Xây dựng hệ thống câu hỏi trắc nghiệm khách quan dùng để kiểm tra, đánh giá kiến thức học phần hóa phân tích chương cân bằng tạo phức trong dung dịch

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM






ĐINH THỊ GIANG






XÂY DỰNG HỆ THỐNG CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM KHÁCH
QUAN DÙNG ĐỂ KIỂM TRA, ĐÁNH GIÁ KIẾN THỨC HỌC
PHẦN HÓA PHÂN TÍCH
CHƯƠNG CÂN BẰNG TẠO PHỨC TRONG DUNG DỊCH









LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÓA HỌC

THÁI NGUYÊN - 2008
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
-----------------o0o------------------





ĐINH THỊ GIANG




XÂY DỰNG HỆ THỐNG CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM
KHÁCH QUAN DÙNG ĐỂ KIỂM TRA, ĐÁNH GIÁ
KIẾN THỨC HỌC PHẦN HÓA PHÂN TÍCH
CHƯƠNG CÂN BẰNG TẠO PHỨC TRONG DUNG DỊCH

Chuyên ngành : Hóa Phân Tích
Mã số : 60.44.29



LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÓA HỌC




NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS ĐÀO THỊ PHƯƠNG DIỆP








THÁI NGUYÊN - 2008

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
Lời cảm ơn
Với lòng biết ơn sâu sắc, tôi xin chân thành cảm ơn
PGS – TS Đào Thị Phƣơng Diệp đã hết lòng tận tình hƣớng dẫn
và giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận

văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn các Thầy cô trong Bộ môn Hóa phân
tích, các Thầy cô trong khoa Hóa học – Trƣờng Đại học Sƣ phạm -
Đại học Thái Nguyên, các Thầy cô trong Khoa sau đại học - Trƣờng
Đại học Sƣ phạm - Đại học Thái Nguyên đã tạo mọi điều kiện thuận
lợi trong thời gian học tập và đóng góp những ý kiến quý báu để tôi
hoàn thành luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn các bạn bè đồng nghiệp, những ngƣời
thân, gia đình đã tạo mọi điều kiện thuận lợi, động viên, giúp đỡ tôi
trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn này.

Thái Nguyên, ngày 26 tháng 09 năm 2008
Tác giả
Đinh Thị Giang








Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên



Môc lôc

LỜI CẢM ƠN


MỤC LỤC


MỞ ĐẦU 1

Chương 1: Tổng quan

1.1. Cơ sở lý thuyết về tính toán cân bằng tạo phức và chuẩn độ tạo phức.....
4
1.1.1 Cơ sở lý thuyết về tính toán cân bằng tạo phức ......................................
4
1.1.2 Cơ sở lý thuyết về các phƣơng pháp chuẩn độ tạo phức..........................
8
1.2 Tổng quan về phƣơng pháp trắc nghiệm khách quan..............................
17
1.2.1 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng phƣơng pháp trắc nghiệm trên thế
giới và ở Việt Nam và quá trình dạy học...................................................

17
1.2.2 Trắc nghiệm khách quan và trắc nghiệm tự luận......................................
19
1.2.3 Các loại câu hỏi trắc nghiệm khách quan thông dụng.............................
22
1.2.4 Ƣu, nhƣợc điểm và vai trò của phƣơng pháp trắc nghiệm khách quan…….
27

1.2.5 Một số chỉ dẫn về phƣơng pháp chọn câu trắc nghiệm.............................
28
1.2.6 Quy hoạch một bài trắc nghiệm.................................................................
32
1.2.7 Đánh giá chất lƣợng câu hỏi trắc nghiệm khách quan và một bài trắc
nghiệm khách quan..................................................................................

34

Chương 2: Câu hỏi trắc nghệm khách quan

2.1. Câu hỏi nhiều lựa chọn.............................................................................
42
2.2. Câu lựa chọn đúng sai...............................................................................
91
2.3. Câu ghép đôi............................................................................................
93
Đáp án......................................................................................................
101

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm
106
KẾT LUẬN CHUNG
114

TÀI LIỆU THAM KHẢO
116

S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn


Danh mục các chữ viết tắt
Trang
TDKL: Định luật tác dụng khối l-ợng. 6
BTNĐ: Bảo toàn nồng độ. 6
ĐKP: Điều kiện proton. 8
MK: Mức không. 8
TPGH: Thành phần giới hạn. 8
TPBĐ: Thành phần ban đầu. 8
EDTA, H
4
Y, Complexon III: Axit etylenđiamin tetraaxetic 8

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Danh môc c¸c b¶ng biÓu
Trang
Bảng 1-1: So sánh ƣu điểm phƣơng pháp trắc nghiệm khách quan
và trắc nghiệm tự luận
21
Bảng 1-2: So sánh dạng câu hỏi trắc nghiệm khách quan và trắc
nghiệm tự luận.
22
Bảng 1- 3: Minh hoạ về độ phân biệt, không phân biệt, phân biệt âm.
36
Bảng 1- 4: Sử dụng sự phân tích câu hỏi trong kế hoạch chỉnh lý để
tăng độ phân biệt.
37
Bảng 3-1:Bảng tổng hợp kết quả số sinh viên đạt điểm x
i

107
Bảng 3-2: Bảng tổng hợp kêt quả kiểm tra
108
Bảng 3-3: Bảng đánh giá chỉ số khó (K), chỉ số phân biệt (P) phần
định tính (cân bằng tạo phức)
108
Bảng 3-4: Bảng đánh giá chỉ số khó (K), chỉ số phân biệt (P) phần

định lƣợng (chuẩn độ tạo phức)
109


















Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên



1
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Đất nước ta đang bước vào giai đoạn công nghiệp hóa, hiện đại hóa và hội
nhập quốc tế. Nhân tố quyết định cuộc thắng lợi của công cuộc công nghiệp hóa,
hiện đại hóa này chính là nguồn lực con người. Để nguồn lực con người Việt Nam

được phát triển về số lượng về chất lượng trên cơ sở mặt bằng dân trí cao thì việc
này được bắt nguồn từ giáo dục.
Nghị quyết đại hội lần thứ IX của Đảng đã nêu rõ: “ Tiếp tục nâng cao chất
lượng giáo dục toàn diện, đổi mới nội dung, phương pháp dạy và học... Phát huy
tinh thần độc lập suy nghĩ và sáng tạo của học sinh, sinh viên, đề cao năng lực tự
học, tự hoàn thiện học vấn và tay nghề...”
Từ mục tiêu đặt ra đối với nền giáo dục, các biện pháp được cụ thể được đặt
ra. Trong đó : Đổi mới phương pháp dạy học và đổi mới phương pháp kiểm tra,
đánh giá là hai biện pháp rất quan trọng.
Hiện nay ở các trường Đại học, Cao đẳng và trung học chuyên nghiệp ở nước
ta đã và đang sử dụng chủ yếu là phương pháp kiểm tra truyền thống như: Kiểm tra
tự luận, kiểm tra vấn đáp...Các phương pháp này giúp giáo viên đánh giá được chất
lượng học tập, mức độ tiếp thu kiến thức, vai trò chủ động sáng tạo của sinh viên
trong việc giải quyết vấn đề. Nhưng có nhược điểm là mất nhiều thời gian mà kiểm
tra được ít khối lượng kiến thức, việc cho điểm lại phụ thuộc vào đánh giá chủ quan
người chấm. Vì vậy, trong quá trình dạy học người ta sử dụng phương pháp kiểm
tra trắc nghiệm khách quan để khắc phục nhược điểm của phương pháp kiểm tra
truyền thống và nâng cao hiệu quả dạy học.
Phương pháp trắc nghiệm khách quan được sử dụng hợp lý đã chứng tỏ là
phương pháp phù hợp với đòi hỏi của thời đại vì chỉ trong thời gian ngắn đã kiểm tra
được nhiều khía cạnh của kiến thức, đi sâu vào các khía cạnh của kiến thức, kỹ năng,
phản ứng nhanh của sinh viên, lại cho kết quả một cách khách quan, nhanh chóng.
Các nước trên thế giới đã sử dụng khá phổ biến phương pháp trắc nghiệm khách
quan. Ở Việt Nam bắt đầu áp dụng trên diện rộng cho kỳ thi tốt nghiệp THPT và thi

2
Đại học từ năm 2007 cho một số môn. Nhưng hiện nay, phương pháp này đang được
mở rộng áp dụng hơn và có xu hướng sử dụng phổ biến ở các trường THPT.
Tuy nhiên, việc biên soạn và áp dụng các bài trắc nghiệm khách quan vào
kiểm tra - đánh giá các môn học ở Trường Đại học, Cao đẳng và trung học chuyên

nghiệp vẫn còn nhiều hạn chế. Vì vậy, chúng tôi đã lựa chọn đề tài: “ Xây dựng hệ
thống câu hỏi trắc nghiệm khách quan dùng để kiểm tra đánh giá kiến thức học
phần Hóa phân tích, chương Cân bằng tạo phức trong dung dịch”
2. Mục đích và nhiệm vụ của đề tài
2.1. Mục đích nghiên cứu
- Nghiên cứu phương pháp dùng câu hỏi trắc nghiệm khách quan trong kiểm
tra - đánh giá kiến thức chương Cân bằng và Chuẩn độ tạo phức trong Hóa Phân
tích dành cho hệ Cao đẳng và Đại học Sư phạm.
- Xây dựng hệ thống câu hỏi trắc nghiệm khách quan sử dụng cho việc kiểm
tra - đánh giá kiến thức chương Cân bằng và Chuẩn độ tạo phức, hệ Cao đẳng và
Đại học Sư phạm, nhằm đánh giá được kết quả học tập của sinh viên một cách
chính xác hơn, đồng thời giúp giáo viên rút ra kinh nghiệm để đổi mới phương pháp
dạy học, góp phần nâng cao hiệu quả dạy học.
2.2. Nhiệm vụ của đề tài
- Nghiên cứu cơ sở lý thuyết về tính toán Cân bằng tạo phức và các phương
pháp chuẩn độ phức chất học phần Hóa phân tích.
- Nghiên cứu cơ sở lý thuyết về nguyên tắc xây dựng câu hỏi trắc nghiệm
khách quan.
- Phân loại câu hỏi trắc nghiệm khách quan thành 4 loại chính
- Xây dựng hệ thống câu hỏi trắc nghiệm khách quan học phần Hóa phân tích (giáo
trình Đại học Sư phạm Hà Nội), chương Cân bằng tạo phức và Chuẩn độ phức chất.
- Thực nghiệm sư phạm đánh giá khả năng lĩnh hội kiến thức của sinh viên,
xử lý đánh giá độ khó và độ phân biệt của các câu hỏi trắc nghiệm khách quan.



3
3. Đối tƣợng nghiên cứu
Hệ thống câu hỏi trắc nghiệm khách quan dùng để kiểm tra - đánh giá kiến
thức, kỹ năng về Hóa phân tích, chương Cân bằng tạo phức và Chuẩn độ phức chất,

hệ Cao đẳng và Đại học Sư phạm.
4. Phƣơng pháp nghiên cứu
- Tổng quan các tài liệu liên quan đến đề tài (lý luận dạy học, cơ sở của kỹ
thuật trắc nghiệm, tâm lý học, giáo dục học ... ) và nội dung kiến thức về tính cân
bằng tạo phức và các phương pháp chuẩn độ phức chất .
- Nghiên cứu thực nghiệm sư phạm: Sử dụng hệ thống câu hỏi trắc nghiệm
khách quan đã xây dựng được để tiến hành kiểm tra - đánh giá kiến thức của sinh
viên khoa Hóa trường Đại học Sư phạm. Xử lý kết quả kiểm tra để đánh giá độ
khó, độ phân biệt và mức độ hợp lý, phù hợp của các câu hỏi.
5. Giả thuyết khoa học
- Nếu vận dụng tốt lý thuyết về trắc nghiệm khách quan để xây dựng thành
công hệ thống câu hỏi trắc nghiệm khách quan học phần Hóa phân tích, chương Cân
bằng tạo phức và Chuẩn độ phức chất sẽ giúp cho việc kiểm tra - đánh giá kết quả
học tập của sinh viên một cách hiệu quả, góp phần nâng cao chất lượng dạy học.
- Sử dụng hệ thống câu hỏi trắc nghiệm khách quan chương Cân bằng tạo
phức và Chuẩn độ phức chất, học phần Hóa phân tích cho sinh viên sẽ giúp họ chủ
động và tích cực hơn trong học tập.
6. Những đóng góp của đề tài

- Áp dụng quy trình xây dựng câu hỏi trắc nghiệm khách quan đã xây dựng
được bộ câu hỏi trắc nghiệm học phần Hóa phân tích, chương chương Cân bằng tạo
phức và Chuẩn độ phức chất , dành cho hệ Cao đẳng và Đại học Sư phạm.
- Xây dựng các đề kiểm tra tạo cơ sở xác định giá trị của bộ câu hỏi.
- Định hướng được việc sử dụng câu hỏi trắc nghiệm học phần Hóa phân
tích, chương Cân bằng tạo phức và Chuẩn độ phức chất trong các khâu của quá
trình dạy học.


4
CHƢƠNG 1

TỔNG QUAN
1.1. Cơ sở lí thuyết về tính toán cân bằng tạo phức và các phƣơng pháp chuẩn
độ tạo phức
1.1.1. Cơ sở lí thuyết về tính toán cân bằng tạo phức [3], [5], [7], [9], [12]
1.1.1.1. Một số khái niệm chung về phức chất
Phức chất được tạo thành do sự kết hợp của các phần tử đơn giản (phân tử,
ion) có khả năng tồn tại độc lập trong dung dịch. Các phức chất có thể trung hoà
điện hoặc tích điện âm hay dương. Phức chất gồm nhóm trung tâm (hay chất tạo
phức) liên kết với phối tử bằng tương tác tĩnh điện hay liên kết phối trí. Số phối trí
của phức phụ thuộc bản chất của ion trung tâm, bản chất của phối tử và quan hệ
nồng độ giữa chúng. Mỗi ion liên kết có một số phối trí cực đại N.
Trong dung dịch các phức chất phân li hoàn toàn thành ion phức và ion cầu
ngoại. Tuỳ theo độ bền khác nhau mà ion phức phân li nhiều hay ít thành ion tương
tác và các phối tử. Độ bền phức chất thuộc vào bản chất ion tương tác và phối tử.
Độ bền của phức chất cũng thay đổi theo bản chất của dung môi.
Để đặc trưng cho độ bền của phức chất người ta thường sử dụng các hằng số
bền (hằng số tạo thành) từng nấc. Người ta cũng hay biểu diễn phản ứng tạo phức
trực tiếp từ ion kim loại và phối tử, lúc đó ta có các quá trình tạo phức tổng hợp và
hằng số cân bằng tương ứng được gọi là các hằng số tạo thành tổng hợp hoặc các
hằng số bền tổng hợp.
a. Hằng số tạo thành từng nấc (hằng số bền từng nấc).
Trong trường hợp tổng quát: Sự tạo phức giữa ion kim loại M
n+
với phối tử L
m-

được biểu diễn theo sơ đồ sau (để đơn giản chúng tôi không ghi điện tích ion).

5

 
   
 
   
 
 
 
1
2
22
1
1
............................................................
n
n n n
n
ML
M L ML k
ML
ML
ML L ML k
ML
ML
ML L ML k
ML L










k
1
, k
2
…. k
n
là các hằng số tạo thành từng nấc hoặc hằng số bền từng nấc của
các phức chất tương ứng. Các giá trị của k cho biết độ bền của từng phức và cho
phép so sánh khả năng tạo phức từng nấc.
b. Hằng số tạo thành tổng hợp (hằng số bền tổng hợp)
Chúng ta có thể biểu diễn cân bằng tạo phức qua hằng số tạo thành tổng hợp
bằng cách tổ hợp các cân bằng từng nấc.

1
22
33
2
3
..........................
n
M L ML
M L ML
M L ML
M nL MLn














 được gọi là hằng số tạo thành tổng hợp hay hằng số bền tổng hợp 
1
= k
1
; 
2
=
k
1
. k
2
; 
3
= k
1
. k
2
. k
3

, …., 
n
=
1
n
i
i
k


(1)
Chú ý rằng cân bằng tạo phức tổng hợp được viết trực tiếp từ ion kim loại và
phối tử.  càng lớn thì phức chất càng bền. Từ  ta có thể biểu diễn trực tiếp nồng độ
các dạng phức theo nồng độ cân bằng của ion kim loại và phối tử. Trong các dung dịch
loãng khi ion hệ số hoạt độ của cấu tử bằng 1 thì:
[ML] = 
1
[M] [L] ; [ML
2
] = 
1
[M] [L]
2
….,
[ML
n
] = 
n
[M] [L]
n

(2)
Các giá trị nghịch đảo của hằng số tạo thành từng nấc (k
-1
) đặc trưng cho sự phân
li từng nấc của phức chất, các giá trị nghịch đảo cuả hằng số tạo thành tổng hợp (
-1
)

6
đặc trưng cho tính không bền của phức chất. Vì vậy các giá trị này đuợc gọi là hằng số
không bền từng nấc (k
-1
) hoặc hằng số không bền tổng quát (
-1
).
Đối với phức nhiều nhân thì hằng số tạo thành tổng hợp có thêm chỉ số cho biết số
lượng ion trung tâm chỉ số này để sau chỉ số phối tử ( ví dụ phức Ag
2
I

có hằng số bền

62
=10
30
)
1.1.1.2. Tính nồng độ cân bằng của các cấu tử trong phản ứng tạo phức
Trong trường hợp tổng quát để tính cân bằng tạo phức cần tiến hành các bước sau:
- Mô tả đầy đủ các cân bằng xảy ra.
- Đánh giá mức độ của các quá trình phụ (ví dụ: sự tạo phức hiđroxo, sự

proton hoá của phối tử...). Thông thường ở pH rất thấp thì có thể coi sự tạo phức
hiđroxo xảy ra không đáng kể và ở pH cao thì sự proton hoá của phối tử là không
quan trọng. Trong điều kiện thuận lợi khi biết được pH của dung dịch có thể đánh
giá định lượng hơn.
- Nếu sự tạo phức xảy ra từng nấc thì có thể so sánh mức độ xảy ra giữa các
nấc tạo phức và bỏ qua các dạng phức không quan trọng (các dạng phức tạo thành ít
hay tạo thành không đáng kể).
- Biết được dạng tồn tại chủ yếu ta có thể đánh giá cân bằng theo định luật
TDKL hoặc theo định luật BTNĐ đối với ion kim loại và đối với phối tử.
Như vậy, việc đánh giá cân bằng tạo phức thường đòi hỏi phải có những điều
kiện gần đúng hoặc phải tiến hành bằng những phương pháp tính gần đúng thích hợp.
Dưới đây sẽ xem xét một số tổ hợp tính gần đúng đơn giản.
a. Phối tử rất dư so với ion trung tâm (C
L
>> C
M
) và các giá trị hằng số bền
tổng hợp chênh lệch nhau nhiều. 
n
>> 
n-1
>> … >> 
1
khi đó có thể chấp nhận các
điều kiện gần đúng: Coi phức tạo thành có số phối trí cao nhất, khi đó có thể tính
theo định luật TDKL (nếu các quá trình phụ không đáng kể).
Ví dụ 1: Tính cân bằng trong dung dịch gồm Ag
+
0,00010M và NH
3

1M.
Xét các điều kiện gần đúng:
3
NH
C
>> C
Ag
+
. Mặt khác, β
2
( 10
7,24
)>> β
1
(10
3,32
). Vậy
phức tồn tại chủ yếu trong dung dịch là Ag(NH
3
)
2
+
.


7
b. Ion trung tâm rất dư so với phối tử C
M
>> C
L

có thể coi phối tử tham gia tạo
phức hết với ion trung tâm. Để tạo thành phức có số phối trí thấp nhất, khi đó có
thể tính theo định luật TDKL (nếu các quá trình phụ không đáng kể).
Ví dụ 2: Một dung dịch gồm Fe
3+
1M và SCN
-
0,0010M.
Xét các điều kiện gần đúng: Vì C
Fe
3+
>> C
SCN
_
. Mặt khác k
1
(10
3,03
)>>k
2
(10
1,94
)
nên phức tạo thành chủ yếu là phức FeSCN
2+
.
c. Trường hợp C
L
>> C
M

, nhưng các hằng số bền tổng hợp  không chênh lệch
nhau nhiều thì có thể chấp nhận [L]  C
L
và tính theo định luật BTNĐ ban đầu, vì
không có dạng nào chiếm ưu thế.
Ví dụ 3: Tính cân bằng trong dung dịch gồm Cd
2+
0,0010M và Br
-
1M.
Xét các điều kiện gần đúng: C
Br
-
>> C
Cd
2+
, các giá trị β
1
(10
1,95
)≈ β
2
( 10
2,49
)≈ β
3
( 10
2,34
)≈
β

4
( 10
1,64
). Nên không có dạng phức nào chiếm ưu thế.
d. Trường hợp phản ứng tạo phức được thực hiện trong những điều kiện xác
định (như: pH = const, nồng độ chất tạo phức phụ cố định, lực ion hằng định …).
Khi đó chúng ta chỉ cần quan tâm đến mức độ xảy ra phản ứng tạo phức chính
giữa ion kim loại và phối tử, việc tính cân bằng sẽ được tính theo hằng số bền điều
kiện ' (hay hằng số tạo thành điều kiện).
Xét trường hợp đơn giản:

M L ML 
 Phức chính

2
M H O MOH H


*

L H HL 
K
a
-1


M X MX 
x Phức phụ

 

'
.
'
[M]' [L]'
ML
ML
ML





Với [ML]' là tổng nồng độ các dạng phức giữa M và L.
[M'] là tổng nồng độ các dạng tồn tại của M không tạo phức với L
(ví dụ ở đây [M]' = [M] + [MOH] + [MX])
[L'] là tổng nồng độ các dạng tồn tại của L không tạo phức với M

8
(ví dụ : [L'] = [L
-
] + [HL]).
Việc tính thường được tiến hành theo định luật TDKL áp dụng cho cân bằng tạo
phức chính với hằng số '.
Ví dụ 4: Tính cân bằng trong dung dịch Pb
2+
0,010M và CH
3
COO
-
1,0M ở

pH= 2. β’ = 0,573.
e. Nếu trong dung dịch có các cân bằng liên quan đến phản ứng axit - bazơ có
thể tính cân bằng theo ĐKP với MK là TPGH hoặc MK là TPBĐ
1.1.2. Cơ sở lí thuyết các phương pháp chuẩn độ tạo phức [6], [11]; [12]; [18]
Trong phương pháp thể tích, người ta thường dùng các phương pháp chuẩn độ
tạo phức sau:
1.1.2.1. Phương pháp chuẩn độ Complexon
Phương pháp Complexon là phương pháp phổ biến nhất. Dựa trên phản ứng
tạo phức của các ion kim loại với nhóm thuốc thử hữu cơ có tên chung là:
Complexon (sử dụng phổ biến nhất là Complexon III có tên là Axit etylenđiamin
tetraaxetic EDTA (H
4
Y)). Thuốc thử này có ưu điểm là tạo phức bền với hàng chục
ion kim loại và thoả mãn các điều kiện của các phản ứng dùng trong phương trình.
Vì vậy, trong đề tài này chúng tôi đề cập chủ yếu đến phương pháp chuẩn độ này.
a. Sự tạo phức của EDTA với các kim loại
EDTA có công thức:

HOOC CH
2
N CH
2
HOOC CH
2
CH
2
N
CH
2
COOH

COOH
CH
2

EDTA là axit 4 nấc ít tan trong nước, thường dùng dưới dạng muối Na
2
H
2
Y
gọi là Complexon III (nhưng vẫn quen quy ước là EDTA).
EDTA tạo phức bền với các ion kim loại và trong hầu hết trường hợp phản
ứng tạo phức xảy ra theo tỉ lệ ion kim loại : Thuốc thử là 1: 1 , hằng số bền  của
phản ứng tạo phức lớn.
Các phép chuẩn độ Complexon thường tiến hành khi có mặt các chất tạo phức
phụ để duy trì pH xác định nhằm ngăn ngừa sự xuất hiện kết tủa hiđrat kim loại.

9
Trong trường hợp tổng quát các quá trình chủ yếu diễn ra khi chuẩn độ như sau:
Sự phân li của thuốc thử:

4 3 1
2
3 2 2
23
23
34
4
(1)
(2)
(3)

(4)
a
a
a
a
H Y H H Y K
H Y H H Y K
H Y H HY K
HY H Y K

  
  
  









Sự tạo phức hiđroxo của ion kim loại:

( 1)
21
( 2)
22
2
2

()
* (5)
2 ( ) 2 * (6)
( ) * (7)
1'
nn
nn
n
j
nj
j
M H O MOH H
M H O M OH H
M jH O M OH jH
jN



   
   









Sự tạo phức của ion kim loại với chất tạo phức phụ X.

1
22
(8)
2 (9)
( 1 )(10)
n
n
n
nn
M X MX
M X MX
M nX MX n N








  




(Ở đây, coi X không tham gia phản ứng proton hoá, để đơn giản không ghi
điện tích các phần tử).
Phản ứng tạo phức chính giữa EDTA và ion kim loại:
M

n+
+ Y
4-


MY
(n-4)

MY
(11)
Ngoài ra, còn có thể có sự tạo phức chứa proton hoặc tạo phức hiđroxo của
phức tạo thành.
MY + H
+


MHY K
MHY
(12)
MY + OH
-


MOHY K
MOHY
(13)
(Không ghi điện tích ion phức).
Việc tính cân bằng khi chuẩn độ tạo phức là rất phức tạp.Vậy để đơn giản khi
tính đường chuẩn độ, người ta thường dùng phương pháp gần đúng dựa trên việc sử
dụng hằng số bền điều kiện:

10
' =
 
   
'
''
MY
MY
(14)
Trong đó: [MY]': Tổng nồng độ các dạng tồn tại của phức giữa ion kim loại và EDTA.
[MY]' = [MY] + [MHY] + [MOHY] (15)
Từ (15) với (12) (13) ta có:
[MY]' = [MY] (1 + K
MHY
[H
+
] + K
MOHY
[OH
-
]) (16)
[M]' = tổng nồng độ các dạng tồn tại của kim loại trừ các dạng phức với EDTA.
Tức là nồng độ ion kim loại chưa bị chuẩn độ.

   
   
'
11
' ( )

NN
Jn
Jn
M M M OH MX

  

(17)
Từ (17), (5), (10) ta có:

     
11
' 1 *
NN
j
n
in
Jn
M M H X






  





(18)
[Y]’ = tổng nồng độ các dạng tồn tại của EDTA trừ các dạng tạo phức với ion kim loại.
[Y’] = [Y] + [HY] + [H
2
Y] + [H
3
Y] + [H
4
Y] (19)
Từ (1)  (4) có:
     
4 3 2
1
1 1 2 1 2 3 1 2 3 4
1 2 3 4
'
a a a a a a a a a a
y
a a a a
h K h K K h K K K h K K K K
Y Y Y
K K K K



   



(20)

Từ (14), (16), (18), (20) có:
' = 
MY
MY


(21)

MY
= (1 + K
MHY
[H
+
] + K
MOHY
[OH
-
])
-1
(22)

M
=
 
1
'
*
11
1
j

NN
n
jn
jn
B H X













(23)
1 2 3 4
4 3 2
1 1 2 1 2 3 1 2 3 4
a a a a
Y
a a a a a a a a a a
K K K K
h K h K K h K K K h K K K K


   

(24)
Vậy hằng số bền điều kiện thuộc vào pH của dung dịch và nồng độ chất tạo
phức phụ X.

11
b. Đường chuẩn độ.
Ta xét trường hợp tổng quát khi chuẩn độ V
o
ml dung dịch ion kim loại M
n+

nồng độ C
o
mol/l bằng dung dịch EDTA C mol/l (thể tích thuốc thử V
i
).
Theo định luật bảo toàn khối lượng:
C
M
=
00
0i
CV
VV
= [M]'

+ [MY]' (25)
C
Y
=

0
i
i
CV
VV
= [Y]' + [MY]' (26)
Lấy (25) trừ (26) có: [M]' - [Y]' =
00
0
i
i
C V CV
VV


(27)
Chia 2 vế cho C
0
V
0
biến đổi có:
P - 1 = ([Y]' - [M]')
0
00
i
VV
CV

với
00

i
CV
P
CV

(28)
Trường hợp phản ứng chuẩn độ xảy ra với hằng số bền của phức lớn ('≥10
8
)
thì khi chuẩn độ có thể coi sự phân li của phức không đáng kể trong điều kiện có dư
ion kim loại hoặc thuốc thử. Cụ thể:
* Trước điểm tương đương: P < 1, [M]' >> [Y]'  P-1 = - [M]'
0
00
i
VV
CV

(29)
 [M]' = - (P-1)
0 0 0
00
i
ii
C V C V CV
V V V V




* Sau điểm tương đương: P > 1, [M]' << [Y]' nên P-1 = [Y]'
0
00
i
VV
CV

(30)
Từ (14) ta có: [Y]' =
 
 
'
1
''
MY
M


(31)
Bởi vì ở tại điểm tương đương và sau điểm tương đương:
[MY]' =
00
0i
CV
VV
nên
 
 
00
0

1
'.
''
i
CV
Y
M V V



(32)
Thay (32) vào (30) ta có:

12
P-1 =
 
 
00
00
1 1 1
'
' ' '( 1) '
i
CV
M
M P CV C V
  
  


Ở sát điểm tương đương lượng dư ion kim loại hoặc thuốc thử rất bé và cùng cỡ
với lượng tạo thành do sự phân li của phức MY, thì phải giải chính xác bằng cách tổ
hợp (28), (32) và chú ý rằng:

0 0 0
00i
C V CC
V V C C


(vì CV
i
 C
0
V
0
), ta có:q =
 
 
0
0
1
'
''
CC
M
M CC




(33)
Hoặc sau khi tổ hợp ta có:
[M]'
2
+
 
00
00
1
'0
'
CC CC
qM
C C C C



(34)
Giải phương trình cho phép đánh giá nồng độ [M]' tại khu vực sát điểm tương đương.
* Tại điểm tương đuơng, q = 0 nên từ (34) có: [M'] =
0
0
1
'
CC
CC


(35)
Để xác định đường chuẩn độ ta vẽ đồ thị phụ thuộc pM - P. Dĩ nhiên [M] = [M]'

M
.
pM = pM' - lg
M

Khi chuẩn độ nếu ' < 10
8
thì phải kể đến sự phân li của phức MY. Việc tổ hợp các
phương trình (28) (31) với chú ý rằng:
[MY]' =
 
00
0
'
i
CV
M
VV



Sẽ cho ta phương trình tổng quát để tính [M]' tại các điểm chuẩn độ bất kì.
[M]'
2

 
0 0 0 0
00
11
'0

''
ii
C V C V
qM
V V V V


   



(36)
Phương trình sai số chuẩn độ : q =
 
 
0
0
11
( ' )
' ' '
MY MY
CC
M
M CC



(37)
1.1.2.2. Chất chỉ thị trongchuẩn độ Complexon.
Để xác định điểm dừng trong chuẩn độ Complexon, người ta dùng một số loại

chất chỉ thị.

13
1. Chất chỉ thị màu kim loại: Là những thuốc nhuộm hữu cơ tạo được với ion
kim loại phức có màu đặc trưng, khác màu của chất chỉ thị. Đây là chỉ thị quan
trọng nhất trong chuẩn độ Complexon.
2. Các chất chỉ thị 1 màu thường là không có màu hoặc có màu rất nhạt, tạo
được với ion kim loại phức có màu đặc trưng.
3. Chất chỉ thị huỳnh quang có khái niệm tạo phức với kim loại và do đó màu
hoặc cường độ huỳnh quang của chất chỉ thị bị thay đổi.
4. Chất chỉ thị oxi hoá - khử được dùng khi kim loại chuẩn độ tồn tại được ở 2
dạng oxi hoá và khử.
* Phân loại các chất chỉ thị kim loại
Các chất chỉ thị trong chuẩn độ complexon phải thoả mãn các điều kiện sau :
- Có độ nhạy cao, để quan sát sự đổi màu khi nồng độ chất chỉ thị bé cỡ
10
-6
- 10
-5
M .
- Phức phải có độ bền trong 1 phạm vi xác định. Nhưng phải kém bền hơn phức
giữa ion kim loại – EDTA thì sự chuyển màu mới rõ. Thường chọn chất chỉ thị sao cho :
10
4
< ’
MIn
< 10
- 4
’
MY

.

- Phản ứng tạo phức giữa ion kim loại với chất chỉ thị phải xảy ra nhanh và phản
ứng thuận nghịch.
Chất chỉ thị màu kim loại thường dùng trong chuẩn độ Complexon điển hình
là: Eriocrom đen T và Murexit.
* Sự chuyển màu và độ nhạy của các chất chỉ thị kim loại theo lý thuyết về
chất chỉ thị thì các chất chỉ thị màu kim loại sẽ có cân bằng tạo phức với ion kim
loại như sau:
In + M

MIn '



[MIn]'
'
[M]'[In]'
MIn

(38)
Ở đây: [MIn]': Tổng nồng độ các dạng tồn tại của phức giữa chất chỉ thị và kim loại
[MIn]'= [MIn] + [MHIn] + [MIn
2
]…….(để đơn giản chúng tôi
không ghi điện tích ion).

14
[M]': Tổng nồng độ của kim loại ở dạng không tạo phức với các chất chỉ thị
và với EDTA.

N' N
jn
j=1 n=1
[M]' = [M] + [M(OH) ] + [MX ]

với X: Chất tạo phức phụ.
[In]': Tổng nồng độ các dạng của chất chỉ thị không tạo phức với kim loại.
[In]' = [In] + [HIn] + [H
2
In] + …..
Từ (38) 
'
M In
MIn MIn
MIn




trong đó:
 
1
11
1*
NN
n
j
M j n
jn

hX
  




  




*

j
: hằng số tạo phức hiđroxo

n
: Hằng số tạo phức MX
n


1 2 3
32
1 1 2 1 2 3
a a a
In
a a a a a a
K K K
h K h K K h K K K



  

Đối với chất chỉ thị H
3
In có 3 hằng số phân li K
a1
, K
a2
, K
a3
Tỉ số
 
 
'
'
MIn
In
là tỉ số giữa nồng độ chất chỉ thị tồn tại dưới các dạng phức kim
loại với nồng độ các dạng chỉ thị tự do (không tạo phức). Tỉ số này quyết định sự
chuyển màu của chất chỉ thị.
Từ (38)  [M]' =
 
 
'
1
.
''
MIn
MIn

In


Giả thiết
 
 
'
'
MIn
In

p có sự chuyển màu rõ thì [M]' =
'
MIn
p

và pM’ = lg'
MIn
- lgp
Giả sử p = 1 nghĩa là sự chuyển màu xảy ra khi 50% nồng độ chất chỉ thị tồn
tại ở dạng phúc với kim loại và 50% ở dạng tự do thì pM' = lg'
MIn
.
Tính được 
’
MIn
ta có thể đánh giá pM tại điểm chuyển màu và đánh giá được
sai số chuẩn độ.
1.1.2.3. Các phương pháp chuẩn độ Complexon
Tuỳ thuộc vào đối tượng phân tích, có thể sử dụng các phương pháp chuẩn độ

khác nhau.

15
a. Chuẩn độ trực tiếp.
Trong phương pháp này, người ta điều chỉnh pH thích hợp của dung dịch
chuẩn độ bằng một hệ đệm sau đó thêm dung dịch chuẩn từ Buret thường là
Complexon III (Na
2
H
2
Y) vào dung dịch chuẩn độ cho đến khi đổi màu của chất chỉ
thị từ màu của phức kim loại chỉ thị sang màu của chất chỉ thị ở trạng thái không
tạo phức.
Sai số trong chuẩn độ trực tiếp được đánh giá theo phương trình.
 
 
0
0
1
'
''
CC
qM
M CC



→
 
1

'
'
MIn
Mp


MIn: phức kim loại chỉ thị.
Để phép chuẩn độ có thể đạt tới độ chính xác cao nhất nên chọn chất chỉ thị có
lg'
MIn
càng gần với pM' tại điểm tương đương càng tốt.
b. Chuẩn độ ngược.
Sử dụng trong trường hợp không thể chuẩn độ trực tiếp ion kim loại. Như
không chọn được chất chỉ thị, phản ứng xảy ra chậm …
Nguời ta thêm vào dung dịch chuẩn độ một lượng chính xác EDTA lấy dư rồi
sau đó thiết lập các điều kiện tối ưu cho phản ứng tạo phức xảy ra. Khi các phản
ứng ion kim loại M
1
tạo phức hoàn toàn với EDTA . Sau đó chuẩn độ EDTA dư
bằng một dung dịch ion kim loại M
2
đã biết nồng độ, đến khi đổi màu
chất chỉ thị từ màu của dạng chỉ thị không tạo phức sang màu của chỉ thị với M
2
.
Trong trường hợp khi phản ứng tạo phức M
2
– EDTA xảy ra không chậm thì
phải chọn kim loại chuẩn độ ngược M
2

sao cho :
12
7
10
M Y M Y
   

c. Chuẩn độ thế
Khi không thể chuẩn độ trực tiếp ion kim loại M
1
bằng EDTA thì có thể thay
thế M
1
bằng một lượng tương đương kim loai M
2
có thể chuẩn độ trực tiếp bằng
EDTA. Muốn vậy người ta cho một lượng dư dung dịch Complexonat M
2
(M
2
Y)
vào dung dịch chuẩn độ và sau khi phản ứng trao đổi :
M
2
Y + M
1


M
1

Y

+ M
2
K' =
1
2
'
'
MY
MY




16
xảy ra thì chuẩn độ M
2
bằng EDTA
Để phản ứng trên xảy ra hoàn toàn thì phải chọn phức M
2
Y sao cho hằng số
bền điều kiện
21
''
M Y M Y


, nhưng
2

'
MY

phải lớn hơn 10
7
để đảm bảo độ chính
xác chuẩn độ.
d. Chuẩn độ gián tiếp.
Nếu chất phân tích không tham gia phản ứng trực tiếp với Complexon thì có
thể định lượng bằng cách chuẩn độ gián tiếp với EDTA. Phương pháp gián tiếp
được áp dụng khi phân tích các hỗn hợp kim loại. Ở đây kim loại trong hỗn hợp
phân tích được thay bằng một kim loại khác có thể chuẩn độ chọn lọc bằng EDTA
hoặc có thể tách dễ dàng khỏi kim loại thứ hai có trong hỗn hợp phân tích.
Ví dụ Có thể xác định sunfat bằng cách cho vào dung dịch phân tích một
lượng dư chính xác Ba
2+
dư bằng EDTA và sau khi tách kết tủa BaSO
4
thì chuẩn độ
Ba
2+
dư bằng EDTA.
1.1.2.4. Các phương pháp chuẩn độ phức chất khác
Ngoài phương pháp chuẩn độ Complexon, người ta cũng dùng phản ứng tạo
phức giữa CN
-
với Ag
+

để định lượng CN

-
, dùng phản ứng tạo phức giữa các
halogen với Hg
2+
để định lượng chúng .
a. Phương pháp định lượng CN
-
bằng Ag
+

Phản ứng chuẩn độ: Ag
+
+ 2CN
-


Ag(CN)
2

lg
2
= 21,10
Tại điểm tương đương, lượng dư ion Ag
+
tạo được kết tủa với Ag(CN)
2


Ag
+

+ Ag(CN)
2


2AgCN
Ag
+
+ Ag(CN)
2



Ag[Ag(CN)
2
] lgK
S
= - 10,9
Như vậy, tại điểm dừng chuẩn độ xuất hiện vẩn đục của kết tủa Ag[Ag(CN)
2
].
Cũng có thể chuẩn độ CN
-
bằng AgNO
3
dùng KI làm chỉ thị có NH
3
dư.
Phản ứng chuẩn độ: Ag
+
+ 3CN

-


Ag(CN)
2


Phản ứng chỉ thị: Ag
+
+ I
-


AgI AgI không tan trong NH
3

Như vậy điểm dừng chuẩn độ xảy ra khi có vẩn đục AgI xuất hiện.

17
b. Phương pháp định lượng Cl
-
bằng Hg
2+

Khi chuẩn độ Cl
-
bằng Hg
2+
thì xảy ra phản ứng tạo phức:
Hg

2+
+ 2Cl
-


HgCl
2

2
= 10
12,78

Chỉ thị được dùng là điphenyl cacbazon và tạo được với Hg
2+
(dư) phức chất
có màu xanh tím. Phản ứng cho kết quả tốt ở pH = 3,0 ÷ 3,5
1.2. Tổng quan về phƣơng pháp trắc nghiệm.
1.2.1. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng phƣơng pháp trắc nghiệm trên thế
giới và ở Việt Nam vào quá trình dạy học
Trắc nghiệm khách quan xuất hiện từ thế kỷ XIX do một nhà khoa học người
Mỹ nghĩ ra nhằm đánh giá trí thông minh của con người. Đến thế kỷ XX, E.
Toocdaica là người đầu tiên dùng trắc nghiệm để đo trình độ kiến thức của học sinh
đối với một số môn học .[20]
Năm 1940 đã xuất hiện nhiều hệ thống trắc nghiệm đánh giá kết quả học tập
của học sinh, tuy nhiên việc áp dụng phương pháp này còn ít và phạm vi áp dụng
còn nhiều hạn chế. Cùng với việc ứng dụng của công nghệ thông tin vào nhiều lĩnh
vực khác nhau của đời sống thì trắc nghiệm cũng có điều kiện phát triển mạnh. Đặc
biệt ở Mỹ có một nền công nghiệp về trắc nghiệm.
Năm 1963, với sự trợ giúp của máy tính điện tử để xử lý kết quả thực nghiệm
trên diện rộng đã tạo điều kiện phát triển cho phương pháp trắc nghiệm trong nhiều

lĩnh vực.
Những năm gần đây, hầu hết các nước trên thế giới đều đã sử dụng phương
pháp trắc nghiệm một cách rộng rãi và phổ biến vào quá trình dạy học ở cấp phổ
thông cũng như đại học, đặc biệt là ở các nước phương Tây.
Ở Việt Nam, từ những năm 1960 đã có những nghiên cứu thử nghiệm
phương pháp trắc nghiệm trong ngành tâm lý học.
Năm 1969, tác giả Dương Thiệu Tống đã đưa môn trắc nghiệm và thống kê giáo
dục vào giảng dạy tại lớp cao học và tiến sỹ giáo dục tại trường Đại học Sài Gòn [20].

18
Năm 1971, tác giả Trần Bá Hoành đã thực hiện công trình “Thử dùng
phương pháp trắc nghiệm để điều tra tình hình nhận thức của học sinh về một số
khả năng trong chương trình sinh vật học đại cương lớp 9”.
Năm 1972, trắc nghiệm đã được sử dụng rộng rãi để ôn tập và thi tú tài. Năm
1974, kỳ thi tú tài ở Việt Nam đã sử dụng phương pháp trắc nghiệm. Năm 1976, tác
giả Nguyễn Như An dùng phương pháp trắc nghiệm trong việc thực hiện đề tài
“Bước đầu nghiên cứu nhận thức tâm lý của sinh viên Đại học sư phạm” và năm
1978 với đề tài “vận dụng kết hợp phương pháp test và phương pháp kiểm tra
truyền thống trong dạy học tâm lý học”[15], [16].
Từ thập niên 1990 Bộ Giáo dục và Đào tạo đã có một số giải pháp để du
nhập khoa học này. Một số tổ chức tư nhân như công ty Công nghệ giáo dục và xử
lý dữ liệu ( EDTECH) cũng đã chuẩn bị về mặt công nghệ và triển khai xây dựng
ngân hàng câu hỏi trắc nghiệm. Từ năm 1996 trường Đại học Đà Lạt đã tổ chức kỳ
thi tuyển sinh vào Đại học bằng hình thức kiểm tra trắc nghiệm và có rất nhiều bộ
sách luyện thi ở khu vực phía Nam sử dụng các câu hỏi trắc nghiệm được in.
Những năm đã qua đã có nhiều công trình nghiên cứu của các nhà khoa học
giáo dục về đổi mới phương pháp kiểm tra đánh giá kết quả học tập của học sinh,
sinh viên, nhiều hội thảo khoa học nhằm trao đổi thông tin về việc cải tiến hệ thống
phương pháp kiểm tra- đánh giá kết quả học tập của sinh viên trong nước và trên thế
giới, các khóa huấn luyện và cung cấp những hiểu biết cơ bản về chất lượng giáo dục

và các phương pháp trắc nghiệm như: Đại học sư phạm Hà Nội, Đại học Vinh, Đại
học sư phạm thành phố Hồ Chí Minh, Đại học sư phạm Thái Nguyên....[20].
Năm 2006, Bộ Giáo dục- Đào tạo áp dụng phương pháp trắc nghiệm khách
quan cho môn Tiếng Anh, năm 2007 mới áp dụng 3 môn: Lý, Hóa, Sinh. Đến nay
đã áp dụng rộng rãi trong giảng dạy ở phổ thông và sử dụng đại trà hình thức thi
trắc nghiệm cho kỳ thi tốt nghiệp phổ thông trung học và tuyển sinh vào Đại học
Cho đến nay, đã có rất nhiều các khóa luận tốt nghiệp, luận văn thạc sỹ, luận án cao
học, các nghiên cứu của sinh viên, học viên và của giảng viên ở các trường Đại học
nghiên cứu và áp dụng hình thức này.