Bài giảng hóa phân tích chương 1 đại cương về hóa phân tích

ĐẠI CƢƠNG
VỀ HÓA PHÂN TÍCH

Slide 1

Hóa học phân tích (Analytical
Chemistry)
Là một chuyên ngành Hóa học đề
cập đến quá trình tách, định tính và xác
định các thành phần có trong mẫu thử.
Hóa học phân tích nghiên cứu, cải
tiến các kỹ thuật đo lƣờng thành phần hóa
học của những nguyên, vật liệu tự nhiên
và nhân tạo.
Slide 2

Hóa học phân tích có thể đƣợc chia
thành 2 phạm vi phân tích:
+ Phân tích định tính: Nhận biết
những thành phần nào hiện diện trong
mẫu thử.
+ Phân tích định lượng: xác định
chính xác hàm lƣợng của các thành phần
hiện diện trong mẫu thử.
Slide 3

1


Có những phƣơng pháp dùng để định
tính sơ bộ và những phƣơng pháp khác

dùng để định lƣợng các thành phần hiện
diện trong mẫu thử.
Nhiều phƣơng pháp vừa dùng để định
tính vừa dùng để định lƣợng.
Slide 4

Công việc của Nhà hóa học phân tích:
- Nghiên cứu các biện pháp nhằm gia
tăng độ tin cậy của các phƣơng pháp
phân tích hiện có nhằm đáp ứng tốt hơn
những yêu cầu về đo lƣờng hóa học.
- Hiệu chỉnh các phƣơng pháp phân
tích cho phù hợp với những vật liệu mới.
- Nghiên cứu ứng dụng những pp đo
lƣờng mới.
Slide 5

Slide 6

2


Y học: Các kết quả phân tích từ phòng
xét nghiệm giúp chuẩn đoán tình trạng
bệnh lý của ngƣời bệnh.
Công nghiệp: Kiểm tra chất lƣợng
nguyên liệu đầu vào, bán thành phẩm và
thành phẩm.
Vd: Kiểm tra chất lƣợng các sản phẩm
gia dụng, xăng dầu, sơn, dƣợc phẩm…

trƣớc khi đƣa ra thị trƣờng.
Slide 7

Môi trường: Phân tích nƣớc thải, khí
thải, chất thải rắn nhằm đảm bảo chất
lƣợng môi trƣờng sống của chúng ta.
Thực phẩm: Phân tích các thành phần
đa lƣợng trong thực phẩm: Protein,
Carbohydrate và các vi lƣợng: Vitamin,
Khoáng giúp xác định giá trị dinh dƣỡng
của thực phẩm và tính toán năng lƣợng
của thực phẩm.
Slide 8

+ PP trọng lượng (Gravimetry):
Dựa trên việc đo khối lƣợng.
+ PP Chuẩn độ (Titrymetry):
Dựa trên việc đo thể tích.
+ PP điện hóa (Electrochemical):
Dựa trên việc đo điện thế, dòng
điện, điện trở, điện tích…
Slide 9

3


+ PP phổ (Spectral methods):
Tƣơng tác giữa chất phân tích với
nguồn bức xạ.
+ PP sắc ký (Chromatography):

Quá trình tách các chất dựa vào
tƣơng tác của chúng với 2 pha khác nhau
+ Chemometrics: Xử lý thống kê dữ
liệu phân tích.
Slide 10

Trong môn học này, chúng ta tập trung
vào những pp xác định hàm lƣợng của
các “thành phần hóa học” hiện diện
trong mẫu.
Cần phải nắm đƣợc các bƣớc chính
khi tiến hành phân tích định lƣợng.
Các bƣớc này đảm bảo cho pp áp
dụng đạt đƣợc độ chính xác và kết quả tin
cậy.
Slide 11

Thành phần hóa học bao gồm:
1. Thành phần nguyên tố hóa học
2. Thành phần nguyên tố đồng vị

3. Thành phần từng loại đồng phân
4. Thành phần phân tử
5. Thành phần cấu trúc phân tử và ion
Slide 12

4


6. Thành phần nhóm chức và gốc tự do

7. Thành phần khoáng vật
8. Thành phần pha
Giữa “thành phần” và “tính chất hóa lý” có
mối liên hệ ràng buộc với nhau. Xu
hƣớng hiện nay là thay thế việc đo hàm
lƣợng bằng đo chỉ số hóa lý.
 Phép xác định “hàm lƣợng” hoặc “chỉ
số hóa lý” đƣợc gọi chung là xác định
một “chỉ tiêu phân tích”.
Slide 13

1. Xác định mục đích, thông tin cần thiết,
mức độ chính xác của kết quả, những
ràng buộc pháp lý đối pp chọn lựa.
2. Chọn lựa phƣơng pháp tốt nhất để
phân tích.
3. Lấy mẫu: các bƣớc lấy mẫu phải đƣợc
tiến hành sao cho kết quả phân tích
phản ánh đƣợc hàm lƣợng trung bình
của các thành phần.
Slide 14

1. Xác định mục đích, thông tin cần thiết,
mức độ chính xác của kết quả, những
ràng buộc pháp lý đối pp chọn lựa.
2. Chọn lựa phƣơng pháp tốt nhất để
phân tích.
3. Lấy mẫu: các bƣớc lấy mẫu phải đƣợc
tiến hành sao cho kết quả phân tích
phản ánh đƣợc hàm lƣợng trung bình

của các thành phần.
Slide 15

5


4. Chuẩn bị mẫu: đây là công đoạn quan
trọng hơn cả công đoạn đo mẫu.
5. Phân tích mẫu.
6. Đánh giá kết quả phân tích.

Slide 16

Phải chuyển mẫu thành dạng phù hợp với
phƣơng pháp mà ta tiến hành phân tích. Quá
trình này có thể bao gồm:
Sấy khô mẫu đến khối lƣợng không đổi
Hòa tan mẫu
Loại trừ hoặc “che” các yếu tố ảnh hƣởng
Chuyển chất cần phân tích sang dạng đơn
giản
Slide 17

I. Các khái niệm về nồng độ:
1. Nồng độ phần trăm:

Là số gam chất tan có trong 100 g
dung dịch (% w/w)
Hoặc:
Là số gam chất tan có trong 100 ml

dung dịch (% w/v)
Slide 18

6


2. Nồng độ mol (CM):
Là số mol chất tan có trong 1 lít
dung dịch.

CAM =

nA
mA
=
V(lít) MA .V(lít)
Slide 19

Mối liên hệ giữa nồng độ mol và
nồng độ C%

CAM =

10*C%*d
MA
Slide 20

3. Nồng độ đương lượng (N):
Khái niệm:
Số đƣơng lƣợng (z):

Là số proton H+ hoặc số electron (e-)
của một chất trao đổi trong một phản ứng
hóa học.
Ví dụ: NaOH + HCl  NaCl + H2O
z=1

z=1

Slide 21

7


Ví dụ:
Na2CO3 + 2HCl  2NaCl + H2O + CO2
z=2
z=1
MnO4 + 5Fe2+ + 8H+  Mn2+ + 5Fe3+ +
4H2O
z=5
z=1
MA
Đƣơng lƣợng gam: Đ

ÑA =

Số đƣơng lƣợng gam (nĐ): n Ñ =

z

mA
ÑA
Slide 22

Nồng độ đương lượng (N): Là số
đƣơng lƣợng gam chất tan có trong 1 lít
dung dịch.

NA =

nÑ
m
mA
= A =z*
=z*CM
V (lít) ÑA .V
M A .V

Slide 23

Tính toán pha chế dung dịch
Pha từ chất rắn:

m caân =

CM *V(ml)*M
10*P%

m caân =

N*V(ml)*Ñ
10*P%

Pha từ chất lỏng:

Cññ
=
M

10*C%*d
M

10*C%*d
Ñ
N *V
Vññ = fa ññ fa
N
Nññ =

Slide 24

8


4. Độ chuẩn: TA
Là số gam A có trong 1 ml dung dịch
Ví dụ:
TNaOH = 0,0040  có 0,0040 g NaOH
trong 1 ml dung dịch.

Slide 25

5. Độ chuẩn theo chất xác định: TA/B
Là số gam chất B tƣơng đƣơng hóa
học với 1 ml dung dịch A.
Ví dụ:
THCl/CaO = 0,0056  1 ml dung dịch HCl
tác dụng hết với 0,0056 gam CaO.

Slide 26

Mối liên hệ giữa NA và TA/B

TA/B *1000
NA =
ÑB
Slide 27

9


Lấy Vxđ
(ml) 
Erlen,
thêm
thuốc
thử, chỉ
thị
mcân  dd
(Vđm)

Chuẩn độ:

Dùng dung
dịch R đã
biết cx n.độ
cho phản
ứng với dd
xác định X.

Tính
toán
kết
quả.

Slide 28

Cân bằng hóa học – Định luật tác
dụng khối lượng

aA

bB  dD + eE
K

[D]d [E]e
[A]a [B]b

Slide 29

Ý nghĩa hằng số K:
- Dựa vào K có thể biết được
phản ứng đã chọn diễn ra tới mức
độ nào. K lớn, phản ứng thuận
chiếm ưu thế và ngược lại.
- Dựa vào K ta tính được nồng
độ cân bằng của các cấu tử trong hệ
phản ứng.
Slide 30

10


Định luật đƣơng lƣợng
Trong một phản ứng hóa học, các chất
phản ứng hoàn toàn với nhau thì tương
đương nhau về mặt đương lượng

aA

bB  dD + eE
mA
ĐA

mB
ĐB

Slide 31

2. Các khái niệm cơ bản

Dung dịch chuẩn: Dung dịch R đã biết
chính xác nồng độ gọi là dung dịch chuẩn.
Chất xác định: chất X cần xác định
nồng độ gọi là chất xác định.
Slide 32

CÁC DỤNG CỤ THIẾT BỊ THÔNG DỤNG

Becher

Slide 33

11


Slide 34

Slide 35

Slide 36

12


đúng

Slide 37

Slide 38

Slide 39

13


Slide 40

Slide 41

14