TIỂU LUẬN HÓA HỌC PHÂN TÍCH NÂNG CAO-MỘT SỐ BÀI TẬP KHÓ VỀ CHUẨN ĐỘ ĐƠN AXIT VÀ ĐƠN BAZƠ

ĐẠI HỌC HUẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HUẾ
KHOA : HÓA HỌC
MỘT SỐ BÀI TẬP KHÓ VỀ CHUẨN ĐỘ
ĐƠN AXIT VÀ ĐƠN BAZƠ
TIỂU LUẬN HÓA HỌC PHÂN TÍCH NÂNG CAO
TIỂU LUẬN HÓA HỌC PHÂN TÍCH NÂNG CAO
Giảng viên hướng dẫn
PGS.TS. NGUYỄN ĐÌNH LUYỆN
Học viên thực hiện
PHÙNG HỮU HIỀN
TRẦN THỊ DIỄM THÙY
NGUYỄN ĐÌNH CƯỜNG
Niên khóa: 2014 - 2016 
1
2
3
CẤU TRÚC TIỂU LUẬN
CẤU TRÚC TIỂU LUẬN
MỞ ĐẦU
NỘI DUNG
KẾT LUẬN
1. Lí do chọn đề tài
2. Phương pháp nghiên cứu
1. Các vấn đề lí thuyết liên quan
2. Phân loại bài tập liên quan
4
TÀI LIỆU THAM KHẢO
MỞ ĐẦU
Hóa học phân tích là môn khoa học về các phương pháp
xác định thành phần định tính và định lượng của chất và hỗn

hợp của chúng.
Hóa học phân tích đóng vai trò rất quan trọng sống còn
đối với sự phát triển các môn khoa học khác, các lĩnh vực
khác nhau trong công nghệ, sản xuất và đời sống xã hội
Trong các phương pháp phân tích thì phương pháp chuẩn
độ axit - bazo là một phương pháp quan trọng và được sử
dụng phổ biến.
Trong tiểu luận này chúng tôi tiến hành chọn đề tài:
“ Một số bài tập khó về chuẩn độ đơn axit và đơn bazơ ” để
tìm hiểu hơn về phương pháp này.
1
I. CHUẨN ĐỘ AXIT VÀ BAZƠ ĐƠN: [2, 3, 4, 5, 6]
2
NỘI DUNG
XOH, C, V
ml
HY, C
0
, V
0

ml
XOH, C, V
ml
HA, C
0
, V
0
ml,
K

a
HY, C, V
ml
XOH, C
0
, V
0

ml
HY, C, V
ml
BOH, C
0
, V
0

ml, K
b
1. Chuẩn độ hỗn hợp axit mạnh + axit yếu:
-
Trong dd hỗn hợp axit xảy ra
các quá trình:
II. CHUẨN ĐỘ HỖN HỢP AXIT ĐƠN VÀ BAZƠ
ĐƠN: [2, 3, 4, 5, 6]
2 W
a
HY H Y
HA H A K
H O H OH K
 

 
 
 


ƒ
ƒ
XOH, C, V ml
HY, HA, V
0

ml
C
01
, C
02
- Điều kiện để chuẩn độ riêng từng axit: K
a
.C
02
≤ C
2
.q
2
 Khi đó đường chuẩn sẽ có 2 điểm tương đương
Nếu không thỏa mãn thì đường chuẩn chỉ có 1 điểm tương đương tại thời điểm
cả hai axit điều được chuẩn độ.
-
Pt chuẩn độ:
nấc 1:

nấc 2:

2
H OH H O
 
 
2
HA OH A H O
 
  
Ví dụ: Tiến hành chuẩn độ 25ml hỗn hợp A gồm HCl 0,01M
và CH
3
COOH 0,2M bằng dung dịch NaOH 0,01M. Nếu chấp
nhận sai số q=0,1%, có thể chuẩn độ riêng từng axit trong hỗn
hợp A được không?
Ta có: K
a
.C
02
≤ C
2
.q
2

=> 1,8.10
-5
.0,2=3,6.10
-6
>0,01

2
.10
-8
Vậy không thể chuẩn độ riêng từng axit trong A được
Nấc 1: Chuẩn độ vừa hết HY
Tại điểm tương đương:
Sai số chuẩn độ:
C
HY
= =
C
01
V
0
CC
01
V + V
0
C + C
01
02 0
0
[ ] ;
a
A A
a
C V K
A
V V K h
 

 

 
 
01 02
01 01
W
( ) . (1)
a
I
a
C C C K
q h
h CC C K h

   

Nấc 2: Chuẩn độ cả HY và HA
Tại điểm tương đương:
C
XOH
= =
CV
C(C
01
+ C
02
)
V + V
0

C + C
01
+ C
02
02 0 02
0 01 02
[ ]
HA HA
C V C C
HA
V V C C C
 
 
  
01 02 02
01 02 01 02
W
( ) (2)
( )
II
a
C C C C
h
q h
h C C C C C h K
 
   
  
Chuẩn độ:
- Trong dd hỗn hợp bazơ xảy

ra các quá trình:
2
W
b
a
W
XOH X OH
K
BOH B OH K
K
H O H OH K
 
 
 
 
 

ƒ
ƒ
2. Chuẩn độ hỗn hợp bazơ mạnh + bazơ yếu:
HY, C, V ml
XOH, BOH, V
0

ml
C
01
, (C
02,
K

b
)
Tương tự ta cũng có :
-
Điều kiện để chuẩn độ riêng từng bazơ:
K
b
.C
02
≤ C
2
.q
2
 Khi đó đường chuẩn sẽ có 2 điểm tương đương
Nếu không thỏa mãn thì đường chuẩn chỉ có 1 điểm tương đương tại thời điểm
cả hai axit điều được chuẩn độ.
-
Pt chuẩn độ:
nấc 1:
nấc 2:

2
H OH H O
 
 
2
H BOH B H O
 
  
Nấc 1: Chuẩn độ vừa hết XOH

Tại điểm tương đương:
Sai số chuẩn độ:
01 0 01
0 01
XOH
C V CC
C
V V C C
 
 
02 0
0
[ ] ;
HB HB
a
C V
h
HB
V V K h
 
 

 
 
01 02
01 01
W
( ) . (3)
I
a

C C C
h
q h
h CC C h K

  

Nấc 2: Chuẩn độ cả XOH và BOH
Tại điểm tương đương:
01 02
0 01 02
( )
HY
C C C
CV
C
V V C C C

 
  
02 0
0
[ ] ;
a
B BOH
a
C V K
BOH
V V K h
 

 
 
01 02 02
01 02 01 02
W
( ) . (4)
( )
a
II
a
C C C C K
q h
h C C C C C K h
 
  
  
Chuẩn độ:
XOH, C, V ml
HA, HB, V
0
ml
(C
01
, K
b1
) (C
02
,
K
b2

)
3. Chuẩn độ hỗn hợp hai axit yếu:
Tùy thuộc vào hằng số phân ly
K
a1
, K
a2
của hai axit để phép
chuẩn độ có thể tiến hành riêng
từng axit hoặc phải chuẩn độ
chung.
1
2
2 W
a
a
HA H A K
HB H B K
H O H OH K
 
 
 



ƒ
ƒ
ƒ
- Điều kiện để chuẩn độ từng axit
01

2
02
1
.
HA
HB
C
K
q
K C q


- Khi C
01
= C
02
và
0,1%q  
6
10
HA
HB
K
K


NX: Nếu K
a1
> K
a2

thì HA bị trung hòa trước và khi
một phần HA bị trung hòa thì sẽ xảy ra phản ứng cả
2 axit
2
1
W
[ ] [ ] (5)
a
a
K
h
h A HB
h K h

  
Xét pH tại ĐTĐ I: CV
I
=C
01
V
0

Biểu thức đánh giá gần đúng nồng độ H
+
tại ĐTĐ I:
2
2
1
1
.

.
1
.( )
o o
w a
I o
I
o o
a I o
C V
K K
V V
h
C V
K V V





1
2
21

o
o
aaI
C
C
KKh 

o
o
oI
oo
HA
CC
CC
VV
VC
C
tđ




11
)(

1 2 2
1 1 1 2
w
( ). . (6)
.
o o a
I
o a o a
C C C K
h
q h
h C C K h C K h


    
 
Ta có:
2
2
1
.
[ ]
.
[ ]
HB a
a
HA
a
C K
B
h K
C h
HA
K h





Sai số chuẩn độ:
21
2121
).().(

)(
oo
oo
otđ
ooo
tđXOH
CCC
CCC
VV
VCC
C






1
2
.
.
o o
HA
tđ o
o o
HB
tđ o
C V
C
V V

C V
C
V V




1 2 1
1 2 1 2 1
2
1 2 2
( ). .
.( )
. (7)
o o o
II
o o o o a
o
o o a
C C C C
w h
q h
h C C C C C K h
C
h
C C K h
 
   
  


 
Ta có:
1
2
.
[ ]
.
[ ]
HA
a
HB
a
C h
HA
K h
C h
HB
K h




Xét pH tại ĐTĐ II: chuẩn độ cả 2 axit
Tiến hành tương tự phép chuẩn độ hỗn hợp hai axit
yếu, ta có:
1 1 2
1 1 1 2
( ). . (8)
.
o a o

I
o a o a
C C K C
w h
q h
h C C K h C K h

   
 
1 2 1 1
1 2 1 2 1
2 2
1 2 2
( ). .
.( )
. (9)
o o o a
II
o o o o a
o a
o o a
C C C C K
w
q h
h C C C C C K h
C K
C C K h
 
  
  


 
4. Chuẩn độ hỗn hợp hai bazơ yếu:
Một số chất chỉ thị axit-bazơ quan trọng
Chất chỉ thị phải có pT≈ pH
tđ
và pT thuộc bước nhảy
B- Bài tập liên quan
Dạng 1
Dạng 2
Dạng 3
Bài 1:[4] Đánh giá sai số khi chuẩn độ riêng HCl trong hỗn
hợp HCl 0,0100M và H
3
BO
3
1,0000M bằng dung dịch NaOH
0,10000M, dùng metyl da cam để làm chỉ thị (pT = 4,4). Coi
H
3
BO
3
là một đơn axit K
a
= 5,75.10
-10
.
Giải
•
C

01
= 0,0100M, C
02
= 1,0000M, C

= 0,1000M
•
h = 10
-4,4
= 4.10
-5
q
I
= - 4.10
-5
.
0,11
0,001
+
1
0,01
5,75.10
-10
4.10
-5
= - 2,97.10
-3
= - 0.3%
.
B- Bài tập liên quan – Dạng 1

Bài 2:[5] Chuẩn độ 100ml NH
3
0,01M và CH
3
NH
2
0,02M bằng
HCl 0,05M đến pT = 5. Tính sai số chuẩn độ.
Biết: pKa NH
4
+
= 9,24 , pKa CH
3
NH
3
+
= 10,6
Giải :
Áp dụng công thức tính sai số trong phép chuẩn độ hỗn hợp 2
bazơ yếu với axit mạnh ta có
Với h = 10
-5
, K
a1
= 10
-9,24
, C
o1
= 0,01M, C
02

= 0,02M ,
C = 0,05 M, K
a2
= 10
-10,6

→ Ta tính được: q
II
= 0,05%
hK
K
CC
C
hK
K
CC
C
CCC
CCC
h
w
hq
a
a
oo
o
a
a
oo
o

oo
oo
II







2
2
21
2
1
1
21
1
21
21

).(
).(
Bài 3:[5] Đánh giá khả năng chuẩn độ riêng axit
CH
3
COOH trong hỗn hợp gồm CH
3
COOH 0,1M và
H

3
BO
3
0,1M bằng dung dịch NaOH 0,1M.
Biết K
HAc
=1,74.10
-5
, K
H3BO3
=5,75.10
-10
Giải
→ Thỏa mãn điều kiện tiến hành chuẩn độ riêng
Tại thời điểm ban đầu có các cân bằng sau:
K
HAc

K
H3BO3


K
W

44
10
5
1010.02,3
10.75,5

10.74,1
33
3



BOH
COOHCH
K
K
3 3 2 3
2
(1)
(2)
(3)
HAc H Ac
H BO H H BO
H O H OH
 
 
 



ƒ
ƒ
ƒ
Vì
Nên có thể bỏ qua quá trình (2) và (3). Từ phương trình (1)
ta tính được pH

o
tại thời điểm ban đầu
Tại điểm tương đương thứ nhất
Dung dịch có mặt Ac
-
và H
3
BO
3
với
Có thể dùng chỉ thị phenol đỏ (pT=7) để chuẩn độ riêng
HAc đến khi dung dịch xuất hiện màu vàng da cam.
88,2. 
HAcHAco
CKpH
7
1010.57,5.10.74.1
7105
33
33



I
HAc
BOH
BOHHAcI
pH
C
C

KKh
MCC
HAcBOH
05,0
33

3 3 3 3
W
. . ,
HAc HAc H BO H BO
C K C K K?
Bài 4:[4] Chuẩn độ 50 ml hỗn hợp gồm HCl 0,1M và HA
0,1M (pK
a
=6) bằng NaOH 0,2M
1. Tính pH trước khi chuẩn độ.
2. Tính pH khi đã chuẩn độ được 99,9% HCl. Biết q=0,1%
Giải:
1. Vì K
a
. C
a
>> W nên bỏ qua cân bằng của nước
Tính pH của dung dịch
HA ↔ H
+
+ A
-
K
a

C 0,1 0,1
[] 0,1-x 0,1+x x
K
a
= (x.(0,1+x))/(0,1-x)= 10
-6
 x= 9,99.10
-7
[H
+
]= 0,1 suy ra pH=1