Issuu on Google+

WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

Phương pháp chuẩn độ oxi hóa – khử A. MỞ ĐẦU I.

Lý do chọn đề tài: Hóa học phân tích là môn khoa học về các phương pháp xác định thành phần định

tính và định lượng các chất và hỗn hợp của chúng. Phân tích định lượng cho phép xác định thành phần về lượng các hợp phần của chất cần phân tích. Như vậy hóa học phân tích đóng vai trò qua trọng đối với sự phát triển của các môn hóa học khác cũng như các ngành khoa học khác. Do có tầm quan trọng nên một loạt các chuyên ngành của khoa học phân tích ra đời và ngày càng phát triển mạnh. Tùy thuộc vào bản chất của các chất phân tích mà người ta sử dụng nhiều phương pháp khác nhau. Trong đó nhóm phương pháp hóa học dựa trên các loại phản ứng được ứng dụng nhiều nhất. Do đó trong bài này tôi đặc biệt nghiên cứu các phương pháp phân tích định lượng dựa vào các phản ứng hóa học cụ thể là phản ứng oxi hóa khử. II.

Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu phương pháp chuẩn độ oxi hóa khử này nhằm tập hợp hệ thống là những

kiến thức cơ bản trong chuẩn độ oxi hóa khử. Đưa ra một số bài tập ứng dụng phương pháp này để làm cơ sở trong quá trình học hóa phân tích định lượng và thực hành. III.

Đối tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu phương pháp chuẩn độ oxi hóa khử trong hóa học phân tích định lượng.

IV.

Phương pháp nghiên cứu: Phương pháp phân tích tổng hợp tài liệu.

1

GVHD: Hồ Thị Kim Hạnh

SVTH: Huỳnh Thị Xuân Diễm

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON


WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

Phương pháp chuẩn độ oxi hóa – khử B. NỘI DUNG I.

CƠ SỞ LÝ THUYẾT: Các phương pháp chuẩn độ oxi hóa – khử được sử dụng để định lượng các chất có

tính oxi hóa, khử. Phương trình chuẩn độ oxi hóa – khử có thể biểu diễn như sau:

Kh2 n2Ox1

+

+ n1e

Ox1

Ox2 ⇌

n1Kh2

Kh1 + n2e

n2Kh1

+

n1Ox2.

1. Phương trình chuẩn độ: a) Đối với phản ứng chuẩn độ đối xứng:  Phương trình phản ứng chuẩn độ dạng oxi hóa và dạng khử liên hợp có hệ số bằng nhau: Giả sử chuẩn độ V0 ml Kh2 có nồng độ C0 bằng V ml chất Ox1 có nồng độ C. Phản ứng chuẩn độ: n2Ox1

+

n1Kh2

n2Kh1

+

n1Ox2.

Nếu dừng chuẩn độ trước điểm tương đương thì: 0 Etr = EOx

2

+ Kh2

0, 0592 CV . lg n2 C0V0 − CV

Nếu dừng chuẩn độ sau điểm tương đương thì: 0 Ec = EOx 1

Kh1

0, 0592 CV − C0V0 . lg n1 C0V0

Tại điểm tương đương:

ETĐ =

0 n1 EOx 1

Kh1

0 + n2 EOx 2

Kh2

n1 + n2

. 2

GVHD: Hồ Thị Kim Hạnh

SVTH: Huỳnh Thị Xuân Diễm

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON


WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

Phương pháp chuẩn độ oxi hóa – khử b) Đối với phản ứng chuẩn độ bất đối xứng:  Phương trình phản ứng chuẩn độ dạng oxi hóa và dạng khử liên hợp có hệ số khác nhau: Phản ứng chuẩn độ: n2Ox1

+

n1Kh2

n2Kh1

+

n1Ox2.

Trước điểm tương đương: 0 Etr = EOx

2

+ Kh2

n1CV 1 lg n2 n2 C0V0 − n1CV

Sau điểm tương đương: 0 Es = EOx 1

Kh1

n2 n1CV − n2 C0V0 lg . n1 n2 C0V0

Tại điểm tương đương: 0 n1 EOx 1

ETĐ =

Kh1

0 + n2 EOx 2

Kh2

n1 + n2

.

2. Các phương pháp chuẩn độ: a) Phương pháp pemanganat: • Phương pháp pemanganat dựa trên cơ sở các phản ứng oxi hóa các chất khử bằng ion pemanganat trong môi trường axit, bazo hay trung tính. Trong môi trường axit: MnO4− + 8 H + + 5e → Mn 2 + + 4 H 2O

EMnO − 4

Trong môi trường trung tính: MnO4− + 2 H 2O + 3e → MnO2 + 4OH − Trong môi trường kiềm: MnO4− + e → MnO42 −

0 EMnO − 4

= 1, 51 V. Mn 2+

= 0,59 V

0 EMnO − 4

MnO2

= 0, 57 V. MnO42−

3

GVHD: Hồ Thị Kim Hạnh

SVTH: Huỳnh Thị Xuân Diễm

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON


WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

Phương pháp chuẩn độ oxi hóa – khử Phạm vi ứng dụng: • Chuẩn độ trực tiếp bằng KMnO4 các chất trong môi trường axit như: V3+ thành V5+, Ce3+ thành Ce4+, chuẩn độ H2O2 thành O2, NO2− thành NO3− . • Định lượng chất khử qua phản ứng với Fe3+ sau đó chuẩn độ lượng Fe2+ còn dư dùng để chuẩn độ các chất khử mà gặp khó khăn khi chuẩn độ trực tiếp. Ví dụ như: Cr2+ thành Cr3+, Ti3+ thành Ti4+, ... • Định lượng gián tiếp chất khử dùng pemanganat dư dùng để chuẩn độ các chất khử không thể chuẩn độ trực tiếp được. • Định lượng gián tiếp chất oxi hóa dùng chất khử dư. • oxalat bằng pemanganat. b) Phương pháp đicromat: Cr2O7− + 14 H + + 6e ƒ 2Cr 3+ + 7 H 2O

0 ECr O− 2 2

= 1,36 V. Cr 3+

Phương pháp này chủ yếu dùng để chuẩn độ Fe(II): Cr2 O7− + 6 Fe 2+ + 14 H + → 2Cr 3+ + 6 Fe3+ + 7 H 2 O

Phạm vi ứng dụng: • Phản ứng này có thể dùng chuẩn độ ngược chiều chất oxi hóa. • Có thể định lượng chất thử bằng phương pháp chuẩn độ thế hoặc chuẩn độ ngược: • Cho chất khử phản ứng với muối Fe3+ dư và chuẩn độ lượng Fe2+ tạo thành bằng Cr2O7− .

• Nếu chất khử phản ứng chậm với Fe3+ thì thêm K2Cr2O7 dư, lấy chính xác, sau đó chuẩn ngược bằng dung dịch chuẩn Fe(II). c) Phương pháp iot: Phương pháp này dựa trên cơ sở các quá trình oxi hóa, khử biến iot tự do thành iotdua và ngược lại: 4

GVHD: Hồ Thị Kim Hạnh

SVTH: Huỳnh Thị Xuân Diễm

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON


WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

Phương pháp chuẩn độ oxi hóa – khử I2 + I- ⇌ I 3− I 3− + 2e ƒ 3I −

Phạm vi ứng dụng: • Định lượng các chất khử hoặc các chất oxi hóa. Một trong các chất khử được dùng để định lượng trong phương pháp này là Na2S2O3. Để chính xác người ta dung chỉ thị là hồ tinh bột. • Cho các chất oxi hóa tác dụng với KI dư sau đó chuẩn độ lượng iot giải phóng ra bằng Na2S2O3. • Có thể thêm dư dung dịch chuẩn iot vào chất khử sau đó chuẩn độ iot dư bằng dung dịch chuẩn Na2S2O3. Phản ứng quan trọng là: I 3− + 2 S 2O32 − ƒ S 4O62 − + 3I − . II.

Bài tập ứng dụng: Bài 1: Tính pe và E khi chuẩn độ 25,00ml Fe2+ 0,100M bằng Ce4+ 0,100M trong

dung dịch H2SO4 (pH = 0) khi đã thêm: a) 20,00ml

b)25,00ml

c) 26,00ml Ce4+

Lời giải: Phản ứng chuẩn độ: Fe2+ + Ce4+ ⇌ Fe3+ + Ce3+ a) V1 = 20,00ml < VTĐ, dừng chuẩn độ trước điểm tương đương. petr =

,

,

0,100 .20,00 0,100 .25,00−0,100 .20,00

+ lg

= 12,0885

⟶ Etr = 12,0885 . 0,0592 = 0,716 V 5

GVHD: Hồ Thị Kim Hạnh

SVTH: Huỳnh Thị Xuân Diễm

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON


WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

PhĆ°ĆĄng phĂĄp chuẊn Ä&#x2018;áť&#x2122; oxi hĂła â&#x20AC;&#x201C; kháť­ b) V2 =25,00ml = VTÄ? , dᝍng chuẊn Ä&#x2018;áť&#x2122; tấi Ä&#x2018;iáť&#x192;m tĆ°ĆĄng Ä&#x2018;Ć°ĆĄng.

peTÄ? =

, ,  , ,

= 17,905

ETÄ? = 17,905 . 0,0592 = 1,056 V. c) V3 =26,00ml >VTÄ?, dᝍng chuẊn Ä&#x2018;áť&#x2122; sau diáť&#x192;m tĆ°ĆĄng Ä&#x2018;Ć°ĆĄng pes =

, ,

+ lg

, . ,, . , , . ,

= 22,926

Es = 22,926 . 0.0592 = 1,357 V. BĂ i 2: TĂ­nh pe vĂ  E trong phĂŠp chuẊn Ä&#x2018;áť&#x2122; 25,00 ml Fe2+ 0,100 M báşąng KmnO4 0,0200M trong H2SO4 ( pH = 0) sau khi Ä&#x2018;ĂŁ thĂŞm a) 24,50ml

b) 25,00ml

c)26,00ml KMnO4

Láť?i giải: Phản ᝊng chuẊn Ä&#x2018;áť&#x2122;: MnO4 - + 5 Fe2+ +

8H+ â&#x2021;&#x152; Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O

Tấi Ä&#x2018;iáť&#x192;m tĆ°ĆĄng Ä&#x2018;Ć°ĆĄng: sáť&#x2018; Ä&#x2018;Ć°ĆĄng lưᝣng MnO4â&#x2C6;&#x2019; = sáť&#x2018; Ä&#x2018;Ć°ĆĄng lưᝣng Fe2+ VTÄ? =

, . ,  ., 

= 25,00ml

a) Khi thĂŞm 24,50ml KMnO4, dᝍng trĆ°áť&#x203A;c Ä&#x2018;iáť&#x192;m tĆ°ĆĄng Ä&#x2018;Ć°ĆĄng, do Ä&#x2018;Ăł: pe =

, ,

+ lg

.,  . ,  ., .,  . ,

= 13,18

E = 13,18 . 0,0592 = 0.78 V b) Khi thĂŞm 25,00ml KMnO4 thĂŹ dᝍng Ä&#x2018;Ăşng Ä&#x2018;iáť&#x192;m tĆ°ĆĄng Ä&#x2018;Ć°ĆĄng, ta cĂł:

6

GVHD: Háť&#x201C; Tháť&#x2039; Kim Hấnh

SVTH: Huáťłnh Tháť&#x2039; Xuân Diáť&#x2026;m

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON


WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

Phương pháp chuẩn độ oxi hóa – khử  . peTĐ =

, ,   , ,



= 23,17

ETĐ = 23,17 . 0,0592 = 1,372 V c) Khi thêm 26,00ml KMnO4 thì dừng sau điểm tương đương, ta có pe =

, ,



 .,  . , ., . ,



 ., . ,

+ lg

= 25,227

E = 25,227 . 0,0592 = 1,493 V Bài 3: Việc xác định nồng độ dung dịch chuẩn KMnO4 được thực hiện bằng cách: cân a gam H2C2O4.2H2O ( M = 126,066 ), hòa tan trong bình định mức 250ml. Chuẩn độ 25,00ml dung dịch thu được khi có mặt H2SO4 2M hết V ml KMnO4. Nếu nồng độ của KMnO4 bằng 0,01M thì cần cân a trong khoảng bao nhiêu gam để V dao động từ 15 – 20 ml ? Lời giải: Phản ứng chuẩn độ: 5H2C2O4 + 2 MnO4− no

. ,

! .,

 , . 

Ta có:

+ 6H+ ⟶ 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O

 , . .

 =

, .!  .

V = 15,00ml ⟶ a = 0,4727 g V = 20,00ml = =⟶ 0,6303 g. Vậy lượng cân axit oxalic phải lấy từ 0,5 – 0,6 g.

7

GVHD: Hồ Thị Kim Hạnh

SVTH: Huỳnh Thị Xuân Diễm

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON


WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

PhĆ°ĆĄng phĂĄp chuẊn Ä&#x2018;áť&#x2122; oxi hĂła â&#x20AC;&#x201C; kháť­ BĂ i 4: XĂĄc Ä&#x2018;áť&#x2039;nh náť&#x201C;ng Ä&#x2018;áť&#x2122; dung dáť&#x2039;ch chuẊn KMnO4 Ä&#x2018;ưᝣc tháťąc hiáť&#x2021;n báşąng cĂĄch cân 0,5124 g H2C2O4.H2O (M = 126,066), hòa tan trong bĂŹnh Ä&#x2018;áť&#x2039;nh mᝊc 250ml. ChuẊn Ä&#x2018;áť&#x2122; 25,00ml dung dáť&#x2039;ch thu Ä&#x2018;ưᝣc khi cĂł mạt H2SO4 2M thĂŹ háşżt 18,75ml KMnO4. Láť?i giải: Phản ᝊng chuẊn Ä&#x2018;áť&#x2122;: 5H2C2O4 + 2 MnO4â&#x2C6;&#x2019; no

. ,

+ 6H+ â&#x;ś 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O

! .,

 , . 



Theo Ä&#x2018;áť&#x2039;nh luáş­t hᝣp thᝊc ta cĂł: ,   , . .

=

18, 75.CKMnO4 1000.2

-3

CKMnO4 = 8,671.10 M.

BĂ i 5: Ä?áť&#x192; xĂĄc Ä&#x2018;áť&#x2039;nh hĂ m lưᝣng phần trÄ&#x192;m cᝧa H2O2, ngĆ°áť?i ta hòa tan 1,5 g mẍu, pha loĂŁng váť&#x203A;i nĆ°áť&#x203A;c, sau Ä&#x2018;Ăł chuẊn Ä&#x2018;áť&#x2122; dung dáť&#x2039;ch thu Ä&#x2018;ưᝣc khi cĂł mạt H2SO4 2M háşżt 31,25ml KMnO4 0,0115M. TĂ­nh % H2O2 trong mẍu? Láť?i giải: Phản ᝊng chuẊn Ä&#x2018;áť&#x2122;: 5 H 2O2 + 2 MnO4â&#x2C6;&#x2019; â&#x2020;&#x2019; 5O2 + 2 Mn 2 + + 8 H 2O

n0

",

, .",  

Theo Ä&#x2018;áť&#x2039;nh luáş­t hᝣp thᝊc, ta cĂł

= ", .

, .",  .

â&#x;ś a = 0,03056g vĂ  %H2O2 =

," ,

. 100% = 2,04%. 8

GVHD: Háť&#x201C; Tháť&#x2039; Kim Hấnh

SVTH: Huáťłnh Tháť&#x2039; Xuân Diáť&#x2026;m

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON


WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

PhĆ°ĆĄng phĂĄp chuẊn Ä&#x2018;áť&#x2122; oxi hĂła â&#x20AC;&#x201C; kháť­ BĂ i 6: Hòa tan 0,45 gam máť&#x2122;t mẍu chᝊa hidroxylamin H2NOH vĂ  tấp chẼt trĆĄ trong dung dáť&#x2039;ch chᝊa lưᝣng dĆ° Fe3+. Sau Ä&#x2018;Ăł chuẊn Ä&#x2018;áť&#x2122; Fe2+ tấo thĂ nh háşżt 24,18ml KMnO4 0,0854M. TĂ­nh hĂ m lưᝣng hidroxylamin trong mẍu? Láť?i giải: Phản ᝊng kháť­ Fe3+ báť&#x;i H2NOH: 2 H 2 NOH + 4 Fe3+ â&#x2020;&#x2019; N 2O â&#x2020;&#x2018; +4 Fe 2 + + 4 H + + H 2O

(1)

Phản ᝊng chuẊn Ä&#x2018;áť&#x2122; Fe2+ báşąng KMnO4 : 5 Fe 2+ + MnO4â&#x2C6;&#x2019; + 8 H + â&#x2020;&#x2019; 5 Fe3+ + Mn 2 + + 4 H 2O

(2)

Gáť?i sáť&#x2018; gam cᝧa H2NOH lĂ  a Sáť&#x2018; mol Fe2+ theo phản ᝊng (1) lĂ : x =

Sáť&#x2018; mol Fe2+ theo phản ᝊng (2) lĂ :

â&#x2020;&#x2019;

a=

a.4 M H 2 NOH .2

#

=  2a

M H 2 NOH

, . , .  =

0, 0854.24,18.5 1000

, . , . .""," 

%H2NOH =

," ,

= 0,341g.

. 100% = 85,25%.

BĂ i 7: Tráť&#x2122;n 5 ml KClO3 váť&#x203A;i 50 ml FeSO4 0,12M. ThĂŞm 10 ml H2SO4 1 M vĂ o háť&#x2014;n hᝣp thu Ä&#x2018;ưᝣc. ChuẊn Ä&#x2018;áť&#x2122; FeSO4 dĆ° háşżt 15,3 ml KMnO4 0,0305 M. TĂ­nh náť&#x201C;ng Ä&#x2018;áť&#x2122; % cᝧa KClO3, biáşżt táť&#x2030; kháť&#x2018;i cᝧa dung dáť&#x2039;ch báşąng 1,02. Láť?i giải: Phản ᝊng giᝯa KClO3 vĂ  FeSO4: ClO3â&#x2C6;&#x2019; + 6Fe

2+

+ 6H+ â&#x2020;&#x2019; Cl- + Fe3+ + 3H2O

(1)

9

GVHD: Háť&#x201C; Tháť&#x2039; Kim Hấnh

SVTH: Huáťłnh Tháť&#x2039; Xuân Diáť&#x2026;m

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON


WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

PhĆ°ĆĄng phĂĄp chuẊn Ä&#x2018;áť&#x2122; oxi hĂła â&#x20AC;&#x201C; kháť­ Phản ᝊng chuẊn Ä&#x2018;áť&#x2122; Fe2+ báşąng KMnO4 : 5 Fe 2 + + MnO4â&#x2C6;&#x2019; + 8 H + â&#x2020;&#x2019; 5 Fe3+ + Mn 2 + + 4 H 2O

(2)

Gáť?i sáť&#x2018; gam cᝧa KClO3 lĂ  a Sáť&#x2018; mol Fe2+ Ä&#x2018;ĂŁ phản ᝊng váť&#x203A;i ClO3â&#x2C6;&#x2019; lĂ  x, tᝍ phản ᝊng (1) ta cĂł: a M KClO3

=

x 6.a â&#x2020;&#x2019; 6 122,549

Sáť&#x2018; mol Fe2+ Ä&#x2018;ĂŁ phản ᝊng váť&#x203A;i MnO4â&#x2C6;&#x2019; lĂ  y, tᝍ phản ᝊng (2) ta cĂł: y 0, 0305.15,3 = 5 1000 0, 0305.15, 3.5 â&#x2020;&#x2019; 1000

Táť&#x2022;ng sáť&#x2018; mol Fe2+ lĂ  x + y =

50.0,12 1000

6.a 0, 0305.15,3.5 50.0,12 + = 122,549 1000 1000 â&#x2020;&#x2019; a = 0, 07489 g â&#x2020;&#x2019;

%KClO3 =

. 100% = %

,&  .,

. 100% = 1.47%.

BĂ i 8: Máť&#x2122;t mẍu 0,501 gam Ä&#x2018;ĂĄ vĂ´i Ä&#x2018;ưᝣc hòa tan trong axit vĂ  sau Ä&#x2018;Ăł lĂ m káşżt tᝧa háşżt io Ca2+ dĆ°áť&#x203A;i dấng CaC2O4. Láť?c káşżt tᝧa, ráť­a sấch vĂ  cháşż hĂła káşżt tᝧa trong 25 ml háť&#x2014;n hᝣp KMnO4 0,0508 vĂ  H2SO4 1M. Sau Ä&#x2018;Ăł chuẊn Ä&#x2018;áť&#x2122; KMnO4 dĆ° háşżt 18,2 ml FeSO4 0,05015 M. TĂ­nh hĂ m lưᝣng % cᝧa Ca trong Ä&#x2018;ĂĄ vĂ´i? Láť?i giải: CĂĄc phản ᝊng xảy ra: CaCO3 â&#x2020;&#x201C; +2 H + â&#x2020;&#x2019; Ca 2+ + CO2 â&#x2020;&#x2018; + H 2O

(1)

10

GVHD: Háť&#x201C; Tháť&#x2039; Kim Hấnh

SVTH: Huáťłnh Tháť&#x2039; Xuân Diáť&#x2026;m

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON


WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

Phương pháp chuẩn độ oxi hóa – khử Ca 2 + + C2O4− → CaC2O4 ↓

(2)

CaC2O4 ↓ +2 MnO4− + 16 H + → 5Ca 2+ + 10CO2 ↑ +2 Mn 2 + + 8 H 2O MnO4− + 5 Fe 2+ + 8 H + → Mn 2 + + 5 Fe3+ + 4 H 2O

(3)

(4)

Từ phản ứng (2) ta có: Số mol Ca =

a M CaCO3

= số mol CaC2O4

(5)

Theo phản ứng (3) ta có: Số mol KMnO4 =

a M CaCO3

.

2 5

(6)

Theo phản ứng (4) ta có: Số mol KMnO4 =

0, 05015.18, 2 5.1000

số mol KMnO4 =

0, 0508.25 1000

(7)

(8)

Tổ hợp (6), (7), (8) ta được: =

a 2 0, 05015.18, 2 0, 0508.25 . + = 100, 087 5 5.1000 1000

Suy ra a = 0,2721g. %CaCO3 =

0, 2721 .100% = 54,3% . 0,501

Bài 9: Hòa tan 1,805 gam quặng sắt trong HCl. Khử Fe3+ thành Fe2+, pha loãng với nước rồi chuẩn độ Fe2+ hết 20,15 ml K2Cr2O7 có độ chuẩn theo Fe là 0,002,5. Tính hàm lượng % Fe trong quặng? 11

GVHD: Hồ Thị Kim Hạnh

SVTH: Huỳnh Thị Xuân Diễm

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON


WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

PhĆ°ĆĄng phĂĄp chuẊn Ä&#x2018;áť&#x2122; oxi hĂła â&#x20AC;&#x201C; kháť­ Láť?i giải: 6 Fe 2 + + Cr2O72 â&#x2C6;&#x2019;14 H + â&#x2020;&#x2019; 6 Fe3+ + 2Cr 3+ + 7 H 2O

Ä?áť&#x2122; chuẊn K2Cr2O7 theo Fe báşąng 0,00205 cĂł nghÄŠa lĂ  1ml K2Cr2O7 tĆ°ĆĄng Ä&#x2018;Ć°ĆĄng hĂła háť?c váť&#x203A;i 0,00205 g Fe. Váş­y sáť&#x2018; gam Fe trong quạng phản ᝊng vᝍa háşżt váť&#x203A;i 20,15ml K2Cr2O7 lĂ : 0,00205 .20,15 = 0,04131 (g) %Fe =

," .% ,

= 2,29%.

BĂ i10: Ä?un nĂłng chảy 1,015 g quạng cromit váť&#x203A;i Na2O2 Ä&#x2018;áť&#x192; oxihoa Cr(III) thĂ nh CrO42 â&#x2C6;&#x2019; . Cho kháť&#x2018;i chảy vĂ o nĆ°áť&#x203A;c, Ä&#x2018;un sĂ´i Ä&#x2018;áť&#x192; phân hᝧy háşżt Na2O2 vĂ  tĂĄch káşżt tᝧa Fe(OH)3.

LẼy dung dáť&#x2039;ch thu Ä&#x2018;ưᝣc, axit hĂła báşąng H2SO4, thĂŞm 100ml FeSO4 0,0502M. ChuẊn Ä&#x2018;áť&#x2122; Fe2+ dĆ° háşżt 25,3 ml K2Cr2O7 0,01052 M. TĂ­nh hĂ m lưᝣng % cᝧa Cr trong quạng? Láť?i giải: +

Na2O2 H Cr ( III )  â&#x2020;&#x2019; CrO42 â&#x2C6;&#x2019; â&#x2020;&#x2019; Cr2O72 â&#x2C6;&#x2019;

(1)

Cr2O72 â&#x2C6;&#x2019; + 6 Fe 2 + + 14 H + â&#x2020;&#x2019; 2Cr 3+ + 6 Fe3+ + 7 H 2O2

Sáť&#x2018; mol Fe2+ dĆ° theo phản ᝊng (2) =

(2)

6.0, 01052.23,5 1000

Sáť&#x2018; mol Fe2+ Ä&#x2018;ĂŁ phản ᝊng váť&#x203A;i Cr2O72 â&#x2C6;&#x2019; tấo ra tᝍ quạng: =

(0, 0502.100) â&#x2C6;&#x2019; (6.0, 01052.23, 5) = 3,53668.10â&#x2C6;&#x2019;3 1000

Sáť&#x2018; mol Cr2O72 â&#x2C6;&#x2019; trong quạng lĂ : 3, 53668.10â&#x2C6;&#x2019;3 = 5,89.10â&#x2C6;&#x2019;4 6 12

GVHD: Háť&#x201C; Tháť&#x2039; Kim Hấnh

SVTH: Huáťłnh Tháť&#x2039; Xuân Diáť&#x2026;m

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON


WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

Phương pháp chuẩn độ oxi hóa – khử Số mol Cr = 5,89.10-4 . 2 = 1,179.10-4 Số gam Cr = số mol Cr . 52 = 6,131.10-3 %Cr =

," .% .

= 6,04%.

Bài 11: Để chuẩn hóa dung dịch Na2S2O3 người ta hòa tan 0,1004 g KIO3 trong 100 ml nước, thêm 6 ml KI 6% và 1ml HCl 2M. Chuẩn độ I 3− giải phóng ra hết 28,75 ml Na2S2O3. Tính nồng độ của dung dịch Na2S2O3. Lời giải: Phản ứng giữa KIO3 và KI: IO3− + 8 I − + 6 H + → 3 I 3− + 3 H 2O

(1)

Phản ứng chuẩn độ: I 3− + 2 S 2O32− → S 4O62 − + 3I −

(2)

Từ (1) và (2) ta có:

− 3

Số mol IO =

(ố %*+ I 3− "

=

(ố %*+ S 2O32 − 

0,1004 CS2O32− .28, 75 = 214 6.1000

Suy ra C Na S O = 2 2 3

0,1004 1000.6.0,1004 = = 0, 091791M . 214 214.28.75

Bài 12: Hòa tan 0,6521 g K2Cr2O7 có lẫn tạp chất vào nước và chuyển vào bình định mức 200 ml. Thêm nước đến vạch. Dùng pipet hút 25ml dung dịch thu được, thêm 10 ml H2SO4 1 M; 5 ml Na2CO3 0,1 M. Lắc đều trong vài phút cho đến khi hết bọt khí. Thêm tiếp 20 ml KI 5%. Đậy kín bình và để yên trong tối 10 phút. Chuẩn độ bằng dung dịch 13

GVHD: Hồ Thị Kim Hạnh

SVTH: Huỳnh Thị Xuân Diễm

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON


WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

Phương pháp chuẩn độ oxi hóa – khử chuẩn Na2S2O3 0,1015 M cho đến màu vàng rơm. Sau đó, thêm 2 ml hồ tinh bột và chuẩn độ trực tieepscho đến mất màu xanh lục thì phải dùng hết 12,56 ml Na2S2O3. Tính độ tinh khiết muối K2Cr2O7? Lời giải: Phương trình phản ứng oxi hóa I- bằng K2Cr2O7: Cr2O72 − + 0 I − = 14 H + → 2Cr 3+ + 3 I − + 7 H 2O

(1)

Phương trình phản ứng chuẩn độ: 2 S 2O32 − + I 3− → S 4O62 − + 3I −

(2)

Gọi số gam K2Cr2O7 là a, ta có số mol K2Cr2O7 đã tham gia phản ứng là: a 25 . 294,185 200

Và từ phản ứng (1) ta có: Số mol I 3− = 3 số mol K2Cr2O7 =

3a.25 294,185.200

(3)

Từ phản ứng (2) ta có: Số mol I 3− =

nNa2 S2O3 2

=

0,1015.12,56 1000.2

(4)

Tổ hợp (3) và (4) ta có: 0,1015.12,56 294,185.200 . = 0, 6001g 1000.2 3.25 0, 6001 % K 2Cr2O7 = .100% = 92, 02% 0, 6521 a=

14

GVHD: Hồ Thị Kim Hạnh

SVTH: Huỳnh Thị Xuân Diễm

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON


WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

Phương pháp chuẩn độ oxi hóa – khử Bài 13: Một chất bột gồm có Na3AsO4.12H2O, Na2HAsO4 và tạp chất trơ. Hòa tan 1,012 gam bột trong nước và pha loãng thành 100 ml. Chuẩn độ hỗn hợp ở pH = 8 hết 15 ml dung dịch iot 0,01428 M trong KI 1 M. Sau đó axit hóa dung dịch bằng H2SO4, thêm KI dư chuẩn độ iot giải phóng ra hết 30,51 ml Na2S2O3 0,085 M. Tính thành phần % của mỗi chất trong hỗn hợp. Lời giải: Phản ứng chuẩn độ lần thứ nhất: HAsO32− + I 3− + 2OH − → HAsO42− + H 2O + 3 I −

(1)

Theo phản ứng (1) ta có: Số mol HAsO32 − = số mol I 3− a( g ) M Na2 HAsO3

=

Suy ra a =

0, 01428 1000

0, 01428.15 .169,9073 = 0, 03639 g 1000

% Na2 HAsO3 =

0, 03630 .100 = 3,596% . 1, 012

Chuẩn độ lần thứ hai: AsO43− + 3H + → H 3 AsO 4

(2)

H 3 AsO42 − + 2 H + → H 3 AsO 4

(3)

H 3 AsO 4 + 2 H + + 2e → H 3 AsO3 + H 2O 3 I − → I 3− + 2e

15

GVHD: Hồ Thị Kim Hạnh

SVTH: Huỳnh Thị Xuân Diễm

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON


WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

Phương pháp chuẩn độ oxi hóa – khử H 3 AsO 4 + 3 I − + 2 H + → H 3 AsO3 + I 3− + H 2O

(4)

Chuẩn độ I 3− bằng Na2S2O3: I 3− + 2 S 2O3− → S 4O62− + 3I −

(5)

Từ phản ứng (1), (2) và (3) ta có: Số mol AsO43− + số mol HAsO32 − = số mol H3AsO4

(6)

Theo phản ứng (4) ta có: Số mol H3AsO4 = số mol I 3−

− 3

Từ (5) ta có: số mol I =

(7)

(ố %*+ Na2 S2O3

(8)

Tổ hợp (6), (7) và (8) ta được:

3− 4

Số mol AsO

2− 3

+ số mol HAsO

=

(ố %*+ Na2 S2O3

(9)

Gọi b là số gam Na3AsO4.12H2O, từ (9) ta thu được: b a 0, 085.30, 51 + = Na3 AsO4 − 12 H 2O Na2 HAsO3 1000.2

 0, 085.30, 51 0, 03639  b= − .424, 072 169, 9073   1000.2 b = 0, 4591g

% Na3AsO4 .12 H 2O =

0, 4591 .100% = 43, 36% . 1, 012

16

GVHD: Hồ Thị Kim Hạnh

SVTH: Huỳnh Thị Xuân Diễm

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON


WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

Phương pháp chuẩn độ oxi hóa – khử Bài 14: Hòa tan 0,25g một mẫu phân tích chứa bột Fe và Fe2O3 trong HCl. Khử Fe3+ thành Fe2+. Chuẩn độ lượng Fe2+ thu được hết 25,18 ml KMnO4 0,03 M. Tính hàm lượng % của Fe và Fe2O3 trong mẫu. Lời giải: Các phản ứng: Fe + 2H+ → Fe2+ + H2↑ 011 Fe2O3 + 6H → 2Fe3+ +3 H2O 021 Fe3+ + e → Fe2+ Phương trình chuẩn độ: 5 Fe 2 + + MnO4− + 8 H + → 5 Fe3+ + Mn 2 + + 4 H 2O

(3)

Gọi a và b lần lượt là số mol của Fe và Fe2O3 Từ (1), (2) và (3) ta có: a + 2b = ∑ nFe2+ = 5nMnO− 4

⇔ a + 2b = 5. 25,18 . 0,03 = 3,777.10-3 Ta có: 56a + 160b = 0,25 và

a + 2b = 3,777.10-3

⇒ a 8 2,173.10-3 0mol1 b = 8,018.10-4 (mol) ⇒ mFe = 2,173.10-3 . 56 = 0,1217 (g) 17

GVHD: Hồ Thị Kim Hạnh

SVTH: Huỳnh Thị Xuân Diễm

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON


WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

Phương pháp chuẩn độ oxi hóa – khử -4

mFe2O3 = 8,018.10 . 160 = 0,1283 (g)

Suy ra % Fe =

% Fe2O3 =

0,1217 .100% = 48, 68 0, 25

0,1283 .100% = 51,32 . 0, 25

Bài 15: Để chuẩn hóa dung dịch chuẩn KMnO4 người ta hòa tan 1,2605 g H2C2O4.2H2O trong nước và pha loãng thành 250 ml. Chuẩn độ 25 ml dung dịch thu được hết 18,72 ml KMnO4. Tính nồng độ mol của KMnO4. Lời giải: Phương trình phản ứng chuẩn độ: 5 H 2C2O4 + 2 MnO4− + 6 H + → 2 Mn 2 + + 10CO2 ↑ +8 H 2O

n0

1, 2605.25 CM .18, 72 126, 066.250 1000

suy ra

1, 2605.25.1000 C .18, 72 = M 126, 066.250.18, 72.5 1000.2

⟹ CM = 0,0214 M. Bài 16: Tính sai số khi chuẩn độ dung dịch Fe2+ bằng dung dịch KMnO4 có cùng nồng độ đương lượng 0,1 N, nếu kết thúc chuẩn độ của dung dịch bằng 0,95 V; 1,515 V. Lời giải: Phản ứng chuẩn độ: 5 Fe 2 + + MnO4− + 8 H + → 5 Fe3+ + Mn 2 + + 4 H 2O

Ta có ETĐ của phép chuẩn độ: ETĐ =

0, 77 + 5.1, 55 = 1, 42V 6

• Khi kết thúc chuẩn độ E = 0,95 tức là kết thúc chuẩn độ trước điểm tương đương. 18

GVHD: Hồ Thị Kim Hạnh

SVTH: Huỳnh Thị Xuân Diễm

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON


WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

Phương pháp chuẩn độ oxi hóa – khử  Fe3+  0, 95 − 0, 77 = = 3, 05 ⇒ lg 0, 059  Fe 2+ 

 Fe3+  ⇒  2+  = 103  Fe  0,1.103 − 0,1 100 − 100,1 ⇒sai số p = 1001 .100% = .100% = −0,1% . 0,1 100,1

• Khi kết thúc chuẩn độ E = 1,515 tức là kết thúc sau điểm tương đương. − 0, 059  MnO4  Ta có: 1,515 = 1,55 + .lg 5  Mn 2+ 

 MnO4− 

⇒ lg 

 Mn 2+ 

= −3

 MnO4−  ⇒ = 10−3  Mn 2+ 

p=

0,02(1 + 10−3 ) − 0, 02 .100% = 0,1% . 0, 02

Bài 17: Chuẩn độ 25 ml FeSO4 0,05 M bằng KMnO4 0,01 Mở pH = 0. Tính E và pe của điện cực Pt nhúng dung dịch chuẩn độ so với điện cực hidro tiêu chuẩn sau khi thêm: a) 15 ml KMnO4 b) 25 ml KMnO4 c) 28 ml KMnO4. Lời giải: Phản ứng chuẩn độ: MnO4− + 5 Fe 2+ + 8 H + → Mn 2+ + 5 Fe3+ + 4 H 2O 19

GVHD: Hồ Thị Kim Hạnh

SVTH: Huỳnh Thị Xuân Diễm

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON


WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

Phương pháp chuẩn độ oxi hóa – khử Tại điểm tương đương số đương lượng MnO4− = số đương lượng Fe 2+ VTĐ =

0, 05.25 = 25( ml ) 5.0, 01

• V1 = 15 ml < VTĐ. Dừng chuẩn độ trước điểm tương đương. petr =

0, 68 5.0, 01.15 + lg = 13, 2 0, 059 1.0, 05.25 − 5.0, 01.15

Etr = 13,2 . 0,0592 = 0,781 V • V2 = 25 ml = VTĐ. Do đó ta có:

peTĐ =

pe + 5. pe 6 ' Fe

' Mn

1. =

0, 68 1,51 + 5. 0, 0592 0, 0592 = 23, 43 6

ETĐ = 23,43 . 0,0592 = 1,387 V. • V3 = 28 ml > VTĐ. Dừng chuẩn độ sau điểm tương đương. Ta có: ' peS = peMn +

n .CV − n2 .CoVo 1 5.0, 01.28 − 1.0, 05.25 n2 .lg 1 = .lg = 25, 32 n1 n2 .CoVo 5 1.0, 05.25

Bài 18: Hòa tan 0,51g một mẫu chất khoáng chứa SnO2 trong axit, khử Sn(IV) thành Sn(II) bằng Pb. Sau đó chuẩn độ Sn(II) bằng K2Cr2O7 0,035 M. Thể tích K2Cr2O7 đã dùng là 15,05 ml. Tính hàm lượng % của SnO2 trong mẫu phân tích. Lời giải: Gọi a là số gam của SnO2

Phản ứng chuẩn độ: 3Sn 2+ + Cr2O72 − + 14 H + → 3Sn 4 + + 2Cr 3+ + 7 H 2O 20

GVHD: Hồ Thị Kim Hạnh

SVTH: Huỳnh Thị Xuân Diễm

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON


WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

Phương pháp chuẩn độ oxi hóa – khử 15, 05.0, 035 1000

.n0

a 150, 7

Ta có:

a 15, 05.0, 035 = 150, 7.3 1000

⇒ a = 0,238 (g) Bài 19: Tính E và pe khi chuẩn độ 20 ml FeSO4 0,015 M bằng K2Cr2O7 0,005 M ở pH = 0 nếu thể tích K2Cr2O7 đã dùng là 8 ml. Lời giải: Phản ứng chuẩn độ: Cr2O72 − + 6 Fe 2 + + 14 H + → 2Cr 3+ + 6 Fe3+ + 7 H 2O

Tại thời điểm tương đương thì: số đ Cr2O72 − = số đ Fe 2+ VTĐ =

20.0, 015 = 10 (ml) 6.0, 005

VHCl < VTĐ, dừng trước điểm tương đương nên ta có: E = E Fe3+ / Fe2+ +

(

)

⇒ E = 0, 68 +

pe =

0, 0592 n1CV .lg n2 n2C0V0 − n1CV

0, 0592 6.0, 005.8 .lg = 0,8066(V ) 1 1.0, 015.20 − 6.0, 005.8

0,8066 = 13, 625 . 0.0592

Bài 20: Cân 0,3325 g K2Cr2O7 bị nhiễm bẩn hòa tan định mức thành 500 ml (dung dịch A). Chuẩn độ 20 ml dung dịch A bằng dung dịch FeSO4 0,01 M thì tốn 26,4 ml. a) Viết và cân bằng phản ứng chuẩn độ bằng ion 21

GVHD: Hồ Thị Kim Hạnh

SVTH: Huỳnh Thị Xuân Diễm

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON


WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

Phương pháp chuẩn độ oxi hóa – khử b) Tính % K2Cr2O7 trong mẫu ban đầu? Lời giải: a) Phản ứng chuẩn độ: 6 Fe 2 + + Cr2O7− + 14 H + → 6 Fe3+ + 2Cr 3+ + 7 H 2O

b) Gọi a là số gam K2Cr2O7 ban đầu Ta có: n0

6 Fe 2 + + Cr2O7− + 14 H + → 6 Fe3+ + 2Cr 3+ + 7 H 2O

a.20 0, 01.26, 4 1000 291,393.500

theo định luật hợp thức ta có: 0, 01.26, 4 a.20 = 1000.6 291,393.500.1

⇒ a = 0,3205 (g) % K2Cr2O7 =

0,3205 .100% = 96, 4% . 0,3325

Bài 21: Tính nồng độ thuốc thử và các sản phẩm của phản ứng trong điểm tương đương khi chuẩn độ dung dịch Fe2+ 0,1N bằng dung dịch Ce4+ 0,1 N. Nếu cả hai dung dịch đều có nồng độ của H2SO4 là 1 M. Lời giải: Phản ứng chuẩn độ: Ce4+ + Fe2+ ⇒ Ce3+ + Fe3+ Ta có: ETĐ =

1, 44 + 0, 68 = 1, 06V 2

22

GVHD: Hồ Thị Kim Hạnh

SVTH: Huỳnh Thị Xuân Diễm

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON


WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

Phương pháp chuẩn độ oxi hóa – khử

ETĐ

 Fe2+  = E Fe2+ + 0, 0592 lg ( Fe3+ )  Fe3+   Fe2+ 

1,06 = 0,68 - 0, 0592 lg 

 Fe3+ 

 Fe 2+  = 4.107 lg 3+  Fe 

Tại điểm tương đương phần lớn Fe2+ được chuyển vào Fe3+ nên thực tế: 0,1  Fe3+  = −  Fe 2+  2 

= 0,05 M. ⇒  Fe 2 +  = 4.10-7 . 0,05 = 2.10-8. Bài 22: Chuẩn độ 100 ml dung dịch Fe2(SO4)3 0,1 M bằng dung dịch TiCl3 0,2 M (pH = 0). Tính thể tích TiCl3 cần dùng để thế của hệ E = 0,28 V? Lời giải: Phản ứng chuẩn độ: Fe3+ + Ti 3+ + H 2O → Fe 2 + + TiO 2 + + 2 H +

ETĐ = =

0, 771 + 0,1 = 0,4355 > Ec = 0,28 V. Dùng chuẩn độ trước điểm tương đương. 2

0 Ehệ = ETiO

2+

Ti 3+

TiO 2+  .  H +  + 0, 0952.lg Ti 3+ 

TiO 2+  .  H +  ⇔ 0,28 8 0,1 + 0,0592 . Ti 3+ 

2

2

23

GVHD: Hồ Thị Kim Hạnh

SVTH: Huỳnh Thị Xuân Diễm

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON


WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

Phương pháp chuẩn độ oxi hóa – khử CV

Với  H +  = 1; TiO 2 +  = 0 0 V +V

0

⇒ Ti 3+  =

CV − C0V0 → V = 100,09 ml. V + V0

Bài 23: Chuẩn độ dung dịch 10 ml H2C2O4 0,05 M trong môi trường axit hết 0,75 ml KMnO4. Hãy viết phương trình phản ứng chuẩn độ và tính nồng độ của dung dịch KMnO4. Lời giải: Phản ứng chuẩn độ: 5 H 2C2O4 + 2 MnO4− + 6 H + → 2 Mn 2 + + 10CO2 + 8 H 2O

n0

. .10 

0, 75.CM 1000

Theo định luật hợp thức ta có: 0, 05.10 0, 75.CM = 1000.5 1000.2

⇒ CM = 0.267 M. Bài 24: Lấy 5 ml rượu mạnh pha loãng thành 1 l bằng bình định mức, sau đó lấy ra 25 ml thêm vào 50 ml K2Cr2O7 0,02 M để oxi hóa rượu etylic thành CH3COOH theo phương trình phản ứng sau: 3C2 H 5OH + 2Cr2O7− + 16 H + → 4Cr 3+ + 3CH 3COOH + 11H 2O

Sau khi làm lạnh thêm 20 ml Fe3+ 0,1253 M, lượng Fe2+ dư được chuẩn độ bằng dung dịch K2Cr2O7 hết 7,46 ml với chỉ thị diphenylamin sunfonic axit. Tính % C2H5OH trong rượu mạnh trên ( 46,07 g/mol ) Lời giải: Phản ứng chuẩn độ:

24

GVHD: Hồ Thị Kim Hạnh

SVTH: Huỳnh Thị Xuân Diễm

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON


WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

Phương pháp chuẩn độ oxi hóa – khử Cr O − + 6 Fe2 + + 14 H + → 2Cr 3 + + 6 Fe3 + + 7 H O 2 7 2

Tổng số mol K2Cr2O7 thêm vào: (50 + 7,46) . 0,02 = 1,1492 (mol) Lượng K2Cr2O7 phản ứng với Fe2+ thêm vào:  20 .0,1253 . = 0,41767 (mol)  Lượng K2Cr2O7 phản ứng với C2H5OH: 1,1492 – 0,41767 = 0,73153 (mol) Khối lượng rượu có trong mẫu phân tích: 0,73153 .

"

. 0,046 = 0,05055 (g)

% C2H5OH =

,  . 

. 100% = 40,4%.

Bài 25: Lấy 10 ml dung dịch As2O3 đem định lượng hết 9,85 ml dung dịch I2 0,1 N. Viết phương trình phản ứng định lượng và tính nồng độ g/l của dung dịch As2O3. Lời giải: Phản ứng chuẩn độ: As2O3 + 2I 2 + 2H 2O → As2O5 + 4HI

n0

CM .10 1000

9,85.0,1 1000

theo định luật hợp thức ta có:

25

GVHD: Hồ Thị Kim Hạnh

SVTH: Huỳnh Thị Xuân Diễm

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON


WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

Phương pháp chuẩn độ oxi hóa – khử CM .10 9,85.0,1 = 1000.1 1000.2

⇒ CM = 0,04925 N. Bài 26: Chuẩn độ 15,0ml dung dịch FeCl2 bằng dung dịch chuẩn K2Cr2O7 0,07N trong môi trường thích hợp thấy tiêu tốn hết 12,7ml. Tính nồng độ dung dịch FeCl2 (g/l). Lời giải: Phản ứng chuẩn độ: ECe3+ lg

Ce 2+

q +1 −q

6 Fe 2 + + Cr2O7− + 14 H + → 6 Fe3+ + 2Cr 3+ + 7 H 2O

C0 .15 0, 07.12, 7 1000 1000

theo định luật hợp thức ta có: C0 .15 0, 07.12, 7 = 6.1000 1.1000

⇒ C0 = 0,3556 M. Bài 27: Tính sai số chuẩn độ 100 ml dung dịch Fe2+ có 0,1 M bằng Ce4+ 0,1 M trong môi trường H2SO4 1 M. Nếu kết thúc chuẩn độ ở E bằng 0,87 V và 1,237 V. Lời giải: Phản ứng chuẩn độ: Fe 2 + + Ce 4 + → Fe3+ + Ce3+

Ta có: ETĐ =

0, 68 + 1, 44 = 1, 06V . 2 26

GVHD: Hồ Thị Kim Hạnh

SVTH: Huỳnh Thị Xuân Diễm

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON


WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

Phương pháp chuẩn độ oxi hóa – khử Kết thúc chuẩn độ tại E = 0,87 nghĩa là kết thúc trước điểm tương đương. Ta có: E = EFe

3+

Fe2+

+ 0,0592 .lg

q +1 −q

⇔ 0,87 = 0,68 + 0,0592 lg

⇔ lg

q +1 −q

q =1 = 3,2095 −q

q =1 = 1620 −q

⇔ q = 6,17.10-4 hoặc 0,0617%. Kết thúc chuẩn độ tại 1,237 V là kết thúc sau điểm tương đương: Ec = ECe

3+

Ce2+

+ 0,0592.lg q

⇔ 1,237 = 1.44 + 0,0592.lgq ⇔ 0,0592.lgq = -0,203 ⇔ lgq = -3,429 ⇒ q = 3,72.10-4 hay 0,0372%. Bài 28: Tính sai số chuẩn độ khi chuẩn độ Fe2+ 0,1 M bằng dung dịch Ce4+ có cùng nồng độ kết thúc ở thế 1,257 V. Lời giải: Phản ứng chuẩn độ: Fe 2 + + Ce 4 + → Fe3+ + Ce3+ 27

GVHD: Hồ Thị Kim Hạnh

SVTH: Huỳnh Thị Xuân Diễm

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON


WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

Phương pháp chuẩn độ oxi hóa – khử Ta có: ETĐ = =

0, 68 + 1, 44 = 1, 06V 2

Kết thúc chuẩn độ tại 1,257 là kết thúc sau điểm tương đương Ec = ECe

3+

Ce2+

+0,0592 lgq

→ lgq = lg 0,0008 → q = 0,0008 = 0,08%. Bài 29: Chuẩn độ 100 ml dung dịch FeSO4 0,1 M bằng dung dịch KMnO4 0,02 M ở pH = 0. Tính sai số chuẩn độ khi dung dịch xuất hiện màu hồng của KMnO4 với nồng độ là 1.10-5 M. Lời giải: Phản ứng chuẩn độ: 5 Fe 2+ + MnO4− + 8 H + → 5 Fe3+ + Mn 2+ + 4 H 2O . Chuẩn độ đến khi xuất hiện màu hồng là kết thúc chuẩn độ sau điêm tương đương. Với  H +  = 1 ta có:

E=E

0 MnO4−

Mn2 +

0 ⇔ E = EMnO

− 4

− 0, 0592  MnO4  + lg n1  Mn 2+ 

+ Mn2+

0, 0592 lg q . n1

 MnO4−  ⇒q=  Mn 2+ 

⇔q=

10−5 = 10−3 hay q = 0,1%. −2 10

Bài 30: Tính sai số chuẩn độ 100 ml dung dịch Fe2+ có 0,1 M bằng Ce4+ 0,1 M trong môi trường H2SO4 1 M. Nếu dùng chỉ thị là diphenylamin. 28

GVHD: Hồ Thị Kim Hạnh

SVTH: Huỳnh Thị Xuân Diễm

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON


WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

Phương pháp chuẩn độ oxi hóa – khử Lời giải: Phản ứng chuẩn độ: Fe 2 + + Ce 4 + → Fe3+ + Ce3+

0, 68 + 1, 44 = 1, 06V 2

Ta có: ETĐ = =

Dùng chỉ thị điphenylamin kết thúc chuẩn độ tai E = 0,76V là kết thúc trước điểm tương đương. 0 Ta có: Etr = EFe

+ 0, 0592 lg

3+

Fe 2+

⇔ 0, 76 = 0, 68 + 0, 0592 lg

⇔ lg

q +1 −q

q +1 −q

q +1 = 1,351 −q

q +1 = 22,46 −q

⇒ q = 0,043 hay 4,3%. (sai số quá lớn)

29

GVHD: Hồ Thị Kim Hạnh

SVTH: Huỳnh Thị Xuân Diễm

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON


WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

Phương pháp chuẩn độ oxi hóa – khử C. Kết luận Trong phép chuẩn độ oxi hóa khử chủ yếu chúng ta dựa vào các phản ứng oxi hóa khử để chuẩn độ. Không sử dụng chỉ thị mà dựa vào sự đổi màu của các chất oxi hóa hoặc khử để dừng chuẩn độ. Đường chuẩn độ được xác định dựa vào việc tính thế theo phương trình Nernst. Trong quá trình nghiên cứu không tránh khỏi những sai sót mong sự đóng góp ý kiến của thầy cô và các bạn.

30

GVHD: Hồ Thị Kim Hạnh

SVTH: Huỳnh Thị Xuân Diễm

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON


WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

Phương pháp chuẩn độ oxi hóa – khử D. Tài liệu nghiên cứu 1. Bộ y tế. Hoá phân tích. Tập 1. Nhà xuất bản Giáo dục Hà Nội, 2007. 2. Bộ Giáo Dục và Đào Tạo, dự án đào tạo giáo viên THCS. Đào Thị Phương Diệp – Đỗ Văn Huê. Giáo trình hóa học phân tích, các phương pháp định lượng hóa học. Nhà xuất bản Đại học Sư phạm. 3. Hoàng Minh Châu, Từ Văn Mạc, Từ Vọng Nghi. Cơ sở hóa phân tích. Nhà xuất bản Khoa học và Kĩ thuật, 2002. 4. Hồ Viết Quý. Cơ sở hóa phân tích hiện đại, Tập 1. Các phương pháp phân tích hóa học. Nhà xuất bản Đại học Sư Phạm. 5. Nguyễn Tinh Dung phần I,II,III. Hóa phân tích. Nhà xuất bản Giáo dục, 2002. 6. Nguyễn Xuân Tùng. Hóa phân tích. ddaHQG Hà Nội, Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên. 7. Trần Tứ Hiếu. Hóa học phân tích. Nhà xuất bản ĐHQG Hà Nội, 2002.

31

GVHD: Hồ Thị Kim Hạnh

SVTH: Huỳnh Thị Xuân Diễm

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON


WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

Phương pháp chuẩn độ oxi hóa – khử MỤC LỤC

A. MỞ ĐẦU ...................................................................................................................... 1 I.

Lý do chọn đề tài: .................................................................................................... 1

II.

Mục đích nghiên cứu............................................................................................ 1

III.

Đối tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu: ................................................. 1

IV.

Phương pháp nghiên cứu: ................................................................................... 1

B. NỘI DUNG ............................................................................................................... 2 I.

CƠ SỞ LÝ THUYẾT: ............................................................................................. 2 1. Phương trình chuẩn độ: ...................................................................................... 2 a) Đối với phản ứng chuẩn độ đối xứng: ................................................................ 2 b) Đối với phản ứng chuẩn độ bất đối xứng: ......................................................... 3 2. Các phương pháp chuẩn độ: ............................................................................... 3 a) Phương pháp pemanganat: ................................................................................. 3 b) Phương pháp đicromat:....................................................................................... 4 c) Phương pháp iot: .................................................................................................. 4

II.

Bài tập ứng dụng: ................................................................................................. 5

C. Kết luận ...................................................................................................................... 30 D. Tài liệu nghiên cứu ................................................................................................... 31 Mục lục..............................................................................................................................32

32

GVHD: Hồ Thị Kim Hạnh

SVTH: Huỳnh Thị Xuân Diễm

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON


Đề tài Nghiên cứu phương pháp chuẩn độ oxi hóa khử trong hóa học phân tích định lượng