Xem mẫu

  1. CHƯƠNG 7 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH THỂ TÍCH Người soạn: Lâm Hoa Hùng
  2. NỘI DUNG CHÍNH 1. Cơ sở về PP Phân tích thể tích (PTTT) ¾ Một số khái niệm mở đầu ¾ Đường chuẩn độ và cách thức thành lập ¾ Chất chỉ thị và các dạng chất chỉ thị 2. Các cách thức chuẩn độ và cách tính kết quả 3. Sai số hệ thống trong PP PTTT ¾ Sai số do hằng số cân bằng, sai số thiết bị, dụng cụ. ¾ Sai số chỉ thị 4. Các phản ứng chuẩn độ thông dụng 2
  3. SAI SỐ HỆ THỐNG TRONG PTPT Sai số ngẫu nhiên • Ảnh hưởng đến độ lặp lại của phép đo • Không theo quy luật • Không dự đoán trước được Các loại Sai số Sai số hệ thống • Do dụng cụ, thiết bị, dd chuẩn ⇒ các nguyên nhân có thể biết được • Ảnh hưởng đến độ đúng theo một chiều • Có thể dự đoán và loại trừ được Sai số thô 3
  4. SAI SỐ HỆ THỐNG TRONG PTPT Do phản ứng chuẩn độ (HSCB của PƯ không đủ lớn) Ví dụ: PƯ Ag+ + Y4- = AgY3- ở pH 10 (NH3-NH4Cl) có β’AgY < 105 Sai số hệ ⇒ Chuẩn độ kém chính xác (sai số lớn) thống trong Do hệ thống dụng cụ đo, PTTT thiết bị hay hóa chất Do sử dụng chỉ thị Ví dụ: Khi chuẩn độ HCl bằng NaOH với chỉ thị Phenolphthalein ⇒ Sai số do DD đổi màu sau điểm tương đương 4
  5. SAI SỐ HỆ THỐNG TRONG PTPT 1. SAI SỐ DO HSCB CỦA PƯ CHUẨN ĐỘ KHÔNG ĐỦ LỚN Xét phản ứng chuẩn độ K C + X A + B K càng lớn PƯ càng hoàn toàn Tăng tính định lượng khi K nhỏ Sai số hệ thống Δ% càng bé Dùng cân bằng phụ K = 108 – 109 : Δ% ≈ 0,01% HSCBĐK K’ > 107 K = 106 – 107 : Δ% ≈ 0,1% K < 105 : Δ% > 1% 5
  6. SAI SỐ HỆ THỐNG TRONG PTPT 2. SAI SỐ DO DỤNG CỤ ĐO TT, MÁY HAY HÓA CHẤT Dụng cụ đo thể tích chính xác (Buret, pipet, bình định mức..) Sai số hệ thống Máy đo (pH kế) hàng loạt Cân phân tích Cần hiệu chỉnh lại dụng cụ trước khi dùng 6
  7. SAI SỐ HỆ THỐNG TRONG PTPT 3. SAI SỐ CHỈ THỊ Chất chỉ Xác định điểm • Biến đổi màu sắc thị cuối • Xuất hiện hay mất đi kết tủa Điểm cuối không Sai số do chỉ thị trùng với điểm tương đương Góp phần quyết định độ chính xác của PP 7
  8. SAI SỐ HỆ THỐNG TRONG PTPT 3. SAI SỐ CHỈ THỊ 3.1. Phương pháp xác định sai số chỉ thị Tính dựa vào định nghĩa Tính từ thông số F Sai số chỉ thị Tính từ việc giải các PT sai số Tính từ các biểu thức trực tiếp (gần đúng) Tùy trường hợp, yêu chọn PP tính sai số cầu cụ thể chỉ thị thuận tiện nhất 8
  9. SAI SỐ HỆ THỐNG TRONG PTPT 3. SAI SỐ CHỈ THỊ 3.1. Phương pháp xác định sai số chỉ thị 3.1.1. Tính sai số chỉ thị theo định nghĩa C + X A + B Soá (mili) ñöông löôïng cuûa X coøn laïi (hay C thöøa) Δ% = Soá (mili) ñöông löôïng cuûa X ban ñaàu *** Nếu tính trên 1000 ml Noàng ñoä ñöông löôïng cuûa X coøn laïi (hay C thöøa) Δ% = Noàng ñoä ñöông löôïng cuûa X ban ñaàu n X [ X ]CL [ X ]CL Δ% = × 100 hay Δ% = × 100 n X [ X ]0 [ X ]0 9
  10. SAI SỐ HỆ THỐNG TRONG PTPT 3. SAI SỐ CHỈ THỊ 3.1. Phương pháp xác định sai số chỉ thị 3.1.2. Tính sai số chỉ thị từ F C + X A + B Soá (mili) ñöông löôïng C ñaõ söû duïng taïi thôøi ñieåm ñang xeùt F= Soá (mili) ñöông löôïng cuûa X ban ñaàu ™Tại điểm tương đương: F=1 ™Trước điểm tương đương: F < 1 ™Sau điểm tương đương: F>1 ™ Sai số chỉ thị: Δ% =⏐F – 1⏐.100 F −i ™ Khi chuẩn độ nhiều nấc, ở nấc i: Δ% = * 100 i 10
  11. SAI SỐ HỆ THỐNG TRONG PTPT 3. SAI SỐ CHỈ THỊ 3.1. Phương pháp xác định sai số chỉ thị 3.1.3. Tính sai số chỉ thị bằng cách giải PT Phương trình Phương trình Sai số đường chuẩn độ sai số chỉ thị Quá trình chuẩn độ Sai số chỉ thị nhiều bước nhảy từng nấc 3.1.4. Tính sai số chỉ thị từ các biểu thức trực tiếp Thực nghiệm phân tích Biểu thức trực tiếp tính sai số chỉ thị Các thuật toán (Mang tính gần đúng) 11
  12. SAI SỐ HỆ THỐNG TRONG PTPT 3.2. Sai số chỉ thị đối với hệ oxi hóa khử Có 4 trường hợp Dừng sau 0,8 điểm TĐ Dừng trước điểm TĐ Khoảng Điểm TĐ chuyển màu của chỉ thị Điểm TĐ Dừng trước điểm TĐ Dừng sau điểm TĐ 12
  13. SAI SỐ HỆ THỐNG TRONG PTPT 3.2. Sai số chỉ thị đối với hệ oxi hóa khử 3.2.1. Tính từ F a/ TH 1: X dạng khử, C dạng Oxh, dừng trước điểm TĐ Quy số mili đương Số mili đương lượng lượng của KhX ban đầu của OxC đã phản ứng bằng 1 tại thời điểm t bằng F Tại thời điểm t nCKhX + nXOxC → nCOxX + nXKhC t =0 1 F t = tx F F F F Khi CB 1–F 0 F F 13
  14. SAI SỐ HỆ THỐNG TRONG PTPT 3.2. Sai số chỉ thị đối với hệ oxi hóa khử 3.2.1. Tính từ F a/ TH 1: X dạng khử, C dạng Oxh, dừng trước điểm TĐ 1. F < 1 Dừng chuẩn độ 2. Chỉ tồn tại KhX, OxX, KhC. trước điểm 0,059 [Ox X ] tương đương 3. E dd = E o X + lg nX [ Kh X ] [Ox X ] F Tại thời điểm CB = [ KhX ] 1 − F 0,059 F Edd = E + o X lg nX 1− F 14
  15. SAI SỐ HỆ THỐNG TRONG PTPT 3.2. Sai số chỉ thị đối với hệ oxi hóa khử 3.2.1. Tính từ F b/ TH 2: X dạng khử, C dạng Oxh, dừng sau điểm TĐ Chứng minh tương tự như trong trường hợp đầu, ta có 0,059 Edd = E + o C lg( F − 1) nC Trường hợp 1 Đường CĐ (E = f(VC) dạng đi lên Trường hợp 2 Với chỉ thị thuận nghịch, tại điểm cuối: Edd = Ef (cận trên khoảng chuyển màu) Từ chỉ thị ⇒ Ef ⇒ F Từ F ⇒ Δ% = ⏐F – 1⏐.100 15
  16. SAI SỐ HỆ THỐNG TRONG PTPT 3.2. Sai số chỉ thị đối với hệ oxi hóa khử 3.2.1. Tính từ F Khoảng chuyển màu Dừng sau của chỉ thị điểm TĐ 0,059 ΔE = E ± o i ni Khoảng Điểm TĐ chuyển màu của chỉ thị Edd = Ef là cận trên khoảng chuyển màu Dừng trước điểm TĐ 0,059 Edd = E + o i ni 16
  17. SAI SỐ HỆ THỐNG TRONG PTPT 3.2. Sai số chỉ thị đối với hệ oxi hóa khử 3.2.1. Tính từ F c/ TH 3: X dạng OXH, C dạng khử, dừng trước điểm TĐ Chứng minh tương tự, ta có 0,059 [Ox X ] 0,059 1 − F Edd = E + o X lg = EX + o lg nX [ KhX ] nX F d/ TH 4: X dạng OXH, C dạng khử, dừng sau điểm TĐ 0,059 [OxC ] 0,059 1 E dd =E + o C lg = EC + o lg nC [ KhC ] nC F −1 17
  18. SAI SỐ HỆ THỐNG TRONG PTPT 3.2. Sai số chỉ thị đối với hệ oxi hóa khử 3.2.1. Tính từ F Trường hợp 3 Đường CĐ (E = f(VC) dạng đi xuống Trường hợp 4 Với chỉ thị thuận nghịch, tại điểm cuối: Edd = Ef (cận dưới khoảng chuyển màu) Từ chỉ thị ⇒ Ef ⇒ F Từ F ⇒ Δ% = ⏐F – 1⏐.100 Lưu ý Cần bổ sung các • H+ ảnh hưởng lên đôi Oxh/Kh thành phần này • Đôi Oxh/Kh có hệ số khác (Ox → p Kh) vào biểu thức E 18
  19. SAI SỐ HỆ THỐNG TRONG PTPT 3.2. Sai số chỉ thị đối với hệ oxi hóa khử 3.2.1. Tính từ F Khoảng chuyển màu 0,8 của chỉ thị TN Dừng trước 0,059 điểm TĐ ΔE = E ± o i ni Điểm TĐ Edd = Ef là cận dưới Dừng sau khoảng chuyển màu điểm TĐ 0,059 Edd = E − o i ni 19
  20. SAI SỐ HỆ THỐNG TRONG PTPT 3.2. Sai số chỉ thị đối với hệ oxi hóa khử 3.2.2. Tính từ biểu thức trực tiếp Thôøi ñieåm Daïng cuûa caáu töû X döøng chuaán ñoä Daïng khöû ( E0X < E0C ) Daïng oxy hoùa ( E0X > E0C ) Tröôùc −nX ( E f − EX0 ) nX ( E f − E X0 ) ñieåm töông Δ% = 10 0,059 ×100 (5) Δ% = 10 0,059 ×100 (7) ñöông Sau ñieåm nC ( E f − EC0 ) −nC ( E f − EC0 ) töông Δ% = 10 0,059 ×100 (6) Δ% = 10 0,059 ×100 (8) ñöông 20
nguon tai.lieu . vn