phương pháp giải các bài toán về chuẩn độ tạo phức

1
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HỒ CHÍ MINH
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC
GVHD : Ths.Trương Bách Chiến
Năm học : 2012 – 2013
2
ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM ĐỀ TÀI
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TOÁN VỀ CHUẨN ĐỘ TẠO PHỨC
ĐỀ TÀI :
PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TOÁN
VỀ CHUẨN ĐỘ TẠO PHỨC
Người thực hiện : Nhóm 1
GVHD: GVC.THS.Trương Bách Chiến Nhóm 1
Niên khóa 2012-2013
2
ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM ĐỀ TÀI
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TOÁN VỀ CHUẨN ĐỘ TẠO PHỨC
Mục lục :
Chương 1 : Nội dung 4
1.1 Cơ sở lí thuyết của phương pháp chuẩn độ tạo phức 4
a. Định nghĩa 4
b. Cấu tạo 4
c. Danh pháp 4
1.2 Hằng số bền, hằng số bền điều kiện của phức chất 4
a. Hằng số bền, hằng số không bền của phức chất có một phối tử 4
b. Hằng số bền và không bền của phức có nhiều phối tử 4
c. Hằng số điều kiện 4
1.3 Phương pháp chuẩn độ complexon 5
a. Nguyên tắc 6
b. Điều kiện phản ứng chuẩn độ 6
c. Chất chỉ thị 6

d. Một số ứng dụng trong phương pháp chuẩn độ tạo phức 8
Chương 2 : Bài tập 10
GVHD: GVC.THS.Trương Bách Chiến Nhóm 1
Niên khóa 2012-2013
2
ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM ĐỀ TÀI
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TOÁN VỀ CHUẨN ĐỘ TẠO PHỨC
Chương 1 : Tổng quan
1.1. Cơ sở lí thuyết của phương pháp chuẩn độ tạo phức
a. Định nghĩa
Phức chất là một hợp chất được hình thành giữa ion trung tâm với cấu tử có
cặp electron tự do còn gọi là phối tử trên cơ sở hình thành liên kết phối trí.
b. Cấu tạo
- Ion trung tâm thường là cation kim loại
- Phối tử: anion hay phân tử liên kết trực tiếp với ion trung tâm.
- Số phối trí: là số phối tử liên kết trực tiếp với ion trung tâm
- Cầu nội , cầu ngoại :
+ Cầu nội : gồm ion trung tâm và các phối tử đặt trong móc vuông.
+ Cầu ngoại : phần ngoài móc vuông.
c. Danh pháp
- Gọi tên phức chất, giữa cầu nội và cầu ngoại ion dương đọc trước, ion âm đọc
sau.
- Gọi tên ion phức: Số phối trí + tên phối tử + tên ion trung tâm + hóa trị kim loại.
Vd : [Co(NH
3
)
6
]
2+
: hexa amino coban (II).

1.2. Hằng số bền, hằng số không bền của phức chất
a. Hằng số bền , hằng số không bền của phức chất có một phối tử
Giả sử có ion kim loại M
n+
tạo phức với ligand L. Cân bằng tạo phức trong
dung dịch (dd) như sau: M + L ⇌ ML
Ta có β = là hằng số bền của phức. Nghịch đảo của hằng số bền là hằng
số không bền K : K =
β phụ thuộc vào nhiệt độ, đặc trưng cho độ bền của phức.β càng lớn,phức càng
bền và ngược lại.
b. Hằng số bền và không bền của phức có nhiều phối tử
Phức có nhiều phối tử được tạo thành và phân ly theo từng nấc 1, 2, 3, i, ta có
được β
1
, β
2
, β
3
, β
i
.
Tổng quát : hằng số bền tổng cộng của i nấc :
GVHD: GVC.THS.Trương Bách Chiến Nhóm 1
Niên khóa 2012-2013
2
ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM ĐỀ TÀI
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TOÁN VỀ CHUẨN ĐỘ TẠO PHỨC
β
1,i
= β

1
× β
2
× × β
i
Tương tự có hằng số không bền tổng cộng cho i nấc :
K
1,i
= K
1
× K
2
× × K
i
c. Hằng số điều kiện
Hằng số điều kiện β
’
là hằng số bền có tính đến ảnh hưởng của các phản ứng
phụ.
Giả sử trong dd chứa ion kim loại M
n+
, anion Y
4−
(EDTA).
Phản ứng tạo phức : M
n+
+ Y
4−
⇌ MY
(4−n)−

Phản ứng phụ của ion M : ML
n−1
+ L ⇌ ML
n
β
n
= (n)
Phản ứng phụ của ion Y
4−
: Y
4−
+ H
+
⇌ HY
3−
K
4
=
HY
3−
+ H
+
⇌ H
2
Y
2−
K
3
=
H

2
Y
2−
+ H
+
⇌ H
3
Y
−
K
2
=
H
3
Y
−
+ H
+
⇌ H
4
Y K
1
=
⟹Hằng số bền điều kiện của phức MY
(4−n)−
được tính bằng biểu thức: β
’
=
Và β
’

=β×α
M(L)
×α
Y(H)
. Trong đó α
-1
M(L)
× [M] = [M]
’
; α
-1
Y(H)
× [Y
4-
] = [Y]
’
*Ý nghĩa của hằng số bền điều kiện là đại lượng để đánh giá mức độ phản ứng
phức chất ở điều kiện tương ứng.
1.3. Phương pháp chuẩn độ complexon
Phương pháp chuẩn độ complexon là phương pháp chuẩn độ tạo phức sử
dụng thuốc thử complexon (C) để chuẩn độ các ion kim loại (M), theo cân bằng
tạo phức MC : M + C ⇌ MC (phức tan)
Complexon là các axit aminopolycacboxylic.Trong đó được ứng dụng rộng
rãi nhất là axit etylenđiamintetraaxetic (EDTA hay H
4
Y)
HOOC CH
2
CH
2

COOH
N CH
2
CH
2
N
GVHD: GVC.THS.Trương Bách Chiến Nhóm 1
Niên khóa 2012-2013
2
ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM ĐỀ TÀI
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TOÁN VỀ CHUẨN ĐỘ TẠO PHỨC
HOOC CH
2
CH
2
COOH
Complexon là 1 axit 4 nấc : pKa
1
=1,99; pKa
2
=2,67; pKa
3
=6,27; pKa
4
=10,95
EDTA dạng axit ít tan trong nước, vì vậy thường dùng dưới dạng muối dinatri
complexon III, kí hiệu Na
2
H
2

Y, hay H
2
Y
2−
hay Y
4−
.
Complexon III tạo phức với ion kim loại: M
n+
+H
2
Y
2−
⇌MY
(4−n)
+2H
+
Mỗi phản ứng chuẩn độ tạo phức complexonat được thực hiện trong một môi
trường pH thích hợp, cũng như có mặt chất chỉ thị thích hợp.
- Đặc điểm của phản ứng chuẩn độ :
+ Complexon III và ion kim loại tạo phức theo tỷ lệ mol 1:1
+ Độ bền của mỗi phức complexonat phụ thuộc vào pH môi trường. Cần duy trì
một pH thích hợp trong suốt quá trình chuẩn độ.
a. Nguyên tắc
Một thể tích chính xác dd xác định được chuẩn độ trực tiếp hoặc gián tiếp
bằng EDTA trong điều kiện pH và chỉ thị phức thích hợp. Điểm cuối chuẩn độ
được xác định khi có sự chuyển màu. Dựa vào định luật đương lượng, nồng độ dd
chuẩn, thể tích mẫu, đương lượng gam chất xác định…để tính kết quả.
b. Điều kiện phản ứng chuẩn độ
- Độ bền của phức: Phức MY

(4−n)−
phải bền ở điều kiện chuẩn độ : β
’
MY
≥ 10
7
- Chọn chỉ thị thích hợp.
- Loại các ion cản trở.
Do EDTA có khả năng tạo phức bền với nhiều ion kim loại khác nhau và đối
tượng mẫu xác định có nhiều ion kim loại cùng tồn tại trong dd dẫn đến quá trình
chuẩn độ sẽ không có tính chọn lọc. Vì vậy phải loại các ion gây cản trở bằng :
+ Làm ion cản trở kết tủa và lọc bỏ
+ Chọn pH thích hợp để phức của ion kim loại cản trở với complexonat kém bền,
còn phức của complexon với ion cần xác định là bền nhất.
Trong phản ứng : M
n+
+ H
2
Y
2−
⇌ MY
(4−n)
+ 2H
+
Tạo H
+
nên làm pH giảm trong quá trình phản ứng, để ổn định ta cần dùng dd đệm.
+ Dùng chất che để che ion cản trở không cho nó tham gia tạo phức với EDTA.
Chất che phải thỏa mãn yêu cầu :
• Chất che không tạo phức với cation cần xác định (kém bền hơn phức complexonat

và cation cần xác định )
• Chất che tạo phức bền với ion cản trở, bền hơn phức compexonat với ion cản trở
M + Y ⇌ MY β
’
MY
(Hằng số bền chuẩn ) β
’
MY
≥ 10
3
× β
’
MC
M + C ⇌ MC β
’
MC
(Hằng số bền che )
M
’
+ Y ⇌ M
’
Y β
’
M’Y
β
’

M’C
≥ 10
3

× β
’
M’Y
M
’
+ C ⇌ M
’
C β’
M’C

GVHD: GVC.THS.Trương Bách Chiến Nhóm 1
Niên khóa 2012-2013
2
ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM ĐỀ TÀI
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TOÁN VỀ CHUẨN ĐỘ TẠO PHỨC
M : Kim loại xác định ; Y : Complexon ; C : chất che ; M’ : ion cản trở
• Thể tích của chất che thường sử dụng 5-10ml dd 5% cho 1 bình phản ứng để đảm
bảo chất che lun dư.
c. Chất chỉ thị
∗
Định nghĩa : là những hợp chất có màu thay đổi theo pH của dd, có khả năng tạo
phức màu với ion kim loại, còn gọi là chất chỉ thị màu kim loại. Đa số chỉ thị là
dạng axit: H
m
I
n
d + M
n+
⇌ MInd
(n-m)

+ mH
+
K
cb
=
K
cb
= β
’
MInd
× [H
+
]
m
→Phức của kim loại và chỉ thị chỉ bền ở một khoảng pH nhất định.
Màu của phức kim loại với chỉ thị khác màu chỉ thị tự do.
∗
Điều kiện chọn chỉ thị
Giả sử phải chuẩn độ ion M
n+
với chỉ thị là Ind
Phản ứng tạo phức giữa chỉ thị và ion kim loại ở pH chuẩn độ :
M + Ind ⇌ MInd β
’
MInd
- β
’
MInd
phải đủ lớn để tạo phức MInd ở pH chuẩn độ. β
’

MInd
≥ 10
4
- Chất chỉ thị phải tạo phức chọn lọc với kim loại cần chuẩn độ mà không tạo phức
với các kim loại có mặt trong dd
- Phức của chất chỉ thị với ion kim loại phải kém bền hơn của coplexonat
(β
’
MY
≥β
’
MInd
×10
3
)
-Màu của phức chất chỉ thị với ion kim loại phải khác màu của chất chỉ thị tự do
trong điều kiện tiến hành chuẩn độ.
- Sự đổi màu phải nhanh và rõ rệt, tại gần điểm tương đương của quá trình chuẩn độ.
∗
Cơ chế đổi màu của chỉ thị
Khi nhỏ dần EDTA vào dd đã có chất chỉ thị thì phản ứng tạo phức giữa ion
kim loại và EDTA xảy ra.
Khi EDTA đã phản ứng hết với ion kim loại tự do, một giọt EDTA dư sẽ phá
hủy phức giữa chất chỉ thị và ion kim loại → màu của dd chuyển sang màu khác báo
hiệu kết thúc sự chuẩn độ.
∗
Một số chất chỉ thị thông dụng
- Ericrom T đen (ETOO)(NET): Màu của chỉ thị tự do phụ thuộc vào pH dung dịch.
đỏ 6.3 xanh 11.6 đỏ da cam
pH

pk
1
pk
2
GVHD: GVC.THS.Trương Bách Chiến Nhóm 1
Niên khóa 2012-2013
2
ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM ĐỀ TÀI
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TOÁN VỀ CHUẨN ĐỘ TẠO PHỨC
Các phép đo chuẩn độ complexon với chỉ thị ETOO đều tiến hành trong khoảng
pH7÷11 để sự chuyển màu có tính tương phản.
- Murexit (MUR) : Màu của chỉ thị tự do phụ thuộc vào pH dung dịch.
Đỏ tím 9.2 tím hoa cà 10.5 tím xanh
pH
pk
2
pk
3
Murexit là chất chỉ thị tốt cho chuẩn độ trực tiếp các ion : Ca
2+
ở pH=12 (màu
đỏ); Co
2+
, Ni
2+
ở pH từ 8÷10 (màu vàng); Cu
2+
ở pH từ 7÷9 (màu da cam).
- Xylenon da cam (XO): màu chỉ thị phụ thuộc pH dung dịch
pH = 6,4

vàng hồng
Chuẩn độ complexon với XO được tiến hành trong khoảng pH từ 1 – 6 để sự
chuyển màu có tính tương phản.
- Axit sulfosalicylic (H
3
In – SSA): đặc trưng cho Fe
3+
Không màu tan ở mọi pH,tan trong nước.tạo phức FeH
2
In bền trog môi trường
pH=1,8÷2,5 (màu đỏ tím).
d. Một số ứng dụng trong phương pháp chuẩn độ tạo phức
∗
Pha chế chất chuẩn
- Tính toán lượng cân EDTA cần thiết: Đ
kl
= M
kl
/2; Đ
EDTA
= M
EDTA
/2.
- Cân và hòa tan: cân cẩn thận và chính xác, hòa tan bằng nước cất 2 lần ở 60÷70
0
C,
định mức.
- Hiệu chỉnh: Nếu nghi ngờ tạp chất trong thuốc thử thì cần phải hiệu chỉnh. Thường
dùng dd chuẩn gốc Mg
2+

được pha chế từ MgSO
4
.7H
2
O có nồng độ tương đương, chỉ
thị là ETOO trong môi trường pH = 10.
- Bảo quản nơi thoáng mát, tránh ánh sáng, chứa trong chai làm bằng chất dẻo tổng
hợp hoặc chai thủy tinh.
∗
Xác định lượng Ca
2+
, Mg
2+
trong hỗn hợp Ca
2+
, Mg
2+
• Chuẩn độ riêng Ca
2+
ở pH = 12
Thêm dung dịch NaOH 2N vào dung dịch mẫu xác định (thể tích V
o
ml), nâng
pH lên 12 để tủa Mg
2+
dưới dạng Mg(OH)
2
: Mg
2+
+ 2OH

−
⇌ Mg(OH)
2
Thêm vào dung dịch 1 lượng nhỏ chỉ thị murexit. Lúc này phản ứng của chỉ thị
với Ca
2+
: Ca
2+
+ Ind
MUR
⇌ Ca Ind
MUR
(đỏ hồng)
Khi chuẩn độ bằng EDTA, xảy ra phản ứng của EDTA với Ca
2+
H
2
Y
2―
+ Ca
2+
⇌ CaY
2―
+ 2H
+
Tại điểm cuối: H
2
Y
2―
+ CaInd ⇌ CaY

2―
+ 2H
+
+Ind
(đỏ hồng) (tím hoa cà)
Sự chuẩn độ kết thúc khi dd chuyển sang màu tím cà. Số ml dd EDTA tiêu tốn là V
1
.
• Chuẩn độ tổng Mg
2+
+ Ca
2+
ở pH = 10
GVHD: GVC.THS.Trương Bách Chiến Nhóm 1
Niên khóa 2012-2013
2
ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM ĐỀ TÀI
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TOÁN VỀ CHUẨN ĐỘ TẠO PHỨC
Lúc này cả 2 ion đều phản ứng, tiêu tốn V
2
ml EDTA. Suy ra dd EDTA dùng
cho Mg
2+
có thể tích V
1
– V
2
ml
Thêm vào dd mẫu xác định (có thể tích V
0

ml): dd đệm pH=10, chỉ thị ETOO.
Phản ứng của chị thị với ion Mg
2+
có trong nước:
Mg
2+
+ Ind
ETOO
⇌ MgInd
ETOO
β
’
= 10
5.4
Ca
2+
+ Ind
ETOO
⇌ CaInd
ETOO
β
’
= 10
3.8
Dd chuẩn độ có màu đỏ nho.
Khi chuẩn độ có các phản ứng xảy ra:
H
2
Y
2-

+Ca
2+
⇌ CaY
2-
+ 2H
+
β
’
CaY
= 10
10,2
H
2
Y
2-
+ Mg
2+
⇌ MgY
2-
+ 2H
+
β
’
MgY
= 10
8,2
β
’
CaY
> β

’
MgY
nên phức CaY
2-
bền hơn phức MgY
2-
. Vì vậy khi Mg
2+
tạo phức
hoàn toàn với EDTA thì ion Ca
2+
cũng tạo phức hoàn toàn. Điểm cuối của quá trình
chuẩn độ cũng là điểm cuối của quá trình chuẩn ion Mg
2+
.
Tại điểm cuối: H
2
Y
2-
+ MgInd ⇌ MgY
2-
+2H
+
+ Ind
(đỏ nho) (xanh chàm)
Dd chuyển từ màu đỏ sang xanh kết thúc chuẩn độ.
Tính toán: N
Ca
2+
= ; N

Mg
2+
=
∗
Xác định nồng độ Fe
3+
, Al
3+
trong hỗn hợp Fe
3+
, Al
3+
• Nguyên tắc
Chuẩn độ Fe
3+
ở pH = 2 với chỉ thị axit sunfosalicylic. Tại pH = 2 AlY
―
không
bền, chỉ có Fe
3+
phản ứng (β
’
FeY
= 10
11,5
, β
’
AlY
= 10
3,0

). Sau đó chuẩn độ ngược Al
3+
còn lại ở pH = 5 (β
’
AlY
= 10
9,6
). Ở pH = 5 phản ứng Al
3+
với EDTA chậm, do đó
phải đun sôi dd 5 phút để phản ứng xảy ra hoàn toàn. Sau đó chuẩn độ lượng
H
2
Y
2-
dư bằng dd Zn
2+
chuẩn với chỉ thị xylenon da cam.
• Cách tiến hành
- Chuẩn Fe
3+
: cho vào bình nón V
M
ml dd mẫu hỗn hợp Al
3+
,Fe
3+
. Thêm từng giọt
HCl 1:1 để chỉnh pH dd đến pH = 2 + 5 giọt axit sunfosalicylic (màu đỏ tím) là
màu phức Fe

3+
với chỉ thị. Fe
3+
+ Ind ⇌ FeInd
Chuẩn độ dd bằng EDTA. Phản ứng: Fe
3+
+ H
2
Y
2-
⇌ FeY
―
+ 2H
+
Tại điểm cuối: FeIn + H
2
Y
2-
⇌ FeY
−
+ 2H
+
+ In
đỏ tím vàng chanh
Dd chuyển từ màu hồng tím sang vàng nhạt. Ghi lại số ml dd EDTA tiêu tốn.
- Chuẩn độ ngược Al
3+
ở pH = 5: thêm từng giọt NH
3
10% vào bình nón đến

pH=5. Thêm tiếp 20ml dd đệm axetat + Vml dd EDTA 0,1N, đun sôi 5 phút để Al
3+

phản ứng hoàn toàn với trilon B ở nhiệt độ 80
0
C và pH = 5 tạo phức AlY
−
: Al
3+
+
H
2
Y
2-
⇌ AlY
−
+ 2H
+
Để nguội rồi thêm 5 giọt chỉ thị xylenon da cam. Chuẩn độ EDTA dư bằng dd
Zn
2+
0,1N, kết thúc khi dd có màu hồng tím.
GVHD: GVC.THS.Trương Bách Chiến Nhóm 1
Niên khóa 2012-2013
2
ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM ĐỀ TÀI
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TOÁN VỀ CHUẨN ĐỘ TẠO PHỨC
Phản ứng : Zn
2+
+ H

2
Y
2-
⇌ ZnY
2-
+ 2H
+

Điểm cuối chuẩn độ: Zn
2+
+ Ind
xylenon
⇌ Zn Ind
xylenon
(hồng tím)
Ghi lại số ml Zn
2+
tiêu tốn.
Tính toán : N
Fe
= ; N
Al
=
Chương 2 : Bài Tập
Bài 1. Thêm đủ NH
3
vào dd CuSO
4
0,1M để tạo một phức bền nhất. Xác định nồng
độ Cu

2+
trong dd sau khi cân bằng đã đạt được.
Giải
Trong nước :
CuSO
4
Cu
2+
+ SO
4
2-
Cu
2+
có khả năng tạo phức với từ 1 đến 6 ligand NH
3
, trong đó bền nhất là
phức [ Cu(NH
3
)
4
]
2+
có β
1,4
= 10
12,03
:
Cu
2+
+ 4NH

3
⇋ [ Cu(NH
3
)
4
]
2+
Do β
1,4
= = 10
12,03
> 10
7
, cân bằng tạo phức có tính định lượng.
Một cách gần đúng, có thể xem :
[ Cu(NH
3
)
4
]
2+
= [Cu
2+
]
o
= 0,1M
Đặt [ Cu
2+
] = x [NH
3

] = 4 [ Cu
2+
] = 4x
β
1,4
= = = 10
12,03
x
5
= 10
-15,44
[ Cu
2+
] = x = 8,2.10
-4
M
GVHD: GVC.THS.Trương Bách Chiến Nhóm 1
Niên khóa 2012-2013
2
ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM ĐỀ TÀI
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TOÁN VỀ CHUẨN ĐỘ TẠO PHỨC
[NH
3
] = 4x = 3,3.10
-3
M ; [ Cu(NH
3
)
4
]

2+
= 0,999M
Bài 2. Tính nồng độ các phức tạo thành và nồng độ Ag
+
còn lại khi thêm NH
3
vào dd
chứa Ag
+
với [Ag
+
]
0
= 0,001M. Cho biết [NH
3
] = 0,1M và trong dung dịch xem như
chỉ xảy ra hai cân bằng sau đây:
Ag
+
+ NH
3
⇋ [Ag(NH
3
)]
+
(β
1
= 10
3,32
)

[Ag(NH
3
)]
+
+ NH
3
⇋ [Ag(NH
3
)
2
]
+
(β
2
= 10
3,92
)
Giải
Khi xét 2 cân bằng sau xảy ra trong dd:
Ag
+
+ NH
3
⇋ [Ag(NH
3
)]
+
(β
1
= 10

3,32
)
[Ag(NH
3
)]
+
+ NH
3
⇋ [Ag(NH
3
)
2
]
+
(β
2
= 10
3,92
)
β
1
= 10
3,32
, β
2
= 10
3,92
⟹ β
1,1
= 10

3,32
; β
1,2
= 10
7,24

Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có:
[Ag
+
]
0
= [Ag
+
]
còn lại
+ [Ag
+
]
phản ứng

[Ag
+
]
0
= [Ag
+
]

+ [Ag(NH
3

)]
+
+ [Ag(NH
3
)
2
]
+
= 0,01M
[Ag
+
]
0
= [Ag
+
].α {Ag
+
(NH
3
)}
Với: α {Ag
+
(NH
3
)} = 1 +
∑
=
2
1i
β

1,i
[H
+
]
i
= 1 + 10
3,32
.10
-1
+ 10
7,24
.10
-2
= 10
5,24
[Ag
+
] = = = 10
-7,24
M
[Ag(NH
3
)
+
] = [Ag
+
].β
1,1
[NH
3

]
1
= 10
-7,24
× 10
3,32
× 0,1 = 10
-4,92
M
[Ag(NH
3
)
2
+
] = [Ag
+
]. β
1,2
[NH
3
]
2
= 10
-7,24
× 10
7,24
× 0,01 = 10
-2
M
GVHD: GVC.THS.Trương Bách Chiến Nhóm 1

Niên khóa 2012-2013
2
ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM ĐỀ TÀI
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TOÁN VỀ CHUẨN ĐỘ TẠO PHỨC
Như vậy, thêm NH
3
vào dd Ag
+
với các điều kiện đã cho ở đề bài có thể như chỉ
tạo thành phức [Ag(NH
3
)
2
]
+
duy nhất với mức độ gần như hoàn toàn.
Bài 3. Dùng ligand L là 1,10 – phenanthroline tạo phức với Fe
2+
. Phức tạo thành ở
các dạng FeL, FeL
2
và FeL
3
với β
1,1
= 10
5,9
; β
1,2
= 10

11,1
và β
1,3
= 10
21,3
. Hãy xác định
nồng độ của các phức tạo thành và nồng độ Fe
2+
còn lại trong dd, nếu nồng độ Fe
2+

ban đầu là 0,001M và nồng độ L ở cân bằng là 0,1M.
Giải
Hệ số điều kiện α {Fe
2+
(L)} khi dùng L là 1,10 – phenanthroline tạo phức với
Fe
2
α
Fe
2+
(L)
= 1 +
∑
=
3
1i
β
1,i
[H

+
]
i
= 1 + 10
5,9
.10
-1
+ 10
11,1
.10
-2
+ 10
21,3
.10
-3
= 10
18,3

Nồng độ Fe
2+
còn lại trong dung dịch sau khi tao phức:
[Fe
2+
] = = = 10
-21,3
M
Nồng độ của các phức FeL, FeL
2
và FeL
3

tạo thành:
[FeL] = [Fe
2+
].β
1,1
[L]
1
= 10
-21,3
× 10
5,9
× 10
-1
= 10
-16,4
M
[FeL
2
] = [Fe
2+
]. β
1,2
[L]
2
= 10
-21,3
× 10
11,1
× 10
-2

= 10
-12,2
M
[FeL
3
] = [Fe
2+
]. β
1,3
[L]
3
= 10
-21,3
× 10
21,3
× 10
-3
= 10
-3
M
Như vậy, khi dùng L là 1,10 – phenanthroline tạo phức với Fe
2+
ở điều kiện đã
cho có thể xem như chỉ có phức FeL
3
được tạo thành với mức độ khá hoàn toàn.
GVHD: GVC.THS.Trương Bách Chiến Nhóm 1
Niên khóa 2012-2013
2
ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM ĐỀ TÀI

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TOÁN VỀ CHUẨN ĐỘ TẠO PHỨC
Bài 4. Fe
3+
tạo phức với SCN
−
thành [Fe(SCN
−
)
x
]
(3-x)+
với x có giá trị từ 1÷ 6. Giá trị
hằng số bền của các phức [Fe(SCN
−
)
x
]
(3-x)+
lần lượt như sau: β
1,1
= 10
3,03
; β
1,2
= 10
4,33
;
β
1,3
=10

4,36
; β
1,4
= 10
4,53
; β
1,5
= 10
4,23
và β
1,6
= 10
3,32
. Xác định nồng độ của các phức tạo
thành và nồng độ Fe
2+
còn lại trong dd khi thêm SCN
−
vào dd chứa [Fe
3+
]
0
=0,001M
với :
a) [ SCN
−
] = 1M
b) [ SCN
−
] = 0,1M

c) [ SCN
−
] = 0,01M
Giả sử trong điều kiện đang xét trong dd chỉ xảy ra các phản ứng giữa Fe
3+
và
SCN
−
Giải
Khi thêm SCN
−
vào dd chứa [Fe
3+
]
0
=0,001M:
α
Fe
3+
(SCN−)
= 1 +
∑
=
6
1i
β
1,i
[SCN
−
]

i

= 1 + 10
3,03
[SCN
−
]
1
+ 10
4,33
[SCN
−
]
2
+ 10
4,36
[SCN
−
]
3
+ 10
4,53
[SCN
−
]
4
+ 10
4,23
[SCN
−

]
5

+ 10
3,32
[SCN
−
]
6
∗
[SCN
−
] = 1M ⟹ α
Fe
3+
(SCN−)
=10
5,07
[Fe
3+
] = = = 10
-8,07
M
[Fe(SCN
−
)]
2+
= [Fe
3+
] β

1,1
[SCN
−
]
1
= 10
-8,07
. 10
3,03
.1 = 10
-5,04
M
[Fe(SCN
−
)
2
]
+
= [Fe
3+
] β
1,2
[SCN
−
]
2
= 10
-8,07
. 10
4,33

.1 = 10
-3,74
M
[Fe(SCN
−
)
3
] = [Fe
3+
] β
1,3
[SCN
−
]
3
= 10
-8,07
. 10
4,63
.1 = 10
-3,44
M
[Fe(SCN
−
)
4
]
−
= [Fe
3+

] β
1,4
[SCN
−
]
4
= 10
-8,07
. 10
4,53
.1 = 10
-3,54
M
[Fe(SCN
−
)
5
]
2−
= [Fe
3+
] β
1,5
[SCN
−
]
5
= 10
-8,07
. 10

4,23
.1 = 10
-3,84
M
[Fe(SCN
−
)
6
]
3−
= [Fe
3+
] β
1,6
[SCN
−
]
6
= 10
-8,07
. 10
3,32
.1 = 10
-4,84
M
GVHD: GVC.THS.Trương Bách Chiến Nhóm 1
Niên khóa 2012-2013
2
ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM ĐỀ TÀI
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TOÁN VỀ CHUẨN ĐỘ TẠO PHỨC

∗
[SCN
−
] = 0,1M ⟹ α
Fe
3+
(SCN−)
=10
2,57
[Fe
3+
] = = = 10
-5,57
M
[Fe(SCN
−
)]
2+
= [Fe
3+
] β
1,1
[SCN
−
]
1
= 10
-5,57
. 10
3,03

.10
-1
= 10
-3,54
M
[Fe(SCN
−
)
2
]
+
= [Fe
3+
] β
1,2
[SCN
−
]
2
= 10
-5,57
. 10
4,33
.10
-2
= 10
-3,24
M
[Fe(SCN
−

)
3
] = [Fe
3+
] β
1,3
[SCN
−
]
3
= 10
-5,57
. 10
4,63
.10
-3
= 10
-3,94
M
[Fe(SCN
−
)
4
]
−
= [Fe
3+
] β
1,4
[SCN

−
]
4
= 10
-5,57
. 10
4,53
.10
-4
= 10
-5,04
M
[Fe(SCN
−
)
5
]
2−
= [Fe
3+
] β
1,5
[SCN
−
]
5
= 10
-5,57
. 10
4,23

.10
-5
= 10
-6,34
M
[Fe(SCN
−
)
6
]
3−
= [Fe
3+
] β
1,6
[SCN
−
]
6
= 10
-5,57
. 10
3,32
.10
-6
= 10
-8,34
M
∗
[SCN

−
] = 0,01M ⟹ α
Fe
3+
(SCN−)
=10
1,14
[Fe
3+
] = = = 10
-4,14
M
[Fe(SCN
−
)]
2+
= [Fe
3+
] β
1,1
[SCN
−
]
1
= 10
-4,14
. 10
3,03
.10
-2

= 10
-3,11
M
[Fe(SCN
−
)
2
]
+
= [Fe
3+
] β
1,2
[SCN
−
]
2
= 10
-4,14
. 10
4,33
.10
-4
= 10
-381
M
[Fe(SCN
−
)
3

] = [Fe
3+
] β
1,3
[SCN
−
]
3
= 10
-4,14
. 10
4,63
.10
-6
= 10
-5,51
M
[Fe(SCN
−
)
4
]
−
= [Fe
3+
] β
1,4
[SCN
−
]

4
= 10
-4,14
. 10
4,53
.10
-8
= 10
-7,61
M
[Fe(SCN
−
)
5
]
2−
= [Fe
3+
] β
1,5
[SCN
−
]
5
= 10
-4,14
. 10
4,23
.10
-10

= 10
-9,91
M
[Fe(SCN
−
)
6
]
3−
= [Fe
3+
] β
1,6
[SCN
−
]
6
= 10
-4,14
. 10
3,32
.10
-12
= 10
-12,91
M
Như vậy, khi thêm SCN
−
vào dd chứa [Fe
3+

]
0
= 0,001M với [SCN
−
] = 1M ta thu
được một hỗn hợp chứa 6 phức, trong đó phức thứ 2 đến phức thứ 5 có nồng độ với
giá trị xấp xỉ nhau. Khi [SCN
−
] = 0,1 M thì chỉ thu được chủ yếu ba phức đầu còn khi
[SCN
−
] = 0,01M thì chỉ thu được chủ yếu 2 phức đầu tiên.
GVHD: GVC.THS.Trương Bách Chiến Nhóm 1
Niên khóa 2012-2013
2
ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM ĐỀ TÀI
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TOÁN VỀ CHUẨN ĐỘ TẠO PHỨC
Bài 5. Thêm KSCN 5.10
-3
M vào dd chứa [Fe
3+
]
0
=0,001M cho đến khi xuất màu đỏ
của phức [Fe(SCN
−
)
2
]
+

khá rõ. Tính thể tích dd KSCN 5.10
-3
cần sử dụng, biết rằng
màu của phức [Fe(SCN
−
)
2
]
+
xuất hiện khi nồng độ của ion phức này lớn hơn 3,16.10
-6
ion-g/l ( bỏ qua ảnh hưởng của OH
−
lên ion Fe
3+
).
Giải
Khi thêm KSCN vào dd chứa Fe
3+
đến khi xuất hiện màu đỏ của phức
[Fe(SCN
−
)
2
]
+
thì có thể xem quá trình chỉ tạo phức duy nhất là [Fe(SCN
−
)
2

]
+
(β
1,1
=
10
3,03
).
Nếu xem thể tích dd KSCN sử dụng làm dung dịch thay đổi không đáng kể:
Fe
3+
+ SCN
−
⇋ [Fe(SCN)
2
]
+
Ban đầu : 10
-3
x
Cân bằng : 10
-3
– 10
-5,5
x – 10
-5,5
β
1,1
= 10
3,03

= =
Giải phương trình ta được x = 6.10
-6
M
⟹ Thể tích dd KSCN 5.10
-3
M cần thêm vào 1 lít dd Fe
3+
0,001M
V
(ml)
dd KSCN = = 1,20 ml
Bài 6. Tính thế oxy hóa khử của Co
3+
/ Co
2+
và của Fe
3+
/ Fe
2+
trong dd KCN dư. Giả
sử phức chỉ tạo thành với số ligand lớn nhất và bỏ qua ảnh hưởng của OH
−
lên các
GVHD: GVC.THS.Trương Bách Chiến Nhóm 1
Niên khóa 2012-2013
2
ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM ĐỀ TÀI
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TOÁN VỀ CHUẨN ĐỘ TẠO PHỨC
ion kim loại, chứng minh Fe

3+
(dưới dạng phức với CN
−
) sẽ oxy hóa Co
2+
(dưới dạng
phức với CN
−
) một cách hoàn toàn.
Giải
Khi chỉ tạo thành phức có số ligand lớn nhất và bỏ qua ảnh hưởng của OH
−
:
Fe
3+
+ 1e
−
⇋ Fe
2+
E
0
(Fe
3+
/ Fe
2+
) = 0,77V
+ +
6CN
−
6CN

−
⥮ ⥮
[Fe(CN
−
)
6
]
3−
[Fe(CN
−
)
6
]
4−
β
1,6
= 10
31
β
1,6
= 10
24
E
0
1
’
= E
0
[Fe(CN
−

)
6
]
3−
/ [Fe(CN
−
)
6
]
4−
= E
0
Fe
3+
/Fe
2+
- lg
= 0,77 - lg = 0,36V
Tương tự:
Co
3+
+ 1e
−
⇋ Co
2+
+ +
6CN
−
6CN
−

⥮ ⥮
[Co(CN
−
)
6
]
3−
[Co(CN
−
)
6
]
4−
β
1,6
= 10
64
β
1,6
= 10
19,09
GVHD: GVC.THS.Trương Bách Chiến Nhóm 1
Niên khóa 2012-2013
2
ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM ĐỀ TÀI
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TOÁN VỀ CHUẨN ĐỘ TẠO PHỨC
E
0
2
’

= E
0
[Co(CN
−
)
6
]
3−
/ [Co(CN
−
)
6
]
4−
= E
0
Co
3+
/Co
2+
- lg
= 1,84 - lg = -0,81V
K = = = 10
19,83
Trong môi trường thừa CN
−
, Fe(CN)
6
]
3−

oxy hóa [Co(CN
−
)
6
]
4−
hoàn toàn.
Bài 7. Một ion kim loại hóa trị 2 có cân bằng M
2+
+ 2e ⇋ M với E
0
(M
2+
/M) =
0,900V. Sau khi trộn 25,00ml dd M
2+
nói trên có nồng độ 0,100M với 25,00ml dd Y
4−
(EDTA) 0,200M; người ta đo đạc được thế tạo bởi cặp M
2+
/M nói trên là 0,57V.
a) Tính thế oxy hóa chuẩn điều kiện của cặp M
2+
/M nói trên nếu bỏ qua ảnh hưởng
của H
+
lên Y
4−
và ảnh hưởng của OH
−

lên M
2+
.
b) Tính hằng số bền điều kiện của phức tạo bởi M
2+
và Y
4−
và cho biết điều kiện để có
thể sử dụng Y
4−
chuẩn độ dd M
2+
ở pH = 10.
Giải
a) Các cân bằng xảy ra trong dd được biểu diễn:
M
2+
+ 2e
-
⇋ M E
0
(M
2+
/M) = 0,900V.
+
Y
4−
⥮ α
M(Y)
GVHD: GVC.THS.Trương Bách Chiến Nhóm 1

Niên khóa 2012-2013
2
ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM ĐỀ TÀI
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TOÁN VỀ CHUẨN ĐỘ TẠO PHỨC
MY
2−
Ta có : E
0’

(M2+/M)
= E
0

(M2+/M)
- lg α
M(Y)
(1)
E
dd
= E
0’

(M2+/M)
+ lg[M
2+ ’
] (2)
[M
2+ ’
] là tổng nồng độ của M
2+

ở tất cả các dạng, tức tổng [M
2+
] và [M
2−
] và cũng
chính là nồng độ ban đầu của M
2+
. Tuy nhiên, sau khi thêm EDTA vào, thể tích
chung của dd đã thay đổi làm cho [M
2+
]
0
thay đổi:
[M
2+ ’
] = [M
2+
]
0
=
00,2500,25
00,251,0
+
×
= 0,050M
Thay giá trị [M
2+ ’
] và E vào (2), tính được E
0’

(M2+/M)
= 0,61V
b) Thay giá trị E
0’

(M2+/M)
= 0,61V và (1), tính được α
M(Y)
= 10
9,90
.
Ngoài ra : α
M(Y)
= 1 + β
MY
[Y
4−
] (3)
Nếu [M
2+
] còn lại không đáng kể, [M
2+ ’
] = [MY
2−
] = [M
2+
]
0
=0,050M
⟹ [Y

4−
] = [Y
4−
]
0
- [MY] = [Y
4−
]
0
- [M
2+ ’
] =
00,2500,25
00,25200,0
+
×
- 0,050 = 0,050M
Thay giá trị của [Y
4−
] = 0,050M; α
M(Y)
= 10
9,90
vào (3), tính được β
MY
= 10
11,2
Khi xem cân bằng giữa M
2+
và Y

4−
là cân bằng chính:
M
2+
+ Y
4−
⇋ MY
2−
β
MY
= 10
11,2
+ +
GVHD: GVC.THS.Trương Bách Chiến Nhóm 1
Niên khóa 2012-2013
2
ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM ĐỀ TÀI
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TOÁN VỀ CHUẨN ĐỘ TẠO PHỨC
OH
−
H
+
⥮ α
M(OH)
⥮ α
Y(H)
M(OH),… HY,…
β’
MY
= β

MY
= =
Như vậy, có thể dùng EDTA để chuẩn độ M
2+
ở pH =10 nếu ở pH này α
M(OH)
≤
10
3,2
.
Bài 8. Tính độ tan của AgCl (T
AgCl
= 10
-9,75
) trong môi trường ammoniac có nồng độ
[NH
3
] = 0,1M trong hai trường hợp:
a) Không xét ảnh hưởng của OH
−
b) Có xét ảnh hưởng của OH
−
(pH của dd được quyết định chủ yếu bởi lượng NH
3

thừa).
Cho biết NH
3
có thể tạo phức với Ag
+

theo hai cân bằng sau đây:
Ag
+
+ NH
3
⇋ [Ag(NH
3
)]
+
(β
1
= 10
3,32
)
[Ag(NH
3
)]
+
+ NH
3
⇋ [Ag(NH
3
)
2
]
+
(β
2
= 10
3,92

)
OH
−
gây nhiễu lên Ag
+
với β
1,1
= 10
2,3
; β
1,2
= 10
4,0
và β
1,3
= 10
5,2
Giải
a) Không xét ảnh hưởng của OH
−
AgCl ⇋ Ag
+
+ Cl
−
T
AgCl
= 10
-9,75
+
GVHD: GVC.THS.Trương Bách Chiến Nhóm 1

Niên khóa 2012-2013
2
ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM ĐỀ TÀI
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TOÁN VỀ CHUẨN ĐỘ TẠO PHỨC
NH
3
⥮ α
Ag(NH3)
[Ag(NH
3
)]
+
[Ag(NH
3
)
2
]
+
= 1 + β
1,1
[NH
3
] + β
1,2
[NH
3
]
2
= 1 + 10
3,32

.10
-1
+ 10
7,24
.10
-2
= 10
5,24
T
’
AgCl
= T
AgCl
. = 10
-9,75
. 10
5,24
= 10
-4,51
b) Có xét ảnh hưởng của OH
−
.
pH của dd được quyết định bởi [NH
3
] = 0,1 M:
pH = 7 + + lg = 7 + 9,24 + lg0,1 = 11,12
α
Ag
= = + – 1
= 1+ β

1,1
[OH]
1
+ β
1,2
[OH]
2
+ β
1,3
[OH]
3
= 1 + 10
2,3
.10
-2,88
+ 10
4,0
.10
-5,76
+ 10
5,2
.10
-8,64
= 10
0,1
= + -1 = 10
5,24
+ 10
0,1
-1 = 10

5,24
T
’
AgCl
= T
AgCl
. = 10
-9,75
. 10
5,24
= 10
-4,51
Như vậy, trong môi trường có [NH
3
] = 0,1 M; tác nhân chính làm tan tủa AgCl là
NH
3
.
GVHD: GVC.THS.Trương Bách Chiến Nhóm 1
Niên khóa 2012-2013
2
ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM ĐỀ TÀI
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TOÁN VỀ CHUẨN ĐỘ TẠO PHỨC
Bài 9. Cho dd [Cu
2+
]
0
= 10
-4
M vào dd EDTA có [Y

4−
]
0
=10
-2
M ở pH 6 để tạo phức.
Nếu phức CuY
2
không bị ảnh hưởng bởi H
+
và OH
−
, phản ứng tạo phức CuY
2−
có
định tính được không?
Giải
Cân bằng tạo phức giữa Cu
2+
và Y
4−
:
Cu
2+
+ Y
4−
⇋ CuY
2−
β
CuY

= 10
18,8
+ +
OH
−
H
+
⥮ α
Cu(OH)
α⥮
Y(H)
Cu(OH),… HY,H
2
Y,H
3
Y,H
4
Y,…
Xét tính định lượng của cân bằng tạo phức trên có thể dựa vào β
’
CuY
hoặc [Cu
2+
]
- Xác định β
’
CuY
:
β
’

CuY
= β
CuY
= 10
18,8
. = 10
13,4
(pH 6 : [H
+
] = 10
-6
M; [OH
−
] = 10
-8
M
α
Y(H)
= 10
5,41
α
Cu(OH)
= 1 + 10
7
.10
-8
+ 10
13,68
.10
-16

+ 10
17
.10
-24
+ 10
18,5
.10
-32
= 1)
- Xác định [Cu
2+
] :
β
’
CuY
= =
GVHD: GVC.THS.Trương Bách Chiến Nhóm 1
Niên khóa 2012-2013
2
ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM ĐỀ TÀI
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TOÁN VỀ CHUẨN ĐỘ TẠO PHỨC
β
’
CuY
= = 10
13,4
(*)
Đặt [Cu
2+
] = x ; thay các giá trị [Cu

2+
]
0
= 10
-4
M; [Y
4−
]
0
= 10
-2
M vào (*), thực hiện các
phép biến đổi cần thiết sẽ thu được phương trình bậc hai:
10
13,4
x
2
+ (1 + 10
-11,4
– 10
-9,4
)x – 10
-4
= 0
Giải phương trình bậc hai, được x = [Cu
2+
] = 10
-15,4
M
Phản ứng có tính định lượng vì β

’
= 10
13,4
> 10
7
hay [Cu
2+
]
td
= 10
-15,4
M < 10
-6
M
Bài 10. Xét tính định lượng khi dùng EDTA chuẩn độ Hg
2+
:
a) Ở pH = 10
b) Cũng ở pH = 10, nhưng trong môi trường có CN
−
với [CN
−
] = 10
-4
M
Giải
a) Ở pH = 10:
Hg
2+
+ Y

4−
⇋ HgY
2−
β
HgY
= 10
21,8
+ +
OH
−
H
+
⥮ α
Hg(OH)
⥮ α
Y(H)
Hg(OH),… HY,…
β
’
HgY
= β
HgY
= 10
21,8
= 10
7,1
GVHD: GVC.THS.Trương Bách Chiến Nhóm 1
Niên khóa 2012-2013
2
+

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM ĐỀ TÀI
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TOÁN VỀ CHUẨN ĐỘ TẠO PHỨC
(pH 10 : [H
+
] = 10
-10
M; [OH
−
] = 10
-4
M
α
Y(H)
= 10
1
α
Hg(OH)
= 1 + 10
10,3
.10
-4
+ 10
21,7
.10
-8
+ 10
21,2
.10
-24
= 10

13,7
)
β
’
HgY
= 10
7,1
> 10
7
⟹ Có thể chuẩn độ Hg
2+
bằng EDTA ở pH 10 vì cân bằng có tính định lượng.
b) Ở pH 10 và môi trường có [CN
−
] = 10
-4
M :
Hg2
+
+ Y
4−
⇋ HgY
2−
β
HgY
= 10
21,8
+ +
CN OH
−

H
+
⥮ α
Hg(CN)
⥮ α
Hg(OH)
⥮ α
Y(H)
Hg(CN) Hg(OH),… HY,…
β
’
HgY
= β
HgY
= 10
21,8
= 10
-5,8
(pH 10 : [H
+
] = 10
-10
M; [OH
−
] = 10
-4
M
α
Y(H)
= 10

1
α
Hg(OH,CN)
= α
Hg(OH)
+ α
Hg(CN)
α
Hg(OH)
= 1 + 10
10,3
.10
-4
+ 10
21,7
.10
-8
+ 10
21,2
.10
-24
= 10
13,7
α
Hg(CN)
= 1 + 10
18
.10
-4
+ 10

34,7
.10
-8
+ 10
38,53
.10
-12
+ 10
41,51
.10
-16
= 10
26,6
α
Hg(OH,CN)
≈ α
Hg(CN)
= 10
26,6
)
GVHD: GVC.THS.Trương Bách Chiến Nhóm 1
Niên khóa 2012-2013
2
ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM ĐỀ TÀI
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TOÁN VỀ CHUẨN ĐỘ TẠO PHỨC
β
’
HgY
= 10
-5,8

< 10
7
⟹ không thể chuẩn độ Hg
+
bằng EDTA ở pH 10 và trong môi
trường có [CN
−
] = 10
-4
M vì cân bằng không có tính định lượng.
Bài 11. Tính hằng sô bền điều kiện của phức [Fe(SCN
−
)]
2+
ở pH từ 1÷4, biết HSB của
phức trên là 10
3,03
; Fe
3+
bị nhiễu bởi OH
−
với β
1,1
= 10
11,87
; β
1,2
= 10
21,17
; β

1,3
= 10
30,67

và axit HSCN có k
a
= 10
-0,85
.
Giải
Tính hằng số điều kiện bền của phức [Fe(SCN
−
)]
2+
ở pH từ 1÷4 :
Fe
3+
+ SCN
−
⇋ Fe(SCN
−
)]
2+
β
1,1
= 10
3,03
+ +
OH
−

H
+
⥮ α
Fe(OH)
⥮ α
SCN(H)
Fe(OH),… HSCN
β
’
[Fe(SCN
−
)]
2+
= β[Fe(SCN
−
)]
2+

α
Fe(OH)
= 1 + 10
11,87
[OH
−
]
1
+ 10
21,17
[OH
−

]
2
+ 10
30,67
[OH
−
]
3
α
SCN(H)
= 1 + β
HSCN
[H
+
] = 1 + 10
0,85
[H
+
]
Ta có bảng giá trị của α
Fe(OH)
, α
SCN(H)
và β
’
[Fe(SCN
−
)]
2+
tại các giá trị pH từ 1÷4 :

pH 1 2 3 4
α
Fe(OH)
1 10
0,24
10
0,92
10
1,98
α
SCN(H)
10
0,23
1 1 1
GVHD: GVC.THS.Trương Bách Chiến Nhóm 1
Niên khóa 2012-2013
2
ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM ĐỀ TÀI
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TOÁN VỀ CHUẨN ĐỘ TẠO PHỨC
β
’
[Fe(SCN
−
)]
2+
10
2,3
10
2,79
10

2,11
10
1,05
Bài 12. Tính hằng số bền điều kiện ở pH từ 1÷7 của phức FeL
3
với L là anion của
1,10 – phenanthrolien, biết phức trên có β
1,3
= 10
21,3
; Fe
2+
bị nhiễu bởi OH
−
với
β
1,1
=10
5,56
; β
1,2
= 10
9,77
; β
1,3
= 10
9,67
và β
1,4
= 10

8,56
. Axit HL có k
a
= 10
-4,7
.
Giải
Tính hằng số bền điều kiện ở pH từ 1÷7 của phức FeL
3
:
Fe
2+
+ 3L ⇋ FeL
3
β
1,3
= 10
21,3
+ +
OH
−
3H
+
⥮ α
Fe(OH)
⥮ α
L(H)
Fe(OH),… 3HL
β
’

(FeL
3
) = β(FeL
3
)
α
Fe(OH)
= 1 + 10
5,56
[OH
−
]
1
+ 10
9,77
[OH
−
]
2
+ 10
9,67
[OH
−
]
3
+ 10
8,56
[OH
−
]

4
α
L(H)
= 1 β
HL
[H
+
] = 1 + 10
4,7
[H
+
]
Ta có bảng giá trị của α
Fe(OH)
, α
L(H)
, α
3
L(H)
, và β
’
(FeL
3
) tại các giá trị pH từ 4 đến 7 :
pH 4 5 6 7
α
Fe(OH)
1 1 1 1
α
L(H)

10
0,78
10
0,18
10
0,02
1
GVHD: GVC.THS.Trương Bách Chiến Nhóm 1
Niên khóa 2012-2013