Bài giảng Hóa phân tích II và đánh giá, xử lý số liệu thực nghiệm bằng xác suất thống kê: Phần 2 - TS. Mai Xuân Trường

(NB) Phần 2 bài giảng Hóa phân tích II và đánh giá, xử lý số liệu thực nghiệm bằng xác suất thống kê trình bày phương pháp oxi hóa khử, phương pháp chuẩn độ tạo phức, phương pháp chuẩn kết tủa và phần phân tích khối lượng. Mời bạn đọc tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Hóa phân tích II và đánh giá, xử lý số liệu thực nghiệm bằng xác suất thống kê: Phần 2 - TS. Mai Xuân Trường Ch−¬ng 3 Ph−¬ng ph¸p oxiho¸ - khö I. mét sè kh¸i niÖm I.1 C¬ së cña ph−¬ng ph¸p oxihãa – khö Ph¶n øng x¶y ra trong qu¸ tr×nh chuÈn ®é cña ph−¬ng ph¸p oxiho¸ – khö lµ c¸c ph¶n øng oxiho¸ – khö. Trong c¸c ph¶n øng nµy chÊt oxiho¸ nhËn electron vµ bÞ khö, ng−îc l¹i c¸c chÊt khö nh−êng electron vµ bÞ oxiho¸. C¸c chÊt oxiho¸ vµ khö kh¸c nhau vÒ c−êng ®é vÝ dô c¸c chÊt oxiho¸ m¹nh th× kh¶ n¨ng nhËn electron lµ lín cßn c¸c chÊt oxiho¸ yÕu th× kh¶ n¨ng nhËn electron yÕu h¬n. I.2 ThÕ oxiho¸ khö ThÕ oxiho¸ - khö lµ ®¹i l−îng ®Æc tr−ng cho ®é m¹nh hay yÕu cña c¸c d¹ng oxiho¸ hay d¹ng khö cña cÆp oxiho¸ – khö. §KTC (P = 1atm, t0 = 250 C, a = [H+] = 1, P(H2) = 1. ThÕ oxiho¸ khö ®−îc x¸c ®Þnh b»ng c¸ch thiÕt lËp pin ganvani gåm hai ®iÖn cùc trong ®ã mét ®iÖn cùc ®−îc h×nh thµnh bëi cÆp oxiho¸ – khö cÇn x¸c ®Þnh thÕ (®iÖn cùc nghiªn cøu) vµ mét ®iÖn cùc chuÈn ®· biÕt thÕ. §iÖc cùc chuÈn lµ ®iÖn cùc hidr« víi quy −íc E 2H+/H2 = 0,00 V. Do vËy gi¸ trÞ søc ®iÖn ®éng cña pin ®o ®−îc chÝnh lµ gi¸ trÞ thÕ ®iÖn cùc cña ®iÖn cùc ®−îc h×nh thµnh bëi cÆp oxiho¸ – khö cÇn nghiªn cøu ë §KTC. ThÕ oxiho¸ – khö cña mét cÆp oxiho¸ – khö cµng lín th× d¹ng oxiho¸ cña nã cµng cã kh¶ n¨ng oxiho¸ m¹nh vµ d¹ng khö cµng cã kh¶ n¨ng khö yÕu. Khi tÝnh oxiho¸ – khö trong nh÷ng ®iÒu kiÖn bÊt kú kh¸c víi §KTC th× ph¶i ¸p dông ph−¬ng tr×nh Nessnt. 0,0592 [ OXH ] ε OXH = ε0 + lg Khu OXH Khu n [ KHU ] ThÕ oxiho¸ – khö còng nh− thÕ oxiho¸ – khö tiªu chuÈn cña c¸c cÆp kh¸c nhau cã ý nghÜa rÊt lín trong ph©n tÝch ho¸ häc nãi chung vµ ph©n tichs ®Þnh l−îng nãi riªng. C¨n cø vµo b¶ng thÕ ®iÖn cùc ë §KTC ta cã thÓ biÕt ®−îc ph¶i dïng ch¸t oxiho¸ nµo ®Ó chuÈn chÊt khö nµo vµ ng−îc l¹i. Trong nh÷ng ®iÒu 83 kiÖn cô thÓ muèn dïng 1 chÊt oxiho¸ nµo ®ã ®Ó chuÈn 1 chÊt khö nµo ®ã ta ph¶i dùa vµo gi¸ trÞ thÕ ®iÖn cùc t¹i ®iÒu kiÖn ®ã. I.3 ChiÒu cña ph¶n øng oxiho¸ – khö ChiÒu cña ph¶n øng oxihãa – khö lµ chiÒu chÊt oxiho¸ m¹nh + chÊt khö m¹nh cho ta chÊt oxiho¸ vµ chÊt khö yÕu h¬n. NÕu trong dung dÞch tån t¹i nhiÒu cÆp oxiho¸ – khö th× ph¶n øng sÏ x¶y ra −u tiªn theo h−íng chÊt oxiho¸ m¹nh nhÊt ph¶n øng víi chÊt khö m¹nh nhÊt. VÝ dô: Mg(NO3)2 + N2O + H2O (1) Mg + HNO3 Mg(NO3)2 + N2 + H2O (2) Mg(NO3)2 + NH4NO3 + H2O (3) Trong ®ã: ε0 NO3-/N2O - ε0 Mg2+/Mg = A ε0 NO3-/N2 - ε0 Mg2+/Mg = B ε0 NO3-/NH4NO3 - ε0 Mg2+/Mg = C NÕu C > B > A th× ph¶n øng (3) sÏ x¶y ra. NÕu B > A > C th× ph¶n øng (2) sÏ x¶y ra. I.4. ¶nh h−ëng cña nång ®é vµ m«i tr−êng ®Õn ph¶n øng oxiho¸ – khö 0,0592 [ OXH ] ε OXH = ε0 + lg Khu OXH Khu n [ KHU ] E phô thuéc vµo nång ®é chÊt oxiho¸ vµ chÊt khö. Víi c¸c chÊt khÝ th× nång ®é ®−îc thay b»ng ¸p suÊt P. Víi c¸c chÊt r¾n th× nång ®é ®−îc thay b»ng ho¹t ®é a. §èi víi c¸c anion cña axÝt chøa oxi th× sù chuyÓn tõ d¹ng oxiho¸ sang d¹ng khö th−êng kÌm theo sù biÕn ®æi thµnh phÇn cña chóng vµ cã sù tham gia cña ion H+. MnO4- + 8 H+ + 5 e ⇌ Mn2+ + 4 H2O 8 0,0592 ⎡ MnO 4 ⎤ . ⎡ H ⎤ - + ε MnO- =ε 0 + lg ⎣ ⎦ ⎣ ⎦ MnO- 4 Mn 2+ 4 Mn 2+ 5 ⎡ Mn 2+ ⎤ ⎣ ⎦ Nh− vËy nång ®é cña ion H+ ¶nh h−ëng tíi ®¹i l−îng thÕ ®iÖn cùc vµ do ®ã ¶nh h−ëng tíi kh¶ n¨ng oxiho¸ cña nã. ...