bài tập chuẩn độ axit bazo

Họ tên: Đặng Văn Hà
MSSV:1214090
Lê Thị Khánh Nghĩa
MSSV:1214201
Mã số nhóm thực tập:21
Thứ năm , ngày 28 tháng 11 năm 2013

CHUẨN ĐỘ ACID – BAZ
A. PHƯƠNG PHÁP BAZ
–

Nguyên tắc chung:
-Dùng dung dịch chuẩn là dung dịch baz mạnh để phản ứng xảy ra hoàn toàn
-Đáp ứng điều kiện về ɛNQ.
-Chọn chất chỉ thị pH thỏa điều kiện pHF=0,99
– Phản ứng chuẩn độ (tổng quát): B + H+
BH+
– Phản ứng chỉ thị:
Ind- +H+
HInd
1. Xác định chính xác nồng độ NaOH ~ 0.1N theo chất gốc:
– Phản ứng chuẩn độ: H2C2O4 + 2OHC2O42- + 2H2O
– Bảng kết quả chuẩn độ:

Thể tích
VNaOH (mL)
VtbNaOH (mL)

Lần1
9,60

Lần 2
9,60
9,57

Lần 3
9,50

-Công thức tính nồng độ NaOH:

= = =0,104N
-Công thức tính sai số theo Student (thế số, kết quả theo quy tắc CSCN):

ɛ0,95,N-NaOH = ±NNaOH*
Trong đó:0,000035N , N
= 1,96* =0,0079ml 10,00(ml)
0,0015N

– Biễu diễn kết quả :

-Độ chính xác:1- =1-0,986 = 98,60%
Nhận xét:
-Phép chuẩn độ với độ chính xác không cao,gây sai số đáng kể cho các phản ứng
chuần độ tiếp theo,
-Nồng độ hơi cao so với yêu cầu(0,1N),có thể thêm khoảng 0,50ml để đạt đc nồng độ
chính xác hơn
1


-Cần quan sát hiện tượng kĩ và điểu chỉnh buret hợp lí,chính xác.

-Dung dịch NaOH cần bảo quản cẩn thận,hạn chế tiếp xúc với không khí.
– Tại sao phải pha dung dịch NaOH ~ 0.1N từ dung dịch NaOH bão hòa (~ 50%)
mà không pha trực tiếp từ hóa chất rắn?
Vì: -NaOH rắn dễ hút ẩm,nên khi pha không đảm bảo nồng độ không chính xác.
-Hóa chất rắn có lẫn Na2CO3 nên khi chuẩn độ không đảm bảo độ chính xác
– Liệt kê một số chất chuẩn gốc khác để định phân nồng độ NaOH: HCl(dạng
đẳng khí),
2. Xác định nồng độ H2SO4 bằng NaOH:
– Phản ứng chuẩn độ: H2SO4 +2OHSO42- +2H2O
– Bảng kết quả chuẩn độ:
VNaOH (mL)
Chỉ thị
Phenolphthalein
pT 5.1
pT 10.2

Lần 1

Lần 2

Lần 3

18,90
18,40
18,4

18,90
18,40
18,5

19,00
18,45
18,5

Trung
bình
18,93
18,41
18,47

Nồng độ H2SO4 (M)
0,0984±0,0016
0,0957±0,0014
0,0960±0,0016

Công thức tính nồng độ H2SO4):
(kết quả trình bày bản trên)
Công thức tính sai số theo Student:

±*
Trong đó: 0,0015N ,=0,1040N
=0,0079

Bảng tóm tắt các giá trị:
Chỉ thị
phenolphthalein
pT 5.1
pT 10.2

18,93
18,41
18,47

0,09844
0,09573
0,09604

0,0015
0,0015
0,0015

0,0079
0,0079
0,0079

– Biễu diễn kết quả (kèm sai số, trình bày trong bảng):

Nhận xét:
2

0,14
0,072
0,14

±0,0016
±0,0014
±0,0016

Độ chính xác:
Chỉ thị

ĐCX:1-

- H2SO4 có bước nhảy 4,90-Vậy chuẩn độ dùng chỉ thị phenolphthalein có
pT=9 sẽ chính xác nhất
-Kết quả trên bảng không thỏa mãn,nên thao tác
chuẩn độ không chính xác,cần thao tác chính xác

phenolphthalei
98,37%
n
pT 5.1
98,54%
pT 10,2
98,33%
hơn,
– Có thể chuẩn riêng từng nấc của H2SO4 được không? Giải thích. (≤ 2 dòng)
Không thể chuẩn độ riêng từng nấc của H2SO4.
Vì:ΔpKa<4
Có thể pha chế dung dịch H2SO4 nồng độ chính xác 0.1000N không? Giải thích.
-Không thể pha chế dung dịch H2SO4 nồng độ chính xác 0.1000N
-Vì: H2SO4 sẽ có lẫn các tạp chất,
Đặc điểm của những chỉ thị được sử dụng (pT, khoảng đổi màu, sự thay đổi màu sắc) :
Chỉ thị
Phenolphthalein
pT 5.1
pT 10,2

pT
9,0
5.1
10,2

Khoảng đổi màu
8,0-9,9
4,9-5,3
10,0-10,4

Màu thay đổi
Không màu-đỏ
Đỏ nho-lục
Vàng-tím

3. Xác định nồng độ H3PO4 bằng NaOH:

Phản ứng chuẩn độ:
H3PO4 + OHH3PO4 + 2OH-

H2PO4- + H2O
HPO42- + 2H2O

Bảng kết quả chuẩn độ:
Lần 3
4,40
8,60

Trung bình

4,45
8,57
Công thức tính nồng độ H3PO4 (thế số, kết quả):
Với pT 5,1: = =M
Với pT10.2: = = M
Công thức tính sai số theo Student (thế số, kết quả):

ɛ0,95,C-H3PO4 = ±CH3PO4*
Trong đó: 0,0015 ,=0,1040N
3


=0,0079

Bảng tóm tắt các giá trị
Chỉ thị
pT 5,1
pT 10,2

ɛ0,95,C-H3PO4
4,45
8,57

0,0463
0,0446

0,0015
0,0015

0,0079

0,0079

0,12
0,14

±0,0014
±0,00097

– Biễu diễn kết quả (kèm sai số, trình bày trong bảng):

Nhận xét
Chỉ thị

ĐCX:1-

pT 5.1
pT 10,2

96,98%
97,82%

-Độ chính xác không được cao(<99%),thao tác còn
kém,sai số của dùng chuẩn độ hơi cao.
-Khi chuẩn đọ bặng chỉ thị pT10,2 cần quan sát kĩ,từ
từ,tránh lắc mạnh erlen để dung dịch ổn định (do màu

của pY 10,2 không ổn định)
– Có thể chuẩn độ riêng rẽ từng nấc của H3PO4 được không? Giải thích.

Có thể chuẩn độ riêng lẽ nấc 1 và 2

Do: Nấc 1 :4<ΔpK=5,09<6,nên chuẩn độ chính xác 99%
Nấc 2: 4<ΔpK=5,12<6, nên chuẩn độ chính xác 99%
Nấc 3: pKa3 + pCo >10 nên không chuẩn độ được.
4. Xác định nồng độ hỗn hợp H3PO4 + H2SO4 bằng NaOH:

Phản ứng chuẩn độ:
pT=5,1:
H2SO4 +2OHH3PO4 + OH
pT=10,2 :

SO42- +2H2O
-

H2SO4 +2OH-

H2PO4- + H2O

SO42- +2H2O

H3PO4 + 2OH-

HPO42- + 2H2O

– Bảng kết quả chuẩn độ:

VNaOH (mL)
Chỉ thị
pT 5.1
pT 10.2

Lần
1
11,2
5
13,7
5

Lần
2
11,3
0
13,8
0

Lần
3
11,3
0
13,7
5

Nồng độ H2SO4
(M)

Nồng độ H3PO4(M)

(0,0457±0,0017)
M

0,0011)M

Trung bình
11,28
s=0,0288675
13,77
s=0,0288675

4


-Công thức tính nồng độ H2SO4 :
= = =0,0457M
– Công thức tính nồng độ H3PO4 :

= = = 0,0259M
– Công thức tính sai số theo Student:
Sai số cho H2SO4:
Đặt = 2= 2*11,28-13,77 = 8,79ml
=
== 0,16ml

±*
±*
±0,0017M
Sai số cho H3PO4:
Đặt =13,77-11,28=2,49ml
=
=0,10ml

±CH3PO4*

±0,0259*
=± 0,0011M
– Biễu diễn kết quả (kèm sai số):=(0,0457±0,0017)M
ĐCX=96,28%
0,0011)M
ĐCX=95,75%
– Nhận xét :
-ĐCX không cao,thao tác thực hiện không chính xác
-Quan sát bước nhảy cẩn thận để tránh bỏ sót từng khoảng đổi màu (nhất là pT 10,2
có nhiều bước đổi màu).
-Nên giữ 1 erlen có màu chuẩn để so sánh.
– Sự đổi màu của chỉ thị pT 5.1 và pT 10.2 trong trường hợp này có khác gì so

với chuẩn độ riêng H3PO4 hoặc riêng H2SO4 không ?
Không có sự thay đổi màu của chỉ thị so với chuẩn độ riêng H 3PO4 hoặc riêng
H2SO4,vì chỉ thị đổi màu khoảng pH thích hợp,cụ thể
pT=5,1:Đỏ - lục
pT=10,1:Vàng - tím
5


5. Xác định hàm lượng N (%) trong NH4Cl bằng phương pháp chuẩn độ thay thế:
–

Nguyên tắc:
-NH4+ trong nước là 1 đơn acid rất yếu(pKa=9,25),vì vậy không thể chuẩn độ trực tiếp
bằng NaOH,phải dùng “chuẩn độ thay thế”
4NH4+ +6HCHO
(CH2)6N4H+ + 3H+ + 6H2O
-Từ acid yếu NH4+ chuyển thành 1 acid mạnh hơn (CH2)4N4.H44+

–

Phản ứng chuẩn độ:
(CH2)6N4H+ + 3H+ + 4OH-

(CH2)6N4 + 4H2O

– Bảng kết quả chuẩn độ:

Lần 3
17,10
– Công thức tính nồng độ N (%) (thế số, kết quả):

==
%N= = = 24,8%
– Công thức tính sai số theo Student (thế số, kết quả):

±%N
±24,8
=±0,41%
– Nhận xét:

-ĐCX = 98,34%,không cao
-Lưu ý khi pha dung dịch và trung hòa HCOOH trước khi đem chuẩn độ

B. PHƯƠNG PHÁP ACID
Nguyên tắc chung:
-Dùng dung dịch chuẩn là dung dịch baz mạnh để phản ứng xảy ra hoàn toàn
-Đáp ứng điều kiện về ɛNQ.

-Chọn chất chỉ thị pH thỏa điều kiện pHF=0,99- Phản ứng chuẩn độ: HA + OHA- + H2O

–

Phản ứng chỉ thị:

HInd + OH-

Ind- + H2O

6. Xác định nồng độ HCl theo chất gốc
– Phản ứng chuẩn độ: B4072- + 2H+ +5H2O
– Phản ứng chỉ thị, sự đổi màu Ind- +H+

4H3BO3
HInd
Dùng chỉ thị pT=5,4,chuyển màu từ lục sang tím
6


– Bảng kết quả chuẩn độ:

Lần 3
10,65

Trung bìn
10,62
S=0,0288

– Công thức tính nồng độ HCl:

=
– Công thức tính sai số theo Student :

±
= ±0,09416
=±0,00064
Biễu diễn kết quả (kèm sai số): (0,09416±0,00064)M
– Nhận xét: ĐCX= 99,32%,nồng độ HCl đạt yêu cầu như mong muốn,
– Tại sao phải xác định lại nồng độ HCl? (≤ 2 dòng)

Vì:Nộng độ HCl không chính xác 0,1N(do tạp chất,sai số trong quá trình pha),phải
xác định lại nồng độ để dùng làm chất chuẩn trong các phép chuẩn độ khác.
– Liệt kê một số chất chuẩn gốc xác định nồng độ HCl:NaOH,các baz mạnh
7. Xác định Na2CO3 bằng HCl: dùng chỉ thị methyl cam, pT 5.1 và pT 8.3

Phản ứng chuẩn độ:
Nấc 1:CO32- + H+
HCO3Nấc 2: CO32- + 2H+
H2CO3
– Phản ứng chỉ thị, sự đổi màu: Ind- +H+
HInd
Nấc 1:pT 8,3: tím- vàng
Nấc 2: pT 5,1
vàng –da cam(ánh sáng hồng)
metyl cam
–

– Bảng kết quả chuẩn độ:

n3
,80
,90

Trung bình
11,83 s=0,0577
11,93 s=0,0577
6,32 s=0,0288
– Công thức tính nồng độ Na2CO3 (thế số, kết quả):

Nấc 1: =
Nấc 2:
Metyl cam: ==0,111M
pT 5,1:
= = 0,112M

7


– Công thức tính sai số theo Student (thế số, kết quả):

±
Với các chỉ thị:
pT 8,3:
± =±0,0016M
ĐCX =98,64%
pT 5,1:
±=±0,0016M
ĐCX = 98,57%

Metyl cam:
±=±0,0015M
ĐCX = 98,65%
-Nhận xét:
-chỉ thị pT 5.1, Metyl cam: có khoảng đổi màu từ vàng sang da cam(ánh
hồng),nên rất khó quan sát điểm tương đương,chuẩn độ có phần không chính xác.
-chỉ thị pT 8,3,khi lắc mạnh,dung dịch hỗn loạn,đổi màu liên tục,gây chuẩn độ
thiếu chính xác.
Nêu nguyên tắc lựa chọn chỉ thị và ảnh hưởng của hàm lượng CO 2 hòa tan đến
quá trình chuẩn độ.
-Với nấc 2,tạo ra H2CO3,nếu không đun đuổi hết CO2 thì khoảng bước nhảy là
4,35÷3,0,khi đó có thể dùng chỉ thị metyl cam(pT=4)
-Nếu gần kết thúc phép chuẩn độ,đun đuổi CO2 ,khoảng bước nhảy được nới rộng
và có thể sử dụng các chỉ thị pT=5.2,5.4,5.5.

–

Nhận xét độ chính xác chuẩn độ nấc 1 và nấc 2:
-

Độ chính xác của hai nấc xấp xỉ nhau ( xấp xỉ 98,6%) và có độ chính xác không
cao như dự đoán (99%)

8. Xác định hỗn hợp NaHCO3 và Na2CO3 bằng HCl

-Phản ứng chuẩn độ:
Nấc 1:

CO32- + H+

HCO38


Nấc 1+2:

CO32- + 2H+
HCO3- + H+

H2CO3
H2CO3

– Bảng kết quả chuẩn độ:

Trung bình
5,97 S=0,05774
=15,57
S=0,05774
– Trình bày ngắn gọn công thức tính nồng độ NaHCO3 và Na2CO3 (≤ 6 dòng)

=
= =0,0904M
– Công thức tính sai số theo Student (thế số, kết quả):
Sai số cho Na2CO3:
±
=±=±0,00038M
Sai số cho NaHCO3:
Đặt W= (15,57-2*5,97 = 3,63ml
= =
= = 0,32ml
±

=±=±0,0080 M
– Biễu diễn kết quả :

±0,0080)M
– Nhận xét:
– Chỉ thị Metyl cam: có khoảng đổi màu từ vàng sang da cam(ánh hồng),nên rất

khó quan sát điểm tương đương,chuẩn độ có phần không chính xác.
–
Chỉ thị pT 8,3,khi lắc mạnh,dung dịch hỗn loạn,đổi màu liên tục,gây chuẩn độ
thiếu chính xác.

NHẬN XÉT CHUNG :
-Thao tác chuẩn độ chưa chính xác
-Chưa nhận biết được chính xác sự đổi màu của chỉ thị

9


10


 KIỂM TRA 1:

Xác định nồng độ của các acid trong hỗn hợp H3PO4 + H2SO4 bằng NaOH
Họ tên:Đặng Văn Hà
MSSV:1214090
Mã số nhóm thực tập:21
Mã số bình mẫu kiểm tra:10
Thứ năm , ngày 28 tháng 11 năm 2013

– Nồng độ NaOH dùng để chuẩn độ: (0,1017±0,0015)M
– Bảng kết quả chuẩn độ:

Chỉ thị
pT 5.1
pT
10.2

VNaOH (mL)
Lần
Lần
Lần
Trung bình
1
2
3
13,20
13,13
13,10
13,10
(s=0,05774)
17,40
17,33
17,30
17,30 (s=0,057734
)

Nồng độ
H2SO4 (M)

Nồng độ
H3PO4(M)

(0,0451±0,0017)M

(0,0424±0,0021)M

-Công thức tính nồng độ H2SO4 (thế số, kết quả):
= = =0,04510M
– Công thức tính nồng độ H3PO4 (thế số, kết quả):
= = = 0,04242M
– Công thức tính sai số theo Student (thế số, kết quả):
Sai số cho H2SO4:
Đặt = 2= 2*13,13-17,33 = 8,93ml
=
== 0,32ml

±*
±*
±0,0017M

Sai số cho H3PO4:
Đặt =17,33-13,13=4,20ml
=
=0,20ml

±CH3PO4*
±0,04242*
11

=± 0,0021M

12




KIỂM TRA 1:
Xác định nồng độ của các acid trong hỗn hợp H3PO4 + H2SO4 bằng NaOH
Họ tên: Lê Thị Khánh Nghĩa
MSSV:1214201
Mã số nhóm thực tập:21
Mã số bình mẫu kiểm tra: 51
Thứ năm , ngày 28 tháng 11 năm 2013
– Nồng độ NaOH dùng để chuẩn độ: (0,1017±0,0015)M
– Bảng kết quả chuẩn độ:

Chỉ thị
pT 5.1
pT
10.2

VNaOH (mL)
Lần
Lần
Lần
Trung bình
1
2

3
16,63
16,60
16,70
16,60
(s=0,05774)
22,37
22,30 22,40 22,40 (s=0,057734
)

Nồng độ
H2SO4 (M)

Nồng độ
H3PO4(M)

(0,0554±0,0018)M

(0,0584±0,0022)M

-Công thức tính nồng độ H2SO4:
= = =0,05538M
– Công thức tính nồng độ H3PO4 (thế số, kết quả):
= = = 0,05838M
– Công thức tính sai số theo Student:
Sai số cho H2SO4:
Đặt = 2= 2*16,63-22,37 = 10,89ml
=
== 0,32ml

±*
±*
±0,0018M
Sai số cho H3PO4:
Đặt =22,37-16,63=5,74ml
=
=0,20ml

±CH3PO4*
±0,05838*
13


=± 0,0022M

14