- Information
- AI Chat
[123doc] - on-tap-hoa-phan-tich
Dược Học
Trường Đại học Nguyễn Tất Thành
Preview text
ÔN TẬP HÓA PHÂN TÍCH 1
ĐẠI CƯƠNG HÓA PHÂN TÍCH:
- Phân tích hóa học là những phương pháp dùng trong thực tế để xác định thành phần, hàm lượng của mỗi thành phần và cấu trúc hóa học của chất phân tích.
- Hóa học phân tích là khoa học về các phương pháp phân tích hóa học.
- Phân tích định lượng là nhằm xác định thành phần định lượng.
- Phân tích định tính là xác định cấu tạo,liên kết.
- Kỹ thuật phân tích là dựa trên hiện tượng khoa học để thu thập thông tin về thành phần hóa học của chất phân tích.
- Phương pháp phân tích là ứng dụng của kỹ thuật phân tích để giải quyết một vấn đề phân tích.
- Phân loại dựa vào bản chất của phương pháp:
- Phương pháp hóa học: định lượng (khối lượng, thể tích (chuẩn độ, thể tích khí)); định tính
- Phương pháp hóa lý, vật lý: quang học, tách phân tích (sắc ký), điện hóa
- Phương pháp sinh học.
- Phân loại dựa theo thể tích và khối lượng chất: phân tích thô, bán vi lượng, vi lượng, siêu vi lượng.
- Phân loại dựa trên bản chất của hợp phần chất cần xác định: nguyên tố, phân tử, nhóm chức, chất, tướng (pha)
- Phân loại dựa vào việc sử dụng chất chuẩn: tuyệt đối (không dùng chất chuẩn; VD: phân tích khối lượng, phân tích thể tích); tương đối (dùng chất chuẩn; VD: phân tích dụng cụ).
- Các phản ứng trong phân tích: oxy hóa – khử, acid – base, tạo tủa, tạo phức.
- Yêu cầu của thuốc thử: độ tinh khiết (hóa chất kỹ thuật ≤ 99%, chất khác ≥ 99%); đặc hiệu, nhạy.
- Quy trình phân tích: Xác định mục tiêu và nội dung -> chọn phương pháp -> lấy mẫu và bảo quản mẫu -> xử lý mẫu -> tiến hành đo chất phân tích -> tính toán – xử lý kết quả.
CÂN BẰNG HÓA HỌC
- Nguyên lý Le Chatelier: khi tác động lên hệ thì bản thân hệ sẽ tự điều chỉnh để hạn chế ảnh hưởng tác động đó.
- Yếu tố ảnh hưởng: nhiệt độ, áp suất (chất khí), nồng độ.
- Hằng số tốc độ phản ứng k trong định luật tác dụng khối lượng phụ thuộc bản chất của chất tham gia và nhiệt độ.
- Sự solvate hóa là yếu tố cần thiết cho sự phân ly.
- Dung dịch chất điện ly mạnh ở nồng độ cao có độ dẫn điện lớn , khi pha loãng độ dẫn điện tăng không đáng kể.
- Dung dịch chất điện ly yếu ở nồng độ cao có độ dẫn điện không đáng kể , khi pha loãng độ dẫn điện tăng mạnh.
NỒNG ĐỘ DUNG DỊCH
Nồng độ khối lượng: nồng độ phần trăm, nồng độ molan (số mol trong 1000g dung môi).
Nồng độ thể tích: nồng độ mol (Formality khác Molarity ở chỗ không xét đến sự phân ly trong dung dịch, chỉ xét công thức hóa học nguyên thủy ), nồng độ đương lượng, nồng độ gam, nồng độ rất nhỏ, khác.
Nồng độ không có đơn vị: nồng độ phần mol.
Dung dịch có nồng độ nguyên chuẩn N là dung dịch chứa 1 đương lượng gam của chất tan.
CN = n. CN = EVm. E = M / n (n: số H+ cho nhận trong phản ứng acid-base, số hóa trị của phân tử trong phản ứng trao đổi, số e- cho nhận trong phản ứng oxy hóa – khử)
Nồng độ gam: nồng độ g/l (số gam chất tan trong 1 lít dung dịch), độ chuẩn Tg/ml (số gam trong 1ml dung dịch).
Nồng độ rất nhỏ:
l
mg
kg
mg
ml
g
g
g
ppm ====
μμ
;
l
g kg
g ml
ng g
ng ppb μμ ====.
- Nồng độ ảnh hưởng bởi nhiệt độ: Mol/lít, đương lượng gam/lít.
- Nồng độ không ảnh hưởng bởi nhiệt độ: molan, phần mol. (Dùng nhiều trong hóa lý chính xác).
PHÂN TÍCH KHỐI LƯỢNG
- Kỹ thuật phân tích lâu đời nhất: phân tích khối lượng.
- Tại sao phương pháp khối lượng quan trọng? Vì nó là kỹ thuật mà việc đo lường duy nhất dựa trên hệ SI.
- Phân loại: kết tủa, điện phân, bốc hơi, hạt.
- Quy trình phương pháp phân tích khối lượng kết tủa: Mẫu Dung dịch Tủa Lọc lấy tủa Sấy khô hoặc nung cân xác định khối lượng hàm lượng mẫu.
- Nguyên nhân gây tạp chất trong tủa là: Cộng kết, sự hấp phụ bề mặt, cộng kết nội (đồng hình, hấp lưu), kết tủa theo.
- Độ quá bão hòa tương đối:
- Nếu độ quá bão hòa càng lớn, số mầm tạo ra càng nhiều, xu hướng tạo tủa hạt keo.
- Nếu độ quá bão hòa bé, mầm tạo ra ít, xu hướng tạo tủa tinh thể.
- Cách để tạo tủa tinh thể với độ quá bão hòa cực tiểu:
- Kết tủa trong dd loãng.
- Cho thuốc thử vào từ từ và khuấy.
- pH thấp và đun.
- Kết tủa trong môi trường đồng thể.
Giấy lọc tủa: giấy băng xanh (rất mịn), giấy băng trắng (mịn vừa phải), giấy băng đỏ (dùng cho tủa vô định hình), giấy băng vàng hay đen (0,01mm).
Lọc lấy tinh thể Phễu Busne áp thấp Lọc dd nóng, độ nhớt cao Phễu thủy tinh trên bếp điện (2 lớp) Lọc chất kém bền, dễ bay hơi, nóng chảy Dụng cụ lọc làm lạnh bằng nước đá Lọc acid mạnh, base mạnh Phễu thủy tinh xốp
Tính toán kết quả:
Hàm lượng % khối lượng (a gam chất A, dạng cân p gam) Fx 100)%(
a
p
AC =
Hàm lượng % thể tích (V ml chất A, klr d, dạng cân p gam) Vxd F 100..)%(
p AC =
Khối lượng P gam của chất A P(A) = a Thừa số chuyển: F = Phân tử lượng chất cần xác định / Phân tử lượng dạng cân
- Đánh giá: chính xác cao, thời gian phân tích lâu. Thích hợp phân tích: chất mới...
PHÂN TÍCH THỂ TÍCH ĐẠI CƯƠNG
- Điểm tương đương: thời điểm lượng chất chuẩn them vào phản ứng vừa đủ với toàn bộ lượng chất cần định lượng. Nói cách khác là thời điểm số mol đương lượng thuốc thử cho vào bằng số mol đương lượng chất cần xác định. Đây là điểm lý thuyết, không thể xác định bằng thực nghiệm.
- Điểm kết thúc: là thời điểm gây ra sự biến đổi về tính chất vật lý hay sự đổi màu chỉ thị, sự tạo tủa.. giúp kết thúc chuẩn độ.
- Sai số hệ thống cho phép: ≤ 5%.
- Chuẩn độ trực tiếp: Nhỏ dung dịch chuẩn R vào dung dịch cần xác định nồng độ X.
- Chuẩn độ ngược (thừa trừ): Thêm thể tích chính xác, dư dd chuẩn R vào thể tích xác định dd chất cần định lượng X. Sau đó xác định lượng dư dd chuẩn bằng một thuốc thử khác.
- Chuẩn độ gián tiếp (thế): Cho chất cần định lượng X tác dụng với lượng dư thuốc thử R, tạo ra sản phẩm trung gian P. Sau đó chuẩn độ P bằng thuốc thử khác.
- Chất chuẩn gốc base: Na 2 B 4 O 7 .10H 2 O, Na 2 CO 3 , KHCO 3.
- Chất chuẩn gốc acid: acid benzoic, C 2 H 2 O 4 .2H 2 O.
- Sự tạo phức: thông thường, dạng oxy hóa tạo phức mạnh hơn dạng khử, do đó E 0 ’ thấp, thế giảm, tính khử tăng.
Kh
ox K EE log,0 K 0 += Kox/Kkh ~ 10-44.
- Sự tạo kết tủa: Nếu dạng khử tạo tủa: khi TST càng nhỏ, [Y] càng lớn thì thế càng tăng. Nếu dạng oxy hóa tạo tủa: TST càng nhỏ, [Y] càng lớn thì thế giảm.
Dạng khử tạo tủa: ]log[
0591, ][ 0 0591,0 log Oxh nY
TST n EE m +−=
Dạng oxy hóa tạo tủa: ]log[
0591, ][ 0 0591,0 log Kh nY
TST n EE m −+=
- Công thức tính hằng số cân bằng K dựa vào thế oxy hóa – khử : phản ứng pOX 1 + qKH 2 pKH 1 + qOX 2.
0591, log K = 10 − 02 .).( qpEE
Phản ứng xảy ra hoàn toàn khi: K > 102(p+q). Tức là: ∆E0 tối thiểu ≥ 0,0591.(p+q).
Thế ở điểm tương đương: qp E pEqE eq + = 10 + 02
Đường cong chuẩn độ trong phương pháp oxy hóa khử không phụ thuộc vào sự pha loãng nồng độ dung dịch.
Trị số bước nhảy thế phụ thuộc vào hiệu số ∆E 0. Hiệu số càng lớn thì bước nhảy càng lớn.
Khoảng đổi màu của chỉ thị nằm trong giới hạn : Eđổi màu ~ E 0 In ± 0/n.
Diphenylamin có E 0 là + 0,76 (Iox Ikh : tím không màu).
Xanh methylen có E 0 là +0,53 (Iox Ikh : xanh biển không màu). Permanganat Iod Nitrit Dicromat Ceri Nguyên tắc MnO 4 - /Mn2+ = +1,51V ở pH=
I 2 /2I- = +0,53V NaNO 2 + amin thơm bậc I
Cr 2 O 7 2- + 14H+ -> 2Cr3+ + 7H 2 O
Ce4+ +14H+
Điều kiện Acid H 2 SO 4 và H 3 PO 4 Trung tính hoặc acid yếu,t 0
Acid loãng, t 0 thấp
Acid Acid
Dd chuẩn Acid oxalic Iodid, KIO 3 , KbrO 3 , K 2 Cr 2 O 7 , Na 2 S 2 O 3
NaNO 2 0,1M K 2 Cr 2 O 7 Ceri sunfat khan,ceri amoni nitrat... Chỉ thị Tự chỉ thị Hồ tinh bột Giấy tẩm hồ tinh bột có iodid, tropeolin 00
Natri diphenylamin sulfonat Ứng dụng Fe2+, Fe3+, H 2 O 2 ... Glucose, CHC, sulfit...
Chứa nhóm amin thơm bậc I
Fe2+, ethanol Fe2+, peroxyd, alcol...
PHƯƠNG PHÁP KẾT TỦA
TST và nồng độ bão hòa Q: Q < TST : độ tan tăng, Q > TST : độ tan giảm.
Chất có TST thấp sẽ kết tủa trước trong dung dịch.
TST : AgCl > AgCrO 4 > AgBr > AgI.
Độ tan S : AgCrO 4 > AgCl > AgBr > AgI
TST là hằng số đặc trưng của một chất, chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ.
Độ tan S biểu diễn bằng số mol chất tan trong 1 lít hoặc số gam trong 100g dung môi, phụ thuộc nhiệt độ.
Công thức tính độ tan trong nước nguyên chất: nm nm nm
TST
S = +
.
- Với giá trị nào của độ tan thì chấp nhận hoạt độ bằng nồng độ? S<10-4 M
- Các ảnh hưởng đến độ tan:
- Lực ion (ion lạ): làm tăng độ tan – hiệu ứng muối.
- Thuốc thử dư (ion đồng dạng): làm giảm độ tan (nếu nồng độ ion đồng dạng cao làm tăng độ tan một ít)
- pH: phần lớn làm tăng độ tan
. +][ += 1 K TSTS H . Ý nghĩa: độ tan của muối ít tan (của acid yếu) trong
dd acid mạnh sẽ tăng lên so với độ tan của nó trong nước. + Sự tạo phức: làm tăng độ tan rất nhiều. + Sự oxy hóa – khử: làm tăng độ tan. + Nhiệt độ: phần lớn khi tăng nhiệt độ làm tăng độ tan.
- Có 2 loại kết tủa: tủa vô định hình (tủa sulfit, tủa hydroxyd kim loại nặng) và tủa tinh thể.
- Các yếu tố ảnh hưởng đường cong chuẩn độ:
- Nồng độ: càng cao thì bước nhảy càng dài.
- TST: càng bé thì bước nhảy càng dài.
- Các phương pháp nhận diện điểm tương đương:
- Morh: Trong định lượng Cl - , Br - bằng AgNO 3 với chỉ thị kalicromat (nồng độ 10 -2 – 10 -3 M) , trong môi trường trung tính. Đây là phương pháp trực tiếp.
- Volhard: dùng định lượng các ion tạo được kết tủa với bạc, với chỉ thị Fe 3+ (nồng độ 0,01M), trong môi trường acid mạnh. Sử dụng kỹ thuật gián tiếp.
- Fajans: dùng định lượng Cl - , Br - , I - , với thỉ thị hấp phụ eosin hoặc fluorescein, trong môi trường tùy chỉ thị (Fluorescein: pH = 7-10, eosin: pH = 2). Đây là kỹ thuật trực tiếp.
PHƯƠNG PHÁP TẠO PHỨC:
- LM nn
ML ]].[[ β= ][ )( .]'].['[ )( ' ][ n XM n YL n LM
ML αα β == β
-
+∑
= n i i
M L
M C
1 ,1 ][
][ β 1 ].[][][]'[ XM )(
p
∑ i =+= MMXMM α += ∑
p i )( 1 δα iXM X ][
- =β,1 ii LMML ]].[.[][ i = LL ].[]'[ α YL )( += ∑
q j jYL Y 1 )( γα ][
-
+∑
== n i i
i i M
i i L
L C
F ML
1 ,
, ][
][ ].[ β
β
+∑
== n i M i L C
F M
1 ,
0 ].[
1][ β F 0 + F 1 + F 2 +...+ Fn = 1
[123doc] - on-tap-hoa-phan-tich
Course: Dược Học
University: Trường Đại học Nguyễn Tất Thành
