Giáo trình Hóa học phân tích TS. Nguyễn Đăng Đức

ĈҤI HӐC THÁI NGUYÊN
KHOA KHOA HӐC TӴ NHIÊN VÀ XÃ HӜI

GIÁO TRÌNH
HÓA HӐC PHÂN TÍCH
(DÙNG CHO CÁC H͎ KHÔNG CHUYÊN HÓA)

TS. NguyӉn Ĉăng Ĉӭc

Thái Nguyên, tháng 5 năm 2008




DANH MӨC CHӲ VIӂT TҲT
1. AAS:

Phép phân tích phә hҩp thө nguyên tӱ

2. CBHH:

Cân bҵng hóa hӑc

3. ĈLTDKL:

Ĉӏnh luұt tác dөng khӕi lѭӧng

4. HCL:

Ĉèn canh rӛng (Holow Cathod Lamp)

5. HSKB:

Hҵng sӕ không bӅn

6. TTCB:

Trҥng thái cân bҵng



2


MӢ ĈҪU
Hóa hӑc Phân tích là mӝt môn khoa hӑc ÿӝc lұp, nó là chuyên ngành riêng cӫa
Hóa hӑc. Trong hóa hӑc gӗm có 4 chuyên ngành: hóa Vô cѫ, hóa Hӳu cѫ, hóa
phân tích, Hóa lý thì hóa Phân tích ÿóng vai trò quan trӑng vì nó là mӝt môn hóa
hӑc thӵc nghiӋm ÿѭӧc xây dӵng trên nӅn tҧng cӫa hóa hӑc Vô cѫ hóa Hӳu cѫ và
Hóa lý, nó gӗm có phân tích ÿӏnh tính và phân tích ÿӏnh lѭӧng. Phân tích ÿӏnh tính
làm nhiӋm vө phát hiӋn thành phҫn ÿӏnh tính (sӵ có mһt) cӫa các chҩt hay hӛn hӧp
các chҩt, còn phân tích ÿӏnh lѭӧng làm nhiӋm vө xác ÿӏnh hàm lѭӧng cө thӇ cӫa
chҩt có trong mүu phân tích (thѭӡng tính thành phҫn trăm).
ĈӇ giҧi quyӃt nhiӋm vө cӫa phân tích ÿӏnh tính ngѭӡi ta thѭӡng dùng hai
phѭѫng pháp phân tích hóa hӑc nhѭ: phѭѫng pháp H2S, phѭѫng pháp Axit - bazѫ
hoһc các phѭѫng pháp phân tích hóa lý: phân tích phә phát xҥ nguyên tӱ, phân tích
huǤnh quang, phѭѫng pháp quang kӃ ngӑn lӱa... ĈӇ giҧi quyӃt nhiӋm vө cӫa phân
tích ÿӏnh lѭӧng ngѭӡi ta cNJng dùng các phѭѫng pháp phân tích hóa hӑc: phân tích
khӕi lѭӧng, phân tích thӇ tích hoһc các phѭѫng pháp phân tích hóa lý: ÿo màu,
phân tích phә hҩp thө nguyên tӱ, các phѭѫng pháp phân tích ÿiӋn hóa, các phѭѫng
pháp phân tích sҳc ký...

Hóa hӑc phân tích rҩt quan trӑng không nhӳng trong các ngành Hóa hӑc nói
riêng mà còn trong các ngành Sinh hӑc nói chung: Y hӑc, Nông nghiӋp, Lâm
nghiӋp, Dѭӧc hӑc... Chính vì vұy Ăngghen ÿã tӯng nói: “Không có phân tích thì
không th͋ t͝ng hͫp”.
Vì quan trӑng nhѭ vұy nên mӛi sinh viên muӕn hӑc tӕt môn hӑc này phҧi hӑc
tӕt các môn: Hóa Ĉҥi cѭѫng, hóa Vô cѫ, hóa Hӳu cѫ và Hóa lý, vì các môn này cѫ
sӣ cho môn hóa hӑc Phân tích.
ĈӇ phân tích mӝt ÿӕi tѭӧng nào ÿó, ngѭӡi làm phân tích phҧi thӵc hѫn các
bѭӟc sau:
1. Xác ÿӏnh các vҩn ÿӅ cҫn giҧi quyӃt ÿӇ chӑn phѭѫng pháp phân tích thích
hӧp.
2. Chӑn mүu ÿҥi diӋn và chuyӇn mүu ÿó tӯ dҥng rҳn sang dung dӏch.
3. Tách các chҩt, ÿó là công viӋc cҫn thiӃt ÿӇ xác ÿӏnh ÿӕi tѭӧng chính trong
mүu có ÿӝ chӑn lӑc và chính xác cao.
4. TiӃn hành ÿӏnh lѭӧng các chҩt bҵng phѭѫng pháp phân tích ÿã chӑn ӣ trên.
5. Tính toán ÿánh giá ÿӝ tin cұy cӫa nó.
Chúng tôi soҥn giáo trình này nhҵm mөc ÿích trang bӏ cho sinh viên các ngành:


3


Sinh hӑc, Khoa hӑc Môi trѭӡng, Y hӑc, Nông hӑc có kiӃn thӭc cѫ bҧn nhҩt vӅ Hóa
phân tích, giúp cho hӑ có vӕn kiӃn thӭc trong quá trình hӑc tұp trên ghӃ nhà trѭӡng
cNJng nhѭ sau khi ra trѭӡng ÿӇ có thӇ bҳt tay vào công viӋc chuyên môn cӫa hӑ, ÿӫ
ÿiӅu kiӋn làm viӋc vӟi nhӳng công viӋc liên quan ÿӃn hóa Phân tích.
Khi biên soҥn giáo trình này không thӇ tránh khӓi nhӳng thiӃu sót. Chúng tôi
mong ÿѭӧc sӵ ÿóng góp ý kiӃn cӫa các bҥn ÿӗng nghiӋp và các em sinh viên.
Tháng 5 năm 2008
Tác giҧ

4


PHҪN THӬ NHҨT
CѪ SӢ LÝ THUYӂT HÓA PHÂN TÍCH
CHѬѪNG 1:
DUNG DӎCH CHҨT ĈIӊN LY - CÂN BҴNG HÓA HӐC

1.1. CHҨT ĈIӊN LY VÀ SӴ ĈIӊN LY
1.1.1. Ĉӏnh nghƭa vӅ sӵ ÿiӋn ly và chҩt ÿiӋn ly
- Sӵ ÿiӋn ly là quá trình phân tӱ phân ly thành ion còn chҩt ÿiӋn li là chҩt có
khҧ năng phân li thành ion khi hòa tan vào nѭӟc làm cho dung dӏch dүn ÿѭӧc ÿiӋn.
Ví dө: NaCl, HCl hòa tan trong nѭӟc hay trong dung môi phân cӵc khác.
Ví dө:

Tәng quát cho mӝt chҩt ÿiӋn ly có công thӭc AmBn thì:
s
1.1.2. Chҩt ÿiӋn ly mҥnh, chҩt ÿiӋn ly yӃu
1.1.2.1. Khái ni͏m
Chҩt ÿiӋn ly mҥnh thӵc tӃ phân ly hoàn toàn. Ĉa sӕ các muӕi tan (NaCl, KCl,
NaNO3, K2SO4, Na2CO3…).Các kiӅm mҥnh (KOH, NaOH) ÿӅu thuӝc loҥi này.
Các chҩt ÿiӋn ly yӃu trong dung dӏch phân ly không hoàn toàn (dung dӏch
NH3,CH3COOH, HCOOH, dung dӏch axit cácbonic....).
Trong dung dӏch chҩt ÿiӋn ly mҥnh ӣ nӗng ÿӝ lӟn có ÿӝ dүn ÿiӋn nhӓ, ÿӝ dүn
ÿiӋn tăng khi pha loãng dung dӏch. Dung dӏch chҩt ÿiӋn ly yӃu có ÿӝ dүn ÿiӋn nhӓ
và ӣ nӗng ÿӝ lӟn thì ÿӝ dүn ÿiӋn khác nhau không ÿáng kӇ nhѭng khi pha loãng
dung dӏch ÿӝ dân ÿiӋn tăng lên mҥnh.

1..2.2. Các ÿ̩i l˱ͫng ÿ̿c tr˱ng cho s͹ ÿi͏n li


5


ĈӇ ÿһc trѭng cho khҧ năng phân ly cӫa các chҩt trong dung dӏch, ngѭӡi ta dùng
hai ÿҥi lѭӧng là ÿӝ ÿiӋn ly và hҵng sӕ ÿiӋn ly.
a. Ĉ͡ ÿi͏n ly Į là tͽ s͙ giͷa ph̯n n͛ng ÿ͡ ÿã ÿi͏n ly và ph̯n n͛ng ÿ͡ ban ÿ̯u.

Tӯ giá trӏ Į ngѭӡi ta tҥm phân loҥi:
Į ” 2%: Chҩt ÿiӋn ly yӃu (các axit yӃu, các bazѫ yӃu).
2% ” Į ” 30%: Chҩt ÿiӋn ly trung bình (HF, H SO3 ӣ nҩc 1).
Į • 30%: Chҩt ÿiӋn ly mҥnh các axit mҥnh, các bazѫ mҥnh, các muӕi trung
tính.
b. H̹ng s͙ ÿi͏n ly (Kÿ): Thӵc chҩt là hҵng sӕ cân bҵng cӫa phҧn ӭng phân ly,
là tӹ sӕ giӳa phân tích sӕ nӗng ÿӝ cӫa sҧn phҭm ÿã ÿiӋn ly và phân tích sӕ nӗng ÿӝ
chѭa ÿiӋn ly.

Ngѭӡi ta ÿã chӭng minh ÿѭӧc rҵng: giӳa Į và Kÿ có mӕi quan hӋ vӟi nhau qua
hӋ thӭc.

Trong ÿó C là nӗng ÿӝ ban ÿҫu cӫa chҩt ÿiӋn ly.
Tӯ ÿó ta thҩy ÿӝ ÿiӋn ly Į tӍ lӋ nghӏch vӟi nӗng ÿӝ, nӗng ÿӝ càng cao, ÿӝ ÿiӋn
ly Į càng giҧm và ngѭӧc lҥi.
1.2. CÂN BҴNG HÓA HӐC
1.2.1. Trҥng thái cân bҵng
Giҧ sӱ ta có cân bҵng:

6


Khi thêm 2 milimol Fe2+ vào 1 lít dөng dӏch chӭa 1 milimol I3-, màu ÿӓ giҧm
nhanh, nghƭa là phҧn ӭng xҧy ra theo chiӅu nghӏch.

Ngѭӧc lҥi khi thêm 2 milimol Fe3+ vào 3 milimol I- thì màu ÿӓ tăng lên, phҧn
ӭng xҧy ra theo chiӅu thuұn.
Ví dө dүn ra chӍ rõ mӕi quan hӋ vӅ nӗng ÿӝ các chҩt ӣ trҥng thái cân bҵng hóa
hӑc. Mӕi quan hӋ này biӃn ÿәi dѭӟi tác dөng cӫa mӝt sӕ yӃu tӕ nhiӋt ÿӝ, áp suҩt
nӗng ÿӝ (theo nguyên lý chuyӇn dӏch cân bҵng Lѫsatѫlie). Mӝt trҥng thái cân bҵng
ÿѭӧc ÿһc trѭng bҵng 1 hҵng sӕ cân bҵng.
1.2.2. Các phѭѫng pháp biӇu diӉn hҵng sӕ cân bҵng.
Giҧ sӱ có cân bҵng hóa hӑc

Gӑi v1 là tӕc ÿӝ cӫa phҧn ӭng thuұn và v2 là tӕc ÿӝ phҧn ӭng nghӏch.
Theo ÿӏnh luұt tác dөng khӕi lѭӧng vӅ tӕc ÿӝ phҧn ӭng ta có:

Trong ÿó k1, k2 là hҵng sӕ tӕc ÿӝ cӫa phҧn ӭng thuұn và nghӏch. Tҥi trҥng thái
cân bҵng cӫa phҧn ӭng ta có v1 = v2 hay k1.C mM .C nN k 2 .C pP .C qQ

Ngѭӡi ta gӑi K là hҵng sӕ cân bҵng cӫa phán ӭng, ký hiӋu là KC. ĈӇ phân biӋt
nӗng ÿӝ các chҩt ӣ trҥng thái cân bҵng và nӗng ÿӝ các chҩt ӣ trҥng thái bҩt kǤ,
ngѭӡi ta ký hiӋu nӗng ÿӝ các chҩt ӣ trҥng thái cân bҵng qua dҩu móc vuông [ ].
Do ÿó:

NӃu phҧn ӭng trên là cӫa các chҩt khí và gӑi pM, pN, pP, pQ là áp suҩt riêng phҫn
cӫa các chҩt M, N, P, Q thì ngѭӡi ta còn chӭng minh ÿѭӧc hҵng sӕ cân bҵng tính
theo áp suҩt (Kp).

7


NӃu phҧn ӭng M, N, P, Q thӵc hiӋn trong dung dӏch và gӑi NM, NN, NP, NQ là
nӗng ÿӝ phҫn mӟi cӫa các chҩt M, N, P, Q thì ta có:

Giӳa KC và KP và KN có mӕi quan hӋ vӟi nhau nhѭ sau:

Trong ÿó ǻn = (nP+ nQ) – (nM + nN) và chӍ áp dөng ÿѭӧc khi M, N, P, Q là các
chҩt khí.
Ngoài các cách biӇu diӉn trên ÿây, ngѭӡi ta còn biӇu diӉn hҵng sӕ cân bҵng
thông qua các hàm nhiӋt ÿӝng.
Ví dө: vӟi phҧn ӭng:

BiӃt ǻH0 và ǻS0 phҧn ӭng, cho nhiӋt ÿӝ phҧn ӭng là T. Gӑi ǻG là thӃ ÿҷng
nhiӋt ÿҷng áp cӫa phҧn ӭng thì:

Ӣ trҥng thái cân bҵng:

1.2.3. BiӇu diӉn ÿӏnh luұt tác dөng khӕi lѭӧng ÿӕi vӟi mӝt sӕ dҥng cân bҵng
thѭӡng gһp
1.2.3.1. Cân b̹ng axít - baz˯
Cân bҵng phân ly cӫa Axít:



8

KӃt gӑi là hҵng sӕ phân ly axit (gӑi tҳt là hҵng sӕ axit).
Cân bҵng phân li cӫa bazѫ:

Kb gӑi là hҵng sӕ phân li bazѫ (hҵng sӕ bazѫ).
1.2.3.2. Cân b̹ng t̩o phͱc

ȕ1, ȕ2 là hҵng sӕ tҥo thành tӯng nҩc cӫa các phӭc chҩt Ag(NH3)+ và Ag(NH3)2+

ȕ1.1, ȕ1.2 là hҵng sӕ tҥo thành tәng hӧp cӫa các phӭc chҩt Fe(OH)2+ và Fe(OH)2+
1.2.3.3. Cân b̹ng t̩o thành hͫp ch̭t ͳ tan

Ts là tích sӕ tan cӫa AgCl
1.2.3.4. Cân b̹ng phân b͙

KD gӑi là hҵng sӕ phân bӕ cӫa I2
1.2.3.5. Cân b̹ng hòa tan cͯa ch̭t khí - Ĉ͓nh lu̵t Henri

Khi áp suҩt riêng phҫn cӫa khí bҵng 1 at thì hҵng sӕ Henri K chính là ÿӝ tan
cӫa khí.
1.2.4. Tә hӧp cân bҵng
Trong các bҧng tra cӭu vӅ cân bҵng ngѭӡi ta cho giá trӏ hҵng sӕ cӫa các cân


9


bҵng ÿѫn giҧn. Trong thӵc tӃ chúng ta thѭӡng gһp các cân bҵng phӭc tҥp ÿѭӧc tә
hӧp tӯ các cân bҵng riêng lҿ. Sau ÿây là mӝt sӕ ví dө tә hӧp.

1.2.4.1. Bi͋u di͍n cân b̹ng theo chi͉u ngh͓ch
Quá trình thuұn:

Quá trình nghӏch:

Nhѭ vұy hҵng sӕ cân bҵng cӫa quá trình nghӏch bҵng giá trӏ nghӏch ÿҧo hҵng sӕ
cӫa cân bҵng cӫa quá trình thuұn.
Ví dө:

Nhѭ vұy, ȕ1 ÿѭӧc gӑi là hҵng sӕ bӅn cӫa phӭc và K, ÿѭӧc gӑi là hҵng sӕ không
bӅn cӫa phӭc.
1.2.4.2. C͡ng cân b̹ng
Cho:

Tính hҵng sӕ cân bҵng cӫa M + 2A ' MA2

ȕ1.2

(c)

Cân bҵng (c) thu ÿѭӧc khi ta cӝng vӃ theo vӃ cӫa các cân bҵng (a), (b), ÿӗng
thӡi loҥi bӓ sӕ hҥng MA cùng có mһt ӣ hai vӃ.



10


Hҵng sӕ cân bҵng tә hӧp thu ÿѭӧc khi cӝng các cân bҵng vӟi nhau bҵng tích
các hҵng sӕ cân bҵng riêng lҿ.

1.2.5. Tính gҫn ÿúng khi hӋ chӍ có mӝt cân bҵng chӫ yӃu
Trong trѭӡng hӧp ÿѫn giҧn thѭӡng gһp chӍ có mӝt cân bҵng duy nhҩt thì có thӇ
tә hӧp ÿӏnh luұt bҧo toàn nӗng ÿӝ vӟi ÿӏnh luұt tác dөng khӕi lѭӧng (ĈLTDKL) ÿӇ
tính nӗng ÿӝ cân bҵng các cҩu tӱ.
Ví dө l: Trong dung dӏch MX có nӗng ÿӝ C mol/1 chӍ có cân bҵng.

Theo ÿӏnh luұt bҧo toàn nӗng ÿӝ ÿӕi vӟi MX, ta có:

Theo biӇu thӭc ĈLTDKL áp dөng cho (a) ta có:

Thay (c) và (e) vào (d) ta có:

Giҧi phѭѫng trình (g) cho phép ÿánh giá X và tӯ (c), (e) ta tính ÿѭӧc nӗng ÿӝ
cân bҵng các cҩu tӱ trong dung dӏch.


11


ĈӇ cho tiӋn ta ghi sѫ ÿӗ tính toán nhѭ sau:
Cân bҵng:

MX ' Mn+ + Xn-

Nӗng ÿӝ ban ÿҫu (mol/1)

C

Nӗng ÿӝ ÿã phân li: (ǻC) (mol/l) - x

Nӗng ÿӝ lӟn: ([ ]) (mol/l)

O

O

+x

+x

c-x x

(K)

x

Theo ĈLTDKL:

NӃu x << C (khi K rҩt nhӓ).

Trong trѭӡng hӧp K lӟn, nghƭa là phҧn ӭng xҧy ra mҥnh theo chiӅu thuұn thì
nên ÿҥt nӗng ÿӝ cân bҵng cӫa cҩu tӱ có nӗng ÿӝ bé nhҩt ӣ vӃ trái cӫa phѭѫng trình
phҧn ӭng làm ҭn sӕ.
Ví dө 2: Tính nӗng ÿӝ cân bҵng cӫa các cҩu tӱ trong dung dӏch HCN 0,01M .
Trong dung dӏch có cân bҵng:

Bӣi vì Ka rҩt bé (10-9,35) nên sӵ phân li cӫa HCN xҧy ra không ÿáng kӇ.
Ta chӑn ҭn sӕ ӣ vӃ phҧi cӫa phѭѫng trình: [H+] = [CN-]= x. Ĉҥi lѭӧng này cNJng
chính là nӗng ÿӝ phҧn ӭng.
Ta có sѫ ÿӗ:

HCN ' H+ + CN-

Nӗng ÿӝ ban ÿҫu C (mol/l) 0,1
ǻC (mol/l)

-x

x

x

[ ] (mol/1)

0,0 1 - x

x

x

Vұy ta chҩp nhұn:


12


1.3. HOҤT ĈӜ
Theo thuyӃt vӅ chҩt ÿiӋn li mҥnh cӫa Ĉѫbai - Huken, vӟi nhӳng dung dӏch
loãng và rҩt loãng khoҧng cách giӳa các con cách xa nhau, lӵc tѭѫng tác giӳa các
ion là không ÿáng kӇ, ÿѭӧc tính bҵng công thӭc:

Trong ÿó F là lӵc hút giӳa các con, ql và q2 là diӋn tích hai ion, r là khoҧng
cách giӳa các ion, E là hҵng sӕ ÿiӋn môi cӫa dung môi.
Còn vӟi dung dӏch ÿұm ÿһc hѫn, xung quanh mӝt cation còn có nhiӅu anion và
ngѭӧc lҥi hiӋn tѭӧng bao bӑc này tҥo thành lӟp "khí quyӇn" ion:

Do ÿó lӵc tѭѫng tác F giӳa các ion ÿã bӏ giҧm hҷn vì có hiӋu ӭng chҳn giӳa các
con vӟi nhau và nӗng ÿӝ thӇ hiӋn hoҥt tính hóa hӑc cӫa chúng bӏ giҧm xuӕng và
nӗng ÿӝ có hoҥt tính hóa hӑc thӵc sӵ này ÿѭӧc gӑi là nӗng ÿӝ hoҥt ÿӝng, gӑi tҳt là
hoҥt ÿӝ và ký hiӋu là a(active concentration).
Nhѭ vұy a = f.c, trong ÿó f ÿѭӧc gӑi là hӋ sӕ hoҥt ÿӝ, vì a < c nên f < 1.
Dӵa trên lý thuyӃt ÿӝng hӑc phân tӱ, ÿӏnh luұt phân bӕ Bolztman, các ông ÿã
thiӃt lұp phѭѫng trình tính f:

Trong ÿó Zi là ÿiӋn tích lӟn thӭ i, ȝ là lӵc ion.
Lӵc ion ít ÿѭӧc tính theo công thӭc.

Trong ÿó: i là ion thӭ i; n là tәng sӕ ion có mһt trong dung dӏch.


13


NӃu 0,01 ” ȝ ” 0,2. Ta tính lgf theo (1.12).
Ví dө: Tính hoҥt ÿӝ cӫa ion Ca2+ trong dung dӏch bao gӗm CaCl2 0,01M và
NaNO3 0,01M.
Giҧi:

Tính hӋ sӕ hoҥt ÿӝ f:

1.4. CÁC LOҤI PHҦN ӬNG SӰ DӨNG TRONG PHÂN TÍCH THӆ TÍCH
1.4.1. Phҧn ӭng trung hòa
- Axit mҥnh và bazѫ mҥnh:

- Axít yӃu và bazѫ mҥnh:

- Axít mҥnh và bazѫ yӃu:

- Bazѫ mҥnh và axit ÿa chӭc:



14


1.4.2. Phҧn ӭng oxy hóa khӱ

1.4.3. Phҧn ӭng kӃt tӫa

1.4.4. Phҧn ӭng tҥo phӭc

1.5. NӖNG ĈӜ DUNG DӎCH.
1.5.1. Các loҥi nӗng ÿӝ dùng trong phân tích thӇ tích
Nӗng ÿӝ dung dӏch là: lѭӧng chҩt tan trong mӝt ÿѫn vӏ thӇ tích hay mӝt ÿѫn vӏ
khӕi lѭӧng.
1.5.1.1. Nӗng ÿӝ % khӕi lѭӧng (C%) chӍ ra có bao nhiêu gam chҩt tan trong lòng
dung dӏch. Ví dө dung dӏch NaOH 40% tӭc là trong lòng dung dӏch NaOH có 40g
NaOH nguyên chҩt.

Trong ÿó a là sӕ gam chҩt tan và b là sӕ gam dung môi.

1.5.1.2. Nӗng ÿӝ mol /l (gӑi là nӗng ÿӝ mol, ký hiӋu là M) chӍ ra có bao nhiêu mӝt
chҩt tan trong 1 lít dung dӏch. Ví dө dung dӏch H2SO4 0,5M nghƭa là trong 1 lít
dung dӏch H2SO4 có 0,5mol axít:

Trong ÿó a là sӕ gam chҩt tan, p là khӕi lѭӧng và V là sӕ lít dung dӏch.


15


1.5.1.3. Nӗng ÿӝ ÿѭѫng lѭӧng gam/ lít, còn gӑi là nӗng ÿӝ ÿѭѫng lѭӧng, ký hiӋu là
N chӍ ra có bao nhiêu ÿѭѫng lѭӧng gam chҩt tan trong mӝt lít dung dӏch. Ví dө
dung dӏch KMnO4 0,1N nghƭa là trong 1 lít dung dӏch có 0,1 ÿѭѫng lѭӧng KMnO4.

Trong ÿó a là sӕ gam chҩt tan, D là ÿѭѫng lѭӧng gam và V là sӕ lít dung dӏch.
1.5.1.4. Ĉӝ chuҭn T là sӕ gam (hay miligam) chҩt tan trong 1mililít dung dӏch.
1.5.1.5. Ĉӝ chuҭn (A) theo chҩt ÿѭӧc xác ÿӏnh (chҩt ÿӏnh phân). TNB chӍ ra có bao
nhiêu gam chҩt ÿӏnh phân B tác dөng vӟi lѭu dung dӏch chuҭn A. Ví dө, TAgNO /Cl =


3

0,004 (g/ml) nghƭa là 0,004g chҩt ÿӏnh phân Cl- tác dөng vӯa ÿӫ vӟi lѭu dung dӏch
chuҭn AgNO3.
1.5.1.6. Mӕi liên hӋ giӳa các loҥi nӗng ÿӝ:
NӃu gӑi nӗng ÿӝ % cӫa dung dӏch là C%, khӕi lѭӧng riêng cӫa dung dӏch là d,
P là phân tӱ gam chҩt tan, D là ÿѭѫng lѭӧng gam chҩt tan, ta có:

1.5.2. Các bài toán vӅ nӗng ÿӝ dung dӏch
1.5.2.1. Pha ch͇ dung d͓ch tͳ l˱ͫng mu͙i r̷n tinh th͋

Ví dө: Hãy pha 2 lít dung dӏch Axít oxalic 0,1N tӯ Axít tinh khiӃt
H2C2O4.2H2O.
Áp dөng công thӭc:

Ta tính ra lѭӧng gam axít cҫn thiӃt ÿӇ pha dung dӏch là:
a = 0,1.63.2 = 12,6g
Vұy, ta cân chính xác 12,6g axit tinh khiӃt, hòa tan hoàn toàn vào nѭӟc rӗi
chuyӇn toàn bӝ lѭӧng dung dӏch này sang bình ÿӏnh mӭc 2 lít, nhӟ tráng cӕc hòa
tan axít ba lҫn, mӛi lҫn 10ml H2O, ÿә hӃt vào bình 2 lít. Cuӕi cùng thêm nѭӟc ÿӃn
vҥch mӭc, ÿҧo ÿӅu.
1.5.2.2. Pha ch͇ dung d͓ch tͳ dung d͓ch g͙c (quy t̷c ÿ˱ͥng chéo)
a. Vͣi n͛ng ÿ͡ ph̯n trăm: Giҧ sӱ phҧi trӝn dung dӏch 1 có nӗng ÿӝ % là C1,
thӇ tích V1, khӕi lѭӧng riêng là d1 vӟi dung dӏch 2 có nӗng ÿӝ % là C2, thӇ tích V2,


16


khӕi lѭӧng riêng là d2 ÿӇ ÿѭӧc dung dӏch có nӗng ÿӝ %C2. Ngѭӡi ta chӭng minh
ÿѭӧc:

Các ví dө:
1. Trӝn 500ml dung dӏch HNO3 30% vӟi 500ml dung dӏch HNO3 10% thu ÿѭӧc
dung dӏch HNO3 bao nhiêu % (cho d1 = 1,2g/ml, d2 = l,05g/ml).
Áp dөng (1.19) ta có:

2. Cҫn bao nhiêu ml dung dӏch HNO3 25% (d = 1,19) trӝn vӟi dung dӏch HNO3
5 %(d = 1,04) ÿӇ ÿѭӧc 1 lít dung dӏch HNO3 10%
Áp dөng (1.19):

Hãy pha 2 lít dung dӏch HCl 0% tӯ axít ÿһc 36% (d = 1,19 g/ml).
Ĉây là trѭӡng hӧp pha loãng dung dӏch trong ÿó dung dӏch thӭ 2 là H2O có
nӗng ÿӝ % bҵng không và khӕi lѭӧng riêng là 1 g/ml. Áp dөng (1.19) ta có:

Vұy ta ÿong 448ml axít ÿһc, chuyӇn toàn bӝ sang bình 2 lít, tráng bình bҵng


17


nѭӟc cҩt và thêm nѭӟc cҩt ÿӃn vҥch mӭc, rӗi ÿұy kín nҳp bình, ÿҧo ÿi ÿҧo lҥi ÿӇ
trӝn ÿӅu dung dӏch.
b. Vͣi n͛ng ÿ͡ M, N.
Giҧ sӱ phҧi trӝn V1 ml dung dӏch thӭ nhҩt có nӗng ÿӝ mӟi là M1 (hoһc nӗng ÿӝ
ÿѭѫng lѭӧng N1) vӟi V2 ml dung dӏch thӭ hai có nӗng ÿӝ mӟi là M2 (hoһc nӗng ÿӝ
N2) ÿӇ ÿѭӧc dung dӏch có nӗng ÿӝ là M (hoһc N) thӇ tích là V = V1 + V2 (ml). Khi
ÿó ta có:

Các Ví dө:
1. Pha 2 lít dung dӏch H2SO4 0,5 M vӟi 1 lít dung dӏch H2SO4 0,1 M ÿѭӧc dung
dӏch bao nhiêu M.
Áp dөng công thӭc (1.20) thay sӕ vào ta có:

2. Cҫn bao nhiêu mililít dung dӏch NaOH 0,5N trӝn vӟi 1 lít dung dӏch NaOH
0, là ÿӇ ÿѭӧc 2 lít dung dӏch NaOH 0,2N.
Áp dөng (1.20) ta có:

ĺ V1 = 600ml
3. Pha 2 lít dung dӏch HCl 0,1N tӯ axít HCl 0,5M.
Ĉây cNJng là sӵ pha loãng dung dӏch trong ÿó nѭӟc là dung dӏch thӭ hai có nӗng

ÿӝ bҵng không. Do ÿó áp dөng (1.20) ta có:

Vұy cҫn ÿong chính xác 0,4 lít dung dӏch HCl 0,5M, chuyӇn toàn bӝ sang bình
ÿӏnh mӭc 2 lít tráng bình ÿӇ chuyӇn hӃt HCl sang bình ÿӏnh mӭc thêm nѭӟc ÿӃn
vҥch mӭc, ÿҧo ÿӅu bҵng cách ÿұy nҳp kín vào ÿҧo lên ÿҧo xuӕng.



18


CÂU HӒI - BÀI TҰP CHѬѪNG 1

1.1. ViӃt phѭѫng trình phҧn ӭng ӣ dҥng ion thu gӑn xҧy ra (nӃu có) trong các
dung dӏch nѭӟc sau:

1.2. Trӝn 20,00 ml dung dӏch Ba(OH)2 0,0211M vӟi 40ml dung dӏch Na2SO4
0,0153M. Hãy Cho biӃt nӗng ÿӝ gӕc, nӗng ÿӝ ban ÿҫu và nӗng ÿӝ cân bҵng cӫa
các ion trong dung dӏch (coi phҧn ӭng xҧy ra hoàn toàn).
1.3. ViӃt biӇu thӭc ÿӏnh luұt tác dөng khӕi lѭӧng ÿӕi vӟi các cân bҵng sau:

1.4. Cho biӃt nӗng ÿӝ còn lҥi cӫa dung dӏch H2SO4.
1.5. Hãy pha 2 lít dung dӏch H2SO4 0,1N tӯ axít ÿһc 98% (d= 1,84g/ml).
1.6. Tính lӵc ion cӫa dung dӏch gӗm NaNO3 0,01M, NaOH 0,02M và BaCl2
0,005M.
1.7. Tính hӋ sӕ hoҥt ÿӝ cӫa ion OH- trong dung dӏch NaOH 0,001 M và NaCl
0,009M.
1.8. Tính ÿӝ ÿiӋn li cӫa dung dӏch HCN 0,10-4M, cho Ka = 10-9.35.
1.9. Tính nӗng ÿӝ cân bҵng cӫa các ion trong dung dӏch gӗm Fe3+ 0,1 M,
1,00M và I- 0,100M. BiӃt rҵng cân bҵng chӫ yӃu xҧy ra:

H+

1.10. Tính nӗng ÿӝ cân bҵng trong dung dӏch gӗm CH3COOH 0,10M và
CH3COONa 1,00M. BiӃt cân bҵng chӫ yӃu xҧy ra trong dung dӏch:



19


CHѬѪNG 2:
PHҦN ӬNG AXIT - BAZѪ

2.1. AXÍT BAZѪ
2.1.1. Quan ÿiӇm axit và bazѫ cӫa Bronsted - Laury
Axit là chҩt cho proton, bazѫ là chҩt nhұn proton.
Axít:

Bazѫ:

Trung tính:

Lѭӥng tính:

Ngѭӡi ta ÿã chӭng minh ÿѭӧc [H+][OH-] = [H3O+][OH-] = 10-14 ӣ 250C theo
qui ѭӟc quӕc tӃ: pH = - lg(H+) và POH = lg(OH-)
(2.1)
2.1.2. Ĉӏnh nghƭa phҧn ӭng axit - bazѫ.
Phҧn ӭng axit - bazѫ là phҧn ӭng giӳa mӝt axit và mӝt bazѫ ÿó là nhӳng phҧn

ӭng trung hòa ÿã nghiên cӭu trên ÿây, tҥo ra sҧn phҭm là mӝt muӕi axit hoһc trung
tính và nѭӟc.
Ĉӝ mҥnh axit ÿѭӧc ÿһc trѭng bҵng hҵng sӕ phân li. Khi ÿӝ mҥnh bazѫ ÿѭӧc


20


ÿһc trѭng bҵng hҵng sӕ phân li Kb.

Trong dung dӏch nѭӟc bao giӡ cNJng tӗn tҥi mӝt cһp axít bazѫ liên hӧp,

Cһp:
Và:
Cһp:
Ĉѭӧc gӑi là các cһp axít - bazѫ liên hӧp. Vӟi 1 cһp axít bazѫ liên hӧp nӃu axít
càng mҥnh thì bazѫ càng yӃu và ngѭӧc lҥi. Mӕi quan hӋ giӳa Ka và Kb cNJng ÿѭӧc
biӇu diӉn bҵng hӋ thӭc sau:

2.2. PHѬѪNG TRÌNH BҦO TOÀN PROTON
Phѭѫng trình bҧo toàn proton cӫa mӝt dung dӏch axit - bazѫ là phѭѫng trình
biӇu diӉn sӵ trao ÿәi proton cӫa các axit bazѫ có trong dung dӏch ÿó qua các nӗng
ÿӝ cân bàng cӫa các cҩu tӱ trong dung dӏch: sӕ mol proton các axit cho luôn bҵng
sӕ mol proton các bazѫ nhұn. Sau ÿây là mӝt sӕ thí dө:
Ví dө l: Phѭѫng trình bҧo toàn proton cӫa nѭӟc nguyên chҩt.
Trong nѭӟc nguyên chҩt chӍ có mӝt cân bҵng trao ÿәi proton: H3O và H+.

Sӕ mol proton nѭӟc nhұn là [H3O+] bҵng sӕ mol proton [OH-] cho vì 1 phân tӱ
H2O khi cho ÿi 1 proton thì biӃn thành ion OH- nên phѭѫng trình bҧo toàn proton
là [H3O+] = [OH-]

Ví dө 2: Xét dung dӏch HCl nӗng ÿӝ C mol/l.
Trong dung dӏch có hai axit là HCl và H2O và 1 bazѫ là H2O. Trong ÿó xҧy ra
các quá trình sau:


21


Sӕ mol proton H2O nhұn bҵng sӕ mol proton HCl cho và H2O cho:

Ví dө 3: Xét dung dӏch hӛn hӧp HCl C1M + CH3COOH C2M.
Trong dung dӏch có axit mҥnh HCl, axít yӃu CH3COOH và bazѫ yӃu H2O, axit
yӃu H2O nên xҧy ra các quá trình sau:

Sӕ mol proton nѭӟc nhұn bҵng sӕ mol proton 3 axit cho nên:

Ví dө 4: Xét dung dӏch NH3
Ĉó là dung dӏch cӫa 2 bazѫ (H2O, NH3) và mӝt axit (H2O):

Sӕ proton các bazѫ nhұn bҵng sӕ proton các axit cho:

Ví dө 5: Xét dung dӏch hӛn hӧp CH3COO- và CN-.
Trong dung dӏch có 3 bazѫ và 1 axit, nên xҧy ra các cân bҵng

Tәng sӕ mol proton mà các bazѫ nhұn bҵng sӕ mol proton nѭӟc cho nên
phѭѫng trình bҧo toàn proton là:

Ví dө 6: Xét dung dӏch H3PO4
Dung dӏch gӗm hai axit: ÿa axit (H3PO4), ÿѫn axit và ÿѫn bazѫ (H2O) nên trong
dung dӏch có các cân bҵng sau:

22


Phѭѫng trình bҧo toàn proton cӫa dung dӏch này:

Ví dө 7: Xét dung dӏch ÿa bazѫ CO32- (Na2CO3) các Cân bҵng trong dung dӏch
này:

Phѭѫng trình bҧo toàn proton cӫa dung dӏch:

Ví dө 8: Xét dung dӏch NH4CH3COO.
Trong dung dӏch này có các cân bҵng sau:

Phѭѫng trình bҧo toàn proton cӫa dung dӏch là:

2.3. TÍNH pH TRONG CÁC DUNG DӎCH NѬӞC
Giҧ sӱ có hӋ gӗm: mӝt axít yӃu HA có hҵng sӕ Ka và nӗng ÿӝ Ca mӝt bazѫ yӃu
NaA (muӕi cӫa axit yӃu và bazѫ mҥnh) có nӗng ÿӝ Cb.

Ngoài các phѭѫng trình (1, 2, 3) ta còn có:
Phѭѫng trình trung hòa ÿiӋn: [H+] + [Na] = [CH3COO-] + [OH-]

(4)

Phѭѫng trình bҧo toàn nӗng ÿӝ: [HA] + [A-] = Ca + Cb
Bҵng các phép biӃn ÿәi toán hӑc, tӯ 5 phѭѫng trình trên, ngѭӡi ta ÿã chӭng

23


minh ÿѭӧc:

Ĉây là phѭѫng trình tәng quát tính [H+] trong dung dӏch, nó là phѭѫng trình
bұc 3 cӫa [H+]. Do ÿó ÿӇ tính pH trong các dung dӏch nѭӟc, ta phҧi dùng cách giҧi
gҫn ÿúng.
2.3.1. Dung dӏch axít mҥnh có nӗng ÿӝ Ca.

2.3.2. Dung dӏch bazѫ mҥnh có nӗng ÿӝ Cb.

2.3.3. Dung dӏch axit yӃu có Ka, Ca.

Vì là mӝt Axít yӃu nên [OH-] << Ka và Cb = 0, do ÿó tӯ (2.5) ta có:

2.3.4. Dung dӏch cӫa mӝt bazѫ yӃu có Kb và Cb.
Vì là mӝt bazѫ nên

Tӯ (2.5) ta có:



24


2.3.5. Dung dӏch gӗm 1 axit yӃu và 1 bazѫ yӃu (dung dӏch ÿӋm)
2.3.5.1. Ĉ͓nh nghƭa: Dung dӏch ÿӋm là dung dӏch có giá trӏ pH không thay ÿәi
hoһc thay ÿәi rҩt ít khi thêm mӝt lѭӧng nhӓ axit mҥnh hoһc mӝt lѭӧng nhӓ bazѫ

mҥnh vào dung dӏch ÿó, kӇ cҧ khi pha loãng dung dӏch.
Ví dө hӋ ÿӋm axêtat 1 M:

Thêm 10ml HCl 0,1M vào ĺ pH = 4,7
Thêm 10ml NaOH 0,1 M vào ĺ pH = 4,9
2.3.5.2. Các lo̩i dung d͓ch ÿ͏m
- ĈӋm axêtát: CH3COOH / CH3COONa
- ĈӋm cacbonat: NaHCO3/ Na2CO3
- ĈӋm Amoni: NH4Cl / NH4OH
- ĈӋm phӕt phát: Na2HPO4 / Na3PO4 (hoһc NaH2PO4 / Na2HPO4; H3PO4 /
NaH2PO4).
Nhӳng hӋ ÿӋm chӍ có mӝt cһp axít bazѫ liên hӧp ÿѭӧc gӑi là ÿӋm ÿѫn, còn hӋ
có 2 cһp axít bazѫ liên hӧp ÿѭӧc gӑi là ÿӋm ÿa.
2.3.5.3. Công thͱc tính pH cͯa dung d͓ch ÿ͏m
Vì dung dӏch có mӝt axít yӃu và mӝt bazѫ yӃu nên tӯ (2.5) ta có:



25