Phuong phap acid base

1. 1
CHUẨN ĐỘ THỂ TÍCH
PHƢƠNG PHÁP ACID BASE
Biên soạn: PGS TS Võ thị Bạch Huệ
tháng 9/2015
http://www.al.lu/chemistry/stuff4/DL4/dl4.htm

2. 2
PHƢƠNG PHÁP ACID BASE
Mục tiêu học tập:
- Nêu khái niệm về acid – base theo các thuyết Arrhenius, Lewis, Bronsted.
- Trình bày phản ứng acid  base xảy ra trong các dung môi có proton hoạt động
- Sử dụng đƣợc các công thức để tính pH của các dung dịch có tính acid -base.
- Trình bày đƣợc ý nghĩa của phƣơng pháp A-B và biết cách chọn các chỉ thị màu.
- Nêu định nghĩa, thành phần, cơ chế và mục đích sử dụng dung dịch đệm.
- Giải thích phản ứng A-B trong môi trƣờng khan nƣớc và có nƣớc.
- Ứng dụng phƣơng pháp A-B để định lƣợng các hoạt chất có trong dƣợc phẩm

3. 3
1. MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN
Gilbert Newton Lewis
(USA) (1875-1946)
Johannes NicolausBronsted
(Denmark)(1879-1947)
http
://
ww
w.j
erg
ym.
hie
du.
cz/
~ca
nov
m/o
bje
vite
/obj
ev2
/br
oa.
htm
Svante Arrhenius
(Sweden)(1859-1927)
acid + base <---> muối + nƣớc
HCl + NaOH <---> NaCl + H2O
acid + base <---> acid + base
HNO2 + H2O <---> NO2
- + H3O+
http://www.w
oodrow.org/te
achers/ci/199
2/Lewis.html
Ban
theo
thuyết
nào?
acid: sinh [H+]/dd
base: sinh [OH-]/dd
- acid: nhận e-
- base: nhƣờng e-
- acid: cho H+
- base: nhận H+

4. 4
Acid: chất cho H+
HA  A + H+ (1)
HA: acid (cho H+ ) A- :base (nhận H+ )
Base: chất nhận H+
B + H+  BH+ (2)
B: base (nhận H+) HB+ :acid(cho H+)
HA và A- của (1)
BH+ và B của (2)
2 cặp A-B liên hợp.
HA + B  BH+ + A-
acid 1 base 2 acid 2 base 1
Viết gom (1) và (2)
2. THUYẾT BRONSTED

5. 5
1.2. KẾT QUẢ
THUYẾT BRONSTED
Tổng quát hóa
khái niệm A-B
1 cặp A-B liên hợp
Mở rộng khái niệm:
A và B là phân tử
hoặc là ion
Vai trò của dung môi
HCl Cl - + H+
(HCl liên hợp với Cl-)
NH3 + H+ NH4
+
(NH3 liên hợp với NH4
+)
+ dung môi trơ: phải có 2 cặp A-B
+ dung môi có H+ hoạt động
acid: NH4OH, CH3COOH, HCO3
-
base: NH3, CH3COO -, CO3
2-

6. 6
2. PHẢN ỨNG A-B VỚI DUNG MÔI (THUYẾT BRONSTED)
Nƣớc là dung môi quan trọng??
* phổ biến
* có tác dụng sinh học
* kích thước nhỏ
* tỷ trọng của nước > nước đá
* rất phân cực * có nối hydrogen
Dung môi có H+ hoạt động ??:
- là dung môi có tính acid hay
base
- có thể phản ứng với các
chất tan là base hay acid
có trong dung dịch.
thí dụ: nước, cồn....

7. 7
nước
acid H2O  OH  + H+
base H2O + H+  H3O+ (hydroxonium)
formamid
acid HCONH2  HCONH  + H+
base HCONH2 + H+  HCONH3
+
cồn
acid ROH  RO  + H+
base ROH + H+  ROH2
+
2.1. Phản ứng của acid-base với dung môi
Dung môi có H+ hoạt động - đóng vai trò của một acid hay 1 base.
H+ không ở trạng thái tự do
(phải có 1 cặp A–B cho và 1 cặp A-B nhận)
HF + H2O  F - + H3O+
(HF và H3O: cho H+, H2O và F -: nhận H+)
NH4+ + H2O  NH3 + H3O+
acid 1 base 2 base 1 acid 2
Còn
dung
môi vừa
A vừa B
khác?

8. 8
2.2. Sự phân ly của dung môi có H+ hoạt động (SH)
SH / S- đƣợc xem nhƣ là cặp acid và base liên hợp
SH + SH S- + SH2
+
acid 1 base 2 base 1 acid 2
Khi dung môi SH là nƣớc:
2 H2O H3O+ + OH-
[S] [SH2
+]
[SH] 2
K =
[HO] [H3O+]
[H2O] 2
K =
(7.2.c)
(7.2.b)
[S-] [SH2
+] = K [SH] 2 = Ki (hằng số ion hóa)
S viết
tắt? K?
Ki?

9. 97.6 10-71.1 10-71.0 10-70.79 10-7[H+]
58 10-141.2 10-141.0 10-140.62 10-14Ke
100OC25OC23OC18OC
dung môi Ki
H2O (ở 23OC) [OH] [H3O+] 1014
MeOH [MeO] [MeOH2+] 1017
EtOH [EtO] [EtOH2+] 1020
HCOOH [HCOO] [HCOOH2+] 106
Chú ý:
- Có thể viết [H3O+] hoặc viết [H+]
- Dung môi là nước tinh khiết
- Dung môi tinh khiết bất kỳ [S-] = [SH2
+] =
- Ki thay đổi theo nhiệt độ
Ki của nƣớc thay đổi theo nhiệt độ: (Ki = Ke)
714
1010]OH[]H[ 

Ki Ki là
hằng
số?

10. 10
acid HA + SH  A + SH2
+
base
[base] [SH2
+]
[acid]
Ka =
[acid] [S]
[base]
Kb =
acid dung môi base proton solvat hóa
B + SH  BH+ + S-
Base 1 dung môi acid 1 base từ dung môi
[S-][SH2
+] = Ki  Ka x Kb = Ki
Khi đề cập đến lực của A - B sẽ chỉ nói đến Ka và không bàn đến Kb.
Kết quả: tính acid của chất tan càng mạnh thì càng dễ cho H+
 Ka càng lớn và pKa càng nhỏ (pKa = - lgKa)
Lực của base liên hợp A càng yếu khi acid HA càng mạnh.
pKa dùng để xác định lực của cặp A-B
(7.6)
2.3. LỰC CỦA ACID HOẶC BASE
TRONG DUNG MÔI CÓ H
+
HOẠT ĐỘNG
Ka?
quan
trọng
hơn
Kb?

11. 11
acid phân ly hoàn toàn trong nước
acid mạnh có pKa < 0
HCl, HB, HI, HClO3, HNO3, HClO4, H2SO4,
acid chỉ phân ly một phần trong nước
acid yếu có pKa > 0 như là CH3COOH
base phân ly hoàn toàn trong nước
base mạnh có pKa > 0 là
NaOH, LiOH, KOH
base chỉ phân ly một phần trong nước
base yếu có pKa < 0 như là NH3
Lực của cặp acid - base
H2SO4 pha thật loãng là acid yếu? CH3COOH đậm đặc là acid mạnh? thông số chỉ lực acid?
Ha
Ha
H3O+ a-
H20
b
b
bH+ OH-
H20

12. 12
Tính chất
của base
liên hợp
với acid
yếu?
http://www.okstate.edu/jgelder/acida1.gif

13. 13
2.5. Biểu thức bằng số của [SH2
+] : khái niệm pH
Khi dung môi là nước Ka = [H30+]
Biểu thức Henderson-Hasselbalch pH = pKa + lg
được tổng quát hóa cho mọi dung môi phân ly giống như
nước.
(7.6)
[base]
[acid]
[base]
[acid]
[base] [SH2
+]
[acid]
Ka =
Biểu thức
Henderson
Hasselbalch?
Lawrence J. Henderson (1878-1942)

14. 14
2.5.1. Thay đổi pH
theo A hay B
nước tinh khiết
nước có acid
nước có base
H+ chuyển từ acid vào nước
- có xuất hiện những H+ phụ.
[H+] > 10 -7 và̀̀̀ pH < 7.
[acid] càng lớn thì pH càng nhỏ.
base này bị phân ly và tạo OH-
vì K nước = [H+] [OH-]
nên [OH-] tăng thì [H+] phải giảm.
[H+] < 10 -7 pH > 7
Ki được tuân theo trong dung môi
tinh khiết và trong mọi dung dịch
phân tử nƣớc phân ly cho H+ và OH–
[H+] = [OH-] = 10 –7 ; pH = 7

15. 15
2.5. Biểu thức bằng số của [SH2+] :
2.5.2. Đƣờng cong pH
Vùng pH từ 3-7
pH  1 đơn vị thì [H+] vượt
qua 1 giá trị 10 lần.
pH về gần trung tính (pH từ
3-7)
[H+] # ít mà pH # nhiều
Vùng pH từ 0-1
[H+] # nhiều mà pH # o
nhiều
(giữa pH = 0 và pH = 1)
(giữa pH = 3 và pH = 7)
Biến đổi pH theo sự pha loãng dung dịch HCl

16. 16
tOC 0 15 23 30 37
pH 7,45 7,12 7,00 6,86 6,65
2.5.3. Thay đổi pH theo nhiệt độ
biến đổi pH rất quan trọng trong sinh học.
- Ở 37oC, pH của máu : 7,35 < pH < 7,45.
 đo pH của máu / phòng thí nghiệm phải tính sai số.
Biến đổi giá trị pH của nước theo nhiệt độ

17. 17
pH có giá trị âm ? pH có nêu được lực acid – base? Giải thích?
H
+
=1= 10
0

18. 18
Dmôi có khả năng
nhận H+ càng cao thì
càng dễ phát hiện
tính acid của HA.
- HCl yếu / acid acetic,
mạnh / pyridin
Dung môi cho H+ là vì
khả năng nhận H+ của
nó yếu hơn khả năng
nhận H+ của B hoà tan.
Sự khác biệt càng lớn
thì tính base của chất
tan B càng cao.
- Amin, alcaloid là base
mạnh / acid formic
- Nếu dm nhận H+ mạnh
nhất (có tính base mạnh)
thì các chất khảo sát sẽ là
acid.
- Nếu dm cho H+ mạnh
nhất (có tính acid mạnh)
thì các chất khảo sát sẽ là
base.
2.6. Yếu tố bên ngoài ảnh hƣởng
đến tính acid và tính base
2.6.1.Phát hiện tính acid và
xác định lực acid của chất tan
2.6.2.Phát hiện tính base và
xác định lực base của chất tan
2.6.3. Tính tương đối
của khái niệm acid-base

19. 19
2.7. Liên quan giữa pH và pKa
2.7.1. Công thức tổng quát: theo (7.11)
sử dụng trong mọi tình huống để tính pH của dd A hay B đã biết pKa.
[base]
[acid]
pKa = pH - lg
http://www.thedrugmonitor.com/acidbase.h
tml
http:/
/www
.wile
y.co
m/le
gacy/
colle
ge/b
oyer/
0470
0037
90/re
view
s/pH/
bloo
dbuff
er.gif

20. 20
Cho acid yếu Ha (nồng độ đầu: c) vào nƣớc, hiện tƣợng xảy ra?
[H+] [a]
[Ha]
Theo (1): c đến từ:
- acid không phân ly: [Ha]
-một ít phân tử acid bị phân ly để cho [a-]
 c = [Ha] + [a-]  [Ha]
Ka =  [H+] 2 = Ka x c.
[H+] 2
c
pH = 1/2 (pKa - lg c)
Theo (2): [H+] đến từ :
- phân tử nƣớc bị phân ly ([H+]H2O)
- phân tử acid bị phân ly ([H+]Ha)
 [H+] = [H+]H2O + [H+]Ha  [a-]
H+ = [H+]H2O + [H+]Ha (2)
c = [Ha]+[a-] (1)
Có hai cân bằng
pH = - lg [H+]
2.7.2. Công thức tính gần đúng để tính pH của 1 acid yếu (Ha)
Ka =
Ke = [H+] [OH-] = 10-14
Acid phân ly: Ha H+ + a-
Nƣớc bị ion hoá: H2O H+ + OH -
Ha
Ha
H3O+ a-
H20



21. 21
* pH CỦA MUỐI CỦA ACID MẠNH (HA) VÀ BASE YẾU (b)
Acid mạnh + base yếu  muối
HA + b bH+ A-
A- : base liên hợp với HA, có lực coi nhƣ bị bỏ qua (bằng không)
A- : không phản ứng với bH+ và phƣơng trình trên không cân bằng.
- Muối bH+A- khi cho vào dung môi có H+ bị phân ly hoàn toàn.
bH+A- bH+ + A-
dd lúc này có: base A- (có lực = 0).
acid bH+ có lực thật sự (liên hợp base yếu b, nồng độ c của muối)
 dung dịch có tính acid yếu và pH đƣợc tính theo dd acid yếu.
pH = 1/2 (pKa - lg c)
http://www.saddleback.edu/faculty/jzoval/i
ndex_files/Page1087.htm

22. 22
Cho base yếu b (nồng độ đầu: c) vào nƣớc, hiện tƣợng xảy ra?
[H+] c
[OH+]
Theo (1): c là do
-những phân tử base không phân ly: [b]
-Một ít phân tử base phản ứng với nƣớc
để cho [bH+]
 c = [b] + [bH+]  [b]
Ka =  [H+]2 = Ka .Ke/c
Theo (2): [OH-] đến từ :
- phân tử nƣớc bị phân ly ([OH+]H2O)
- phân tử base phản ứng với nƣớc: ([OH+]b)
 [OH-] = [OH-]H2O + [OH-]b  [OH-]b = [bH+]
[OH-] = [OH-]H2O + [OH-]b (2)
c = [b] + [bH+] (1)
Có hai cân bằng
2.7.2. Công thức tính gần đúng để tính pH của 1 base yếu (b)
Ka =
Ke = [H+] [OH-] = 10-14
Base phân ly: b + H2O OH - + bH+ và
Nƣớc bị ion hoá: H2O H+ + OH –
bH+ b + H+
[H+]2c
Ke
Viết theo khái niệm p thì:
pH = 7 + 1/2 (pKa + lg c)
b
b
bH+ OH-
H20



23. 23
* pH CỦA MUỐI CỦA MỘT ACID YẾU (a) VÀ BASE MẠNH (B)
Ha + B BH+ + a-
- a- base liên hợp của Ha, có lực thật sự tác động với acid hiện
hữu: dung môi.
- BH+ là acid liên hợp B; acid có lực bỏ qua.
Trong dd chỉ có mỗi base a- là có lực thật sự.
Lúc này dd là base có pH 7.
Tính theo công thức tính pH của dd base yếu.
pH = 7 + 1/2 (pKa + lg c)
Thí dụ : dung dịch muối Kali carbonat, Natri borat.
Chú ý : dung môi H2O bị thủy phân thành OH- và H+,
H+ sẽ phản ứng với a- tạo Ha nghĩa là a- được phân tử hoá
(molarisation) trở lại bởi H+ của dung môi
a + H2O  Ha + OH
http://www.saddleback.edu/faculty/jzoval/index_files/Page1087.htm

24. 24
* pH CỦA MUỐI CỦA ACID YẾU (Ha) VÀ BASE YẾU (b)
b + Ha→ bHa . Muối này phân ly hoàn toàn → bH+ + a-
bH+ (acid liên hợp với base b yếu): có lực yếu.
a- (base liên hợp với acid Ha yếu): có lực yếu.
a- + SH S- + Ha với Ka =
bH+ + SH SH2
+ + b với KbH+ =
SH + SH SH2
+ + S và Ki = [SH2
+] [S]
[H+] [a]
[Ha]
[H+] [b]
[bH+]
Ka và KbH
+ không độc lập vì [H+] tìm thấy trong cả hai phương trình.
Do vậy có thể liên kết thành một biểu thức duy nhất
Ka KbH
+ = (1)
[H+]2 [a] [b]
[Ha] [bH+]
Nếu muối /dd có nồng độ c : c = [bH+] + [b] và c = [a-] + [Ha]
Giả sử acid bH+ và base a- bị dung ly theo tỉ lệ rất gần, [b]  [Ha]
và ở điều kiện này: [bH+] = c – [b] và [a-] = c – [Ha]. Do vậy [bH+]  [a-].
(1) được đơn giản hóa : KaKbH
+ =[H+]2 hay
pH = 1/2(pKa + pKbH+)
Lúc này dd chứa đồng thời
một acid yếu và một base yếu

25. 25
2.8. Chất lưỡng tính (ampholyte= amphotère)trong dung môi phân ly
Chất lưỡng tính: chất cùng lúc có thể như vừa là 1 acid vừa là 1 base.
- Nước, cồn ….
- Các anion: HCO3, H2PO4 và HPO4
2-
- Các hydroxydkim loại: Zn(OH)2, Al(OH)3.
- Các phân tử hữu cơ vừa có nhóm cho H+ (COOH) vừa có nhóm nhận
H+ (NH2): các amino acid
(NH2CHRCOOH)
- Các dẫn xuất acid para amino benzoic hoặc sulfonic như taurin
(NH2CH2CH2SO3H)sử dụng nhiều trong ngành Dược.

26. 26
2.8.1. Tính chất của chất lưỡng tính (HAB)
Hằng số ion hóa: Ka1 và Ka2 tương ứng với tính acid và tính base
pH của dung dịch lưỡng tính
∑điện tích âm = ∑ điện tích dương
Tất cả anion và cation bị phóng thích đều can thiệp vào.
HAB + SH SH2
+ + BA- (dung môi là base)
HAB + SH S- + HABH+ (dung môi là acid)
pH = 1/2 pKa1 + 1/2pKa2 = pHi

27. 27
a. pH đẳng điện (pHi)
Là pH mà ở đó dung dịch chứa [HABH+ ] = [BA-].
pHi = 1/2 pKa1 + 1/2pKa2
Khi đó nếu pH  pHi, ion HABH
+
chiếm ưu thế,
nếu pH giảm thì [H
+
] tăng và lúc đó [BA
-
] phải giảm và [HABH
+
] tăng.
Ngược lại, pH  pHi thì ion BA
-
chiếm nhiều hơn.
http://www.filzlexikon.de/fillex/wolle/chemie/gif/zwitterion.gif

28. 28Compound: Zwitterion
Retention Characteristics of Betaine in Mixed-Mode HPLC
http://www.sielc.com/application_054.html
b. Amphion (= zwitterion)
Là những ion đồng thời mang 2 điện tích dƣơng âm: NH3
+CH2COO-.

29. 29
công thức tổng quát để tính pH
(Henderson – Hasselbalch)
pH = pKa + lg
pH của một acid mạnh pH = lg[H+]
pH của một acid yếu pH = 1/2(pKa – lgc)
pH của một base yếu pH = 7 + 1/2(pKa + lgc)
pH của muối (acid mạnh – base yếu) theo pH của dung dịch acid yếu
pH của muối (acid yếu – base mạnh) theo pH của dung dịch base yếu
pH của muối (acid yếu – base yếu) pH = 1/2(pKa + pKbH+)
pH của dung dịch đẳng điện pHi = 1/2(pKa1 + pKa2)
pH của chất lưỡng tính pH = 1/2(pKa1 + pKa2)
liên quan giữa 2 tính chất của chất
lưỡng tính
pKa1 + pKa2 = 2pH – lg
[base]
[acid]
BẢN TÓM TẮT CÔNG THỨC TÍNH GẦN ĐÚNG
[BA]
[HABH+]

30. 30
Mục tiêu học tập:
Trình bày đƣợc cách chọn chỉ thị thông qua các bƣớc nhảy pH
khi thực hiện việc trung hoà acid-base
Sự trung hòa ACID - BASE
http://wulfenite.fandm.edu/labtech/images/Stopcock
.JPG
http://www.sfu.ca/chemistry/students/courses/che
m126/images/techniques/man%20titration2.jpghttp://www.jesuitnola.org/upload/clark/labs/titrat04.jpg

31. 31
3. Sự trung hòa
ACID - BASE
3.1. Định nghĩa
3. 2. Phương pháp đánh giá
điểm tương đương
3. 3. Trung hòa
HA bằng B
3.4. Trung hòa
B bằng Ha
3.5. Trung hòa
Ha bằng b
3.6. Trung hòa
B bằng Ha
3.7. Trung hòa
HA bằng b
3.8. Trung hòa
Ha bằng b
3.9. Trung hòa
acid đa chức
-Trung hòa là một
- thao tác cơ bản trong
phân tích định lƣợng để
xác định nồng độ của
dung dịch acid hay base.
-Điểm tương đương được đánh giá
bằng sự biến đổi [acid]hay [base]
khi gần đến thời điểm trung hoà

32. 32
Hai cách đánh giá:
- quan sát thay đổi màu chỉ thị
(điểm kết thúc) và ….
điểm kết thúc được quan
sát sự đổi màu chỉ thị
3.SÖÏ TRUNG HOØA
ACID - BASE
3.2. Phöông phaùp
ñaùnh giaù ñieåm töông ñöông
- mt acid: một dạng cấu trúc phân tử không màu
- mt kiềm: nhiều đồng phân dạng ion hiện màu đỏ tím
http://www.chempage.de/lexi/phenolphth.jpg

33. 33
Chú ý: để đánh giá điểm tƣơng đƣơng
dễ hơn, có thể vẽ đƣờng đạo hàm
pH/  V = f(V).
Mỗi điểm uốn tƣơng ứng với một cực
đại của đƣờng đạo hàm.
đường cong chuẩn độ và đường đạo hàm bậc nhất
xác định điểm tương đương
bằng máy chuẩn độ
đánh giá bằng cách
- quan sát bƣớc nhảy pH
http://www.uni-
regensburg.de/Fakultaet
en/nat_Fak_IV/Organisc
he_Chemie/Didaktik/Ke
usch/chembox_methylor
ange-e.htm

34. 34
3.2. Phƣơng pháp
đánh giá
điểm tƣơng đƣơng
- Thuận lợi: chỉ cần sử dụng
một lƣợng nhỏ của chất chỉ thị
“Chỉ thị mang
màu là chất cho
vào dung dịch để
dễ dàng nhận biết
được điểm kết
thúc của phản
ứng khi thấy sự
thay đổi màu ”.
“Chỉ thị pH là
những acid hay
base yếu mà dạng
ion của nó có cấu
trúc và màu sắc
khác biệt với dạng
không bị ion hoá”.
Kolthoff (1926)
2. Cơ chế đổi màu của chỉ thị
do cấu trúc điện tử của chỉ thị thay đổi bằng
cách thêm hay mất đi một H+ hay một
nhóm OH-1. Chỉ thị mang màu
đỏ methyl biến đổi màu theo
sự nhận đƣợc hay mất đi H+
Định nghĩa

35. 35
MOÄT SOÁ CHÆ THÒ MAØU
THOÂNG DUÏNG
a- Phtalein b- Azoic c- Nitrophenol
Phenol phtalein,
thymol phtalein,
sulfon phtalein
thymolsulfon Ph
phenolsulfon Ph
bromophenol
sulfon phtalein
Helianthin
OH
NO2
O
NO2
O
NO2
OH
H
NH N
Me
Me
S OH
O
O
N
N
Me
Me
N N S
O
OH
OH
O
S
Ar
Ar
O
O
Trong acid: dung dịch Azoic có
màu đỏ vì hai dạng đồng phân có
được do proton hoá nitơ amin.
Trong kiềm: dung dịch Azoic có
màu vàng vì còn có một loạt
những nối đôi liên hợp
Nitrophenol màu vàng
trong môi trường acid và
đỏ trong kiềm.

36. 36
- Ở một pH nhất định,
không có chỉ thị màu nào
thay đổi màu đột ngột.
Sự thay đổi này xảy ra
giữa 2 pH thuộc
vùng chuyển màu hay
khoảng đổi màu.
3.2.3. Vùng chuyển màu
của chỉ thị màu
trong môi trường nước
3.2. Phƣơng pháp
đánh giá
điểm tƣơng đƣơng

37. 37
Gọi: IA: chỉ thị dạng acid; IB: chỉ thị dạng base.
H2O + IA IB + H3O+ (IA = HIB)
KA=
hoặc pH = pKA + lg  lg = pH -pKA
- nếu [IB ] = [IA] thì pH = pKA
- nếu pH = (pKA + 1) thì lg = 1 và = 10
- nếu pH = (pKA - 1) thì lg = -1 và = 10
[ IB ] > 10 [ IA ]: màu của dạng base
[ IA ] > 10 [ IB ]: màu của dạng acid
Kết luận: giới hạn vùng chuyển màu của chỉ thị : pH = pKa  1.
3.2.3. Vùng chuyển màu của chỉ thị màu (indicator) / môi trƣờng nƣớc
[IB]
[IA]
[IB]
[IA]
[IB]
[IA]
[IB]
[IA]
[IB ] [H+]
[IA]
[IA]
[IB]
[IA]
[IB
] Cặp
acid
.base
liên hợp
của chỉ
thị?

38. 38
sự thay đổi màu trên giấy chỉ thị vạn năng
sự đổi màu của một chất ở những pH khác nhau

39. 39
3.2. Phƣơng pháp
đánh giá
điểm tƣơng đƣơng
3.2. 4. Chọn
chỉ thị màu
- Sao cho vùng chuyển màu của chỉ thị
nằm trong vùng thay đổi đột ngột pH
Thí dụ1: Trung hòa HCl 0,1N bởi NaOH
0,1N; pH thay đổi đột ngột 4 – 10.
Chọn:
Helianthin 3,1 - 4,4
Phenolphtalein 8,3 - 10
Thí dụ 2: Trung hòa một Ha bằng một B
(hay ngƣợc lại) thì khoảng pH thay đổi
đột ngột sẽ bị giảm đi khó chọn hơn
2
1

40. 40
Chú ý:
Khi định lượng, nếu khoảng pH
chuyển màu của chỉ thị càng nhỏ
thì sự chuyển màu càng rõ,
thường là hai đơn vị pH.
Ngược lại trong trường hợp đo màu
theo pH : nếu sự chuyển màu càng
trải ra một vùng pH lớn thì càng dễ
thực hiện.
Ví dụ :
xanh bromothymol chuyển màu
vàng pH 5.8
vàng lục pH 6.2
xanh lá pH 7
xanh dương pH 8.
http://www.lakelandschools.us/lh/lburris/images/Titration.gif

41. 41
MOÄT SOÁ CHÆ THÒ MAØU
a/ Chỉ thị màu thông dụng
b- Chỉ thị sử dụng ở
vùng quá thấp hoặcquá cao c- Chỉ thị hỗn hợp
Hay sử
dụng
chỉ thị ?
mt acid #,
tím tinh thể
có màu xanh dƣơng (pH = 1)
tím (pH = 2)
mt rất kiềm:
tropeoline màu vàng, đỏ
gạch (pH= 12)
-Tashiri:
gồm xanh methylen
và đỏ methylen thích
hợp để định lượng
ammoniac.
-Hỗn hợp hai phtalein:
Chỉ thị này thích
hợp để định lượng
chức acid thứ hai
của a. phosphoric
Phtalein
Azoic
Nitrophenol

42. 42
3.2. Phƣơng pháp
đánh giá
điểm tƣơng đƣơng
Chỉ thị có nhiều nhóm mang màu.
Ví dụ: xanh bromophenol
Ở pH xác định, thành phần của hai
dạng màu này không đổi
khi cho 1 lƣợng thừa chỉ thị
không làm biến đổi tỷ lệ
khó thấy chuyển màu
không có lợi
không cho nhiều.
Chỉ thị có một nhóm mang màu
Ví dụ: phenolphtalein
Ở pH đã cho,
[dạng không màu] càng lớn. Khi
thay đổi pH, chuyển màu càng
dễ thấy
có thể cho 1 lƣợng tƣơng đối
lớn chất chỉ thị.
3.2.5. Nồng độ chỉ thị màu
được sử dụng
Nhóm
mang
màu?

43. 43
3. Sự trung hòa acid –base
1. Định nghĩa
2. Phương pháp đánh giá điểm tương đương
3.Trung hòa HA bằng B
4.Trung hòa B bằng HA
5.Trung hòa Ha bằng B
6.Trung hòa b bằng HA
7.Trung hòa HA bằng b
8.Trung hòa Ha bằng b
9.Trung hòa acid đa chức
http://www.chem.ufl.edu/~itl/2045/lectures/tit_1.gif

44. 44
Bắt đầu cho B
[H+] = c hoặc
pH = - lg [H+] = lg 1/c
% acid
được trung hòa
pH biến
đổi
Trong lúc
chuẩn độ
hỗn hợp gồm HA chưa bị trung hòa và
muối BHA do acid bị trung hòa.
dung dịch HA có nồng độ giảm dần.
pH được tính theo thể tích của dung
dịch acid còn lại.
0-99% ?
99 – 99,9%
?
Tại điểm
tương đương
Hỗn hợp có được là dung dịch muối
BHA, pH =7
99,9 – 100%
khi thêm 0,1 ml
dd B ( 2 giọt) vào
?
Qua điểm
tương đương Base mạnh
khi một lượng dư rất
nhỏ B thêm vào
?
Vấn đề: trung hoà HA (nồng
độ đầu là c) bằng B. Xác
định sự biến đổi của pH ?
3.3. TRUNG HÒA MỘT ACID MẠNH HA
BẰNG BASE MẠNH B
3.3.1. Dự kiến sự biến đổi pH
http://www.mikeblaber.org/oldwine/chm1046/notes/AddAqEq/Titrate/Titrate.htm

45. 45
base
thêm vào
(ml)
acid
còn
lại(%)
[H+] pH [H+] pH
Không tính
độ pha loãng
Có tính độ pha loãng
00 100 1 x 1N 0 1 0
50 50
5  10 1  1N
= 50/100
0.3
3.33  10 1 1N
= 50/50+100 0.5
90 10 1  10 1 1N
=10/100
1
5.27  10 2
=10/90+100 1.3
99 1.0
1  10 2
=1/100 2 5.03  10 3
= 1/199 2.3
99.9 0.1=
0,1/100
1  10 3 3 5.01  10 4 3.3
100 0 1  10 7 7 1  10 7 7.0
100.1 Dư 0.1 1  10 11 11 2  10 11 10.7
101 Dư 1.0 1  10 12 12 2  10 12 11.7
Δ pH
=7.4
ΔpH
=8.0
Khi trung hòa HA bằng B
sẽ có biến đổi pH đột
ngột ở cận điểm tương
đương.
Bài toán cụ thể: trung hòa 100 ml HCl 1N
bằng NaOH 1N.
Tính [H+] và pH trong cả hai trƣờng hợp
không và có pha loãng
Cách
tính
pH?

46. 46
chuẩn độ 40ml HCl 0,1M bằng NaOH 0,1M
thể tích của NaOH 0,1M thêm vào (ml)
chuẩn độ acid mạnh
thể tích của NaOH thêm vào (ml)
Một số chỉ thị sử dụng khi định lượng acid mạnh bằng base mạnh
Thể tích và nồng
độ? Chỉ thị?
Điểm tương
đương?

47. 47
Bảng 4.5: Biến đổi [H+
] và pH khi chuẩn độ HCl 0,1N bằng NaOH 0,1N.
tính acid của dung dịch
[H+] pH [H+] pH
base
thêm vào
(ml)
acid
còn lại
(ml) không kể sự pha loãng có kể sự pha loãng
0
50
90
99
99,9
100
100,1
101
100
50
10
1
0,1
0
thừa 0,1
base 1
1. 10-1
5.10-2
1.10-2
1.10-3
1.10-4
1.10-7
1.10-10
1.10-11
1
1,3
2
3
4
7
10
11
1.10-1
3,33. 10-2
5,27.10-3
5,03.10-4
5,01.10-5
1.10-7
2.10-10
2.10-11
1
1,5
2,3
3,3
4,3 
7,0
9,7 
10,7
pH = 5,4pH = 6
Ảnh hưởng của nồng độ acid
Khi trung hoà dung dịch HCl bằng dung dịch NaOH có nồng độ loãng hơn trường hợp trên thì sẽ thấy
khoảng biến đổi pH đột ngột thu ngắn lại
Ảnh hưởng của bản chất acid mạnh
Ở cùng nồng độ, đường cong chuẩn độ của các acid mạnh khác
nhau như HCl, H2S04 lại giống nhau vì những acid này
phân ly hoàn toàn.

48. 48
3.4. TRUNG HÒA BASE MẠNH (B) BẰNG ACID MẠNH (HA)
Sự biến đổi pH cũng đột ngột ở
gần điểm tƣơng đƣơng.
Đƣờng cong đối xứng với
đƣờng cong của trƣờng hợp
trung hòa HA bằng B.
Nhận xét
đường biểu
diễn này?

49. 49
Bắt đầu cho
B vào
c =[Ha] lúc đầu (acid yếu)
pH = ½ pKa – ½ lg c
% acid
được trung hòa
pH biến
đổi
Trong lúc
chuẩn độ
Ha (nồng độ giảm dần) và base liên
hợp a- (nồng độ tăng dần).
pH = pKa + lg
0-99% ?
99 – 99,9% ?
Tại điểm
tương đương
hỗn hợp là dung dịch muối BHa coi
như là một dung dịch base a- có
pH = 7+ 1/2pKa + 1/2lg c
99,9 – 100%
khi thêm 0,1 ml
(2 giọt) NaOH vào
?
Qua điểm
tương đương
Base mạnh khi một lượng dư rất
nhỏ NaOH thêm vào
?
Vấn đề: trung hoà Ha (nồng độ
đầu là c) bằng B.
Xác định sự biến đổi của pH ?
3.3. TRUNG HÒA MỘT ACID YẾU Ha
BẰNG BASE MẠNH B
3.3.1. Dự kiến sự biến đổi pH
]B[]c[
]B[

pH tại điểm
tương
đương?

50. 50
base thêm
vào (ml)
acid còn
lại (%)
pH của
hỗn hợp
0 100 2.87
50 50 4.74
90 10 5.69
99 1.0 6.73
99.9 0.1 7.73
100 0 8.73
100.1 dư 0.1 9.7
101 dư 1.0 10.7
Như vậy khi trung hòa Ha bằng B
cũng sẽ có biến đổi pH ở cận điểm
tương đương nhưng kém quan trọng
hơn trong trường hợp trung hòa HA
bằng B.
3.5. TRUNG HÒA MỘT ACID YẾU Ha
BẰNG BASE MẠNH B
Bài toán cụ thể: trung hòa
100 ml CH3COOH 0,1N
(pKa=4,74) bằng NaOH
0,1N. Tính [H+] và pH
Δ pH2

51. 51
Chú ý: - điểm uốn thứ NHẤT là điểm tương đương của đường cong chuẩn độ, giá trị pH 7
- điểm uốn thứ HAI tương ứng với sự bán trung hòa , pH = pKa.
- Ảnh hưởng của [acid]:
+ pH ở giai đọan bán trung hòa độc lập với [acid]
+ pH của dung dịch đầu và pH tại điểm tương đương phụ thuộc vào [acid] này.
Kết quả: đường cong với những sự pha loãng khác nhau của một acid yếu luôn đi qua điểm
uốn: pH = pKa (bán trung hòa).
Trung hòa Ha bằng B
có các nồng độ khác nhau
Trung hoà một acid yếu
có pKa khác nhau bằng một base mạnh

52. 52
B thêm vào
(ml)
Trung hòa Ha bằng B Trung hòa HAbằng B
Ha còn lại
(%)
pH của
hỗn hợp
HA còn lại (%)
pH của
hỗn hợp
0 100 2.87 1 0
50 50 4.74 3.33  10 1 0.5
90 10 5.69 5.27  10 2 1.3
99 1.0 6.73 5.03  10 3
2.3
99.9 0.1 7.73 5.01  10 4 3.3
100 0 8.73 1  10 7 7.0
100.1 dö 0.1 9.7 2  10 11
10.7
101 dö 1.0 10.7 2  10 12 11.7
Δ pH2
Δ pH7,4
Bảng so sánh
bước nhảy
của chuẩn độ
trung hoà
một acid yếu
(hoặc một
acid mạnh)
bằng base
mạnh
Chọn
chỉ thị ?

53. 53
Trình tự biến đổi pH % acid được
trung hòa
Ha bằng B
(pH)
thay vì HA bằng B
(pH)
- Lúc đầu biến đổi nhanh
hơn:
0 - 50% 1,87 0,5
0 - 99% 3,86 2,3
- Kế đó biến đổi tương tự 99 - 99,9% 1 1
- Yếu hơn khi tới sát sự
trung hòa:
99,9 - 100% 1 2,7
100 - 100,1% 1 2,7
Nhận xét:
1. Khi thừa base mạnh B: pH thay đổi khi trung hòa
Ha bằng B giống trường hợp của định lượng HA bằng
B vì hỗn hợp lúc này là dung dịch của 1 B và base yếu
a-. Có thể coi như chỉ có B.
2. Trung hòa Ha bằng B so với trung hòa HA bằng B
thì sự thay đổi pH cận điểm tương đương sẽ ít hơn
(pH biến đổi là 2 - trung hòa Ha bằng B )
(pH biến đổi là 5,4 – trung hòa HA bằng B )
thể tích của base thêm vào (ml)
Δ pH2 Δ pH5,4

54. 54
http://www.dlt.ncssm.edu/TIGER/diagrams/acid-
base/Titration-vs-Ka.gif
Trung hòa acid có lực khác nhau
bằng base mạnh
thể tích của NaOH 0,1M thêm vào (ml)
chuẩn độ 50ml acid 0,1M
http://www.dlt.ncssm.edu/TIGER/diagrams/aci
d-base/WeakAcidTitration-General.gif
Chuẩn độ 40ml CH3CH2COOH 0,1M bằng
NaOH 0,1M

55. 55
3.6. TRUNG HÒA b BẰNG MỘT HA
Đƣờng cong đối xứng với trƣờng hợp trên
ở cận điểm tƣơng đƣơng thì pH  7 :
pH = ½ pKa – ½ logC
3.7. TRUNG HÒA HA BẰNG b
- Trong lúc chuẩn độ: hỗn hợp giống với một dd HA và acid yếu bH+
(dd đƣợc coi nhƣ của mỗi mình HA).
- Đến điểm tƣơng đƣơng: đƣờng cong tƣơng ứng khác rất ít với
đƣờng cong chuẩn độ HA bởi B, nhƣng sau điểm tƣơng đƣơng thì
biến đổi pH đột ngột kém hơn.
- Kết quả: biến đổi pH ở cận điểm tƣơng đƣơng trãi trên một vùng pH
nhỏ hơn trƣờng hợp trung hòa HA bởi B.

56. 56
Trung hòa base
yếu bằng acid
mạnh
và trung hòa
acid yếu bằng
base mạnh

57. 57
Bắt đầu cho b vào
c =[Ha] đầu (acid yếu)
pH = ½ pKa – ½ log c
% acid
được trung hòa
pH biến
đổi
Trong lúc
chuẩn độ
biến đổi pH hơi khác với trường
hợp trung hòa Ha bằng B
0-99% ?
99 – 99,9% ?
Tại điểm
tương đương
Hỗn hợp gồm dd của muối bHa
pH = ½ pKa + ½ pKbH+
Giá trị này độc lập với [c] và  7
khi lực của Ha và b cùng độ lớn
99,9 – 100%
thêm 0,1 ml (2
giọt) NH4OH vào
?
Qua điểm
tương đương
base yếu khi một lượng dư
rất nhỏ NH4OH
thêm vào
?
Vấn đề: trung hoà Ha (nồng độ ban
đầu là c) bằng b.
3.8. TRUNG HÒA MỘT ACID yếu Ha
BẰNG BASE yếu b
3.8.1. Dự kiến biến đổi pH
3.8.2. Đặc điểm của đƣờng cong trung hòa Ha bằng b
- Trƣớc ĐTĐ: đƣờng cong hơi khác với trƣờng hợp trung hòa Ha bằng B.
- Sau ĐTĐ: hơi khác với trƣờng hợp trung hòa b bằng HA.
Kết quả:
- Biến đổi pH ở cận ĐTĐ kém đột ngột hơn trong trƣờng hợp trung hòa bằng B và
chỉ trãi trên 1 vùng rất nhỏ pH.
- Nếu acid và base khá yếu: không đánh dấu đƣợc ĐTĐ bằng điểm uốn nữa nên khó
đánh giá.

58. 58
3.9.1. Acid đa chức có lực acid mạnh
Đƣờng cong trung hòa 1 acid mạnh (cho tất cả acid đa chức hay đơn chức có lực
mạnh) bằng 1 base mạnh luôn giống nhau
Kết quả: Trong lúc chuẩn độ không thể phân biệt nhiều chức acid khác nhau của một
acid đa chức.
Do vậy
đƣờng cong trung hòa của H2SO4 1N bằng NaOH 1N / nƣớc
đƣờng cong trung hòa của HCl 1N bằng NaOH 1N
và phép định lƣợng không tách biệt đƣợc hai chức acid của H2SO4.
giống
nhau
3.9. Trƣờng hợp acid đa chức (polyprotic acid)
Lực acid khác nhau của
một polyprotic acid
có thể đƣợc tìm
đƣợc bởi sự trung
hòa ?
- Nếu đường
cong có nhiều
điểm uốn thì
các điểm này
sẽ tương ứng
với từng điểm
tương đương
của các chức
acid ?
http://mooni.fccj.org/~ethall/2046/ch16/titrate3.htm

59. 59
3.9.2. Acid đa chức có lực khác nhau
(Thí dụ: có thể phân biệt ba chức acid khác nhau của H3PO4?)
Ở ĐTĐ thứ ba (đồng hóa với dd của base PO4
3-)
Bán trung hòa của chức acid thứ ba
Ở ĐTĐ thứ hai (đồng hóa với chất lưỡng tính
HPO4
2-)
Bán trung hòa của chức acid thứ hai
Ở ĐTĐ thứ nhất (đồng hóa với chất lưỡng tính
H2PO4
-, bỏ qua chức acid thứ ba yếu nhất).
Gđoạn bán trung hòa của chức acid thứ nhất
Lúc bắt đầu
(chỉ xét chức acid thứ nhất, những chức acid sau
có lực yếu, có thể bỏ qua)
Vấn đề: Tính giá trị pH tƣơng ứng ở những điểm khác nhau của
đƣờng cong trung hòa H3PO4. 0,1N bằng NaOH 0,1N

60. 60
3.9.2. Acid đa chức có lực khác nhau
(Thí dụ: có thể phân biệt ba chức acid khác nhau của H3PO4?)
Lúc bắt đầu (chỉ xét chức acid thứ nhất,
những chức acid sau có lực
yếu, có thể bỏ qua)
pH = ½ pKa1 –1/2 lgc = ½ .2,1 –1/2 lg0,1 =
1,05 – (- 0,5) = 1,55
Gđoạn bán trung
hòa của chức acid
thứ nhất
pH = pKa1 = 2,1. (H3PO4  H+ +H2PO4
-)
Ở ĐTĐ thứ nhất (đồng hóa với chất lưỡng
tính H2PO4
-, bỏ qua chức
acid thứ ba yếu nhất).
pH = ½ pKa1 + ½ pKa2 =1,05 + 3,6 = 4,65.
Bán trung hòa của
chức acid thứ hai
pH =pKa2 = 7,2; (H2PO4- H+ + HPO4
=)
Ở ĐTĐ thứ hai (đồng hóa với chất lưỡng
tính HPO4
2-)
pH = ½ pKa2 + ½ pKa3 = 3,6 + 6,2 = 9,8
Bán trung hòa của
chức acid thứ ba
pH = pKa3 = 12,4; (HPO4
= H+ + PO4)
Ở ĐTĐ thứ ba (đồng hóa với dd của base
PO4
3-)
pH = 7 + ½ pKa3 + ½ lgC = 7 + 6,2 – 0,5 =
12,7
Vấn đề: Tính giá trị pH tƣơng ứng ở những điểm khác nhau của
đƣờng cong trung hòa H3PO4. 0,1N bằng NaOH 0,1N

61. 61
Để phân biệt rõ ràng hai ĐTĐ thường phải xét:
pKa2 – pKa1  4
H2SO3 có 2 H+ (pK1= 1,85; pK2= 7,19):
có thể xác định rõ 2 điểm tương đương
3.9.3. TRƢỜNG HỢP ĐỊNH LƢỢNG ACID ĐA
CHỨC (có pKa gần nhau) BẰNG 1 BASE
MẠNH
Acid tartric có 2 H+ (pK1= 2,5; pK2= 4,2):
không thể xác định rõ 2 điểm tương đương
TRƢỜNG HỢP ĐỊNH LƢỢNG BASE
ĐA CHỨC (POLYPROTIC BASE )
BẰNG 1 ACID MẠNH

62. 62
Định lượng HA bởi B
(hay ngược lại) thường
đạt đến sự chính xác lớn.
do pH thay đổi rất đột
ngột và phủ một vùng
rộng lớn.
Định lượng Ha bởi B
(hay ngược lại)
Do pH thay đổí kém
đột ngột hơn nhưng
phủ một vùng còn có
thể đánh giá nên có
thể thực hiện chính
xác ́
Định lượng Ha bởi b (hay
ngược lại)
Do pH thay đổi từ từ và
khó xác định vùng nên
định lượng kém chính xác
3.10. Kết quả thực nghiệm trong phân tích chuẩn độ
Nét chung
Dạng của các đường chuẩn độ
ĐTĐ là điểm uốn của các đường chuẩn
độ
có thể khác nhau

63. 63
thuốc
thử
chuẩn
độ
nên chọn những chất phân ly H+ mạnh trong dung
môi khảo sát
nồng độ
thuốc
thử
Pha loãng 1/10 dd chất khảo sát, biến đổi pH giảm 2
đơn vị.
Thực hành với dd N hay N/10 thích hợp hơn là dd
quá loãng (vì sẽ kém chính xác).
Chọn
dung
môi
- Hòa tan nhất.
thí dụ : acid béo mạch dài hòa tan / ethanol dễ hơn /
nước.
- Phát hiện tốt nhất tính acid (hay base)
thí dụ:, định lượng alcaloid/acidaceticdễ hơn /
nước.
3.10.2. Ghi nhớ điều kiện khi tiến hành

64. 64
Có thể biết pKa khi đo pH ở lúc bán trung
hòa.
Một phương pháp khác chính xác hơn là đo
nhiều pH trong khi trung hòa để suy ra
pKa. Theo công thức:
pKa = pH - lg [B] /c- [B]
sẽ tính pKa bằng cách đo pH ở những giá trị
[B] khác nhau,
ví dụ: [B] = c/10, 2c/10, 3c/10…
Trung bình những kết quả này cho phép có
được độ chính xác tốt nhất.
3.11 THUẬN LỢI CỦA ĐƯỜNG CHUẨN ĐỘ TRUNG HÒA
a) Đánh giá lực của acid hay base
Dạng của đường cong và vị trí của nó
sẽ cho ý tưởng về lực.
Như vậy acid càng yếu thì đường
chuẩn độ càng cao và base càng
yếu thì đường chuẩn độ càng thấp
(nếu biểu thị trên trục tung từ
dưới lên là 0 - 14)
b) Xác định pKa
http://www
.docbrown.
info/page07
/addhoc07/
pHcurve2.g
if