Một số nội dung về Hóa học Phân tích
Nội dung cần quan tâm :
1. Đánh giá thành phần cân bằng của các dung dịch:
Dựa trên các bước tiến hành :
+ Mô tả cân bằng, so sánh các cân bằng tìm ra cân bằng chủ yếu quyết định đến thành phần cân bằng của hệ.
+ Tính toán theo cân bằng theo định luật tác dụng khối lượng, sau đó tính nồng độ cân bằng của các thành phần khác.
+ Trường hợp không có một cân bằng chủ yếu quyết định thì phải lập hệ phương trình phi tuyến hoặc đưa về một phương trình phi tuyến. Giải hệ phương trình hoặc phương trình phi tuyến tìm thành phần cân bằng của hệ.
2. Chuẩn bị một dung dịch có thành phần cân bằng theo mong muốn, thường là các bài toán về dung dịch đệm, sự tạo hợp chất phức, hòa tan kết tủa hoặc kết tủa hoàn toàn.
Đây là bài toán ngược, xuất phát từ thành phần cân bằng để tìm điều kiện ban đầu, do vậy :
+ Chọn cấu tử chính trong hệ cân bằng dựa vào thành phần cân bằng của hệ, tính toán các cấu tử liên quan.
+ So sánh các hằng số cân bằng của các hệ, tìm ra cân bằng chủ yếu.
+ Dựa vào cấu tử chủ yếu để tính lượng chất ban đầu.
3. Bài toán chuẩn độ
+ Các điều kiện chuẩn độ, chất chỉ thị của các phương pháp chuẩn độ (chủ yếu quan tâm đến khoảng chuyển màu, sai số chuẩn độ)
+ Sai số chuẩn độ
Các nội dung cụ thể :
1.1. Cân bằng trong dung dịch axit - bazơ
a. Axit mạnh, bazơ mạnh. Đơn axit, đơn bazơ yếu.
- Đối với hệ axit, bazơ mạnh ta chỉ cần lưu ý đến sự đóng góp của sự phân li của H2O đến pH :
Tổng quát :
* Dung dịch axit mạnh :
HY → H+ + Y-
C CHY
- CHY CHY
H2O ( H+ + OH-
x x
KW = [H+].[OH-] = (CHY + x).x = 10-14; Nếu x << CHY thì [H+] = CHY; còn nếu không thỏa mãn thì giải phương trình bậc 2 và [H+] = CHY + x.
* Dung dịch bazơ mạnh :
XOH → X+ + OH-
C CXOH
- CXOH CXOH
H2O ( H+ + OH-
x x
KW = [H+].[OH-] = (CXOH + x).x = 10-14; Nếu x << CHY thì [H+] = KW/CHY; còn nếu không thỏa mãn thì giải phương trình bậc 2 và [H+] = x.
- Với các dung dịch đơn axit HA nồng độ C (M) :
Có các cân bằng :
HA ( H+ + A- Ka (1) H2O ( H+ + OH- KW (2)
Nếu KaC >> KW thì áp dụng định luật tác dụng khối lượng cho cân bằng (1); còn nếu không thỏa mãn có thể sử dụng 2 phương pháp :
* Phương pháp tính lặp, dùng điều kiện proton và các định luật bảo toàn nồng độ, định luật tác dụng khối lượng để xây dựng các phương trình để tính.
Ví dụ hệ có HA nồng độ C (M), theo ĐKP, mức 0 là HA và H2O ta xây dựng được :

. Dùng hai phương trình (I) và (II) để tính lặp đến khi sự sai khác giữa hai lần tính thỏa mãn sai số cho phép.
* Phương pháp lập phương trình bậc cao để giải : dựa vào định luật bảo toàn điện tích (hay có thể dùng ĐKP) và định luật tác dụng khối lượng.
[H+] = [OH-] + [A-] ( h3 + Kah2 - KWh - (KWKa + KaC) = 0.
- Với dung dịch chứa n đơn axit HAi có nồng độ tương ứng Ci và các hằng số phân li axit Kai. Nếu có một axit Ka1C1 >> KajCj (j≠1); KW thì áp dụng định luật tác dụng khối lượng cho cân bằng (1); còn nếu không thỏa mãn thì sử dụng phương pháp tính lặp theo n+1 phương trình :


- Tương tự với hệ bazơ
+ Dung dịch đơn bazơ :

+ Dung dịch hỗn hợp các đơn bazơ :

b. Đa axit, đa bazơ. Các hợp chất lưỡng tính. Dung dịch phức hiđroxo của các ion kim loại.
- Dung dịch các đa axit, đa bazơ có thể coi như hỗn hợp các đơn axit hay hỗn hợp các đơn bazơ. Nếu khong thỏa mãn điều kiện có 1 cân bằng quyết định thì sử dụng phương pháp tính lặp :
+ Dung dịch đa axit HnA nồng độ C (M):


+