- Trang Chủ
- Hoá học
- Bài giảng Hóa phân tích - Chương 7.2: Phương pháp phân tích thể tích (Lâm Hoa Hùng)
Xem mẫu
- CHƯƠNG 7
PHƯƠNG PHÁP PHÂN
TÍCH THỂ TÍCH
Người soạn: Lâm Hoa Hùng
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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