Understanding the Basics of Ion and Compound Analysis in Chemistry, Thesis of Chemistry

Download Understanding the Basics of Ion and Compound Analysis in Chemistry and more Thesis Chemistry in PDF only on Docsity!

CBGD : TS. GVC. HOÀNG THỊ HUỆ AN

Bộ môn HÓA, ĐH Nha Trang

Bài giảng

HÓA PHÂN TÍCH

(ANALYTICAL CHEMISTRY

1.1. NỘI DUNG, VAI TRÕ, YÊU CẦU CỦA MÔN HỌC

a) Nội dung : nghiên cứu phương pháp xác định thành phần định

tính / định lượng của các cấu tử trong đối tượng phân tích.

Cấu tử : ion, nguyên tử, phân tử, nhóm chức…

Định tính : nhận biết sự có mặt của cấu tử nào đó trong mẫu phân

tích dựa vào tính chất hóa học hay vật lý đặc trưng (màu, mùi, dạng

tinh thể, hiệu ứng vật lý,…)

Định lượng : xác định hàm lượng cấu tử nghiên cứu trong mẫu

phân tích.

Chƣơng 1. ĐẠI CƢƠNG VỀ HÓA PHÂN TÍCH

PT ĐIỆN HÓA :

• Đo thế
• Đo độ dẫn điện
• Đo điện lượng
• Điện khối lượng
• Cực phổ/Volt-Amper

PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ĐỊNH LƯỢNG

PP HÓA HỌC

(PP PT cổ điển)

PP HÓA LÝ

(PP PT công cụ/ PP PT hiện đại)

PT THỂ TÍCH

(PP CHUẨN ĐỘ) :

• Acid - baz
• Phức chất
• Kết tủa
• Oxy hóa-khử

PT KHỐI LƯỢNG

PT QUANG :

• Phân tử
• Nguyên tử
• Hấp thụ
• Phát xạ

PT SẮC KÝ :

• Sắc ký
• Điện di

1.2. PHÂN LOẠI CÁC PP PT ĐỊNH LƢỢNG - LỰA CHỌN PP :

TIÊU CHÍ LỰA CHỌN PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH :

• hàm lượng cấu tử phân tích (đa lượng, vi lượng, vết ?)

Cấu tử đa lượng(%X= 0,1- 100%)  PP PT hóa học Cấu tử vi lượng (%X = 0,01 – 0,1%)  PP PT công cụ Cấu tử vết : (%X = 10-7% - 0,01%)  PP PT công cụ độ nhạy cao Cấu tử siêu vết (%X < 10-7%)  PP PT công cụ độ nhạy rất cao

• Yêu cầu về độ đúng, độ chính xác, độ nhạy của phương

pháp

• Điều kiện trang thiết bị phân tích
• Thời gian, chi phí phân tích

1.4. YÊU CẦU VỀ HÓA CHẤT DÙNG TRONG

HÓA PHÂN TÍCH

Tinh khiết phân tích (PA ; AR) :

99,90 % ≤ X ≤ 99,99 %

Tinh khiết hóa học (CP):

99,990 % ≤ X ≤ 99,999 %

Tinh khiết quang học (đặc biệt) :

99,9990 % ≤ X ≤ 99,9999 %

Chú ý : Không dùng hóa chất kỹ thuật (X ≤ 99 %)!

1.5. MỘT SỐ KIẾN THỨC ĐẠI CƢƠNG CẦN THIẾT

1.5.1. Nồng độ dung dịch – Pha chế dung dịch

1.5.1.1. Các loại nồng độ thông dụng trong Hóa PT

a) Nồng độ mol (C ; M = mol/L) : số mol chất tan có trong

1 lít dung dịch





M V

m V

n C (^) A A A .

 

C V M

m n (^) A  A  A.

m (^) A  CA. M. V

 Cách tính đương lượng gam của một chất :

z thay đổi theo phản ứng mà A tham gia

 Phản ứng trung hòa :

A là acid : z = số ion H+/ 1 phân tử A bị trung hòa A là baz : z = số ion OH-/ 1 phân tử A bị trung hòa

Phản ứng trao đổi ion :

z = số điện tích/1 phân tử A trao đổi

Phản ứng oxy hóa – khử :

z = số electron/ 1 phân từ A cho hay nhận trong p/ứng

z

M Đ (^) A  A

c) Nồng độ phần trăm (%P) :

%P (w/w) : số gam chất tan/100 gam dung dịch %P(w/w) thường cho kèm theo khối lượng riêng dung dịch ([d] = g/mL)

%P(w/v) : số gam chất tan/100 mL dung dịch

%P (v/v) : số mL chất tan (lỏng)/100 mL dung dịch

% ( / ). 100 %

dd

ct

m

m P w w 

% ( / ). 100 %

dd

ct

V

m P w v 

% ( / ). 100 %

dd

ct

V

V P v v 

1.5.1.2. Công thức chuyển đổi nồng độ

Trường hợp Công thức Ghi chú CA ↔ NA ĐA = Ma/z

%P(w/w) (C hay N) d : kl riêng dd P(w/w)

%P(w/w)  %P(w/v ) %P(w/v) = %P(w/w).d

(CA hay NA)  TA

(CA hay NA)  TA/X

CA hay NAppm (w/v) ppm (w/v) = CAMA.10^3 = (^) N A.ĐA. 3

1000

. A / X ( / ) A^ X

N Đ T g mL 

1000

. A (^ / ) A A

N Đ T g mL 

N (^) A  z. CA

M

Pd C

10  Đ

Pd N

10 

1.5.1.3. Pha chế dung dịch :

a) Pha loãng dung dịch :

 Pha loãng dung dịch nồng độ tính theo đơn vị thể tích

(C, ; N ; %P (w/v) ; %P(v/v) ; TA; TA/X ; ppm, ppb, ppt)

Dung dịch C 1  V 2 mL dung dịch C 2

V 1 (mL) : thể tích dung dịch C 1 cần dùng

C 1 V 1 = C 2 V 2 

Ví dụ : Pha chế 100 mL HCl 0,02 N từ dd HCl 0,1 N

VHCl 0,1 N = ……………………

1

2 1 2.^ C

C V  V

b) Pha chế dung dịch chuẩn :

 Dùng chất gốc :

Chất gốc là chất rắn, dạng tinh thể hạt nhỏ, thỏa mãn các yêu cầu :

• Tinh khiết phân tích (PA; AR) / tinh khiết hóa học (CP) :

% tạp chất =0,01 – 0,02%

• Thành phần hóa học ứng với một công thức phân tử xác định
• Bền trong không khí
• Phân tử lượng càng lớn càng tốt

Cách pha chế V (L) dung dịch chuẩn gốc có nồng độ C (hay N) :

• Dùng cân phân tích để cân lượng chất gốc tính theo công thức : m = C.M.V hay : m = N.Đ.V
• Hòa tan toàn bộ lượng chất gốc trên vào V (L) nước cất

(dùng bình định mức ) ( VIDEO )

• Dùng ống chuẩn : Hòa tan toàn bộ lượng chất trong ống

chuẩn vào 1 L nước cất (dùng bình định mức)

Ví dụ : Ống chuẩn Na 2 S 2 O 3 N/10  pha được 1 L Na 2 S 2 O 3 0,1N

• Pha chế dung dịch chuẩn thứ cấp (từ hóa chất không phải

là chất gốc) :

Cần pha V (L) dd chuẩn có nồng độ C (hay N)

• Tính lượng hóa chất cần dùng (m hay V)
• Lấy lượng hóa chất trên dƣ 5 -10% so với lượng tính toán (cân

hay dùng ống đong thể tích). Hòa tan trong V (L) nước cất.

• Chuẩn độ dung dịch vừa pha chế bằng dung dịch chuẩn gốc

thích hợp

• Pha loãng dung dịch vừa pha chế để được dung dịch có nồng độ

đúng như đã yêu cầu

Một số dụng cụ thông dụng

trong hóa phân tích

Một số dụng cụ thông dụng trong hóa phân tích (Các loại pipet)