Chemistry Labs
THPT · 15 phút

Chuẩn độ axit–bazơ với chất chỉ thị

Nhỏ NaOH từ buret vào axit và quan sát chất chỉ thị đổi màu ở điểm tương đương.

Buret 3D đặt trên bình tam giác: dung dịch trong bình đổi màu khi thêm NaOH, pH và thể tích hiện ở góc.

Mục tiêu

Tìm thể tích NaOH\ce{NaOH} tại điểm tương đương, xem chất chỉ thị phản ứng ra sao, và so sánh axit mạnh với axit yếu.

Dụng cụ và hoá chất

25 mL axit (0,10 mol/L) trong bình tam giác; NaOH\ce{NaOH} 0,10 mol/L trong buret 50 mL; vài giọt chất chỉ thị.

Cách làm

  1. Bắt đầu với axit mạnh HCl\ce{HCl} và phenolphtalein. Kéo thanh thể tích từ từ từ 0 mL và theo dõi màu sắc cùng pH.
  2. Đi chậm trong khoảng 24–26 mL và ghi thể tích mà màu bắt đầu bền.
  3. Đổi sang axit yếu CHX3COOH\ce{CH3COOH} và so sánh pH ở 25 mL.
  4. Giữ axit yếu và đổi chất chỉ thị sang metyl da cam: nó đổi màu ở thể tích nào?

Điều cần quan sát

  • Với HCl\ce{HCl}, pH bắt đầu ở 1,00, là 3,70 tại 24,9 mL, 7,00 tại 25,0 mL và 10,30 tại 25,1 mL: nhảy khoảng 6,6 đơn vị chỉ với một giọt NaOH\ce{NaOH}.
  • Với CHX3COOH\ce{CH3COOH}, pH bắt đầu gần 2,88 và tại 25,0 mL là khoảng 8,72 chứ không phải 7, vì axetat là bazơ yếu.
  • Phenolphtalein đổi màu gần điểm tương đương với cả hai axit; metyl da cam đổi màu quá sớm với axit yếu.

Giải thích

Tại điểm tương đương n(HX+)=n(OHX−)n(\ce{H+}) = n(\ce{OH-}) nên CaVa=CbVbC_aV_a = C_bV_b: với nồng độ bằng nhau, điểm tương đương ở 25,0 mL. Chất chỉ thị hữu ích khi khoảng đổi màu của nó nằm trên đoạn dốc của đường cong, gần pH tương đương. Với axit yếu, metyl da cam (pH 3,1–4,4) đã đổi màu ở khoảng 12 mL, rất lâu trước điểm tương đương 25 mL, nên cho kết quả sai nhiều.

Lịch sử thí nghiệm

Phân tích thể tích bắt đầu bằng phép chuẩn độ nước tẩy bằng chàm của Gay-Lussac năm 1829, và giữa thế kỷ buret của Descroizilles cùng pipet của Mohr đã biến 'chuẩn độ' thành công cụ công nghiệp thường quy. Thuyết ion của Arrhenius (1887) và hoá học chất chỉ thị của Ostwald giải thích vì sao màu bật đúng lúc n(HX+)=n(OHX−)n(\ce{H+}) = n(\ce{OH-}) — điểm tương đương mà bài này săn từng giọt.

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.