Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Thí nghiệm : Xét trường hợp chuẩn độ Vo mL dung dịch Na2H2Y nồng độ C01 mol/L và HCl C02 bằng V mL dung dịch KOH nồng độ C mol/L

Thí nghiệm : Xét trường hợp chuẩn độ Vo mL dung dịch Na2H2Y nồng độ C01 mol/L và HCl C02 bằng V mL dung dịch KOH nồng độ C mol/L

Tải bản đầy đủ - 0trang

3



Q



2



1 h .K a1  22 h .K a1 K a 2  33 h.K a1 K a 2 K a 3 +44 .K a1K a 2 K a 3 K a 4

4



3



2



h  1 h .K a1  2 h .K a1K a 2  3 h.K a1K a 2 K a 3 +4 .K a1K a 2 K a3 K a 4



(3.12)



Từ đó, tính các đại lượng để đưa phương trình trên về dạng phương trình 4 ẩn

2. Thí nghiệm 2: Xét trường hợp chuẩn độ Vo mL dung dịch Na2H2Y nồng độ Co mol/L

bằng V mL dung dịch HCl nồng độ C2 mol/L

Chọn mức không là TPBĐ thì ĐKP cũng chính là phương trình bảo tồn đi ện tích:

[H + ] +[Na + ]=[OH - ]+ [Cl- ]+[H3 Y - ]+2.[H 2 Y 2- ]+3.[HY3- ]+4.[Y4- ]



(3.13)



Biến đổi phương trình trên ta thu được:

3



Q



2



1 h .K a1  22 h .K a1K a 2  33 h.K a1 K a 2 K a3 +44 .K a1 K a 2 K a3 K a 4

4



3



2



h  1 h .K a1  22 h .K a1 K a 2  33 h.K a1 K a 2 K a3 +44 .K a1 K a 2 K a3 K a 4



(3.14)



Từ đó, tính các đại lượng để đưa phương trình trên về dạng phương trình 4 ẩn

III.2.



KẾT



QUẢ



XÁC



ĐỊNH



HẰNG



SỐ



PHÂN



LI



CỦA



AXIT



ETILENDIAMINTETRAAXETIC (H4Y) THEO PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ HỖN HỢP

III.2.1. Kết quả chuẩn độ 05 dung dịch nghiên cứu

Bảng 3: Kết quả chuẩn độ điện thế 05 dung dịch hỗn hợp (H + và H4Y) bằng dung dịch KOH

(CKOH = 2,0770.10-2M; Vo = 25,00 mL, I = 0,1)



V

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

1,20

1,40

1,60

1,80

2,00

2,20

2,40

2,60

2,80

3,00

3,20

3,40

3,60

3,80

4,00



pH1

2,780

2,819

2,864

2,912

2,965

3,023

3,089

3,164

3,253

3,359

3,496

3,684

3,993

4,696

5,452

5,841

6,139

6,409

6,732

7,231

8,837



pH2

2,733

2,767

2,804

2,843

2,887

2,934

2,986

3,042

3,107

3,179

3,263

3,363

3,487

3,662

3,929

4,446

5,243

5,662

5,949

6,197

6,440



pH3

2,705

2,734

2,766

2,803

2,840

2,879

2,923

2,969

3,021

3,078

3,140

3,212

3,295

3,396

3,522

3,690

3,946

4,388

5,163

5,590

5,860

9



pH4

2,626

2,652

2,680

2,708

2,737

2,769

2,802

2,837

2,874

2,913

2,955

2,999

3,050

3,104

3,164

3,233

3,309

3,429

3,513

3,662

3,876



pH5

2,652

2,678

2,706

2,733

2,764

2,795

2,829

2,865

2,902

2,942

2,986

3,031

3,081

3,136

3,200

3,269

3,352

3,448

3,566

3,722

3,944



4,20

4,40

4,60

4,80

5,00

5,20

5,40

5,60

5,80

6,00

6,20

6,40

6,60

6,80

7,00



9,472

9,771

9,971

10,131

10,254

10,361

10,457



6,719

7,132

8,339

9,299

9,640

9,862

10,032

10,171

10,397



6,082

6,284

6,493

6,735

7,045

7,675

9,013

9,469

9,723

9,907

10,050

10,177

10,285

10,385



7,20

7,40

7,60

7,80

8,00

8,20

8,40

8,60

8,80



4,236

4,896

5,391

5,682

5,910

6,098

6,270

6,442

6,642

6,878

7,219

8,086

9,058

9,431

9,649



4,315

4,948

5,379

5,653

5,867

6,040

6,196

6,352

6,518

6,698

6,916

7,257

8,010

8,991

9,357



9,816

9,951

10,070

10,172

10,265

10,347

10,422

10,490



9,581

9,754

9,888

10,002

10,104

10,196

10,278

10,353

10,419



III.2.2. Xử lí số liệu thu được từ phép chuẩn độ hỗn hợp

Từ bảng 3, chúng tôi xây dựng được đường cong chuẩn độ 05 dung dịch nghiên cứu

bằng dung dịch KOH trong hình 1 như sau:

11.0

10.0

9.0



pH



8.0

7.0

6.0

5.0

4.0

3.0

2.0

0.0



1.0



2.0



3.0



4.0



5.0



6.0



7.0



Thể tích dung dịch KOH (mL)



10



8.0



Hỗn hợp

1

Hỗn hợp

2

Hỗn hợp 3

Hỗn hợp

4

9.0



10.0



Hình 1: Đường cong chuẩn độ điện thế 05 dung dịch hỗn hợp g ồm axit m ạnh HCl và EDTA

bằng KOH

Như vậy, từ các đường cong chuẩn độ của 05 dung dịch khác nhau, rút ra được nh ận

xét như sau: trên cả 05 đường cong chuẩn độ đều xuất hiện hai bước nhảy chuẩn

độ (BNCĐ), bước nhảy thứ nhất nằm trong vùng axit yếu, bước nhảy thứ hai nằm

trong vùng bazơ yếu.

Mặt khác, sử dụng phương pháp bình phương tối thiểu và phương pháp giải tích xử

lí số liệu bảng 3, thu được giá trị thể tích KOH cần dùng để đạt đến ĐTĐ thứ nhất (V TĐ1)

và giá trị thể tích KOH cần dùng để đạt đến ĐTĐ thứ hai (V TĐ2) trong 5 phép chuẩn độ

như sau:

Bảng 4: Kết quả tính VTĐ1 và VTĐ2 trong phép chuẩn độ điện thế 05 dung dịch nghiên cứu

bằng KOH.

Dung dịch

HH1

HH2

HH3

HH4

HH5

VTĐ 1 (mL)

2,43

2,89

3,30

4,24

4,11

VTĐ 2 (mL)

3,71

4,43

5,09

6,19

6,36

Từ số liệu chuản độ,xác định được, tại điểm tương đương thứ nhất, tỉ lệ số mol

phản ứng của KOH với EDTA tại các ĐTĐ như sau:

Bảng 5: Tỉ lệ số mol phản ứng của KOH với EDTA trong 05 phép chu ẩn đ ộ các dung d ịch

hỗn hợp tại các ĐTĐ.

HH1



HH2



HH3



HH4



HH5



2



2



2



2



2



3



3



3



3



3



Tỉ lệ phản ứng tại ĐTĐ thứ

n KOH

n



nhất ( EDTA )

Tỉ lệ phản ứng tại ĐTĐ thứ

n KOH



hai (



n EDTA



)



Từ số liệu bảng 5, cho thấy: Tại ĐTĐ thứ nhất, tỉ lệ số mol phản ứng giứa KOH và EDTA

là 2:1, nghĩa là đến thời điểm này, axit H4Y bị trung hòa hết nấc thứ nhất và nấc thứ hai

cùng với HCl:

H+ + OHvà



���

��





H4Y + 2OH-



H2O



���

��



H2Y2- + H2O



Tại điểm tương đương thứ hai, tỉ lệ số mol KOH phản ứng với EDTA là 3:1, tức là

axit H4Y bị trung hòa tiếp nấc thứ ba:

H2Y2- + OH-



���

��





HY3- + H2O



Kết quả này hoàn toàn phù hợp với lý thuyết về khả năng chu ẩn đ ộ riêng t ừng n ấc

của các đa axit. Thật vậy, theo [1;17], giá trị HSCB của axit EDTA l ần l ượt là: 10 -2,00, 10-2,67,

11



K a1

10-6,16, 10-10,26. Như vậy, do K a2 < 104 nên khơng có khả năng chuẩn độ riêng được nấc 1,

K a3

�104

nhưng K a2

nên có thể chuẩn độ riêng được nấc thứ hai, nghĩa là có thể chu ẩn độ

K a3

�104

K

được tổng hai nấc thứ nhất và nấc thứ hai của EDTA. Tương tự, ta có: a4

, nhưng



Ka4 < 10-9 nên chuẩn độ riêng được nấc thứ 3 và khơng chuẩn độ được nấc thứ tư.

Từ đó, chúng tôi sẽ tiến hành xử lý số liệu thu được của 5 phép chu ẩn đ ộ 5 dung d ịch

hỗn hợp bằng KOH ở 3 khu vực: khu vực pH trước BNCĐ thứ nhất (Khu vực pH 1); khu

vực pH sau BNCĐ thứ nhất, trước BNCĐ thứ hai (Khu vực pH 2); khu vực sau BNCĐ

thứ hai (Khu vực pH3). Về nguyên tắc, trong 3 khu vực riêng rẽ trên vẫn có th ể gi ải h ệ

phương trình 4 ẩn (3.12) vì phương trình tính được thiết lập đúng cho mọi th ời đi ểm

của quá trình chuẩn độ. Tuy nhiên, ở mỗi khu vực pH, thành phần của h ệ trong dung d ịch

là khác nhau, vì vậy cơng thức tính giá trị của Q theo (3.11) đ ược đ ơn gi ản hóa tùy thu ộc

vào thành phần của hệ. Cụ thể như sau:

Trong khu vực pH1 (pH < 3,7) => gồm 2 hệ đệm H4Y+H3Y- và H3Y- + H2Y2- (0
Khi đó h >> Ka3, Ka4 và có thể bỏ qua nồng độ của HY3-, Y4- so với dạng H4Y, H3Y-, H2Y2Khi đó, từ biểu thức (3.11) ta có:

Q=



 H Y  2 H Y 2 

3



2



1h.Ka1  22 .Ka1Ka 2

h  1h.Ka1  2 .Ka1Ka 2

2



� Qh 2  Ka1.1h(1  Q)+ Ka1Ka 2 .2 (2  Q)



Đặt:



a1  K a1





a 2  K a1K a 2







Y  h 2Q



X1  h1 (1  Q)





X  2 (2  Q)

và � 2



(3.26)

(3.27)



(3.28)



Khi đó, phương trình (3.27) sẽ trở thành dạng: Y = a1X1 + a2X2

Như vậy, từ hệ phương trình 4 ẩn chuy ển thành hệ phương trình 2 ẩn, đ ơn gi ản h ơn và

trong khu vực này chỉ cần tính các đại lượng Y, X 1, X2 thu được từ kết quả thực nghiệm.

Tiến hành xử lý thống kê theo nguyên lí bình phương tối thi ểu v ới n đi ểm th ực nghi ệm

sẽ thu được các giá trị a1, a2. Từ đó, tính tốn được các giá trị hằng số cân bằng nhi ệt

động Ka1 ; Ka2 của axit nghiên cứu.

Trong khu vực pH2 (5,5 < pH < 7,2) => hệ gồm HY3- và H2Y2-(2 < Q < 3):

22 h  33 .Ka 3

Q = 2 h  3 .Ka 3 � h2 .(Q - 2)  Ka 3 .3 (3  Q)

(3.29)



12



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Thí nghiệm : Xét trường hợp chuẩn độ Vo mL dung dịch Na2H2Y nồng độ C01 mol/L và HCl C02 bằng V mL dung dịch KOH nồng độ C mol/L

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×