Giáo trình thực hành Hóa cơ sơ - Bài 5: Thiết lập nồng độ các dung dịch

1ThS. Phạm Hồng Hiếu Kỹ thuật phòng thí nghiệm – Bài 5 1 Bài 5: Thiết lập nồng độ các dung dịch 1. Phần lý thuyết 1.1. Thiết lập nồng độ 1.2. Chất gốc 2. Phần thực hành 2.1. TN1: Thiết lập nồng độ cho dung dịch HCl 0,1N 2.2. TN2: Thiết lập nồng độ cho dung dịch H2SO4 0,1N 2.3. TN3: Thiết lập nồng độ cho dung dịch KMnO4 0,1N 2.4. TN4: Thiết lập nồng độ cho dung dịch NaOH 0,1N 2.5. TN5: Thiết lập nồng độ cho dung dịch K2Cr2O7 0,1N 2.6. TN6: Thiết lập nồng độ cho dung dịch I2 0,1N ThS. Phạm Hồng Hiếu Kỹ thuật phòng thí nghiệm – Bài 5 2 1. Phần lý thuyết 1.1. Thiết lập nồng độ 1.1.1. Mục đích 1.1.2. Cách tiến hành 1.2. Chất gốc 1.2.1. Định nghĩa 1.2.2.Yêu cầu của chất gốc 1.2.3. Một số chất gốc thông dụng ThS. Phạm Hồng Hiếu Kỹ thuật phòng thí nghiệm – Bài 5 3 1.1. Thiết lập nồng độ 1.1.1. Mục đích  Mục đích của việc thiết lập nồng độ là hiệu chỉnh chính xác nồng độ của dung dịch bằng một dung dịch tiêu chuẩn khác, trước khi dùng dung dịch này thực hiện thí nghiệm đo lường 1.1.2. Cách tiến hành  Quá trình thiết lập được thực hiện bằng cách cho dung dịch cần thiết lập nồng độ chuẩn độ với một dung dịch tiêu chuẩn khác với một chỉ thị thích hợp. Từ thể tích tiêu tốn của dung dịch tiêu chuẩn người ta tính nồng độ thực của dung dịch cần thiết lập  Như vậy trước khi thực hiện việc thiết lập ta cần phải có sẳn dung dịch tiêu chuẩn, nếu không có dung dịch tiêu chuẩn ta cần phải pha từ chất gốc ThS. Phạm Hồng Hiếu Kỹ thuật phòng thí nghiệm – Bài 5 4 1.2. Chất gốc 1.2.1. Định nghĩa 1.2.2.Yêu cầu của chất gốc 1.2.3. Một số chất gốc thông dụng ThS. Phạm Hồng Hiếu Kỹ thuật phòng thí nghiệm – Bài 5 5 1.2.1. Định nghĩa  Chất gốc là chất dùng để pha chế những dung dịch tiêu chuẩn.  Với một chất gốc ta có thể cân một lượng chính xác trên cân phân tích từ đó pha chế ra những dung dịch có nồng độ xác định ThS. Phạm Hồng Hiếu Kỹ thuật phòng thí nghiệm – Bài 5 6 1.2.2.Yêu cầu của chất gốc  Một chất được gọi là chất gốc nó phải có những yêu cầu sau: • Có đương lượng gam lớn • Có thành phần hóa học xác định • Có độ tinh kiết cao đạt 99,9% • Bền vững với môi trường 2ThS. Phạm Hồng Hiếu Kỹ thuật phòng thí nghiệm – Bài 5 7 1.2.3. Một số chất gốc thông dụng  Na2B4O7.10 H2O dùng thiết lập nồng độ cho những dd axit  H2C2O4.2 H2O dùng thiết lập nồng độ cho những dd baz  NaCl và KCl khan dùng thiết lập nồng độ cho dd AgNO3  CaCO3 khan dùng thiết lập nồng độ cho những dd EDTA  K2Cr2O7 dùng thiết lập nồng độ cho dd Na2S2O3  H2C2O4.2 H2O dùng thiết lập nồng độ cho dd KMnO4  Na2S2O3 .5H2O dùng để thiết lập nồng độ cho dd I2 ThS. Phạm Hồng Hiếu Kỹ thuật phòng thí nghiệm – Bài 5 8 Tính toán  Tính toán dựa trên định luật bảo toàn đương lượng: trong một phản ứng hóa học các chất tham gia phản ứng và các chất sinh ra từ phản ứng có số đương lượng hay mili đương lượng bằng nhau (NV) chất xác định = (NV) chất chuẩn Hay (CNV) chất xác định = (CNV) chất chuẩn ThS. Phạm Hồng Hiếu Kỹ thuật phòng thí nghiệm – Bài 5 9 2. Phần thực hành 2.1. TN1: Thiết lập nồng độ cho dung dịch HCl 0,1N 2.2. TN2: Thiết lập nồng độ cho dung dịch H2SO4 0,1N 2.3. TN3: Thiết lập nồng độ cho dung dịch KMnO4 0,1N 2.4. TN4: Thiết lập nồng độ cho dung dịch NaOH 0,1N 2.5. TN5: Thiết lập nồng độ cho dung dịch K2Cr2O7 0,1N 2.6. TN6: Thiết lập nồng độ cho dung dịch I2 0,1N ThS. Phạm Hồng Hiếu Kỹ thuật phòng thí nghiệm – Bài 5 10 TN1: Thiết lập nồng độ cho dung dịch HCl 0,1N  Nguyên tắc: Dùng dung dịch Na2B4O7 0,1N để thiết lập nồng độ cho dung dịch HCl 0,1N  Phản ứng chuẩn độ: Na2B4O7 + 2HCl + 5H2O → 2NaCl + 4H3BO3  Tiến hành: • Từ phản ứng chuẩn độ tính lượng cân Na2B4O7. 10H2O để pha 100mL dung dịch Na2B4O7 0,1N • Tiến hành chuẩn độ: làm 3 lần lấy kết quả trung bình o Dùng pipet bầu 10mL hút chính xác 10mL HCl 0,1N cho vào erlen 250 o Thêm vào 3 giọt chỉ thị PP o Chuẩn độ dung dịch Na2B4O7 0,1N từ trên buret xuống cho đến khi dung dịch chuyển từ không màu sang màu phớt hồng ThS. Phạm Hồng Hiếu Kỹ thuật phòng thí nghiệm – Bài 5 11 TN1: Thiết lập nồng độ cho dung dịch HCl 0,1N a.Trước chuẩn độ; b.Sau chuẩn độ ThS. Phạm Hồng Hiếu Kỹ thuật phòng thí nghiệm – Bài 5 12 TN2: Thiết lập nồng độ cho dung dịch H2SO4 0,1N  Nguyên tắc: Dùng dung dịch Na2B4O7 0,1N để thiết lập nồng độ cho dung dịch H2SO4 0,1N  Phản ứng chuẩn độ: Na2B4O7 + H2SO4 + 5H2O → Na2SO4 + 4H3BO3  Tiến hành: làm 3 lần lấy kết quả trung bình • Dùng pypet bầu 10mL hút chính xác 10mL H2SO4 0,1N cho vào erlen 250 • Thêm vào 2 giọt chỉ thị PP • Chuẩn độ dung dịch Na2B4O7 0,1N từ trên buret xuống cho đến khi dung dịch chuyển từ không màu sang màu phớt hồng 3ThS. Phạm Hồng Hiếu Kỹ thuật phòng thí nghiệm – Bài 5 13 TN3: Thiết lập nồng độ cho dung dịch KMnO4 0,1N  Nguyên tắc: Dùng dung dịch H2C2O4 0,1N để thiết lập nồng độ cho dung dịch KMnO4 0,1N  Phản ứng chuẩn độ: KMnO4 + H2C2O4 + H2SO4 → K2SO4 + MnSO4 + CO2 + H2O  Tiến hành: • Từ phản ứng chuẩn độ tính lượng cân H2C2O4.2H2O để pha 100mL H2C2O4 0,1N • Thiết lập nồng độ cho KMnO4 0,1N • Làm 3 lần lấy kết quả trung bình: Dùng pipet bầu 10mL hút chính xác 10mL KMnO4 0,1N cho vào erlen 250mL, thêm vào 2mL H2SO4 20% và 1mL MnSO4 10%. Chuẩn độ dung dịch H2C2O4 0,1N từ trên buret xuống cho đến khi dung dịch mất màu hồng ThS. Phạm Hồng Hiếu Kỹ thuật phòng thí nghiệm – Bài 5 14 TN3: Thiết lập nồng độ cho dung dịch KMnO4 0,1N a. Dung dịch KMnO4; b. Sau khi bổ sung hóa chất; c. Sau khi chuẩn độ ThS. Phạm Hồng Hiếu Kỹ thuật phòng thí nghiệm – Bài 5 15 TN4: Thiết lập nồng độ cho dung dịch NaOH 0,1N  Nguyên tắc: Dùng dung dịch H2C2O4 0,1N để thiết lập nồng độ cho dung dịch NaOH 0,1N  Phản ứng chuẩn độ: H2C2O4 + 2NaOH → Na2C2O4 + 2H2O  Làm 3 lần lấy kết quả trung bình: • Dùng pipet bầu 10mL hút chính xác 10mL NaOH 0,1N cho vào erlen 250mL • Thêm vào 2 giọt chỉ thị PP • Chuẩn độ bằng dung dịch H2C2O4 0,1N từ trên buret xuống cho đến khi dung dịch mất màu hồng ThS. Phạm Hồng Hiếu Kỹ thuật phòng thí nghiệm – Bài 5 16 TN4: Thiết lập nồng độ cho dung dịch NaOH 0,1N a. Dung dịch trước chuẩn độ. b. Sau chuẩn độ ThS. Phạm Hồng Hiếu Kỹ thuật phòng thí nghiệm – Bài 5 17 TN5: Thiết lập nồng độ cho dung dịch K2Cr2O7 0,1N  Nguyên tắc: • Cho một lượng dư KI 10% vào một lượng chính xác K2Cr2O7 0,1N, trong môi trường axit H2SO4 đậm đặc, sẽ đẩy ra một lượng I2 tương ứng • Chuẩn lượng I2 sinh ra bằng Na2S2O3 với chỉ thị hồ tinh bột từ đó tính nồng độ chính xác Na2S2O3  Phản ứng chuẩn độ: K2Cr2O7 + KI + H2SO4 → Cr2(SO4)3 + I2 +K2SO4 + H2O I2 + Na2S2O3 → 2NaI + Na2S4O6 ThS. Phạm Hồng Hiếu Kỹ thuật phòng thí nghiệm – Bài 5 18 TN5: Thiết lập nồng độ cho dung dịch K2Cr2O7 0,1N  Tiến hành: • Từ phản ứng hãy tính toán pha 100mL dung dịch Na2S2O3 0,1N với chất ban đầu là Na2S2O3.5H2O • Tiến hành chuẩn độ: o Dùng pipet bầu 10mL hút chính xác 10mL K2Cr2O7 0,1N cho vào erlen 250mL, thêm vào 5mL KI 10%, 4mL H2SO4 20%, để yên trong bóng tối 5 phút o Chuẩn độ bằng dung dịch Na2S2O3 0,1N từ trên buret xuống cho đến khi dung dịch có màu xanh ánh vàng nhạt, thêm vào 2 giọt chỉ thị HTB o Chuẩn tiếp cho đến khi dung dịch không còn ánh đen mà chỉ còn màu xanh dương của Cr3+ thì dừng chuẩn độ o Kết quả là tổng thể tích của hai lần chuẩn độ 4ThS. Phạm Hồng Hiếu Kỹ thuật phòng thí nghiệm – Bài 5 19 TN5: Thiết lập nồng độ cho dung dịch K2Cr2O7 0,1N a.Dung dịch K2Cr2O7; b.Trước khi bổ sung hồ tinh bột; c. Sau khi bổ sung hồ tinh bột; d.Sau khi chuẩn độ ThS. Phạm Hồng Hiếu Kỹ thuật phòng thí nghiệm – Bài 5 20 TN6: Thiết lập nồng độ cho dung dịch I2 0,1N  Nguyên tắc: Dùng dung dịch Na2S2O3 tiêu chuẩn để thiết lập nồng độ cho dung dịch I2  Phản ứng chuẩn độ: I2 + Na2S2O3 → 2NaI + Na2S4O6  Tiến hành: • + Từ phản ứng hãy tính toán pha 100mL dung dịch I2 0,1N với chất ban đầu là tinh thể I2 • + Tiến hành chuẩn độ: o Dùng pipet bầu 10mL hút chính xác 10mL I2 có nồng độ pha chế 0,1N cho vào erlen 250mL o Chuẩn độ dung dịch Na2S2O3 0,1N từ trên buret xuống cho đến khi dung dịch có màu vàng rơm, thêm vào 2 giọt chỉ thị Hồ tinh bột o Chuẩn tiếp cho đến khi dung dịch không màu o Kết quả là tổng thể tích của hai lần chuẩn độ ThS. Phạm Hồng Hiếu Kỹ thuật phòng thí nghiệm – Bài 5 21 TN6: Thiết lập nồng độ cho dung dịch I2 0,1N a. Dung dịch I2 trước chuẩn độ; b. Trước khi bổ sung hồ tinh bột; c. Sau khi bổ sung hồ tinh bột; d. Sau khi chuẩn độ ThS. Phạm Hồng Hiếu Kỹ thuật phòng thí nghiệm – Bài 5 22