Tài liệu Các phương pháp chuẩn độ kết tủa. ưu và nhược điểm của từng phương pháp

Đặt vấn đề: Các phản ứng tạo chất ít tan dùng được trong phân tích chuẩn độ là rất ít, đồng thời các phản ứng kết tủa thường kèm theo các quá trình phụ làm sai lệch tính hợp thức của phản ứng. Vì vậy trong thực tế phương pháp chuẩn độ kết tủa được ứng dụng trong phân tích chuẩn độ. Định nghĩa PP chuẩn độ kết tủa Phương pháp chuẩn độ kết tủa dựa trên việc sử dụng phản ứng kết tủa và các đặc trưng lý hóa của nó để làm nguyên tắc chung cho quá trình chuẩn độ kết tủa. Kết tủa được tạo thành phải thực tế không tan Nguyên tắc chung của PP chuẩn độ kết tủa : Tốc độ tạo thành kết tủa phải đủ lớn Phản ứng phải chọn lọc Phải có chất R thích hợp để xác định điểm tương đương 1 Các PP chuẩn độ kết tủa bằng PP bạc 3 Các PP chuẩn độ bằng PP thủy ngân 5 Click to add Title Các PP chuẩn độ khác 2.1 Các Các PP PP chuẩn chuẩn độ độ bằng bằng PP PP bạc bạc Là PP phân tích chuẩn độ dựa trên việc dùng dd chuẩn Bạc nitrat Phương pháp Gay_Lussac Phương pháp Mohr Phương pháp Volhard Phương pháp Fajans Dựa trên phản ứng giữa ion bạc và ion halogen được thực hiện không có chất chỉ thị Nhược điểm Ưu điểm •Quy trình đơn giản, dễ thực hiện •Dựa trên nguyên lý của phản ứng đơn giản giữa sự kết hợp của ion Ag+ và ion X– : •Không cần sử dụng chất chỉ thị nên không xảy ra các phản ứng phụ với chất chỉ thị. • Do không sử dụng chất chỉ thị nên khó quan sát được điểm tương đương của phép chuẩn độ • Do chỉ dựa vào thị giác chủ quan của con người để nhận biết thời điểm kết thúc quá trình chuẩn độ ( thời điểm cân bằng độ trong và cân bằng độ đục….) nên kết quả không có độ chính xác cao dẫn đến sai số PP dựa trên việc sử dụng K2CrO4 làm chất chỉ thị để xác định các Halogenua bằng AgNO3. Tại thời điểm cuối chuẩn độ có xuất hiện kết tủa đỏ gạch của Ag2CrO4 Phương pháp này chủ yếu được dùng để chuẩn độ Clorua Độ nhạy của chất R phụ thuộc vào nhiều yếu tố trong đó quan trọng là nồng độ của chất R, pH của dd, nhiệt độ Nhược điểm Ưu điểm • Thường dùng để chuẩn độ ion Halogen Cl– với nồng độ rất thấp khoảng 0,001M mà độ chính xác cao. • Có sử dụng chất R tạo ra hiện tương đặc trưng ( xuất hiện kết tủa màu đỏ gạch: Ag2CrO4 ) để quan sát điểm cuối của quá trình chuẩn độ • Pp này chỉ được sử dụng để xác định các ion Cl– và Br– mà không được dùng để xác định I– và SCN– • Pp này không thể dùng trong môi trường Axit và kiềm • Các ion tạo với ion chất R kết tủa Cromat( Hg2+ , Pb2+ và Ba2+….) ngăn cản sự chuẩn độ theo pp Mohr • Không thể chuẩn độ các dd pp màu theo pp Mohr • Nhiều ion cản trở việc chuẩn độ theo pp Mohr Pp này dựa vào phản ứng chuẩn độ giữa ion Ag + vào ion Thioxianat( SCN--) dùng ion Fe3+ để làm chất chỉ thị: Tại điểm cuối chuẩn độ có sự xuất hiện màu đỏ của ion phức FeSCN2+ Phương pháp này được dùng để chuẩn độ trực tiếp Thioxianat bằng AgNO3 hoặc chuẩn độ các Halogenua bằng cách cho dư AgNO3 rồi chuẩn độ Ag+ bằng Thioxianat Nhược điểm Ưu điểm • Có thể chuẩn độ trong môi trường axit mạnh, điều mà không thể thực hiên được với pp Mohr • Pp còn được áp dụng để chuẩn độ ngược 2 ion Br-- và Cl— • Các ion khác ( Ba2+, Pb2+…) cản trở việc xác định theo pp Mohr, nhưng trong nhiều trường hợp lại không cản trở trong pp VolHard • Gây sai số chuẩn độ do độ tan của AgCl > độ tan của AgSCN nên tại điểm cuối chuẩn độ sẽ xãy ra phản ứng giữa AgCl và SCN– • Do đó muốn làm xuất hiện màu đỏ của phức FeSCN2+ thì phải thêm 1 lượng thuốc thử SCN– lớn hơn lượng cần thiết Trên cơ sở 1 số chất kết tủa có khả năng hấp thụ lên bề mặt chất hữu cơ, làm cho nó thay đổi cấu tạo và có sự đổi màu rõ rệt. Pp này dựa trên việc chuẩn độ bằng các halogen bằng dung dịch chuẩn AgNO3 bằng các chất chỉ thị hấp phụ Nhược điểm Ưu điểm • Nếu 3 pp trên chỉ chuẩn độ 1 số ion nhất định thì pp này cho phép chuẩn độ được rất nhiều ion : Cl-- , Br--, SCN--, I--…. • Do chúng tạo kết tủa AgX ít tan ở thời điểm Fcuối > 1 các hạt keo AgX tích điện dương nên có khả ncăng hấp phụ những ion In– của chất chỉ thị nên kết tủa chuyển sang màu đặc trưng, kết thúc chuẩn độ • Đối với các ion khác nhau thì phải sử dụng các chất chỉ thị khác nhau • Đối với các chất chỉ thị khác nhau thì phải chuẩn dd phân tích ở những khoảng pH khác nhau. • Quá trình chuẩn độ phức tạp, đòi hỏi độ chính xác cao • Nồng độ các ion cần phân tích phải nằm trong khoảng 0,005 – 0,025M (không quá loãng cũng không quá đặc) Các pp chuẩn độ bằng pp thủy ngân Phương pháp thủy ngân (I) Phương pháp thủy ngân (II) Pp này dựa trên việc dùng dd chuẩn muối thủy ngân I. Khi ion [Hg2]2+ tương tác với Cl--, Br--, I--… nó tạo thành kết tủa Halogenua ít tan Hg2Cl2, Hg2Br2, Hg2I2…: • Trong phương pháp thủy ngân I người ta dùng chất chỉ thị là dd sắt sunfuaxianua màu đỏ máu bị mất màu khi dư ion [Hg2]2+ • Hoặc diofenylcacbazon tạo với ion [Hg2]2+ kết tủa màu xanh Là pp chuẩn độ dựa trên sự tạo thành hợp chất thủy ngân II kém phân ly: HgCl2, Hg(CN)2, Hg(SCN)2 Trong phương pháp này chất R là Natri nitropruxit phản ứng với Hg2+ tạo thành kết tủa trắng hay difenylcacbazon tạo với ion thủy ngân dư phức chất màu tím xanh Nhược điểm Ưu điểm • Trong pp này không cần dùng hóa chất quý như pp bạc • Trong muối thủy ngân (I) ít tan hơn muối bạc tương ứng vì vậy mà khi chuẩn độ Cl- bằng thủy ngân (I) nitrat ta quan sát được bước nhảy chuẩn độ rõ rệt ở gần điểm tương đương • Việc xác định bàng pp thủy ngân (I) có thể tiến hành trong các dung dịch axit bằng cách chuẩn độ trực tiếp • Nhược điểm của pp này là tính độc của thủy ngân vì vậy khi làm việc với muối này cần hết sức cẩn thận • Pp thủy ngân (I) khi xác định định lượng các muối Clorua và Bromua tan hiện còn rất ít dùng Phương pháp feroxianua : dùng để xác định Zn2+ bằng feroxianua kali với chỉ thị diphenylamin theo phản ứng sau: Chuẩn ion Ba2+ bằng sunfat với chỉ thị là rodizoonat natri làm chỉ thị. Khi có mặt Ba2+ thì dung dịch nhuộm màu đỏ, gần điểm tương đương màu đỏ biến mất.