Đánh giá khả năng xác định hằng số cân bằng của các amino axit và axit tương đối mạnh trong dung dịch nước bằng phương pháp chuẩn độ điện thế
In this study, the dissociation constants of acids such as sulfuric acid (the second dissociation
constant), oxalic acid and glutamic acid were determined, through individual potentiometric titration of
each studied acid solution. However, the first calculated dissociation constant of oxalic acid differs
with the literature value significantly. Moreover, the first dissociation constant of glutamic acid cannot
be determined. The result shows that it needs to add strong acid to the studied acid solution for
determining acid dissociation constants of amino acids and ones stronger than 10–2 of acids (pKa < 2)
by the potentiometric titration method.
Trang 1
Trang 2
Trang 3
Trang 4
Trang 5
Trang 6
Trang 7
Trang 8
Bạn đang xem tài liệu "Đánh giá khả năng xác định hằng số cân bằng của các amino axit và axit tương đối mạnh trong dung dịch nước bằng phương pháp chuẩn độ điện thế", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
Tóm tắt nội dung tài liệu: Đánh giá khả năng xác định hằng số cân bằng của các amino axit và axit tương đối mạnh trong dung dịch nước bằng phương pháp chuẩn độ điện thế
Tạp chí phân tích Hóa, Lý và Sinh học - Tập 25, Số 2/2020 ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG XÁC ĐỊNH HẰNG SỐ CÂN BẰNG CỦA CÁC AMINO AXIT VÀ AXIT TƯƠNG ĐỐI MẠNH TRONG DUNG DỊCH NƯỚC BẰNG PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ ĐIỆN THẾ Đến tòa soạn 24-10-2019 Trần Thế Ngà, Đào Thị Phương Diệp Khoa Hóa học, trường Đại học Sư phạm Hà Nội SUMMARY EVALUATION OF ABILITY TO DETERMINE DISSOCIATION CONSTANTS OF AMINO ACIDS AND RELATIVELY STRONG ACIDS IN AQUEOUS SOLUTION BY POTENTIOMETRIC TITRATION METHOD In this study, the dissociation constants of acids such as sulfuric acid (the second dissociation constant), oxalic acid and glutamic acid were determined, through individual potentiometric titration of each studied acid solution. However, the first calculated dissociation constant of oxalic acid differs with the literature value significantly. Moreover, the first dissociation constant of glutamic acid cannot be determined. The result shows that it needs to add strong acid to the studied acid solution for determining acid dissociation constants of amino acids and ones stronger than 10–2 of acids (pKa < 2) by the potentiometric titration method. Keywords: Dissociation constant; sulfuric acid, oxalic acid and glutamic acid; potentiometric titration. 1. MỞ ĐẦU Hằng số cân bằng (HSCB) của axit oxalic [1] và axit glutamic (là một trong các ạmino axit) [2] đã được xác định thông qua kĩ thuật chuẩn độ điện thế một dung dịch axit mạnh (HCl) và một dung dịch hỗn hợp gồm axit mạnh (HCl) với axit nghiên cứu (gọi là kĩ thuật chuẩn độ hỗn hợp). Kết quả thu được hoàn toàn phù hợp với các tài liệu đã công bố [3], [4]. Tuy vậy, hạn chế của kĩ thuật chuẩn độ này là ngoài việc cần phải pha nồng độ của axit mạnh trong 2 dung dịch chuẩn độ là như nhau, thì khi xử lý số liệu cần phải tính các giá trị V1 và V2 – là thể tích của bazơ mạnh cần thêm vào 2 dung dịch phân tích trên để 2 dung dịch này có cùng giá trị pH. Theo nhận xét trong [1], đối với những axit nghiên cứu có lực axit tương đối lớn (pKa 2) thì việc thêm axit mạnh vào hệ chuẩn độ nhằm làm giảm độ điện li của axit nghiên cứu, làm giảm pH của hệ, do đó sẽ làm tăng số điểm thực nghiệm để xử lý thống kê, nhờ đó sẽ tăng độ tin cậy của kết quả tính. Vậy vấn đề đặt ra là: i) Đối với các amino axit và các axit có pKa < 2, nếu không thêm axit mạnh vào hệ chuẩn độ, mà chỉ chuẩn độ riêng axit nghiên cứu (gọi là kĩ thuật chuẩn độ riêng) thì có khả năng xác định chính xác HSCB của những axit này được không? Trường hợp nào cần sử dụng kĩ thuật chuẩn độ hỗn hợp? ii) Cơ sở nào được dùng làm căn cứ để có thể kết luận về tính hợp lí của các kết quả xác định HSCB? Để trả lời các câu hỏi trên, trong bài báo này chúng tôi tiến hành chuẩn độ các dung dịch nghiên cứu là axit glutamic (Glu), axit oxalic và KHSO4 (là các axit có Ka1 hoặc Ka tương đối lớn). Riêng với 4HSO , để đối chứng kết quả, chúng tôi tiến hành thêm phép chuẩn độ hỗn 128 hợp, tương tự như [1], nhưng cải tiến việc xử lí số liệu, bằng cách chỉ cần tính V1 theo V2 để pH của dung dịch HCl (pHHCl) bằng pH đo được của dung dịch hỗn hợp (pHhh). 2. CƠ SỞ LÍ THUYẾT Việc thiết lập phương trình tính HSCB của axit nghiên cứu được thực hiện tương tự như trong [5]. Từ điều kiện proton (ĐKP) của phép chuẩn độ V0 mL dung dịch đa axit HmA C0 (mol/L) bằng V mL dung dịch KOH C (mol/L), sau khi biến đổi ta có: w 0 1 0 0 0 0 K V+V CV(h - ).φ . + = h C V C V m m 1 m 2 1 a1 2 a1 a2 m ai i 1 m m m 1 m 2 1 a1 2 a1 a2 m ai i 1 i m i m H Ai 1 h . .K 2.h . .K K ... m. . K h h . .K h . .K K ... . K i. (1) Với: Kai là các HSCB nhiệt động từng nấc của đa axit HmA; h = (H+); 1 2 mφ , φ ,...,φ lần lượt là nghịch đảo của hệ số hoạt độ của các ion có điện tích là ±1, ±2, ..., ±m (được tính theo phương trình Davies); iα là phân số nồng độ của cấu tử i. Đặt w 01 0 0 0 0 K V+V CVQ = (h - ).φ . + h C V C V (2), khi đó Q = m m 1 m 2 1 a1 2 a1 a2 m ai i 1 m m m 1 m 2 1 a1 2 a1 a2 m ai i 1 h . .K 2.h . .K K ... m. . K h h . .K h . .K K ... . K (3) m m m 1 m 2. .m1 a1 2 a1 a2 ai i 1 h Q h . (1 Q).K h . .(2 Q).K .K ... (m Q). K (4) Như vậy từ số liệu thực nghiệm sẽ tính được giá trị Q theo (2), sau đó hồi qui phương trình (4) sẽ xác định được các HSCB Kai tương tự [5]. Trường hợp tiến hành theo kĩ thuật chuẩn độ hỗn hợp thì biểu thức Q = 2 1 01 02 1 0 (V V ).(C C ) C .(V V ) tương tự [1] 3. THỰC NGHIỆM 3.1. Pha dung dịch: * 3 dung dịch (kí hiệu là DD) KHSO4 có nồng độ lần lượt là 3,0956.10-3 M (DD1); 1,2505.10-2 M (DD2); 2,0066.10-2 M (DD3); 1 dung dịch HCl 5,8111.10-3 M; 1 dung dịch hỗn hợp gồm HCl 5,8111.10-3 M và KHSO4 3,0809.10-3 M (DDhh) và dung dịch chuẩn KOH 3,0966.10-2 M. Cả 6 dung dịch này đều được thêm KCl để duy trì lực ion I = 0,10. * 3 dung dịch axit oxalic, nồng độ lần lượt là 1,0026.10-3 M (DD1); 1,2929.10-3 M (DD2); 1,5103.10-3 M (DD3) và dung dịch thuốc thử KOH 6,8721.10-3 M. Các dung dịch này đều được duy trì lực ion I = 0,50 bằng muối KCl. * 5 dung dịch Glu có nồng độ lần lượt là 9,8672.10-4 M (DD1); 1,4801.10-3 M (DD2); 1,9734.10-3 M (DD3); 2,4668.10-3 M (DD4); 2,9602.10-3 M (DD5) và dung dịch chuẩn KOH 1,2593.10-2 M. Cả 5 dung dịch nghiên cứu và dung dịch thuốc thử KOH đều được duy trì lực ion I = 0,50 bằng muối KCl. 3.2. Chuẩn độ điện thế Các điều kiện thực nghiệm, các bước chuẩn độ được thực hiện tương tự [5]. Mỗi dung dịch được chuẩn độ lặp lại 2 lần để lấy giá trị pH trung bình. 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Từ kết quả chuẩn độ điện thế 25,00 mL các dung dịch KHSO4; 25,00 mL dung dịch HCl; 25,00 mL dung dịch hỗn hợp (HCl + KHSO4) bằng dung dịch KOH C = 3,0966.10-2 M; 129 chuẩn độ 20,00 mL các dung dịch H2C2O4 bằng dung dịch KOH C = 6,8721.10-3 M và chuẩn độ 20,00 mL các dung dịch Glu bằng dung dịch KOH C = 1,2593.10-2 M, chúng tôi vẽ các đường cong chuẩn độ (hì ... độ riêng được ghi trong bảng 4 và bảng 5. Bảng 4. Kết quả xác định các HSCB Kai của axit glutamic trong 2 khu vực pH 8,5 DD pH Giá trị Q Ka1 Ka2 Ka3 DD1 3,819 4,789 0,3527 0,7910 (-5,75 ± 0,31).10–3 <0 LOẠI (4,93 ± 0,42).10 –5 (-1,86 ± 0,57 ).10–7 <0 LOẠI 9,211 9,811 1,3774 1,8053 (–3,44 ± 0,17).10–9<0 LOẠI (7,94 ± 4,35).10–10 Không phù hợp: LOẠI (2,37 ± 1,52).10 -10 DD2 3,688 4,777 0,2880 0,7836 (-9,91 ± 0,30).10–3<0 LOẠI (5,01 ± 0,23).10 -5 (-2,39 ± 0,39).10–7<0 LOẠI 8,898 10,065 1,1823 1,8173 (–3,78 ± 0,16).10–9<0 LOẠI (3,15 ± 1,36).10–9 Không phù hợp: LOẠI (1,14 ± 0,64).10 -10 DD3 3,604 4,941 0,2485 0,8391 (-1,62 ± 0,05).10–2<0 LOẠI (5,08 ± 0,23).10 -5 (-1,81 ± 0,35).10–7<0 LOẠI 8,777 10,102 1,1435 1,8568 (–4,87 ± 0,20).10–9<0 LOẠI (2,94 ± 1,44).10–9 Không phù hợp: LOẠI (1,22 ± 0,76).10 -10 DD4 3,551 5,076 0,2179 0,8736 (-3,44 ± 0,15).10–2<0 LOẠI (5,09 ± 0,33).10 -5 (-1,67 ± 0,32).10–7<0 LOẠI 8,648 10,111 1,1199 1,8838 (–6,34 ± 0,24).10–9<0 LOẠI (3,71 ± 1,88).10–9 Không phù hợp: LOẠI (1,28 ± 0,81).10 -10 DD5 3,511 5,212 0,1950 0,8970 (-4,64 ± 3,32).10–2<0 LOẠI (4,93 ± 0,51).10 -5 (4,78 ± 23,0).10–8 Không phù hợp: LOẠI 8,638 10,006 1,1034 1,8005 (–6,65 ± 0,25).10–9<0 LOẠI (6,42 ± 2,60).10–9 Không phù hợp: LOẠI (1,09 ± 0,57).10 -10 Bảng 5: Kết quả tính các giá trị pK của axit glutamic theo kĩ thuật chuẩn độ riêng DD pH pKa1 pKa2 pKa3 DD1 pH < 5,5 Không xác định được 4,307 ± 0,037 Không xác định được pH > 8,5 Không phù hợp 9,626 ± 0,279 DD2 pH < 5,5 Không xác định được 4,300 ± 0,020 Không xác định được pH > 8,5 Không phù hợp 9,944 ± 0,244 DD3 pH < 5,5 Không xác định được 4,294 ± 0,020 Không xác định được pH > 8,5 Không phù hợp 9,915 ± 0,270 DD4 pH < 5,5 Không xác định được 4,294 ± 0,028 Không xác định được pH > 8,5 Không phù hợp 9,893 ± 0,276 132 DD5 pH < 5,5 Không xác định được 4,307 ± 0,045 Không phù hợp pH > 8,5 Không phù hợp 9,964 ± 0,228 Giá trị trung bình aipK - 4,300 ± 0,014 9,868 ± 0,116 Giá trị pKai theo [7] pKa1 = 2,16 pKa2 = 4,32 pKa3 = 9,96 Giá trị pKai theo [8] pKa1 = 2,13 pKa2 = 4,31 pKa3 = 9,67 Nhận xét: Theo các công trình [2], [5], [6], chúng tôi nhận thấy rằng: kết quả xác định HSCB của các axit sẽ hợp lí nhất khi thành phần của hệ nghiên cứu gồm các hệ đệm và trong mỗi hệ, nồng độ của dạng axit, dạng bazơ liên hợp không quá chênh lệch nhau để đệm năng của hệ không quá nhỏ. Chính vì vậy, từ số liệu thực nghiệm thu được, chúng tôi đều lựa chọn khu vực pH trước hoặc sau BNCĐ (vùng mà trên đường cong chuẩn độ có pH tăng chậm, ở đó thành phần là các hệ đệm), để tính HSCB của 4HSO , axit oxalic và Glu. Theo bảng 2: khi chuẩn độ riêng 3 dung dịch 4HSO có nồng độ khác nhau, thì giá trị pKa tính được trong khu vực pH trước BNCĐ tương đối phù hợp nhau. Tuy nhiên từ pH đo được của phép chuẩn độ DD1 (là dung dịch có 4HSO C nhỏ hơn) cho kết quả tính pKa kém chính xác hơn. Điều này có thể lý giải như sau: ngay trong dung dịch, khi chưa chuẩn độ, 4HSO đã bị phân li khá mạnh (thể hiện qua giá trị Q tính được ở bảng 2) và khi nồng độ 4HSO giảm thì độ điện li của 4HSO tăng, do đó trong dung dịch nghiên cứu, nồng độ của 2 4SO tăng, nồng độ 4HSO giảm, dẫn đến đệm năng của hệ giảm, sai số thực nghiệm sẽ tăng. Để khắc phục hạn chế này, chúng tôi tiến hành xác định HSCB của 4HSO theo kĩ thuật chuẩn độ hỗn hợp, trong đó chúng tôi pha 4HSO C trong dung dịch hỗn hợp cũng xấp xỉ bằng 4HSO C trong DD1. So sánh 2 đường cong chuẩn độ DD1 (hình 1) và DDhh (hình 2), cho thấy: sự có mặt của HCl trong dung dịch hỗn hợp đã làm cho pH của dung dịch hỗn hợp giảm (pHhh < pHDD1), do đó làm tăng số điểm thực nghiệm khi xử lí thống kê, đồng thời làm giảm độ điện li của 4HSO cũng như nồng độ của 24SO , làm đệm năng của hệ hỗn hợp tăng, nên giá trị pKa tính được theo kết quả chuẩn độ hỗn hợp mắc sai số thực nghiệm ít hơn! Như vậy, từ bảng 2 ta thấy, với 4HSO (có pKa 2) thì kết quả xác định HSCB theo cả 2 kĩ thuật chuẩn độ đều có thể chấp nhận được, nhưng kĩ thuật chuẩn độ hỗn hợp cho kết quả chính xác hơn. Trường hợp những axit có pKa < 2 thì độ điện li của axit trong dung dịch càng mạnh, do đó kĩ thuật chuẩn độ hỗn hợp càng tỏ ra ưu việt hơn. Thật vậy, để xác định HSCB của axit oxalic, trong [1] đã sử dụng kĩ thuật chuẩn độ hỗn hợp: khi thêm HCl 9,268.10-3 M vào dung dịch axit oxalic 4,733.10-3 M thì pH của hệ đã giảm từ 2,483 xuống còn 2,027 dẫn đến làm tăng số điểm thực nghiệm để xử lí thống kê và quan trọng hơn là làm giảm khả năng phân li của axit oxalic, do đó thành phần của hệ thu được trong khu vực khảo sát (trước BNCĐ) gồm đủ cả 2 hệ đệm H2C2O4+ 2 4HC O và 2 2 4 2 4HC O C O (thể hiện qua giá trị Q = 2 2 4 2 4HC CO O 2 tính được trong khoảng 0,946 < Q < 1,899), do đó trong dung dịch xảy ra 2 cân bằng phân li nấc 1 và nấc 2 của axit oxalic, được đặc trưng bởi 2 hằng số Ka1 và Ka2 tương ứng. Chính vì vậy từ các giá trị pH đo được của dung dịch hỗn hợp trong khu vực này đã tính được đồng thời và chính xác cả 2 giá trị pKa1 và pKa2 [1]. Trong khi đó, bằng kĩ thuật chuẩn độ riêng chúng tôi đã tiến hành chuẩn độ song song 3 dung dịch axit oxalic có nồng độ khác nhau. Kết quả thu được ở bảng 3 cho thấy: từ các giá trị pH đo được cũng trong khu vực pH < 5,0 (trước BNCĐ) của cả 3 phép chuẩn độ, chúng tôi cũng 133 đều tính được đồng thời cả giá trị pKa1 và pKa2, nhưng chỉ có giá trị pKa2 xác định được từ 3 phép chuẩn độ riêng biệt là phù hợp nhau và phù hợp với số liệu đã được công bố trong các tài liệu tham khảo [3] và [4], còn giá trị pKa1 tính được đều có sự sai lệch so với [3] và [4]. Điều này có thể giải thích như sau: ngay khi chưa chuẩn độ (VKOH = 0,00 mL), pH của cả 3 dung dịch axit oxalic đều xấp xỉ bằng 3,0 (hình 3). Từ các giá trị pH đo được trong khoảng 3,0 < pH < 5,0 của cả 3 phép chuẩn độ, giá trị Q tính được đều dao động trong khoảng từ 1,15 < Q < 1,94 (bảng 3). Nghĩa là trong khu vực khảo sát hầu như không tồn tại hệ đệm H2C2O4+ 2 4HC O và kết quả xác định các HSCB của axit oxalic đều được hồi qui từ các giá trị pH của chủ yếu 1 hệ đệm 2 2 4 2 4HC O C O (có cân bằng chỉ liên quan trực tiếp đến HSCB Ka2), do đó chỉ tính chính xác được giá trị Ka2. Như vậy có thể khẳng định rằng: phương pháp nghiên cứu chỉ cho phép xác định được chính xác giá trị HSCB của quá trình nào tồn tại chủ yếu trong dung dịch và ảnh hưởng trực tiếp đến pH của hệ đó. Điều này thể hiện rất rõ qua kết quả xác định HSCB của Glu (là một amino axit), tồn tại trong dung dịch dưới dạng ion lưỡng cực 2H A . Từ kết quả chuẩn độ độc lập 5 dung dịch Glu có nồng độ khác nhau cho thấy: trên cả 5 đường cong chuẩn độ đều chỉ có 1 BNCĐ (pH 5,5 8,5) và khi chuẩn độ đến ĐTĐ thì chỉ trung hòa được 1 nấc của Glu ( KOH Glun :n 1 : 1), do đó cần phải xử lí số liệu thực nghiệm trong cả 2 khu vực pH trước và sau BNCĐ để xác định các giá trị HSCB của Glu, tương tự [2]. Theo bảng 4 ta thấy: từ các giá trị pH đo được trong khu vực pH < 5,5 của cả 5 dung dịch, Ka1 và Ka3 tính được đều âm, chỉ có giá trị Ka2 xác định được là hợp lí và phù hợp với nhau. Riêng đối với DD5 giá trị Ka3 không âm, nhưng không hợp lí, bởi lẽ nếu Ka3 = (4,78 ± 23,0).10–8 (mà Ka2 = (4,93 ± 0,51).10-5) thì sẽ không chuẩn độ riêng được nấc 2, nấc 3 (do Ka2/Ka3 < 104), và nếu như thế thì tại ĐTĐ tỉ lệ KOH Glun :n phải là 2 : 1. Điều này không đúng vì theo kết quả thực nghiệm thì KOH Glun :n 1 : 1, do đó giá trị Ka3 = (4,78 ± 23,0).10–8 bị loại! Tương tự, việc giải phương trình hồi qui trong khu vực pH > 8,5 đối với cả 5 trường hợp đều cho kết quả như nhau (bảng 4): trong 3 HSCB chỉ có giá trị Ka3 xác định được là thỏa mãn; giá trị Ka1 bị loại vì âm; giá trị Ka2 tính được, tuy không âm, nhưng cũng đều không hợp lí, bởi vì với Ka2 Ka3 10-10 thì trên đường cong chuẩn độ sẽ không có BNCĐ vì cả 2 HSCB Ka2 và Ka3 đều quá nhỏ! Nhưng thực tế có xuất hiện 1 BNCĐ trên đường cong chuẩn độ (hình 4), vì vậy giá tri Ka2 mặc dù tính được nhưng cũng bị loại! Từ bảng 7 cho thấy: với kĩ thuật chuẩn độ riêng, không có khả năng xác định được pKa1 của Glu; 2 giá trị pKa2 và pKa3 tính được từ 5 phép chuẩn độ độc lập là phù hợp với nhau và phù hợp với các số liệu đã công bố trong [7] và [8]. Điều này có thể lí giải như sau: Glu là axit 3 chức, trong dung dịch Glu có thể tồn tại ở 4 dạng: H3A+, 2H A , HA- và A2-. Trong khoảng pH trước BNCĐ của cả 5 phép chuẩn độ, giá trị Q (Q = 2 3H A HA A 2 ) tính được là 0,19 Q 0,90 (bảng 4), chứng tỏ thành phần của hệ trong khu vực này là hệ đệm 2H A + HA-, cho nên sẽ tính được Ka2, là HSCB liên quan trực tiếp đến cân bằng xảy ra trong hệ này: 2H A HA- + H+ Ka2 Ngược lại, trong khu vực pH > 8,5 thành phần của hệ là hệ đệm HA- + A2-, ứng với kết quả tính được 1,10 Q 1,90 (bảng 4), do đó sẽ tính chính xác được hằng số Ka3, do trong hệ có quá trình: HA- A2- + H+ Ka3 Như vậy ở cả 2 khu vực pH khảo sát, trong dung dịch nghiên cứu hầu như không tồn tại cân bằng: 2H A + H+ H3A+ 1a1K chính vì vậy không tính được Ka1. Từ đó có thể thấy: muốn xác định được giá trị HSCB nấc 1 của Glu nói riêng và của các axit mà trong dung dịch có phản ứng nội phân tử như amino axit nói chung, cần thiết phải sử dụng kĩ thuật chuẩn độ hỗn hợp để tạo thành hệ đệm có chứa cân bằng liên quan đến Ka1. Thật vậy, trong [2] các tác giả đã xác định 134 thành công cả 3 giá trị HSCB của Glu khi sử dụng kĩ thuật chuẩn độ hỗn hợp. Khi thêm HCl vào dung dịch Glu với CHCl > CGlu, thu được dung dịch hỗn hợp gồm HCldư và H3A+. Kết quả thực nghiệm cho thấy, trên đường cong chuẩn độ cũng chỉ có 1 BNCĐ, nhưng tại ĐTĐ tỉ lệ KOH Glun :n 2 : 1, do đó theo dự đoán lí thuyết cũng như thực tế tính được -0,4147 < Q < 0,9530 đã chứng tỏ trong khu vực pH trước BNCĐ, hệ nghiên cứu gồm 2 hệ đệm (H3A+ + H2A) và (H2A + HA–). Chính vì vậy với kĩ thuật chuẩn độ hỗn hợp đã cho phép xác định được đồng thời và chính xác pKa1 và pKa2 từ các giá trị pH đo được trong khu vực này. Và trong khu vực pH sau BNCĐ tính được 1,1440 < Q < 1,9581 ứng với thành phần chính gồm HA– và A2– cho nên sẽ xác định được pKa3. Như vậy có thể thấy: đại lượng Q được biểu diễn theo (3) cho biết phần chất phân tích bị trung hòa, do đó căn cứ vào giá trị Q tính được theo số liệu thực nghiệm trong từng khu vực pH khảo sát (trước, sau BNCĐ) sẽ cho biết thành phần thực tế của hệ thu được. Mặt khác, từ số BNCĐ trên đường cong chuẩn độ và từ tỉ lệ số mol các chất phản ứng, cho phép dự đoán được thành phần lí thuyết của các hệ trong từng khu vực pH khảo sát, nhưng quan trọng hơn là cho phép đánh giá được khả năng chuẩn độ riêng từng nấc hay không, từ đó có thể đánh giá sơ bộ mức độ chênh lệch về độ lớn giữa các HSCB. Điều này có ý nghĩa rất quan trọng khi cần xác định HSCB của những axit mới chưa có số liệu công bố. 5. KẾT LUẬN Phương pháp chuẩn độ điện thế theo hai kĩ thuật chuẩn độ khác nhau đã được áp dụng có hiệu quả để tính HSCB của các axit. Từ kết quả xác định HSCB của Glu và axit oxalic cho thấy: để xác định HSCB nấc 1 của các axit có phản ứng nội phân tử như các amino axit và HSCB của axit có pKa < 2 thì cần thiết phải sử dụng kĩ thuật chuẩn độ hỗn hợp, vì việc cho thêm axit mạnh vào dung dịch axit nghiên cứu để: i) tạo được hệ nghiên cứu có chứa cân bằng liên quan tới HSCB cần xác định; ii) làm giảm độ điện li của axit nghiên cứu, làm tăng đệm năng của hệ, sẽ làm giảm sai số tực nghiệm; iii) làm giảm pH của hệ dẫn đến làm tăng số điểm thực nghiệm khi xử lý thống kê, do đó sẽ tăng độ tin cậy của kết quả thu được. Sự phù hợp giữa dự đoán lí thuyết (trên cơ sở phân tích đường cong chuẩn độ và tính tỉ số mol các chất phản ứng) với kết quả tính toán thực nghiệm (tính được các giá trị HSCB cũng như phần axit nghiên cứu bị trung hòa, được đặc trưng bởi đại lượng Q) là cơ sở để khẳng định sự hợp lí của kết quả nghiên cứu. 6. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Trần Thế Ngà, Đào Thị Phương Diệp (2019), Sử dụng định luật bảo toàn proton kết hợp với kết quả chuẩn độ điện thế để tính hằng số phân li của axit oxalic, Tạp chí Hóa học, tập 57 (số 2E), tr. 348 – 352. [2]. Trần Thế Ngà, Nguyễn Thị Mai Phương, Đào Thị Phương Diệp (2017), Xác định hằng số phân li của axit glutamic trong dung dịch nước bằng phương pháp chuẩn độ điện thế, Kỉ yếu hội thảo khoa học Quốc tế - Phát triển năng lực sư phạm đội ngũ giáo viên khoa học tự nhiên đáp ứng yêu cầu đổi mới giáo dục phổ thông, tr. 685-692 (ISBN: 978-604-913-655-9). [3]. Nguyễn Tinh Dung (2005), Hóa học phân tích 1. Cân bằng ion trong dung dịch, Tái bản lần thứ 7, năm 2019, Nhà xuất bản Đại học Sư phạm Hà Nội, Hà Nội. [4]. Jonh A. D. (1999), Lange's handbook of chemistry, 15th, McGraw-Hill, New York. [5]. Tran The Nga, Dao Thi Phuong Diep (2019), Determination of equilibrium constants of citric acid from the pH values of the potentiometric titration, Vietnam Journal of Chemistry, Vol. 57 (No. 2E), pp. 311 – 315. [6]. Trần Thế Ngà, Đào Thị Phương Diệp (2019), Xác định hằng số cân bằng của axit malic trong dung dịch nước ở 250C bằng phương pháp chuẩn độ điện thế, Tạp chí Phân tích Hóa, Lý và Sinh học, Tập 24 (Số 2), tr. 44 – 51. [7]. Kortum G., Vogel W and Andrussow K (1961), Dissociation Constants of Organic Acids in Aqueous Solution, Butterworth & Co, Ltd,, London. [8]. Serjeant E. P. and Dempsey B., (1979), Ionization Constants of Organic Acids in Aqueous Solution, Pergamon, Oxford. 135
File đính kèm:
- danh_gia_kha_nang_xac_dinh_hang_so_can_bang_cua_cac_amino_ax.pdf