Xác định sulfat bằng phân tích khối lượng dạng BaSO₄
Kết tủa định lượng ion sulfat bằng bari clorua, rồi lọc, nung và cân BaSO₄: khối lượng của chất rắn tinh khiết, đúng hệ số tỉ lượng cho biết mẫu chứa bao nhiêu sulfat.
Mục tiêu
Liên hệ khối lượng BaSO₄ đã sấy với lượng sulfat qua hệ số chuyển đổi M(SO₄²⁻)/M(BaSO₄), và giải thích từng bước chuyển định lượng.
Dụng cụ và hoá chất
Mẫu chứa sulfat, dung dịch bari clorua 5%, axit clohydric loãng, cốc và đũa thuỷ tinh, giấy lọc không tro hoặc chén nung, tủ sấy/lò nung và cân phân tích.
Cách làm
- Axit hoá nhẹ mẫu sulfat bằng HCl loãng, rồi thêm từ từ dung dịch BaCl₂ nóng trong khi khuấy — thanh trượt tượng trưng cho thể tích thêm vào.
- Để kết tủa “chín” (digest): giữ nóng giúp các tinh thể BaSO₄ nhỏ tan rồi tái kết tinh lên hạt lớn hơn, tạo tinh thể dễ lọc.
- Thêm BaCl₂ hơi dư, rồi thử phần nước trong bên trên bằng một giọt BaCl₂ — không vẩn đục mới nghĩa là kết tủa đã hết.
- Lọc, rửa đến hết clorua (thử bằng AgNO₃), nung đến khối lượng không đổi rồi cân; m(SO₄²⁻) = m(BaSO₄) × 96,06/233,39.
Điều cần quan sát
- Các hạt trắng mịn hình thành nơi dòng BaCl₂ đi vào và lắng dần; kết tủa nặng tụ lại thành lớp đặc ở đáy.
- Kết tủa trong dung dịch nóng, hơi axit cho tinh thể to và sạch hơn là đổ hết bari vào dung dịch lạnh một lần.
Giải thích
BaSO₄ có Ksp ≈ 1,1·10⁻¹⁰ nên chỉ cần Ba²⁺ hơi dư đã đẩy sulfat gần như hoàn toàn vào pha rắn. Vì kết tủa có thành phần hoá học xác định và bền khi nung, khối lượng của nó quy trực tiếp về sulfat qua hệ số 96,06/233,39 ≈ 0,4116 — không cần đường chuẩn, nên phân tích khối lượng là phương pháp tuyệt đối.
Lịch sử thí nghiệm
Nhà hoá học liên quan
Chủ đề liên quan
Thí nghiệm ảo: một mô hình đơn giản hoá để xây dựng trực giác. Nó không thay thế thực hành thật và huấn luyện an toàn; không tự làm lại tại nhà khi không có người hướng dẫn.