PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ ACID - BAZO (HÓA PHÂN TÍCH SLIDE) (chữ biến dạng do slide dùng font VNI times, tải về xem bình thường)

0

BÀI 7.3.1

1
0
2
0
3
0
4
0

PHƯƠNG PHÁP
CHUẨN ĐỘ ACID –
BAZ

Burette
(C)

5
0

Erlen
(X)


HẰNG SỐ ĐẶC TRƯNG CỦA
ACID–BAZ
HẰNG SỐ ĐẶC TRƯNG CỦA ACID
(1

HA ) ⇄
A–
(2
+ H+
HA : acid; A–) : baz liên hợp
Theo chiều (1) : hằng số
phân li acid +
[ H ][ A− ]
k HA = k acid = k a = k A / B =
[ HA]
Theo chiều (2) : hằng số
bền βHA


HẰNG SỐ ĐẶC TRƯNG CỦA
ACID–BAZ
HẰNG SỐ ĐẶC TRƯNG CỦA BAZ
(1)
A + H2O ⇄ HA + OH–
(2)
Theo chiều (1): hằng số phaân
li baz
[ HA][OH − ]
k A − = kbaz = kb =

Theo chiều (2) : hằng số bềnβA-

[ A− ][ H 2O]

Liên hệ giữa kHA và kA[ H + ][ A− ] [ HA][OH − ]

k HA .k A− =
× −
= k H 2O = 10 −14 (250 C ]
[ HA]
[ A ][ H 2O]

Acid càng mạnh thì baz liên hợp càng


HẰNG SỐ ĐẶC TRƯNG CỦA
ACID–BAZ
VÍ DỤ
HCl

Cl– + H+

CH3COOH ⇄ CH3COO– + H+
NH3 + H2O ⇄ NH4+ + OH–
H3PO4 ⇄ H2PO4– + H+
H2PO4– ⇄ HPO42– + H+
HPO42– ⇄ PO43– + H+
HCl, CH3COOH, NH4+ : đơn acid; H3PO4 : đa
acid
CH3COO– , NH3 : đơn baz; PO43– : đa baz


TÍNH pH CỦA DUNG DỊCH
pH =– lg[H+]

[H+] có được bằng cách giải PT tổng quá

từ sự tổ hợp các PT liên quan như PT trun
PT tích số ion của nước, các PT bảo toàn
PT hằng số phân li acid (baz)… thành một


TÍNH pH CỦA DUNG DỊCH
PT TÍNH pH CỦA DUNG DỊCH ACID
pH của dung dịch đơn acid HA

Xét đơn acid HA có nồng độ ban đầu CHA, ha
li kHA. Trong dung dịch nước:
HA⇄ H++A –
H2O⇄H++OH –
Trong DD có 4 ẩn số : [H+, [OH –], [A- ] và [HA]

Để tính pH, chúng ta giải PT chứa [H+] nhậ
sự tổ hợp các phương trình liên quan (PT ha
li acid, PT bảo toàn điện tích, PT bảo toàn
PT tích số ion của nước)


TÍNH pH CỦA DUNG DỊCH
PT TÍNH pH CỦA DUNG DỊCH ACID
pH của dung dịch đơn acid HA
PT HS phân li acid :

k HA

[ H + ][ A − ]
=

[ HA]

HA ]+[ A - ]
PT bảo toàn khối lượng
CHA

(a)
=

+
[H
]
=
[OH
]+
PT trung hoà điện
[A -]
[H+ ][OH- ] =
PT tích số ion của nướck
H2O

(b)
(c)
(d)

Từ (a), (b) vaø (c) suy ra:
C HA − [ A − ]
C HA − [ H + ] + [OH − ]
[ HA]
[ H ] = k HA − = k HA

= k HA
[A ]
[ A− ]
[ H + ] − [OH − ]
+

(e)


TÍNH pH CỦA DUNG DỊCH
PT TÍNH pH CỦA DUNG DỊCH ACID

pH của dung dịch đơn acid HA
Th
ay

[OH − ] =

k H 2O
[H + ]

rút ra từ PT (d) vào (e) và biến đổi, ta đư
pH của đơn acid HA :
[H+]3 + kHA [H+]2 –[kHACHA + kH2O] [H+]

–

kHA kH2O = 0

TÍNH pH CỦA DUNG DỊCH
PT TÍNH pH CỦA DUNG DỊCH ACID
pH của dung dịch đa acid HnA

Tương tự, thành lập đươc PT dùng để tính
dung dịch đa acid HnA (nồng độ ban đầu C0,
số phân li k1, k2, k3 …) nhö sau:
[H+]n+2 + k1 [H+]n+1 + (k1 k2–k1C0 –10–14) [H+]n
+ (k1 k2 k3 – 2 k1 k2 C0 – k1. kH2O)[H+]n-1
+ (k1 k2 k3 k4 –3k1 k2 k3 C0 – k1k2 kH2O) [H+ ]n-2
+... – k1k2....kn. kH2O = 0


TÍNH pH CỦA DUNG DỊCH
PT TÍNH pH CỦA DUNG DỊCH BAZ

Tất cả PT tính pH của DD acid áp dụng đươ
tính pOH cho DD baz, chỉ cần thay [H+] bằng
thay kacid bằng kbaz …vào PT tương ứng


TÍNH pH CỦA DUNG DỊCH
PT TÍNH pH CỦA DUNG DỊCH ĐỆM
(CHỨA ACID VÀ BAZ LIÊN HP)
Dung dịch chứa acid yếu và muối của nó

DD chứa acid yếu HA (nồng độ CA) và baz li
A– (nồng độ CB) trong dạng muối NaA, ví dụ
(CH3COOH + CH3COONa):
[H+]3 +(CB+ kHA)[H+]2

– kHA . kH2O = 0

–

(CAkHA + kH2O ) [H+]


TÍNH pH CỦA DUNG DỊCH
PT TÍNH pH CỦA DUNG DỊCH ĐỆM
(CHỨA ACID VÀ BAZ LIÊN HP)
Dung dịch chứa baz yếu và acid liên hợp

DD chứa baz yếu A- (nồng độ CB) và acid li
HA (nồng độ CA), ví dụ (NH4OH + NH4Cl):

OH–]3 + (CA + kA)[OH–]
– kA . kH2O = 0

2

–

(CB kA + kH2O ) [OH–]


TÍNH pH CỦA DUNG DỊCH

MỘT SỐ CÔNG THỨC ĐƠN GIẢN TÍNH pH CỦA D
pH của dung dịch đơn acid HA
Từ PT đầy đủ:

[H+]3 + kHA [H+]2 –[kHACHA + kH2O] [H+]

–

kHA kH2O = 0

hể hạ bậc thành PT đơn giản tương ứng với ca
trường hợp:
-HA là acid mạnh
-HA là acid trung bình
-HA là acid yếu
-HA là acid rất yếu


TÍNH pH CỦA DUNG DỊCH

MỘT SỐ CÔNG THỨC ĐƠN GIẢN TÍNH pH CỦA D
pH của dung dịch đơn acid HA
[H+]3 + kHA [H+]2 –[kHACHA + kH2O] [H+] – kHA
kH2O = 0
Công thức đơn
Phạm vi áp dụng
giản
Điều
Điều kiện
kiện
của nồng
của k
độ (M)
Acid maïnh

pH = – lg CHA

k≥

10

–1

10– 4≤ k
≤ 10 –2

≤ CHA ≤
10 – 2

10

–6

10

–6

≤ CHA ≤
10 – 5


TÍNH pH CỦA DUNG DỊCH

MỘT SỐ CÔNG THỨC ĐƠN GIẢN TÍNH pH CỦA D
pH của dung dịch đơn acid HA

[H+]3 + kHA [H+]2 –[kHACHA + kH2O] [H+] – kHA
kH2O = 0
Công thức đơn
Phạm vi áp dụng
giản
Điều kiện Điều kiện
của k
của nồng
độ (M)
acid yếu
pH= ½ pkHA – ½ lg
CHA
(Nếu kHA không
lớn vaø [H+]<<

10– 8 ≤ k ≤
10 – 4

10–3≤ CHA≤ 1


TÍNH pH CỦA DUNG DỊCH

MỘT SỐ CÔNG THỨC ĐƠN GIẢN TÍNH pH CỦA D
pH của dung dịch đơn acid HA
[H+]3 + kHA [H+]2 –[kHACHA + kH2O] [H+] – kHA
kH2O = 0
Công thức đơn
Phạm vi áp dụng
giản

Điều
Điều kiện
kiện
của k
Acid trung bình
[H+]2+kHA [H+]–kHACHA
=0
(kHAkhông quá bé
–

+

k ≥ 10–7

của nồng
độ (M)

CHA ≥ 10 – 6


TÍNH pH CỦA DUNG DỊCH

ỘT SỐ CÔNG THỨC ĐƠN GIẢN TÍNH pH CỦA DD
pH của dung dịch đơn acid HA
[H+]3 + kHA [H+]2 –[kHACHA + kH2O] [H+] – kHA
kH2O = 0
Phạm vi áp dụng
Công thức đơn
Điều kiện Điều kiện
giản

của k
của nồng
độ (M)
acid rất yếu
pH= 7
(CHA rất bé)

Mọi k

CHA < 10 – 8


TÍNH pH CỦA DUNG DỊCH

MỘT SỐ CÔNG THỨC ĐƠN GIẢN TÍNH pH CỦA
–
của
dung=dịch
baz
A
BazpH
mạnh
pOH
–lg Cđơn
hay
pH
=
A
14 + lg CA-

Baz trung bình [OH–]2+kA [OH–]–kACA
=0
Baz yếu : pOH = ½ pkA- – ½lg CAhay pH = 7 + ½ pkHA + ½ lg CA( HA : acid liên hợp với baz
A– )


TÍNH pH CỦA DUNG DỊCH

ỘT SỐ CÔNG THỨC ĐƠN GIẢN TÍNH pH CỦA DD
pH của đa acid HnA /đa baz An–

Điều kiện chung để xem đa acid (baz) tương
đơn acid hoặc đơn baz

k1
≥ 10 3 và 10 – 3 M ≤ C ≤
k2
10 – 1 M
(chỉ áp dụng cho các trường hợp tương tự
trường hợp được nêu trong các ví dụ dưới


TÍNH pH CỦA DUNG DỊCH

MỘT SỐ CÔNG THỨC ĐƠN GIẢN TÍNH pH CỦA D
pH của đa acid HnA /đa baz An–

Ví dụ 1: H2CO3 ( ka1 = 10 – 6,35 ; ka2 = 10 – 10,32 )0,01M
tương đương đơn acid có kHA = ka1 =10–6,35 (acid y
pH= ½ 6,35 – ½ lg

0,01 = 4,18
Ví dụ 2: H3PO4 ( ka1 = 10 – 2,12 ;ka2=10 – 7,21;ka3=10 –
0,1M: tương đương đơn acid có kHA= ka1=10–2,12
(acid trung bình)
[H+]2+ ka1 [H+]– ka1 CHA
=0


TÍNH pH CỦA DUNG DỊCH

MỘT SỐ CÔNG THỨC ĐƠN GIẢN TÍNH pH CỦA D
pH của đa acid HnA /đa baz An–

Ví dụ 3: Na2CO3 ( kb1=10–3,68 ; kb2 =10 – 7,65 ) 0,01M
tương đương đơn baz có kbaz = kb1 =10–3,68 (baz t
bình): [OH–]2+10–3,68 [OH–]–10–3,68. 10–2 = 0
Giải PT trên, được [OH–]= 10–2,84 tức
pH = 11,16
Thử xem Na2CO3 là baz yếu (kbaz = kb1 =10–3,68 ):
pOH = ½ 3,68 – ½lg 0,01
hay pH = 7 + ½ pkHA + ½ lg CA= 7 + ½ 10,32 + ½ lg 0,01=
11,16


TÍNH pH CỦA DUNG DỊCH

ỘT SỐ CÔNG THỨC ĐƠN GIẢN TÍNH pH CỦA DD
pH của dung dịch đệm tạo bởi acid
yếu và baz liên hợp hoặc pH của
dung dịch đệm tạo bởi baz yếu và

acid liên hợp

Nếu CA,CB lớn hơn nhiều so với [H+] và [OH- ]:
kHA - hằng số phân li
CB
pH = pk HA + lg
C A (*) của acid yếu
CB - nồng độ dạng baz
Dung dịch đệm còn
được tạo
bởi 2
CA – nồng
độ thành
dạng acid
tính acid – baz, ví dụ NaH2PO4 (đóng vai trò a
kHA=ka2 = 10– 7,21 , nồng độ CA)và Na2HPO4 (đo
trò baz yếu nồng độ CB)


TÍNH pH CỦA DUNG DỊCH

ỘT SỐ CÔNG THỨC ĐƠN GIẢN TÍNH pH CỦA DD
pH của DD muối
1)Tạo bởi một acid mạnh và
0
pH
=
7
(
25

C)
một baz mạnh (ví dụ NaCl,
KNO3):
2)Tạo bởi một acid mạnh và
pH = ½ pkHA–½ lg C
một baz yếu (NH4Cl,NH4NO3),
tương đương acid yếu:
Tạo bởi một acid yếu và một
pH =7+½ pkHA+½ lgC
baz mạnh (NaCH3COO, KCN)
tương đương baz yếu:


TÍNH pH CỦA DUNG DỊCH

Tính chất acid , baz của một số ion trong nước
được nêu trong bảng
ion
Trung tính
Acid
Anion Cl– ,l – ,Br – , HSO4
NO3 – , ClO4 –,H PO –
2
4
–
, SO42 –

Cation Na +, K +, Li
+
, Ca 2+, Mg

2+
,
Ba 2+

Baz
OH–,HS–,
CO32– HCO3–
PO43–,
HPO42–, S2–
–
CN
,CH3COO –

H +, Al 3+, [Al(H2O)5(O
NH4+,
H)]2+
Zn2+, Cu2+
và các
ion
KL


PP CHUẨN ĐỘ ACID – BAZ
CHUẨN ĐỘ ACID MẠNH BẰNG BAZ MẠNH
Ví dụ: Chuẩn độ HCl bằng NaOH
1)Phản ứng chuẩn độ
H+ + OH− → H2O
2)Tại điểm tương đương
[OH−]=[H+]⇒ pHtđ = 7

3)Bước nhảy của đường
chuẩn độ khá dài (từ
pH = 4 đến 10 với CHCl,
CNaOH ~ 0,1N) ⇒ có thể
chọn các chất chỉ thị có
pH chuyển màu trong
khoảng này