Bài tập chuẩn độ tạo phức là một phần không thể thiếu trong giáo trình hóa học phân tích, giúp sinh viên nắm vững kiến thức về phản ứng tạo phức và ứng dụng của nó trong định lượng các chất. Bài viết này cung cấp cho bạn những kiến thức nền tảng về chuẩn độ tạo phức, kèm theo lời giải chi tiết cho một số bài tập điển hình.
Chuẩn Độ Tạo Phức Là Gì?
Chuẩn độ tạo phức là phương pháp định lượng dựa trên phản ứng tạo phức giữa chất phân tích và dung dịch chuẩn có chứa tác nhân tạo phức. Điểm tương đương của phản ứng được xác định bằng chất chỉ thị tạo phức, cho tín hiệu màu sắc rõ ràng khi toàn bộ chất phân tích đã phản ứng hết với tác nhân tạo phức.
Chuẩn độ tạo phức
EDTA – Tác Nhân Tạo Phức Phổ Biến
Trong chuẩn độ tạo phức, EDTA (axit etylendiamin tetraaxetic) là tác nhân tạo phức được sử dụng rộng rãi bởi khả năng tạo phức bền với nhiều ion kim loại theo tỉ lệ 1:1.
Ưu Điểm Của EDTA:
- Tạo phức bền với nhiều cation kim loại.
- Phản ứng tạo phức xảy ra nhanh, thuận nghịch và hoàn toàn.
- Dễ dàng xác định điểm tương đương nhờ chất chỉ thị tạo phức.
Các Bài Tập Chuẩn Độ Tạo Phức Có Lời Giải
Dưới đây là một số Bài Tập Chuẩn độ Tạo Phức Có Lời Giải chi tiết, giúp bạn hiểu rõ hơn về cách áp dụng lý thuyết vào giải quyết các bài toán thực tế.
Bài tập 1: Chuẩn độ 25,00 mL dung dịch Ca2+ nồng độ 0,0200 M bằng dung dịch EDTA 0,0100 M, sử dụng eriocrom đen T làm chất chỉ thị. Tính thể tích EDTA cần dùng đến khi dung dịch chuyển từ màu đỏ sang màu xanh lam.
Lời giải:
- Viết phương trình phản ứng: Ca2+ + EDTA4- → [Ca-EDTA]2-
- Tính số mol Ca2+: n(Ca2+) = C(Ca2+) x V(Ca2+) = 0,0200 M x 0,025 L = 5,00 x 10^-4 mol
- Theo phương trình phản ứng, tỉ lệ mol Ca2+: EDTA4- là 1:1
- Vậy số mol EDTA cần dùng: n(EDTA) = n(Ca2+) = 5,00 x 10^-4 mol
- Tính thể tích EDTA: V(EDTA) = n(EDTA) / C(EDTA) = (5,00 x 10^-4 mol) / 0,0100 M = 0,0500 L = 50,00 mL
Kết luận: Cần 50,00 mL dung dịch EDTA 0,0100 M để chuẩn độ hết 25,00 mL dung dịch Ca2+ 0,0200 M.
Chuẩn độ dung dịch
Bài tập 2: Hỗn hợp chứa Mg2+ và Ca2+ có khối lượng 0,2000 g được hòa tan và chuẩn độ bằng 30,00 mL dung dịch EDTA 0,0100 M. Thêm dung dịch NaOH dư vào dung dịch sau khi chuẩn độ, thấy tạo thành kết tủa Mg(OH)2. Lọc và nung kết tủa đến khối lượng không đổi thu được 0,0400 g MgO. Tính phần trăm khối lượng Mg2+ và Ca2+ trong hỗn hợp ban đầu.
Lời giải:
- Tính số mol Mg2+: n(Mg2+) = n(MgO) = m(MgO) / M(MgO) = 0,0400 g / 40,30 g/mol = 9,93 x 10^-4 mol
- Tính khối lượng Mg2+: m(Mg2+) = n(Mg2+) x M(Mg2+) = 9,93 x 10^-4 mol x 24,31 g/mol = 0,0241 g
- Tính số mol EDTA phản ứng với Mg2+: n(EDTA-Mg) = n(Mg2+) = 9,93 x 10^-4 mol
- Tính số mol EDTA phản ứng với Ca2+: n(EDTA-Ca) = n(EDTA) – n(EDTA-Mg) = (30,00 mL x 0,0100 M) – 9,93 x 10^-4 mol = 2,01 x 10^-4 mol
- Tính khối lượng Ca2+: m(Ca2+) = n(EDTA-Ca) x M(Ca2+) = 2,01 x 10^-4 mol x 40,08 g/mol = 0,0081 g
- Tính phần trăm khối lượng Mg2+ và Ca2+ trong hỗn hợp:
- %Mg2+ = (m(Mg2+) / m(hỗn hợp)) x 100% = (0,0241 g / 0,2000 g) x 100% = 12,05%
- %Ca2+ = (m(Ca2+) / m(hỗn hợp)) x 100% = (0,0081 g / 0,2000 g) x 100% = 4,05%
Kết luận: Hỗn hợp ban đầu chứa 12,05% Mg2+ và 4,05% Ca2+ theo khối lượng.
Kết Luận
Bài viết đã cung cấp cho bạn những kiến thức cơ bản về chuẩn độ tạo phức, cách giải quyết các bài toán liên quan đến phương pháp này. Hy vọng bài viết sẽ giúp ích cho việc học tập và nghiên cứu của bạn.
Mô tả Các Tình Huống Thường Gặp Câu Hỏi
-
Làm thế nào để chọn chất chỉ thị phù hợp cho chuẩn độ tạo phức? Việc lựa chọn chất chỉ thị phù hợp phụ thuộc vào bản chất của ion kim loại được chuẩn độ, pH của dung dịch và hằng số bền của phức chất tạo thành.
-
Tại sao phải chuẩn độ EDTA trước khi sử dụng? Chuẩn độ EDTA là cần thiết để xác định chính xác nồng độ của dung dịch EDTA, đảm bảo độ chính xác cho kết quả phân tích.
Gợi ý các câu hỏi khác, bài viết khác có trong web.
- Các phương pháp chuẩn độ khác trong hóa học phân tích?
- Ứng dụng của chuẩn độ tạo phức trong thực tế?