XÁC ĐỊNH HẰNG SỐ CÂN BẰNG CỦA AXIT AXETIC VÀ NH3 TỪ DỮ LIỆU THỰC NGHIỆM ĐO pH BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐƠN HÌNH

Trong khuôn khổ của một luận văn tốt nghiệp, chúng tôi đặt ra các nhiệm vụ nhƣ sau:

1. Tổng quan các phƣơng pháp xác định HSCB axit, bazơ.

2. Xây dựng chƣơng trình tính lặp, có kể đến hiệu ứng lực ion (nhƣng đƣợc khống chế bằng muối trơ) theo phƣơng pháp đơn hình để xác định hằng số cân bằng nhiệt động của đơn axit và đơn bazơ.

3. Theo tài liệu tra cứu, hằng số phân li axit của amoni kh á nhỏ (pKa = 9,24), do đó chúng tôi tiến hành thực nghiệm chuẩn độ điện thế đo pH của dung dịch axit axetic và dung dịch amoniac (mà không đo pH của dung dịch amoni). Từ giá trị pH đo đƣợc, xác định hằng số cân bằng của đơn axit và đơn bazơ nói trên.

4. Khảo sát khả năng hội tụ và các yếu tố ảnh hƣởng tới khả năng và tốc độ hội tụ của phƣơng pháp. Kết luận về khả năng ứng dụng của thuật toán đơn hình trong việc khai thác dữ liệu pH thực nghiệm.

Sự phù hợp giữa giá trị hằng số cân bằng tính đƣợc từ dữ liệu thực nghiệm đo pH với giá trị hằng số cân bằng tra trong tài liệu [4] đƣợc coi là tiêu chuẩn đánh giá tính đúng đắn của phƣơng pháp nghiên cứu và độ tin cậy của chƣơng trình tính.

NỘI DUNG:

Phần I: TỔNG QUAN .............................................................................. 4

I.1. Cân bằng và hoạt độ ........................................................................... 4

I.1.1. Định luật tác dụng khối lƣợng [6] .................................................. 4

I.1.2. Hoạt độ và hệ số hoạt độ [4] ......................................................... 6

I.1.2.1. Định nghĩa, ý nghĩa của hoạt độ và hệ số hoạt độ [4]............... 6

I.1.2.2. Hệ số hoạt độ của các ion riêng biệt và các phương trình

kinh nghiệm đánh giá hệ số hoạt độ của ion [1] ....................... 7

I.1.3. Phương pháp thực nghiệm đánh giá hệ số hoạt độ ion

– Phương pháp Kamar [17] ................................................... 10

I.2. Các phương pháp xác định hằng số cân bằng ................................ 13

I.2.1. Tính hằng số cân bằng nồng độ

C



sau đó ngoại suy về lực

ion I = 0 để đánh giá hằng số cân bằng nhiệt động

a



................ 13

I.2.2. Phƣơng pháp Kamar đánh giá hằng số phân li axit [16] .............. 14

I.2.3. Các phƣơng pháp thực nghiệm [7] .............................................. 16

I.2.3.1. Phương pháp độ dẫn điện........................................................ 16

I.2.3.2. Phương pháp đo điện thế .......................................................... 17

I.2.3.3. Phương pháp quang học ........................................................... 18

I.2.4. Một số phƣơng pháp hoá tin ........................................................ 19

I.2.4.1. Phương pháp đơn hình [7] ...................................................... 19

I.2.4.2. Phương pháp bình phương tối thiểu [10] ................................. 19

I.2.4.3. Phương pháp hồi qui phi tuyến [7] ........................................... 20

Phần II: THỰC NGHIỆM ................................................................. 22

II.1. Hóa chất - dụng cụ ...................................................................... 22

II.2.Tiến hành thực nghiệm ................................................................ 22

II.2.1. Đối với dung dịch nghiên cứu CH

3COOH ................................. 23

II.2.1.1.Pha chế dung dịch .................................................................... 23

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

II.2.1.2 Chuẩn độ thể tích xác định nồng độ của các dung dịch ............ 23

II.2.1.3. Pha chế dung dịch CH

3

COOH ........................................... 25

II.2.1.4. Chuẩn độ điện thế đo pH của dung d ịch axit axetic

bằng NaOH ........................................................................ 26

II.2.2. Dung dịch nghiên cứu NH

3

........................................................ 28

II.2.2.1.Pha chế dung dịch .................................................................... 28

II.2.2.2 Chuẩn độ thể tích xác định nồng độ của các dung dịch ............ 28

II.2.2.3. Pha chế dung dịch NH

3

..................................................... 30

II.2.1.4. Chuẩn độ điện thế đo pH của dung dịch NH

3

bằng HCl ...... 31

Phần III: ÁP DỤNG PHƢƠNG PHÁP ĐƠN HÌNH ĐỂ XÁC

ĐỊNH HẰNG SỐ CÂN BẰNG CỦA AXIT AXETIC VÀ NH



4

TỪ DỮ LIỆU pH THỰC NGHIỆM. ..................................................... 33

III.1 Nội dung của phương pháp đơn hình[7] .................................... 33

III.2 Nguyên tắc của thuật toán .......................................................... 35

III.3. Thiết lập phương trình tính hằng số cân bằng của các đơn

axit, đơn bazơ trong hỗn hợp .................................................... 36

III.4.Các bước tiến hành đánh giá đồng thời các hằng số phân

li axit trong hỗn hợp các đơn axit, đơn bazơ bất kỳ theo

phương pháp đơn hình. ............................................................. 38

III.4.1. Các bƣớc tính lặp ................................................................... 38

III.4.2.Sơ đồ khối ............................................................................... 42

III.5. Kết quả và thảo luận .................................................................. 43

III.5.1. Đánh giá độ chính xác của kết quả thực nghiệm đo pH ............. 43

III.5.2.Xác định điểm tƣơng đƣơng dựa vào kết quả thực nghiệm ....... 46

III..5.3.Áp dụng thuật toán đơn hình để xác định HSCB của

CH3COOH .................................................................................... 49

III.5.3.1.Xác định HSCB của axit axetic từ giá trị thực nghiệm

đo pH của dung dịch CH

3COOH .................................... 49

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

III.5.3.2.Xác định HSCB của axit axetic từ giá trị thực

nghiệm đo pH của dung dịch CH

3COO

thu được tại

điểm tương đương bằng phương pháp chuẩn độ

điện thế ........................................................................... 51

III..5.4.Áp dụng thuật toán đơn hình để xác định HSCB của NH

3

....... 52

III.5.4.1.Xác định HSCB của NH

3

từ giá trị thực

nghiệm đo pH của dung dịch NH

3

................................... 52

III.5.4.2.Xác định HSCB của NH

3

từ giá trị thực nghiệm

đo pH của dung dịch NH



4

thu được tại điểm tương

đương bằng trong quá trình chuẩn độ điện thế dung

dịch NH

3

........................................................................ 54

III.5.5. Khảo sát ảnh hƣởng của việc chọn nghiệm đầu pK và giá

trị biến thiên pK đến khả năng và tốc độ hội tụ ...................... 56

III.3.3. Ảnh hƣởng của kết q uả chuẩn độ đo pH đến độ chính xác

của kết quả nghiện cứu ............................................................. 54

KẾT LUẬN ......................................................................................... 60

TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................. 62

PHỤ LỤC

LINK DOWNLOAD

Trong khuôn khổ của một luận văn tốt nghiệp, chúng tôi đặt ra các nhiệm vụ nhƣ sau:

1. Tổng quan các phƣơng pháp xác định HSCB axit, bazơ.

NỘI DUNG: