chuẩn độ đơn axit bazơ đơn và đa chức

ĐẠI HỌC HUẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

TIỂU LUẬN:
LÝ THUYẾT VÀ BÀI TẬP KHÓ VỀ
CHUẨN ĐỘ AXIT – BAZƠ
Giảng viên hướng dẫn:

Học viên thực hiện:

PGS.TS. NGUYỄN ĐÌNH LUYỆN

MAI THỊ MỸ HƯƠNG
Chuyên ngành: LL & PPDH bộ
môn Hóa học

Niên khóa: 2017 - 2019 


CẤU TRÚC TIỂU LUẬN
I. MỞ ĐẦU
II. NỘI DUNG
1. Chuẩn độ hỗn hợp gồm (axit mạnh + axit yếu)
2. Chuẩn độ hỗn hợp gồm 2 axit yếu
3. Chuẩn độ hỗn hợp gồm (bazơ mạnh + bazơ yếu)
4. Chuẩn độ hỗn hợp gồm 2 bazơ yếu
5. Chuẩn độ axit yếu đa chức
6. Chuẩn độ hỗn hợp gồm axit mạnh và axit yếu đa chức
7. Chuẩn độ bazơ yếu đa chức
8. Chuẩn độ hỗn hợp gồm bazơ mạnh và bazơ yếu đa chức
9. Một số phép chuẩn độ khác

III. KẾT LUẬN
IV. TÀI LIỆU THAM KHẢO


1

I

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
– bazơ là một phương pháp quan trọng và được sử dụng phổ biến.
Trong tiểu luận này chúng tôi tiến hành chọn đề tài:

“Lý

thuyết và bài tập khó về chuẩn độ axit – bazơ” để tìm hiểu hơn về
phương pháp này.


II

NỘI DUNG

I. CHUẨN ĐỘ AXIT VÀ BAZƠ ĐƠN: [2, 5, 6, 7, 8, 11]

1

XOH, C, V ml

2

HY, C0, V0 ml
3

XOH, C, V ml

HA, C0, V0 ml, Ka

HY, C, V ml

XOH, C0, V0 ml
4

HY, C, V ml

BOH, C0, V0 ml, Kb


I. CHUẨN ĐỘ HỖN HỢP AXIT ĐƠN VÀ BAZƠ ĐƠN: [2, 5, 6,
7, 8, 11]
1. CHUẨN ĐỘ HỖN HỢP AXIT MẠNH + AXIT YẾU:
1.1. Lý thuyết

XOH, C, V ml

H+, HA, V0 ml
C01, C02

- Trong dung dịch hỗn hợp axit xảy ra
các quá trình:


+ Điều kiện để chuẩn độ riêng từng axit: Ka.C02 ≤ C2.q2
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.
+ Phương trình chuẩn độ:
Nấc 1:
Nấc 2:

 Trường hợp 1: Chuẩn độ riêng được thì sẽ dùng 2 chất chỉ thị.
 Trường hợp 2: Không chuẩn độ riêng được thì sẽ dùng 1 chất chỉ
thị.


 Trường hợp 1: Chuẩn độ riêng được thì sẽ dùng 2 chất chỉ thị.
 Phương trình chuẩn độ:
(Chỉ thị 1)
Đây chính là phép chuẩn độ axit mạnh bằng bazơ mạnh. Nên có
phương trình sai số:
 Phương trình chuẩn độ:
(Chỉ thị 2)
Đây chính là phép chuẩn độ axit yếu bằng bazơ mạnh. Nên có
phương trình sai số:

 Trường hợp 2: Không chuẩn độ riêng được thì sẽ dùng 1 chất chỉ thị.
+ Sai số chuẩn độ:
Nấc 1: Chuẩn độ vừa hết HY. Tại điểm tương đương:

Nấc 2: Chuẩn độ cả HY và HA. Tại điểm tương đương:


Ví dụ: Tiến hành chuẩn độ 25ml hỗn hợp A gồm HCl 0,01M và
CH3COOH 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? (Biết Ka = 1,8.10-5)
Bài giải:
Ta có: C01 = 0,01M; C02 = 0,2M; C = 0,01M
Xét điều kiện: Ka.C02 ≤ C2.q2
1,8.10-5.0,2 = 3,6.10-6>0,012.10-8
Vậy không thể chuẩn độ riêng từng axit trong A được.


1.2. Bài tập
Dạng 1: Đánh giá và tính sai số
Bài 1: [7] Đánh giá sai số khi chuẩn độ riêng HCl trong hỗn hợp
HCl 0,01M và H3BO3 1M bằng dung dịch NaOH 0,1M, dùng
metyl da cam để làm chỉ thị (pT = 4,4). Coi H3BO3 là một đơn
axit Ka= 5,75.10-10. (Nếu chấp nhận sai số q = 0,1%)
Bài giải:
Ta có: C01 = 0,01M; C02 = 1M; C = 0,1M
Xét điều kiện: Ka.C02 ≤ C2.q2
5,75.10-10.1 = 5,75.10-10 > 0,12.10-6 = 10-10
Không thỏa mãn điều kiện nên chuẩn độ riêng từng axit trong

hỗn hợp.
Theo đề bài là chuẩn độ riêng axit HCl trong hỗn hơp nên ta sẽ áp
dụng công thức tính sai số tại nấc 1: Chuẩn độ vừa hết HCl.


Nấc 1: Chuẩn độ vừa hết HCl. Tại điểm tương đương:

Thay các giá trị vào để tính sai số q:
Ta có: C01 = 0,01M; C02 = 1M; C = 0,1M và h = 10-4,4 = 4.10-5

Sai số âm vì pH < pHtđ


Bài 2: [7] Tính sai số khi chuẩn độ hỗn hợp HCl 0,01M và
CH3COOH 0,01M bằng NaOH 0,1M dùng phenolphthalein làm
chỉ thị (pT = 9). (Chấp nhận sai số q = 0,1% và biết Ka = 1,8.10-5)
Bài giải:
Ta có: C01 = 0,01M; C02 = 0,01M; C = 0,1M
Xét điều kiện: Ka.C02 ≤ C2.q2
1,8.10-5.0,01 = 1,8.10-7 > 0,12.10-6 = 10-8
Không thỏa mãn điều kiện nên chuẩn độ riêng từng axit trong
hỗn hợp.
Theo đề bài là chuẩn độ hỗn hợp axit HCl và CH 3COOH trong
hỗn hơp nên ta sẽ áp dụng công thức tính sai số tại nấc 2: Chuẩn
cả HCl và CH3COOH.
Nấc 2: Chuẩn độ cả HY và HA. Tại điểm tương đương:


Thay các giá trị vào để tính sai số q:
Ta có: C01 = 0,01M; C02 = 0,01M; C = 0,1M và h = 10-9

Sai số dương vì pH > pHtđ


Dạng 2: Tính pH trước và sau khi chuẩn độ
Bài 1: [7] Chuẩn độ 50 ml hỗn hợp gồm HCl 0,1M và HA 0,1M
(pKa=6) bằng NaOH 0,2M.
1. Tính pH trước khi chuẩn độ.
2. Tính pH sau khi đã chuẩn độ được 99,9% HCl. Biết q = - 0,1%.
Bài giải:
Ta có: C01 = 0,1M; C02 = 0,1M; C = 0,2M và Ka = 10-6
Xét điều kiện: Ka.C02 ≤ C2.q2
10-6.0,1 = 10-7 > 0,22.10-8 = 4.10-8
Vậy không thể chuẩn độ riêng từng axit trong hỗn hợp được.


1. Vì Ka. Ca>> W nên bỏ qua cân bằng của nước
Tính pH của dung dịch
HA ↔ H+ + A- Ka
C
[]

0,1
0,1
0,1-x 0,1+x x
Ka= [x.(0,1+x)]/(0,1-x)= 10-6

 x= 9,99.10-7

[H+]= 0,1 suy ra pH=1

2. Tính pH sau khi đã chuẩn độ được 99,9% HCl tức là ứng với điểm tương
đương chuẩn độ thứ nhất với q = -10-3
Áp dụng công thức tính sai số tại điểm tương đương thứ nhất, ta có:

Nấc 1: Chuẩn độ vừa hết HCl. Tại điểm tương đương:

Thay các giá trị vào để tính sai số q:


Ta có: C01 = 0,1M; C02 = 0,1M; C = 0,2M và Ka = 10-6
Tính được h = 2,26.10-4. Suy ra pH= 3.65


2. CHUẨN ĐỘ HỖN HỢP HAI AXIT YẾU:
2.1. Lý thuyết
XOH, C, V ml

Tùy thuộc vào hằng số phân ly KHA,
KHB của hai axit để phép chuẩn độ có
thể tiến hành riêng từng axit hoặc
phải chuẩn độ chung.

HA, HB, V0 ml
(C01, KHA) ; (C02, KHB)


+ Điều kiện để chuẩn độ từng axit:

+ Khi C01 = C02 và

+ Phương trình chuẩn độ:

Nhận xét: Nếu KHA > KHB thì HA bị trung hòa trước và khi một phần
HA bị trung hòa thì sẽ xảy ra phản ứng cả 2 axit
 Trường hợp 1: Chuẩn độ riêng được từng axit.
 Trường hợp 2: Không chuẩn độ riêng được axit.


 Trường hợp 1: Chuẩn độ riêng được từng axit HA, HB.
 Phương trình chuẩn độ HA:
(Chỉ thị 1)
Đây chính là phép chuẩn độ axit yếu bằng bazơ mạnh. Nên có
phương trình sai số:
 Phương trình chuẩn độ HB:
(Chỉ thị 2)
Đây chính là phép chuẩn độ axit yếu bằng bazơ mạnh. Nên có
phương trình sai số:


 Trường hợp 2: Không chuẩn độ riêng từng axit.
+ Sai số chuẩn độ:
Nấc 1: Chuẩn độ vừa hết HA. Tại điểm tương đương:
Xét pH tại ĐTĐ I: CVI = C01V0

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


Ta có:

Nấc 2: Chuẩn độ cả HA và HB. Tại điểm tương đương:
Xét pH tại ĐTĐ II: CVII = (C01 + C02)V0

Ta có:


Ví dụ: [7] Đánh giá khả năng chuẩn độ riêng axit axetic trong hỗn
hợp axit axetic 0,1M và axit boric 0,1M bằng dung dịch NaOH
0,1M. Cho biết:
không quá 1%.

và sai số
Bài giải:

Ta có: C01 = 0,1M; C02 = 0,1M; C = 0,1M
+ Xét điều kiện để chuẩn độ từng axit:

Vậy không thể chuẩn độ riêng từng axit trong hỗn hợp được.


Có khả năng chuẩn độ chính xác đến 1%. Tại điểm tương đương thứ
nhất

Có thể chuẩn độ xuất hiện màu hồng da cam của chỉ thị phenol đỏ (pT
= 7). Trên đường chuẩn độ bước nhảy pH hầu như không rõ, sự
chuyển màu của chất chỉ thị xảy ra chậm. Nếu chuẩn độ đến màu đỏ
của chất chỉ thị (pT = 8) thì sai số tính theo công thức sau là 5,6%

2.2. Bài tập
Dạng 1: Tính pH và sai số
Bài 1: [7] Chuẩn độ 100 ml CH3COOH 0,01M và HCOOH 0,02M
bằng NaOH 0,05 M. Tính sai số chuẩn độ nếu dùng chất chỉ thị có
pT = 8. Tính pH tại điểm tương đương.
Biết:

Bài giải:
Ở pH = 8 cả hai axit đã được chuẩn độ. Sai số chuẩn độ: