Tài liệu Bài giảng hóa phân tích

HÓA PHÂN TÍCH TS. NGUYỄN THỊ LAN PHI Email: [email protected] Bộ môn Kỹ thuật Hóa lý – Khoa Kỹ thuật Hóa học Trường Đại học Bách Khoa - ĐHQG TP. Hồ Chí Minh Thông tin chung • • • • Số tiết: 30 tiết LT + 14 tiết BT Nội dung chính: 11 Chƣơng Tín chỉ: 2 Đánh giá: KT giữa kỳ (30%) + Cuối kỳ (70%) • Dạng bài thi: trắc nghiệm + tự luận • Đƣợc xem tài liệu Tài liệu tham khảo chính • Nguyễn Thị Thu Vân, Phân tích định lượng, NXB ĐHQG 2004. • Nguyễn Thị Thu Vân, Bài tập phân tích định lượng, NXB ĐHQG 2004. CHƢƠNG I ĐẠI CƢƠNG VỀ HÓA PHÂN TÍCH CHƢƠNG I 1. Nội dung và yêu cầu của hóa phân tích 2. Phân loại các phƣơng pháp phân tích 3. Các loại phản ứng hóa học dùng trong hóa phân tích 4. Các giai đoạn của một phƣơng pháp phân tích Nội dung và yêu cầu của hóa phân tích • Môn khoa học thực nghiệm về PP nghiên cứu thành phần các chất.  Định tính: Nhận danh sự hiện diện của các cấu tử (ion, nguyên tố, nhóm nguyên tử); Đánh giá sơ bộ hàm lƣợng (đa lƣợng, vi lƣợng, vết…)  Định lƣợng: Xác định chính xác hàm lƣợng cấu tử trong mẫu.  Kiểm tra các quá trình hóa lý và kỹ thuật hóa học Phân tích định tính  Chuyển chất phân tích về chất mới có đặc trƣng có thể nhận biết đƣợc (màu, tinh thể, trạng thái vật lý xác định…)  Ví dụ: 1) NH4+ + OH-  NH3↓ + H2O (khí sinh ra làm xanh quỳ tím) 2) Pb2+ + CrO42-  PbCrO4↓ (tủa màu vàng) Ví dụ định tính Dung dịch NH4SCN Dung dịch [FeSCN]2+ đỏ máu Dung dịch Fe3+ (5 -10 giọt) Thử nghiệm ion 3+ Fe (FeCl3) Định tính Pb(NO3)2 Dung dịch CrO42- Màu vàng Dung dịch Pb2+ (5 -10 drops) NH4OH DMG Dung dịch Ni2+ Định tính Ni2+ (NiSO4) Đỏ son Màu xanh Phƣơng pháp hóa học CH3 HO N N OH + Ni H3C C C CH3 Dimetylglyoxim 2+ NH3 O...... H O C N N C CH3 C CH3 2+ Ni C N N CH3 O H...... O (tủa đỏ son) Ví dụ định lƣợng Đo (so sánh) màu sắc của phức Fe(SCN)2+ trong mẫu với dãy chuẩn C0 C1 C2 C3 C4 C5 Mẫu C1 = 3.10-5M C2 = 6.10-5M C3 = 9.10-5M C4 = 12.10-5M C5 = 15.10-5M Nội dung và yêu cầu của hóa phân tích  Tìm ra các định luật quan trọng.  Xác định nguyên tử khối; thành lập đƣợc công thức hóa học của nhiều hợp chất.  Tạo điều kiện cho sự phát triển của nhiều ngành khoa học khác: địa hóa học, địa chất học, khoáng vật học, vật lý, sinh vật, y học, hóa kỹ thuật…  Xây dựng các phƣơng pháp kiểm tra tự động các quá trình kỹ thuật. Nội dung và yêu cầu của hóa phân tích  Ngành phân tích: Luôn luôn phát triển theo kịp các ngành khoa học khác.  Ngƣời phân tích:  Có kiến thức (về phân tích và các lĩnh vực liên quan: hóa vô cơ, đại cƣơng, hữu cơ, hóa lý, toán, tin học…)  Cẩn thận, kỹ lƣỡng  Trung thực  Có óc phán đoán kết quả phân tích PHÂN LOẠI CÁC PHƢƠNG PHÁP PT  Theo bản chất phƣơng pháp  Theo lƣợng mẫu phân tích hay kỹ thuật phân tích  Theo hàm lƣợng chất khảo sát Phân loại theo bản chất của phƣơng pháp Phƣơng pháp phân tích PP hoá học PP vật lý PP hoá lý PP vi sinh Dùng phản ứng hóa học chuyển cấu tử khảo sát thành hợp chất mới Phát hiện và xác định thành phần các chất dựa trên tính chất vật lý : quang, điện, nhiệt, từ... Kết hợp phƣơng pháp hóa học và vật lý Định lƣợng vết cấu tử dựa trên hiệu ứng của chúng với tốc độ phát triển của VSV PP phân tích dụng cụ PP phân tích động học PP phân tích dựa vào các phản ứng xúc tác PP khác - Nghiền - Nhỏ giọt - Điều chế ngọc borat hay phosphat - Soi tinh thể Phân loại dựa vào lƣợng mẫu/kỹ thuật PT Lƣợng mẫu Phân tích thô 1 – 10 g hay 1 – 10 ml Phân tích bán vi lƣợng 10-3 – 1 g hay 10-1 – 1 ml Phân tích vi lƣợng 10-6 – 10-3 g hay 10-3 – 10-1 ml Phân tích siêu Vi lƣợng < 10-6 g hay <10-3 ml Phân loại theo hàm lƣợng chất khảo sát Hàm lƣợng chất khảo sát Phân tích đa lƣợng Phân tích lượng lớn (0,1 – 100%) Phân tích vi lƣợng < 0,01% Phân tích lượng nhỏ (0,01 – 0,1%) 3.PHẢN ỨNG HÓA HỌC DÙNG TRONG HPT  Phân loại phản ứng  Phản ứng oxy hóa – khử  Phản ứng trao đổi tiểu phân:  Phản ứng acid – baz  Phản ứng tạo tủa  Phản ứng tạo phức  Yêu cầu đối với phản ứng  Yêu cầu đối với thuốc thử PHẢN ỨNG HÓA HỌC DÙNG TRONG HPT  Phản ứng oxy hóa – khử  Định tính: 2Fe3+ + 2I-  2Fe2+ + I2 I2 xuất hiện làm xanh giấy tẩm tinh bột  Định lƣợng MnO4- + 5Fe2+ + 8H+  Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O  Hòa tan 3Cu +8HNO3  3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O NO + ½ O2  NO2 (khói nâu)