Phương pháp axit – bazơ sử dụng các dung dịch chuẩn axit mạnh để xác định bazơ và các bazơ mạnh để xác định các axit.

1. Dung dịch chuẩn axit để xác định bazơ

Dung dịch chuẩn axit được pha từ các axit vào nước. Các axit thường dùng là H₂C₂O₄.2H₂O, HCl, H₂SO₄, HNO₃… Axit oxalic khi tinh khiết là một chất gốc rất tốt, nó là chất rắn kết tinh, M = 126,160.

Để pha dung dịch tiêu chuẩn, chất gốc cần thỏa mãn các điều kiện sau:

• Tinh khiết, có thể kết tinh lại và sấy khô ở nhiệt độ nhất định.
• Bền với thời gian.
• Có thành phần hóa học ứng đúng với công thức.

Trong phòng thí nghiệm, người ta có thể sử dụng axit oxalic tinh khiết để pha dung dịch chuẩn gốc.

Axit oxalic là đa axit yếu có pK₁ = 1,25; pK₂ = 4,27; các hằng số phân ly này khá gần nhau nên khi chuẩn độ bằng các bazơ mạnh, bước nhảy của đường cong chuẩn cho nấc 1 không rõ, ta cần chuẩn độ theo nấc thứ hai. Sử dụng dung dịch H₂C₂O₄ 0,05N chuẩn độ NaOH 0,1N trước và sau điểm tương đương ở nấc thứ hai có pH như sau:                       

Vì vậy, sử dụng phenolphthalein làm chất chỉ thị là phù hợp.

Ngoài axit oxalic người ta còn dùng các chất chuẩn khác như HCl, H₂SO₄, HNO₃,… Đây là các axit cũng bền với thời gian, tuy nhiên điều khó khăn là chuẩn  bị dung dịch chuẩn bởi dung dịch đầu của các axit này không có nồng độ chính xác. Có hai cách chuẩn độ dung dịch chuẩn:

- Dùng các ống đựng dung dịch chuẩn gọi là “fixanal”. Trên mỗi ống Fixanal người sản xuất đã ghi rõ dung tích cần pha để thu được nồng độ nhất định.

- Lấy các axit mạnh loại tinh khiết phân tích hoặc tinh khiết hóa học, pha loãng bằng nước cất tới nồng độ mong muốn, sau đó dùng các chất gốc là các bazơ có nồng độ chính xác để xác định lại. Trong trường hợp này nồng độ dung dịch chuẩn có thể là một số lẻ, tuy nhiên điều đó không hề ảnh hưởng đến sự chính xác của phép phân tích.

2. Dung dịch chuẩn bazơ để xác định các axit

            Có thể dùng natricacbonat khan Na₂CO₃ hoặc natritetraborat Na₂B₄O₇.10H₂O loại tinh khiết phân tích làm chất gốc bazơ để xác định các axit.

            Dung dịch Na₂CO₃ (natricacbonat) khan có M = 105,9890 là muối trung hòa của axit cacbonic. Các hằng số pK₁ và pK₂ của axit cacbonic tương ứng là 6,35 và 10,32. Chất gốc Na₂CO₃ được chuẩn bị bằng cách nung Na₂CO₃ loại tinh khiết phân tích tới khối lượng không đổi ở 300^oC. Khi chuẩn độ dung dịch HCl bằng dung dịch Na₂CO₃ 1M có hai nấc của đường cong chuẩn độ. Trước và sau điểm tương đương thứ nhất pH tính được ở bảng sau:

            Như vậy, bước nhảy ở nấc 1 là rất ngắn.

            Ở nấc 2, giá trị pH tính được như sau:

            Giả thiết là H₂CO₃ tạo thành sau phản ứng vẫn còn nằm trong dung dịch.

            Ở bước nhảy thứ  nhất chất chỉ thị thích hợp là phenolphthalein.

            Ở bước nhảy thứ hai, chất chỉ thị thích hợp là metyl da cam hoặc metyl đỏ.

            Dung dịch chuẩn natritetraborat: Na₂B₄O₇.10H₂O có M = 381,37. Trong dung dịch axit loãng ion tetraborat phản ứng với ion H⁺ tạo thành axit boric:

                                    B₄O₇^2-  +  2H⁺  + 5H₂O  -> 4H₃BO₃

            Axit boric là đa axit yếu, có thể xem như đơn axit yếu có  pK_a = pK₁ = 9,24. Vậy pK_b = 14 – 9,24 = 4,76. Chuẩn độ dung dịch 0,1N tetraborat bằng dung dịch HCl có bước nhảy như sau:

            Đối với bước nảy này có thể dùng metyl đỏ để làm chỉ thị.

Vậy, phương pháp axit – bazơ sử dụng các dung dịch chuẩn axit mạnh để xác định bazơ và các bazơ mạnh để xác định các axit.

» Tin mới nhất:

• Ý nghĩa của hàm cận biện trong kinh tế. (17/07/2022)
• Xây dựng phương trình vi phân trong thực tiễn (16/07/2022)
• Một số ví dụ về công thức gần đúng (12/07/2022)
• Doanh thu lớn nhất. (11/07/2022)
• Xác định hàm lượng Cl- trong nước máy (18/06/2022)

» Các tin khác:

• Tích phân hai lớp trên miền tổng quát (18/04/2021)
• Cơ sở của không gian vector (17/04/2021)
• Vai trò của toán học trong thực tế. (17/04/2021)
• Các nguyên tử và loài người (16/04/2021)
• Thống kê suy diễn là gì? (16/04/2021)
• Tìm hiểu về Giả thuyết thống kê (16/04/2021)
• Phương pháp Nhân tử Lagrange (14/04/2021)
• Ứng dụng hàm tuyến tính (12/04/2021)
• Hệ phân tán (07/04/2021)
• Xấp xỉ nghiệm của phương trình (18/03/2021)