Hóa phân tích Lý thuyết và thực hành Sách đào tạo dược sĩ trung học

Bé Y tÕ

hóa phân tích

lý thuyết và thực hành

Sách đào tạo Trung học Dưỵc

Chủ biên:

PGS.TSKH. Lê Thành Phước - CN. Trần Tích

M∙ sè: T.60.Y.3

Nhà xuất bản Y học Hà Nội - 2007

Chỉ đạo biên soạn:

Vụ Khoa học và Đào tạo, Bộ Y tế

Chủ biên:

PGS. TSKH. Lê Thành Phước CN. Trần Tích

Biên soạn:

PGS. TSKH Lê Thành Phước CN. Trần Tích

ThS. Nguyễn Nhị Hà

TS. Nguyễn Thị Kiều Anh

Tham gia tổ chức bản thảo:

TS. Nguyễn Mạnh Pha ThS. Phí Văn Thâm

lời giới thiệu

Thực hiện một số điều của Luật Giáo dục, Bộ Y tế đã ban hành chương trình khung và chương trình giáo dục nghề nghiệp cho việc đào tạo trung cấp ngành Y tế. Bộ Y tế tổ chức biên soạn tài liệu dạy – học các môn cơ sở và chuyên môn theo chương trình trên nhằm từng bước xây dựng bộ sách chuẩn trong công tác đào tạo nhân lực y tế.

Sách Hóa phân tích (Lý thuyết và thực hành) ®ược biên soạn dựa trên chương trình giáo dục nghề nghiệp của Bộ Y tế biên soạn trên cơ sở chương trình khung đã được phê duyệt. Sách được các nhà giáo lâu năm và tâm huyết với công tác đào tạo biên soạn theo phương châm: Kiến thức cơ bản, hệ thống; nội dung chính xác, khoa học; cập nhật các tiến bộ khoa học, kỹ thuật hiện đại và thực tiễn Việt Nam. Sách được cấu trúc gồm 4 phần bám sát chương trình giáo dục với những nội dung cơ bản nhất về phân tích

định tính và định lượng giúp học sinh sau khi học có được những kiến thức cơ bản, kỹ năng thực hành phân tích định tính và định lượng để áp dụng trong thực tế pha chế các dung dịch chuẩn, thực hiện các phép chuẩn độ thể tích, định lưỵng theo phương pháp khối lưỵng thường gặp và tính được kết quả của phép phân tích. Đồng thời qua đó rèn luyện được tác phong làm việc khoa học, thận trọng, chính xác, trung thực trong hoạt động nghề nghiệp khi ra trường. Sách là tiền đề để các giáo viên và học sinh các trường có thể áp dụng phương pháp dạy học tích cực.

Sách Hóa phân tích (Lý thuyết và thực hành) ®· ®ược Hội đồng chuyên môn thẩm định sách và tài liệu dạy - học của Bộ Y tế thẩm định vào năm 2006. Bộ Y tế ban hành làm tài liệu dạy - học chính thức của ngành Y tế. Trong thời gian từ 3 đến 5 năm, sách phải được chỉnh lý, bổ sung và cập nhật.

Bộ Y tế xin chân thành cảm ơn PGS.TSKH. Lê Thành Phước, CN. Trần Tích, ThS. Nguyễn Nhị Hà và TS. Nguyễn Thị Kiều Anh của Trường Đại học Dược Hà Nội đã dành nhiều công sức hoàn thành cuốn sách này, cảm ơn PGS.TS. Trần Tử An và ông Nguyễn Văn Thơ đã đọc, phản biện để cuốn sách được hoàn chỉnh kịp thời phục vụ cho công tác đào tạo nhân lực Y tế.

Vì lần đầu xuất bản nên còn khiếm khuyết, chúng tôi mong nhận được ý kiến đóng góp của đồng nghiệp, các bạn sinh viên và các độc giả để lần xuất bản lần sau sách được hoàn thiện hơn.

Vụ khoa học và đào tạo

Bé y tÕ

Môc lôc

Lời giới thiệu 3

Phần I. Lý thuyết phân tích định tính15

Bài 1: Một số định luật và khái niệm cơ bản trong Hóa phân tích 17

1. Các định luật 17

1.1. Định luật bảo toàn khối lưỵng 17

1.2. Định luật thành phần không đổi 18

1.3. Định luật đương lưỵng 18

2. Những khái niệm cơ bản 22

2.1. Nồng độ dung dịch. Các cách biểu thị nồng độ 22

2.2. Sự điện ly của nưíc. Thang pH 25

2.3. Điều kiện kết tủa và hòa tan. Tích số tan 28

2.4. Phản ứng oxy hóa khử 30

2.5. Phức chất 33

Bài tập (Bài 1) 35

Bài 2: Đại cương về Phân tích định tính các ion trong dung dịch 40

1. Các phương pháp phân tích định tính 40

1.1. Phương pháp hóa học 40

1.2. Phương pháp vật lý - hóa lý 40

1.3. Phân tích ướt và phân tích khô 41

1.4. Phân tích riêng biệt và phân tích hệ thống 41

2. Các phản ứng dùng trong phân tích định tính 42

2.1. Các loại phản ứng 42

2.2. Độ nhạy và tính đặc hiệu của phản ứng 43

2.3. Thuốc thử trong các phản ứng định tính 44

3. Phân tích định tính cation theo phương pháp acid-base 44

4. Phân tích định tính anion 47

5. Những kỹ thuật cơ bản trong thực hành hóa phân tích định tính 48

5.1. Rưa dơng cơ 48

5.2. Cách đun nóng 49

5.3. Lọc 50

5.4. Ly tâm 51

5.5. Rửa kết tủa 51

5.6. Thực hiện phản ứng 52

Bài tập (Bài 2) 54

Bài 3: Cation nhóm I: Ag+, Pb2+, Hg 2+56

1. TÝnh chÊt chung 56

2. Các phản ứng phân tích đặc trưng của các cation nhóm I 56

3. Sơ đồ phân tích 61

Bài tập (Bài 3) 61

Bài 4: Cation nhóm II: Ca2+, Ba2+63

1. TÝnh chÊt chung 63

2. Các phản ứng phân tích đặc trưng cđa cation nhãm II 63

3. Sơ đồ phân tích Bài tập (Bài 4)

65(69)

Bài 5: Cation nhóm III: Al3+, Zn2+66

1. TÝnh chÊt chung 66

2. Các phản ứng phân tích đặc trưng cđa cation nhãm III 66

3. Sơ đồ phân tích 69

Bài tập (Bài 5) 70

Bài 6: Cation nhóm IV: Fe3+, Fe2+, Bi3+, Mg2+, Mn2+71

1. TÝnh chÊt chung71

2. Các phản ứng phân tích đặc trưng cđa cation nhãm IV71

3. Sơ đồ phân tích 75

Bài tập (Bài 6) 75

Bài 7: Cation nhóm V: Cu2+, Hg2+77

1. TÝnh chÊt chung 77

2. Các phản ứng phân tích đặc trưng cđa cation nhãm V 77

3. Sơ đồ phân tích Bài tập (Bài 7)

79 (82)

Bài 8: Cation nhóm VI: Cu2+, Hg2+80

1. TÝnh chÊt chung 80

2. Các phản ứng phân tích đặc trưng cđa cation nhãm VI 80

3. Sơ đồ phân tích 82

Bài tập (Bài 8) 82

Bài 9: Anion nhóm I: Cl-, Br-, I-, SCN-, S2O32-83

1. TÝnh chÊt chung 83

2. Các phản ứng phân tích đặc trưng cđa anion nhãm I 83

3. Sơ đồ phân tích 86

Bài tập (Bài 9) 87

2- 3- - 3- 3- 2-

Bài 10: Anion nhóm II: CO3 , PO4 , CH3COO , AsO3 , AsO4 , SO388

2- 2-

SO4 , (S2O3 )

1. §ường lối phân tích nhóm II 88

2. Các phản ứng đặc trưng cđa anion nhãm II 88

3. Sơ đồ phân tích 92

Bài tập (Bài 10) 93

Bài 11: Phân tích hỗn hợp cation và anion trong dung dịch 94

1. Nhận xét và thử sơ bộ 94

1.1. Nhận xét nhờ giác quan 94

1.2. Thử pH của dung dịch 95

1.3. Thử tính bay hơi của chất tan 96

1.4. Thử màu ngọn lửa 96

1.5. Thử một số phản ứng 96

2. Phân tích anion 97

3. Phân tích cation 97

4. Nhận xét kết quả 98

Phần II. Thực hành phân tích định tính99

Nội quy phòng thí nghiệm hóa phân tích định tính 101

Quy tắc an toàn phòng thí nghiệm102

Vài quy định về sử dụng hóa chất104

Bài 1: Dụng cụ và kỹ thuật thực nghiệm cơ bản trong Hóa phân tích

định tính

105

Bài 2: Định tính cation nhóm I: Ag+, Pb2+, Hg 2+ 108

Bài 3: Định tính cation nhóm II: Ba2+, Ca2+ và nhóm III: Ae3+, Zn2+ 110

Bài 4: Định tính cation nhóm IV: Fe2+, Fe3+, Bi3+, Mg2+, Mn2+ 113

Bài 5: Định tính cation nhóm V: Cu2+, Hg2+ và nhóm VI: Na+, K+, NH + 115

Bài 6: Phân tích tổng hợp các nhóm cation theo phương pháp acid - base118

Bài 7: Định tính anion nhóm I: Cl-, Br-, I-, SCN-, S2O32- 120

2- 2- 2-

Bài 8: Định tính anion nhóm II: CO32-, CH3COO-, PO43-, AsO33-, AsO43-, SO3, SO4, (S2O3)

123

Bài 9: Phân tích hỗn hợp cation và anion trong dung dịch 127

Phần III. Lý thuyết phân tích định lượng129

Bài 1. Đại cương về hóa phân tích định lượng131

1. Đối tượng của phân tích định lưỵng 131

2. Phân loại các phương pháp phân tích định lưỵng 131

2.1. Các phương pháp hóa học 131

2.2. Các phương pháp vật lý và hóa lý 132

3. Nguyên tắc chung của các phương pháp hóa học dùng trong

định lưỵng

133

4. Sai số trong phân tích định lượng hóa học 134

4.1. Một số khái niệm 134

4.2. Các loại sai số 134

4.3. Cách ghi dữ liệu thực nghiệm theo qui tắc về chữ số có nghĩa 136

Bài tập (Bài 1) 136

137

1. Nội dung và phân loại	137
1.1. Phương pháp kết tủa	137
1.2 Phương pháp bay hơi	138
2. Những động tác cơ bản của phương pháp phân tích khối lưỵng	139
2.1. Hòa tan	139
2.2. Kết tủa	139
2.3. Lọc tủa	140
2.4. Rưa tđa	140
2.5. Sấy và nung	141
2.6. Cân	141
3. Cách tính kết qủa trong phân tích khối lưỵng	141
3.1. Trong phương pháp kết tủa	141
3.2. Trong phương pháp bay hơi	143
4. Cân phân tích	143
4.1. Cân cơ học	143
4.2. Cân điện tử	143
5. Một vài thí dụ áp dụng định lượng bằng phương pháp khối lưỵng	144
5.1. Định lưỵng Clorid	144
5.2. Định lưỵng Na2SO4	145
Bài tập (Bài 2)	146
Bài 3. Phương pháp định lượng thể tích	147
1. Nội dung của phương pháp phân tích thể tích	147
2. Yêu cầu đối với một phản ứng dùng trong phân tích thể tích	148
3. Phân loại các phương pháp thể tích	148
3.1. Phương pháp acid-base	148
3.2. Phương pháp oxy hóa khử	148
3.3. Phương pháp kết tủa	149
3.4. Phương pháp tạo phức	149
4. Các kỹ thuật chuẩn độ	149
	9