Bài giảng Đại cương hóa phân tích

ĐẠI CƯƠNG HÓA PHÂN TÍCH
Mục tiêu học tập
• Trình bày được đối tượng, chức năng và 
phân loại của hóa học phân tch.
• Nêu được nội dung của hóa học phân tch.
• Giải thích được các bước thực hiện của qui 
trình phân tch
LỊCH SỬ
- Phân tích hệ thống các nguyên tố bởi Justus von
Liebig (Đức, 1803 – 1873)
- Phản ứng định tính các nguyên tố và các nhóm chức
(nhiều nhà khoa học)
- Phát triển mạnh sau 1900 nhờ vào thành tựu của
khoa học “phân tích dụng cụ” (Instrumental analysis)
GiỚI THIỆU MỘT SỐ KHÁI NiỆM
Hóa phân tch là khoa học nghiên cứu về các phương 
pháp xác định THÀNH PHẦN HÓA HỌC của chất và CẤU 
TRÚC của các hợp phần có trong chất phân tch
• Định tnh một chất, nghĩa là có thể xác định xem chất 
phân tch được cấu tạo bởi những nguyên tố nào, nhóm 
chức nào, và phân tch xem các nguyên tố và các nhóm 
chức đó được sắp xếp và liên kết với nhau như thế nào
(phân tch cấu trúc)
• Định lượng: dùng các phương pháp phân tích để xác 
định thành phần định lượng của các nguyên tố, các hợp 
chất hóa học trong chất phân tch.
• Hóa phân tch là khoa học về các phương pháp phân tch.
• Phân tch hóa học là những phương pháp được dùng 
trong thực tế để xác định thành phần hóa học của chất 
phân tch.
• Kỹ thuật phân tch là dựa trên các hiện tượng khoa học 
để thu thập thông tn về thành phần hóa học của chất 
phân tch. Thí dụ như: kỹ thuật sắc ký lỏng hiệu năng cao, 
kỹ thuật cực phổ.
• Phương pháp phân tch là ứng dụng cụ thể của một kỹ 
thuật phân tch để giải quyết một vấn đề phân tch
GiỚI THIỆU MỘT SỐ KHÁI NiỆM
• Giải quyết các vấn đề chung của phân tch hóa học.
• Nghiên cứu các phương pháp phân tch hóa học.
• Giải quyết các nhiệm vụ cụ thể của phân tch hóa học
CHỨC NĂNG CỦA HÓA PHÂN TÍCH HIỆN ĐẠI
Phân loại hiện nay
1. Phân tích cổ điển (classical methods):
• Phân tích định tính ion (DĐVN 4 – PL 8.1)
• Phân tích khối lượng
• Phân tích thể tích
2. Phân tích dụng cụ (instrumental analysis)
• Phân tích phổ nghiệm
• Phân tích điện hóa
• Phân tích sắc ký & điện di
• Phân tích nhiệt vi sai
PHÂN LOẠI THEO HPT CỔ ĐiỂN
1/ Theo đường lối phân tích:
 Tổng thể - Cục bộ:
Ngành hóa phân tích bắt đầu xuất phát từ việc
phân tích mẫu bằng sự chưng cất, ly trích hay kết
tủa để tạo ra những hợp phần phản ứng với thuốc
thử cho sản phẩm có thể nhận định bằng “màu
sắc”, “mùi”, “khí bay lên”, “điểm chảy”, “độ tan
trong dung môi” 
1/ Theo đường lối phân tích:
 Tổng thể - Cục bộ:
 Sự phân loại các cation và anion thành các
nhóm phân tích dựa trên đặc tính của các ion đối
với thuốc thử, sự tạo thành tủa, sự giống nhau và
khác nhau về độ tan  : Hệ thống phân tích
cation, Hệ thống phân tích anion.
 Các phản ứng đặc hiệu:
Na+ (thuốc thử Kontop),
Zn2+ (thuốc thử M.T.A – mercuri thiocyanat amoni),
Fe3+ (thuốc thử kali ferrocyanid) .
PHÂN LOẠI THEO HPT CỔ ĐiỂN
1/ Theo đường lối phân tích:
 Tổng thể - Cục bộ:
Nhó
m
Cation Thuốc thử Đặc điểm
I Ag+, Pb2+, Hg22+ HCl 6M Tủa clorid màu trắng, không tan /
HNO3
II Ba2+, Sr2+, Ca2+ H2SO4 3M Tủa sulfat, không tan/ acid vô cơ,
a. acetic
III Al3+, Cr3+, Zn2+ NaOH 3M Hydroxyt lưỡng tính, tan /kiềm dư
IV Fe3+, Mn2+, Mg2+, Bi3+ NaOH + H2O2 Hydroxyt không tan/ kiềm dư
V Cu2+, Co2+ , Hg2+ NH4OH Hydroxyt, tạo phức tan/NH4OH dư
VI Na+, K+, NH4+ Không có
PHÂN LOẠI THEO HPT CỔ ĐiỂN
1/ Theo đường lối phân tích:
 Tổng thể - Cục bộ:
Nhóm Anion Thuốc thử Đặc điểm 
I Cl-, Br-, I-, SCN- AgNO3/HNO3 Tủa 
II SO42-, CO32-, PO43-, 
BO2-, C2O42- 
BaCl2 Tủa trắng 
tan/acid trừ 
BaSO4 
III NO3-, MnO4- Không có 
thuốc thử 
nhóm 
PHÂN LOẠI THEO HPT CỔ ĐiỂN
1/ Theo đường lối phân tích:
• Phân hủy - Không phân hủy: phân tích % nguyên tố
• Trực tếp - Gián tếp: định lượng các chất khử bằng iod 
PHÂN LOẠI THEO HPT CỔ ĐiỂN
2/ Theo thể tích và khối lượng chất phân tích:
• Phân tch thô: lượng mẫu thử chất rắn 0,1 - 1 g, lượng 
mẫu thử dung dịch từ 1 - 100 ml.
• Phân tch bán vi lượng: lượng mẫu thử từ 0.01 - 0,1 g, 
dung dịch từ 0,1- 0,3 ml.
• Phân tch vi lượng: lượng mẫu thử từ 10-3 - 10-2 g, dung 
dịch từ 10-2 - 10-1 ml.
• Phân tch siêu vi lượng: lượng mẫu thử từ 10-6 -10-12 g, 
dung dịch từ 10-3- 10-6 ml.
PHÂN LOẠI THEO HPT CỔ ĐiỂN
3/ Theo bản chất các hợp phần của chất xác định:
• Phân tích đồng vị: cần thiết khi nghiên cứu các 
nguyên tố nhân tạo (14C, 18O)
• Phân tích nguyên tố (nguyên tử - ion): CxHyOzNt,
%C, %H ..
• Phân tích phân tử: sắc ký
• Phân tích nhóm chức: phản ứng, FTIR
• Phân tích chất: có nhiều cái chung với phân tích 
phân tử hay hay phân tích pha
• Phân tích pha: tách và xác định các hệ dị thể tham 
gia trong thành phần cấu trúc (ZnS + ZnO/khoáng)
PHÂN LOẠI THEO HPT CỔ ĐiỂN
4 Theo bản chất của phương pháp :
• Phương pháp hóa học.
• Phương pháp hóa lý, vật lý
• Phương pháp sinh học
PHÂN LOẠI THEO HPT CỔ ĐiỂN
HOÁ PHÂN TÍCH ĐỊNH TÍNH
• Phương pháp hóa học.
• Phương pháp hóa lý, vật lý
HOÁ PHÂN TÍCH ĐỊNH LƯỢNG
• Phương pháp phân tích khối lượng.
• Phương pháp phân tích thể tích (chuẩn độ)
• Phương pháp phân tích dụng cụ (phương pháp hóa
lý, vật lý)
HPT 2
HPT 1
Quantitative analysis
Instrumental analysis
HOÁ PHÂN TÍCH ĐỊNH LƯỢNG
• Phương pháp phân tích khối lượng.
Khối lượng của chất phân tích / sản phảm phản
ứng được xác định.
• Phương pháp phân tích thể tích (chuẩn độ)
Thể tích / khối lượng của dung dịch chuẩn độ
đã phản ứng hoàn toàn với mẫu thử được xác định.
Hiện nay những phương pháp này vẫn còn sử dụng
trong nhiều PTN, nhưng do tính kém chính xác và tốn
thời gian nên đã được thay thế dần bằng phương
pháp phân tích dụng cụ.
HPT 1
Quantitative analysis
HOÁ PHÂN TÍCH ĐỊNH LƯỢNG
Instrumental analysis
HOÁ PHÂN TÍCH ĐỊNH LƯỢNG
• Phương pháp phân tích dụng cụ (phương pháp hóa
lý, vật lý): đo lường độ lớn vật lý của mẫu đo
Độ dẫn
thế điện cực
hấp thu ánh sáng
phát xạ ánh sáng
khối lượng 
HPT 2 Instrumental analysis
QUI TRÌNH PHÂN TÍCH HÓA HỌC
1. Xác định đối tượng
2. Lựa chọn phương pháp
3. Lấy mẫu
4. Xử lý mẫu
5. Tiến hành đo
6. Xử lý kết quả phân tích
QUI TRÌNH PHÂN TÍCH HÓA HỌC
VẤN ĐỀ 1: xác định nồng độ ion Al3+ trong nước thải CN?
• Nồng độ ion Al3+ : mẫu thử ở TRẠNG THÁI .
• Lấy mẫu: .
• Phương pháp: .
• Xử lý mẫu: ..
• Đo: .
• Xử lý kết quả: 
HƯỚNG PHÁT TRIỂN
1. Thiết kế một qui trình phân tích
• Thiết lập tiêu chuẩn cho một qui trình phân tích 
(độ chính xác, độ đúng, độ nhạy, chi phí, quy 
mô thực hiện, tiến độ thực hiện)
• Xác định các yếu tố cản trở.
• Lựa chọn phương pháp.
• Thiết lập các tiêu chuẩn thẩm định.
• Cách lấy mẫu.
2. Thực hiện đánh giá của cơ sở bên ngoài (PTN
độc lập)
CHƯƠNG TRÌNH KHUNG 
HPT 1
Stt Bài GV
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Đại cương
Cân bằng hóa học và phản ứng dùng trong HPT
Nồng độ dung dịch
Thống kê sử dụng trong phân tích số liệu
Phương pháp phân tích khối lượng
Đại cương về phân tích thể tích
Phương pháp acid - base
Phương pháp oxy hóa khử
Phương pháp tạo kết tủa
Phương pháp tạo phức
Định
Dũng
Thanh
Thủy
Thanh
Thanh
Huệ
Tuấn
Định
Định
CEM 262: Quantitative Analysis 
Description: Preparation and quantitative analysis of chemical compounds. 
Credit: 3 Credits (2 hours lecture, 1 hour recitation, 3 hours laboratory per 
week)
Lecture topics: 
1. Solution descriptions 
2. Titrimetry including volumetric calculations 
3. Significant figures; calculation of means and standard deviations; accuracy 
and precision; random, systematic, and gross errors; sample vs. 
population; confidence limits; Q test for rejecting outliers 
4. Chemical equilibrium & activity 
5. Solution chemistry of acids, bases and salts; equilibrium constants: Ka, 
Kb, & Kw 
6. Buffers, Henderson-Hasselbalch equation 
7. Acid-base indicators & titration curves
8. Polyfunctional acids and bases
9. Solubility product 
10. Gravimetric analysis 
11. Equilibrium calculations 
12. Complexometric titrations & indicators; EDTA equilibria; metal ion 
indicators 
13. Electroanalytical chemistry, Nernst equation; oxidation-reduction 
reactions 
14. Redox titrations & indicators, iodometric titrations 
CHƯƠNG TRÌNH KHUNG 
HPT 2
Bài Tên GV
1 Chuẩn độ điện thế Hương
2 Chuẩn độ Ampe Hương
3 Đại cương quang phổ Huệ
4 Quang phổ UV-Vis Thủy
5 Quang phổ IR Định
6 Quang phổ huỳnh quang Định
CHƯƠNG TRÌNH KHUNG 
HPT 2
Bài Tên GV
7 Quang phổ nguyên tử Định
8 Các phương pháp chiết tách Tuấn
9 Đại cương sắc ký Tuấn
10 SKLM – SKC – SKG Tuấn
11 SKLHNC Dũng
12 SKK Thanh