🔙 Quay lại trang tải sách pdf ebook Giáo trình thí nghiệm hóa phân tích Ebooks Nhóm Zalo .0000027055 DAI HOCTHAl NGUYÊN RlÎCfNG DAI HOC SlT PHAM GIAO TRINH Thi nghiêm HOÂ PHÂN TÎCH UYÉN LIEU mg& NHÀ XUÂT BÂN GIÂO DUC VIÊT NAM DAI HOC THÁI NGUYÊN Triròng Dai hoc Su- pham DUONG TH! TÚ ANH - MAI XUÂN TRU'Ò’NG GIÁO TRÌNH THÍ NGHIÊM HOÁ PHÂN TÍCH NHÀ XUÁT BÀN GIÁO DUC VIÊT NAM MUCLUC • • Trang Loi noi dâu ................................................................................................................. 5 Nôi quv phong thi n g h iç m ...........................................................................................7 Thi nghiêm hoâ phân lieh 1 ....................................................................................... 9 Bai 1: Phân tich dinh tinh câc cation nhöm I .................................... 10 Bài 2: Phân tich djnh tinh câc cation nhöm II ................................. 18 Bài 3: Phân tich hôn hgp cation nhöm I và I I ....................................................25 Bài 4: Phân tich dinh tinh câc cation nhöm III................................. 26 Bài 5: Phân tich dinh tinh câc cation nhöm IV ................................. 35 Bài 6 : Phân tich hôn hgp cation nhöm III và I V ........................................... 44 Bài 7: Phân tich dinh tinh câc cation nhöm V ................................................. 45 Bài 8 : Phân tich hôn hgp cation nhöm III + IV + V ..................................... 54 Bài 9: Phân tich hôn hgp cation 5 nh ö m ........................................................ 55 Bài 10: Phân tich dinh tinh câc an io n ................................................................56 Thi nghiêm hod phân tich 2 ...................................................................................... 62 Bài I : Giôi thiçu câc mây rnoc, dung eu thi nghiçm .................................... 63 Bài 2: Xâc dinh khôi lugng nuàc ket tinh trong câc tinh the ngâm nuàc .. 70 Bài 3: Xâc dinh nông dô dung djeh axit clohidric bäng dung dich Borac ..73 Bài 4: Xâc dinh nông dô dung dich don axil manh và don axit ycu bang dung dich b a z a .................................................................................. 78 Bài 5: Chuân dô dung dich da axit, dung dich hôn hgp dan axit manh và da axit bäng dung dich b a z a ................................................................84 Bài 6 : Chuân dô dung dich da baza, dung dich hôn hgp dan baza manh và da baza bang dung dich a x it................................................................91 Bài 7: Dinh lucmg amoniac trong muòi am oni.................................................. 98 Bài 8 : Xäc dinh nòng dò dung dich hidro peroxit bäng dung dich kali pcmanganat.................................................................................... 103 Bài 9: Xäc dinh hàm lirong sät trong FCCI3 .............................................. 108 Bài 10: Xäc dinh hàm lugng sät trong muòi MO - (N H ^.FcSO ^óH iO ... 112 Bài 11 : Xäc dinh nòng dò dung dich Na^SiOs bäng phuomg phäp chuàn dò oxi hoa - k h ù ................................................. 115 Bài 12: Xäc dinh dò cùng cùa n u ó c .............................................................. 121 Bài 13: Xäc dinh nòng dò Ni2+ bäng phuang phäp com plcxon.............. 129 Bài 14: Xäc dinh nòng dò cùa NaCl thco phuang phäp M O .................... 133 Tài licu tham k h a o ............................................................................................... 138 4 LÖI NÖI DÄU Thi nghiem Hoä phän tich lä mön hoc ve cäc phuang phäp xäc dinh thänh phän dinh tinh vä dinh lugng cäc chät rieng le cüng nhu trong hon hop. De cö the lua chon duge phuong phäp phän tich djnh tinh cüng nhu dinh lugng thich hgp, ta phäi hieu bän chät cäc quä trinh xäy ra trong dung dich cüa mäu cän phän tich. Cuön thi nghiem Hoä phän tich gicri thieu möt cäch khäi quät nhät cäc phuang phäp phän tich thöng thuöng trong phän tich dinh tinh vä phän tich dinh lugng cäc chät. Däy lä nhüng noi dung cö su lien quan mät thiet vöi phän li thuyet Hoä phän tich 1, 2. De bien soan cuön Giäo trinh Thi nghiem Hoä phän tich, cäc täc giä dä tham khäo cäc giäo trinh cüa Truöng Dai hoc Su pham Hä Noi, Truöng Dai hoc Khoa hoc Tir nhien - Dai hoc Quöc Gia Hä Noi vä cüa cäc thäy cö, döng nghiep trong khoa Hoä hoc - Truöng Dai hoc Su pham - Dai hoc Thäi Nguydn. Döi tugng phuc vu chü yeu cüa giäo trinh näy lä sinh vien vä cän bo giäng day mön Hoä hoc cüa Truöng Dai hoc Su pham - Dai hoc Thäi Nguyen. Ngoäi ra cuön bäi giäng näy cüng cö the lä täi lieu tham khäo cho sinh vien cäc truöng Dai hoc vä Cao däng cö hoc tap mön Hoä phän tich. Trong quä trinh bien soan giäo trinh näy, mäc du cäc täc giä dä het süc cö gäng, nhung khö tränh khöi nhüng thieu söt. Mong nhän duge nhieu y kien cfcSng g 6 p , x äy d u n g cü a ede thay co gido vd ede b au sinh vien. C a c tac gia xin chän thänh cäm an. Täp the täc giä 5 NOI QUY PHÒNG THÌ NGHIÈM 1. Nói quy phòng thi nghièm 1.1. Chi dugc làm thi nghiçm khi chuân bi kl bài thuc hành, dugc giâo viên kiêm tra và cho phép tien hành. 1.2. Trong khi làm thi nghiçm phài giù gin trât tu, vê sinh chung. 1.3. Không dugc làm thi nghièm mot minh khi không cô giâo vicn huàng dân. Trong già thuc hành, khi cân rài khòi phòng thi nghiçm phài bâo câo giâo viên huàng dân. 1.4. Sàp xêp, bào quàn và sù dung dung eu, hoâ chât theo quy dinh, không dùng hoâ chât trong binh mât nhàn. Không sù dung câc dung eu, hoâ chât không liên quan dên bài thuc hành. 1.5. Không dugc an uông, hut thuôc trong phòng thi nghiçm. Không dugc nèm hoâc ngùi truc ticp hoâ chât. Trong truàng hgp muôn thù mùi cùa chât, dùng tay phây nhe mùi cùa hoâ chât à trên miçng binh vào mùi. 1.6. Khi dùng câc chât dôc hai (HCN, KCN, NaCN,... ) phài cô su huàng dân cùa giâo viên và phài làm trong tù hut. 1.7. Trong moi truàng hgp phài chu ÿ bào vê mât (dâc biêt khi dùng kiêm, axit dâc, amoniac,...). 1.8. Dô dung djeh chât thâi, dung môi bân, chât phê thài dang rân, giây lu e ,... v à o d u n g c liô q u y d in h . 1.9. Thuc hành tiêt kiçm: diên, nuôc cât, nuôc mây và hoâ chât,... 1.10. Truóc khi ra vê phài kiêm tra, vê sinh chô làm viçc, cât don hoâ chât và dung eu, khoâ tât câ câc vói nuôc, tât diên. 2. Céc bien phäp phòng ngifa bòng 2.1. Khi chuyên côc (chai, lo,...) chùa chât lòng nông cân giù bâng cà hatay. Mot tay giù côc dua ra xa khòi nguài, mot tay dê duài côc có lót khan. Khi chuyên nhiêu côc cân dùng khay có go cao. 7 2 .2 .Khi lây các chât long cô khà nâng gây bông hay de bay hoi nhu axit däc, amoniac,... vào pipet phài dùng quà bôp, không dupre hut bäng miçng. Khi rôt phài deo gang tay cao su. 2.3. Khi pha loâng axit sunfuric phài vira khuây, vira rôt tù tir timg gioì axit däc vào nuôc lanh. Tuyêt dôi không duoc làm nguçrc lai (rôt nirôc vào axit sunfuric däc). 2.4. Chi trung hoà axit hoàc kièm sau khi dà pha loâng. 2.5. Truóc khi dun nông càc dung dich phài khuây, làc dôu dung dich. Vi ti trpng cùa lóp trên và lóp duói khàc nhau có thè gây nông eue bô làm sòi dot ngôt chât long và bän chât lòng ra ngoài côc. 2.6. Các lo chúa Bri, H2O2, HF, H2SO4, ... cân rät than trpng dê không làm hông nút. Khi m à phài huông miçng lo ra phía khâc, không dupe huông vào phia cô nguòi. 2.7. Các chât long de bay hoi nhu etc, axeton, CS2, CfiHô,... cân duoc bào quàn kin à cho mât và tôi. 3. Cap ctfu s of bô khi b{ bông 3.1. Khi bj bông axit và brom thi rùa cho bông bäng nuôc nhicu lân, sau do rùa bäng dung djeh NaHCO^ 5% hoâc dung djeh (N H ^ C O j 10% rôi rira lai bäng nuôc. 3.2. Khi bi bông dung dich HF thì phài rùa ngay bäng dòng nuóc vài già cho tói khi bê mät da dà bi träng phài hông tra lai. Sau dó däp bäng huyen phù MgO 20% trong glyxerol mài dieu che. 3 .3 . K h i bj b ò n g b ò i k ie m thì rù a c h o b ò n g b ä n g n u ó c n h ic u lâ n , sa u d ó rùa bäng dung djch axit borie 2% hoäc dung dich CH3COOH 2% rôi rùa lai bäng nuóc. 8 THI NGHIEM HOÁ PHÂN TÍCH 1 B À I 1: P H À N T ÌC H D IN H T ÌN H C À C C A T IO N N H Ó M I (À g +, P b 2+, H g j+) 1.1. Oàc diém chung cùa càc cation nhóm I Càc cation nhóm I tao ducrc hop chàt it tan vói nhièu axit vò co, vói càc dung dich kièm và mòt sò muòi tan. Trong dó HC1 loàng tao dugc vói càc cation nhóm I nhùng kèt tua khó tan, khóng bi càc ion khàc gay ành huóng, nèn HCl loàng direte coi là thuòc thù■ cùa càc ion nhóm l và HC1 dirgc dùng de tàch nhóm này ra khói càc nhóm ion khàc. Màt khàc, tuy càc ion cùa nhóm I dèu tàc dung vói HCl tao càc kèt tua AgCl, PbCb, Hg2C b nhung nhùng két tùa này có nhièu tinh chàt khàc nhau, nèn ta có thè dua vào dó dè tàch chung ra khói nhau, cu thè là: + Dò tan cùa PbC h (và cà càc chi halogenua nói chung) tàng nhièu theo nhict dò (khoàng han 2 làn khi nhièt dò tàng thèm 10°C) con dò tan cùa AgCl và Hg^Ch gàn nhu khóng tàng khi nhict dò tàng. + Hàu hèt càc muòi khó tan cùa chi dèu dè tan trong dung dich kièm tao nèn plumbit P b O ^ , trong khi dó càc muòi khó tan cùa bac và thuy ngàn khóng có tinh chàt này. VI vày, có ihè dua vào càc d3c diém irfin dé làcli ion Pb2+ ra khói hòn hgp. Khàc vói càc muòi AgCl và PbCl2, rièng Hg2Cl2 có thè chuyèn thành kèt tùa màu xàm den cùa hòn hgp Hg và N ^ H g C l trong dung djch amoniac. Trong khi dó, hàu hèt càc muòi bac khó tan trong nuóc, dèu dè hoà tan trong dung dich amoniac, tao thành ion phùc [Ag(NH3 )2]T. Do vày, nguói ta àp dung tfnh chàt này dè tàch Ag+ và Hgj+ra khói nhau. 10 1.2. Càc phàn ting rièng và dàc triing cùa càc cation nhóm I 1.2.1. Ion Ag+ 1.2.1.1. Tàc dung vói axit clohidric và càc dung dich mudi clorua Axit clohidric và càc dung dich muòi clorua tao duoc vài dung dich muòi tan cùa bac, tao thành kèt tùa bac clorua (AgCl) tràng, vón cuc: Ag + Cl —» AgCl J, trjng Kèt tùa AgCl khòng tan trong axit nitric, nhung tan trong axit clohidric dàc, trong càc dung dich natri clorua, kali clorua dàc do tao thành càc anion phùc tan: A gC lj + 2C1" [AgCl3]2' AgCIJ. + 4C1 —» [AgCl4]3' Nhùng anion phùc này khòng ben, khi pha loàng chung bi phà hùy và kèt tùa bac clorua lai xuàt hicn. Kèt tùa bac clorua dè tan trong càc dung dich amoniac, kali xianua, natri thiosunfat... tao thành càc phùc tan: AgCIJ, + 2NH3 -> [Ag(NH3)2]Cl A gC lj + 2KCN -> KLAg(CN)2] + KC1 1.2.1.2. Tàc dung vói dung dich mudi bromua và mudi iolua Càc ion Br' hoàc f tao duoc vói ion Ag càc kèt tùa bac bromua (AgBr) màu vàng nhat và bac iotua (Agl) màu vàng: Ag + lil » Agili J, vàng nh^it Ag + I —» Aglj. Vàng AgBr tan duoc trong càc dung dich kali xianua (KCN) và natri thiosunfat (Na2S2C>3), nhung khòng tan trong dung dich NH3. 1.2.1.3. Tàc dung vói dung dich kièm Càc dung dich kièm (NaOH, KOH, . . ) tàc dung duoc vói dung dich muòi bac, ban dàu tao thành bac (I) hidroxit (AgOH) sau dó bi phàn huy thành bac (I) oxit (Ag20 ) màu nàu: 11 2Ag+ + 20H -» Ag20 | näu + H20 Ket tüa bac (I) oxit (Ag20 ) khong tan trong kicm du, nhung tan trong dung dich axit nitric H N 03. 1.2.1.4. Täc dung v&i dung dich amoniac Khi nhö tür tü dung dich amoniac väo dung dich muöi bac khong quä loäng, i , : „ ta dugc bac (I) oxit (Ag20 ) ket tüa mäu näu, ket tüa Ag20 de tan ngay trong thuöc thü du: 2Ag+ + 2NH3 + H20 -> Ag20 | näu + 2N H ; Ag20 | + 2NH3 + H20 -> 2[Ag(NH3 )2]OH 1.2.1.5. Täc dung v&i hidro sunfua hoäc dung dich muöi sunfua Cho hidro sunfua hoäc dung dich muöi sunfua väo dung dich muöi bac ta sS dugc ket tüa bac sunfua (Ag2S) mäu den: 2Ag+ + H2S Ag2SJ, dcn + 2H+ 2Ag + S~ —> Ag2SJ, dtn Ket tüa Ag2S khong tan trong dung dich HCl vä dung djch NH3 loäng, tan dugc trong dung djch H N 03 2M vä trong dung djch KCN IM nöng: 3Ag2SJ, + 8H N 03 6A gN 03 + 3 S | väng+ 2NO + 4H20 Ag2S |+ 4CN" 2[Ag(CN)2]" + S2' 1.2.1.6. Täc dung v&i dung dich muöi cromat Dung dich muöi cromat tao dugc vöi dung djch muöi bac ket tüa mäu dö näu Ag2Cr0 4 : 2Ag+ + CrO^‘ -> Ag2C r0 4| dö näu i 1.2.2. Ion Hgj+ I.2.2.I. Täc dung v&i qxit clohidric vä cäc muöi clorua tan Axit clohidric vä cäc dung djch muöi clorua tao dugc veri ion Hg l* möt ket tüa mäu träng Hg2Cl2 (calomen). Ket tüa näy khöng tan trong thuöc thü du, nhung tan trong axit nitric loäng: 12 Hg ? 2C\ > Hg2CI2j tràng dai lya 3Hg2C!2| + 8HNO3 -» 3HgCl2 + 3H g(N03 )2 + 2N 0 + 4H20 Lugng nhó nhàt tim thäy là 30 microgam. Cho calomcn täc dung vói dung dich NH3, ta sc dugc kct tüa träng thuy ngän aminoclorua NH2HgCl (hay mcrcuro aminoclorua) làn vói thüy ngän kirn loai dirai dang hat rät nhò màu den. Do dó, ta thäy toàn bp khòi kct tüa hoä xäm den khi nhò dung dich NH3 vào calomcn: 2Hg2(N 0 3)2 + 4NH3 + H20 -> NH2Hg20 N 03 1 ,rjng + 3NH4N 0 3 + 2H g| dcn 1.2.2.6. Täc dung v&i dung djch mudi cromai Dung dich muöi cromat làm kct tua vói dung dich H g,+ thành thuy ngän(I) cromat màu dò. Kct tüa Hg2C r0 4 khó hoà tan trong axit nitric:- Hg j+ + CrO ]' -> Hg2C r0 4 | do 1.2.2.7. Täc dung vói dung dich muöi thiéc (II) Dung dich Sn~+ khü dugc ion Hgden thuy ngän kim loai. Nhó vài giot dung djch S n '+ vào dung dich Hg l* sc có kct tüa den thuy ngän xuät hicn: Hg + Sn2+-> 2HgI dcn + Sn4+ Có thè tièn hành phàn üng này theo phuang phäp phän tfch giot: Nhò làn lugt lèn mièng giäy loc möt giot dung dich nghièn cüu ròi mpt giot dung dich Sn,+ . Néu trong dung djch nghièn cüu có H g ^ thì trén giày loc sS xuàt hièn vèt màu den. 1.2.3. Ion Pb2+ 1.2.3.1. Täc dung v&i axit clohidric va cäc dung djch muöi clorua Axit clohidric và cäc dung dich muòi clorua tao dupc vói Pb~+ kèt tùa chi clorua (PbCl2) träng, it tan trong nuóc lanh (7.54 g/1 ó 25°C) nhung tan nhièu trong nuóc nóng (35,9 g/1 ò !00nC): 13 Pb2+ + 2C1' -> PbCl2l träng Sau khi läm ket tüa, neu ta dun nöng dung dich thi ket tüa tan het, läm lanh lai dung dich, thi PbCl2 se ket tüa lai duai dang hinh kim, de nhan bict. Ket tüa PbCl2 tan trong axit clohidric, trong cäc dung dich natri clorua, kali ' 2- clorua däc do tao thänh cäc anion phüc ben [PbCLt] : PbCl2| + 2C1' [PbC^]2’ Khi pha loäng dung dich phüc näy thi ket tüa PbCl2 lai täch ra. Phän üng tren khä däc trung nhung khöng nhay läm. Lugng nhö nhät tim thäy lä 10 microgam. PbCl2 khö ket tüa trong möi truerng cö nhieu axit nitric. 1.2.3.2. Täc dung vöi dung djeh muöi iotua Dung dich muöi iotua tao duoc vöi dung djeh Pb2+ ket tüa chi iotua (Pbl2) mäu väng: Pb2+ + 21 -> Pbl2| väng Ket tüa Pbl2 tan trong lucmg du thuöc thü do tao phüc: Pbl2| + 21" -> [Pbl4]2’ Ket tüa Pbl2 tan nhieu trong nuac söi vä de tan trong dung dich axit axetic nöng. Neu de Pbl2 ket tinh lai tu dung dich axit axetic nöng, s2 thu duge nhüng tinh the däc trung cö mäu väng öng rät de nhan biet duge. Tuy the, phän üng n a y k h o n g n h a y . L u g n g n h ö n h ät tim thdy la 3 0 0 m ic r o g a m . 1.2.3.3. Täc dung vöi dung dich kiem Cäc dung dich kiem (NaOH, KOH, ...) täc dung duge vöi dung dich muöi chi, ban däu tao thänh ket tüa vö dinh hinh Pb(OH)2, sau do ket tüa tan trong thuöc thü du: Pb2+ + 20H -> Pb(OH)2| träng Pb(OH)2j + 20H PbO;~ + 2H20 1.2.3.4. Tàc dung vói dung djch amoniac Dung dich amoniac tàc dung vói dung dich muòi chi tao thành kct tùa Pb(OH)2 khòng tan trong thuòc thù dir: Pb2+ + 2NH3 + 2H20 Pb(OH)2| lrjng + 2NH ; 1.2.3.5. Tàc dung vói hidro sunfua hoàc dung dich mudi sunfua Cho hidro sunfua hoàc dung dich muòi sunfua vào dung dich muòi chi, ta se duge kèt tùa chi sunfua (PbS) màu den: Pb2+ + H2S -> PbSJ, den + 2H+ Pb2+ + S2" —» PbSj den PbS có dò tan bc (Tpbs = IO'13), ncn khi cho dung djch muòi sunfua tàc dung vói dung dich muòi chi trong mòi truóng kièm (lue này Pb“+ tòn tai duói dang PbO ), ta vàn duge kct tùa PbS màu den: PbO + 2H20 + S2' PbSj, den + 40H Phàn ùng này duge dùng de tìm Pb-+ khi có làn Ba2+. De phàn bièt BaCrC^ và PbCr0 4 ta Iày kèt tùa muòi cromat cho tàc dung vói kiem dun nóng (chi có chi cromat tan con bari cromat khòng tan) ròi lày nuóc loc cho tàc dung vói dung djch muòi sunfua, ncu có ion Pb2+ thì se có kèt tùa màu den PbS. 1.2.3.6. Tàc dung vói dung djch mudi cromat Dung dich muòi cromat tao duge vói dung djch muòi chi kct tùa màu vàng P h rrO-t ft tan' P b '+ + CrO —> PbCrCUJ, vàng Dung dich muòi bicromat cùng tao duge vói dung dich muòi chi kèt tùa màu vàng PbCr0 4 it tan: 2Pb2+ + Cr20*- + H20 -> 2PbCr04| vàng + 2H+ PbCr0 4 khòng tan trong axit axetic 2M, nhung tan trong axit nitric 3M, dè tan trong kièm khi dun nóng (khàc vói ion Ba"+): 15 2PbCrC>4 + 2H+ -> 2Pb2+ + Cr20 * ‘ + H20 Phàn irng tim Pb2+ bang ion cromat khòng nhay läm. Lugng nhò nhàt tim thäy là 20 microgam. Cäc ion Ba2+, Sr2+, Hg2+, Ag+ cùng kct tua vói ion cromat, nèn gäy tró ngai cho vicc tim Pb2+ bäng phàn ùng này. 1.2.3.7. Toc dung vói dung djch axit sunfuric và dung djch mudi sunfat Axit sunfuric và cäc dung dich muòi sunfat tao dirgc vói dung djch muói chi kct tua tinh thè màu träng: Pb2+ + SO ^ -> PbS04i träng P b S 0 4 it tan trong nuóc và trong cäc axit, nhimg tan duoc trong axit sunfuric däc tao thành muòi axit: P b S 0 4 + H2S 0 4 -> Pb(HS04)2 P b S 0 4 cùng tan duoc trong cäc dung dich muòi amoni axetat hoäc amoni tactrat däc, nóng cùng nhu trong dung dich kièm: P b S 0 4 + 4 CH3COONH4 (NH4)2 [Pb(CH3COO)4] + (NH4)2S 0 4 P bS04l + 40H -> PbOj + SO^' + 2H20 Tinh chàt này cùa P bS 0 4 duoc Ieri dyng trong phàn tich dè täch chi khòi cäc muòi sunfat cùa kim loai kièm thò. 16 1.3. So dô phân tích hón hop cation nhóm I 2-G T ...p h än tích 17 BAI 2: PHAN TICH 0jN H TiNH CAC CATION NHOM II (Ba2+, Ca2+, Sr2+) 2.1. Dac diem chung cua cac cation nhom II Cdc cation nhom II tao dugc kct tua vai mot so axit vo ca, nhung chi co axit sunfuric loang mcri tao dugc vai cdc cation nhom II nhung muoi sunfat kho tan, thuc te it tan trong cac axit loang va it bj cac ion khac gay tra ngai. Trong so cdc muoi sunfat nh6 m II thi canxi sunfat tan hai nhicu trong nuac, nhung lai it tan trong dung dich ancol ctylic. Vi the thuoc thiicua nhom la axit sunfuric va ancol etylic. Vi cac muoi sunfat nhom II khong tan trong axit va trong kicm, ncn dc tiep tuc phan tich, sau khi 1km kct tua can phai chuycn cac muoi sunfat nay sang dang muoi de hda tan han (nhu dang cacbonat). C ic muoi cacbonat nh6 m II kh6 tan trong nuac, nhung lai dc tan trong cac axit (ngay ca axit axctic). Qud trinh chuycn kct tua MSO4 thknh M CO3 dugc goi la qud trinh cacbonat hod. C£c muoi cacbonat nhom II tdch ra a moi tnrang trung tinh la nhung kct tua tinh the trSng, de c6 kha nang chuycn thknh muoi hidrocacbonat tan: MCO3 I + C 0 2 + H20 M (H C 03)2 Thuoc thii cromat rat co gid tri trong viec tim Ba2+ vk Pb"+ cung nhu trong vice tdch B a'+ ra khoi S r'+ vi: BaCrC>4 khong tan trong nuac cung nhu trong axit axetic, c6n SrCrCX} de tan trong axit axctic. Vi vay, ncu axit hod hon hgp cdc ion Ba2+, Sr"+ v4 màu träng: Ba~+ + SO ] —> BaS04J.trjng Day là phàn ùng nhay nhàt de tìm Ba~+. Lugng tìm tòi thicu 0,4 microgam, nhung bj cäc ion cùng nhóm gay ành huóng. BaSÜ4 khòng tan trong cäc dung dich kiem và cäc dung dich axit loàng, nhung tan tòt trong axit sunfuric dàc tao thành muòi hidrosunfat. Muòn hoà tan BaS0 4 , truóc hct nguòi ta phài chuycn nó thành BaCOj (cacbonat hoä) ròi mói dùng axit loàng de hoà tan (dòi vói S1SO4 và CaS0 4 cùng tuong tu). Quä trình cacbonat hoä cäc muòi sunfat nhóm II thuóng dugc thuc hicn bang cäc cäch sau: Sau khi rua sach cäc kct tùa sunfat bang nuóc, thèm vào 2 - 3 mL dung dich muòi cacbonat bào hoà ròi dun nóng, vùa dun vùa khuày dèu trong khoàng 3 - 5 phùt. Dem li tàm, gan bò nuóc loc, ticp tue them vào 2 - 3 mL dung dich muòi cacbonat bào hoà vào kct tùa ròi lai dun nóng, khuày dcu nhu tren. Lap lai dòng täc này nhièu làn cho den khi khòng còn phät hicn thày có ion SO trong nuóc loc chùng tò toàn bò muòi sunfat dà chuycn thành muòi cacbonat. Hoàc tròn kct tùa muòi sunfat vói mòt lugng muòi cacbonat gap 5 làn ròi dem nung chày trong lò dicn tói khi khòng còn thày có nhùng hat rieng re trong hòn hgp. De nguòi, nghicn bà vói nuóc càt nguòi ròi loc bò nuóc. Rua kct tùa vài làn bang dung dich muòi cacbonat cho dèn hèt ion SO^‘ . 19 Có the giài thích quá trình cacbonat hoá nhu sau: Trong hôn hop có kct túa muôi sunfat và muôi cacbonat xày ra cân bang: M S 0 4 + C 0 ; ' <=> M C 03| + S 0 ^ Vi muôi cacbonat dùng du (hoâc dung djeh bâo hoà) nên cân bäng chuycn dich sang phài và sau môi lân gan bô nuóc loc ta dâ loai dân ion SO 4‘ di. Ta có thè tinh dupe nông dô ion CO 3' cân thiêt dê có thè hoàn thành viêc chuyèn kêt túa MSO4 thành MCO3 . Vf du vói BaS0 4 và dê don giàn ta coi hoat dô cûa môi ion bang nông dô cúa chúng, mac dû à dây ta dùng các dung dich khá dâm däc: Trong dung djeh bâo hoà cùa BaSÛ4 nông dô Ba2+ là: [ « • " ] - Dê có thê tao duoc kêt tùa BaC03 cân có diêu kiçn: [Ba- ].[CO ] > T|jaco3- Tir dô ta thây muôn có kêt tùa B aC 03 thi: ^ . [ c o H ì t ^ o tù cià , 8 0 [ s o i ] L J ’ [ s o ;- ] V 1, 1.10 Nhu vây, dê chuyên duoc kêt tùa BaSÛ4 thành B aC 03 phài dùng mot nông dp ion CO l' lóm gâp 80 lân nông dô ion SO ¡ , mot diêu kiçn rât de thoâ màn (vi nông dô ion SO.^ trong dung djeh rât bé [SO 7,' J -- j T BaS0< = 8 . 10 ‘4 ion gam/ lit). 2.2.1.2. Tàc dung vói dung djeh muôi cacbonat Các dung dich muôi cacbonat tao dupe vói ion B a'+ kêt tùa tràng, vô djnh hinh B aC 03. Khi dun nông, kêt tùa sê chuyên thành dang tinh thê: Ba" + CO } —> BaC0 3 1 tràng Kêt tùa B aC 03 tan trong các axit vô co (trù axit sunfuric và axit axctic). 20 2.2.1.3. Tác dung vói dung dich mudi cromai Dung dich muòi cromat tao vói ion Ba~+ kèt tua BaCrC>4 màu vàng chuycn dugc thành dang tinh thè khi dun nóng: B a'+ + CrO ? —> BaCrC^j Vàng Dùng thuòc thù là dung dich muòi bicromat ta vàn dugc BaCr0 4 vi BaCrÜ4 khó tan han BaCr^Cb. Trong dung dich Cr20 *' luón tòn tai CrO ¡ do phàn ùng thuy phàn: Cr20 .; + H20 <=ì 2CrO j + 2H+ 2Ba2+ + Cr20 " ‘ + H20 2BaCr04| vàng + 2H+ Kct tüa BaCrÜ4 khóng tan trong kièm (khàc vói PbCrC^), khöng tan trong axil axctic (khàc vói SrCrC^), nhung tan trong càc dung dich axit manh nhu HCl, HNOj. Phàn ùng giùa Ba"+ vói Cr20:J làm tàng dò axit cùa mòi truàng, ncn khó thuc hicn dugc hoàn toàn nèu trong dung dich khóng có chàt dem (thucrng dùng dem axetat). 2.2.1.4. Tác dung vói dung dich mudi oxalat Dung dich muòi oxalat tao dugc vói ion Ba2+ kèt tùa tinh thè màu träng BaC20 4 ít tan trong nuóc (0,08 gam/lít), dè tan trong axit manh nhu HC1, HNO3 và cà trong CH3COOH sòi (khàc vói CaC20 4 ). 2.2.2. Ion Sr2+ 2.2.2.1. Tác dung vói axit sunfuric và càc dung dich mudi sunfat Axit sunfuric và càc dung dich muòi sunfat tao dugc vói ion Sr2+ thành kèt tùa SrS0 4 màu träng, thuòng kèt tùa chi xuàt hicn sau khi dun nóng và dè nguòi dung dich: Sr” + S O j —> SrS0 4 j, tràng 21 2.2.2.2. Tác dung vói dung dich mudi cacbonat Các dung dich muòi cacbonat tao dugc vói ion Sr2+ kct tùa S1CO3 màu träng, S1C O 3 chuyên dugc thành dang tinh thc khi dun nóng: Sr +C O , S rC 03| trjng Kct tùa SrCC>3 tan trong các axit vô co và axit axctic (trù axit sunfuric). 2.2.2.3. Tác dung vói dung djch mudi cromai Vói nông dò Ión và ó môi tnróng kicm ycu, ion Sr2+ tác dung vói dung djch muôi cromat tao kct tùa SrCrC>4 màu vàng: Sr~+ + C r O —> SrCr0 4 | vàng Kct tùa SrCrÛ4 tan ngay trong axit axetic (khàc vói BaCrC^). Dieu này dugc lgi dung de tách Ba2+ và Sr2+ ra khôi nhau. 2.2.2.4. Tác dung vói dung dich muôi oxalat ->+ - » Dung dich muôi oxalat tao dugc vói ion S r' kct tùa tinh thc màu träng SrC20 4 , de tan trong axit manh nhu HCl, HNO3 và cà trong CH3COOH nóng (khàc vói CaCiC^). 2.2.3. Ion Ca2+ 2.2.3.1. Tác dung vói axit sunfuric và các dung dich muôi sunfat Ö nông dô khá cao, ion Ca“+ tác dung vói axit sunfuric và các dung djch muôi sunfat, tao thành kct tùa tinh thô CaSC>4 màu träng có hình kim rat däc trung và có công thùc là CaS0 4.2 H2 0 : Ca + SO ’, —> CaS0 4 j. lráng Kct tùa CaS0 4 tuong dôi khó tan trong nuôc (1,9 gam/lít ó 20°C), CaSÛ4 dê tan trong các axit hon BaS0 4 và SrS0 4 . De làm kct tùa hoàn toàn ion Ca2+, sau khi dà cho axit sunfuric loâng vào dung dich chúa ion Ca"+, nguói ta thuóng them ancol ctylic (côn 95°) vào dèn khi có thè tich gàp dòi và khuáy dcu. Trong dicu kien này, se xuàt hicn kèt tùa vi khi dó phàn úng tren khá nhay. Lugng nhò nhàt tìm thày là 0 ,1 microgam. 2.2.3.2. Tàc dung vói dung djch amoni sunfat Dung dich (N H ^ S C ^ tao duge vói muói Ca~ kèt tùa CaS0 4 , kèt tùa CaSO.t tan trong ( N H 4)2S O .j du: Ca2+ + (NH4)2S 0 4 -> C aS04| lrjng + 2NH ' C aS 04| + (NH4)2S 0 4 -> (NH4)2 [C a(S04)2] i ')+ °+ \ z X Trong nhùng dicu kien này, Ba' và Sr dcu ket tua muòi sunfat M S O 4 (kc cà khi nguòi và sau khi dun nóng). 2.2.3.3. Tàc dung vói dung dich mudi cacbonat X 0+ » Càc dung dich muòi cacbonat tao duge vói ion Ca" ket tùa vò dinh hình CaCÜ3 màu tràng, CaCÜ3 chuycn duge thành dang tinh thè khi dun nóng: Ca + CO , ~ > CaC0 3 ], trjng 2.2.3.4. Tàc dung vói dung dich mudi cromai Dung dich muòi cromat khòng làm kèt tùa duge ion Ca“+ vi CaCrÜ4 tan nhièu trong nuóc. 2.2.3.5. Tàc dung vói dung dich mudi oxalat Dung djch muòi oxalat tao duge vói ion Ca"+ kèt tùa tinh thè màu tràng CaC20 4 .H20 , dè tan trong axit manh nhu HC1, HNO3 và khòng tan trong CH3COOH loàng, nóng. Phàn úng khá nhay, lugng nhò nhàt tìm thày 1 microgam. 23 2.3. Sor do phân tích hón hop cation nhóm II 24 BÀI 3: PHÂN TÍCH HÓN HOP CATION NHÓM I VÀ II So’ dô phán tích hón hop cation nhóm I và II 25 BAI 4: PHAN TiCH DINH TiN H CAC CATION NHOM III (Al3+, Cr3+, Zn2+, Sn2+) 4.1. Dac diem chung cua cac cation nhom III Cac cation nh6m III gom c6 cic ion Al3+, Cr3+, Zn2+, S n '+ (trong mot so truong hop con co the c6 ca Pb"+ va Sb3+). D3c tfnh chung cua cation nhom III la chung deu c6 kha nang tao thanh cac muoi tan trong kiem du, vi du: Al3+ + 40H —> AlO 2 + 2H20 Do cac hidroxit nhom n&y dcu dc tan trong kiem du nen kiem du- la thudc ihu dien hinh cua cac ion nhom nay. Tir dac diem tren nguai ta thuang goi nh6m ion n&y la nh6m ion c6 hidroxit luong tfnh. Tuy vay, tinh chat axit va baza cua c&c muoi tan thuoc nh6m nay co khde nhau, nen ta c6 the dua v&o do de co lap vii tim ra tirng ion mot: ________ Chicu tang cua tinh axit___________ C rO , ; A lO ,; ZnO \ ; SnO l~ ■4------------- ——=-------------- ---------- --------------- Chieu tang cua tinh baza Chang han, khi dun n6 ng cdc dung djch muoi Al3+ va Zn2+ trong kiem du vai muoi amoni ta thay nhom hidroxit Al(OH)3 se ket tua, c6 n ion kem van a lai trong dung djch. Mot dac tinh nua cua nhom nily la hau het cdc muoi cua chung dcu bi thuy phan, trong d6 cdc muoi thiec bi thuy phan manh nhat (gan nhu hokn todn), vi the chi trong moi trucrng axit moi co the co cic ion nhom nky a dang cdc cation (dac biet cdc cation thiec chi ton tai 6 moi truong axit manh). 26 4.2. Cäc phàn üfng riéng và däc triing cùa cac cation nhóm III 4.2.1. Ion Al3+ 4.2.1.1. Tàc dung vói dung dich kièm Khi nhò tir tir (thàt càn thàn) dung dich kièm loàng vào dung dich muöi Al3+, ta se duge mòt kèt tùa kco tràng cùa nhóm hidroxit (và có thè cà muöi bazer): Al3+ + 3 0 H ’ —> Al(OH)3 J, keo trjng Cà nhòm hidroxit Al(OH)3 và cà càc muòi baza cùa nhóm dèu tan khà dè trong dung dich kièm du cüng nhu trong dung dich axit: Al(OH)3 j + OH —» AIO j + 2H20 Al(OH)3| + 3H+ Al3+ + 3H20 Ion aluminat (A IO ,) chi ben trong mói truóng kièm (pH = 11). 0 mói truóng kicm yèu hcrn nó bi thuy phàn: AIO , + 2H20 <=^ Al(OH)3| k c o tr à n g + OH Khi thèm nhtmg chàt có tàc dung làm giàm pH cùa dung dich, càn bang tren sè có thè chuyèn dich hoàn toàn vè phia tao ra nhóm hidroxit. Dè kèt tùa lai nhóm hidroxit tù dung dich aluminat, nguói ta có thè dùng axit sunfuric loàng de trung hoà kièm du vói chi thi là metyl dò (màu tù vàng dèn dò). Qua trình này cüng có thè duge thuc hièn vói muòi amoni: dun sói lau dung dich aluminat vói muòi amoni, càn bang cùng se chuyèn vè phia tao ra nhóm hidroxit do phàn ùng: n h ; + o h <=> n h 3t + h 2o 4.2.1.2. T à c d u n g vói d u n g d i c h u m u n i u c Dung dich amoniac làm kèt tùa duge Al3+ duói dang nhóm hidroxit Al(OH)3 màu tràng keo, tan mòt phàn nhò trong thuòc thü du nhièu: Al3+ + 3NH3 + 3H20 -» Al(OH)3| k c o l r à n g + 3NH ; a i ( o h ) 3 j, + n h 3 a i o , + n h ; + h 2o Tuy nhóm hidroxit dè chuyèn thành dung dich ó pH = 11, nhung vàn it tan trong dung dich amoniac 0,1M (có pH = 11,2), vi phàn ùng kèt tùa nhòm hidroxit bàng amoniac sinh ra NH | sè làm giàm pH cùa mói truóng. 27 4.2.1.3. Tàc dung vói dung dich mudi cacbonat Cäc dung djch muòi cacbonat tao dugc vói Al3+ kèt tua hidroxit (chir khòng phài kèt tùa cacbonat hoàc cacbonat baza): 2A13+ + 3CO j- + 3H20 2A1(0H)3| kco tràng + 3 C 0 2T Có hièn tugng này là do nhòm hidroxit Al(OH)3 có dò tan rat bc và CO j trong dung dich tao dugc mòi truóng kièm. 4.2.1.4. Tàc dung vói dung djch muòi sunfua Dung dich muòi sunfua tao vói Al3+ kèt tùa nhòm hidroxit Al(OH)3: 2A13+ + 3S2' + 6H20 -> 2A1(0H)31 kco tràng + 3H2S (nhóm sunfua A12S3 chi có thè dièu chè dugc bang phucrng phäp khó). 4.2.2. Ion Cr3+ 4.2.2.1. Tàc dung vói dung djch kièm Nhò càn thän dung dich kièm loàng vào dung dich muòi Cr3+, ta dugc mòt kèt tùa xanh lue gòm hòn hgp muòi baza và cróm hidroxit. Kct tùa tan trong axit và cùng tan trong kièm du: Cr3+ + 3 0 H > C r ( O H ) 3| xanhlyc Cr(OH)3| + 3H+ Cr3+ + 3H20 Cr(OH)3| + OH’ -> CrO , + 2H20 Cäc cromit cùa kim loai kièm dé tan, còn cromii cüa cäc kim loai khäc nhu kèm, mangan, magie, sät... dèu khó tan; vi thè khi có lan cäc ion kim loai này, cròm có thè khòng ó lai trong dung djch nhóm III. Cäc cromit dò bi phän huy khi dun nóng trong kièm. 4.2.2.2. Tàc dung cüa dung djch amoniac Dung dich amoniac täc dung dugc vói cäc muòi Cr3+ cho kèt tùa hidroxit keo, màu lue xäm: Cr3++ 3NH3 + 3H20 ^ Cr(OH)3i xanh ,vc + 3NH ; 28 Kêt tùa Cr(0 H)3 tan mot phân nhò trong thuôc thù du; khi cô lân muôi amoni clorua tao thành mot muôi kcp màu tim: Cr(OH)3|+ 3NH3 + 3NH4C1 -> CrCl3. 6NH3 + 3H20 4.2.2.3. Tác dung vói dung dich muôi cacbonat Các dung dich muôi cacbonat tác dung duac vói các dung dich muôi Cr3+ cho kêt tùa Cr(OH)3 (giông nhu vói Al3+): 2Cr3++ 3H20 + 3CO ; 2Cr(OH)3 j xanh iyc + 3C 0 2 4.2.2.4. Tác dung vói natri axeíaí Muôi natri axetat không làm kêt tùa duac ion Cr3+, nhung khi dun soi vói Cr3+ nô tao duac mot phùc bên cô thành phân khâ phùc tap [Cr3(CH3COO)6(OH)2]CH3COO. Khi cô lan Al3+ và Fe3+, thi Cr3+ sc bj kéo mot phân vào kêt tùa oxiaxetat cùa các muôi trên. 4.2.2.5. Tác dung vói dung dich kiêm khi có hidro peoxit Hôn hop này oxi hoà duac Cr3+ thành Cr6+: 2Cr3+ + ÎOOH + 3H20 2 2CrO* + 8H20 Khi thirc hiçn phân ùng này dê tim Cr3+, cân chu y là nêu cô lân các ion Mg2+, M n2+, Fe2+, Zn2+, ... thi nên dô dung dich nghiên cúu (có chúa Cr3+) vào hôn hap OH’ + H20 2 dà pha sän (chú không làm nguac lai), rôi dun nông rät cân thân. Nêu trong dung dich có Cr3+, ta thây dung djch chuyên tù màu lue hoâc tim sang màu vàng. Phân úng oxi hoà CrJ+ dên Cr6+ cô thê duac thuc hiên vói nuác cio, nuóc brom, P b 0 2 trong môi truông kiêm, K2S20 s vói xúc tác Ag+ hoâc N aB i03 trong môi truông axit. 4.2.3. Ion Zn2+ 4.2.3.1. Tác dung vói dung dich kiêm Khi nhô tù tù dung dich kiêm loàng vào dung dich muôi Z n '+, ta sc duac mot kêt tùa màu träng Zn(OH)2: 29 Zn2+ + 20H -> Zn(OH)2| lring Kêt tùa Zn(0 H)2 tan dirge trong dung djch kiêm du cüng nhu trong dung djch axit: Zn(OH)2i + 20H -> ZnO* + 2H20 Zn(OH)2 J, + 2H+ -> Zn2+ + 2H20 Ion ZnO \ bj thuÿ phân khá manh: ZnO I' + H20 ?=> HZnO, + OH' (pH cùa dung djch ZnO \ bang 11,57) Khác vói các muôi nhôm và thiêc, muôi këm trong môi truômg kiêm không cho lai kêt tùa khi dun nóng vói muôi N H ¡, mà vân à lai trong dung dich do chuyên thành phùc tan: ZnO X + 4NH ; -> [Zn(NH3)4]2+ + 2H20 42.3.2. Tác dung vói dung dich amoniac Nhô cân than dung djch amoniac vào dung djch muôi Zn2+ ta duge kêt tùa keo màu tràng, de tan trong thuôc thu du, nhât là khi cô lan NH^ : Zn2+ + 2NH3 + 2H20 ^ Zn(OH)2j kco trjng + 2NH ¡ Zn(OH)2l + 2NH3 + 2NH¡ [Zn(NH3)4]2+ + 2H20 4.2.3.3. Tác dung vói hidro sunfua và dung dich muôi sunfua i x ¿ Trong môi truông axit ycu, H2S và dung djch muoi sunlua tao ven Zn ket tùa trâng ZnS: Zn2+ + S2' -> Z nS| trjng Kêt tùa ZnS tan trong các axit vô ca, nhung không tan trong dung djch NH3. 4.2.3.4. Tác dung vói dung djch (NH4)2[Hg(SCN)4] Thuôc thù này tao duge vói ion Zn2+ kêt tùa tinh thê màu trâng: Zn2+ + (NH4)2 [Hg(SCN)4] -> Zn[Hg(SCN)4] | trjng + 2N H 4+ Khi cö lan Co2+ hay Cu‘+, dp nhay cüa phän üng näy täng len nhicu do tao dupe nhung tinh the hon tap cö mäu däc trung: Zn[Hg(SCN)4 ].Co [Hg(SCN)4] mäu xanh tim hoäc Zn[Hg(SCN)4 ].Cu [Hg(SCN)4 ] mäu tim. Lugng nhö nhät tim thäy khi cö län Cu2+ lä 5 microgam, khi cö län Co2+ lä 0 ,2 microgam. Phän üng näy dupe tien hänh nhu sau: Thcm 1 giot dung dich coban (II) 0,1% väo dung djeh nghien ciru dä dupe axit hoä nhe. Nhö väo dö 0,5-1 mL dung djeh (NH4)2 [Hg(SCN)4j vä düng düa thuy tinh cp nhe väo thänh phia trong cüa öng nghiem. Su xuät hien cäc ket tüa mäu däc trung tren chüng tö cö kern. 2+ °+ Cän chü y khöng dupe düng nhicu Co“ vä Cu" vi rieng chüng voi nöng dp vüa phäi cüng cö ket tüa vöi thuöc thü näy. 4.2.4. Ion Sn2+ 4.2.4.1. Täc dung v&i dung dich kiem Cäc dung djeh kiem tao dupe vöi dung dich muöi Sn"+ ket tüa mäu träng Sn(OH)2: Sn"+ + 20H" —> Sn(OH)2 j. t r ä n g Ket tüa Sn(OH)2 tan dupe trong dung dich kiem du cüng nhu trong dung dich axit: Sn(OH)2| + 20H" -> SnO 7 + 2H20 Sn(OH)2i + 2H+ Sn2+ + 2H20 Cäc dung dich SnO^' chi ben khi cö kiem du. Neu khöng cö kiem du. thl dung dich stanit de lau (nhät lä khi dun nöng) se cö cän den do cö ket tüa thiec (II) oxit xuät hien: SnOj- + H20 ?=> H S n 0 2 + OH" SnO + OH" 4.2.4.2. Täc dung v&i dung djeh amoniac vä dung dich muöi cacbonat Cho dung djeh amoniac hoäc dung dich muöi cacbonat väo dung djeh muöi Sn2+ ta dupe ket tüa keo mäu träng, khöng tan trong thuöc thü du: 31 Sn2+ + 2NH3 + 2H20 -> Sn(OH)2 j kco tráng + 2NH ¡ S rf + CO j + H20 —> Sn(OH)2 J, kco tráng C 0 2 Kèt tùa Sn(OH)2 sè khòng tao ra nèu trong dung djch có màt axit tactric vi axit này tao dugc vói SrT+ mòt phùc ben. 4.2.4.3. Tàc dung vói hidro sunfua và dung djch mudi sunfua Trong mòi truóng axit ycu, H2S và dung dich muòi sunfua tao vói S n '+ kèt tùa màu sòcòla SnS: 2 + 2- Sn + S > SnSJ. màu socóla Kct tùa SnS tan trong các axit HC1 dàc, nóng, khòng tan trong dung dich (N H ^ S , nhung tan dugc trong dung dich (N H ^S o : SnSJ,+ S ; —> SnS, Kèt tùa SnS tan trong dung dich kièm dàc và dung djch axit: SnS + 3NaOH -> Na[Sn(OH)3] + Na2S SnSj,+ IOHNO3 -> S n 0 2 + 10N 02 + H2S 0 4 + 4H20 4.2.4.4. Tàc dung vói dung dich thuy ngàn (li) clorua Khi nhò vài giot dung dich muòi Sn2+ vào dung dich HgCl2 bào hoà, ta sè thày có kèt tùa dài lua tràng xuàt hièn: 2Sn2+ + 2HgCl2 -> Hg2Cl2| trjng + 2Sn4+ + 2C1~ Nèu có du Sn2+ thì Hg"+ có thè bj khù dèn Hg kim loai màu den: Sn2+ + HgCl2 -> H g | + Sn4+ + 2C1' 4.2.4.5. Tàc dung vói dung djch mudi Bi (III) trong m di truòng kièm Dung dich Sn2+ trong mòi truóng kièm (SnO? ) khù dugc Bi3+ thành Bi kim loai màu den: 3SnO l + 2Bi3+ + 6 0 H ' -> 2BiJ. dcn + 3SnO ¡ + 3H20 32 4.2.4.15. Tàc dung vói các chñí oxi hoá Dung dich Sn~+ (trong mói truóng kicm ó dang SnOj ) tac dung vói các chât oxi hoá (nhu H2O2) de tao thánh Sn4+ (trong mòi truóng kiém ó dang S n O ): S n '+ Sn4+ + 2e 2SnO 2 + 2H20 2 —> 2SnO^ + 2H20 4.2.5. Ion Sn4+ 4+ X • Ion Sn chi ton tai trong mói truóng axit, trong mói truóng trung tính và 4+ x • baza ion Sn thúy phán tao thánh các muói baza và hidroxit. 4.2.5.1. Tác dung vói dung dich kiêm \ r 4 + » t Các dung dich kièm tao duce vói dung dich muòi Sn kct tùa màu tràng Sn(OH)4: Sn4+ + 4 0 H -> Sn(OH)4| trjng Kèt tùa Sn(OH)4 tan ducrc trong dung dich kicm du cüng nhu trong dung dich axit: Sn(OH)4l + 20H -> SnO^ + 3H20 Sn(OH)4l + 4H+ Sn4+ + 4H20 4.2.5.2. Tàc dung vói các chût khir Dung dich Sn4+ có thè tàc dung vói các chât khù ( nhu Pc) de tao thành Sn2+: Sn4+ + 2c Sn"+ Sn4+ + Fc —> Sn2+ + Fc2+ Khi phàn tich hon hop cation nhóm III hoâc ion Sn2+, nguói ta thuóng oxi hoá S n '+ thành Sn4+ bàng cách dun nóng dung djch chúa Sn~+ trong dung dich ->+ 4+ kièm vói H2O2 . Sau dó muôn phân tich Sn" lai dun nóng dung dich chùa Sn trong HC1 và bôt Fe dê khù Sn4+ vê Sn2+. Dua vào các phàn ùng riêng và dàc trung cùa Sn2+ dê nhân biêt su có mat cùa Sn2+. J-GT phônHch 33 4.3. S a dô phân tich hôn hop cation nhôm III 34 BAl 5: PHAN TiCH D]NH TINH CAC CATION NHOM IV (Fe3+, Fe2+, Mg2+, Mn2+, Bi3+) 5.1. Dac diem chung cua cac cation nhom IV Cac cation nhom IV gom co cac ion Fe2+, Fc3+, Mg2+, Mn2+, Bi3+ (trong mot so trucrng hap con co the co ca Sb3+ va Sb5+). Tinh chat chung cua nhom la chung deu c6 kha nang tao dugc kct tua hidroxit trong dung dich kicm hoac NH3. Nhung ket tua hidroxit khong tan trong kiem du, do do dung dich kiem dir la thudc thu cua nhom nay. t 5.2. Cac phan ufng rieng va dac tri/ng cua cac cation nhom IV 5.2.1. Ion Fe2+ 5.2.1.1. Tac dung voi dung dich kiem Dung dich kiem tac dung vai dung dich muoi Fe + tao thanh kct tua trang Fe(OH)2 chi ben trong khf quycn hidro. Khi de ra khong khf no bi doi mau dan thanh luc, luc sam roi den do nau do Fe2+ bi oxi hod thilnh Fe3+: Fe2+ + 20H Fc(OH)2i lrjng 4Fe(OH)2| + 0 2 + 2H20 - > 4Fe(OH)3| d 6 n a u Khi c6 mat cua hidro peoxit vd dung djch kiem (tdch nhom III, IV), ta chi d ira c Fe(OH)n Hu tro n g d u n g d ioh n g h ie n cu u ban dau c h i c o I;c _+, h o a c c h i c 6 Fc3+, hoac co ca Fe2+ va Fc3+ (do d6 phai nhan bict Fe2+ va Fe3+ ngay tir ban dau). Kct tua Fe(OH)2 khong tan trong kicm du, NH3 du ma chi tan trong cac dung dich axit. 5.2.1.2. Tac dung voi dung dich amoniac Dung dich amoniac lam kct tua dugc Fe2+ duai dang Fc(OH)2 mau trang, phan ung ndy khong hoan toan va dac bict khi co lan N H j thi Fc2+ khong bi kct tua, do ion NH,J sinh ra sc thuy phan lam giam pH cua moi trucrng: 35 Fe2+ + 2NH3 + 2H20 -> Fe(OH)2| ,ring + 2NH 4f 5.2.1.3. Tac dung voi dung djch muoi amoni sunfua Dung djch muoi (NH4)2S tao dugc voi Fe2+ ket tua FcS mau den: Fc2+ + S2" —> FeS J. dcn K6t tua FeS tan dugc trong cdc axit vo ca vk ca axit axetic khi c6 H20 2. 5.2.1.4. Tac dung voi dung dich K3[Fe(CN)6] Thuoc thu nay tao voi Fe2+ ket tua Fe3 [Fe(CN)6] mku xanh rat dac trung (xanh turbull): 3Fe2+ + 2K3 [Fe(CN)6]-> Fc3 [Fe(CN)6]2 J, xanh turbull + 6 K+ Day lk phan ung nhay nhat cua ion Fe . Lugng nho nhat tim thay lk 0 ,1 microgam. Ket tua Fe3 [Fe(CN)^]2 khong tan trong axit, nhung bi dung dich kicm pha huy: Fe3 [Fe(CN)6 ]2 [ + 6 0 H ' -> Fe(OH)2 [ lrjng + 2[Fe(CN)6]3' 5.2.1.5. Tac dung voi dung djch KJFefCN)^ > 0+ f Thuoc thu nky tao voi Fe- ket tua mau trang Fe2 [Fe(CN)(,] tuy thuoc vao nong do cua thuoc thu. Thuong ta khong thu dugc ket tua mau trang ma dugc ket tua mku xanh la do mpt phan Fe2+ da bj oxi hod thknh Fe3+ (xem Fe3+). 2Fe2+ + K4 [Fe(CN)6] -> Fe2 [Fe(CN)6] 1 trang + 4K+ 5.2.1.6. Tac dung voi cac chat oxi hod + Trong moi truang kiem, Fe + bi H20 2 oxi hod: 2Fe2+ + 4 0 H + H20 2 -» 2Fe(OH)3l nSu + Trong moi truang axit, Fc2+ bi K M n04 oxi hod: 5Fe2+ + 8H+ + MnO ~ -> 5Fe3+ + Mn2+ + 4H20 + Trong moi truang axit, Fe2+ bj K2Cr20 7 oxi hod: 6Fe2+ + 14H+ + Cr20 -» 6 Fe3+ + 2Cr3+ + 7H20 + Trong môi truàng axit, Fe2+ bi Ag+ oxi hoá: Fc2+ + Ag+ —> Fc3+ + A g | 5.2.2. Ion Fc3+ 5.2.2.1. Tác dung vói dung dich kiêm Dung djch kicm tác dung vói dung dich muôi Fc3+ tao thành kêt tùa dò nâu Fe(OH)3: Fc3+ + 3 0 H ' —> Fc(OH)3| dò nâu Kct tùa Fe(OH)3 không tan trong kicm du, NH3 du mà chi tan trong các dung dich axit. 5.2.2.2. Tác dung vói dung djch muôi cacbonat Dung dich muôi cacbonat tao dugc vói Fe3+ kct tùa cacbonat bazo có màu dò nâu: 2Fc3+ + 3CO 3~ + H20 -> 2Fc(0H )C 03| dó nâu + C 0 2 Khi dun nóng kèt tùa cacbonat bazo bi thuÿ phân thành Fe(OH)3: F e(0H )C 03|+ H20 -4 Fe(OH)3| d0 näu+ C 0 2 5.2.2.3. Tác dung vói dung dich muôi amoni sunfua Dung dich muôi (NH4)2S tao duoc vói Fe3+ kêt tùa Pc2S3 màu den: 2 I :c 3+ i 3 S 2 > T c ^ S jl den Kêt tùa Fe2S3 tan duoc trong các axit vô ca, dông thói S2' khù Fc3+ thành Fc2+: Fc2S3| + 4H+ -> 2Fc2+ + S + 2H2S Kêt tùa Fe2S3 dê lâu trong dung dich sè có lóp màu nâu dò phù lèn be mat màu den cùa Fe2S3 do mot phân Fc2S3 dà bi thuÿ phân thành Fc(OH)3: Fe2S3| + 6H20 2Fc(OH)3| do nàu+ 3H2S 37 52.2.4. Täc dung v&i dung dich muöi axetat Dung dich muöi axetat tao dircrc vöi Fe3+ phüc tan mäu dö sänx 3Fe3+ + 8CH3COO' + 2H20 -> lFe3 (OH)2(CH3COO)6]+ do säm + 2CH3COOH De lau, nhät lä khi pha loäng röi dun söi, phüc chät bi thuy phän tao thänh cäc muöi oxiaxetat mäu dö näu läng xuöng: [Fe3 (OH)2(CH3COO)6]+ + 3H20 Fe3(0 H )20 3CH3C 0 0 | + 5CH3COOH + H+ 5.22.5. Täc dung v&i dung dich K JF efC N )^ Thuöc thü näy tao vöi Fe3+ ket tüa vö dinh hinh mäu xanh rät däc trung (xanh phö hay xanh Prussc): 4Fe3+ + 3[Fe(CN)6]4 -» Fe4[Fe(CN)6]3| xanhphö Cäc axit däc cö the phä huy möt phän thuöc thir, t£r dö giäi phöng möt phän Fe"+, sau dö Fe2+ sc phän üng vöi thuöc thü tao thänh mäu xanh. Phän üng näy rät nhay. Luong nhö nhät tim thäy lä 0,05 microgam. Möt so cäc ion Cu2+, Hg2+ gay trö ngai cho phän üng, vi cüng tao duoc vöi [Fe(CN)ö] 4 nhüng ket tüa cö mäu. Cäc anion P O ’", F" tao phüc ben vöi Fe3+ cüng gäy trö ngai cho phän üng näy. 5.22.6. Täc dung v&i dung dich muöi thioxianat Cäc dung dich muöi thioxianat cö khä näng täc dung vöi Fe3+ thänh nhüng ' ’ 2+ .%' 3- phüc cö mäu dö mäu, cö thänh phän thay döi tü [Fe(SCN)] den [Fe(SCN)6] . Phän üng näy khä nhay. Luong nhö nhät tim thäy lä 0,25 microgam. Neu düng dung möi hüu ca de chiet thi dö nhay cön cao hon nüa. Cäc ion cö khä näng tao phüc vöi Fe3+ nhu F \ P O ^,... dcu cän trö phän üng näy. 38 5.2.3. Ion Mg2+ 5.2.3.1. Täc dung vói dung dich kient Dung dich kièm täc dung vói dung dich muòi Mg2+ tao thành ket tüa xòp träng Mg(OH)2: Mg2+ + 20H -> Mg(OH)2l trjng Kèt tüa Mg(OH)2 khòng tan trong kicm du, nhung tan duge trong cäc dung dich axit và cà trong dung djeh muöi amoni däc: Mg(OH)2 J. Mg2+ + 20H 20H + 2NH ; -> 2NH3 + 2H20 Dièu này có thè chüng minh duge bang tinh toän theo li thuyet. 5.2.3.2. Tàc dung vói dung dich amoniac Vói nòng dò Mg‘+ dù cao, dung djch amoniac làm kèt tùa duge Mg(OH)2, nhung qua trình kèt tùa khòng hoàn toàn do ion NH^ sinh ra sc thuy phän làm giàm pH cùa mòi truóng: Mg2+ + 2NH3 + 2H20 - 4 - Mg(OH)2| t r à n g + 2N H 4f 5.2.3.3. Tàc dung vói dung dich muöi cacbonat Dung dich muòi cacbonat tao duge vói Mg2+ kèt tùa träng vò dinh hình, có thành phän thay dòi tuy theo nhièt dò làm kèt tùa và nòng dò cùa cäc chät tham già phän ùng. Vi du: 4Mg2+ + 3CO i ' + 20H M g(0H )2 .3M gC03| tràng 5.2.3.4. Tàc dung vói dung djch muöi hidropholphat Dung dkh muòi hidrophophat trong mòi truóng có (NH3 + NH^ ) làm kèt tùa duge ion Mg2+ duói dang kèt tùa träng MgNH4P0 4 hình kim: Mg2+ + NH3 + H P O f ^ MgNH4P 0 4 | tràng Phàn ùng này khòng nhay. Lugng nhò nhàt tìm thày là 30 |ig, tuy nhien nó vàn duge su dung dè nhän ra ion Mg2+. 39 5.2.4. Ion Mn2+ 5.2.4.1. Tác dung vói dung dich kièm Dung djch kièm tác dung vói dung dich muöi Mn2+ thành ket tùa Mn(OH)2 mäu träng (höng nhat): M n‘+ + 20H -> Mn(OH)2¿ ,ráng Kèt tùa Mn(OH)2 khöng tan trong kièm du, nhung tan duge trong các dung dich axit loäng và cà trong dung dich muöi amoni. Kèt tùa M n(OH)2 de bi oxi hoá trong khöng khi thành hon hgp M n iO H ^ H2Mn0 3 và MnM nÜ3 làm ket tùa tra thành mäu gach: 4M n(OH)2 + 0 2 + 2H20 -> 4Mn(OH)3 4M n(OH)3 + 0 2 -> 4H2M n03 + 2H20 Mn(OH)2 + H2MnC>3 —> MnMnC>3 + 2H20 Kèt tùa Mn(OH)3 tan duge trong axit oxalic hay axit photphoric tao thänh phüc tan mäu höng thit: M n(OH)3 + 2 H2C2C>4 —> [HMn(C20 4 )2] höng thjt + 3H20 5.2.4.2. Tàc dung vói dung djch amoniac Vói nöng dò Mn2+ dù lón, dung djch amoniac làm kèt tùa duge Mn(OH)2> nhung quà trình kèt tùa khòng hoàn toàn do ion NH¡ sinh ra sè thuy phän làm giàm pH cùa mòi truóng: Mn2+ + 2N H 3 + 2H20 -> Mn(OH)2j lrj,lg + 2N H ¡ Nèu dung djch có du ion NH^ ta sè khòng thäy kèt tùa tách ra, nhung dè läu thì dung djch sè hoá due do có kèt tùa Mn(OH)3 vi có möt phän Mn"+ bj oxi hoá dèn M n3+. 5.2.4.3. Tàc dung vói dung dfch mudi sunfua Dung djch muòi sunfua trong mòi truóng NH3 tao duge ket tùa MnS màu hòng: Mn“ + S —» M nS | hòng Két túa MnS tan dirge trong các axit vó co va axit axctic. MnS de láu trong khöng khí bi hoá náu do phán úng: 4M nS| + 3 0 2 + 6H20 -> 4Mn(OH)3 + 4S Dun sói MnS vói (NH4)2S du, ta duge möt sunfua bien tính mäu luc 3MnS.H20 . 5.2.4.4. Tác dung vói dung dich K3¡Fe(CN)6! Thuöc thú näy tao vói Mn" ket tüa Mn3 [Fc(CN)f;]2 mäu träng, de tan trong HCl nguöi, nhung khöng tan trong dung dich NH3 (phän úng näy khöng däc trung): 3Mn2+ + 2[Fe(CN)6]3'-> Mn3 [Fe(CN)6]2i trjng 5.2.4.5. Tác dung vói dung dich KJFe(CN)6l Thuöc thü näy tao vói Mn2+ ket tüa Mn2[Fc(CN)ö] mäu träng khó tan trong HCl (phän üng näy khöng däc trung): 2Mn2+ + [Fe(CN) 2M nO¡ + 5Pb2+ + 2H20 Phän üng näy khá nhay. Lugng nhö nhät tim thäy lä 5 microgam. Các ion Cl , Br', I cän trö phän üng näy vi chung khü duge M n 0 4 vüa tao thänh. Cän chú y lä dé thyc hien phän üng näy chi nen düng möt lugng nhö Mn¿+, neu khöng chi duge H2MnC>3 mäu näu lan vöi P b 0 2. 5.2.5. Ion Bi3+ 5.2.5.1. Tác dung vói dung dich kiem Dung dich kiem tác dung vói dung dich muöi Bi3+ thänh ket tüa Bi(OH)3 mäu träng, bi hoá väng khi dun nóng vá.chuyén thänh BiO(OH): Bi3+ + 3 0 H ’ Bi(OH)3 J. tráng Bi(OH)3 -> BiO(OH) + H20 5.2.52. Tac dung voi dung djch amoniac Dung dich amoniac tdc dung vai Bi3+ tao ket tua Bi(OH)3 mau trang: Bi3+ + 3NH3 + 3H20 -> Bi(OH)3 J. trjng + 3NH ; Ket tua Bi(OH)3 tan dugc trong axit vo ca, nhung khong tan trong NH3 du. 52.5.3. Tac dung voi dung dich mudi sunfua Dung dich muoi sunfua trong moi trucrng axit tao dugc ket tua Bi2S3 mau nau gach: 2Bi + 3S~ —» Bi2S3 J. nau g?ch Phan ung tren rat nhay. Lugng nho nhat tim thay Id 2 microgam. Ket tua Bi2S3 tan dugc trong cdc axit vo ca loang, nguoi; trong H N 0 3 loang n6 ng va trong dung djch Fc3+: Bi2S3| + 2H N 03 + 6 H+ -4 2Bi3+ + 3S + 2NO + 4H20 Bi2S3| + 6 Fe3+ -> 2Bi3+ + 3S + 6 Fe2+ 52.5.4. Tac dung voi dung dich stanit Dung djch stanit (SnO ) trong moi truong kiem khir dugc Bi(OH)3 den Bi kim loai: 2BiO(OH) + 3SnO :;'-> 2 B i|dcn + 3 S n 0 32' + H20 Phin ung n&y khd nhay. Lugng nho nhdi tlm thdy I a 1 microgam. D&y la phan ung ddc trung de tim ion Bi3+. 42 5.3. Sor do phân tich hón hçTp cation nhóm IV 43 BÀI 6: PHÂN TÍCH HÓN HOP CATION NHÓM III VÀ IV So- dô phán tích hón hop cation nhóm III và IV 44 BÀI 7: PHÀN TÌCH DINH TÌNH CÀC CATION NHÓM V (Cu2+, Co2+, Ni2+, Hg2+, Cd2+) 7.1. Dèe diém chung cùa càc cation nhóm V Duói tac dung cùa dung dich kièm, cäc cation nhóm V deu ket tùa duói dang cäc hidroxit hoäc oxit tuong ùng khóng tan trong dung dich kièm, nhung de tan trong dung dich NH3 dàc tao thành cäc phùc amiacat: M2+ + 20H -> M(OH)2| M(OH)2 | + 4NH3 -* |M (NH3)4l(OH)2 Cäc cation nhóm V cüng tao duge nhùng ket tùa MS vói dung dich muòi sunfua. Dò tan cùa cäc muòi sunfua rat khäc nhau, tuy thuòc vào dò axit cùa mòi trucrng. Dira vào tinh chàt này de täch cäc cation nhóm này ra khòi nhau. Cäc cation nhóm V có khà nàng tao phùc khä manh. Chung tao duge cäc phùc khä ben vói NH3 , CN , SCN’,... và nhièu thuòc thù hùu ca khäc. Nguói ta dira vào nhùng tinh chàt này de nhàn ra su có mat cùa cäc ion nhóm V, cüng nhu dò ngän chän ành huóng tró ngai cùa cäc ion khäc gay càn tró dòi vói su tim ra cäc ion trong quä trình phàn tfch cà nhóm hoac phan tich riéng le. 7.2. Cäc phàn ting riéng và dàc tri/ng cùa càc cation nhóm V 7.2.1. Ion Cd2+ 7.2.1.1. Tàc dung vói dung dich kiém Dung dich kièm täc dung vói dung dich muòi Cd~+ tao thành ket tùa tràng Cd(OH)2: Cd2+ + 20H Cd(OH)2 I ,rjng Cd(OH)2 khòng tan trong kiem du, nhung tan duge trong dung dich NH3 , dung dich axit và dung dich muòi xianua: 45 Cd(OH)2l + 2NH3 + 2NH4C1 -> [Cd(NH3 )4 ]Cl2 + 2H20 Cd(OH)2| + 4CN' -> [Cd(CN)4]2 + 2 0 H ' 7.2.1.2. Täc dung vöi dung dich amoniac Khi nhö thät cän than vä tu tü dung dich amoniac väo dung dich Cd~+ ta thäy xuät hien ket tüa Cd(OH)2 mäu träng, sau dö ket tüa näy tan khi NH3 du: Cd2+ + 2NH3 + 2H20 -> Cd(OH)2 J, träng + 2NH^ Cd(OH)2 J, + 4NH3 -> [Cd(NH3)4](OH)2 Phüc [Cd(NH3)4](OH)2 näy khä b£n (Kkb = B.10'8) nhung bj H2S phä huy cho ket tüa CdS. 7.2.1.3. Täc dung vöi dung dich muöi sunfua trong möi iruöng axil Dung dich muöi sunfua trong möi truöng axit (pH = 0,5) tao dugc vöi Cd~+ ket tüa CdS mäu väng tuai: Cd" + S" — > CdS j. v ä n g CdS tan dugc trong cäc dung dich HCl hoäc H2S 0 4 loäng, nöng: CdSl + H2S 0 4 -h» C dS0 4 + H2S Cäc muöi sunfua cüa nhöm näy deu khöng tan trong nhüng dicu kicn trcn (HCl hoäc H2S 0 4 loäng, nöng). Vi thc phän üng näy cö the dugc düng de täch Cd2+ ra khöi nhöm V. Neu möi Uuöng axit manh hon thi hoäc khöng cö ket tüa, hoäc cö ket tüa mäu khäc, thay döi tü dö da cam den dö gach do sän phäm khäc dugc hinh thänh (CdS.CdCl2 hoäc CdS.CdS04). 7.2.1.4. Täc dung vöi dung dich muöi cacbonat Dung djeh muöi cacbonat tao dugc vöi Cd“+ ket tüa cacbonat bazo cö mäu träng: 2Cd2+ + 2CO l~ + H20 -> Cd(0H )2.C dC 03 J, trjng + C 0 2 46 7.2.1.5. Tâc dung vói dung dich muôi xianua Khi thcm tù tir dung dich muôi xianua vào dung dich Cd~+, truóc tien ta thây xuât hiên kêt tüa Cd(CN)2 màu trâng, sau do ket tüa này tan ngay khi CN du: Cd2+ + 2CN" -> Cd(CN)2| tr4ng Cd(CN)2| + 2CN" -> [Cd(CN)4]2' Phüc [Cd(CN)4]" de bi phâ huÿ bòi H2S cho kêt tüa CdS màu vàng tâch ra. 0 + - a x Trong khi dô phüc cùa Cu , Cu , vói CN lai rât ben không bi H2S phâ huÿ. Dira vào tinh chât này de “dâu” (chc) Cu~+ khi tim C d '+. 7.2.2. Ion Cu2+ 7.2.2.1. Tâc dung vói dung dich kiêm Dung dich kicm tâc dung vói dung dich muôi Cu" thành ket tüa Cu(OH)2 màu xanh lue: Cu2+ + 20H —» Cu(OH)2 l xanh ,vc Dun nong lâu kèt tüa Cu(OH)2 mât nuôc cho ta CuO: Cu(OH)2 — — > CuO + H20 Cu(OH)2 tan mot it trong kicm dâc do tao thành cuprit màu xanh xâm (de bi phân huÿ khi pha loäng), dè tan trong dung dich axit loâng: Cu(OH)2! + 20H CuO 2_ + 2H20 C u(OH)2| + 2H* —> Cu2+ + 2H20 7.2.2.2. Tàc dung vói dung dich amoniac Khi nhô thât cân thân dung dich amoniac vào dung dich Cu~+, la thây xuât hièn kèt tüa Cu(OH)2 màu xanh cüa muôi baza, sau dô ket tüa này tan khi NH3 du tao thành phüc tan cô màu xanh tim: 2C uS04 + 2 NH3 + 2H20 (C u0H )2S 0 4| xanh + (NH4 )2S 0 4 (Cu0H )2S 0 4| + 6NH3 + (NH4)2S 0 4 2[Cu(NH3)4 ]S 0 4 xanh ,im + 2H20 Phân ùng này tao sàn phâm màu dàc trung và c6 dô nhay khâ cao. Lugng nhô nhât tîm thây là 40 microgam. Do vây thuàng dùng phàn ûng này de nhân 2+ - . 2+ ' ra Cu" . Khi cho CN du vào dung dich phûc [Cu(NH3)4] , ta thây màu xanh tîm bien mât do dâ c6 su hinh thành mot phùc khâc bên han: 2[Cu(NH3)4]2+ + 9CN" + H20 -> 2[Cu(CN)4]3" + CNO' +2NH,; + 6 NH3 7.2.2.3. Tâc dung vôi dung djeh muôi sunfua trong m ôi trucmg axit Dung djeh muôi sunfua trong môi trucmg axit (không quâ 6N) tao duçc veri Cu2+ kêt tùa CuS màu den: Cu"+ + S" —> CuS j den Kêt tùa CuS không tan trong câc dung djeh HC1 hoàc H2S 0 4 loâng (khâc vôi Cd2+) nhung tan duge trong HNO3 2N nong: 3C uS| + 2NO j + 8H+ — > 3Cu2+ + 2NO + 3S + 4H20 7.2.2.4. Tâc dung v&i dung dich muôi cacbonat Dung djeh muôi cacbonat tao duge vôi Cu2+ kêt tùa cacbonat bazo co màu xanh tan duge trong dung dich NH3 hay (NH4)2C0 3 : 2Cu2+ + 2COj" + H20 — > C u(0H )2C uC 03| xanh + C 0 2 72.2.5. Tâc dung v&i dung dich muôi xianua Khi thêm tù tù dung dich muôi xianua vào dung dich Cu"+, truôc tiên ta thây xuât hiçn ket tùa Cu(CN)2 m à u v à n g , sa u dû ket tùa n à y tan n g a y khi CN du vî chuyên thành CuCN và sau dô CuCN tan rât nhanh trong CN’ du dê tao thành phûc: Cu2+ + 2CN" —> Cu(CN)2j xanh 2Cu(CN)2| 2CuCN + (CN)2 CuCN + 3CN" -> [Cu(CN)4]3’ Phûc [Cu(CN)4]3" không bj phâ huÿ beri H2S . 48 7.2.2.6. Tac dung voi dung djch KJFe(CN)fJ Thuoc thu nay tao vai Cu"+ ket tua Cu2 [Fe(CN)6] mku do gach trong moi truang trung tinh hoac axit ycu: 2Cu2+ + [Fc(CN)6]4'- > Cu2 [Fc(CN)6] | dog,ch Phan ling nay rat nhay. Luang nho nhat tim thay la 10 microgam. 7.2.2.7. Tac dung voi dung dich (NH4) 2fHg(SCN)4j Neu co mat ion Zn~+, thuoc thCr nay tao voi Cu~+ mot muoi kcp co mau tim rat dac trung co thanh phan Cu[Hg(SCN)4 ).Zn[Hg(SCN)4 ], Cu2+ + Zn2+ + 2[Hg(SCN)4r -» Cu[Hg(SCN)4] ,Zn[Hg(SCN)4] | lfm Phan irng nay rat nhay. Luang nho nhat tim thay la 0,1 microgam. 7.2.3. Ion Hg2+ 7.2.3.1. Tac dung voi dung dich kiem Khi them dung djch kiem vao dung dich Hg“+ trong moi truang axit (pH < 2), ta dugc mot kct tua muoi baza mau do gach nhat. Neu them tiep dung dich kiem vko se thu dugc kct tua Hg(OH)2, nhung chat nay khong ben sc bi phan huy thanh HgO mau vkng: Hg2+ + OH —> HgOH+ J. d0 gi,Ch HgOH+ + OH' -» Hg(OH)2 | Hg(OH)2 HgOl vang + H20 7.2.3.2. Tac dung voi dung djch amoniac Khi cho mot lugng dung djch amoniac vua du vko dung djch Hg"+ ta thay xuat hicn ket tua trang co thanh phan khr.c nhau phu thuoc vko goc axit: HgCl2 + 2NH3 -> NH2H gCll trjng + NH4C1 2H g(N 03)2 + 4NH3 + 2H20 -* NH2Hg20 N 0 3 J. trjng + 3NH4N 0 3 Cac ket tua nay tan dugc trong dung dich NH3 hoac trong muoi amoni nong do tao thanh phirc, thanh phan cua phuc chua dugc xdc dinh ro rang. 4-GT.phGn tich 49 7.2.3.3. Tâc dung voi dung dich muôi sunfua trong môi truang axit Dung dich muôi sunfua tao dugc vcri Hg2+ kêt tùa trâng chuyên dân sang vàng rôi nâu và cuôi cùng thành den khi cô H2S du: 3HgCl2 + 2H2S -» 2HgS.HgCl2| trâng + 4HC1 Hg2+ + S2 —> HgS I dcn Phàn ûng này rât nhay. Lugng nhô nhàt tîm thây là 5 microgam nhung không dàc trung. Kêt tua HgS không tan trong càc HC1, HNO3 loâng, nông nhung dê tan trong nuoc cuàng toan, trong HC1 cô lân KCIO3 và trong muôi sunfua cüa kim loai kiêm: >■■■ V ' 3H gS| + 2H N 03 + 6HC1 -» 3HgCl2 + 2NO + 3S + 4 H20 HgSJ. + Na2S —> Na2 [HgS2] 7.2.3.4. Tâc dung vâi dung djch muôi thiêc (II) clorua Trong môi truàng axit, dung dich SnCl2 khù dugc Hg"+ thành H g^ hoâc c6 thê thành Hg: 2HgCl2 + [SnCLt]2 - > Hg2Cl2 J, d à i l y a t r â n g + [SnC^P Hg2Cl2i + [SnCl4]2" 2H g| den + [SnCI6]2‘ Phàn irng này không nhay làm. Lugng nhô nhât tîm thây là 5 microgam. Phàn ûng này khâ dàc trung nên thucrng dùng dê nhân ra Hg" trong nhùng dung djch không quâ loâng. 7.2.4. Ion Co2+ 7.2.4.I. Tâc dung v&i dung dich kiêm Khi nhô cân than dung dich kiêm vào dung djch muôi C o '+ sè tao thành kêt tùa muôi baza màu xanh: CoCl2 + OH" -> Co(OH)Cl| xanh + c r Sau dô kêt tùa Co(OH)Cl chuyên thành Co(OH)2. Nêu du OH’ và khi dê lâu ngoài không khi sê chuyên thành Co(OH)3 màu nâu: 50 Co(OH)Cl| + OH' -> Co(OH)2i xanh + c r 4Co(OH)2| + 0 2 + 2H20 - 4 4Co(OH)3| nau Neu có mal chàt oxi hoà nhu H20 2 thì qua trình oxi hoà xày ra ngay: 2Co(OH)2j + H20 2 -> 2Co(OH)31 nau 7.2A.2. Tàc dung vói dutig dich amoniac Khi nhò thàt càn thàn dung dich amoniac vào dung dich Co~+, ta thày xuàt hièn kèt tùa muòi bazo màu xanh, nhung kèt tùa này tan khi NH3 du tao thành phùc [Co(NH3 )ö]2+ c ó màu vàng tuoi. Phùc này khóng ben và de bi oxi hoä (ngay cà trong khóng khi) thành [Co(NH3 )5C1]C!2. Trong dung dich H20 2 se có màu nàu dò sau dó chuyèn sang màu dò hòng. 7.2.4.3. Tàc dung vói dung dich mudi sunfua Dung dich muòi sunfua trong mói truòng kièm tao duoc vói Co2+ ket tùa CoS màu den: Co2+ + S2" -> CoS l Jen 7.2.4A. Tàc dung vói dung djch KSCN à 2+ 2- Dung dich muòi KSCN có thè tao duoc vói ion Co phùc [Co(SCN)4]" có màu xanh, khòng bèn trong dung dich nuóc, nhung bèn trong dung dich chùa 50% axeton hoàc hòn hop ancol amylic vói ete. Phàn ung này khà nhay. Có thè dùng nó dè nhàn ra duoc C o '+ có 0,5 microgam. 7.2.4.5. Tàc dung vói dung dich (NH4)2[Hg(SCN)4] Ò nòng dò cao, ion Co-+ tao vói thuòc thù này kèt tùa tinh thè màu xanh tfm dàm có thành phàn Co[Hg(SCN)4]. Nèu trong dung dich có làn ion Zn2+ (chi càn rat it) ta se duoc kèt tùa màu xanh nhat Co[Hg(SCN)4].Zn[Hg(SCN)4]. Ngay cà khi luong Co-+ rät nhò (luong tìm thày là 0,1 microgam): Co2+ + [Hg(SCN)4]2 ^ Co[Hg(SCN)4] 1 xanh tfm 51 Co2+ + Zn2+ + 2[Hg(SCN)4l2' -» Co[Hg(SCN)4l .Zn[Hg(SCN)4Jl xanh nh9. 7.2.5. Ion Ni2+ 7.2.5.1. Tàc dung vói dung dich kièm Khi nhò cän thän dung dich kièm vào dung dich muöi Ni"+ sè tao thành kèt tua Ni(OH)2 màu lue nhat: Ni2+ + 20H —» Ni(OH)2Ì lyc nhat Ni(OH)2 khöng tan trong dung dich kièm du, nhung tan trong axit và dung dich NH3 . Ni(OH)2 rät bèn, nó khöng bi H2O2 oxi hoä. 7.2.5.2. Tàc dung vói dung dich amoniac Khi nhò thät càn thän dung dich amoniac vào dung dich Ni2+, ta thày xuàt hièn kèt tüa muöi bazer màu lue, nhung kèt tùa này tan khi NH3 du tao thành phùc [Ni(NH3)g]2+ có màu xanh: 2N iS04 + 2NH3 + 2H20 —> (N i0H )2S 0 4 i màu lyc + (NH4)2S 0 4 (N i0H )2S 0 4 1 + IONH3 + (NH4)2S 0 4 2[Ni(NH3 )6]S 0 4 + 2H20 7.2.5.3. Tàc dung vói dung dich muöi sunfua Dung dich muöi sunfua trong möi truòng trung tinh, kièm hay amoniac tao duge vói Ni kèt tùa NiS màu den Ni2+ + ,S2" —> Ni,S| dcn Phàn üng này khà nhay. Lugng nhò nhät tim thäy là 0,5 microgam. 7.2.5.4. Tàc dung vói dimetylglioxim Trong möi truòng amoniac, thuòc thù này tao vói ion Ni2+ kèt tùa tinh thè nói phùc có màu dò hòng. Dày là phàn üng nhay nhät cùa Ni2+. Lugng nhò nhät tim thäy là 0,1 microgam. 52 7.3. Sd dô phân tích hón hop cation nhóm V 53 BÀI 8: PHÂN TÎCH HÖN HÖP CATION NHÖM III + IV + V So' dô phân tich hôn hop cation nhöm III, IV và V Hôn hop cation nhöm III, IV và V + NaOH du, + H2O2 ' ’ f dun nöng, de nguôi, li tâm f Kêt tùa 1 (hidroxit nhom IV và V) Dung djeh 1 (cation nhöm III) + NH3 du, li tâm ............................ i ... . _____ Phân tich theo so# dô nhöm III f ’ Kêt tùa 2 (hidroxit nhöm IV) Dung dich 2 (cation nhöm V) ' ? Phân tich theo sa do nhöm IV Phân tich theo sa do nhöm V 54 BÀI 9: PHÂN TÎCH HÔN HOP CATION 5 NHÖM So' dô phân tich hôn hop cation câc nhöm I, II, III, IV và V Hon hop cation câc nhom I, II, III, IV và V + HC1 du, li tâm ] Kct tùa 1 (muôi clorua nhöm I) Dung djch 1 (nhöm II, III, IV và V) +■ H2SO4 du, Phân tich thco so’ do nhöm I dun soi, de nguôi, + C2H5OH li tâm Dung djch 2 (nhöm III, IV và V) Kêt tùa 2 (nhöm II) + NaOH du, + H2O2 dun nöng, dê nguôi, li tâm ' Phân tich thco so' do nhöm II r 1 f 1 Dung dich 3 (cation nhöm III) Kêt tùa 3 (hidroxit nhöm IV và V) Phân tich theo so- dô nhöm III Kct tùa 4 (hidroxit nhöm IV) Phân tich thco so- do nhöm IV + NH3 du, li tâm Dung djch 4 (cation nhöm V) Phân tich thco so- do nhöm V 55 1 B À I 10: PHÂN TÎCH DINH TÎNH CÀC ANIQN 10.1. Dàc diém chung cùa càc anion Do khuôn khô c6 han nên giâo trinh này chi trînh bày mot sô anion thuàng gâp nhu: S O 2', SO , , PO j", CO * , SiO,", Cl', Br', I', S2', N O ,, N O , và CH3COO . Câc anion này thuàng duac chia thành 3 nhôm sau: Nhôm I: Gôm câc anion cô khà nâng tao duac vài ion Ba‘+ trong dung dich nhùng kct tüa à môi truàng trung tinh, dô là câc anion: S 0 4 , S O ,', P O 4 , C O , và SiO 2'. Nhôm II: Gôm câc anion tao duac vài ion Ag trong dung dich nhùng kct tûa trâng hoâc cô màu trong môi truàng axit nitric, dô là câc anion: Cl", Br", I" và S2'. Nhôm III: Gôm câc anion không kêt tüa vài ion Ag+ và Ba2+ trong dung dich, dô là câc anion: N O , , NO \ , CH3COO". Ngoài ra, nhùng anion là nhùng gôc cùa axit yêu nhu: S O 2-, CO *', S2’, CH3COO , NO j, SiO 2 de dàng bi axit manh nhu H2SO4 dây ra duài dang axit de bay hai, c6 the nhân bict duac bâng mùi (H ;S, HC1, HBr, CH3COOH), hoâc bi phân hùy thành oxit kôm theo câc dâu hiêu cô thê nhân biêt nhu sùi bot khi CO2 (dôi vài CO , ); khi màu nâu NO2 (dôi vài NO \ ) hay kct tùa trâng (dôi vài SiO ^ ): H2SO4 + CO l S O 2 + H2C 0 3 (CO 2 Î + H20 ) H2SO4 + 2NO ' -> S O 2 + 2H N 02 (N20 3 + H20 ) 2N20 3 + 0 2 4 N 0 2Î 56 H2S 0 4 + SiO ; + nH20 —> S O 2' + S i0 2 .nH20J, Cân chii ÿ là viêc phân tfch anion trong hôn hop thucrng dirgc tien hành sau khi phân tich cation, do dô tù ket quà câc cation tîm duge, ta co the loai trùr nhùng anion không the song song ton tai trong dung dich vôi mot sô cation. Vi du, nhôm câc anion Cl , B r , I và S không thê ton tai trong dung dich chira cation Ag+; nhôm câc anion SO ,2 , SO^ , P O , C O ,’ và S ' không the ton tai trong dung dich chira cation Ba"+, Pb~+. Viçc thir môi truong dung dich cùng cho phép loai trir boa mot sô anion. Ncu môi tnrcrng axit thi, dung dich không chira câc anion C O 2 , S '’ và c6 the cà câc anion S O \ , CH3COO , NO 2. Ncu môi trucrng bazo thi câc anion trên dèu co the co mât trong dung dich. Ngoài ra co thê dung câc chât oxi hoâ nhu KM n04 de nhân bict sir co mat cüa câc chât khù nhu S O ,', I , S" và N 0 2 (và cô thê cà Cl , Br ), vî nhùng ion này làm mât màu cüa K M n04 hoac dùng câc chât khù nhu Kl + hô tinh bôt dê nhân biêt su co mât cüa câc chât oxi hoâ. Su co mât cüa tùng anion duge nhân ra bâng câc phân ùng riêng và dâc trung. 10.2. Phân tfng dàc trifng cua mot sô anion 10.2.1. Ion SO ; Lây 1-2 mL dung dich chùa anion S 0 4 , axit hoâ dên môi truông axit (b a n g I ICI h o a c I I N O j), n h ô d u n g d ic h ch ira Da"+ vàu . N c u c o k et tua tiü n g chùng tô cô ion S0 4 : Ba“ + SO ; —^ B aS04 J, trâng Nêu không axit hoâ truôc khi thêm Ba2+, thi cô thê cô phàn ùng: Ba2+ + S 0 2' -» B aS03| Ba2+ + CO 2‘ -> BaCO-,4 Nhung 2 kêt tûa này tan trong axit manh: 57 B aS03| + H+ -> Ba2+ + H20 + S 0 2î B aC 03| + H+ -> Ba2+ + H20 + CO2 Î 10.2.2. Ion SO* Viçc nhân biêt anión SO* phu thuôc vào su cô màt cüa các anion NO \ và S2". Nêu trong dung dich không cô N 0 2 : Lây 1-2 mL dung djch chúa SO * , thêm H2S 0 4 vào dên môi truàng axit, dun nhe và dân khi thoàt ra vào ông nghiçm chúa K M n04 loâng hay dung djch I2 cô thêm mot it hô tinh bôt. Nêu dung dich K M n04 hoàc dung djch I2 mât màu thi chûng tô cô ion SO *'. Nêu trong dung dich cô NO , : Lây 1-2 mL dung djch chúa S O ,', thêm vào Ba“+ du, kêt tùa thu dugc dcm rúa sach, sau dô thêm H2S 0 4 vào kêt tüa thu dugc và dân khi thoàt vào ông nghiêm chúa K M n0 4 loâng hay dung djch I2 cô thêm mot it hô tinh bôt. Nêu dung djch K M n0 4 hoàc dung djch I2 mât màu thi chûng tô cô ion SO *" . Nêu trong dung djch không cô S2 : Lây 1-2 mL dung djch chúa SO , vào ông nghiêm, thêm vào HC1 2M, thêm tiêp 1-2 hat kêm, dun nông. Lây 1 mâu giây loc dâ tâm uôrt bàng dung dich (CH3COO)2Pb dây lên miêng ông nghiçm. Nêu mâu giây hoá den chûng tô cô ion S O : SO *' + 2H+ -> H20 + S 0 2î Zn + 2H+ ^ Zn2+ + 2[H] S 0 2 + 6 [H] —> H2S Î + 2H20 H2S + (CH3COO)2Pb PbSi dcn +2CH3COOH % 10.2.3. Ion PO; Lây 1-2 mL dung djch MgCl2, cho NH3 vào dên du (dê kct tùa Mg(OH)2 dugc hînh thành hêt), thêm tiêp NH4C1 vào cho dên khi kêt tùa Mg(OH)2 tan hét. Lây mot it dung dich này nhô vào dung dich chúa ion PO . Nêu cô kêt tüa tinh thê màu trâng chüng tô cô ion PO . 58 10.2.4. Ion CO ; Lày 1-2 mL dung djch chùa ion C O , , thém vào dó 1-2 gioì H20 2 (de oxi hoà S O ;'), axit hoà dung dich bang axit HC1, dàn khf thoàt vào òng nghièm chùa dung dich Ba(OH)2 hay nuóc voi trong. Nèu dung djch Ba(OH)2 hay nuóc vói trong vàn due thì chùng tò có ion CO , : CO ; + 2H+ -4 H20 + C 0 2t C 0 2 + Ba(OH)2 -» B aC 03 J+ H20 10.2.5. Ion SiO ; Lày 1-2 mL dung dich chùa ion SiO* , nhò dàn tùng giot dung djch HC1 hay H2S0 4 vào. Nèu có kèt tua tràng kco nhày cùa H2S i0 3 xuàt hicn chùng tò có ion SiO * (có thè dun sòi hón hop dè kèt tua xuàt hièn nhanh hon). 10.2.6. Ion CI' Vièc nhàn bict anion CI phu thupc vào su có màt cùa càc anion Br và f. Truàng hop dung djch khòng có anion Br’ và I : Lày 1-2 mL dung djch chùa anion CI", thèm A gN 03 dè két tùa hoàn toàn. Loc kèt tùa, rùa sach ròi thèm 2-3 mL dung dich X, làc kT, loc lày nuóc loc ròi dem axit hoà bang dung dich H N 03. Nèu có kèt tùa xuàt hicn chùng tò có ion CI . Truóng hop dung dich có anion Br" và I": Hòa tan 0,01 mol A gN 03 + 0,25 mol K N 03 và 0,25 mol NH3 thành I lit dung dich (dung djch X). Lày 1-2 mL dung dich chùa anion C l , them A gN 03 dè kèt tùa hoàn toàn. Loc kèt tùa, rùa sach ròi thèm 2-3 mL dung dich X, làc kì, loc lày nuóc ròi dem axit hoà bang dung dich H N 0 3. Nèu có kèt tùa xuàt hicn chùng tò có ion CI". 10.2.7. Ion Br' Vièc nhàn bièt anion Br phu thupc vào su có màt cùa càc anion f . Truóng hop dung djch khòng có anion I": Lày 1-2 mL dung dich chùa anion Br", thèm tièp khoàng 1 mL C^Hé ròi nhò dàn tùng giot nuóc ciò hoàc NaClO vào. Nèu lóp benzen nhuòm màu vàng chùng có ion Br". 59 Tnrcrng hop dung djch có anion I : Lay 1-2 mL dung dich chúa anion Br , axit hoá bäng H2SO4 loàng rôi thêm mot it muôi KNO2 hoäc N aN 02 và dun soi hôn hop cho iot bay hêt (thù bäng giây tâm nuóc hô tinh bot), de nguôi, thêm tiêp khoàng 1 mL CöHö rôi nhô dân tùng giot nuóc cio hoac NaClO vào. Nêu lap benzen nhuôm màu vàng chúng có ion Br". Lây 1-2 mL dung djch chúa anion Br", thêm A gN 0 3 dê kêt tüa hoàn toàn. Loc kêt tùa, rúa sach rôi thêm NH3 du dê kêt tüa tan hêt, lâc kï, loc lây nuóc loc rôi dem axit hoá bang dung djch H2SO4 dên môi truàng axit, thêm tiêp khoàng 1 mL CôHfc rôi nhô dân túng giot nuóc cio vào. Nêu lap benzen nhuôm màu vàng chúng có ion Br". 10.2.8. Ion r Lây 1-2 mL dung djch chúa anion I", axit hoá bäng H2S0 4 loàng rôi thêm mot it muôi KNO2 hoäc NaNCh và thù bäng giây tâm nuóc hô tinh bôt. Nêu giây tâm nuóc hô tinh bôt có màu xanh chúng tô có ion I". 10.2.9. Ion S2' 2- Lây 1-2 mL dung djch chúa anion S , axit hoá bäng HCl loàng rôi thêm mot it dung dich (CH3COO)2Pb hoäc A gN 03. Néu có kêt tüa màu den chúng tô có ion S2". 2- Lây 1-2 mL dung dich chúa anion S " , nhô vào dung dich chât oxi hoá nhu: Nuóc cio, nuóc brom, nuóc iot, H N 03 däc. Nêu dung dich có hiçn tugng duc 2- nhu sua (do S tao thành) chúng tô có ion S“ . 10.2.10. Ion N O , Lây 1-2 mL dung dich chúa anion NO , , axit hoá nhe bäng CH3COOH hay H2SO4 loàng, rôi thêm mot it dung dich Kl, thù bäng giây tâm nuóc hô tinh bôt. Nêu giây tâm nuóc hô tinh bôt có màu xanh chúng tô có ion N O ,. 10.2.11. Ion NO; Thucmg phài tim ion N 0 2 truóc khi tim ion N O ,, vi tinh chât cùa ion NO j v àN O J giông nhau. 60 Trirang hap dung dich khòng có anion N 0 2 : Lày 1-2 mL dung djch chira anion N O^, them 1 it H2SO4 dàc, them 1 mành dòng, dun nóng. Nèu có khí màu náu thoát ra chúng tó có ion NO , : 2N O ; + 3Cu + 8 H+ -> 2N O | + 3Cu2+ + 4H20 2 N0 + 0 2 -4 2 N 0 2T(náu) Lày 1-2 mL dung dich chúa anion N O ^, them mòt it kièm dàm dàc vào và mòt it bòt kèm hoàc bòt magie hoàc bòt nhòm, dun nóng. Nèu có khi mùi khai thoát ra (NH3) chúng tò có ion N O , (có thè thù bang giày quy tàm irót). Tnròmg hap dung dich có anion N O ,: Nèu có ion NO-, phài phà hùy NO , triróc khi tìm ion N O , bang 1 trong 2 cách sau: - Lày 1-2 mL dung dicH chira anion N O ,, them 1 it dung djch NH4CI hoàc NH4CI ràn, dun sòi trong 2-3 phút. Khi dó NH4NO2 se tu oxi hoà - khù theo phuang trình: NH4NO2 -» N2T + 2H20 - Lày 1-2 mL dung dich chúa anion N 0 2, them dung dich urè dàm dàc vào ròi càn thàn nhò dung dich H2SO4 loàng theo thành òng nghièm vào. Nèu dung dich có NO , se bi phàn hùy thành khí thoát ra ràt manh: CO(NH2)2 + 2H N 02 C 0 2t + N2t + 3H20 Sau khi phà hùy ion N 0 2 , vice tìm N O J làm tuang tu truàng hop khóng inn NO 2 10.2.12. Ion CH3COO' Lày 1-2 mL dung dich chúa anion CH3COO" , them dung dich H2SO4 dàc, dun nóng. Nèu có mùi “dàm” chúng tò có ion CH3COO . Lày 1-2 mL dung dich chúa anion CH3COO' , axit hoà bang H2SO4 dàc, thèm vào mòt it ancol ctylic hay amylic. Dun nóng vài phút, sau dó dò hòn hop vào eòe nuóc lanh. Nèu có mùi tham dè chju cùa etyl axetat hoàc amyl axetat chúng tò có ion CH3COO". 61 THÍ NGHIÊM HOÁ PHÂN TÍ CH 2 62 BÄI 1: GIÖI THIEU CÄC MAY MÖC, DUNG CU _________________ THI NGHIEM_________________ 1.1. Cäc loai cän 1.1.1. Cän kl thuät - Do chinh xäc thäp: 0,01 gam - Düng de cän so bö khöi lugng cüa vat trucrc khi dua väo cän phän tich. - Düng de cän khöi lugng chät khöng cän cö do chinh xäc cao (chät cän cän khöng phäi lä chät göc) khi pha dung dich. 1.1.2. Cän phän tich - Cö dp chinh xäc cao tu 2 .10’4 gam -r 2 .1 0 6 gam. Cäc loai cän phän tich chi cho phöp cän vat cän cö khöi lucmg toi da lä 200 gam. 0 - Cän phän tich cö nhicu loai: Hinh 1.1. Cäu tao cän phän tich cän phän tich fhnrmg. cän phän tich dien, cän phän tich dien tu. 1.1.2.1. Cän phän tich thudng Cän phän tich thuöng dugc cäu tao bcri cäc bp phän chü yeu sau: - Giot nuöc (de kiem tra do tliäng bang cüa cän). Cäc öc dieu chinh ö 2 chän de cüa cän de dieu chinh su thäng bäng cüa cän. - Truc giüa 1 (hinh 1.1) läp trcn däy phäng cö kern theo thang chia 2 vä bö häm dao döng. 63 - Cânh tay dòn dât trên dao giùa 3 và ti vào bàn mâ nâo 4 dât trên dinh truc giùa. Kcm thco cânh tay dòn là kim chi 5 và bô phân dieu chinh dô nhay 6 . Trcn cânh tay dòn là thang chia 7, 7’ hoâc 7” và câc ôc dieu chinh 8 ò hai dâu cuòi (hoàc cô khi dât ó giùa). - Câc móc cân 9 móc vào câc bàn mâ nâo 10 ti trên câc dao cuòi 11 cûa cânh tay dòn. - Câc dia cân 12 treo vào móc cân nhô quang cân 13. Dôi khi con có cà câc móc phu 14 và 15. - Câc tay hâm 16 liên vói truc giùa và mang câc bô phân hâm dòn cân 17, hâm quang cân 18, hâm dïa cân 19 dât duôi dây dïa cân. - Khi cân ta dât vât cân ó dïa cân bên trâi, và câc quà cân duoc dât ó dïa cân bên phâi (vói cân phân tich thuàng) và nguoc lai (ver; cân pliân tich diçn). * Nguyên tâc làm vice vói cân phân tich Cân phân tich là loai cân cô dô chinh xâc cao, rât nhay, dê mât tinh chinh xâc và mau hông, cho nên khi sù dung phâi tuân theo câc nguyên tàc sau: 1. Cân phâi dê noi khô râo, sach sè, trong phông riêng cô trân che bui, dê trên bàn châc chân, mât bàn phâng. Khi làm vice vói cân phân tich tay phâi sach và khô. 2. Phâi kiêm tra dieu kiçn xung quanh cân (tât quat, dông cûa néu cô gió,...) và dô phâng cùa cân (dieu chinli dé gioì nuac à tâm vòng trôn), khôi luçrng cùa vât cân cô phù hçrp vói cân không, kiêm tra hôp quà cân ... 3. Chi duoc mó hai cùa bên trâi và bên phâi cùa cân phân tich dê dua quà cân, vât cân vào dïa cân và lây chüng ra ngoài. 4. Chi duoc cân câc vât cân có nhiêt dô cùng vói nhiêt dô cùa cân và cân nhùng vât cân cô khôi luong nhô hon khôi luong tôi da cân cô khâ nâng cân duoc. Phâi dùng cân kï thuât cân so bô truóc khôi luong cùa vât sc cân trcn cân phân tich. Câc chât cân dêu phâi dê trong chén cân, lo cân. Nêu cân chât long phâi cô nâp dây trong khi cân. 5. Sau khi cân xong, phài kiêm tra lai dô thâng bâng (dô lêch cûa kim trên tliang chia 2 ) và dô phâng (vi trigiot nuâc) cùa cân so vói truóc khi cân. 6 . Trong khi cân tuyçt dôi không duoc: mó quat, nói chuyên, di chuyên cân ra khôi vi tri dâ dât, de nhiêu nguoi cùng sù dung cân. 64 7. Dùng tay trái, ngùa long bàn tay mó khoà hàm cùa cân rât tù tù, nhe nhàng xoay theo chiêu kim dông hô de xàc dinh dièm thàng bàng cùa cân qua su dao dông cùa kim tù trái sang phài qua dicm thàng bàng cùa thang chia 2 (dieu chinh ôc 8 dê duu cân vê ¡rang thcii lluing bàng). 8 . Phài dùng kçp dê dira quà cân vào hoâc lây ra. Không duge dùng tay câm truc tiêp vào quà cân. Quà cân dua ra phài de dùng vào vi tri trong hôp. 9. Khi dua quà cân vào dïa cân thî quà cân cô khôi luçrng 1cm sè duge dua vào dïa cân truôc và quà cân cô khôi lugng nhô duçc dua vào dïa cân sau. Khi lây quà cân ra khôi dïa cân thi tiên hành nguoc lai, tue là: quà cân cô khôi lugng nhô sè duge dua ra khôi dïa cân truôc và quà cân cô khôi lugng lôn duge dua ra khôi dïa cân sau. 1.1.2.2. Cân diên tu - Cân diên tù cô dô chính xác cao tù 2.10’4 gam -r 2.10 6 gam. Cân diçn tù cho phép cân tôi da 200 gam. Trong cân diçn tù không cô dôn cân, dao,... nhu cân phân tfch thucmg hay cân phân tich diçn. Thay cho các dôi trong nguôi ta dùng lue diên tù dê cân bàng vôi trong lue cùa vât cân. Khi dàt vât cân lcn dïa cân thî cánh tay dôn bi lçch, diêu này duge ghi nhân bôi mot detecta ghi tin hiçu sai. Tin hiçu này cô tâc dung làm tàng cucrng dô dông trong cuôn dông ca seevo. Cuàng dô này duge phân ành qua tin hiçu do S ti Iç thuân vôi khôi lugng mâu. Dùng phuang phàp chuân hoà theo khôi luong mau chuân, cô thê doc truc tiêp khôi lugng vât cân. - Nguyên tâc làm viçc vôi cân diçn tù: Cân diçn tù là loai cân phân tich cô dô chinh xác cao, rât nhay, dê mât tinh c h ín h xác v à mau hông, c h o nen khi sù Jung phài tuân llico các nguyCn lâc cùa cân phân tich. 1.2. Tù sâ'y - Dùng dê sây các chât à nhiêt dô luong dôi cao, tù sây thuômg cô nhiêt kê dê theo dôi và diêu chinh nhiçt dô theo yêu câu. Tù sây cô thê sây duge nhiçt dô tôi da tuÿ theo tùng loai tù khác nhau (thuông là 200°C hoâc 300°C). - Các dung eu do thê tich nhu blnh dinh mue, pipet, buret, ông dong, ... không duge dua vào tù sây. 5-GT . phân tich 65 1.3. Binh hut am - Binh bang thuy tinh chac chan co hai day, nap binh rat khft va kin. Dky duai de chat hut am nhu CaO, CaCli khan, silicagel, H2SO4,... Day tren de cdc chat can lam kho. - Khi ckc chat hut am da hut bao hoa nuac can tinh che lai: Nung CaClj, silicagel or nhiet do cao,... hoac thay the eke chat hut am khkc. - Khi mo nap binh hut am, can k<5o nap binh hut am theo huang ve phia nguoi minh hoac phia nguoc lai. Khong m a nSp binh hut am theo huang thang dung. Khi nap binh da de ha mieng binh mdi dua nap binh ra khoi binh. De day binh hut am ta lam ngugc lai. 1.4. Cac loai pheu loc - Pheu loc thuy tinh xop: co nhieu loai pheu loc xop c6 kich thuac lo khac nhau. Tuy theo chat ket tua m& nguai ta chon pheu loc xop cho phii hop. - Pheu thuy tinh thucrng: C6 nhieu loai va phai dung cdc loai giay loc. Co hai loai giay loc: Giay co tkn khi dot chdy de lai tro. Giay khong tiin khi dot chdy khong de lai tro. Tuy theo yeu cau cua thi nghiem ma chon loai giay loc cho phu hop. 1.5. Cac loai pipet - Pipet la dung cu dc chuyen mot the tfch xdc dmh chat long tu binh n&y sang binh khdc. C6 hai loai pipet la pipet bau va pipet chia do. P ip e t b au h a y p ip e t thvrong, Pipet lk mot ong thuy tinh, a giua la mot bau hinh cau (goi la pipet bau) hoac hinh tru (goi Ik pipet thuang), a phia tren va phia duai la ong thuy tinh nho, dau mut phia duai duac vuot nhon de co lo hep sao cho chat long chay ra khoi pipet vai toe do thich hap. O ong phia tren c6 1 vach (cung co truang hap a ong phia duai e6 1 vach thu 2). Neu hut chat long vao pipet sao cho mat khum (mat lom) cua chat long tiep xuc vai m3t phang ngang cua vach va sau do cho chat long chay hoan toan ra khoi pipet (hoSc chay den khi mat khum tiep xuc vai vach phia duai) thi the tich chat long lay ra dung bang the tfch ghi tren pipet cr nhiet do xdc dinh da cho. 66 Pipct chia do hay pipct chia vach. Pipet chia do la ong hinh tru, phia dirai vuot nhon de dung dich chay ra vai toe do thich hap. Tren pipct co chia thanh nhieu vach tuang ung vai cdc the tich chat long lay ra khac nhau. Thuang hay dung cic loai pipet bau loai 100,0; 50,0; 25,0; 10,0 va 5,0 mL va cac pipet chia vach 25,0; 20,0; 10,0; 5,0; 2,0 va 1,0 mL. Doi vai cac phep phan tich vi lugng cdn dung micropipet 5,00; 2,00; 1,00; 0,50; 0,10 mL. Chu y: Khong thoi giot chat long cuoi cung trong dau mut cua pipet ma de thang dung pipct trong khoang 15 giay la dugc. 1.6. Cac loai buret 67 Buret là ông hînh tru phia trên cô chia vach, phia duôi c6 vèi khoâ hoàc nôi vôi ông thuÿ tinh dâu mut vuôt nhon qua mot ông cao su cô khoâ dieu chinh hoàc cô quà câu bâng thuÿ tinh trong ông cao su dê dieu chinh tôc dô chày cùa chât long. Buret duçc dùng chû yêu trong chuân dô khi cân lây tùng it mot thc tich chât long. Thucmg hay dùng câc loai buret 10,0; 25,0 và 50,0 mL chia vach dên 0,1 mL. Dôi vôi câc phép phân tich vi luçmg côn dùng microburet 1,00 hoâc 2,00 mL. 1.7. Câc loai bình dinh mire Blnh djnh mùc thiràng cô cô hçp, cô nüt nhâm. Trên cô binh cô mot hoàc vài vach cho biêt ó nhiêt dô xâc djnh ncu dô chât lóng vào bình dên vach thi thè tich chât long trong bình cho dèn vach là thè tich tuong ùng vói thè tich dâ ghi trên binh. Nguôi ta thuông sàn xuât câc binh djnh mùc 1 lit, 500,0 mL; 250,0 mL; 200,0 mL; 100.0 mL; 50,0 mL; 25,0 mL; 10,0 mL và 5.0 mL. Binh dinh mùc thuông dùng dê pha chê câc dung dkh cô nông dô chinh xâc. Nguài ta cho chât long hoàc chât rân cô khôi lirçng xâc djnh vào binh và thêm dân nuôc (hoàc dung môi) vào dp 2/3 thê tich binh và lâc tròll dêu blnh dô hoà lan lioàn loàn chât tan và sau khi dâ cân bâng nhiçt dô thi thêm dân nuôc (hoâc dung môi) cho dên câch vach djnh mùc chùng 1 mL. Dùng ông nhô giot thêm tùng giot dung djeh cho dên vach. Hînh 1.3. Binh dinh mùc Dê không màe sai sô khi quan sât phài dê mât ô cùng mât phâng ngang vói vach và thêm nuôc (dung môi) cho dên khi mât khum (mât lôm) cùa chât long tiêp xüc vói mât phâng ngang cùa vach. Sau dô dây nüt nhâm và lâc dêu dê chât long trong binh dupe trôn dêu. 68 1.8. Kièm tra dò chinh xàc cua càc dung cu do thè tich Càc dung cu do thè tich dòi hòi dò chinh xàc cao nhu pipet, burct, bình dinh mùc phài dugc kièm tra dò chinh xàc. Nguyèn tàc chung dè kièm tra thè tich càc dung cu do thè tich là càn lugng nuóc nguyèn chàt chièm bòi thè tich cùa càc dung cu dó ó nhict dò kièm tra. Cùng có thè kièm tra bang càch so sành thè tich cùa dung cu do vói thè tich cùa mòt dung cu khàc dà dugc chuàn hoà. Tuy nhién, càch càn vàn là tòt hcm cà. Càch kièm tra: rùa sach dung cu do thè tich bàng càc dung dich rùa khàc nhau, tràng lai bang nuóc càt nhièu làn. Dàt dung cu càn kièm tra và nuóc càt trong phòng càn mòt thói gian dè thièt làp càn bàng nhièt dò giùa nuóc và khòng khi trong phòng càn. Nhict dò cùa phòng càn và nhict dò cùa nuóc phài dugc do bàng nhièt kè chinh xàc và có sai sò ± 0,1 C. Lày mòt thè tich xàc dinh nuóc nguyèn chàt bang dung cu do thè tich càn kièm tra. Càn khòi lugng nuóc ó nhict dò phòng, dòi chièu vói bàng khòi lugng rièng cùa nuóc ó càc nhict dò (trong khòng khi) ta có thè tinh chinh xàc thè tich cùa chàt lòng dà lày - thè tich cùa dung cu do. 69 BÀI 2: XÄC DINH KHÔI LUÖNG NUÖC KÉT TINH ____________________________________________•____________________ TRONG CÄC TINH THÉ NGÂM NUÔC 2.1. Co1 sô- li thuyêt Nucrc kêt tinh là nuàc c6 trong câu tao câc tinh thê cùa mot sô chât, thucmg duçrc goi là câc tinh thê ngâm nuàc. Luçrng nucrc kêt tinh trong do dcu ûng vcri mot công thûc xâc dinh. Vi du: lîaClo^HoO; CUSO4.5 H2O; H2C2O4.2 H2O ... Nêu dê câc tinh thê ngâm nuàc trong câc bînh kin, không cô hai nuàc n6 sê phân huÿ mot phân thành tinh thê khan tucrng ûng và hai nuac. Tuy nhicn, nô chi phân huÿ cho tai khi âp suât hai nuôc trong bînh dat tôi mot giâ tri xâc dinh, à mot nhiçt dô nhât djnh goi là âp suât hai cùa tinh thê ngâm nuôc. Khi do c6 mot cân bang dông. Vi du: BaCl2 .2H20 BaCl2 .H20 + H2Oh„j BaCl2 .H20 BaCl2 + H20 O nhiêt dô nhât djnh câc tinh thê ngâm nuôc khâc nhau dêu cô âp suât hai khâc nhau. O câc nhiêt dô khâc nhau thî âp suât hai cùa mot chât cüng khâc nhau: T in h th eÂp suât hai à 25UC40°C 50°C 80°C 100°C Na2S 0 4. 10H20 27 (mmHg) (mmHg) C uS 0 4.5H20 12,5 (mmHg) (mmHg) (mmHg) (mmHg) BaCl2 .2H20 2,5 (mmHg) 3,8 30,15 52,50 271,30 Khi dun nông câc tinh thê ngâm nuàc dêu bj phân huÿ cho nuôc thoât ra. Vî vây trong nhiêu truàng hçp, co the dùng phuang phâp chung cât dê xâc djnh thành phân nuôc kêt tinh (ßaC /2 mât nuàc hoàn toàn à nhiêt dô 130° C). 70 2.2. Cách tien hành Xác dinh lugng nuác kêt tinh trong BaCl2 . 2H20 2.2.1. Xác djnh khôi luong tinh the ngâm niróc Rira sach chén cân và nâp chén sây khô trong 30 phut à nhiçt dô 125 -f 130 C. Lây chcn và nâp dé vào binh hut âm cho nguôi dén nhiçt dô phông. Cân chính xác khôi lugng chén cân và nâp chén trên cân phân tfch ta duge khôi lugng rri|. Cho mot lugng khoàng 1,4 - 1,5 g BaCl2 .2H20 (hoàc các tinh thé ngâm nuác khác) vào chén cân. Sau dó cân lai chính xác tren cân phân tich, ta sc duge khôi lugng m2. Khôi lugng BaCl2 .2H20 sc là (m2 - mi). 2.2.2. Xác djnh khôi lirçmg nuóc cô trong tinh the ngâm nirô'c Dàt chén cân cô BaCl2 .2H20 (hoàc các tinh thé ngâm nuóc khác) trong tù sây, nâp de bên canh chén. Dùng giây ghi ki hiçu cùa chén cân và dây trên miçng chén cân. Sây ô nhiçt dô 125°C (vói BaCl2) trong khoàng 90 phut. Dùng kep sät lây chén cân và nâp cân ra, dua vào binh hut âm làm nguôi dên nhiçt dô phông. Lây chén cân dây nâp và cân chính xác khôi lugng bang cân phân tich. Ta duge khôi lugng m3 . Lai cho tiêp vào tú sây khoàng 30 phût nùa, sau dô, dê nguôi nhu trên và tiên hành cân lai chính xác trên cân phân tich duge khôi lugng m4. Nêu m3 và m4 chênh lçch nhau 0,001g thi cô nghïa là nuóc ket tinh dà thoát ra hêt. Nêu sai lçch lón han 0,001g thi phài sây tiêp 30 phut nùa, rôi lap lai nhu trên cho dên khi già tri 2 lân cân kê tiêp nhau chênh lçch nhau không quà 0 ,001 g. 2 . 3 . C ú c l i t in h t o á n Truóc khi sây: Khôi lugng chén cân + nâp cân = m j. Khôi lugng chén cân + nâp cân + BaCl2 .2H20 = m2. Vây khôi lugng BaCl2.2H20 = m 2 - m |. Sau khi sây: Khôi lugng chén cân + nâp cân + BaCl2 = m4. 71 Vây khôi lugng nuôc kêt tinh = m2 - 014. % khôi liromg nuôc kêt tinh là: 1 .100% = x% m, - m, Theo li thuyêt: cù 244,2000 g BaCl2.2H20 cô 36,0300 g H20 . 100,0000 g -------------- cô y g H20 % khôi luang nuóc kct tinh thco li thuyêt là: y = 14,75% Sai sô tuyçt dôi là: x% - y% = X - 14,75 = z% Sai sô tuang dôi là: z% ----------.100% = t%. 14,75% Sai sô này do phép cân gây ra. Khi làm thf nghiêm thât chính xàc thì sai sô tuyçt dôi cüa phép phân tich phài không dugc lón han ± 0,05% (z < ±0,05). 72 BÀI 3: XÀC D|NH NÒNO DÒ DUNG DICH AXIT CLOHIDRIC BÀNG DUNG DfCH BORAC 3.1. Ctfsorli thuyet Cäc dung dich axit HCl, HNO3, ... khi pha loäng tu dung dich däc cö nöng dp chua xäc dinh. Vi väy cän chuän dp xäc dinh nöng do chinh xäc cäc dung djch axit näy bäng cäc dung dich ba/.a chuän. Thuang nguai ta düng cäc chät göc nhu N ajI^O ?; Na2C0 3 ... de pha dung dich chuän tCr lupng cän vä düng nö xäc dinh nöng dp cüa cäc dung dich axit. Sa di nhu väy lä do cäc chät Na2B407 .1 0H >0 vä Na2CC>3.IOH2O khi pha thänh dung dich tao ra möi truomg kiem: Na2B40 7 2Na+ + B40~ (3.1) B4O.;" + 7H20 <=> 20H + 4 H3BO3 (3.2) Na2C 0 3 2Na+ + CO f (3.3) CO,2' + 2H20 20H + (H20 + C 0 2) (3.4) Nen cäc dung dich näy cö the chuän dp dupe cäc axit manh nhu HCl: Na2B40 7 + 5H20 + 2HC1 2NaCl + 4H3B 0 3 (3.5) Na2C0 3 + 2HC1 -> 2NaCl + H?0 + CO-. (3.6) Tai dicm tuemg duemg cäc axit ycu quyet dinh möi truerng, nen cö pHt(j <7 Döi veri phucmg trinh (3.5) neu coi H3BO3 cö nöng dp 0, IM thi: 1 1 9 24 pHTD= - p K a - - l g C a= ^ - +0,5 = 5,12 (3.7) Döi voi phuong trinh (3.6) neu coi H20 + CO2 cö nöng dp 0,1 M thl: pHTD = i p K a - i l g C a = ^ + 0,5 = 4,01 (3.8) 73 Trong các phép chuân dô theo (3.5) và (3.6) có thê dùng chât chi thj là metyl da cam (pT = 4) và metyl dô (pT = 5,5); không dùng dugc phenolphtalcin (pT = 9) và quÿ (pT = 7) vi su thay dôi màu nàm ngoài vùng buôc nhày pH. Trong thirc tê, ta pha dung dich chuân Na2B40 7 tù tinh thê Na2B407 .1 0H2 0 ; pha dung djch chuân Na2C0 3 tù tinh thê Na2C0 3 . 1 0 H20 và pha dung dich HCl tù dung djch HCl däc 35% sau dó chuân dô lai dung djch HCl bäng các dung djch chuân baza dà pha. Ò phàn ùng (3.5): M Duong lugng gam cùa Na2B4C>7.10H20 = — Na?BiQ7 10H2Q ^ 9 ) CN(Na2B407) = 2.CM(Na2B407) (3.10) Ö phàn ùng (3.6): M Ducrng lugng gam cùa Na2CC>3 . 1 0 H2 0 = — Nj2c ° 3 l01l2° (3.11) CN(Na2C 03) = 2.CM(Na2C03) (3.12) Ò phàn ùng (3.5) và (3.6): M Duong lugng gam cùa HC1 = — (3. 13) Cn(hci) = Cm(hci) (3.14) 3.2. Cách tien hành 3.2.1. Pha dung djch Borac chuân tù Na2B4 0 7.1 0 H20 (M = 381,4 g/mol) Dê pha 1 lit dung djch Na2B4C>7 0,05M thi khôi lugng Na2B4C>7 . IOH2O cân lây là: m Na2B40 7.10H20 = n Na2B40 7.10H20 M Na2B40 7.10H20 = 0,05.381,4 = 19,07 (g) Cách pha 250 mL Na2B4Û7 : Tiên hành cân chính xàc côc cân trên cân phân tich ta dugc khôi lugng là m] g. Thêm vào dô mot lugng Na2B4Û7 .1 0H2 0 74 (khoäng 4,7 g) vä cän lai chinh xäc trcn cän phän tich ta dugc khöi lugng rm g. Dua toän bö khöi lugng Borac väo binh dinh müc 250,0 mL qua phcu (khöng duae de rai ra ngoäi möt lirang nhö näo). Düng binh tia cö nucrc cät de chuycn toän bö cäc hat nhö Borac bäm ö chcn cän dua väo binh dinh müc. Them khoäng 50 mL nuoc cät da dun nöng, läc dcu de hoä tan lugng Borac cö trong binh dinh müc, läm lanh tü tü de dung dich trong binh dinh müc nguoi den nhict do phöng (khoäng 15 phüt). Them nuöc cät väo cho den vach cüa binh dinh müc. Däy nüt, läc dcu. Nöng dp chinh xäc cüa dung dich Na^I^Oy dugc tinh theo khöi lugng N a iB ,^ . IOHoO da cän, ghi vöi 4 chü sö cö nghTa (xcm muc 3.3.1). 3.2.2. Pha dung djeh HCl tir dung d|ch HCl 35% (d=l,19 g/mL) Pha dung dich HCl tü dung dich HCl däc 35%. Giä sü pha 1 lit dung dich HCl 0,1 M thi khöi lugng HCl nguyen chät cän läy lä: 0,L M Ha = 3,65 g. Cü 100g dung djeh HCl 35% cö 35 g HCl nguyen chät Cän x g <---------------- ------------- 3,65 g---------------------- Khöi lugng dung djeh däc HCl 35% cän läy lä: ' ^ 3 5 ’^ = 10.4286(g) The tich dung djeh HCl däc 35% (d = 1,19 g/mL) cän läy lä: 10,4286 1,19= 8,76 (mL) Düng pipet. läy khoäng 8,8 mL dung djeh HCl 35% (d = 1.19g/mL) dua väo binh 1 lft, them nuöc cät den 1 lit, läc deu ta sc dugc dung dich HCl cö nöng dö ~0,IM . Vi HCl khöng phäi lä chät göc, nen dung djeh HCl sau khi pha xong phäi dugc xäc dinh lai nöng dö bang dung djeh bazo chuän. Truöng hop ta cän pha cäc the tich dung djeh lön hay nhö hon 1 lit thi chi viec nhän, chia cäc giä tri dä tinh dugc ö trcn. 3.2.3. Chuän do dung djeh HCl bäng dung djeh chuän Borac Düng pipet (loai 10 mL) läy chinh xäc 10,00 mL dung djeh Borac väo eclen, them väo 3 giot metyl da cam, lüc näy dung djeh cö mäu väng rom. 75 Träng buret bäng dung dich HCl, sau dö nap däy dung djch HCl väo buret vä dicu chinh de mät lom cüa dung dich HCl ngang vach so 0 tren buret (chü y khöng de bot khi cön lai o phän duöi kliod buret). Tien hänh chuän dö bäng cäch mö khoä buret, nhö tü tü tüng giot dung djch HCl tu buret xuöng eclen, vüa nhö vüa läc deu. Khi dung djch chuycn tir mäu väng ram sang mäu dö da cam thi dirng chuän dp. Doc the tich dung dich HCl da chuän dp tren buret, ki hieu lä V) mL. Läp lai phdp chuän dp 2 -f 3 län nua röi ghi the tich dung dich HCl da chuän dp, län lupt ki hieu lä: Vi, V3 ...mL (clii nlnmg giä tri cö su sai lech < ±0,1 mL thi m&i duoc läy de tinh gid tri trung binh). 3.3. Cäch tinh toän 3.3.1. Tinh nöng do cüa dung djch Na2B40 7 m N a ,B 40 ,.1 0 H ,0 ,c \ Na:B,0, .10H,0 M “ 381 4 Na2B40 7.10II2O J 0 1 ’ 4 n Na;B<0;,0„ 0 M V (lit) Dua väo cöng thüc (3.15) vä (3.16), biet the tich Borac da pha ta sc tinh dupe nöng dp chinh xäc cüa dung dich Na2B40 7 . _ C N(Na,BlO,)-Du0ng lu(?ngga m (N a2B407) 1 n- A ° - " 1000 ( } Dua väo (3.9); (3.10) vä (3.17) sc tinh dupe dp chuän cüa dung djch Na2B40 7 . 3.3.2. Tinh nong dö cüa dung djch HCl Tinh the tich HCl dä dung khi chuän dö vai Borac Neu Vi(Hci) = V2(hci) hoäc Vi(hcd = V3(Hci) thi VHci = Vi(Hci) (hai län chuän cö the tich dung djch chuän dp trüng nhau thi läy giä tri the tich cüa hai län chuän dö). Neu Vi(HCi) * V2(hci) * V3(hci) (sai khäc < ± 0,1 mL) thi tinh the tich trung blnh cüa dung djch HCl dä chuän dp: 76 T / _ V 1(H C1) + V 2 (H C I) + V 3 (IIC I) , , „ , m Viici= -------------------------------- (m L ) (3 .1 8 ) Ti'nli nöng dp dung dich HCl Ap dung quy täc dirang luang: CN(Na2H40 7)-V Na2B40 7= C n (HCI)- V IICI (3. 19) IÜ (3.10) va (3.14) => 2.C M(Na2B407)- V Na-,B407 = Cm(IICI)-V IICI Trong do: CN(Na2B4o 7) vä C M (N a 7B 4 0 7 ) lä nöng dp duang luang vä nöng dp mol cüa dung dich Borac; V Na-)B407 lä thc tich dung dich Borac da läy (mL); Cn(hci) Cm(hcd lä nöng dp duang luang vä nöng do mol cüa dung dich HCl; V HCi lä thc tich trung binh (mL) cüa HCl da chuän dp Borac; T ir (3 .1 9 ) = > C N, - N(Na:B,0,rV N ‘‘’B;0' V iici . p _ 2 -C M(Na:B .,0 ,rV Na;B.,0, nay M(HCI) 77 (3.20) V nci _ C N(HC1)-D l l a n g g a m ( H C l ) I n a - iöÖÖ (321) Dua väo cöng thüc (3.13); (3.14) vä (3.21) sc tinh dupc do chuän cüa dung dich HCl. 77 BÀI 4: XÀC DINH NÒNG DÒ DUNG DICH DON AXIT MANH VÀ DON AXIT YÉU ________BANG DUNG DICH BAZÖ 4.1. Cffsff li thuyct Kiem ö trang thäi rän hay dung djch deu cö phän üng voi CO2 trong khöng khi: C 0 2 + NaOH -v NaHCOj (4.1) C 0 2 + 2NaOH -» Na2C 0 3 + H20 (4.2) Vi väy dung dich NaOH khi pha dugc cö nöng dö chua chinh xäc, muön düng nö läm dung dich chuän de xäc dmh nöng dö cäc axit thi phäi xäc dinh lai nöng dö cüa NaOH bäng dung d k h axit chuän. Thuöng düng dung djch chuän cüa axit oxalic H2C2O4 hay dung djch chuän cüa axit tactric H2C4H4O6 vi bän thän cäc axit näy lä nhüng chät göc. Neu düng dung djch chuän lä axit oxalic thi phän üng chuän dö xäy ra nhu sau: H2C20 4 + 2NaOH -> Na2C20 4 + 2H20 (4.3) Sau dö mcri düng dung djch NaOH näy de chuän dö HCl vä CH3COOH: HCl + NaOH -*• NaCl + H20 (4.4) CH3COOH + NaOH — CH3COONa + H20 (4.5) Vi phän üng (4.3) vä (4.5) cö pH-re ^ 7, nen düng chät chi thi. lä phenolphtalein, chuän tir dung dich khöng mäu den dung djch xuät hicn mäu höng (NaOH de tr6n buret). Trong thuc te, ta pha dung djch H2C2O4 tir tinh the H2C2O4.2 H2O; pha dung djch NaOH tir tinh the NaOH vä pha dung djch HCl tu dung dich HCl däc 35%. Ö phän ürng (4.3): 78 Duong luong gam cua H2C2O4.2H2O = — n x ,o4.211,0 (4.6) Cn(H2C204 ) = 2.Cm(II2C204) (4.7) M 0 phan ung (4.4) duong luong gam cua HC1 = — (4 g) Cn(iicd = C m(hci) (4-9) 0 phan img (4.5): Duong luong gam cua CH3COOH = — (4. 10) Cn(CH3COOH) = C m(CH3COOH) (4.11) 0 phan ung (4.3); (4.4) vii (4.5): M Duong luong gam cua NaOH = — !^21L (4 . 1 2 ) CN(NaOH) = CM(NaOH) (4-1 3) 4.2. Cach tien hanh 4.2.1. Pha dung d|ch NaOH Dc pha 1 lit dung dich NaOH 0,1M thi khoi luong NaOH can lay la: mNaOII = "NaOH M NaO!l = 0,1.40 = 4,0 (g). Dung can ki thuat can khoang 4,0 g NaOH ran (vi NaOH hut nuoc rat manh va nong do cua dung dich NaOH thu duoc chua chinh xdc vii van phai xac dinh lai sau khi pha ncn chi can can trcn can ki thuat), dua vao binh 1 lit, them khoang 200 mL nude cat lac deu de cdc tinh the NaOH tan hct. Them nuoc cat cho den 1 lit duoc dung dich NaOH c6 nong do = 0 ,1M. Sau d6 chuan do lai nong do chinh xac cua dung dich NaOH bang dung djch axit oxalic chuan. 4.2.2. Pha dung d|ch HC1 tir dung d|ch HCI 35% (xcm muc 3.2.2) 79 4.2.3. Pha dung djch axit oxalic chuän tir H2C2O4. 2 H2O De pha 1 lit dung djch H2C2O4 0,05M thi khöi lugng H2C2O4.2 H2O can lay la: m^ 2C20 4 2H20 = nH2C204.2H20 M H2C204.2H2 0 = 0,05.126 = 6,3 (g). Cäch pha 250 mL H2C2O4 : Tien hänh can chinh xäc cöc can tren can phän tich ta dugc khöi lugng lä mi g. Them väo dö möt lugng H2C2O4 .2 H2O (khoäng 1,5 g) vä can lai chinh xäc tren can phän tich ta dugc khöi lugng m2 g, cho toän bp khöi lugng axit oxalic väo binh dmh mvic 250,0 mL qua pheu (khong dirge de roi ra ngoäi mot lugng nhö näo). Düng binh tia nucrc cät de chuyen toän bp cäc hat nh6 axit oxalic bäm 0 chen can dua väo binh dmh mire. Them khoäng 50 mL nuöc cät, läc deu de cäc tinh the axit oxalic tan het. Them nucrc cät väo cho den vach cüa binh di.nh muc. Day nüt, läc deu. Nöng do chinh xäc cüa dung dich H2C2O4 dugc tinh theo khöi lugng H2C2O4.2 H2O dä can (xem muc 4.3.1). 4.2.4. Chuän do dung djch NaOH bang dung djch H2C2O4 Düng pipet (loai 10 mL) lay chinh xäc 10,00 mL dung djch H2C20 4 cho väo cclen, them väo 5 giot phenolphatlcin, lüc näy dung djch khöng mäu. Träng buret bäng dung dich NaOH sau dö nap day dung dich NaOH väo buret vä dieu chinh de mät löm cüa dung djch NaOH ngang vach so 0 tren buret (Cliu y khong de bot khi con lai öphän du&i khoä buret). Tien hänh chuän do bäng cäch mö khoä buret, nhö tir tir tirng giot dung djch NaOH tir buret xuöng cclen, vüa nhö vira läc deu. Khi dung djch xuät hien mäu höng thl dvrng chuän dö. Doc the tfcli dung dich NaOH dä chuän dö li'Cll buret, ki hieu lä: V] mL. IJip lai phöp chuän dp 2 -f 3 län nüa röi ghi the tich dung djch NaOH dä chuän do, ki hieu lä: V2 , V3 ...mL . 4.2.5. Chuän do dung djch HCl bäng dung dich NaOH Düng pipet (loai 10 mL) lay chinh xäc 10,00 mL dung djch HCl cho väo eclen, them väo 5 giot phenolphatlcin, lüc näy dung djch khöng mäu. Nap day dung djch NaOH väo buret vä dieu chinh de mät löm cüa dung dich NaOH ngang vach so 0 tren buret. 80 Ticn hänh chuän dp bäng cäch mö khoä buret, nhö tu tir dung djch NaOH tir burct xuöng cclen, vira nhö vira läc deu. Khi dung dich xuät hicn mäu höng thi dirng chuän dp. Doc thc tich dung djch NaOH da chuän dp trcn burct, ki hieu lä V, mL. Läp lai phcp chuän dp 2 -f 3 län nüa röi ghi thc tich dung djch NaOH da chuän dp, ki hicu lä: V ,, V ,... mL. 4.2.6. Chuän do dung djch CH3COOH bäng dung dich NaOH Düng pipct (logi 10 ml.) läy chinh xäc 10,00 mL dung djch CH^COOH cho väo cclen, thern väo 5 giot phcnolphtalcin, lüc näy dung djch khöng mäu. Nap däy dung djch NaOH väo burct vä dicu chinh de mät 15m cüa dung djch NaOH ngang vach so 0 trcn burct. Tien hänh chuän do bäng cäch mcr khoä buret, nhö tir tir tirng giot dung djch NaOH tir buret xuöng cclcn, vira nhö vira läc dcu. Khi dung dich xuät hien mäu höng thi dirng chuän dp. Doc the tich dung djch NaOH dä chuän dp trcn buret, ki hieu lä: V, mL. Läp lai phcp chuän dp 2 -r 3 län nüa röi ghi thc tich dung djch NaOH dä chuän do, ki hicu lä: V ,, V ,... mL. 4.3. Cäch tinh toän 4.3.1. Tinh nöng do cüa dung djch H2C2O4 m ii,c,o4.2H,o m , — m. ^ H , C , 0 4 . 2 H , 0 ^ 2 6 (4.14) n H,C;0<2H,0 4 1 5 '-Md^CA.211,0 ) V ( lit ) ' ; Dua väo cöng thuc (4.15), bict the tich axit oxalic dä pha, ta sc tinh dugc nöng do cüa dung dich H2C2O4 . ^N(ii,C704.2H,0 )*^irc,nß ^trcmg gam (H2C2O4 .2 H2O) T " :C,04.2H,0 1000 (4.16) Dua väo cöng thüc (4.6); (4.7) vä (4.16) se tinh dupc dp chuän cüa dung djch H2C2O4. 6-GT...ph6n tich 81