Chuẩn độ acid base trong môi trường khan

Màu nền
Font chữ
Font size
Chiều cao dòng

Chuẩn độ trong môi trường khan dựa trên phản ứng trung hòa giữa acid và base. Cho đến nay có thể thống kê 4 thuyết chính phát triển khái niệm acid - base:
-THuyết điện ly acid - base trong môi trường nước của Arrhenius - Ostwald
-Thuyết proton của Bronsted - Lowry
-THuyết điện tử của Lewis
- THuyết acid - base tổng quát của Usanovich.
Với mục đích giải thích ứng dụng các phản ứng acid-base trong kiểm nghiệm thuốc, chúng ta sử dụng thuyết proton của Bronsted-Lowry. THeo thuyết này acid và base tạo những cặp acid - base liên hợp, chúng khác nhau 1 proton. Phản ứng acid -  base là phản ứng giữa 1 acid và 1 base thuộc 2 cặp acid - base liên hợp: acid1/base1 và acid 2/base2.
Acid 1 + base2 <---> aicd 2 + base1
Cặp thứ 2 có thể là phân tử chất tan hoặc phân tử dung môi. Phản ứng acid- base là phản ứng cho nhận proton.

Định lượng acid:
Các chất hữu cơ có tính acid yếu thường được chuẩn độ bằng base trong môi trường khan như:
- Các acid carboxylic
-Dẫn xuất enol, imid, sulfonamid,
-Dẫn xuất thế phenol như polyclorophenol, polynitrophenol.
-Hỗn hợp các chất có tính acid hoặc acid đơn chức.
* Dung môi: thường chọn dung môi có tính base để tăng tính acid của chất phân tích như: pyridin, dimetylformamid (DMFA ). Ngoài ra tert - butanol thường được dùng làm dung môi cho chuẩn độ acid carboxylic, dẫn xuất của phenol.
*Dung dịch chuẩn: thường dùng các dung dịch chuẩn base như:
- KOH trong alcol (thường dùng trong methanol)
-Metylat kim loại kiềm như natri, kali
-Tetraalkyl amonium hydroxyd: thường dùng tert-Bu4NOH trong hỗn hợp dung môi benzen - methanol (95:5)
Khi dùng các dung dịch chuẩn này cần lưu ý:
-Dung dịch chuẩn kim loại kiềm gây sai số base cho điện cực thủy tinh khi chuẩn độ đo thế.
-Dung dịch chuẩn R4NOH là base mạnh, mạnh hơn dung dịch hydroxyd kiềm như KOH, cho nên có thể chuẩn độ các acid rất yếu. Tuy nhiên các dung dịch này có 2 nhược điểm:
+ độc do có benzen
+ pha chế mất nhiều thời gian, khó bảo quản ( dễ phản ứng với CO2 của không khí)
*CHất chuẩn: thường dùng
-Acid benzoic (C6H5COOH, E=M=122,12)
-Acid succinic ( CH2COOH)2, E=M/2=59,05
-Acid sulfamic NH2SO3H, E=M= 97,09
-Kalihydrophtalat, E=M=204,22
*Phản ứng chuẩn độ:
- Lấy dung môi điển hình là pyridin:
RCOOH + C5H5N ---> C5H5NH+RCOO-
C5H5NH+RCOO- + CH3ONa ---> RCOONa + CH3OH + C5H5N
-Để chuẩn độ các enol, thiol, người ta thường thêm AgNO3 vào môi trường:
R-SH + C5H5N + AgNO3 ---> R-SAg + C5H5N+HNO3-

Định lượng các base hữu cơ 
Các alcaloid và base ni tơ tổng hợp thường được chuẩn độ bằng các acid chuẩn trong dung môi acid.
*Dung môi:
Để tăng tính base của chất phân tích người ta dùng các dung môi acid như acid acetic khan.
Acid acetic khan thường được sử dụng phổ biến nhất vì ít độc, rẻ tiền. Dạng anhydrid cũng hay dùng vì có thể định lượng các base rất yếu. Hơn nữa bước nhảy thế ở điểm tương đương trong anhydrid acetic thường lớn hơn trong acid acetic. Tuy nhiên anhydrid acetic có nhược điểm là dễ acetyl hóa các amin bậc nhất và bậc hai nhất là khi đun nóng.
(CH3CO)2 + R-NH2 ---> CH3CONHR + CH3COOH
Trong trường hợp định lượng amin không dùng dung môi này. Ngoài acid acetic, acetonitril được dùng để định lượng các base với dung dịch chuẩn acid percloric trong 1,4 dioxan.
*Dung dịch chuẩn
Dung dịch acid percloric trong acid acetic khan thường được dùng nhiều nhất. Dung dịch này pha chế từ acdi percloric thương mại 72% (kl/kl). vì vậy khi pha chế phải thêm anhydrid acetic để loại nước và để 48 giờ trước khi dùng.
Ngoài acid acetic khan, còn dùng 1,4 dioxan để pha dung dịch chuẩn acid percloric. Dung dịch này kém ổn định, dễ chuyển thành màu nâu trong quá trình bảo quản. Vì vậy chỉ pha và sử dụng khi cần thiết.
*Chất chuẩn: thường dùng kalihydrophtalat.
*Phản ứng chuẩn độ:
thường viết thành 2 giai đoạn: 
-Solvat hóa: RNH2 + CH3COOH ----> RNH3+CH3COO-
-Trung hòa: RNH3+CH3COO-   + HClO4 ---> RNH3+Cl-O4 + Ch3COOH
Nếu chất cần định lượng ít tan, phải đung nóng. Nhưng cần thận trọng vì có thể acetyl hóa chức amin I hoặc amin II. Đôi khi người ta thêm acid formic vào dung môi acid acetic khan thay cho đun nóng để làm tăng độ tan ( do hằng số epxilon của dung môi tăng lên ). 

Bạn đang đọc truyện trên: Truyen2U.Pro