Khi tăng thể tích NH3 6M từ 0,10 mL đến 10,00 mL (cho 10,0 mL

dung dịch mẫu) tương đương nồng độ NH3 nằm trong khoảng 0,545 M đến 3,00 M thì nhận thấy kết quả thu được độ đúng, độ lặp tốt. Đồng thời màu của

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

dung dịch tại điểm kết thúc chuẩn độ là đột ngột từ màu vàng sang màu tím,

3.1.2 Chuẩn độ ngược Ni2+ trong môi trường amoni với chỉ thị

rất dễ quan sát.

Eriocrom đen T

U Y

3.1.2.1 Nguyên tắc chuẩn độ

Trong thí nghiệm này, NH 3- NH4+ cho vào vừa để tạo môi trường bazơ

đồng thời NH3 có khả năng trung hòa H+ của EDTA. Thể tích NH 3- NH 4+ có

ẠO

thể ảnh hưởng tới điểm kết thúc chuẩn độ. Do vậy cần tìm khoảng thể tích

NH3- NH4+ thích hợp để không ảnh hưởng đến kết quả chuẩn độ.

2NH 3

H2Y 2- +

10 00

Mg2+ +



2NH3

2.Phản ứng chuẩn độ:

NiY 2- +

H Ư

H2Y2- +

TR ẦN

Ni2+ +

1. Phản ứng trước chuẩn độ:



2NH4+

Xanh nhạt

NiY2- +

2NH4+

3. Phản ứng kết thúc chuẩn độ: H2In2- +

 MgIn- +

NH3

Mg2+ +

màu tím

Màu xanh

NH4+

Í-

Tại điểm kết thúc chuẩn độ, dung dịch chuyển từ màu xanh sang màu

IỄ N

ÀN

ÁN

-L

tím của phức magie với chỉ thị tự do.

Hình 3.2: Màu của dung dịch (từ trái sang phải) trước khi cho chỉ thị, trước và sau điểm kết thúc chuẩn độ 31

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

3.1.2.2 Cách tiến hành

- Lấy chính xác 10,00 mL Ni2+, với 20 mL EDTA; thêm 0,1 mL NH 3-

NH4+ 3 M và 6 giọt chỉ thị ET, lắc để trộn đều.

- Chuẩn độ bằng Mg2+ 3 lần.

U Y

- Thay đổi thể tích NH 3-NH4+ thêm 0 mL; 1,0 mL; 2,0 mL; 3,0 mL;

4,0 mL; 5,0 mL;10,0 mL.

ẠO

nhất và khả năng xác định điểm cuối chuẩn độ rõ ràng nhất.

3.1.2.3 Kết quả

H Ư

3 13,00 11,75 10.90 10,85 10,70 10,75 10,75

TR ẦN

10 00

2 13,00 11,70 10,85 10,85 10,70 10,70 10,70

13,17 11,71 10,86 10,83 10,70 10,72 10,72

C 0,00683 0,0083 0,00914 0,00917 0,0093 0,00928 0,00928

q(%) +30,7 +15,7 +7,2 +6,9 +5,6 +5,8 +5,8

0 1 2 3 4 5 10

1 13,50 11,70 10,85 10,80 10,70 10,70 10,70

V đệm amoni

(ml)

- Tính toán so sánh với nồng độ Ni2+ chuẩn để xem phép nào sai số ít

với chỉ thị Ericrom đen T.

-L

Í-

Bảng 3.2 Kết quả chuẩn độ ngược Ni2+ bằng Mg2+ 0,0100 M 3.1.2.4 Thảo luận

IỄ N

ÀN

ÁN

Kết quả cho thấy - Khi không thêm hoặc thêm thể tích đệm amoni lượng nhỏ (1,0 mL)

vào vẫn có sự đổi màu ở điểm cuối chuẩn độ , tuy nhiên thể tích Mg2+ dùng khá lớn, nên độ sai số tương đối cao . - Khi tăng thể tích của đệm amoni từ 3,0 mL đến 10,0 mL thì nhận thấy kết quả có độ lặp tốt . Màu của dung dịch tại điểm kết thúc chuẩn độ đột ngột từ màu xanh sang màu tím, rất dễ quan sát.Nhưng độ sai số chuẩn độ vẫn khá cao.

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

- Vậy thể tích của đệm amoni có ảnh hưởng đến quá trình chuẩn độ

ngược Ni2+ bằng Mg2+ ,nhưng ảnh hưởng không đáng kể vì độ sai số tương

3.2 Chuẩn độ EDTA bằng Ni2+ với phương pháp complexon II.

đối khá cao.

U Y

3.2.1. Chuẩn độ EDTA bằng Ni2+ phương pháp complexon với chỉ thị

Murexit trong môi trường NH 3

3.2.1.1 Nguyên tắc chuẩn độ

ẠO

+ Chuẩn độ EDTA bằng Ni2+

+ Dung dịch NH 3 với các mức thể tích khác nhau

1. Phản ứng chuẩn độ:

NiY 2- +

H Ư

Ni2+ + H2Y2- + 2NH3 

NH 4+

TR ẦN

Xanh nhạt

2. Phản ứng kết thúc chuẩn độ:

10 00

Màu tím

Ni2+ + H4In- + 2NH3  NiH2In- + 2NH 4+ Màu vàng

Tại điểm kết thúc chuẩn độ, dung dịch chuyển từ màu tím sang màu

IỄ N

ÀN

ÁN

-L

Í-

vàng sang của phức giữa kim loại với chỉ thị .

Hình 3.3: Màu của dung dịch (từ trái sang phải) trước khi cho chỉ thị, trước và sau điểm kết thúc chuẩn độ 33

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

3.2.1.2 Cách tiến hành

- Lấy chính xác 10,00 mL EDTA , 1 mL NH 3 6 M và 10 giọt chỉ thị

murexit, , lắc để trộn đều.

- Thay đổi thể tích NH3 thêm 3 mL; 4 mL; 5,0 mL;10 mL.

U Y

- Chuẩn độ bằng Ni2+ 3 lần.

nhất và khả năng xác định điểm cuối chuẩn độ rõ ràng nhất.

G N

10,30

0,545

10,30

1,385

10,40

1,714

10,50

2,00

10,50

3,00

10,80

Ni2+

q(%)

10,35

10,32

0,00969 1,7

10,40

10,35

10,38

0,00963 2,2

10,50

10,55

10,52

0,00951 3,5

10,55

10,53

0,00950 3,6

10,75

10,80

10,78

0,00928 5,8

10 00

H Ư

TR ẦN

CĐ

(ml)

CM NH3

VNH3

ẠO

3.2.1.3 Kết quả

- Tính toán so sánh với nồng độ Ni2+ chuẩn để xem phép nào sai số ít

với chỉ thị Murexit.

-L

Í-

Bảng 3.3 Kết quả chuẩn độ dung dịch EDTA bằng Ni2+

ÁN

3.2.1.4 Thảo luận

IỄ N

ÀN

Kết quả cho thấy - Khi thể tích NH 3 6M từ 1,0 mL đến 3,0 mL tương đương nồng độ

NH3 tối ưu nằm trong khoảng 0,545 M đến 1,385 M thì nhận thấy kết quả thu được độ đúng, độ lặp tốt. Đồng thời màu của dung dịch tại điểm kết thúc chuẩn độ là đột ngột từ màu tím sang màu vàng, rất dễ quan sát. - Khi thêm từ 4,0 mL NH 3 6M trở lên vào dung dịch chuẩn độ, sai số tương đối tăng cao. Do lượng NH 3 cho vào là để trung hòa bớt H+ của chỉ thị, 34

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

nhưng lúc này nồng độ của NH 3 cao nên phức của Ni2+ với Murexit bền hơn

phức của ion Ni2+ với NH3. Trong quá trình chuẩn độ màu vẫn thay đổi đột

ngột, nhưng sai số tương đối cao.

- Vậy nồng độ NH 3 nên duy trì trong dung dịch trước chuẩn độ cỡ từ

U Y

0,545 M đến 1,385 M sẽ cho dấu hiệu chuẩn độ rõ ràng và kết quả định lượng

Ni2+ là chính xác.

3.3 Chuẩn độ Zn2+ bằng EDTA với phương pháp complexon II.

ẠO

3.3.1 Chuẩn độ Zn2+ trong môi trường đệm axetat bằng phương pháp

complexon với chỉ thị PAR

3.3.1.1 Nguyên tắc chuẩn độ

H Ư

Trong thí nghiệm này, CH3COOH- CH 3COONa cho vào vừa để tạo

TR ẦN

môi trường axit đồng thời CH3COO - có khả năng tạo phức phụ với ion Zn2+. Thể tích CH 3COOH- CH 3COONa có thể ảnh hưởng tới điểm kết thúc chuẩn

độ. Do vậy cần tìm khoảng thể tích CH3COOH- CH3COONa thích hợp để

10 00

không ảnh hưởng đến kết quả chuẩn độ. 1. Phản ứng trước chuẩn độ: ZnHIn+ + 2 CH 3COOH

Í-

đỏ vang

Zn2++ H3In+ 

(với CZn2 >> CH2In )

-L

Dung dịch trước chuẩn độ có màu đỏ vang

IỄ N

ÀN

ÁN

2.Phản ứng chuẩn độ: Zn2++ H2Y 2- + 2CH3COO- 

ZnY2- + 2CH 3COO H

3. Phản ứng kết thúc chuẩn độ: ZnHIn+ + H2Y2- + 2CH3COO -  ZnY2- + Đỏ vang

HIn- + 2CH3COOH Vàng

Tại điểm kết thúc chuẩn độ, dung dịch chuyển từ màu đỏ vang sang màu vàng của chỉ thị tự do.

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

ẠO

U Y

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

Hình 3.4: Màu của dung dịch (từ trái sang phải) trước khi cho chỉ thị,

H Ư

trước và sau điểm kết thúc chuẩn độ 3.3.1.2 Cách tiến hành

TR ẦN

- Lấy chính xác 10,00 mL Zn2+, thêm 1,0 mL CH3COOH-CH 3COONa có nồng độ 3M và 6 giọt chỉ thị PAR, lắc để trộn đều.

10 00

- Chuẩn độ bằng EDTA 3 lần.

- Thay đổi thể tích CH 3COONa/CH3COOH thêm 0,0 mL; 2,0 mL; 3,0 mL; 4,0 mL; 5,0 mL ; 10,0 mL.

- Tính toán so sánh với nồng độ Zn2+ (0,00999 M) chuẩn để xem phép

Í-

nào sai số ít nhất và khả năng xác định điểm cuối chuẩn độ rõ ràng nhất.

-L

3.3.1.3 Kết quả

IỄ N

ÀN

ÁN

V EDTA V đệm axetat + q(%) EDTA (ml) 1 2 3 0 4,15 4,2 4,2 4,183 0,00418 -58,2 1 10,15 10,15 10,10 10,13 0,01013 -1,4 2 10,10 10,05 10,05 10,06 0,01006 -0.7 3 10,10 10,05 10,05 10,06 0,01006 -0.7 4 10,10 10,05 10,05 10,06 0,01006 -0.7 5 10,10 10,05 10,10 10,08 0,01008 -0.9 10 10,10 10,10 10,05 10,08 0,01008 -0.9 2+ Bảng 3.4 Kết quả chuẩn độ dung dịch Zn bằng EDTA 0,0100 M với chỉ thị PAR. 36

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

3.3.1.3 Thảo luận

hơn 0,1 mL) thì rất khó để xác định điểm cuối chuẩn độ. Nguyên nhân, do pH

Khi không có dung dịch đệm axetat hoặc thể tích đệm quá nhỏ (nhỏ

của hệ không ổn định trong quá trình chuẩn độ (đệm năng của hệ đệm nhỏ)

U Y

dẫn đến sự đổi màu của chỉ thị là không đột ngột.

Khi thể tích đệm tăng lên, pH của hệ được duy trì ổn định trong suốt

ẠO

Vì vậy, các kết quả chuẩn độ có độ lặp cao và chính xác.

quá trình chuẩn độ như tính toán để gây ra sự đổi màu của chỉ thị là đột ngột.

Ta thấy, nồng độ Zn2+ thu được từ kết quả chuẩn độ sai lệch so với

nồng độ chính xác đã biết ≤ 0,9% => Đây là sai lệch tương đối nhỏ nên sử

H Ư

dụng được đệm axetat, chỉ thị PAR để định lượng Zn2+.

TR ẦN

Vậy, khi sử dụng chỉ thị PAR trong đệm axetat để chuẩn độ Zn2+ thì cần duy trì thể tích đệm 2 mL đến 10 mL thì sẽ chuẩn độ chính xác Zn2+.

10 00

complexon với chỉ thị PAN

3.3.2 Chuẩn độ Zn2+ trong môi trường đệm axetat bằng phương pháp 3.3.2.1 Nguyên tắc chuẩn độ

Trong thí nghiệm này, CH3COOH- CH 3COONa cho vào vừa để tạo

môi trường axit đồng thời CH3COO - có khả năng tạo phức phụ với ion Zn2+.

Í-

Thể tích CH 3COOH- CH 3COONa có thể ảnh hưởng tới điểm kết thúc chuẩn

-L

độ. Do vậy cần tìm khoảng thể tích CH3COOH- CH3COONa thích hợp để

IỄ N

ÀN

ÁN

không ảnh hưởng đến kết quả chuẩn độ. 1. Phản ứng trước chuẩn độ: Zn2++ H2In+ + 2CH3COO -  ZnIn+ + 2CH 3COOH Trong suốt, không màu

màu hồng

Dung dịch trước chuẩn độ có màu hồng ( ZnIn+) 2.Phản ứng chuẩn độ: Zn2++ H2Y 2- + 2CH3COO-  ZnY2- + 2CH3COOH Dung dịch màu hồng đến khi Zn2+ hết có màu nhạt hơn. 37

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

3. Phản ứng kết thúc chuẩn độ:

màu vàng

màu hồng

ZnIn + + H2Y2- + CH 3COO-  ZnY 2- + HIn2- + CH3COOH

U Y

Tại điểm kết thúc chuẩn độ, dung dịch chuyển từ màu hồng sang màu

10 00

TR ẦN

H Ư

ẠO

vàng của chỉ thị tự do.

trước và sau điểm kết thúc chuẩn độ

-L

Í-

Hình 3.5: Màu của dung dịch (từ trái sang phải) trước khi cho chỉ thị,

3.3.2.2 Cách tiến hành

ÁN

- Lấy chính xác 10,00 mL Zn2+, thêm 1,0 mL CH3COOH-CH 3COONa

IỄ N

ÀN

có nồng độ 3M và 6 giọt chỉ thị PAN, lắc để trộn đều. - Chuẩn độ bằng EDTA 3 lần. - Thay đổi thể tích CH3COOH-CH3COONa thêm 2,0 mL; 3,0 mL; 4,0

mL; 5,0 mL ; 10 mL. - Tính toán so sánh với nồng độ Zn2+(0,00999 M) chuẩn để xem phép nào sai số ít nhất và khả năng xác định điểm cuối chuẩn độ rõ ràng nhất.

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Ơ H

ẠO

U Y

V EDTA V đệm axetat + q(%) C EDTA (ml) 1 2 3 1 10,45 10,45 10,40 10,43 0,01043 -4,4 2 10,35 10,35 10,30 10,33 0,01033 -3,4 3 10,10 10,10 10,05 10,08 0,01008 -0,9 4 9,95 9,95 9,90 9,93 0,00993 +0,6 5 9,90 9,95 9,95 9,93 0,00993 +0,6 10 9,95 9,95 9,95 9,95 0,00995 +0,4 2+ Bảng 3.5 Kết quả chuẩn độ dung dịch Zn bằng EDTA 0,0100 M

3.3.2.3 Kết quả

3.3.2.4 Thảo luận

với chỉ thị PAN.

H Ư

Khi không có dung dịch đệm axetat hoặc thể tích đệm quá nhỏ (nhỏ

TR ẦN

hơn 0,1 mL) thì rất khó để xác định điểm cuối chuẩn độ. Nguyên nhân, do pH của hệ không ổn định trong quá trình chuẩn độ (đệm năng của hệ đệm nhỏ) dẫn đến sự đổi màu của chỉ thị là không đột ngột.

10 00

Khi thể tích đệm tăng từ 3 mL đến 10mL, pH của hệ được duy trì ổn định trong suốt quá trình chuẩn độ như tính toán để gây ra sự đổi màu của chỉ

thị là đột ngột. Vì vậy, các kết quả chuẩn độ có độ lặp cao và chính xác.

Ta thấy, nồng độ Zn2+ thu được từ kết quả chuẩn độ sai lệch so với

Í-

nồng độ chính xác đã biết ≤ 0,9% => Đây là sai lệch tương đối nhỏ nên sử

-L

dụng được đệm axetat, chỉ thị PAN để định lượng Zn2+.

ÁN

Vậy, khi sử dụng chỉ thị PAN trong đệm axetat để chuẩn độ Zn2+ thì

IỄ N

ÀN

cần duy trì thể tích đệm 3 mL đến 10 mL thì sẽ chuẩn độ chính xác Zn2+. 3.4 Chuẩn độ EDTA bằng Zn2+ với phương pháp complexon II. 3.4.1 Chuẩn độ EDTA bằng Zn2+ phương pháp complexon với chỉ thị

PAR trong môi trường đệm axetat. 3.4.1.1 Nguyên tắc chuẩn độ 1.Phản ứng chuẩn độ: Zn2++ H 2Y2- + CH 3COO-  ZnY2- + 2 CH3COOH 39

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

ẠO

U Y

2. Phản ứng kết thúc chuẩn độ: Zn2+ + HIn2- + CH3COO-  ZnH2In+ + CH3COOH vàng đỏ vang

Hình 3.6: Màu của dung dịch (từ trái sang phải) trước khi cho chỉ thị,

H Ư

trước và sau điểm kết thúc chuẩn độ

TR ẦN

3.4.1.2 Cách tiến hành

- Lấy chính xác 10 mL EDTA; thêm 1,0 mL CH3COONa-CH3COOH có nồng độ 3M và 6 giọt chỉ thị PAR.

10 00

- Chuẩn độ bằng Zn2+ , dừng khi dung dịch đổi màu, lặp lại 3 lần. - Thay đổi thể tích CH3COONa/CH3COOH thêm 0 mL; 2,0 mL; 3,0

mL; 4,0 mL; 5,0 mL;10,0 mL.

- Tính toán so sánh với nồng độ Zn2+(0,00999 M) chuẩn để xem phép

Í-

nào sai số ít nhất và khả năng xác định điểm cuối chuẩn độ rõ ràng nhất.

-L

3.4.1.3 Kết quả

IỄ N

ÀN

ÁN

V đệm axetat + q(%) (ml) 1 2 3 0 Không xác định 1 10,15 10,10 10,10 10,12 0,00988 +1,1 2 1015 10,10 10,10 10,12 0,00988 +1,1 3 10,05 10,05 10,10 10,06 0,00994 +0,5 4 10,10 10,05 10,05 10,06 0,00994 +0,5 5 10,10 10,05 10,05 10,06 0,00994 +0,5 10 10,05 10,05 10,05 10,05 0,00995 +0,4 Bảng 3.6 Kết quả chuẩn độ EDTA 0,0100 M bằng dung dịch Zn2+ với chỉ thị PAR. 40

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

3.4.1.4 Thảo luận

(đệm năng của hệ đệm nhỏ) dẫn đến sự đổi màu của chỉ thị là không đột ngột.

chuẩn độ. Nguyên nhân, do pH của hệ không ổn định trong quá trình chuẩn độ

Khi không có dung dịch đệm axetat thì rất khó để xác định điểm cuối

U Y

Khi thể tích đệm tăng từ 3 mL đến 10mL, pH của hệ được duy trì ổn

định trong suốt quá trình chuẩn độ như tính toán để gây ra sự đổi màu của chỉ

thị là đột ngột. Vì vậy, các kết quả chuẩn độ có độ lặp cao và chính xác.

ẠO

3.4.2 Chuẩn độ EDTA bằng Zn2+ phương pháp complexon với chỉ thị

PAN trong môi trường đệm axetat.

3.4.2.1 Nguyên tắc chuẩn độ

H Ư

+ Chuẩn độ EDTA bằng Zn2+ 1.Phản ứng chuẩn độ:

TR ẦN

+ Dung dịch CH3 COONa-CH 3 COOH với các mức thể tích khác nhau Zn2++ H 2Y2- +2CH3COO-  NiY2- + 2 CH3COOH

2. Phản ứng kết thúc chuẩn độ:

10 00

Zn2++ HIn + CH 3COO-

 ZnIn+ + CH 3COOH màu hồng

IỄ N

ÀN

ÁN

-L

Í-

màu vàng

Hình 3.7: Màu của dung dịch (từ trái sang phải) trước khi cho chỉ thị, trước và sau điểm kết thúc chuẩn độ

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

3.4.2.2 Cách tiến hành

- Lấy chính xác 10 mL EDTA; thêm 1,0 mL CH3COONa-CH3COOH

U Y

- Chuẩn độ bằng Zn2+ , dừng khi dung dịch đổi màu, lặp lại 3 lần.

có nồng độ 3M và 6 giọt chỉ thị PAN, lắc để trộn đều.

- Thay đổi thể tích CH 3COONa-CH 3COOH thêm 0 mL; 2,0 mL; 3,0

mL; 4,0 mL; 5,0 mL;10,0 mL.

ẠO

- Tính toán so sánh với nồng độ Zn2+(0,00999 M) chuẩn để xem phép

nào sai số ít nhất và khả năng xác định điểm cuối chuẩn độ rõ ràng nhất.

3.4.2.3 Kết quả V

(ml)

10,70

10,80

10,85

10,80

q(%)

10,72

0,0093

10,75

10,78

0,00927 +7,2

10,80

10,82

0,00924 +7,5

10,85

10,80

10,82

0,00924 +7,5

10,85

10,80

10,82

0,00924 +7,5

10,85

10,83

0,00923 +7,6

10 00

10,75

TR ẦN

H Ư

V đệm axetat

+6,9

với chỉ thị PAN.

ÁN

-L

Í-

Bảng 3.7 Kết quả chuẩn độ EDTA 0,0100 M bằng dung dịch Zn2+

IỄ N

ÀN

3.4.2.4 Thảo luận Kết quả cho thấy khi tăng thể tích đệm axetat vào sai số tương đối

tăng lên. Vì khi cho thêm đệm axetat vào, có thể do CH 3COO- tạo phức với Zn2+ làm thể tích EDTA cần dùng tăng lên. Do vậy với thí nghiệm chỉ chuẩn độ Zn2+ bằng EDTA, không làm ngược lại với chỉ thị PAN. Phần 2: Nghiên cứu một số hệ dung dịch 2 ion sử dụng chuẩn độ tạo phức để xác định nồng độ từng ion 42

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

3.5 . Hệ dung dịch Fe – Zn.

3.5.1 Chuẩn độ hệ hỗn hợp Fe-Zn với chỉ thị PAR trong môi trường

đệm axetat.

3.5.1.1 Nguyên tắc

U Y

Trong hệ hỗn hợp 2 ion : thực hiện 2 phép chuẩn độ

(1) Che Fe để xác định Zn2+ bằng EDTA

(2) Chuẩn độ ngược lượng EDTA dư bằng Cu2+ từ đó tính được nồng độ Zn2+.

ẠO

Trong đó nồng độ Fe, Zn được thay đổi để tìm tỉ lệ thích hợp

TR ẦN

3.5.1.3 Cách tiến hành:

H Ư

Fe3+ + 2P2O 74-  [Fe(P2O7)2]5-

Phản ứng che Fe3+ = pyrophotphhat P2O74-

3.5.1.2 Các phản ứng

Lấy 2 bình chuẩn độ như nhau về một lượng x ml Fe3+ và y ml Zn2+. Thí nghiệm 1 : Thêm 3 mL pyrophotphat có công thức Na4P2O 7 để che

10 00

ion Fe3+, lắc đều. Sau đó thêm 1,5 mL dung dịch đệm axetat và 6 giọt thuốc thử PAR. Chuẩn độ Zn2+ trong dung dịch bằng EDTA đến khi dung dịch

IỄ N

ÀN

ÁN

-L

Í-

chuyển từ màu đỏ vang sang màu vàng.

Hình 3.8: Màu của dung dịch (từ trái sang phải) trước khi cho chỉ thị, trước và sau điểm kết thúc chuẩn độ 43

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Thí nghiệm 2 : Thêm z mL EDTA 0,0100M vào bình, sau đó thêm 1,5

mL dung dịch đệm axetat và 6 giọt thuốc thử PAR, lắc đều. Chuẩn độ bằng dung

ẠO

U Y

dịch Cu2+ 0,01033 M đến khi dung dịch chuyển từ màu vàng sang màu đỏ

H Ư

Hình 3.9: Màu của dung dịch (từ trái sang phải) trước khi cho chỉ thị,

TR ẦN

trước và sau điểm kết thúc chuẩn độ 3.5.2 Chuẩn độ hệ hỗn hợp Fe-Zn với chỉ thị PAN trong môi trường

10 00

3.5.2.1 Nguyên tắc

đệm axetat.

(1) Che Fe để xác định Zn2+ bằng EDTA

độ Zn2+.

(2) Chuẩn độ ngược lượng EDTA dư bằng Cu2+ từ đó tính được nồng

-L

Í-

Trong đó nồng độ Fe, Zn được thay đổi để tìm tỉ lệ thích hợp

ÁN

3.5.2.2 Các phản ứng

IỄ N

ÀN

Phản ứng che Fe3+ = pyrophotphhat P2O74-

Fe3+ + 2P2O 74-  [Fe(P2O7)2]53.5.2.3 Cách tiến hành: Lấy 2 bình chuẩn độ như nhau về một lượng x ml Fe3+ và y ml Zn2+. Thí nghiệm 1 : Thêm 3 mL pyrophotphat có công thức Na4P2O 7 để che

ion Fe3+, lắc đều. Sau đó thêm 1,5 mL dung dịch đệm axetat và 6 giọt thuốc

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

thử PAN. Chuẩn độ Zn2+ trong dung dịch bằng EDTA đến khi dung dịch

ẠO

U Y

chuyển từ màu hồng sang màu vàng. Ghi thể tích, lặp lại 3 lần.

H Ư

Hình 3.9: Màu của dung dịch (từ trái sang phải) trước

TR ẦN

và sau điểm kết thúc chuẩn độ Thí nghiệm 2 : Thêm z mL EDTA 0,0100M vào bình, sau đó thêm 1,5 mL dung dịch đệm axetat và 6 giọt thuốc thử PAN, lắc đều. Chuẩn độ bằng

10 00

dung dịch Cu2+ 0,01033 M đến khi dung dịch chuyển từ màu vàng sang màu

IỄ N

ÀN

ÁN

-L

Í-

hồng tím. Ghi thể tích, lặp lại 3 lần.

Hình 3.11: Màu của dung dịch (từ trái sang phải) trước khi cho chỉ thị, trước và sau điểm kết thúc chuẩn độ 3.5.3 Kết quả Kết quả được trình bày trong bảng 3.7 45

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

TN1

EDTA

Cu2+

x(ml) y(ml)

(z ml)

V1i

V2i

(ml)

Sai

số Sai

TN2

tương

Thuốc thử PAR

7,70

7,67

4,26.10

7,05

5,75.10-3

7,07

7,05

9,85

4,91.10-3

9,82

5,15

9,90 10

9.90

5,49.10-3

7,15

7,13

10 00

7,85

4,36.10-3

7,85

7,05

7,07

Í-L 9,85

9,85

ÁN

9,83

5,20

ÀN

9,80

IỄ N

10,12

5,62.10

7,00

10,15

-1,1

4,44.10-3

5,53.10-3

+1,8

-0,54 -3

+1,6 5,55.10

7,05 -3

7,02

4,42.10-3

4,98.10-3

5,25

10,10 10,1 0

5,23

-0,6 -3

+1,1

5,00.10

5,25 4,92.10-3

4,98.10-3

5,56.10-3

7,10

7,85

7,05

5,00.10

-3

4,37.10-3

7,15

Thuốc thử PAN

-4,0

5,55.10

9.85

-4,1

-1,8

7,10

9,88

5,53.10-3

5,01.10-3

5,20

TR ẦN

9,80

5,17

H Ư

5,15

9,80

7,65

(q%)

4,44.10-3

7,00 -3

ẠO

7,65

số

tương đối

đối (q%)

V1(ml)ED

Thí nghiệm 2

Thí nghiệm 1

U Y

Hệ

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

0 -3

4,42.10-3

4,17.10-3

7,00

-1,2

+5,6

Bảng 3.7 Bảng kết quả chuẩn độ hỗn hợp Fe-Zn với các thuốc thử PAR, PAN 46

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

= 0,00999 M; C

= 0,01033 M; CEDTA= 0,0100 M; C

0,00995 M)

3.5.4 Thảo luận

Kết quả chuẩn độ cho thấy

U Y

+ Với chỉ thị PAR thì tỉ lệ Fe3+: Zn2+ = 8:10 thu được kết quả tốt nhất vì

sai số nhỏ ( dưới 1,1%).

+ Với chỉ thị PAN thì tỉ lệ Fe3+: Zn2+ = 10:10 thu được kết quả tốt vì

ẠO

sai số nhỏ ( dưới 1,6%).

3.6 . Hệ dung dịch Cu– Zn.

H Ư

3.6.1 Chuẩn độ hệ hỗn hợp Cu – Zn với chỉ thị PAR trong môi trường đệm axetat

TR ẦN

3.6.1.1 Nguyên tắc

Trong hệ hỗn hợp 2 ion : thực hiện 2 phép chuẩn độ

(1) Chuẩn độ tổng Cu và Zn từ đó tính được nồng độ Cu.

10 00

(2) Che Cu để xác định Zn2+ bằng EDTA

Trong đó nồng độ Cu, Zn được thay đổi để tìm tỉ lệ thích hợp

3.6.1.2 Các phản ứng

Í-

Phản ứng che Cu2+ = Na2S2O 3

-L

Cu2+ + 3S2O32-  [Cu(S2O3)3]4- (lgβ = 13,84) Lấy 2 bình chuẩn độ như nhau về một lượng x ml Cu2+ và y ml Zn2+.

Thí nghiệm 1 : Thêm 1,5 mL dung dịch đệm axetat và 6 giọt chỉ thị

PAR. Chuẩn độ hỗn hợp Cu-Zn trong dung dịch bằng EDTA đến khi dung dịch chuyển từ màu đỏ vang sang màu xanh úa .

IỄ N

ÀN

ÁN

3.6.1.3. Cách tiến hành

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

H Ư

ẠO

U Y

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

TR ẦN

Hình 3.10: Màu của dung dịch (từ trái sang phải) trước khi cho chỉ thị, trước và sau điểm kết thúc chuẩn độ Thí nghiệm 2 : Thêm 3 mL natrithiosunfat có công thức Na2S2O3 để

10 00

che ion Cu2+ , lắc đều. Sau đó thêm 1,5 mL dung dịch đệm axetat và 6 giọt chỉ thị PAR. Chuẩn độ Zn2+ trong dung dịch bằng EDTA đến khi dung dịch

chuyển từ màu đỏ vang sang màu vàng.

Hình 3.11: Màu của dung dịch (từ trái sang phải) trước khi cho chỉ thị,

IỄ N

ÀN

ÁN

-L

Í-

Ghi thể tích, lặp lại 3 lần.

trước và sau điểm kết thúc chuẩn độ

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

3.6.2 Chuẩn độ hệ hỗn hợp Cu - Zn với chỉ thị Murexit trong môi

trường NH3

3.6.2.1 Nguyên tắc

Trong hệ hỗn hợp 2 ion : thực hiện phép chuẩn độ

U Y

Chuẩn độ tổng Cu và Zn từ đó tính được nồng độ Cu.

Trong đó nồng độ Cu, Zn được thay đổi để tìm tỉ lệ thích hợp

3.6.2.2 Cách tiến hành:

ẠO

Lấy 2 bình chuẩn độ như nhau về một lượng x ml Cu2+ và y ml Zn2+.

Thí nghiệm 1 : Thêm 1,5 mL dung dịch NH3 6M và 6 giọt chỉ thị

Murexit. Chuẩn độ hỗn hợp Cu-Zn trong dung dịch bằng EDTA đến khi dung

10 00

TR ẦN

H Ư

dịch chuyển từ màu vàng sang màu tím . Ghi thể tích, lặp lại 3 lần.

-L

Í-

Hình 3.12: Màu của dung dịch (từ trái sang phải) trước khi cho chỉ thị, trước và sau điểm kết thúc chuẩn độ

ÁN

3.6.3 Kết quả Kết quả được trình bày trong bảng 3.8

ÀN

Hệ

IỄ N

V1(ml)EDT

Thí nghiệm 2 V2(ml)ED

TA TN1

y(ml)

x(ml)

Thí nghiệm 1

V1i

8,10

8,08

TN2 V2i

Sai số

tương

tương đối

đối (q%)

(q%)

Chỉ thị PAR 10

4,49.10-3

18,35

18,38

5,68.10-3

4,44.10-3

5,74.10-3

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

8,10

5,04.10-3

10,08

10,10

5,18.10-3

5,55.10

18,40

10,15

5,57.10-3

10,03

18,40

4,64.10-3

18,45

-0,4

18,07

18,10

TR ẦN 20,25

20,23

B 10 00

17,95 17,95

17,98

-1,3

+4,0 -3

5,17.10-3

-0,8

+2,7

5,55.10-3

4,59.10-3

-0,4

+4,1

5,00.10

4,40.10-3

18,00

5,74.10-3

5,03.10-3

20,20

4,44.10-3

5,51.10-3

18,05

20,25

-1,1

H Ư

18,05

4,59.10-3

Chỉ thị Murexit

-3

ẠO

10,10

18,42

-0,2

20,52

20,55

10,10 8

-0,8

20,5

10,10

5,17.10-3

+1,04

5,00.10-3

U Y

-1,3

20,5

10,05

18,40

8,05

-L

Í-

Bảng 3.8 Bảng kết quả chuẩn độ hỗn hợp Cu-Zn với các thuốc thử PAR,

IỄ N

ÀN

ÁN

= 0,00999 M; C

Murexit = 0,01033 M; CEDTA= 0,0100 M)

3.6.4 Thảo luận

Kết quả chuẩn độ cho thấy + Với chỉ thị PAR thì tỉ lệ Cu2+: Zn2+ = 10:8; 10:10 ; 8:10 thu được kết

quả tốt vì sai số nhỏ ( dưới 1,3%). + Với chỉ thị Murexit thì tỉ lệ Cu2+: Zn2+ = 10:10 thu được kết quả tốt vì sai số nhỏ ( dưới 2,7%).

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

3.7 . Hệ dung dịch Al– Zn.

3.7.1 Chuẩn độ hệ hỗn hợp Al – Zn với chỉ thị PAR trong môi trường

đệm axetat

U Y

3.7.1.1 Nguyên tắc Trong hệ hỗn hợp 2 ion : thực hiện 2 phép chuẩn độ

(1) Che Al3+ để xác định Zn2+ bằng EDTA

(2) Chuẩn độ ngược lượng EDTA dư bằng Fe3+ từ đó tính được nồng độ Zn2+.

ẠO

Trong đó nồng độ Al, Zn được thay đổi để tìm tỉ lệ thích hợp

3.7.1.2 Các phản ứng

Phản ứng che Al3+ = NaF

TR ẦN

3.7.1.3 Cách tiến hành:

H Ư

Al3+ + F-  AlF62-

Lấy 2 bình chuẩn độ như nhau về một lượng x ml Al3+ và y ml Zn2+.

Thí nghiệm 1 : Thêm 3 mL natriflorua có công thức NaF để che ion

10 00

Al3+, lắc đều. Sau đó thêm 1,5 mL dung dịch đệm axetat và 6 giọt thuốc thử

PAR. Chuẩn độ Zn2+ trong dung dịch bằng EDTA đến khi dung dịch chuyển

IỄ N

ÀN

ÁN

-L

Í-

từ màu đỏ vang sang màu vàng. Ghi thể tích, lặp lại 3 lần.

Hình 3.13: Màu của dung dịch (từ trái sang phải) trước và sau điểm kết thúc chuẩn độ 51

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Thí nghiệm 2 : Thêm z mL EDTA 0,0100M vào bình, sau đó thêm 1,5

Fe3+ 0,00995 M đến khi dung dịch chuyển từ màu vàng sang màu đỏ vang

mL dung dịch đệm axetat và 6 giọt thuốc thử PAR. Chuẩn độ bằng dung dịch

H Ư

ẠO

U Y

.Ghi thể tích, lặp lại 3 lần.

TR ẦN

Hình 3.14: Màu của dung dịch (từ trái sang phải) trước và sau điểm kết thúc chuẩn độ

10 00

3.7.2 Chuẩn độ hệ hỗn hợp Al – Zn với chỉ thị Murexit trong môi trường NH3

3.7.2.1 Nguyên tắc

Trong hệ hỗn hợp 2 ion : thực hiện phép chuẩn độ

Í-

Che Al3+ để xác định Zn2+ bằng EDTA

-L

Trong đó nồng độ Al, Zn được thay đổi để tìm tỉ lệ thích hợp

IỄ N

ÀN

ÁN

4.7.2.2 Các phản ứng Phản ứng che Al3+ = NaF Al3+ + F-  AlF62-

34.7.2.3 Cách tiến hành: Lấy 2 bình chuẩn độ như nhau về một lượng x ml Al3+ và y ml Zn2+. Thí nghiệm 1 : Thêm 3 mL natriflorua có công thức NaF để che ion Al3+, lắc đều. Sau đó thêm 1,5 mL dung dịch NH3 6M và 6 giọt thuốc thử

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Murexit. Chuẩn độ Zn2+ trong dung dịch bằng EDTA đến khi dung dịch

TR ẦN

H Ư

ẠO

U Y

chuyển từ màu vàng da cam sang màu tím. Ghi thể tích, lặp lại 3 lần.

Hình 3.15: Màu của dung dịch (từ trái sang phải) trước và sau điểm kết

IỄ N

ÀN

ÁN

-L

Í-

10 00

thúc chuẩn độ

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

3.7.3 Kết quả

V EDTA (z ml)

TN1

x(ml) y(ml) V1i

C TN2

V2i

10,10 10,10 10,05

4,95 4,95 5,00

7,10 7,10 7,05

7,08

4,52.10-3

8,13

4,44.10-3

5,50.10-3

-1,6 5,00.10-3

+1,3 4,95.10-3

-1,2

+0,8

5,55.10-3

4,40.10-3

-0,9

+1,6

4,44.10-3

5,50.10-3

-1,8

+1,5

5,00.10-3

4,95.10-3

-1,4

+1,01

5,55.10-3

4,40.10-3

-1,2

+2,5

G 4,97

LT Sai số tương đối (q%)

5,43.10-3

4,91.10-3

4,33.10-3

5,42.10-3

-L

Í-

8,15 8,15 8,10

5,60.10-3

10,08

Thuốc thử Murexit

5,06.10-3

7,02

10,12

10,15 10,10 10,10

H Ư

4,51.10-3

10 00

8,12

7,05 7,00 7,00

TR ẦN

8,10 8,15 8,10

ẠO

Thuốc thử PAR

LT Sai số tương đối (q%)

V2 (ml) Fe3+

V1(ml)EDTA

Thí nghiệm 2

U Y

Thí nghiệm 1

Hệ

Kết quả được trình bày trong bảng 3.9

ÁN

ÀN

10,15 10,10 10,10

10,13

10,12

5,07.10-3

5,62.10-3

4,90.10-3

4,29.10-3

IỄ N

10,15 10,15 10,10

Bảng 3.9 Bảng kết quả chuẩn độ hỗn hợp Al-Zn với các thuốc thử PAR,Murexit 54

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

= 0,00999 M; C

= 0,00995 M; CEDTA= 0,0100 M; C

0,00990 M)

3.7.4 Thảo luận

Kết quả chuẩn độ cho thấy

U Y

+ Với chỉ thị PAR thì tỉ lệ Al3+: Zn2+ = 10:8; 10:10 ; 8:10 thu được kết

quả tốt nhất vì sai số nhỏ ( dưới 1,6%).

+ Với chỉ thị Murexit thì tỉ lệ Al3+: Zn2+ = 10:10 thu được kết quả tốt vì

IỄ N

ÀN

ÁN

-L

Í-

10 00

TR ẦN

H Ư

ẠO

sai số nhỏ ( dưới 1,4%).

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

KẾT LUẬN

Sau một thời gian tiến hành các thực nghiệm nghiên cứu đối với phản ứng

chuẩn độ tạo phức, chúng tôi đã thu được một số kết quả quan trọng như sau:

U Y

1. Đã nắm rõ chi tiết quy trình chuẩn bị một bài thực hành phân tích định lượng bằng phép chuẩn độ thể tích:

- Cân và pha các chất chuẩn. - Chuẩn hóa các dung dịch NiSO4…….

ẠO

- Chuẩn bị các mẫu phân tích và tiến hành chuẩn độ.

2. Đã khảo sát ảnh hưởng của nồng độ NH3 đến quá trình chuẩn độ Ni2+

với chỉ thị Murexit bằng phương pháp complexon: nồng độ NH3 tối ưu nằm

H Ư

trong khoảng 3,00 M đến 0,0594 M (Tương đương từ 0,1 mL đến 10,0 mL

TR ẦN

NH3 6M với 10,0 mL dung dịch mẫu) sẽ cho kết quả tốt nhất. 3. Đã khảo sát ảnh hưởng của nồng độ NH3 đến quá trình chuẩn độ EDTA bằng Ni2+ với chỉ thị Murexit : nồng độ NH3 tối ưu nằm trong khoảng

10 00

1,385 M đến 0,545 M . (Tương đương từ 1,0 mL đến 3,0 mL NH3 6M với 10,0 mL dung dịch mẫu) sẽ cho kết quả tốt nhất.

4. Đã khảo sát ảnh hưởng của thể tích đệm amoni đến quá trình chuẩn

độ ngược Ni2+ và EDTA bằng Mg2+ với chỉ thị Eriocrom đen T : thể tích đệm

Í-

amoni nằm trong khoảng từ 4,0 mL đến 10,0 mL.

-L

5. Đã khảo sát ảnh hưởng đệm axetat đến quá trình chuẩn độ Ni2+ với

ÁN

chỉ thị PAR : thể tích đệm axetat tối ưu nằm trong khoảng 2,0 mL đến 10,0

IỄ N

ÀN

mL sẽ cho kết quả tốt nhất. 6. Đã khảo sát ảnh hưởng đệm axetat đến quá trình chuẩn độ Ni2+ với

chỉ thị PAN: thể tích đệm axetat tối ưu nằm trong khoảng 3,0 mL đến 10,0 mL sẽ cho kết quả tốt nhất. 7. Đã khảo sát ảnh hưởng đệm axetat đến quá trình chuẩn độ EDTA bằng Ni2+ với chỉ thị PAR : thể tích đệm axetat tối ưu nằm trong khoảng 3,0 mL đến 10,0 mL sẽ cho kết quả tốt nhất. 56

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

8. Đã khảo sát ảnh hưởng đệm axetat đến quá trình chuẩn độ EDTA

vậy với thí nghiệm chỉ chuẩn độ Zn2+ bằng EDTA, không làm ngược lại với

bằng Ni2+ với chỉ thị PAN : thể tích đệm axetat làm sai số tương đối cao. Do

chỉ thị PAN.

U Y

9. Đã khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ thể tích của hệ hỗn hợp hai kim loại Fe – Zn :

+ Với chỉ thị PAR thì tỉ lệ Fe3+: Zn2+ = 8:10 thu được kết quả tốt nhất vì

sai số nhỏ ( dưới 1,1%).

ẠO

+ Với chỉ thị PAN thì tỉ lệ Fe3+: Zn2+ = 10:10 thu được kết quả tốt vì

sai số nhỏ ( dưới 1,6%).

10. Đã khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ thể tích của hệ hỗn hợp hai kim loại Cu – Zn :

H Ư

+ Với chỉ thị PAR thì tỉ lệ Cu2+: Zn2+ = 10:8; 10:10 ; 8:10 thu được kết quả tốt vì sai số nhỏ ( dưới 1,3%). vì sai số nhỏ ( dưới 2,7%).

TR ẦN

+ Với chỉ thị Murexit thì tỉ lệ Cu2+: Zn2+ = 10:10 thu được kết quả tốt

11. Đã khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ thể tích của hệ hỗn hợp hai kim loại Al

10 00

– Zn :

+ Với chỉ thị PAR thì tỉ lệ Al3+: Zn2+ = 10:8; 10:10 ; 8:10 thu được kết

quả tốt nhất vì sai số nhỏ ( dưới 1,6%).

+ Với chỉ thị Murexit thì tỉ lệ Al3+: Zn2+ = 10:10 thu được kết quả tốt vì

-L

Í-

sai số nhỏ ( dưới 1,4%).

ÁN

Sau quá trình làm việc tích cực và tập trung, em đã hoàn thành nội dung đề tài, song do thời gian có hạn và kinh nghiệm chưa nhiêu, do đó bản luận sự nhận xét , góp ý, chỉ dẫn của các thầy cô giáo và các bạn đồng nghiệp để

bổ sung, hoàn thiện hơn cho bản luận văn này.

IỄ N

ÀN

văn này khống tránh những sơ sót và khiếm khuyết. Em rất mong nhận được

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. Nguyễn Tinh Dung (2013), Hóa học phân tích phần I : Cân bằng ion

U Y

trong dung dịch, NXBĐHSP.

[2]. ]. Nguyễn Tinh Dung (2009), Hóa học phân tích phần II : Các phản ứng

ion trong dung dịch, NXBGD.

ẠO

[3]. Nguyễn Tinh Dung (2009), Hóa học phân tích phần III : Các phương

pháp định lượng hóa học, NXBGD.

[4]. Đào Thị Phương Diệp, Đỗ Văn Huê (2014), Giáo trình hóa học phân tích:

H Ư

Cơ sở phân tích định lượng hóa học, NXBĐHSP.

thực hành, NXBĐHSP.

TR ẦN

[5]. Nguyễn Thị Thu Nga (2012), Giáo trình hóa học phân tích - Hướng dẫn

IỄ N

ÀN

ÁN

-L

Í-

10 00

[6]. Tài liệu chuẩn bị IchO từ 1996 - 2015

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial