Phương pháp Volhard doc

Danh sách nhóm 8:
•
Nguyễn Hà Hưng
•
Nguyễn Văn Thuỷ
•
Vũ Mạnh Huy
•
Trần Trí Thành
•
Vũ Anh Tuân
•
Nguyễn Văn Hưng
Dùng dung dịch thioxinat (SCN
-
) để chuẩn độ dung
dịch Ag
+
(hoặc ngược lại), sử dụng ion Fe
3+
là chỉ thị,
do Fe
3+
tạo với thioxinat phức màu đỏ máu.
•
Nguyên tắc:
Phương pháp Volhard:
Phản ứng chuẩn độ: SCN
-

+ Ag
+
↔AgSCN ↓
K
S AgSCN
= 10
-12
Phản ứng chỉ thị: SCN
-
+ Fe
3+
↔ FeSCN
2+
đỏ
K = 10
3,03
Các phương trình phản ứng:
Phương pháp này có thể sử dụng để xác định các
halogenua Cl
-
, Br
-
, I
-
và SCN
-
. Để chuẩn độ các
halogenua X
-
có thể thực hiện: cho Ag

+
dư, chính xác
tác dụng với X
-
, khi X
-
kết tủa hết, đem chuẩn độ lượng
dư Ag
+
bằng SCN
-
với chỉ thị Fe
3+
như trên
Chuẩn độ ở pH thấp, để tránh sắt và bạc bị thủy
phân. Thường tạo môi truờng axit với nồng độ HNO
3

lớn hơn 0.3M
Nồng độ Fe
3+
cũng cần phải phù hợp.
•
Điều kiện chuẩn độ:
1. Nguyên tắc: Chuẩn độ dung dịch NH
4
SCN bằng dung
dịch chuẩn AgNO
3
với chỉ thị Fe

3+
và môi trường thích
hợp.
Phản ứng chuẩn độ: SCN
-
+ Ag
+
↔ AgSCN ↓
K
S AgSCN
= 10
-12
Sát tương đương: SCN
-
+ Fe
3+
↔ FeSCN
2+
đỏ
K = 10
3,03

a. Chuẩn độ xác định NH
4
SCN
-
•
Điều kiện:
Môi trường axit với nồng độ HNO
3

lớn hơn 0,3M
Nồng độ Fe
3+
thường dùng 10
-3
M (tương ứng 1-2ml
dung dịch phèn sắt (III) Fe(NH
4
)(SO
4
)
2
.12H
2
O bão
hòa (khoảng 1M) cho 100ml hỗn hợp chuẩn độ.
2. Hóa chất, dụng cụ:
-
Dung dịch chuẩn: AgNO
3
0,1N.
-
Chất định phân: NH
4
SCN.
-
Chất tạo môi trường: dd HNO
3
-
Chỉ thị: Ion Fe3+

-
Dụng cụ: pipet, buret, bình tam giác, bình định mức, cân, …
-Pha 100ml dung dịch AgNO
3
0,1N:
CM
AgNO
3
=CN
AgNO
3
=0,1M
n
AgNO
3

= CM
AgNO
3
.V = 0,1.0,1 = 0,01 (mol)
m
AgNO
3

= 0,01.170 = 1,7 (g)
Cân chính xác 1,7g AgNO
3
cho vào bình định mức. Cho từ từ nước cất vào và lắc nhẹ cho AgNO
3
tan, rồi

định mức nước đến vạch 100ml.
Tính toán pha hóa chất:
- Pha 100ml dung dịch phèn sắt (III) Fe(NH
4
)(SO
4
)
2
.12H
2
O 1M:
n
phèn sắt III
= 0,1.1 = 0,1 (mol)
m
phèn

sắt III
= 0,1.306 =30,6 (g)
Cân chính xác 30,6 (g) phèn sắt (III) cho vào bình định mức. Cho từ từ nước cất vào, lắc nhẹ cho phèn sắt
tan hết và định mức nước đến vạch 100ml.
-
Pha 100ml dd HNO
3
6M từ dd HNO
3
đặc (C=85%, d=1,87g/cm3)

-
CM

HNO
3(đặc)
= = = 25,23 M
-
f = =4,205
-
Thể tích dd HNO
3
cần lấy là: = 23,78ml
-
Cách pha: Lấy chính xác 23,78ml dd HNO
3
đặc cho vào bình định mức, cho từ từ nước cất vào và lắc
nhẹ. Định mức nước đến 100ml
10.D.C%
M
10.1,87.85
63
25,23
6
100
4,205
3. Tiến hành:
Sơ đồ chuẩn độ:
Dung dịch NH
4
SCN
10ml dung dịch AgNO
3
0,1N

5ml dd HNO
3
6M
1ml phèn sắt (III) 1M
Không màu hồng nhạt
-
Các bước chuẩn độ:
+ Dùng pipet hút chính xác10,00ml dung dịch AgNO
3
0,1N vào bình tam giác sạch.
+ Thêm tiếp vào bình tam giác:5ml dung dịch HNO
3
6M, 1ml phèn sắt (III) 1M và thêm nước đến 50ml.
+ Chuẩn độ từ từ bằng dung dịch NH
4
SCN, cho đến khi dung dịch trong bình tam giác xuất hiện màu hồng
nhạt bền trong 30s thì dừng chuẩn độ.
+ Đọc thể tích NH
4
SCN đã tiêu tốn, lặp TN 3 lần và lấy kết quả trung bình.
4. Kết quả:
Tính nồng độ của dung dịch NH
4
SCN chuẩn:
CN
NH
4
SCN
= = CM
NH

4
SCN
V
AgNO3
.C
N
AgNO3
⊽
NH4SCN
b. Chuẩn độ xác định Cl
-
1.
Nguyên tắc:
Cho ion Cl- cần xác định tác dụng hoàn toàn với một lượng dư, chính xác dung dịch AgNO
3
, sau đó
chuẩn độ lượng AgNO
3
dư bằng dung dịch chuẩn NH
4
SCN với chỉ thị Fe3+ và môi trường thích
hợp.
•
Chuẩn độ Cl- thường có 2 phương pháp:
-
Phương pháp cổ điển:
Phản ứng tạo kết tủa trước chuẩn độ:
Cl- + Ag+ ↔ AgCl ↓ Ks
AgCl
=10-10

Phản ứng chuẩn độ:
SCN- + Ag+ ↔ AgSCN ↓ Ks
AgSCN
=10-12
Phản ứng sát điểm tương đương:
SCN-+Fe3+ ↔ FeSCN2+
(đỏ)
K=103,03
•
Về phương pháp cổ điển này thì khi chuẩn độ clorua: Ks
AgCl
= 10-10 > Ks
AgSCN
= 10-12
Cho nên kết thúc chuẩn độ sẽ có sự cạnh tranh:
AgCl + SCN- ↔ AgSCN + Cl- K=102
Phương pháp cổ điển này sẽ có nhiều sai số khi chuẩn độ.
- Phương pháp hiện đại: Để trách sai ta có thể thực hiện chuẩn độ Cl- theo một trong các cách sau:
1.
Sau khi cho Ag+ dư vào dung dịch Cl-, ta lọc toàn bộ kết tủa AgCl bằng cách: dung sôi huyền
phù vài phút để đông tụ keo AgCl và giải hấp hết ion Ag+, hoặc thêm KNO
3
làm chất đông tụ
keo rồi đun sôi 3 phút trước khi lọc.
2.
Trước khi chuẩn độ Ag+ dư, cho vào dung dịch ít dung môi hữu cơ không tan trong nước như
nitrobezen…để SCN- không tiếp xúc được với kết tủa AgCl.
3.
Sử dụng nồng độ Fe3+ cao hơn đến 0,2M để đảm bảo dừng chuẩn độ sát thời điểm tương đương.
4.

Cũng tăng nồng độ Fe3+ cao hơn đến 0,2M nhưng có thể đưa thêm SCN- một lượng nhỏ chính xác
vào dung dịch phân tích, như vậy ta đồng thời chuẩn độ SCN- và Cl- bằng dung dịch AgNO
3
, các
phản ứng diễn ra:
Trước chuẩn độ: SCN- + Fe3+
↔
FeSCN2+
đỏ
K=103,03
Khi chuẩn độ: SCN- + Ag
↔
AgSCN↓ Ks
AgSCN
=10-12
Cl- + Ag+
↔
AgCl↓ Ks
AgCl
=10-10
Sát tương đương: FeSCN2+ Ag+
↔
AgSCN +Fe3+
Khi hết FeSCN2+, dung dịch chuyển từ đỏ máu sang không màu
-
Chất chuẩn là: + dd AgNO
3
+ dd NH
4
SCN

-
Chất định phân là: NaCl
- Chất tạo môi trường: dd HNO
3
-
Chỉ thị: ion Fe3+
-
Dụng cụ: pipet, buret, bình tam giác, cân,…
2. Hoá chất, dụng cụ:
Tính toán pha hoá chất:
-Pha 100ml dung dịch AgNO
3
0,1N:
•
CM
AgNO
3
=CN
AgNO
3
=0,1M
n
AgNO
3

= CM
AgNO
3
.V = 0,1.0,1 = 0,01 (mol)
m

AgNO
3

= 0,01.170 = 1,7 (g)
Cách pha: Cân chính xác 1,7g AgNO
3
cho vào bình định mức. Cho nước từ từ vào và lắc nhẹ cho AgNO
3

tan, rồi định mức nuớc đến vạch 100ml.
-
Pha 100ml dd NH
4
SCN 0,1N:
CM
NH
4
SCN
= CN
NH
4
SCN
= 0,1M
n
NH
4
SCN
=0,1.0,01=0,01 (mol)
m
NH

4
SCN
=0,01.76 = 0,76 (g)
Cách pha: Cân chính xác 0,76 (g) NH
4
SCN cho vào bình định mức, cho từ từ nước cất vào và lắc nhẹ.
Định mức nước đến 100ml.
-
Pha 100ml dd Fe(NO
3
)
3
2M:
n
Fe(NO
3
)
3
=0,1.2= 0,2 (mol)
m
Fe(NO
3
)
3

=0,2.242 = 48,4 (g)
Cách pha: Cân chính xác 48,4 (g) Fe(NO
3
)
3

cho vào bình định mức, cho từ từ nước cất vào và lắc nhẹ.
Định mức nước đến 100ml.