Chuẩn độ axit-bazơ | Khái niệm hoá học

1. Nguyên tắc

Chuẩn độ axit - bazơ là một trong những phương pháp cơ bản nhất của phân tích thể tích nhằm xác định nồng độ của dung dịch axit hay bazơ. Ngắc tắc của phương pháp dựa vào phản ứng trung hòa X ml dung dịch axit bằng Y ml dung dịch bazơ và khi đã biết nồng độ chính xác của một trong hai dung dịch thì dễ dàng suy ra nồng độ của chất còn lại. Điểm tương đương được đánh giá bằng sự biến đổi nồng độ axit hay bazơ khi tiến gần đến sự trung hòa.

HA + M(OH) $\to$ MA + H₂O

Tại điểm tương đương, pH của dung dịch do muối MA sinh ra quyết định. Bước nhảy của đường chuẩn độ có độ dài phụ thuộc vào độ mạnh, yếu và nồng độ của axit - bazơ sử dung. Điểm cuối được xác định bằng chất chỉ thị màu axit - bazơ (hay còn được gọi là chỉ thị pH).

2. Chất chỉ thị dùng trong phương pháp trung hòa

Chất chỉ thị trong phương pháp trung hòa là những chất mà màu của nó thay đổi cùng với sự thay đổi của pH, dung dịch màu của chất chỉ thị thay đổi trong một khoảng giá trị pH hẹp, khoảng pH này phụ thuộc vào tính chất của chất chỉ thị chứ không phụ thuộc vào các chất phản ứng với nhau. Các yêu cầu đối với chất chỉ thị:

1. Màu của chất chỉ thị phải khác nhau rõ rệt trong những giá trị pH gần nhau.

2. Sự thay đổi màu của chất chỉ thị cần phải xảy ra rõ ràng trong một khoảng nhỏ pH.

3. Màu của chất chỉ thị càng đậm càng tốt.

4. Lượng kiềm hay axit thêm vào để làm thay đổi màu của chất chỉ thị càng ít càng tốt để khỏi ảnh hưởng đến kết quả phân tích.

5. Sự biến đổi màu phải thuận nghịch.

Do những yêu cầu trên nên ta hạn chế việc sử dụng chất chỉ thị axit - bazơ, số chất chỉ thị sử dụng rộng rãi nhất hiện nay không quá 20. Việc lựa chọn đúng chất chỉ thị có ý nghĩa rất quan trọng trong phép phân tích. Để lựa chọn chính xác chất chỉ thị cần phải biết rõ lý thuyết về chất chỉ thị.

Một số chất chỉ thị hay gặp trong phương pháp chuẩn độ axit - bazơ là: phenolphtalein, methyl da cam, methyl đỏ, phenol đỏ....

3. Các phương pháp chuẩn độ axit - baz ơ thông dụng gồm có:

a. Chuẩn độ axit mạnh bằng bazơ mạnh

Khi chuẩn độ axit mạnh bằng baz ơ mạnh, ví dụ chuẩn độ HCl bằng dung dịch NaOH:

- Phản ứng chuẩn độ: H⁺ + OH^- $\to$H₂O

- Tại điểm tương đương: [OH^-] =[H⁺] $\to$pH_tđ = 7

- Bước nhảy của đường chuẩn độ khá dài: với C_HCl, C_NaOH = 0,1N bước nhảy từ pH = 4 đến 10, có thể chọn các chất chỉ thị pH có sự chuyển màu trong khoảng pH này. Một số chất chỉ thị axit - bazơ có thể dùng là methyl da cam, phenolphtalein, methyl đỏ, bromothyl xanh

b. Chuẩn độ bazơ yếu bằng axit mạnh

c. Chuẩn độ axit yếu bằng bazơ mạnh

....