chuẩn độ acid bazo

1
9. B. Chuẩn độ baz yếu bằng acid mạnh
Lấy 100.0 ml dd NH
3
0.1M đem chuẩn độ với dd HCl
0.1M. Dựng đường cong chuẩn độ. (Tính pH ở 0, 10.0,
50.0, 100.0, 110.0 mL HCl 0.1M thêm vào trong chuẩn độ)
+- 5
32 4
N
H + H O NH + OH , 1,75 10
b
K
−
=×R
 TạiV
A
= 0 mL HCl 0.1M
+
3
pH -log[H O ] 11,12==
1
2
-53
B
[OH ] C (1,75 10 0,1) 1,3 10 M
b
K
−−
==××=×
+143-12

3
[H O ] /[OH ] 10 /1,3 10 M 7,6 10 M
w
K
−− −
==×=×
2
¾ TạiV
A
= 10,0 mL HCl 0,1M
Thêm 10,0 mL dd HCl 0,1M vào 100,0mL dd NH
3
+-
34
N
H HCl NH + Cl+→
+
+
4AAAB
BH
[NH ] C C V /(V V )
(0.1M 10,0mL)/(110,0mL) 0,0091M
== +
=× =
3BBAAAB
[NH ] C (C V C V )/(V V ) 0,082M
b
== − + =
→ Cùng tồntại[NH
3

], [NH
4
+
]: vùng dd đệm
+- 5
32 4
N
H + H O NH + OH , 1,75 10
b
K
−
=×R
+
34
pH ( ) log([NH ]/[[NH ] 10.20
wb
pK pK=−+ =
+
43 4 3
[H ] [NH ] /[NH ] [NH ] / [NH ]
awb
KKK
++
==
3
¾ TạiV
A
= 100,0 mL HCl 0,1M
Thêm 100,0 mL dd HCl 0,1M vào 100,0mL dd NH
3

+-
34
N
H HCl NH + Cl+→
+
+
4AAAB
BH
[NH ] C C V /(V V )
(0.1M 100,0mL)/(200,0mL) 0,05M
== +
=× =
3
[NH ] C 0
b
==
+
pH log[H ] 5.27=− =
++
34 3
[H ][NH ] [NH ]; [H ] [NH ]
a
K
+
==
+
42 3 3
N
H+ HO NH + HO
a

K
+
⎯⎯→
←⎯⎯
+
BH BH
[H ] . .
w
a
b
K
KC C
K
+
+
≅=
4
¾ TạiV
A
= 110,0 mL HCl 0,1M
Thêm 110,0 mL dd HCl 0,1M vào 100,0mL dd NH
3
+-
34
N
H HCl NH + Cl+→
3HCl duAABBAB
3
(0.1M 110,0mL-0.1M 100,0mL)/(210,0mL) 4,8 10
[H O ] C (C V -C V )/(V V )

+
−
×× =×
== +
=
+
3
pH log[H O ] 2,32=− =
+
42 3 3
N
H+ HO NH + HO
a
K
+
⎯⎯→
←⎯⎯
du 2 3
HCl + H O H O Cl
+
−
→+
5
Đường cong chuẩn độ cho 100 mL dd NH
3
0.1M = HCl 0,1M
6
10. Chuẩn độ đa acid và đabaz
 Baz đachức:
H

3
PO
4
, H
2
CO
3
, H
2
SO
4
, H
2
SO
3
, H
2
C
2
O
4
, H
2
S
 Acid đachức:
+- 8
22 3 a1
- + 2- 15
23 a2
H S H O H O HS K 5,7 10

HS H O H O S K 1,2 10
−
−
++=×
++=×
R
R
Etylenediamine (NH
2
C
2
H
4
NH
2
), PO
4
3-
, CO
3
2-
, SO
4
2-
…
3- 2- - 2
42 4 b1 3
2- - - 7
4 2 2 4 b2 2
PO H O HPO OH K / 2,4 10

HPO H O H PO OH K / 1,6 10
wa
wa
KK
KK
−
−
++==×
++==×
R
R
Sự phân ly củacácđa acid /baz xảyratừng nấc →
sự trung hòa cũng xảyratừng nấc. Mỗinấc ứng với1
điểmtương đương.
7
Xây dựng đường cong chuẩn độ khi chuẩn 35,00 mL
dd H
3
PO
4
0,1000M với 0,00; 15,00; 35,00; 50,00; 70,00
và 90,00 mL dd NaOH 0,100M
+- 3
34 24 a1
-+ 2- 8
24 4 a2
2- + 3- 13
44a2
H PO H H PO K 7,11 10
HPO H+ HPO K 6,34 10

HPO H PO K 3,60 10
−
−
−
+=×
=×
+=×
R
R
R
¾ pH trướcchuẩn độ (F = 0). Thêm 0,00 mL NaOH
+
1HAn1
[H ] C
a
K≅
Sự phân ly củacácđaacid ở nấc 2 và 3 nhỏ hơn nhiềuso với
nấc1 → tính [H
+
] dùng công thứcgấn đúng đốivới acid 1 nấc.
→ Xem như sự trung hòa củahỗnhợp 3 acid:
H
3
PO
4
(HAn1); H
2
PO
4
-

(HAn2); HPO
4
2-
(HAn3)
pH 1 2.2,148-1 2log(0.1000) 1,574==
a1 HAn1
pH 1 2 -1 2logCpK
=
8
¾ pH chuẩn độ trước điểmtương đương 1? (0<F<1)
Thêm 15,00 mL dd NaOH vào 35 mL dd H
3
PO
4
aHAn1 bb
VC > VC
→ hỗnhợpgồm: HAn1 và HAn2: dd đệm1
du a HAn1 b b a b
[HAn1] (V C V C )/(V +V )•=−
du
2
(35,00 *0,1000 ) (15,00 *0,1000 )
[HAn ]
(35,00 15,00)
4,000 10
1
mL M mL M
mL
M
−

−
+
=×
=
2bbab
[HAn ] V C /(V +V )•=
2
[HAn ]2 (15,00 *0,1000 ) / (35,00 15,00 )
3,000 10
mL M mL mL
M
−
+
=×
=
+3
a1
-
2
HAn1 H HAn2 K 7,11 10
HAn1 OH HAn2 H O
−
+=×
+→ +
R
9
¾ pH chuẩn độ trước điểmtương đương 1? (0<F<1)
Thêm 15,00 mL dd NaOH vào 35 mL dd H
3
PO

4
aHAn1 bb
VC > VC
→ hỗnhợpgồm: HAn
1
và HAn
2
: dd đệm1
-2
du a HAn1 b b a b
[HAn1] (V C V C )/(V +V )=4,000 10
M
•=− ×
2
2bbab
[HAn ] V C /(V +V ) 3,000 10 M
−
•= =×
+3
a1
-
2
HAn1 H HAn2 K 7,11 10
HAn1 OH HAn2 H O
−
+=×
+→ +
R
+3
a1

K([HAn2][H])/[HAn1]7,1110
−
==×
2
+33
a1
2
[HAn1] 4,000 10
[H ] K 7,11 10 9, 48 10
[HAn2] 3, 000 10
M
−
−−
−
×
=× = ×× = ×
×
pH 2,023=
10
¾ pH chuẩn độ tại điểmtương đương 1? (F = 1)
Thêm 35,00 mL dd NaOH` vào 35 mL dd H
3
PO
4
aHAn1 bb
VC = VC
→ điểmtương đương 1, dd chỉ gồmHAn2
-
2
HAn1 OH HAn2 H O+→ +

+8
a2
-
2H2b2wa1
+-
2w
HAn2 H HAn3 K 6,34 10
HAn2 H O HAn1+ OH K K K /K
H O H + OH K
−
+=×
+→ ==
R
R
HO
2
+++ -
HAn2 HAn2
[H ] [H ] [H ] [OH ]
total
=+ −
+
+
a2
++
a1
[HAn2]
[HAn2][H ]
[H ]
[H ] [H ]

w
total
KK
K
=+ −
+
w
K
[H ] [HAn3] [HAn1]
[OH ]
total
−
=+ −
11
¾ pH chuẩn độ tại điểmtương đương 1? (F = 1)
Thêm 35,00 mL dd NaOH vào 35 mL dd H
3
PO
4
1
aHAn bb
VC = VC
→ điểmtương đương 1, dd chỉ gồmHAn
2
+
a1 a1 a2
a1
[HAn2]
[H ]
[HAn2]

w
total
KK KK
K
+
=
+
+
a1 a2 a1 a1 a2 a1
[H ] ( , [HAn2])
total w
KK KK KK K≅<<<<
+385
[H ] (7,11 10 )(6,34 10 ) 2,12 10
−
−−
≅× ×=×
pH 4,673≅
-
2
HAn1 OH HAn2 H O+→ +
12
¾ pH chuẩn độ trước điểmtương đương 2? (1<F<2)
Thêm 50,00 mL dd NaOH vào 35 mL dd H
3
PO
4
aHAn1 bb
2V C > V C
→ dd gồm: HAn2, HAn3: dd đệm vùng 2

2
2
2
HAn1 OH HAn2+ H O
HAn2 OH HA
HAn1
n3
2OH HAn3+
+ H
O
O
H+→
+
→
+→
1
du a HAn b b a b
[HAn2] (2V C V C )/(V +V )•=−
du
2
(2*35,00 *0,1000 ) (50,00 *0,1000 )
[HAn2]
(35,00 50,00)
2,353 10
mL M mL M
mL
M
−
−
+

=×
=
b
baHAn1 a b
[HAn3] (V C -V C )/(V +V )•=
2
(50,00 *0,1000 ) (35,00 *0,1000 )
[HAn3]
(35,00 50,00 )
1,764 10
mL M mL M
mL mL
M
−
−
+
=×
=
13
¾ pH chuẩn độ trước điểmtương đương 2? (1<F<2)
Thêm 50,00 mL dd NaOH vào 35 mL dd H
3
PO
4
aHAn1 bb
2V C > V C
→ dd gồm: HAn2, HAn3: dd đệm vùng 2
2
2
2

HAn1 OH HAn2+ H O
HAn2 OH H
HAn1 2OH HAn3
H
H
An3 O
O+→
→
→
+
+
++
+
a2
[H ][HAn3])
K
[HAn2]
=
2
du
[HAn2] 2,353 10
M
−
×=
2
[HAn3] 1,764 10
M
−
×=
a2

[HAn3])
pH pK log 7,073
[HAn2]
du
=+ =
+8
a2
HAn2 H HAn3 K 6,34 10
−
+=×R
14
a2
[OH] [HAn3]
w
K
K
=
2H2b1wa2
+-
2w
HAn3 H O HAn2 + OH K K K /K
HO H+ OH K
+→ ==
R
bb aHAn1
ab
(V C -V C )
[HAn3]
(V +V )
=

2
[HAn3] 3,333 10
M
−
×=
14
25
8
10
[OH] 3,333 10 7,25 10
6,34 10
M
−
−−
−
=∗×=×
×
p[OH] 4,139; pH 9,860
=
=
¾ pH chuẩn độ tại điểmtương đương 2? (F = 2)
Thêm 70,00 mL dd NaOH vào 35 mL dd H
3
PO
4
aHAn1 bb
2V C = V C
→ điểmtương đương 2, dd gồmHAn3
2
HAn1 2OH HAn3 H O

+
→+
15
¾ pH chuẩn độ sau điểmtương đương 2? (F > 2)
Thêm 90,00 mL dd NaOH vào 35 mL dd H
3
PO
aHAn1 bb
2V C < V C
→ NaOH dư
2
bb aHAn1
ab
-
(V C 2*V C )
[OH ] 1,600 10
(V +V )
M
−
−
==×
p[OH] 1,795; pH 12,204==
2
HAn1 2OH HAn3 H O+→ +
16
Đường cong chuẩn độ đa acid bằng baz mạnh
17
18
11. Chuẩn độ hỗnhợp acid hay baz
 Chuẩn độ hỗnhợp acid hay baz mạnh và yếu khác

nhau (K
a
lệch nhau tốithiểu10
4
lần)
Đường cong chuẩn độ của 50 mL hỗnhợp HCl 0.1M
và HOAc 0,2M bằng NaOH 0.2M
19
11. Chuẩn độ hỗnhợp acid hay baz
 Chuẩn độ hỗnhợp2 acid mạnh
→ Không có sự khác biệtgiữa chúng, chỉ có 1 điểm
tương đương ứng vớisự chuẩn độ củacả 2 acid
Acid acetic K
a
=1,75x10
-5
Acid propionic K
a
= 1,3x10
-5
→ 1 điểmtương đương
H
2
SO
4
→ Không chuẩn được riêng biệtnấc1 và2 (K
a
=10
-2
)

20
Hỗnhợp acid HCl và H
3
PO
4
đượcchuẩnvới NaOH 0,1000M NaOH. Điểm
kếtthúcthứ nhất(methyl đỏ) ở 35,00 mL và điểmkếtthúcthứ 2
(bromthymol xanh) ở tổng thể tích là 50,00mL (sau điểmkếtthúcthứ nhất
15,00 mL. Tính milimole HCl và H
3
PO
4
hiệndiện trong dung dịch.
21
11. Chuẩn độ amino acid
 Amino acid là chất quan trọng trong hóa dượcvà
sinh hóa. Là chấtlưỡng tính, chứđồng thờicả 2 nhóm
chức acid (-COOH) và baz(-NH
2
)
 Trong dd có amino ở dạng lưỡng phân tử
→ Có thể chuẩn độ amino bằng acid hay baz mạnh,
tuy nhiên vài amino rấtyếuphảisử dụng máy đopH để
xây dựng đường cong chuẩn độ.
22
11. Chuẩn độ amino acid
 Có thể xem acid liên hợpcủadạng lưỡng phân tử
như là 1 acid 2 chức
→ Cân bằng acid-baz củaamino acid đượctínhnhư di
acid. Nồng độ [H

+
] củacủadạng lưỡng tính được tính
như muốilưỡng tính như HCO
3
-
RC
H
NH
3
+
COOH
RC
H
NH
3
+
COO-
RC
H
NH
3
+
COO-
+ H
+
K
a2
K
a1
conjugated acid

of zwitterion
conjugated baz
of zwitterion
Zwitterion
+
a1 a2
[H ] KK≅
23
11. Chuẩn độ amino acid
 Với acid mạnh
• vùng dd đệmthứ nhấtgồmdạng “muối” lưỡng tính và
acid liên hợpcủa nó.
• điểmgiữacủa điểmtương đương thứ 1, pH =pK
a1
(như trường hợpcủaHCO
3
-
/H
2
CO
3
)
• tại điểmtương đương, pH đượcxácđịnh bởiacid liên
hợp(K
a1
)
 Vớibazmạnh
• vùng đệm được hình thành từ baz liên hợpvàdạng
lưỡng tính (đóng vai trò như 1 acid).
• điểmgiữacủa điểmtương đương thứ 1, pH = pK

a2
(như CO
3
2-
/HCO
3
-
).
• tại điểmtương đương, pH đượcxácđịnh bởi baz liên
hợp(K
b
=K
a2
/K
w
, như CO
3
2-
)
24
11. Phân tích Kjeldahl: Xác định protein
• Kjeldahl là pp phân tích quan trong và chính xác hàm
lượng nitơ có trong protein và các hợpchấtchứanitơ.
• Hàm lượng protein đượctínhdựatrên% nitơ
24
HSO
1
abc 2 2 4 4
2
catalyst

C H N CO + H O NH HSOabc⎯⎯⎯→+/
9 Phân hủyhợpchấtbằng acid H
2
SO
4
, chuyểnnitothành
NH
4
HSO
4
9 Làm lạnh hỗnhợpvàchop. ứng vớikiềm đặc, dẫnhơi
NH
3
qua dd chuẩnacid HCldư. Sau đóchuẩnlượng acid
thừabằng chấtchuẩn baz.
-
-
OH
2-
44 3 4
catalyst
OH
34
catalyst
1
2
2
cNH HSO NH + SO
cNH +(c+d)HCl NH Cl HCl
HCl NaOH H O NaCl

cc
cd
dd d d
⎯⎯⎯→
⎯⎯⎯→+
+⎯⎯→+
/
25
11. Phân tích Kjeldahl: Xác định protein
24
HSO
1
abc 2 2 4 4
2
catalyst
C H N CO + H O NH HSOabc⎯⎯⎯→+/
-
-
OH
2-
44 3 4
catalyst
OH
34
catalyst
1
2
2
cNH HSO NH + SO
cNH +(c+d)HCl NH Cl HCl

HCl NaOH H O NaCl
cc
cd
dd d d
⎯⎯⎯→
⎯⎯⎯→+
+⎯⎯→+
/
mmolN(c) mmol p.u HCl
HCl ( ) NaOH(d)
mmol c d mmol
=
=×+−
abc
mmolC H N mmol N 1/c
=
×
26
0,2000g mẫuchứa urea (NH
2
)
2
CO được phân tích bằn pp
Kjedahl. Lượng ammonia đượcthuhồi trong 50,00mL dd
H
2
SO
4
0,05000M, lượng thừaacid đượcchuẩn độ ngượcvới
3,40mL dd NaOH 0,05000M. Tính % urea có trong mẫu

• Phản ứng chuẩn độ:
24 24 2
HSO+2NaOH NaSO 2HO→+
324 424 2
2NH + H SO (NH ) SO 2H O→+
• # mmol H
2
SO
4
phản ứng vớiNH
3
• %urea