Bài giảng Hóa phân tích: Chương 2 - Nguyễn Thị Hiển

Chương 2 cung cấp cho người học những kiến thức về phân tích khối lượng trong hóa học. Chương này gồm có 2 nội dung chính, đó là: Phân loại phương pháp trong phân tích khối lượng, phương pháp phân tích khối lượng kết tủa. Mời các bạn cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Hóa phân tích: Chương 2 - Nguyễn Thị Hiển BÀI GIẢNG HÓA PHÂN TÍCH Giảng viên: Nguyễn Thị Hiển Bộ môn Hóa Học – Khoa Môi Trường     CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH KHỐI LƯỢNG Nội dung I. Phân loại phương pháp trong phân tích khối lượng II. Phương pháp phân tích khối lượng kết tủa 1. Nguyên tắc 2. Yêu cầu của dạng kết tủa 3. Sự cộng kết 4. Yêu cầu của dạng cân 5. Một số thuật làm kết tủa 6. Tính kết quả 7. Ưu – nhược điểm của phân tích khối lượng 8.  Các ứng dụng cụ thể   I. Phân loại phương pháp trong phân tích khối lượng Nguyên tắc: Chất cần phân tích được tách ra khỏi mẫu dưới dạng chất tinh khiết, có công thức hóa học xác định. Cân chính xác khối lượng chất sạch, từ khối lượng và công thức hóa học chất sạch, tính ra lượng chất cần xác định có trong mẫu. Phân loại: -Phương pháp tách làm sạch -Phương pháp chưng cất, đốt cháy -Phương pháp nhiệt phân -Phương pháp kết tủa ( Phương pháp kết tủa là trọng tâm của phân tích khối lượng) II. Phương pháp phân tích khối lượng kết tủa 1. Nguyên tắc: - Chất cần phân tích được tách ra khỏi mẫu ở dạng hợp chất kết tủa. - Kết tủa được lọc, rửa sạch, sấy khô đến khối lượng không đổi để chuyển thành dạng có công thức hóa học xác định (gọi là dạng cân). - Cân chính xác khối lượng dạng cân, dùng khối lượng và công thức hóa học của dạng cân để tính hàm lượng chất cần phân tích. Tiến trình phân tích Cân Hòa tan Dạng kết Cân mẫu Dạng cân Tính kết mẫu tủa quả Dạng kết tủa, dạng cân là hai công đoạn quan trọng nhất vì hai công đoạn này có nhiều yếu tố ảnh hưởng; độ chính xác của hai công đoạn này thường quyết định độ chính xác của phép xác định. 2. Yêu cầu của dạng kết tủa 2.1. Kết tủa phải ít tan : có nghĩa là độ tan S phải nhỏ Vì kết tủa đều là hợp chất ion, trong dung dịch khi tan đã điện li: MaXb aMm+ + bXn- Tích số tan: TMaXb = [Mm+]a . [Xn-]b = [a.S]a . [b.S]b = Sa+b . aa . bb a+b TMaXb S = aa.bb (Độ tan tỷ lệ thuận với tích số tan) Khi a=b=1, thì S = (TMaXb) 1/2 Thông thường khối lượng kết tủa thu được khoảng 0,1g, khối lượng mol ion trong khoảng 100g, thể tích dung dịch khi kết tủa khoảng 100ml. Nếu sai số cho phép là 0,1% thì : TMX ≤ 10-10, và độ tan S ≤ 10-5 * Như vậy tích số tan càng nhỏ, độ tan của chất càng nhỏ * Ảnh hưởng của ion chung đến độ tan của kết tủa  Ví dụ Bài toán 1: tính độ tan của PbSO4 (TPbSO4) = 1,6.10-8 a. Trong nước b. Trong dd NaSO4 0,01M Đáp án bài toán 1 a. Trong nước: chỉ có phần rất nhỏ muối PbSO 4 tan và điện ly, nồng độ các ion chính là độ tan S: PbSO4 2+  Pb   +  SO4 2­ TPbSO4 = 1,6.10­8 [C]      S                 S            S Đáp án Bài toán 1 b. Trong dd NaSO4 0,01M: Ngoài phần rất nhỏ muối PbSO4 tan và điện ly, độ tan S’, trong dd muối NaSO4 điện ly hoàn toàn thành Na+ và SO42-, Như vậy nồng độ ion SO42- trong dung dịch là S’+0,01 (M) PbSO4 Pb2+   +  SO42­ TPbSO4 = 1,6.10­8 [C]      S                S          S+0,01 Kết luận: Như vậy nếu dd có chứa ion chung là thành phần tạo kết tủa thì sẽ làm giảm độ tan của kết tủa, điều này phù hợp với nguyên lý Lơsaterlie  Ứng dụng: Để kết tủa hoàn toàn chất ít tan nên dùng dư thuốc thử.  Tuy nhiên khi dùng dư thuốc thử cần vừa phải để tránh: + Sự hấp phụ thuốc thử của kết tủa + Sự tạo phức chất tan khi thuốc thử dư. * Ảnh hưởng của phản ứng phụ Thường Gặp là phản ứng thủy phân và phản ứng tạo phức Ảnh hưởng của phản ứng thủy phân Các ion trong dd có thể bị thủy phân phụ thuộc pH môi trường. Khi pH tăng, các cation thủy phân mạnh hơn, khi pH giảm, các anion thủy phân mạnh hơn. Do đó làm cho nồng độ các ion tự do tạo kết tủa giảm, cân bằng chuyển dịch sang trái hòa tan kết tủa. Ví dụ: phản ứng tạo kết tủa CaC2O4 Ca2+ + C2O42- CaC2O4 Nếu pH* Ảnh hưởng của phản ứng phụ Thường Gặp là phản ứng thủy phân và phản ứng tạo phức Ảnh hưởng của phản ứng tạo phức Các ion kim loại có khả năng tạo phức chất với một số phối tử thích hợp (ion hoặc phân tử) vì vậy phản ứng tạo phức sẽ ảnh hưởng tới lượng kết tủa. Ví dụ: khi kết tủa ion Cu2+ mà dùng dd thuốc thử là NH4OH Sẽ có phản ứng: Cu2+ + NH4OH Cu(OH)2 + NH4+ Kết tủa Cu(OH)2 sẽ bị hòa tan khi NH4OH dư. Cu(OH)2 + 4NH4OH [Cu(NH3)4](OH)2 tan Như vậy làm tan kết tủa, ảnh hưởng tới kết quả phân tích. * Ảnh hưởng của các yếu tố khác tới độ tan kết tủa  Ảnh hưởng của nhiệt độ: thông thường nhiệt độ tăng thì làm tăng độ tan của kết tủa.  Ảnh hưởng của kích thước hạt: kích thước hạt càng tăng thì độ tan càng giảm  Ảnh hưởng của sự già kết tủa: làm giảm độ tan  Ảnh hưởng của dung môi: cá ...