LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay ngành hoá học đã phát triển lên một tầm cao mới, đáp ứng trong công cuộc công nghiệp hoá hiện hoá đất nước.
Mà chúng ta biết rằng môn hoá học phân tích chiếm một vị vô cùng quan trọng, góp phần trong sự phát triển ngành hoá học.
Môn hoá phân tích tham gia vào những vấn đề quan trọng, cấp thiết trong xã hội. Có thể nói môn học giải quyết những vấn đề ô nhiểm môi trường, xử lí ô nhiểm nguồn nước...
Trong phạm vi của một tiểu luận tôi sưu tầm và giải đáp hệ thống các phương pháp phân tích hiện đại như: Phương pháp đo thế, phương pháp cực phổ hiện đại, dựa vào cách tính định lượng.
Mặt dù đã cố gắng nhiều, nhưng trong quá trình nghiên cứu không tránh khỏi thiếu sót mong quí thầy cô và các bạn thông cảm.

I.HỆ THỐNG BÀI TẬP PHƯƠNG PHÁP ĐO THẾ, CỰC PHỔ HIỆN ĐẠI VÀ LỜI GIẢI

Bài tập1
Xác định hằng số phân ly của axit HA theo phương pháp đo thế với hệ thống sau:

Biết rằng tại thời điểm cân bằng, Eđo = -0,672V. Tính KHA

Bài tập2
Xác định hằng số bền của phức Zn(CN)42- theo phương pháp đo thế với hệ thống sau:


Tại thời điểm cân bằng, ở pH=9, Eđo= - 1,386 V. Tính hằng số bền của ß1,4 của phức Zn(CN)42-

Bài tập 3
Xác định tích số tan của Cu2S theo phương pháp đo thế với hệ thống đo như sau:


Tại thời điểm cân bằng, ở pH=4, Eđo = -0,906 V. Tính TCu2S = ?

Bài số 4
a)Cho cường độ dòng khuếch tán:
IC= 0,627.nF.D1/2.m2/3.t1/6.CX (M) (1)
IC= 605.n.D1/2.t1/6.m2/3. CX (mM) (2)

Trong đó IC(1) (mA), IC(2) (µA)
Tính dòng khuếch tán khi khử 2.10-3 M ion Pb2+, biết hệ số khuếch tán của ion chì là DPb2+=1,05.10-5 cm2/s
Tốc độ rơi của giọt Hg m=1,9mg/1giọt
t = 3,47 s/1 giọt

b) Dung dịch X chứa Pb2+khi đo dòng khuếch tán
I1= 11,7 µA, tìm nồng độ của Pb2+ trong dung dịch X

Bài tập5
Để xác định hàm lượng của Cu trong nước, lấy 4 (l) H2O đem cô cạn, bã rắn hoà tan HCl+getalin, định mức đến 100ml.
Lấy 25ml dung dịch cho vào bình cực phổ đo dòng IC= 0,75 µA sau đó lấy 25ml dung dịch, thêm vào 5ml dung dịch CuSO4 10-2M rồi cực phổ IC=3,75µA.
Tính số mg Cu trong 1(l) H2O

Bài tập 6
Ở 298K suất điện động của mạch đo

là 0,622 V
a) Viết phương trình thế điện cực
b) Tính Ka =? biết aCH3COOH =1
Bài tập 7
Để xác định tích số tan của AuI3 bằng phương pháp đo thế người ta cho một ít AuI3 vào dung dịch KI 10-2 M cho đến khi bão hoà rồi thành lập 1 nguyên tố hoá học gồm một điện cực bằng Au, một điện cực bằng calomen. Trong đó điện cực Au là dương, và đo U2diencuc có Edo = 0,4687 V
ECalomen =0,242 V,
Bài tập 8
Xác định E0Zn2+/Zn =? bằng phương pháp đo thế với hệ thống đo sau:
(+)Pt(H2)/ H+// Zn2+/ Zn (-)
Cho ở 1atm aH+=0,1M, ở 250C Edo=0,701 V
Từ đó cho biết chiều của phản ứng khi phin hoạt động.
Bài tập 9
Để xác định pH của dung dịch Y người ta dùng mạch đo sau
Điện cực thuỷ tinh/ dung dịch Y/KClbhoa/ Hg2Cl2/ Hg.
Và Ed d = 0,338 V.
Khi dùng mạch đo này với các dung dịch đệm thì kết quả thu được :
pH đệm E(V)
1,68 0,208
4,01 0,348
Bài tập 10
Trong 1(lít) dung dịch có chứa 0,2mol Fe2+, 0,2 mol Fe3+ và có PH=1
a) Xác định Ed d=?
b) Thêm OH- vào dung dịch đến pH=5, bỏ qua Vd d sau khi thêm, đo E=0,152 V, chất nào kết tủa, khối lượng bao nhiêu ?
Tính Tt Fe(OH)3 cho E0Fe3+/Fe = 0,76 V.

II. LỜI GIẢI
Bài tập 1:
Các cân bằng xảy ra trong dung dịch đo thế:
NaA Na+ + A- (1)
HA H+ + A- (2)


Một cách gần đúng:

Trong đó được xác định bởi biểu thức
Ecb = Ect = -0,059 pHf = Edo + Ech = -0,672 + 0,247 = -0,427 V
Nên pHf = 7,2 suy ra = 10-7,2 M
Do đó:


Bài tập 2:
Các cân bằng xảy ra trong dung dịch đo thế:
ZnCl2 Zn2+ + 2Cl-
KCN K+ + CN-

Zn2+ + 4CN-
ß

Tính
được tính từ biểu thức xác định thế cân bằng điện cực chỉ thị (Zn):

Và Ect= Edo + Ech = -1,385 + 0,284 = -1,101 V (3)
Từ (2) và (3) tính được = 10-11,6 M
• Tính :


: Nồng độ của Zn2+ nằm trong phức chính ( sản phẩm)
: Nồng độ của Zn2+ còn lại ở tất cả các dạng, với:
= . Zn(OH)
= 10-11,6 ( 1+ 104,4.10-5 + 1011,3.10-10 + 1013,44.10-15 + 1014,66.10-20)= 10-10,3 M
Tính :

Thay các giá trị ta tính được hắng số bền của phức = 1022,28

Bài tập 3:
Các phản ứng xảy ra trong dịch đo thế:
2Cu+ + S2- Cu2S
Ngoài ra còn các phản ứng phụ sau:
2Cu+ + 2 OH- 2 Cu(OH)....
H+ + S2- HS....
-Tính
được tính từ biểu thức xác định thế cân bằng điện cực chỉ thị ( Cu):


Ect = Edo + Ech = -0,906 + 0,247 = - 0,659 V (3)
Từ (2) và (3), tính được = 10-20 M
Tính S2-:

Thay các giá trị ta được:
T(Cu2S) = 10-45,9
Ghi chú:
• Tại thời điểm cân bằng ứng với lúc kết tủa vừa xuất hiện, lượng Cu+ và S2- trong kết tủa coi như không đáng kể.
• T(Cu2S) còn được tính từ:
Ect = E0(Cu+/Cu) + 0,059lg T1/2 ( Cu2S) – 0,059lg ( S2-)1/2

Bài tập 4:
a) Ta có:
IC= 0,627.n.F.D1/2.m2/3.t1/6.CX
= 0,627.2.96500.(1,05.10-5)1/2.(1,9)2/3.(3,47)1/6.2.10-3
=14,8µA
b) Ta có:
I= k.CX nên k= I/CX = 14,8/2= 7,4
Với I=11,7 nên CX = I/k = 11,7/7,4 = 1,6mA
Bài tập 5:
Ta có: Ii = k.CX nên k.CX = 0,75
Lần 2:
Suy ra CX = 4.10-4 M
nCu = 4.10-4.0,1 = 4.10-5 M
Vậy khối lượng của mCu = 4.10-5.64 = 256.10-5 (g)
Vậy số mg Cu trong 1 lít H2O:
mCu =
Bài tập 6:
Anot (+) 1/2H2 -1e + CH3COO- CH3COOH
Catot (-) AgCl +1e Ag + Cl-

1/2H2 + AgCl + CH3COO- CH3COOH + Ag + Cl-

Ed d = ECatot - EAnot

Mà:

Bài tập 7:
Hg/Hg2Cl2/KClbh//KI 10-2/AuI3/Au Ed = 0,4687 V
Ta có:


Phản ứng tổng quát:
AuI3 +3e Au + 3 I- có E3
Ta có:

Từ đó tính được:
KS = 10-46,64
Bài tập 8:

Bài tập 9:
Vì PH < 7 nên Ethế < 0 vì vậy điện cực Calomen là cực dương, điẹn cực thuỷ tinh là cực âm.
EY = ECalomen + Ecd – Ett = a + b pH
Ta có hệ phương trình sau:
a + 1,68 b = 0,2088
a + 4,01b = 0,348
Giải hệ phương trình ta được:
a = 0,1084
b= 0,05974
Ta có :
EY = a + b pH
a + b pH = 0,388
Nên pH =

Bài tập 10:

Vì nồng độ của Fe3+ bị giảm nên Fe3+ kết tủa trước, và khi đó:

Vì nồng độ của Fe3+ quá bé nên Fe3+ kết tủa hoàn toàn
mkết tủa= mFe(OH)3 = 0,2.107 = 21,4 (g)



KẾT LUẬN



Qua qúa trình tìm kiếm tư liệu hệ thống các bài tập và giải các bài toán phương pháp đo thế và phương pháp cực phổ hiện đại, tôi thấy được các phương pháp rất hiện đại đáp ứng rất đầy đũ những yếu tố quan trọng của hoá học phân tích.
Trong quá giải các bài tập mặt dù đã cố gắng rất nhiều, nhưng chắc chắn không tránh khỏi sai sót, mong thầy cô và các bạn thông cảm nhiều.

MỤC LỤC

Trang

Lời nói đầu............................................................1
Hệ thống các bài tập..............................................2
Hệ thống lời giải....................................................5
kết luận..................................................................11
Tài liệu tham khảo................................................13

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Bài giảng của thầy: NGÔ VĂN TỨ
2. Bài tập hoá phân tích: NGUYỄN THỊ THU VÂN
3. Bài tập hoá phân tích: NGUYỄN ĐỨC VẬN