PHƢƠNG PHÁP KẾT TỦA
Antoine Lavoisier
1743 - 1794
1
MỤC TIÊU
1. Giải thích đƣợc biểu thức tích số tan, độ tan và ý
nghĩa của nó trong phân tích.
2. Trình bày đƣợc các yếu tố ảnh hƣởng đến độ tan của
chất điện ly ít tan và tính đƣợc độ tan của chất đó trong
các điều kiện cụ thể.
3. Trình bày đƣợc hiện tƣợng hấp phụ khi chuẩn độ theo
phƣơng pháp bạc.
4. Trình bày đƣợc nguyên tắc, điều kiện tiến hành và ứng
dụng của 3 phƣơng pháp: Mohr, Fajans, Volhard.
2
NỘI DUNG
1. LÝ THUYẾT VỀ SỰ KẾT TỦA
1.1. Tích số tan.
1.2. Độ tan – Cách tính độ tan
1.3. Các yếu tố ảnh hƣởng đến độ tan
2. ĐỊNH LƢỢNG BẰNG PHƢƠNG PHÁP KẾT TỦA
2.1. Nguyên tắc chung
2.2. Phân loại
2.3. Yêu cầu đối với phản ứng trong phƣơng pháp kết tủa
2.4. Phƣơng pháp bạc
3
1. LÝ THUYẾT VỀ SỰ KẾT TỦA
Phản ứng kết tủa là phản ứng
tạo thành chất rắn từ các chất
tan trong dung dịch. Trong quá
trình phân tích định tính, định
lƣợng ta thƣờng phải sử dụng
đến phản ứng kết tủa để tách
riêng các ion phân tích khỏi các
ion khác
4
1. TÍCH SỐ TAN (T) (KSP = Solubility product constants)
Hòa tan
A+ + B-
AB
Kết tủa
Tủa
Dung dịch
Hòa tan
Ag+ + Cl-
AgCl
Kết tủa
Tủa
Dung dịch
Theo định luật bảo toàn khối lƣợng (stoichiometry) khi cân
bằng đƣợc thiết lập, trong dung dịch nƣớc bão hòa
Ag Cl
K AgCl
AgCl
5
1.TÍCH SỐ TAN (T)
[Ag+] x [Cl- ] = KAgCl x [AgCl] = hằng số
= TAgCl
Ví dụ:
TAgCl = 1,8 x 10–10
TAgBr = 5,0 x 10–13
TAgI = 8,3 x 10–17
6
1.TÍCH SỐ TAN (T)
Tổng quát với chất điện ly ít tan AmBn (m, n: số ion trong phân tử)
mAn+ +
Am Bn
A B
n m
m n
T
• Dung dịch rất loãng <
10-4
Hằng số
M:
B
TA m Bn A
TAm Bn a
• Tổng quát:
a
Am Bn
nBm-
m
An
,a
n
Bm-
:
n m
m
An
a
m n
n
B m
hoạt độ của ion An+, Bm7
1. TÍCH SỐ TAN (T)
Ý NGHIÃ TRONG PHÂN TÍCH
• TAmBn = [A]m x [B ]n
m, n: số ion tƣơng ứng tạo thành khi phân ly 1 phân tử.
• Nếu tích số [A]m x [B ]n > TAmBn thì hợp chất ít tan tách ra
ở dạng kết tủa (muốn có kết tủa).
• Nếu tích số [A]m x [B ]n < TAmBn kết tủa không tách ra mà
bị hòa tan (muốn kết tủa tan đƣợc).
8
1. TÍCH SỐ TAN (T)
Ý NGHIÃ TRONG PHÂN TÍCH
KSP (T)
9
1. TÍCH SỐ TAN (T)
Ý NGHIÃ TRONG PHÂN TÍCH
KSP (T)
10
2. ĐỘ TAN (S)
2.1 Độ tan trong nƣớc nguyên chất
• S: độ tan tính theo mol/l, g/l
• Đối với chất điện ly ít tan dạng AB (cùng hóa trị): AgCl, BaSO4
AB
A+
+
B-
S AB [A ] [B ] TAB
TAB A B
Vd: Độ tan AgCrO4 trong nƣớc (25 oC) = 0,0435 g/l , tính T AgCrO4
11
2. ĐỘ TAN (S)
2.1 Độ tan trong nƣớc nguyên chất
• Đối với chất điện ly ít tan dạng AmBn (không cùng hóa trị):
Ag2CrO4
AmBn mAn+ + nBm-
S m n
T Am Bn
m
m n
n
CaSO 4 : m 1, n 1, S T
Na 2SO 4 : m 2, n 1, S 3 T
2 2.12
3 T /4
Al2 (SO 4 )3 : m 2, n 3, S 5 T / 2 2.33 5 T / 108
12
2. ĐỘ TAN (S)
2.2 Độ tan chất điện ly trong nƣớc khi kể tới hệ số hoạt độ f
Đối với chất điện ly dạng AB
0,5([ A ].Z [ B ].Z
2
A
2
B
Hệ số hoạt độ f phụ thuộc:
• Lực ion của dung dịch
• ZA : điện tích của ion A
0,51.Z .
log f
1 3,3 A
2
A
TAB a A aB A f A B f B S 2 f 2
S
TAB
f2
1
f
TAB
13
2. ĐỘ TAN (S)
2.2 Độ tan chất điện ly trong nƣớc khi kể tới hệ số hoạt độ f
(f)
14
2. ĐỘ TAN (S)
2.2 Độ tan chất điện ly trong nƣớc khi kể tới hệ số hoạt độ f
Tính độ tan của SrCrO4 bằng g/l ở 25 0C
TSrCrO4 3,6 105 , f 0,57
TAB 1
5
3
S
T
(
1
/
0
,
57
)
3
,
6
.
10
(
1
/
0
,
57
).
0
,
6
.
10
AB
2
f
f
2
S 1,05.10 M / l 2,14 g / l
15
2. ĐỘ TAN (S)
2.3 Độ tan của hydroxyd kim loại trong nƣớc
M(OH)2 (rắn) M2+
x mol
+
x mol
2OH-
2x mol
2H2O H3O+ + OHM2+ OH-2 = T
(9.1)
H+ OH- = KW
(9.2)
Theo ĐL bảo toàn khối lƣợng:
(9.1)
2M2+ OH-
M2+.(2[M2+)2 = T
2
S [M ] T / 4
3
4M2+3 = T
S 21
TAm Bn
2 1
21
16
2. ĐỘ TAN (S)
2.3 Độ tan của hydroxyd kim loại trong nƣớc
Zn(OH)2(s)
Zn2+(aq) + 2OH- (aq)
T = 4.5 10-17
Zn(OH)2(s)
Zn2+(aq) + 2OH- (aq)
x mol
xM
2x M
[Zn2][OH]2 = (x)(2x)2 = 4x3 = 4,5 .10-17
x3 = 1,1.10-18
x = 2,2.10-6 M/l
S = [Zn]2+ = 2,2.10-6 M/l
17
2. ĐỘ TAN (S)
2.3 Độ tan của hydroxyd kim loại trong nƣớc
Fe(OH)3 (rắn) Fe3+ + 3OH-
Fe3+ OH-3 = T = 2.10-39
2H2O H3O+ +OH-
H3O+ OH- = 1,0.10-14
Gỉa thiết
OH- 3Fe3+ = 3 x (9,27.10-11) = 3.10-10
Trong dung dịch phân ly để trung hòa điện tích:
H3O+
=
OH-
=
1,0.10-7
S Fe 3
2.1039
18
2
.
10
(1,00.107 )3
18
3. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN ĐỘ TAN
3.1 Ảnh hƣởng của ion chung cùng tên:
Thêm ion cùng tên gây ảnh hƣởng lớn
đến độ tan của chất điện ly ít tan, và có
khả năng làm cho sự kết tủa tƣớng rắn
hoàn toàn hơn.
(a): AgCH3COO kết tủa trong dd bảo hòa
(b): AgCH3COO kết tủa tăng lên khi thêm
(a)
(b)
dd AgNO3 1M vào
19
3. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN ĐỘ TAN
3.1 Ảnh hƣởng của ion chung cùng tên:
- Tính S AgCl trong dung dịch NaCl 0,1M. Biết TAgCl = 1,7 x 10-10
Ag Cl T
AgCl
1,7 1010
10
T
1
,
7
10
9
AB
S NaCl [ Ag ]
1,7.10
1
[Cl ]du
10
SH 2O 1,7 10
10
5
1,3 10 M / l
5
1,3 10
7647 lan.
9
1,7 10
20
- Xem thêm -