Xây dựng chương trình và nội dung thí nghiệm huấn luyện học sinh giỏi thpt môn hóa học

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC T ự N H IÊ N

XÂY DỤNG CHƯƠNG TRÌNH VÀ NỘI DƯNG
THÍ NGHIỆM HN LUYỆN HỌC SINH GIỎI
THPT MƠN HỐ HỌC
(THI QUỐC GIA VÀ QUỐC TẾ)
MÃ SỐ: QG . 05. 44

Chú nhiệm đế tài:

PGS. TS. LÊ KIM LONG
ĐAI H Ọ C Q U Ố C G IA HÀ N Ô l I
TRUNG TẨM Ĩ H Ò N 6 TIN THỰ V IỆN Ị

7 tw
- DT/-:-—
-- l--Hà nội - 2007

I


ĐẠI HỌC Q U ỐC GIA HÀ NỘI
TRƯ Ờ NG ĐẠI H Ọ C K H O A H Ọ C T ự NH IÊN

XÂY DỤNG CHƯƠNG TRÌNH VÀ NỘI DƯNG
THÍ NGHIỆM HUẤN LUYỆN HỌC SINH
GIỎI THPT MỎN HỐ HỌC
(THI QUỐC GIA VÀ QUỐC TẾ)
MÃ SỐ: QG . 05. 44

Chủ trì đê ta i : P (;s. TS. LÊ KIM LONG

« - “

-

ẨNTHẠCHVẢN

GS. TS. TỪ VỌNG NGHI
PGS. TS. HOANG t h ọ Tín
PGS. TS. VĂN NGỌC HƯỚNG
PGS. TS. PHẠM VAN n h i ê u
ThS. LÊ THÊ DUẨN
ThS. NGUYỄN THỊ THU HẰNG


BÁO CÁO TÓM TẮT
ĐỂ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRỌNG ĐIEM
CẤP ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
1. Tẽn đè tài:
Xáy dựng chương trình và nội dung thí nghiệm huấn luyện học
sinh giỏi TH P T mơn Hố học (thi Quốc gia và Quốc tế).

M ã sỏ : QG . 05. 44
2. Chủ trì đề tài:
- Năm sinh:
1957

PGS. TS. Lè Kim Long

- Chun mơn đào tạo: Hố lý - Hố lí thuyết
- Học hàm, học vị: Tiến sĩ
- Chức vụ: Phó giáo sư - Khoa Hoá học, ĐHKHTN. Đ H Q G H N .
3. Đ on vị c ò n g tác:

Bọ mon Chuyên Hoá học - Khoa Hoá học - Trường ĐH Khoa học
Tụ nhiên, ĐH Quốc gia Hà nội.
Đ ịa chì 182 L ư ư ng T h ế V in h . Đ ô n £ đa, H à nội.

Tel: 5 533349/CQ

8

361092/NR

4. Cán bộ tham gia:
P G S . T S . T r ầ n T h ạ c h V ăn
G S . TS. T ừ V ọng Nghi
P G S . TS . H o à n g T h ọ Tín
P G S . TS. V ăn N g ọ c H ư ớn g
P G S . TS. P h ạ m V ăn Nhiêu
T h S . Lê T h ế D u ẩ n
T h S . N g u y ễ n Thị Th u H ằ n g

5. Mục tiêu đề tài:
- N g h iê n cứ u c h ư ơ n g trìn h thi Q u ố c g ia (từ 1992 đ ế n n a y ) và Q u ố c tế

(từ 1967 tới nay).
- X â y d ự n g c h ư ơ n g trìn h h u ấ n lu y ệ n họ c sin h giỏi m ô n H o á h ọ c
THPT.

3


- X â y d ự n g nội d u n g các bài thí n ơ h iệ m th e o c h ư ơ n g trìn h h u ấ n lu y ệ n

đã được thông qua.
6.

Nội dung nghiên cứu của đé tài:
- So sá n h ch ư ơ n g trìn h H o á học từ T H C S đ ế n T H P T c ủ a V iệ t n a m và
m ộ t s ố c h ư ơ n g trìn h H o á h ọ c tro n g k h u vực và Q u ố c tế.

- Xây dựng chương trình mơn H o á học phù hợp điều kiện Việt nam:
phù hợp với c h ư ơ n g trình H ố T H P T cải c á c h (th í đ iể m ) đ ồ n g thời
phù hợp với đ iề u k iệ n c ủ a cá c trư ờng c h u y ê n ở các tin h và th à n h phố.
- X â y d ự n g nội d u n g thí n g h iệ m p h ù hự p với c h ư ơ n g trình đ ã n ê u ra.
- T iến h à n h th ử n g h iệ m đối với h ọ c sinh khối T H P T C h u y ê n H o á
th u ộ c trư ờ n g Đ H K H T N , Đ H Q G H à nội.

7. Kết quả đạt được:
Sản phẩm khoa học:
- Nội d u n g c ủ a cá c bài thí n g h iệ m H o á h ọ c T H P T : H o á C ấu tạ o - Đ ại
cư ơn g; H ố V ơ c ơ và H o á H ữu cơ.
- K ết q u ả thực h iện h u ấ n lu yện tại K h ối T H P T C h u y ê n H o á học. Đ H
K H T N Đ H Q G H à nội.

- Các chương trình quy định về mơn Hố huấn luyện học sinh giỏi
mơn Hố học (Phụ lục 1).
- Chương trình quy định của IChO. một số đề thi và các bài chuẩn bị

cho các kỳ thi IChO (Phụ lục 2).
- Tài liệu huấn luyện Học sinh tham dự Olympic Hoá học quốc te
của Trung quốc (Phụ lục 3).
Sấn phẩm công nghệ/khả nâng ứng dụng thực tiễn:
N ội d u n g c á c bài thực tập
. I H o á v ỏ cơ, Đ ai
. cương
cr v à H o á h ữ u c ơ c ù n g
o
với c á c c â u hỏi và bài tập k è m theo.

Bán dịch „Tài liệu huân luyện Học sinh tham dư Olympic Hoá học
q u ố c tế“ của Trung quốc. (PỈ1ỊI lục 3)

Sản phẩm đào tạo:

4


Kết quá huấn luyện theo nội dung đà nêu:
N ăm
2005
2006
8.

N ư ớ c tố chứ c

H u y c h ư ơ n g v àn g
03

Đ à i loan
H àn q u ố c

Thòi gian thực hiện:

02

H u y c h ư ơ n g bạc

01
02

18 tháng

(từ th á n g 6 n ă m 2 0 0 5 đến th á n g 12 n ă m 2 0 0 6 )

9. Tình hình thực hiện kinh phí của

đề

tài:

Đ ã tạ m ứng, sử d ụ n g h ết và c h ư a th a n h toán.

N g à y 12 th á n g 0 4 n ă m 2 0 0 7

N g à y 10 th á n g 0 4 n ă m 2 0 0 7

KHOA QUẢN LÝ

CHÚ TRI ĐỂ TAI

(Ký và ghi rõ họ tên)

(Ký và ghi rõ họ tẻn)

PGS. TS. TRẦN THỊ NHƯ MAI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC T ự NHIÊN ịiỶ
•Hẻ

PGS .Ts

HIỆU

TRNG

cĩẵẾLỈữMiiiL


BRIEF REPORT ON THE SCIENTIHC
RESEARCHING PROJECT OF NATIONAL
ƯNIVERSITY OF HANOI
1. Tittle of project:
Establisment the program and experiinental lessons fo r training
High School Students Gifted in Chemistry (taking part in the
National Contests and International Olympiads).
Code : QG . 05. 44
2. The Head ol Project:

- Date of Birth: 1957

Assoc. Prof. Dr. Lé Kim Long

3. VVorking Unit:
Department of' Hi«h Scliool Students Gitted in Cliemistry Kacultv of Chemistry - Hanoi Unicersity of Natural Science.
4. Cooperators:
Assoc. Prof. Dr. Trần Thạch Văn

Prof. Dr. Từ Vọng Nghi
Assoc. Prof. Dr. H o à n g T h ọ Tín

Assoc. Prof. Dr. Văn Ngọc Hướng
Assoc. Prof. Dr. Phạm Văn Nhiêu
MSc . Lê T h ế D u ẩ n
MSc . N g u y ễ n Thị Thu H ằ n g

5. The Goals of Project:
- S tu d y o n the N a tio n a l C o n te st P r o g r a m an d IC h O P r o g ra m s .
- C o m p le tin g the T ra in in g P r o g r a m for H ig h S ch o o l S tu d e n ts G itt e d in
C h e m is tr y in H an o i U n iv e rs ity o f N a tu ra l S cie n ce
- E s ta b lis h in g the E x p e r im e n ta l W o r k s fo r tra in in g by the c o m p le te d
P ro g ra m .
6.

Researching VVorks of Project:
- C o m p a r is o n o f C h e m is tr y P r o g r a m o f V ie tn a m a n d th a t o f IC h O .

6

-

Establishment o f a P ro g ra m th a t is C o m p a tib le to E n o v a tio n P ilo t
P r o g ra m and su ita b le to the P ractical C o n d itio n s o f S choo l o f H ig h
School S tudents G ifte d in C h e m is tr y in C ities an d P ro v in c e s .

- E s ta b lis m e n t o f E x p e rim e ta l W o rk s fo llo w e d the P ro g ra m .
- T e s tin g T ra in in g to H ig h S chool S tu d en ts in H a n o i U n iv e rs ity o f
N a tu ra l S cie n ce - V ie tn a m N a tio n al U n iv e rs ity o f H a n o i.

7. Goals Achivements
Scienti/íc Products:
- E x p e rim e n ta l

Lessons

o f H igh

S cho ol

C h e m is tr y

P rogram

of

G e n e ra l, I n o rg a n ic and O rg a n ic C h e m is try .
- R e s u lts o f T ra in in g in D e p a rtm e n t o f H i^ h S chool S tu d e n ts G ifte d in
C h e m is try - H anoi U n iv ersity o f N a tu ra l S cience.

- Academic Program oi' Chemistry and Special Program for Gifted
Students (Appentỉix 1).
- I C h O P ro g ra m a n d s o m e T e s tin g A rtic le s an d P r a p a r a tio n W o r k s ib r

some IChOs (Appendix 2 ).
- Training VVorks for Students takinơ part in IChO of China (Appendix
3).
Technological Products and Applications:
- E x p e r im e n ta l

Lessons

o f H ig h

S cho ol

C h e m is tr v

P r o g ra m

of

G e n e ra l, In o rg a n ic and O r g a n ic C h e m is try vvith E x c e r c is e s an d
P ro b le m s.
- T r a in in g

VVorks

for

S tu d en ts

ta k in g

part

in

IC h O

of

C h in a

(Appendix 3) (Translated Copv)
Edưcational Products:
R e s u lts o f T r a in in go byJ the T r a in in go P ro og ra m :
Y ear
2005

C o u n try
T a iw a n

2006

K orea

G o ld M e d a ls
03

02

7

S ilv er M e d a ls

01
02


BÁO CÁO
ĐỂ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HOC
1. Tên đê tài:
Tiếng Việt: Xây dựng chương trình và nội dung huấn luyện học sinh giỏi
mơn Hố THPT (thi Quốc gia và Quốc tế).
Tiếng Anh: Studv on Establishment of Programe and Practical
P re a ra tio n P ro b le m s fo r T r a in in g o f H ig h sch o o l S tu d e n t s
G iít e d in C h e m is try T a k in g P a rt in the N a tio n a l C o n te sts
an d C h e m ic a l O ly m p ia d s .

2. Thời gian thực hiện: 18 tháng
(từ th á n g 0 6 n ă m 2 0 0 5 đ ế n th á n g 12 n ă m 2 0 0 6 )

3. Đè tài thuộc lĩnh vực UII tiê n :
Đ à o tạo tài năng

4. Đé tài khơng trùng vói một đề tài nào đang tiến hành
1. M Ở Đ À I
V iệt n a m đ ã th a m g ia 1 1 kì thi O le m p ic q u ố c t ế m ồ n H o á h ọ c (từ n ăm

1996). Đ o à n V iệ t n a m đ ã đạt đ ư ợ c 0 7 hu y c h ư ơ n g v àn g , trên 30 h uy
c h ư ơ n g bạc và h u y chươnơ đồ n g . T r o n s cá c kì thi đó m ộ t v ấn đề nổi lên là
k h ả n ă n g làm th í n g h iệ m c ủ a h ọc sin h V iệt n a m k h ô n ơo đ ư ơ c n h ư mon.so
.

.

.

đợi.
M ột s ố nước có n ề n p h á t triển n h ư M ỹ , Pháp, H à la n , Đ ứ c., k h ô n g đ ặ t
hy vọng n h iề u vào kết q u ả c á c kỳ thi Q u ố c tế. T u y n h iê n học s in h T H c u a
c á c nước n ày đ ư ợ c th í n g h iệ m H ố, L í và S inh h ọ c n g a y từ n h ỏ vì t h ế h ọc
s in h c ủ a c á c nước n à y khi vào p h ị n s th í n g h iệ m k h ỏ n ơ bị bở ngờ.

8


T ru n g q u ố c là m ộ t nước có n ề n k h o a h ọ c k h á p h á t triển, n h át là các
n g à n h k h o a h ọc m ũ i n họn . T ro n g tất c ả c á c lần độ i tu y ế n T r u n g q u ố c
th a m d ự IC h O họ đ ều đ ạ t 4 /4 h u y ch ư ơ n g vàn g. Đ iế m th í n g h iệ m c ủ a học
s in h T ru n g q u ố c rất cao.
H ọ c sin h V iệt n am ph ải p h át huy tru y ề n th ố n g là h iế u h ọ c , h ọ c giỏ i và
c ầ n phải c h ứ n g m in h ràn g h ọ c sin h V iệt n a m cò n k h é o ta y nữa. Đ ặ c đ iế m

này đã được khảng định với các học sinh đi du học thời 1960 - 1980 ở các
n u ớ c X H C N và các sin h viên sau đại học ở cá c nước t r o n s thời g ia n g ần
đ ây .

II. NỘI DUNG CHÍNH CỦA ĐỂ TÀI:

- K h á o sát c h ư ơ n g trình m ồ n H o á hiên tai kế c ả c h ư ơ n g trìn h th í đ iế m .

- Kháo sát chương trình và các nội dunơ thi quốc tế mơn Hố học.
- Kháo sát năn£c? lưc thực hiện các thí nơhiêm.
c?
- N g h iê n cứu xây d ự n g c h ư ơ n g trìn h m ơ n H o á đ ạt c h u ẩ n q u ố c tế.
- X â y dự n g các nội d u n g thí n g h i ệ m đ ả m bão tính c ậ p n h ậ t kiế n thức, c ơ
b ả n và tích h ợ p tốt với nội d u n g ch ư ơ n g trìn h m ồ n H o á thí đ iể m .
- D ịch tài liệu h u ân lu y ệ n học sinh giỏi thi Q u ố c g ia - Q u ố c t ế m ô n H o á

học của Trunơ quốc.

III. NHỮNG KẾT QUẢ NGHIÊN c ứ u THựC HIỆN ĐỂ TÀI
A) PHÂN TÍCH NỘI DUNG MƠN HỐ:
1 . Chương

trình mịn Hố:

H iệ n tại ớ V iệt n a m đ a n g có 3 c h ư ơ n g trìn h d ạ y h ọ c m ô n H o á: a)
C h ư ơ n g trình c h u n g (ra đòi từ n h ữ n g n ă m 1970 đ ế n n a y ) c ò n đ ư ợ c sứ

dụng trong các trưòng THPT thường, b) Chương trình thí điểm phân ban
K H T N , K H X H . K H T N — KT, n ay ít đ ư ợ c sử d ụ n g , c) C h ư ơ n g trìn h phân
b an m ới N â n ws cao, C ơ bán v à X à hội. M ỏ i c h ư ơ n cs trìn h đ ề u có n h ữ n CsT ưu
đ iể m và y êu c ầ u riê n g đối với người h ọ c và đ á p ứ n g n h ữ n g đòi hỏi n hát
đ ịn h c ử c h ư ơ n g trình G iá o d ụ c tổ nơ thể. N h ữ n g c h ư ơ n g trìn h n à y đ ề u

9

chưa đ á p ứng được y êu cầu cập nh ật k iế n thức và n â n g c a o k iế n th ứ c c h o
c á c kỳ thi học sin h giỏi Q u ố c g ia và Q u ố c tế.

(Xem phu lụ c 1)

Đ ố i với cá c trư ờng c h u y ê n và n ă n g k h iế u c ủ a cá c tĩn h và th à n h phố.
họ c sinh được học th eo ch ư ơ n g trình bổi d ư ờ n g n â n g c a o ( c h ư ơ n 2 trìn h
c h u y ê n ) với các nội d u n g được n á n g c a o hơn. C h ư ơ n g trìn h n ày k h á cập
n h ậ t với ch ư ơ n g trình m ó n H ố q u y đ ịnh tro n g c á c
thực n g h iệ m và H o á sinh.
2.

Chương trình
a)

và

kỳ thi IC h O trừ phán

(Xem phu lụ c 1)

các nội dung thi quốc té mịn Hố học:

V ề nội d u n g lý thuyết: C h u ơ n o trình thi y ê u cầu k iế n thứ c rộ n g và

khá sâu về nội dunơ. Có thế lấy m ộ t số vấn đề về ph ứ c c h ấ t và H o á lý
thuyết:

CÁC HỢP CHÁT PHỨC
S ố TT

Nội dung
Viết
các
phản
ứng
tạo
phức
362
C á c hằng số tao phức (đinh nghĩa)
363
364
C á c số hạng Eg và T 2g:Các phức bát diện spin cao va
thấp
Tính toán độ tan của AgCI trong N H 3 (từ K s và ft's)
365
C á c dang cis và trans
366

Nhóm
1
2
3
3
3

HỐ LÝ THUYẺT
367
368

369

370
371
372
373
374
375
376
377
378
379

C á c số lượng tử n, I, m
C á c m ức nâng lượng của nguyên tử hydro (cơng thức)
Hình dạng của các obitan p
Cấu hình khơng gian của obitan d
G iản đồ obian phân tử: phân tử H2
C á c phân tử N2 hay 0 2
B ậc liên kết trong 0 2 hay 0 2 hay 0 2‘
Lý thuyết Huckel cho cá c chất thơm
C á c axit và b a zơ Lew is
C á c axit cứng và mềm Levvis
C á c electron không cặp đôi và tính thuận từ
Bình p hư ơ ng hàm sóng và xác suất
Hiểu biết về phương trình Sch ro ed in g e r đơn giản nhất

2

2
2
3

3
o
o
3
3
2
3
2
3
3

C ác nội d u n g n ày ph ải d ạy r iê n g vì th u ộ c p h ầ n c h ư ơ n g trinh H o á đại
c ư ơ n gcr c ủ a Đ ai hoc.

3. Nội dung và yéu cầu vé thí nghiệm hố học:
Trong chương trình quy định vế mơn Hố ch ỉ có chương trình phân ban
mới và chương trình bồi dưỡng dành cho c á c hệ chuyên mới có cá c yêu cấu

10


về thực hành. Mức độ yêu cầu mới là cá c thao tác đơn giản trong phịng thí
nghiệm và cá c nội dung ngắn, nặng về quan sát. Trong khi đó yêu cầu thực tế
của các kỳ thi đỏi hỏi học sinh phải tự lắp đặt cá c bộ thí nghiệm từ các dụng
cụ cho sẵn. C á c dụng cụ, thiết bị này có khi học sinh chưa bao giờ nhìn thảy.
C hính vì lý do này học sinh rất khơng tự tin khi vào phịng thí nghiệm và làm
bài thi thực hành. C á c bài huấn luyện phải khắc phục được yếu tố này.
Một thời gian dài tham gia thi olim pic hoá quốc tế, chúng ta ln ln có
thể đạt tới cá c huy chương bạc và huy chương đồng (hầu như các em đi thi
đếu được giải). Tuy vậy khả náng đạt huy chương vàng không cao. Trong 9

lẩn tham dự IChO học sinh Việt nam chỉ giành được 2 huy chương vàng.
Trong các nguyên nhản cần chấn chỉnh để có thể đạt kết quả chính là cải tiến
khâu huấn luyện thực hành. Với quan điểm như vậy chúng tỏi mạnh dạn biên
soạn chương trinh hn luyện thực hành mơn hố cho cá c học sinh tham dự
các kỳ thi O lim pic hoá học quốc tế hàng nãm.
Tham khảo các bài thi thực hành hoá học olim pic quốc tế từ 1991 đến
nay chúng tôi thấy rằng:
1. C á c chất chọn là cá c chất có ứng dụng thực tế hay thuộc vế cá c vấn
đề hiện đại của hoá học.
2. Hấu hết là chất rắn.
3. Thí nghiệm 2 bước và bán vi lượng.
4. Thực hành nghiêm túc, chính xác và kiểm tra chạt chẽ chất lượng sản
phẩm.
Vì thế chương trinh này nhằm hai m ục đích:
a. Rèn luyện tay nghề cho học sinh một cách toàn diện cả lý thuyết thực
hành và kỹ nâng thực hành để họ thích nghi với mọi trường hợp.
b. Chú ý nhiều hơn đến kỹ thuật làm chất rắn và bán vi lượng.
Đ ể đạt được mục đích trên mỗi bài thực hành đều có 3 phần:
© Lý thuyết thực hành: Phẩn này đòi hỏi mỗi học sinh phải hiểu sâu sắ c
bản chất của quá trình thực hành, cơ ch ế của q trình, vai trị của cá c tác
nhân trong quá trình, các yếu tố có thể ảnh hưởng đến q trình, cá c q trình
phụ có thể xẩy ra và phải có thái độ phê phán q trình đang thực hiện.
© Thực hành: H ọc sinh phải hiểu rõ tính nãng và sử dụng thịng thạo các
trang thiết bị có liên quan. Phải thao tác đung, chính xác, khơng được để đổ

11


vỡ hư hỏng (vì hố chất, dụng cụ chỉ phát một lấn, làm sai, đổ vỡ hư hỏng là
hết).

-

Phải thực hiện hồn tồn chính xác theo quy trình của tài liệu va lời

dận dò của giáo viên.
G) Kiểm tra: Kiểm tra thực hành bằng cách theo rõi cá c thao tác trong
quá trình làm việc, kiểm tra hiệu suất phản ứng và cá c hằng số, vật lý của sản
phẩm. Kiểm tra lý thuyết bằng cách đánh giá trả lời các câu hỏi sau mỗi bài
thực nghiệm.
Mỗi học sinh phải hồn thành tốt cả 3 phần trên mới có cơ hội dự thi
olim pic hố quốc tẻ có kết quả tốt.
Tuy vậy đây chưa phải là chương trình luyện thi thực hành olim pic hoá
hữu cơ tốt nhất cho mọi cuộc thi mà tuỳ thuộc vào từng thời kỳ và từng nước
đáng cai tổ chức mà chúng ta thêm bớt hay thay đổi cải tiên cho thích hợp. C ó
như vậy mới mong có kết quả tốt.
Học sinh phải nắm ch ắc các vấn đề cốt lõi sau:

/) Kỹ thuật phịng thí nghiệm Vơ cơ và Hữu cơ
2) Phương pháp chuẩn độ
3) Phương pháp trắc quang
4) Phân tích định tính các cation vù anion
5) Các phương pháp tổng hợp vô cơ
ố ) Tinh ch ế chất lỏng và sử clụng các phương pháp tách chái như sác kí

lớp mỏng. Chicng cất dơn, xác định điểm sôi và do chiết suất của chất
lỏng .
7) Tổng hợp hữu cơ: Các chất hữu cơ rắn và phương pháp tinh chế (lọc,

kết tinh ...). Kiếm tra độ tinh khiết của các sán pluím tổng hợp dược
bà lì ạch i sơ khúc xạ, điểm nóng chảy. ...

8) Phân tích hữu cơ: Thực hành vê cúc phản ứng định tính chính về một

số nhỏm chức phơ biến. Phương pháp và Quỵ trình phán rích một chất
hữu cơ đơn giản. Phương pháp nhận biết một hợp chất chưa biết (mất
nhãn) thơng qua việc xác định các nhóm chức có trong phán tử.
9) Các thí nghiệm cấn thiết cho phân Phán tích Hoú sinh
12


B) CHƯƠNG TRÌNH VÀ NỘI DƯNG HUÂN LUYỆN
C h ư ơ n g trìn h và nội d u n g hu ấn lu y ệ n thế hiện q u a c á c vấn đ ề rút ra từ

việc kháo sát các chương trình nội dung :
1/ Các nội dung vé Hố Đại cương, Hố Vó cơ, Hố phân tích.
Bài 1. C á c h sử d ụ n g cá c d ụ n g cụ ĩron g p h ân tích thể tích . P ha d u n g d ịc h

chuẩn. X á c định n ổ n s độ d u n g dịch NaOH và HC1 .
Bài 2. C h u ấ n độ đơn ax it y ếu và đơn b azơ yếu. C h u ẩ n đ ộ đa axit, đ a bazơ.

Chuẩn độ hỏn hợp 2 axit và hỏn hợp 2 bazơ.
Bài 3 : P hư ơng p h áp c h u ẩ n độ C o m p le x o n địn h ph ân m ộ t s ố ion k im loại.
Bài 4 . Ph ươ ng p há p oxi hóa - khử. Phép đo p e m a n g a n a t .
Bài 5. P h ư ơ n g p h áp oxi h ó a- khử. P h ép do đ ic r o m a t và p h é p đ o iotth io su n íầ t.
Bài 6 X ác đ ịn h h à m lượng axit a sco rb ic tro n g v ita m in c
Bài 7 Đ iề u c h ế và x á c đ ịn h can x i p ero x it C a 0 2

Bài

8

Xác định lượng nhôm và niken trong mẫu dung dịch hỏn hợp
của chúng

Bài 9 X á c địn h tổ ng h àm lượng sắt tronsi nước b ằ n g p h ư ơ n g p h á p đo
q u a n g với 0 -fen an tro lin
Bài 10 P h ư ơ n g p h á p p h àn tích nhỏ giọt x ác định c á c chất

2/ Các nội dung về thí nghiệm Hố hữu cơ.
Bài 1: Nhận biết các hợp chất hữu cơ
Bài 2: P h ư ơ n g p h á p sắc ký lớp m ỏ n s tro n g h o á hữu cơ
Bài 3: P hân lập v à tinh c h ế các hợ p ch ấ t hữu cơ
Bài 4: P h ư ơ n g p h á p ch iết và đ iề u c h ế ax it p h e n o x y a x e tic
Bài 5: T ổ n g hợp axit a x e ty ls a lisilic (A A S )
Bài 6 : Đ iề u c h ế axit b en zo ic
Bài 7: T ổ n g hợp p - n itro a x e ta n ilit - từ anilin
Bài 8 : T ổ n g h ợ p P a r a x e ta m o l và p h e n a x e tin
Bài 9- Đ iề u c h ế x ic lo h e x a n o n từ x ic lo h e x a n O l
Bài 10 - T ổ n g hợp m e ty e n g u n o l từ tinh d ầ u h ư ơ n g n h u

13


A. THỰC HÀNH HĨA HỌC PHẢN TÍCH.
M ỏ ĐẨU

H ó a họ c p h ân tích là k h o a học về các phư ơ n g p h á p x ác đ ịn h th à n h phần
đ ịn h tính và đ ịn h lượng c ủ a các c h ấ t và hỗn hợ p c ủ a chiin£. N h ư vậy, h ó a
học ph ân tích bao g ồ m các ph ư ơ n g p h á p p h á t hiện, n h ậ n biết cQng n h ư
c á c ph ư ơ n g p h áp x ác đ ịn h h àm lượnơ c ủ a ch ú n g .
T ù y th u ộ c vào ban c h ất c ủ a các phư ơn ơ pháp, người ta c h ia th à n h 2

n h ỏ m ph ư ơ n g p h á p chu y ế u sau :
- N h ó m c ác p hư ơ n g p h á p h ó a học, tr o n s đ ó người ta s ử d ụ n ° c h ủ y ế u
c á c ph án ứng h ó a học (gọi là các p h an ứng p h ân tích) và n h ữ n g d ụ n g cụ
đ ơ n g iản đ ể tiến h à n h phân tích. C á c p h ư ơ n g p h á p này th ư ờ n g đư ợ c sứ
d u n g để x ác đ in h các lương lớn và v ừ a các chất.
- N h ó m các phư ơng p h áp phân tích vật lí và h ó a lí, tronơ đó ngư ời ta sử
d ụ n g các d ụ n g cụ, m á y m ó c phức tạ p để đo và ghi n h ữ n g đại lượnơ vật lí
h o ặ c h ó a lí n h ư cư ờ n g đ ộ vạch q u a n g phổ, độ h ấp thụ á n h s á n g c ủ a cá c
d u n go dich
có m à u v.v... các đại lưựnơ
là đ ă. c trư n gc c h o ban ch ất
•
c đó h o ặc
•
cứ a ch ấ t phân tích h oâc là h à m s ố c ủ a n ồ n g đ ộ c ủ a chííng. N h ỏ m p h ư ơ n g
p h á p này được gọi là n h ó m các p h ư ư n s p h á p p h ân tích c ơ n g cụ, dược
d ù n g đ ế x ác đ ịn h các lượng nh ó và rất n h ỏ c á c chất.
C h ú n g tôi giới thiệu các bài thực h àn h cư bản n h ất về phàn tích đ ịn h
tính m ộ t s ố ion vô cơ , về phân tích đ ịn h lư ợ n g c ác c h ấ t th e o p h ư o n g p h áp
p h ân tích thể tích và theo ph ư ơ n g p h á p p h ân tích trắc q u a n g .

BẢI 1. CÁCH SỬ DỤNG CÁC DỤNG c ụ PHÂN TÍCH THỂ TÍCH. PHA
DUNG DỊCH CHUẨiN. XÁC ĐỊNH NỐN G ĐỘ DUNG DỊCH N A OH VA HCI .

1. Dung cụ và hóa chất.
Dụng cụ :
- Cân kĩ thuật.
- C ân p hân tích (có độ c h ín h xác tới 0 ,0 0 0 2 g h o ặ c 0,0 0 0 1 g).
- C ác d ụ n g cụ th ô n g thư ờnơ; b u ret (thế tích 5 0 m l h o ặ c 25
m l), pipet (th ể tích 10 hoặc 25 m l). b ìn h đ ịn h m ứ c (d u n ơ tích 100 h o ăc

2 5 0 m l), c ố c h ó a họ c (loại 100 h o ặc 2 5 0 m l), c ố c cân , b ìn h h ú t ấ m , đ ũ a
th ú y tinh, p h ễ u th ủ y tinh loại n h ỏ h o ặ c loại vừa.
H ó a chất :

- H : C 20 4.2 H 20 : loại tinh kh iết p h â n n tích ( tkpt - p.a ) : c h ấ t g ố c d ù n g
đề pha

dung dịch c h u ẩ n 0,05 M .

- D u n g d ịc h N a O H n ồ n g đ ộ k h o ả n g 0,1 M c ủ a phịnsz th í n g h iệ m .
- D u n g d ịc h HC1 n ồ n g độ k h o á n ơ 0,1 M c ủ a p h ò n s th í n g h iệ m .

14


- D u n g d ịc h cá c c h ấ t chi thị :

a) Metyl da cam : Dung dịch 0,1% trong nước.
b) Metyl đỏ : Dung dịch 0,1% trong rượu 60°
c) Phenolphtalein : Dung dịch 0,1% trong rượu 60°.
- Nước cất.
2. Nội dung thưc hành .
2.1. Cách sửdụnh các dung cụ trong phàn tích thẻ tich.
- Cách dùng cân phân tích.
- C á c h s ử d ụ n ơ các d ụ n g cụ đ o thế tich: Buret . pipet, b ìn h đ ịn h

mức.
- R ử a , trán g d ụ n g cụ, tập c h u ẩ n đ ộ ( với nước c ấ t ).

2.2. Pha dưng dịch chuẩn H2C20 4 nóng đơ chính xác 0,0500 M.

C ân trên cân phân tích m ơ t lượnơ ch át g ố c H : C 20 4.2 H 20 (M =
12 6,067) m ộ t lư ợng c h ất g ố c đ ó đu đê p h a 100 ho ặc 2 5 0 ml d u n g d ịc h

H2C20 4 0,05 M . Cân 0,6303 gam với 100 ml. càn 1,5758 gam cho 250 ml
d u n g dịch . D ù n g nước cất và bình đ ịn h m ức ph a d u n g d ịc h th e o s ự h ư ớ n g

dẫn cúa giáo viên.

2.3. Xác dinh nóng độ dung dịch NaOH của phịng thí nghiệm.
Lây d u n g d ich N a O H cần x ác địn h n ồ n £ đô vào b u ret (đ à đ ư ơ c t r á n 2 3
lầ n m ỏi lần băn g lượng n hỏ ch ín h d u n g d ịch N a O H đó). L áy v ạ c h k h ô n g
c ủ a d u n g dịch trong buret. L ấy 10 h o ặ c 25 ml d u n g d ịc h H 2C :0 4 0 ,0 5 M
vào bình n ó n đ ã rửa sạch và trán g b ằ n g nước cất, th ê m vao đ ó 1 - 2 giọ t
c h ấ t chí thị p h e n o lp h ta le in . C h u ấ n độ b ằ n g d u n g cỉịch N a O H trên b u ret
c h o tới khi d u n g d ịc h vừa có m à u hồng. Đ ọ c th ể tích d u n g d ịc h đ ã tiêu tố n

và ghi vào vở. Lặp lai sự chuẩn độ đó 3 lần. Lấy kết quả trung bình. Tính
nồnơ độ dung dịch NaOH. Láy 4 số le sau dấu phấv.
2.4. Xác định nồng độ dung dịch HCl cua phịng thí nghiệm.
L ấy d u n g d ịc h N a O H vào b uret nhu' lần c h u á n đô trẽn . L ấ y d u n g d ic h
HC1 vào b ìn h n ó n sạch b ằ n g pipet. T h ê m vào đ ó ỉ tro n ơ 3 c h ấ t chi thị (1 2 g iọ t) và tiến h à n h c h u ẩ n độ đ ến khi ch ấ t chi thị vừa đổ i m à u . Đ ố i với
m ỏ i c h ấ t chí thị tiến h à n h c h u ẩ n độ 3 lán đ ể lấy k ế t q u ả tr u n g bình . T ín h

nổ nơ
đơ của dungc? dịch
HC1.
c
•
3. V iết tư ờ n g trình th e o hirớ ns d ả n c ủ a g iá o viên.

BÀI 2. CHUẨN Đ ộ ĐON AXIT YÊU VẢ ĐƠN BAZƠ YÊU. CHUẨN ĐỘ
ĐA AXIT, ĐA BAZƠ . CHU AN ĐỘ HỎN HỢP 2 AXIT VẢ HỎN HỢP 2 BAZƠ

T ro n g bài n ày c h ú n g ta sẽ x á c đ ịn h n ồ n g đ ộ d u n g d ịc h ax it y ếu
C H ^ C O O H , d u n g d ịc h b azơ y ếu N H V d u n g d ịc h đ a a x it H P 0 4 , d u n ơ

15


dịch đa bazơ Na2CO„ dung dịch hỗn hợp 2 axit HC1 + H3P0 4 . dung dịch
hỗn hợp 2 b azơ NaOH + Na2C 0 3 và hổn hợ p N a 2C 0 3 + NaHCO;.
1. Dụng cụ và hóa chất :
D ụ ng cụ : C ác d ụ n g cụ th ô n g th ư ờ n g d ù n g tro n g ph ân tích thể tích n h ư

ở bài 1 .
H ó a c h ấ t : C ác d u n g dịch c h u á n N a O H và HC1 c ủ a p h ị n ơ th í n g h iệ m
biết c h ín h x á c n ồ n g độ (x u n g q u a n h 0,1 M).

Dung dịch CH3COOH của phịns thí nghiệm nồng độ khoảng 0,1 M.
Dung dịch NH^ của phịng thí nghiệm nồnơ độ khoánơ 0.1 M.
D u n g d ịc h H 3P O 4 c ủ a p h ịn ơ thí n g h iệ m nổrm đ ộ k h o a n s 0,1 M.
D u n g dịch N a :CCK c ủ a p h ị n g thí n g h iệ m n ồ n g đ ộ k h o ả n g 0 ,1 M .

Dung dịch NaHCO:, của phịng thí nghiệm nồns độ khốnơ 0,1 M.

Các dung dịch hỗn hợp HC1 + H 1P0 4 và Na:CO, +NaHC0 3 cua phịng
thí n g h iê m đế k iế m tra học sinh.
C ác c h ấ t chỉ thị: 3 chất n h ư ớ bài 1 .
2.

Nội dung thực nghiệm:
2.1. Chuẩn độ dung dịch CHịCOOH.
A x it ax etic là đ ơ n axit yếu có K a = 1 ,7 6 .1 0 '5 . P h á n ứ ng c h u á n độ :
C H 3C O O H + N a O H

------ >

C H 3C O O N a + H 20

pH tại đ iể m tương tương là pH c ủ a d u n g d ịc h b a z ơ y ếu C H 3C O O (pH
lớn hơn 7. K hi c h u ẩ n độ d u n g d ịch 0 ,1 M b ằ n g d u n g d ịc h N a O H 0 ,1 M pH
tai đ iể m tư ơn go đ ư ơ n go là 8,74).
7 T ín h to án đ ế ch ứ n ơ0 m in h0 rằ n g khi c h u á n

dô các đung dich CHLCOOH có nồn£ đơ năm tronơ khoảng 0,01 - 1 M
d ù n g p h e n o lp h ta le in là m ch ất chỉ thị đế n h ậ n đ iế m c u ố i thì sai số sẽ

khơng vượt q 0 ,2 %.
T iế n h à n h c h u ẩ n đ ộ 10 h oặc 20 ml d u n g d ịc h C H .C O O H p h ị n g thí
n g h iệ m pha . d ù n g p h e n o lp h ta le in là m chất chi thị. T iến h à n h c h u ẩ n độ 3
lần đ ê lấy kết q u ả tr u n g bình.

2.2. Chuẩn đo dưng dịch NH3 .
Amoniac là đơn bazơ yếu có Kb= 1,76.10-5 . Phản ứng chuẩn độ :
N H 3 + H C 1 — ->
N H 4C1
pH tại đ iể m tư ơ n g đ ư ơ n g là pH d u n g d ịc h N H 4C1 là ax it yếu n h ỏ hơn
7. Khi chuẩn đơ các dung dịch NH- có nổnsC7 độ. năm trong
o khoảng
o 0.1 I M b à n g d u n g d ịc h HC1 c ù n g n ồ n g đ ộ d ù n g m e ty l d a c a m la m c h á t c h í thị

thì sai số khơng vượt q 0,2%. Nếu dùne metyl đỏ thì sai số cịn nhó
hơn.

16


Tiến hành chuán độ 10 hoặc 20 ml dung dich N H 3 cua phịnơ thí
n g h iệ m d ù n g m e ty l đỏ và m e ty l d a c a m làm ch ất chi thị. T iến h à n h 3 lân
đế lấy k ết q u ả trun g bình.

2.3. Chuẩn độ dung dịch H3P 0 4.
A x it p h o tp h o ric là đa a x it y ếu có pK, = 2 ,1 2; p K 2= 7,21 và pK^= 12,36.
Vì các h ằ n g số đ ó kh ác n h au rất n h iề u nên có thế c h u ẩ n đ ộ d u n g d ịc h axit
n ày th eo 2 nấc bànơ d u n g dịch c h u ấ n N a O H h o ặ c K O H . P h a n ứ ng c h u á n

độ :
Nấc

thứ

1:

-----> H2P04’ +

H3POO4+ OH -

H:0

. pHtđ =

0,5(2,12+7,21)= 4,7 .
pH tại đ iế m tư ơ ng đ ư ơ n g này n ằ m tro n g k h o ả n g đối m à u c ủ a m e ty l da
c a m và m e ty l đỏ.

Nấc thứ 2: H2POO/ + OH' -----> HP0 22 + H:0 . pHtđ = 0,5(7,21 +
12,36) = 9,8
pH

tại đ iể m

tư ơ ng đư ơ n g

này

nằm

tro n g

khoảng

đổi

m áu

của

p h e n o lp h ta le in .
V iệc c h u ẩ n độ được tiến h àn h n h ư sau: L ấy 10 h o ặc 2 0 ml d u n g d ich

H3P0 4 vào binh nón, thêm vào

1

- 2 giọt metyl da cam hoặc metyl đỏ,

c h u ẩ n đô từ từ b ằn gO d uOn g " dịch ch u ẩn N a O H đ ến khi c h ấ t chí thi vừa đổi
.

m à u . T h ê m tiếp vào 1 -2 ơịọt p h e n o lp h ta le in và tiếp tục c h u ẩ n đ ộ c h o đ ế n
khi vừa xu ất hiên m à u h ồ n s . Ghi các thể tích cliiníí d ic h c h u á n với m ỗi
nấc. T iến h à n h 3 lần đế lấy kết q u ả tru n g bình.

2.4. Chuẩn độ dung dịch hỏn hợp HCl + HĩP 0 4 .
Đ â y là hỗn hợp c ủ a ax it HC1 là axit m ạ n h với H , P 0 4 là axit y ế u có K :
n h ỏ hơn Kị rất nh iề u , do đó có thê c h u ẩ n đ ộ d u n g d ịc h h ỏ n h ợ p đ ó th e o 2
n ấc d ù n ^ 2 ch ất chì thị n h ư sau:
T h ê m 1-2 ơiọt d u n ơ d ịc h m e ty l d a c a m h o ặc m e ty l đó vào d u n g dịch ,
rồi c h u á n độ từ từ b ằ n g d u n g d ịc h N a O H th e o cấ c p h a n ứ n g :
HC1 + N a O H

---- >

H ; P 0 4 + N a O H ---- >

N a C l 4- H :0
N a H : P 0 4 + H :0

pH c ủ a đ iể m tư ơ n g đ ư ơ n g th ứ 1 n à y là pH c ủ a d u n g d ịc h N a H 2P 0 4

bằng 4,7,nằm trono khoáng đổi màu cùa metyl da camhoặc metyl đỏ.
Gia sứ thể tích dung dịclì NaOH khi chất chì thị đổi màu làVị. Sau đó
th ê m tiếp vào d u n g d ịc h h ỗ n h ợ p 1-2 g iọ t p h e n o lp h ta le in v à tiếp tụ c c h u á n
đ ô từ từ c h o đ ế n khi d u n gIS d ịch
vừa c h u yJ ế n từ m à u v à n c.2 san.ơ
m à u h ồ n gc
‘
o
thì kết th ú c và ghi thế tích V 2 (đều tín h từ vạch k h ơ n gw c ủ a b u ret).
N ồ n gỵ
c á c d u n ơ d ịc h HC1 và H ; P 0 4 đư ợ c tính theo c á c c ơ n g th ứ c sau:
Chci = [ V i “ ( V 2 - V | ) ] CNa0H / Vhh
ĐAI H O C Q U Ố C G IA HA N O '
TRUNG TÂM THÕ NG TIN THƯ VIẾN_

ỒT

1

/

1


= ( 2 V , - V 2) C Nil0H / V hh.
Q i x i t photphòic

=

( V 2 - V ị ) c

/ v hh

.

2.5. Chuẩn độ dung dịch i\a 2C 0 3.
C O 32 là đ a b azơ với Kị = 2 ,1 .1 0 '4, K = 2,1.10'*. V ì Kj lớn hơn K : nhiều
nên có thể c h u ẩ n độ cking d ịc h N a 2C 0 3 theo 2 n ấc n h ư sau:
N ấ c 1: N a 2C 0 3 + HC1 — > N a H C 0 3+ N aC l. p H tđ = 0 . 5 ( 6 ,3 5 + 1 0 .3 2 ) =
8.34.
pH đó n ã m trong k h o á n g đổi m à u c ủ a p h e n o lp h ta le in .
N ấ c th ứ 2 : N a H C O + HC1 ------> N aCl + C 0 2 + H : 0
pH c ủ a đ iế m tư ơ n g đ ư ơ n g th ứ 2 này n ằ m tro n g k h o á n g đối m à u củ a
m e ty l d a cam .
G ọi V I là thể tích d u n g d ịc h c h u á n HC1 khi p h e n o lp h ta le in đổi m à u và
V 2 là thể tích HC1 khi m etyl d a c a m đổi m à u (đều tính từ v ạch k h ô n g cu a

buret), nên thực tế V2 = 2 V 1 ( Vì số mol Na2C 0 3 = số mol NaHC03) .
2.6. Kiểm tra.
T ừ đặc đ iể m c ủ a sự c h u ấ n độ d u n g d ịch Nti 2C 0 3 cỉùag 2 ch ất chỉ thị
n h ư đã trình bày ở ph ần trên. H ãy trình b ày n g u y ê n tác c h u á n độ:
a) D u n g dịch h ỗn hợ p N a 2C 0 3 + NaHCO;, và

b) Dung dịch hổn hợp NaOH + Na2C 03.
b à n g d u n g dich c h u ẩ n HC1 d ù n g 2 ch ất chí thị là p h e n o lp h ta le in và
rnetyl da cam .
N h ận 2 d u n g dịc h hỗn hợp củ a p h ị n g thí n g h iệ m , tiến h à n h đ ịn h p h ân ,
là m tư ờng trình.

BÀI 3 : PHƯƠNG PHÁP CHƯAN

độ

COMPLEXON

đinh ph ả n m ộ t

s ố ION

KIM LOẠI.
T ro n g s ố c á c c h ấ t tạo phứ c VÒĨ12 c à n g ( phứ c c h e la te ) với cá c ion k im
loại thì n h ó m th u ố c th ử hữu c ơ có tên c h u n g là c ác c o m p le x o n có ứnơ
d ụ n g rất rộ n g rãi tro n g h ó a ph ân tích. C ác c o m p le x o n là n h ữ n g d ả n x u ất
c ủ a axit a m in o p o lic a c b o x y lic . C o m p le x o n được sử d ụ n ơ r ộ n 2 rãi nh ất là
ax it e tile n d ia m in te tr a a x e tic đư ợ c viết tắt là E D T A . đư ợ c g ọ i là c o m lp le x o n
II :

( H O O C - C H 2)2 N - C H 2- C H 2-N ( C H r C O O H )2
đ ư ợ c viết tát là H 4Y. Vì c o m p le x o n II k h ó tan tro n g nư ớc, nên tro n g h ó a
p h â n tích người ta th ư ờ n g d ù n g m u ố i d in a tri k ết tinh n ơ ậ m n ứ ơ c c ủ a
E D T A và gọi m u ố i n à y la c o m p le x o n III ( N a : H : Y. .2 H :0 .

M = 3 7 2 ,2 4 2 ).

C o m p l e x o n III dễ tan tro n g nư ớc, h ợ p c h ấ t n à y loại tin h k h iế t p h â n tích

18

sau khi sấy k h ơ ở

80°c

có thế d ư ợc d ù n g làm c h ấ t gốc. E D T A tạo p hứ c

bền với m ộ t số lớn các ion k im loại, n ên người ta d ù n g c o m p le x o n III làm
d u n g d ịch c h u ấ n tro n g ph ư ơ n g p h á p c o m p le x o n . Bang dưới đ â y ghi lg
h à n g s ố bền c ủ a các c o m p le x o n a t các k im loại th ư ờ n g g ặ p :

Complexonat của ion KL

IgP

A g+

7,32

Mg2+
Ca2+
Sr2+
Ba2+
Mn2+

8.69
8.63

F e 2+

14,33

Co2+
Ni2+
Cu2+
Zn2+
Cd2+
Hg2+
Pb2+
AI*

16.31

10,70
7 ,76

13.79

18,62
18,80
16,50
16.46

21,80
18,40
16,13

Fe- +

2 5 ,1 0

v- +

25,90

T h 4+

23,20

E D T A là đa axit, có pK, = 2,0, p K 2 = 2 ,67 , p K , = 6 ,27 và p K 4 = 10,95. Vì
p h ầ n tử tạo phứ c với các ion k im loại là anion Y 4 , nên p h a n ứ ng tạo phức
c ủ a E D T A với c á c k im loại phụ th u ộ c vào b ản c h ấ t c ù a ion kim loại và
vào pH c ủ a d u n g dịch.
N g u y ê n tắc c ủ a p h ư ơ n g p h áp c h u ẩ n đ ộ trực tiếp các lo n k im loại.
T h ê m d u n g d ịc h c h u ẩ n c o m p le x o n vào d u n g d ịc h lon k im loại c h ứ a
lượng n h o c h ấ t chi thị đ ể n h ặn ra đ iể m tư ơ n g đ ư ơ n g . C h ấ t chi thị dư ợ c sử
d ụ n g ph ổ biến n h ất là các ch ấ t chí thị m à u k im loại. Đ ó là c á c h ợ p ch ất
hữu c ơ tạo phứ c m à u với ion k im loại , n g o à i ra p hứ c c ủ a c h ấ t c h ỉ thị với
io n k im loại k h ô n g bền b àn g phức c ủ a ion k im loại với c o m p le x o n và ch ấ t
chi thị tự d o c ũ n g có m à u (m à u đ ó th ư ờ n g th a y đổi p h ụ th u ộ c vào pH c u a
d u n g d ịc h ). D o đó, đ ể n h ận ra đ ú n g đ iể m tư ơng d ư ơ n g c ủ a p h é p c h u â n độ
c ầ n ph ải tìm các đ iề u k iệ n sao c h o :
- P hán ứng c h u ẩ n đ ộ x ả y ra h o à n toàn;

19


- Phức c ủ a c h ấ t chí thị với ion k im loại và c h á t chí thị tự d o phai có
m à u k h á c n h au , c à n g tương p h ả n c à n g tốt.

- Sự đổi m à u c ủ a chất chi thị phái sát đ iể m tirơng đ ư ơ n g .

Đ ế thực h iệ n đư ợ c c ác y ê u cầu đ ó cần c h ọ n cá c chất chi thị th íc h hợp

và phái c h ọ n đ ú n g c á c d u n g d ịc h đ ệ m
d ế g iữ pH c ủ a d u n g d ịc h th ích hợ p tro n g q u á trình c h u ấ n độ.
c h o việc c h u ẩ n đ ộ từng ion k im loại

Sau đ â y là đ iể u k iệ n c h u á n đ ộ m ố t s ố ion k im loại b ằ n g d u n g d ịch

chuẩn complexon I I I .
C h ấ t chi thị
a) E rio ro m
b)

T đ e n ( E T -0 0 )

X y le n o l d a c a m

Ion k im loại
M g 2+,Z n 2+

Bi3+

Đ iề u kiện c h u ẩ n độ
Đ ệ m N H , + N H / , pH

= 10

Zn

1 - 3 . H N O ,.

pH 1,7 - 3,5 . HNOị .
pH 5 - 6 , đệm a x e ta t

Pb2+

pH

Cd2+

pH

C o 2+

pH

C a 2+

pH 12 , N a O H , K O H

C u 2+

pH 7 - 8

N i2+

pH 8 ,5 - 9,5. N H ,

C o 2+

pH 8 , N H j .

T h ( IV )

pH

- axetic.
5 , đ ệ m axetat -

axetic .
-

5

6,

đệm

u ro tro p in .

6,

5-

đệm

u ro tro p in ,đ u n 80"C
c) M u re x it

d) Axit suníosalixylic
F e '+

e) PAN [( 1 -( 2-piridilazo)-naftol-2].

N H ;.

pH = 2. HC1

Bi5*

pH 1-3 , H N O v

C d 2+

pH 3 -5 . đ ệ m ax etat.

Cu2+

pH

3-5

Ni2+

pH

4,

,

đệm

axetat,70-80"C.
metanol

25%,50-70"C.
Zn2+
pH 4-6 , đệm axetat.
Phương pháp chuẩn độ ngược, chuẩn độ thè .

20


Trong một số trường hợp khi không đu điều kiện để chuẩn độ một ion
kim loại bàng phương pháp trực tiếp, nơười ta sử dụn£ phươnơ pháp chuán
đ ộ g iá n tiếp là c h u ấ n độ ngư ợc và c h u ẩ n độ đ á y (h o ặc c h u ẩ n đ ộ th a y thế).
T h í dụ, A F + k h ô n g tạo phứ c m à u với x v le n o l da c a m . đế đ ịn h phân
n h ô m , người ta tiến h àn h c h u ẩ n độ n ° ư ợ c n h ư sau: T h ê m vào d u n s d ịc h
A f + d u n g d ịch đ ệ m a x etat đế d u n g dịch có pH k h o ả n g 5, sau đó th ê m vào
c h ấ t chi thị x y le n o l d a c a m và lư ợng d ư n h ư n g c h ín h x á c d u n g d ịc h c h u ẩ n
E D T A , lúc này d u n g d ịc h có m à u vànơ (cú a c h ấ t chí thị tự do). C u ố i c ù n g
c h u á n đỏ lư ơngo E D T A d ư băngo d u n £o dịch c h u á n Z n : " c h o tới khi c h ấ t chí
•

thị chuyến sanơ màu đỏ.

Cai = [ ( V edtaCedta- v znc zn) ] / VA|
C a 2+thực tế k h ô n g tạo phức m à u với E T -0 0 , nên đế đ ịn h p h â n C a 2+
ngư ời ta c h u ấ n đ ộ nó n h ư sau: T h ê m d u n g d ịc h đ ệ m NH^ + N H , + có pH 9

- 10 vào một dung dịch Mg2\ thêm tiếp vào đó một ít chát chí thị ET-00,
d u n go dịch

có m à u đ ỏ rươu
nho. C h u ẩ n đ ộ• M og 2+b ầ n go d u n go d ịc
•
•
* h chuẩn
E D T A đ ế n khi ch ấ t chí thị c h u y ế n từ m à u đ ó n h o s a n g m à u x a n h biếc.

Ghi thể tích dung dịch chuẩn dã tiêu tốn (thí clụ Vị ml). Tiếp theo thêm
vào d u n g d ịc h C a :+, vì phức C a Y 2 bền hơn phứ c M g Y : \ nên khi đ ó x á y ra
phản ứng :
M g Y 2 + C a 2+ ------»
M g 2+ + C a Y 2* .
Lííc n ày d u n g dịch có m àu đ ỏ củ a phức tạo bởi ion M g 2+và c h ấ t chi thị.
T iế p tục c h u ẩ n độ bằn g d u n g d ịc h c h u ẩ n E D T A , đ ầ u tiên C a 2+ bị c h u ẩ n độ
vì phứ c cu a nó với E D T A bền h ơn phứ c c ủ a M g 2\ ion n à y bị c h u á n đ ộ sau
và sự c h u á n độ k ết tlìúc khi chất chi thị đổi m à u từ đ ỏ n h o sa n g x a n h biếc

(giả sử tiêu tơn hết V2 ml, các thê tích đều tính từ vạch khơng vua buret).
- ( V 2- Vị) c edta / v Ca
1.Dụng cụ , hóa chát .
D ụ n g cụ : C á c d ụ n g cụ th ô n g th ư ờ n g ch o ph ân tích thẻ tích n h ư c á c bài

trên .

Hóa chát: - Dung dịch EDTA 0,01 M.
- Dung dịch đệm NH, 0,5M + NH4C1 0,5M ,
- Dung dịch đệm CH3COOH 0,4M + CH^COONa 0.8 M
- Các dung dịch để xác định nồng độ do PTN pha :
Ca2\ 7 Mg2+ , Fe '+, Al' + , Ni2+ . Zn2+
- Dung dịch chuẩn Zn:+.

- Các chất chi thị ET-00 , Murexit, xylenol da cam ( 1% chất chi thị rán

ưonạC/ KC1).
2.
Nội dung thực nghiệm :

21


2.1. Chuẩn độ dung dịch M ^ h o ặ c Zn2*.
Lấy vào bình nón 5-10 ml dung dịch đệm NHr NH4C1. thêm vào một ít
c h ấ t chí thị E T -0 0 , d u n g d ịc h phải có m à u x a n h biếc, n ếu d u n g d ịc h hơi

có màu hổnơ cần thêm vào một hoặc vài giọt dung dịch EDTA cho đến
khi chất chi thị chuyến sang màu xanh biếc khơng có ánh hổnơ. Lấy lại
điếm không của buret, thêm 20 hoặc 25.00 ml dung dịch Mg2+ hoặc
Z n 2+vào và c h u ẩ n độ c h o tới khi ch ất chi thị vừa đổi m à u . G hi thế tích
d u n g d ịc h E D T A . L ậ p lại 2 -3 lẩn đế lấy k ết q u a tru n g bình.

2.2. Xác định độ cúng củci nước máy tại PTN.
T iế n h à n h n h ư thí n g h iệ m 2.1 n h ư n s với 100,0 m l n ư ớ c m á y . L à m 3
lán đê lấy kết q u ả tru n g bình. T ín h số mili m oi ion C a 2+, M g 2+tro n g 1 lít
nư ớc hoặc tính đ ộ cứ n g th eo số m g CaCCK tro n g 1 lít nước.

2.3. Xác dịnh Ca2*.
Lấy vào bình nón 20 hoặc 25,00 ml durm dịch Ca2\ pha loãns và thêm
vài giọt d u n g dịch N a O H 0 ,05 M dê pH c ủ a d u n g dịc h b ằ n g k h o a n g 12.

Thêm một ít chất chí thị murexit vào, dung dịch có màu hồng . Chuán độ
từ từ b ă b g f d u n s d ịc h E D T A c h o d ên khi ch ấ t chi thị c h u y ể n s a n s m à u

tím hoa cà. Lập lại 2 lần để láy kết quá trunu binh.
2.4. Xác định Ni2+hoặc Cu2*.
L áy vào bình nón 20 hoặc 2 5 ,0 0 m l d u n g d ịc h c á n c h u ẩ n độ, th ê m vài
ml d u n go d ịch
đ ê. m a m o n ia c và m ộ t ít ch ất chỉ thi," c h u á n đ ơ• băn c£ đurmo
V
d ịc h E D T A c h o d ến khi ch ất chi thị vừ a c h u y ể n s a n g m à u tím . L ặ p lại thí
n g h iệ m 2 lán đế lấy kết q u á tru n g bình.

2.5. Chuẩn độ dung dịch Fe3+.
L â y vào bìn h n ó n 20 ho ăc 2 5 ,0 0 ml d u n g d ịc h F e ' +có pH k h o á n g 1 - 2 ,
th ê m vào 1-2 m l d u n g dịch ax it s u n ío s a lix y lic , d u n g d ịc h có m à u tím , đun
nónơ d u n ơ d ịc h đ ế n 8 0 l’C, c h u ẩ n độ b ằ n s d u n g d ịch c h u á n E D T A c h o đ ế n
khi ch ấ t chi thị vừa c h u y ể n sa n g m à u v àn g c h a n h . L ặ p lại 2 lần.

2.6. Chuẩn độ dung dịch Al3+.
Lấy 20 -25,00 ml dung dịch A I+vào bình nón. thêm vào 5 - 10 ml
d u n g d ịc h đ ệ m a x etat, th ê m vào lư ợ n g d ư n h u n ơ c h ín h x á c d u n g d ịc h
c h ẩ n E D T A (th í dụ 30 h o ặc 4 0 ,0 0 m l), d u n g n ó n g d u n ơ d ịc h đ ế n 8 0 ()c ,
th ê m vào m ộ t ít ch át chi thị x ileno l d a c a m , d u n g d ịc h p h ả i có m à u v àn g
(vì đ ã d ư E D T A ). C h u ấ n độ b ằ n g d u n g d ịc h c h u ẩ n Z n 2+ c h o đ ế n khi c h ấ t
chi thị vừa c h u y ê n sa n g m à u h ồ n g . L ặ p lại 2 lần để láy k ế t q u ả tr u n g binh.


BÀI 4 . PHƯƠNG PHÁP OXI HÓA - KHỬ. PHÉP ĐO PE MA NG AN AT .

Ion M n 0 4' là c h ất oxi h ó a m ạ n h , đ ặc biệt tro n g m ôi trư ờ n g a x i t :

Mn04' +

H+ — -> Mn2++ 4 H20
E° = + 1,51V
Vì vậy, người ta th ư ờ n g d ù n g d u n g d ịch K M n 0 4 là m d u n g d ịc h c h u ẩ n
đ ể c h u ẩ n độ n h iề u c h ấ t k h ứ tro n g m ô i trư ờng axit (d ù n g d u n g d ịc h H : S 0 4
lo ã n g ).V ì d u n g d ịch K M n 0 4 có m à u tím đo , khi d ư m ộ t ơịọt d u n g dịch
5

e+

8

c h u ấ n n ồ n g độ 0 ,0 2 M d u n g d ịc h có m à u h ồ n g đ ủ rõ, vì vậy tro n g phư ơnơ
p h á p n à y k h ô n g cần phái d ừ n g ch ất chí thị.
K ali p e m a n g a n a t K M n 0 4 k h ô n g phài là c h ấ t gốc vì tro n g loại h ó a chất
n ày dù là loại tinh kh iết phân tích (P A ) luôn c h ứ a m ộ t lư ợng tạ p chất
M n 0 2 k h ơ n g tan tro ng nước, ng ồi ra K M n 0 4 bị ph àn h ú y dưới tác d ụ n g
c ủ a á n h s á n g m ặ t trời vì vậy người ta ln phải xác đ ịn h lại n ồ n g đ ộ c ủ a
c á c d u n g d ịc h c h u ẩ n K M n 0 4 n g a y trư ớc khi sử d ụ n g nó. N g ư ờ i ta dimv
ax it o x a lic H :C 20 4.2 H :0

làm ch ấ t g ố c để d iề u c h ế d u n g d ịc h c h u ấ n

0,05 M và d ù n g d u n g dịch nà y dế x ác địn h n ộ n 2 đ ộ d u n g dịc h

H 2C A

KMnO_ị như sau: Lấy dung dịch KMn04 vào buret, lấy 20 hoặc 25,00 ml
d u n g d ịc h H 2C 20 4 0 ,0 5 M vào b ình n ón s ạ c h , th ê m vào đó 10 m l d u n g
d ic h H ^ s o , 3 M rồi đ u n n ó n g d u n g d ich đ ế n 8CTC. C h u á n đ ô b ằ n g dtinơ

d ịc h K M n 0 4 đến khi d u n g d ịc h vừa có m à u h ỏ n g nhạt. L ặ p lại việc c h u ấ n
đ ộ 2 lấn đế lấy k ế t q u ả tru n g binh.
7

z

4

0

0

7

o

o

1.Các hóa chất cán thiết :
- D u n g d ịc h c h u ẩ n K M n 0 4 c ủ a p h ị n g thí n g h iệ m k h o á n g 0 ,0 2 M .
- Dung dịch H2C20 4 0,05M.
- Dung dịch H2S0 4 3M .
- Dung dịch (NH4)20 4 3% .
- Dung dịch FeS0 4 khoáng 0,1 M .
2.
Nội dung thực hành :
2.1. Xác định nống độ dung dịch chuẩn K M n04 của PTN (như trên
cìã nói).
2.2. Xác dịnh nóng độ dung dịch F eS 0 4 .
Lấy 20 hoặc 25,00 ml dung dịch FeS0 4 vào bình nón, thêm vào 10 ml

d u n g d ịch H i s o , làm m ồ i trư ờ ng , c h u ẩ n đô b ă n g d u n g
khi d u n g d ịc h vừa có m à u h ồ n g

nhạt. L ặ p lại

2lần

d ic h K M n O ,

đế lấ y kết

dến

q u ả tru n g

bình.

2.3. Xác định Ca2* .
L ấ y m ộ t thể tích x á c đ ịn h d u n g d ịc h C a 2+v à o m ộ t c ố c d u n g tích 2 5 0 m l,
th ê m vào đ ó vài ml d u n g d ịc h HC1 lo ã n g , 1 g iọ t d u n g d ịc h m e ty l d a c a m .


d u n g d ịch có m à u đỏ. T h ê m vào 10 ml d u n g d ịc h ( N H 4) 9C 20 4, d u n g n ó n g

dung dịch đến 80°c. Thêm từng giọt dung dịch NH3 5M vao đổng thời
khuấy nhẹ hỗn hợp bàng đũa thủy tinh đền khi dung dịch bắt đầu chuyến
màu từ đỏ sang vàng thì ngừng cho dunơ dịch NH^ và đế yên kết tua trong
cốc trong khoảng 1 giờ. Lọc kết tủa qua giấy lọc băng xanh. Rửa kết tua
vài lần bàng nước cất. Chuyến phễu lọc cùng kết tua lên bình nón sạch.
Đun nóng 30 - 40 ml dung dịch H2S 0 4 rồi hòa tan kết tủa trên phễu lọc

bàng dung dịch axit đó. Cuối cùng chọc thung giấy lọc và tráng bằng
lương nhỏ nước cất. Đun nónơ nhe dung dịch và chuán đô bàn.s dunơ dịch

chuẩn KMnQ4.
Các PTPƯ của quá trình trẽn :
C a 2+ + c 20 42-

C a C 20 4 .

------ >

C a C 20 4 + H :S 0 4 ------ >

H 2c 20 4 +

C aS 0 4 .

5 H 2C 20 4 + 2 K M n 0 4 + 3 H 2S 0 4 ------> K 2S 0 4+ 2 M n S 0 4+ 1 0 C C ) :+ 8 H :0 .

BÀI 5. PHƯƠNG PHÁP OXI HỎA- KHỬ. PH ÉP ĐO ĐIC R O MA T VÀ PHÉP

ĐO IOT-THIOS ƯNFAT.
Ion C r 20 72 c ũ n g là chất oxi hó a m ạ n h tro n g m ô i trư ờ ng ax it :
C r 20 72 + 6e +

14 H +

—

»

2 C r 3" + 7 H 20

, E" = +

1,36 V.
Vì vậy người ta cỉùnơ d u n g dịc h K 2C r 20 7 đ ể c h u ầ n đ ộ h à n g loạt c h ấ t k h ư

tronơ mơi trường axit. Vì thế oxi hóa khử tiêu chuẩn của cặp Cr20 72 / Cr +
tương đương với thề oxi hóa - khử tiêu chuán của cặp cụ / C1 . nên có thế
tiên hành chuẩn độ trong môi trường của axit HC1. Dung dịch K2Cr20 7 rất
bền đối với nhiệt độ và ánh sáng, nên có thế dùnơ KoCr20 7 loại tkpt làm
chất gốc đế điểu chế dung dịch chuẩn.
Tronơ bài này chúng ta sẽ xác định F e?+ băns phép đo đicomat , xác định
P b 2+b ằ n g p h é p đo đ i c r o m a t , x á c đ ịn h Cu b ằ n ơ p h é p đo iot- th io s u n ía t.
1.

Dụng cụ, hóa chát:

D ụ n g cụ: c ác d ụ n g cụ th ô n g th ư ờ n g tro n g p h àn tích thể tich n h ư ớ bài 1,

2.
Hóa chât cần thiết:

- Dung dịch đệm CH^COOH IM + CH^COONa 2M.
- Dung dịch hỗn hựp ciorua HC1 5M + NaCl bào hòa.
- Dung dịch Na:s :0; 0,1 M.

24

- D u n g dịc h c h ấ t chí thị axit p h e n y la n tra n ilic . D u n g d ịc h 0 .2 % tro n g nước
h o ặc 0 ,1 % tro n g d u n g d ịc h N a 2C 0 3 0 ,2 % .
- D u n g dịch c h ấ t chi thị d ip h e n y la m in : 1% tro n g H : S 0 4 đặc.

- Dung dịch hồ tinh bột. Cân 1 ơam tinh bột, cho vào cốc. thêm một ít
nước lạnhv ào , k h u ấ y th à n h d ạ n g nhão. Đ u n tro n g cốc k h á c 100 m l nước
c ấ t đ ế n sôi rồi đ ổ vào bột nhão, k h u ấ y đ ều , đ ư ợc d u n g d ịc h hồ tinh bột.

- H2S0 4 dặc .
2 .Nội dung thực hành:
2.1. Pha dung dịch chuẩn IỈ2Cr20 7 0, 02 . Cân 5,8838 gam K:Cr:0 7loại
tkpt, d u n g bình đ ịn h m ức 1 lit, pha th à n h 1 lit d u n g d ịc h c h u ẩ n .
2.2. Xác định nông độ dung dịch FeCl3.
L ấ y d u n g d ịc h F e C l 3 ( m à u vàng) vào bình n ón, th ê m vào 10 m l d u n g d ịc h
HC1 4 M , ch o vào bin h vài hạt k ẽ m (Z n), đ u n n ó n " nhẹ và lác đều c h o tới
khi d u n g d ịc h m ấ t m à u vàn£ vì đ ã x ảy ra phàn ứng:
2 F e 3+ + Z n

---------------- > 2 F e 2+ +

G ạ n d u n g d ịc h F e 2+ trên san g bính

Z n :+ .

nón sạch k h á c , trá n g Z n

tro n ơ b ình cũ

b ằ n g nước cất, đ ổ nước trán g sa n g bìn h có d u n g d ịc h F e 2\ th ê m vào c h ấ t

c h ỉ thị. N ế u đ ù n g d ip h e n y la m in thì c á n th ê m vài m l d u n ơ d ịc h H :, P 0 4 3M
đ ế ch ất chi thi đổi m àu sát đ iế m tươngo đ ư ơ n g.
c? C h u á n đ ô. b ằ0n g d
0 ung
. d ic h
c h u ẩ n KọCr-ỊƠy c h o dến khi c h ấ t chi thị c h u y ể n m à u từ x a n h nh ạt san g

xanh tím .

2.3. Xác đinh Pb2\
L ấ y d u im d ich P b 2+ vào cốc d u n g

tích 2 5 0 m l, th ê m

vào

đệm axetat và 5 ml dung dịch K2Cr20 7 5% . Để yên kết tủa

đ ó d u n g dich

trong3o phút

rồi loc kết tủ a P b C rO ,H m ới tao thành , rửa kết tủ a b ằ n g0 n h ữ n 0s lư
. ơ0ng nh ỏ
n ư ớc c ấ t dến khi nước rứa k h o n e m à u . C h u y ế n p h ễ u có k ết tủ a lẻn m iệ n g

bình nón sạch. Đun nóng 30 - 40 ml hổn hợp clorua rồi hòa tan kết tủa
trê n g iấ y lọc. C u ố i c ù n g ch ọ c th ú n g g iấ y lọc, tr á n g p h ễ u , h ứ n g nước rừa
v à o b ình c h ứ a đ u n g d ịc h hò a tan. T h è m lượng d ư KI vào để ion đ ic ro m a t
oxi h ó a th à n h I2. C uối c ù n g c h u ấ n độ lượnơ I, th o á t ra b ằ n £ d u n g d ic h

c h u ẩ n th io s u n f a t với c h ấ t chỉ thị hổ tinh bột.

2.4. Xác định nồng độ dung dịch Na2S20 3 .
L á y d u n g d ịc h N a 2S 20 3 vào buret. L ấy 10 h o ặ c 2 0 ,0 0 m l d u n g cỉịch
chuẩn K2Cr20 7 vào bình nón, thêm vào đó 5 ml dung dịch KI 5%, 10 ml
duns dịch HC1 3- 4M. Để bình nón trong chỗ tối trong vài phút. Chuẩn độ
lư ợ n g I: th o á t ra b ằ n g d u n ơ d ịc h th io su n fa t. c h ấ t chi thị h ồ tin h bột. T a
là m n h ư sau: T h ê m từ từ d u n g d ịc h th io s u n f a t vào, lắc đ éu c h o tới khi