chương vi phản ứng tạo kết tủa và chuẩn độ

PH
PH
Ả
Ả
N
N
Ứ
Ứ
NG T
NG T
Ạ
Ạ
O K
O K
Ế
Ế
T T
T T
Ủ
Ủ
A &
A &
CHU
CHU
Ẩ
Ẩ
N Đ
N Đ
Ộ
Ộ
(Precipitation reactions & titrations)

(Precipitation reactions & titrations)
Ts. PhạmTrần Nguyên Nguyên

Chương
Chương
VI
VI
I. Ảnh hưởng của acid lên độ tan củakếttủa–
Tích số tan điềukiên
II. Ảnh hưởng củasự tạophứclênđôtan –
Tích số tan điềukiên
III. Chuẩn độ kếttủa
A. Đường cong chuẩn độ -tínhpX
B. Điểmcuốichuẩn độ -chỉ thị
I. Ảnh hưởng của acid lên độ tan củakếttủa–
Tích số tan điềukiên
9 H
+
có ảnh hưởng lớn đến độ tan củacácchất khác nhau
9 Trong môi trường acid, độ tan củachất ít tan càng lớnnếu
tích số tan củanócànglớnvà[H
+
] càng lớn
BaC
2
O
4
,K
sp
= 1,7.10

-7
SrC
2
O
4
,K
sp
= 5,6.10
-8
CaC
2
O
4
,K
sp
= 3,8.10
-9
Trong môi trường H
+
:
S
BaC2O4
> S
SrC2O4
> S
CaC2O4
9 Độ tan củamuối ít tan trong acid càng lớnnếuK
a
có anion
tham gia vào thành phầnmuối đã cho càng nhỏ. Hay độ tan

củachất điệnlyđã cho trong nước càng lớnvàacid tạo
thành muối đó càng yếuthìđộ tan củachất điệnlyđó trong
acid càng lớn.
• Trong CH
3
COOH: CaC
2
O
4
(K
1, H2C2O4
= 5,9.10
-2
): không tan
• Trong HCl: CaCO
3
(K
1, H2CO3
= 4,13.10
-7
): tan
I. Ảnh hưởng của acid lên độ tan củakếttủa–
Tích số tan điềukiên
9 Tính độ tan củachất điện ly trong môi trường acid
• Muối acid yếu ít tan: KtAn
+-
KtAn Kt An+R
+-
[Kt ][An ]
sp

K =
-+
An H HAn+ R
• Thêm dd acid mạnh vào:
→ Cân bằng bị phá hủyvàkếttủasẽ tan → độ tan tăng
+-
HAn
[Kt ] [HAn] [An ] C=+=
-+
HAn sp HAn
α [An ]/C K [Kt ]C ,
α
=→=
+2
sp sp HAn
K/ K [Kt]C s
α
′
== =
• K’
sp
: tích số tan điềukiện
→ độ tan s
KtAn
= [Kt
+
]
C
HAn
Tính độ tan củaCaC

2
O
4
trong dd chứa HCl 0,0010 M, cho
tích số tan điềukiệnK
’
sp
= 4,56x10
-8
2+ 2 2+ 2 9
24 24 sp 24
CaC O Ca C O , K [Ca ][C O ] 2, 6.10
−
−−
+= =R
2
+2
2+ 5
24
24 24 a
24
[H ][C O ]
CO H HCO , K 6,1.10
[HC O ]
−
−− −
−
+==R
1
+

+
24
24 24 a
22 4
2
2
[H ][HC O ]
HC O H H C O , K 6,5.10
[H C O ]
−
−
−
+==R
224
24 24 24
2
HCO 2
C HCO HCO [CO=[ ]+[ ] ]
−
−
+
224
24
2
HCO 2
[C O C].
α
−
=
24 224

2
CO HCO
C[]
Ca
s Ca
+
==
+2
sp 2 sp HAn
K/ K [Kt]C s
α
′
== =
4
sp
K2,1.10
s
M
−
′
==
I. Ảnh hưởng củasự tạophứclênđộ tan của
kếttủa–Tíchsố tan điềukiên
9 Tính độ tan củachất điệnlycómặt ligand tạophức
• P.ứ hòa tan củakếttủa
+-
KtAn Kt An+R
+-
[Kt ][An ]
sp

K =
++
Kt L ML+ R
• Ligand tạophứcvớiKL:
→ Cân bằng bị phá hủyvàkếttủasẽ tan → độ tan tăng
-+ +
M
[An ] [Kt ]+[KtL ] C==
+-
0MspM0
[Kt ]/C K [An ]C
β
β
=→=
-2
sp 0 sp M
K/ K [An]C s
β
′
== =
• K’
sp
: tích số tan điềukiện
→ độ tan s
KtAn
= [An
-
]
Tính độ tan của AgBr trong dd NH
3

0,10 M, cho tích số tan
điềukiệnK
sp
= 4x10
-13
, β
0
= 4,0.10
-6
++13
sp
AgBr Ag , K [Ag ][ ] 4.10Br Br
−
−−
+= =R
+
3
33
3
32
Ag Ag(NH
Ag(NH Ag(NH
NH )
)NH )
+
+
+
+
+
R

R
Ag 0
[CAg ] .
β
+
=
-
AgBr Ag
C[Br ]s ==
-2
sp 0 sp Ag AgBr
K/ K C [Br] s
β
′
== =
4
sp 0
K / 3.10
AgBr
s
M
β
−
==
+
33
Ag 2
CAg g(NH Ag(NH[][A )][ )]
+
+

=+ +
+13
sp
Ag 0
K[Ag][]C []4.10Br Br
β
−
−−
== =
III. Chuẩn độ kếttủa
Chuẩn độ 25.00 mL dd I
-
có nồng độ 0,1000M bằng dd Ag
+
0,05000 M.
(s)(aq)(aq) AgI Ag I
-
→+
+
17
sp
AgI I Ag ,K [Ag ][I ] 8,3.10(s) (aq) (aq)
+
+−
+==R
Vì K
sp
<< , sảnphẩmbền → Ag
+
sẽ p.ứ hoàn toàn cho đến

khi đến điểmtương đương, [Ag
+
] tăng mạnh
• Phản ứng chuẩn độ:
• Cân bẳng kếttủa trong quá trình chuẩn độ
• Xây dựng đường cong chuẩn độ pX theo thể tích củaAg
+
pX = pAg = -log [Ag
+
]
• Dựđoán thể tíchddchuẩnAg
+
ởđiểmtương đương:
(25,00mL)(0.100M)
50.00 mL
(0.05000 M)
e
V ==
• Trước điểmtương đương: thêm 10,00 mL dd Ag
+
# mmol [I
-
] trong dd ban đầu = 25,00 mL*0,1000 = 2,500 mmol
# mmol [Ag
+
] trong 10,00 mL = 10,00 mL*0,05000 = 0,5000 mmol
[I
-
]cònlại = 2,000 mmol/ 35,00 mL = 0,05714 M
[Ag

+
]= K
sp
/[I
-
] = 8,3.10
-17
/ 0,05714 = 1,4 .10
-15
M
pAg = -log[Ag
+
] = 14,84
• Trước điểmtương đương: thêm 49,00 mL dd Ag
+
# mmol [I
-
] trong dd ban đầu = 25,00 mL*0,1000 = 2,500 mmol
# mmol [Ag
+
] trong 49,00 mL = 49,00 mL*0,05000 = 2,450 mmol
[I
-
]cònlại = 0,05000 mmol/ 74,00 mL = 67,57. 10
-5
M
[Ag
+
]= K
sp

/[I
-
] = 8,3.10
-17
/ 67,57.10
-5
= 1,2 .10
-13
M
pAg = -log[Ag
+
] = 12,91
• Tại điểmtương đương: thêm 50,00 mL dd Ag
+
I
-
phản ứng hếtvớiAg
+
Gọix =[Ag
+
] ở cb: x = [I
-
] = [Ag
+
]
Giảix từ phương trình K
sp
-2 17
sp
K [Ag ][I ] 8,3.10x

+
−
===
-9
pAg log[Ag ] log[9.1 10 ] 8.04
++
=− =− × =
9
101.9
−
×=x
• Sau điểmtương đương: thêm 52,00 mL dd Ag
+
# mmol [I
-
] trong dd ban đầu = 25,00 mL*0,1000 = 2,500 mmol
# mmol [Ag
+
] trong 52,00 mL = 52,00 mL*0,05000 = 2,600 mmol
[Ag
+
]dư = 0,1000 mmol/ 102,00 mL = 1,3.10
-3
M
pAg = -log[Ag
+
] = 2,89
Dạng đường cong chuẩn độ
Bước
nhảy

• đường cong đốixứng
qua điểmtương đương
→ đặctrưng cho hệ có hệ
số tỉ lượng củacácchất
p.ứng là 1:1
• nồng độ dd cầnchuẩn[I
-
]
và dd chuẩn[Ag
+
] càng lớn
thì bướcnhảy càng lớn →
sự chuẩn độ càng chính xác
• Cũng không nên chuẩn
độ vớinồng độ quá lớn →
sai số chuẩn độ do việc đo
không chính xác
Ảnh hưởng K
sp
lên đường cong chuẩn độ
• độ tan củahợpchất
kếttủa càng nhỏ thì
bướcnhảychuẩn độ
càng lớn
→ Có thể chuẩn độ
riêng rẽ Cl
-
, Br
-
, I

-
• Kếttủaíttan nhất
tách ra đầu tiên, sau
đó đếnkếttủa tan
nhiềuhơnvàcuối
cùng đếnkếttủa tan
nhiếunhất
Chuẩn độ 25.00 mL dd Hg
2
(NO3)
2
có nồng độ 0,04132M bằng dd
KIO
3
0,05789 M. K
sp
= 1,3.10
-18
Tính nồng độ củaHg
2
2+
trong dd a) sau khi thêm 34,00mL KIO
3
;
b) sau khi thêm 36,00 mL KIO
3
và c) tại điểmtương đương
Điểmcuốicủachuẩn độ
 Xác định điểmcuốicủachuẩn độ kếttủabằng chỉ thị
• chấtchỉ thị phản ứng vớiddchuẩn

• chấtchỉ thị hấpphụ
1. Chấtchỉ thị phản ứng vớiddchuẩn
-
Ag An AgAn(aq) (aq) (s)
+
+
→↓
¾ pp bạc (pp Mor) dùng để xác định ion halogen và Ag
+
• Chỉ thị là dd kali cromat
2-
424
CrO + 2Ag Ag CrO(aq)
+
→
vàng
đỏ
• Bạc cromat chỉ tạo thành ởđiểmtương đương khi
nồng độ chấtchỉ thị trong dd bằng 0,02M
Điểmcuốicủachuẩn độ
1. Chấtchỉ thị phản ứng vớiddchuẩn
-+
Ag An AgAn Ag ( )(aq) (aq) (s) exces s
+
+→↓+
¾ pp chuẩn độ Volhard: pp chuẩn độ ngược, dùng để xđ
các anion tạotủavớiAg
+
(Cl
-

, Br
-
, SCN
-
) trong môi trường
acid HNO
3
-
Ag SCN AgSCN(excess) (s)
+
+
→↓
• Cho lượng dư Ag
+
• Xác định điểmcuốibằng Fe
3+
, tạophức đỏ vớiSCN
-
• Chuẩnlượng dư Ag
+
3- 2+
SCN Fe(SCN)Fe
+
+→
Điểmcuốicủachuẩn độ
2. Chấtchỉ thị hấpphụ:
¾ pp chuẩn độ Fajans: pp chuẩn độ trựctiếpcác
halogenua bằng dd chuẩnAgNO
3
vớichỉ thị hấpphụ

-
++
mn
++
mn mn
Ag An AgAn
mAgAn + nAg ( ) (AgAn) Ag
(AgAn) Ag (AgAn) Ag
(aq) (aq) (s)
excess
Ind Ind
+
−
−
+→↓
→
+→
O-O
Cl
O
Cl
CO
2
-
Dichlorofluorescein có
màu xanh chuyển
thành hồng khi hấp
phụ lên AgCl