63
MỘT SỐ BÀI THÍ NGHIỆM THỰC HÀNH THEO CHƯƠNG TRÌNH OLYMPIC Vụ Giáo dục Trung học – Bộ Giáo dục và Đào tạo Bài 1. Xác định Sắt có trong thuốc viên chứa Sắt Lý thuyết Sắt là một thành phần thiết yếu của hồng cầu (hemoglobin), giúp vận chuyển oxi trong máu đến mọi phần của cơ thể. Nó cũng giữ vai trò sinh tử trong nhiều phản ứng trao đổi chất. Thiếu sắt có thể gây bệnh thiếu máu là hệ quả của mức hồng cầu trong máu thấp. Thiếu sắt là sự suy dinh dưỡng khoáng chất phổ biến nhất trên thế giới. Một cách để giảm sự thiếu hụt sắt là chữa trị bằng viên chứa sắt. Hoạt chất trong thuốc viên chứa sắt là sắt(II) hiện diện trong thuốc viên khảo sát dưới dạng sắt(II) fumarat. Ngoài hợp chất hữu cơ sắt(II) này, thuốc viên có chứa các chất khác như những tác nhân liên kết. Cấu trúc của axit fumaric là: 219

thuc hanh olympic.doc

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: thuc hanh olympic.doc

MỘT SỐ BÀI THÍ NGHIỆM THỰC HÀNH

THEO CHƯƠNG TRÌNH OLYMPIC

Vụ Giáo dục Trung học – Bộ Giáo dục và Đào tạo

Bài 1. Xác định Sắt có trong thuốc viên chứa Sắt

Lý thuyết

Sắt là một thành phần thiết yếu của hồng cầu (hemoglobin), giúp vận chuyển oxi

trong máu đến mọi phần của cơ thể. Nó cũng giữ vai trò sinh tử trong nhiều phản

ứng trao đổi chất. Thiếu sắt có thể gây bệnh thiếu máu là hệ quả của mức hồng cầu

trong máu thấp. Thiếu sắt là sự suy dinh dưỡng khoáng chất phổ biến nhất trên thế

giới. Một cách để giảm sự thiếu hụt sắt là chữa trị bằng viên chứa sắt.

Hoạt chất trong thuốc viên chứa sắt là sắt(II) hiện diện trong thuốc viên khảo sát

dưới dạng sắt(II) fumarat. Ngoài hợp chất hữu cơ sắt(II) này, thuốc viên có chứa

các chất khác như những tác nhân liên kết. Cấu trúc của axit fumaric là:

Axit fumaric

Sắt(II) và 1,10-phenanthroline tạo phức có màu vàng cam/đỏ

[(C12H8N2)3Fe]2+. Mật độ quang (absorbance) của phức này, xác định tại 510

nm trong dung dịch đệm (pH=8) là một phép đo hàm lượng sắt của viên thuốc.

Do 1,10-phenanthroline chỉ liên kết với sắt(II) và sắt(II) dễ bị oxi hóa thành

sắt(III), thêm hidroxiamoni clorua (hydroxylammonium chloride) để khử toàn

bộ sắt(III) thành sắt(II). Một sơ đồ phản ứng đơn giản là:

2 NH2OH + 4 Fe3+ → N2O + 4 H+ + H2O + 4 Fe2+

1,10-Phenanthroline

219

Page 2: thuc hanh olympic.doc

Thiết bị và Hóa chất tiến hành

THIẾT BỊ HÓA CHẤT

Cân

Cối, chày sứ;

Cốc 100 mL;

Thiết bị siêu âm (ultrasonic bath);

Bếp điện;

Phễu Hirsch chứa một lớp nhỏ chất

giúp lọc nhanh;

Bình định mức 250 mL và 100 mL;

Pipet;

Quang phổ kế;

Viên thuốc chứa Fe (II)

HCl 4M;

Dung dịch 1,10-phenanthroline;

Dung dịch hydroxylammonium

chloride;

Phương pháp tiến hành

Dùng cân để xác định khối lượng của viên thuốc chứa sắt chính xác đến 1

mg. Viên thuốc được tán cẩn thận thành bột trong một cối và chuyển định lượng

vào cốc 100 mL bằng một lượng nhỏ nước cất. Thêm axit clohidric (5 mL, 4

M). Đun nóng các chất trong cốc đến khoảng 60 oC trên bếp điện. Dung dịch đổi

sang màu vàng.

Đặt cốc vào thiết bị siêu âm (ultrasonic bath) trong ít nhất 5 phút. Giữ cốc ổn

định bằng mốp xốp (styrofoam). Phễu Hirsch chứa một lớp nhỏ chất giúp lọc

nhanh (Hi-flo filter aid) đã được làm ẩm và ép chặt trên lọc, dùng phễu này lọc

huyền phù bằng cách hút. Rửa chất giúp lọc nhanh (Hi-flo filter aid) bằng lượng

dư nước cất. Nước lọc được chuyển cẩn thận vào bình định mức (250 mL) và

thêm nước cất, khuấy liên tục để điều chỉnh thể tích cuối. Dùng pipet để hút 10

mL dung dịch này và cho vào bình định mức 100 mL. Lại điều chỉnh thể tích

bằng nước cất đồng thời khuấy đều.

Từ dung dịch này, dùng pipet lấy 10 mL và cho vào bình định mức 100 mL.

Sau đó, thêm dung dịch 1,10-phenanthroline (10 mL) và dung dịch hidroxi

220

Page 3: thuc hanh olympic.doc

amoni clorua (hydroxylammonium chloride) (1 mL) . Kế tiếp, điều chỉnh thể

tích dung dịch bằng dung dịch đệm (pH 8).

Mật độ quang của dung dịch này được đo bằng máy so màu (quang phổ kế)

tại 510 nm so với nước trong cuvet 1,000 cm.

Hãy tính lượng sắt trong viên thuốc chứa sắt dựa trên độ hấp thụ mol (hệ số

tắt, e) đã biết của phức sắt(II) phenanthroline tại 510 nm. Độ hấp thụ mol của

phức sắt(II) phenanthroline tại 510 nm bằng 11100 M-1cm-1.

Quan trọng

Để lọai bỏ sai lệch trong mật độ quang khi nối với máy so màu sử dụng, một hệ

số điều chỉnh được ghi trên máy so màu học sinh dùng trong thí nghiệm. Mật độ

quang quan sát được cần phải nhân với hệ số này để thu được mật độ quang

đúng của dung dịch phức sắt.

Bài 2. Xác định các mẫu vô cơ chưa biết

Lý thuyết

Có 12 mẫu chưa biết đựng trong túi bằng chất dẻo bao gồm 9 dung dịch chưa

biết, mỗi dung dịch được đựng trong ống nhỏ giọt và 3 mẫu chất rắn đựng trong

ba lọ miệng rộng. Tất cả các mẫu chưa biết đều được đánh số với 3 chữ số. Hãy

kiểm tra cẩn thận các mã số mẫu theo danh sách các mẫu vô cơ chưa biết rồi

viết số báo danh và tên của mình vào tờ giấy. (Danh sách đó được kèm theo các

mẫu chưa biết của học sinh). Mỗi lọ đựng chất rắn có khoảng 20 miligam dưới

dạng bột hoặc tinh thể của một hợp chất tinh khiết. Mỗi ống nhỏ giọt chứa

khoảng 1,5ml dung dịch của một hợp chất tinh khiết được hòa tan trong nước

cất. Nồng độ của các dung dịch chưa biết nằm trong khoảng từ 0,05 đến 0,5

M(mol/lit).

Các dung dịch chưa biết là như sau:

HCl H2O2 H2SO4 ZnCl2 NH4SCN

NaOH Na2CO3 Na2SO3 BaCl2 K4Fe(CN)6

Chú ý:

221

Page 4: thuc hanh olympic.doc

(1) Có 2 mẫu chưa biết được lặp lại.

(2) H2O kết tinh trong tinh thể ngậm nước được bỏ qua trong các công thức cho

ở trên.

Trên bàn thí nghiệm của học sinh có một hộp nhựa đựng các dụng cụ, mẫu

chưa biết và các thuốc thử được sử dụng trong bài thực hành này.

Danh sách các dụng cụ

Dụng cụ Số

lượng.

Dụng cụ Số lượng.

Điện cực dây Pt 1 Điện cực dây Au 1

Hộp đựng pin 1 Pin 2

Bản lõm trắng để nhỏ

giọt

1 Bản mỏng bằng nhựa màu

đen

1

Kéo cắt 1 Ống nhỏ giọt (1 mL) 5

Thìa càphê 2

Danh sách thuốc thử

Thuốc thử Nồng độ. Thuốc thử Nồng độ.

KI 0.1M pp (phenolphtalein) 0.01%FeCl3 0.1M Dung dịch tinh bột 0.01%

Mức độ độc hại và an toàn của các hóa chất

Hóa chất Công thức Độ độc hại Độ an toàn

Axit clohidric HCl 36/37/38 26

Axit sunfuric H2SO4 35 26-30-45

Dung dịch Natri

hidroxit

NaOH 35 26-36/37/39-45

Dung dịch

Hydroperoxit

H2O2 22-41 26-39

222

Page 5: thuc hanh olympic.doc

Dung dịch Natri

cacbonat

Na2CO3 36 22-26

Dung dịch Bariclorua BaCl2 20-25 45

Dung dịch Natrisunfit Na2SO3 31-36/37/38 26-36

Dung dịch Kẽm clorua ZnCl2 22-34-50/53 26-36/37/39-45-60-

61

Dung dịch Kali

hexaxyanoferat (II)

K4Fe(CN)6 32 22-24/25

Dung dịch Amoni

thioxyanat

NH4SCN 20/21/22-32-52/53 13-61

Sắt (III) clorua (rắn) FeCl3 22-34 26-36/37/39-45

Kali iotua (rắn) KI - 22-24/25 *

Dung dịch tinh bột - - -

Chất chỉ thị

Phenolphthalein

40 36/37

Tiến hành

1. Sử dụng bốn thuốc thử đã được cấp, các phản ứng giữa các mẫu chưa biết với

nhau và thiết bị điện phân đơn giản để nhận biết các mẫu chưa biết và viết

trả lời của em (dưới dạng số với 3 chữ số - như cách đánh số mẫu của các

mẫu đã cho) vào các ô trống trong tờ phiếu trả lời.

2. Trong bài thực hành này học sinh đã thực hiện một loạt phép thử để xác định

(hoặc khẳng định) các mẫu chưa biết. Học sinh cần nắm được các phản ứng

hoá học liên quan đến các phép thử đã tiến hành và viết được các phương

trình phản ứng:

223

Chú ý: Sau khi kết thúc công việc hãy cho hai dây vàng (Au) và Platin(Pt) và các pin vào các túi nilon ban đầu của chúng rồi để lại tất cả dụng cụ và hóa chất (kể cả các mẫu chưa biết) vào hộp nhựa đúng vị trí ban đầu.

Page 6: thuc hanh olympic.doc

A. Viết phương trình điện phân xảy ra ở dạng ion rút gọn có ghi trạng thái tồn

tại để khẳng định một mẫu chưa biết là dung dịch chứa ZnCl2.

B. Viết một phương trình phản ứng dùng để làm sạch kết tủa Zn trên bề mặt

điện cực bằng các dụng cụ và hóa chất đã cho trong bài này.

Bài 3. Xác định cacbonat và hiđro photphat trong một mẫu làm chất mài

Lý thuyết

Na2CO3, CaCO3 và Na2HPO4 là các thành phần chính của các bột mài. Trong

bài thí nghiệm này, phải xác định các ion cacbonat và hiđro photphat trong một

mẫu để mài bằng hai chuẩn độ axit-bazơ.

Đầu tiên, thêm một lượng chính xác axit clohiđric (được lấy với lượng dư) vào

mẫu thử. Phản ứng xảy ra, hiđro photphat chuyển thành H3PO4, còn các ion cabonat

chuyển thành CO2 sau đó thoát ra hết khi bị đun sôi. Các ion canxi có ban đầu trong

mẫu đó chuyển vào dung dịch. Vì các ion này có thể ảnh hưởng đến kết quả phân

tích nên chúng được kết tủa trong CaC2O4 và lọc bỏ trước khi chuẩn độ.

Tiếp đến, axit photphoric vừa tạo thành được chuẩn độ bằng dung dịch NaOH có

nồng độ chính xác với hai chất chỉ thị khác nhau là: Bromcrezon xanh

(Bromocresol Green, BCG) và Thymolphthalein (TP). Bước thứ nhất của chuẩn độ

này là: H3PO4 (và lượng dư HCl) được chuẩn độ tới ion H2PO4-, điểm kết thúc bước

chuẩn độ này có môi trường hơi axit (pH khoảng ~4.5). Điểm này làm cho BCG

chuyển từ màu vàng sang màu xanh. Bước thứ hai của chuẩn độ này: tiếp tục bước

trên cho tới khi tạo ra HPO42-. Điểm kết thúc bước hai này xảy ra khi TP không

màu chuyển sang màu xanh (môi trường có tính kiềm, pH vào khoảng 10).

Lượng ion CO32- trong mẫu đó được tìm ra khi dựa vào lượng khác nhau giữa:

a) Lượng chất chuẩn độ ứng với lượng ban đầu của HCl (đã dùng để hòa tan

mẫu)

b) Lượng cũng của chất chuẩn độ đó ứng với điểm kết thúc chuẩn độ thứ hai

(chỉ thị TP).

224

Page 7: thuc hanh olympic.doc

Lượng ion HPO42- được tìm ra khi dựa vào lượng khác nhau giữa lượng chất

chuẩn độ đã dùng để đạt tới hai điểm kết thúc chuẩn độ (chỉ thị TP và BCG).

Thiết bị và Hóa chất tiến hành

THIẾT BỊ HÓA CHẤT

Cân

Phễu lọc;

Cốc 100 mL;

Ống đong;

Bếp điện;

Bình hình nón (Erlenmeyer);

Bình định mức 100 mL;

Pipet;

Bột mài chứa Na2CO3, CaCO3 và

Na2HPO4

HCl 1M;

Nước cất

Dung dịch K2C2O4 15%;

Dung dịch NaOH;

Dung dịch Thymolphthalein (TP)

Dung dịch BromoCresol Green

(BCG)

Qui trình tiến hành

Bước 1. Hòa tan mẫu và đuổi CO2

Thêm đúng 10,00 mL dung dịch HCl nồng độ khoảng 1 mol/L (xem trị số chính

xác này được ghi trên nhãn của lọ) vào mẫu bột mài có trong cốc được đậy bằng

mặt kính đồng hồ thủy tinh (mọi thao tác phải chính xác: lấy dung dịch bằng

một pipet! Không được bỏ nắp đậy cốc ra để tránh thất thoát hóa chất!). Sau

giai đoạn thoát khí mạnh kết thúc, dùng bếp điện cẩn thận đun nóng dung dịch

trong cốc (vẫn phải đậy cốc bằng mặt kính đồng hồ) tới khi hết khí thoát ra. Tiếp

đến, đun cẩn thận dung dịch còn lại trong cốc cho sôi trong khoảng 2-3 phút.

Bước 2. Kết tủa canxi

Nhấc cốc khỏi bếp điện. Dùng nước cất rửa phần hơi nước ngưng tụ ở mặt kính

đồng hồ cho chày vào cốc. Dùng ống đong lấy 1-2 mL dung dịch K2C2O4 15%. Cho

từ từ lượng này theo thành vào cốc (mất khoảng 10 đến 20 phút) cho tới lúc kết tủa

hoàn toàn. Dùng khoảng thời gian chờ đợi này để xác định nồng độ chính xác của

dung dịch NaOH (theo phương pháp dưới đây).

225

Page 8: thuc hanh olympic.doc

Bước 3. Xác định nồng độ chính xác của dung dịch NaOH

Dùng một pipet lấy 10,00 mL dung dịch HCl rồi cho vào bình định mức 100 mL,

thêm nước cất cho đến vạch, lắc bình để trộn đều. Rót dung dịch NaOH đầy buret.

Dùng pipet lấy 10,00 mL dung dịch HCl trong bình định mức cho vào một bình

hình nón (Erlenmeyer). Thêm vào erlenmeyer này 1-2 giọt dung dịch

Thymolphthalein rồi chuẩn độ bằng dung dịch NaOH tới khi màu xanh xuất hiện

trên vòng xoáy của dung dịch và bền chỉ trong khoảng 5 - 10 giây.

Tại đây và phần sau: Hãy lặp sự chuẩn độ ở mức độ cần thiết. Cần lưu ý rằng trị

số thể tích dung dịch cần dùng nhiều nhất và ít nhất chỉ cách nhau có 0,10 mL. Số

liệu thể tích dung dịch báo cáo có độ chính xác tới 0,01 mL.

3.1a Hãy điền đầy đủ vào bảng trong Phiếu trả lời.

3.1b Hãy tính nồng độ của dung dịch NaOH (theo mol/L).

Bước 4. Lọc bỏ canxi oxalat

Sau khi kết tủa được hầu hết CaC2O4, dùng phễu lọc dung dịch vào bình định mức

100 mL. Nước lọc này hơi bị đục do có mặt lượng nhỏ canxi oxalat nhưng không

gây ảnh hưởng tới việc chuẩn độ. Dùng nước cất rửa sạch kết tủa rồi bỏ giấy lọc có

kết tủa vào thùng đựng rác. Thêm nước cất vào bình đựng nước lọc cho tới vạch và

lắc đều.

Bước 5. Chuẩn độ mẫu dùng Bromocresol Green

Dùng pipet lấy 10,00 mL nước lọc thu được sau bước 4 cho vào một Erlenmeyer

rồi thêm tiếp vào đó 3 giọt dung dịch BCG. Hãy chuẩn bị một Erlenmeyer khác có

dung dịch đối chứng gồm 3 giọt dung dịch NaH2PO4 15%, 3 giọt dung dịch BCG

và 15-20 mL nước cất. Dùng dung dịch NaOH chuẩn độ dung dịch nước lọc tới khi

màu của dung dịch này trùng với màu của dung dịch đối chứng thì dừng.

3.2 Hãy điền đầy đủ vào bảng trong Phiếu trả lời.

Bước 6. Chuẩn độ mẫu dùng Thymolphthalein

Dùng pipet lấy 10,00 mL nước lọc thu được sau bước 4 ở trên cho vào một

Erlenmeyer rồi thêm tiếp vào đó 2 giọt dung dịch TP. Dùng dung dịch NaOH

226

Page 9: thuc hanh olympic.doc

chuẩn độ dung dịch nước lọc đó tới khi màu xanh xuất hiện và bền trong khoảng 5

– 10 giây thì dừng.

3.3 Hãy điền đầy đủ vào bảng trong Phiếu trả lời.

Bước 7. Các tính toán

3.4. Hãy tính khối lượng của CO32- trong mẫu đã dùng.

3.5. Hãy tính khối lượng của HPO42- trong mẫu đó.

Bước 8. Các câu hỏi thêm cho bài thí nghiệm này

Hãy trả lời các câu hỏi sau đây vào Phiếu trả lời.

3.6a. Hãy chỉ ra một phản ứng (viết phương trình) làm cản trở sự phân tích mẫu khi

có mặt Ca2+.

3.6b. Danh mục các lỗi có thể phạm phải ở các bước khác nhau được nêu ra trong

bảng của Phiếu trả lời. Hãy chỉ ra trong số đó những lỗi nào dẫn đến sai số khi xác

định hàm lượng của CO32- và/hoặc HPO4

2-. Hãy dùng các kí hiệu sau đây: “0” nếu

không có sai số như được dự đoán, “ + ” hoặc “ – ” nếu có sai lệch nhiều hơn (sai

số dương) hoặc sai lệch ít hơn (sai số âm) so với thực tế.

Bài 4. Chuẩn độ complexon;

Ví dụ của sự xác định ion kim loại dùng phép đo complexon.

Lý thuyết

Nồng độ ion Ni2+ có thể được xác định bằng sự tạo phức với EDTA

(etylendiamin tetraaxetat).

EDTA là một ligand nhiều răng tạo phức 1: 1 với ion Ni2+. Chất chỉ thị là

murexide cũng có thể tạo phức với ion Ni2+ nhưng phức này không bền bằng

EDTA. Mục đích của thí nghiệm này là để xác định lượng nước kết tinh trong

niken sunfat.

Hóa chất cần thiết: Mã an toàn:

Niken sunfat (300 mg) R 20/21/22, 42/43, 45, 46 S 26, 27, 28, 36/37/39, 45

Dung dịch EDTA tiêu chuẩn R 22 S 36

227

Page 10: thuc hanh olympic.doc

Chất chỉ thị murexide R - S 22, 24/25

Ammoni clorua (3 g) R 22, 36 S 22

Ammoniac đậm đặc (20 mL)

Dụng cụ cần thiết:

Cân

Cốc đong 100 mL

Bình tam giác

Bộ thiết bị chuẩn độ

Tiến hành

Cân chính xác khoảng 300 mg niken sunfat và hòa tan vào nước. Dùng

cốc đong 100 mL.

Điều chế dung dịch đệm bằng cách hòa tan 2,7 g ammoni clorua và 17,5

mL ammoniac đậm đặc trong 50 mL nước. Đổ đầy dung dịch EDTA tiêu chuẩn

0,01 M vào một buret. Dùng pipet lấy 10,00 mL dung dịch niken sunfat cho vào

cốc hình nón 200 mL và pha loãng với khoảng 90 mL nước. Vừa thêm vừa

khuấy đều 10 mL dung dịch đệm vào cốc hình nón. Thêm một ít chất chỉ thị

murexide rắn và đảm bảo tan hết. Chuẩn độ với dung dịch EDTA đến khi đổi

màu từ vàng sang tím. Khi màu đổi chậm, thêm một ít ammoniac đậm đặc lúc

cuối chuẩn độ. Thí nghiệm này cần được thực hiện hai lần.

Ghi lại các số liệu sau:

1. Lượng dung dịch EDTA theo mL. Cũng ghi lại chính xác độ chuẩn của dung dịch.

2. Khối lượng niken sunfat.xH2O.

3. Tính nồng độ Ni2+ trong dung dịch.

4. Tính số mol nước kết tinh trong một mol niken sunfat.

228

Page 11: thuc hanh olympic.doc

Bài 5. Phân tích định tính các hợp chất hữu cơ

Ở thí nghiệm này bạn phải nhận biết 7 chất rắn chưa biết ghi trong danh sách

các chất ở trang 7, chúng là các thuốc phổ biến trong cuộc sống hằng ngày và là

các tác nhân hữu ích trong hóa hữu cơ. Để đạt điều này, phải tiến hành các phản

ứng hoá học theo qui trình sau và phân tích kết quả thu được.

- Các lọ dán nhãn chất chưa biết như:

Lọ U-1, Lọ U-2, Lọ U-3, Lọ U-4, Lọ U-5, Lọ U-6, Lọ U-7

Phản ứng thử 1: Thử tính tan

Lắc ống nghiệm với CH3CN, 1M HCl, nước và 1M NaOH.

Phản ứng thử 2: thử với 2,4-DNPH

Hòa tan một chất chưa biết với 95% EtOH và thử với dung dịch của 2,4-

dinitrophenylhydrazin trong axit sunfuric đặc và 95% ethanol (2,4-DNPH).

Phản ứng thử 3: thử với CAN

Trộn dung dịch Xeri(IV) ammoni nitrat trong HNO3 loãng (kí hiệu nhãn là

CAN) với CH3CN được hỗn hợp. Cho chất chưa biết vào dung dịch hỗn hợp.

Nếu có sự đổi màu dung dịch, thì dung dịch này có thể chứa ancol, phenol hoặc

andehit.

Phản ứng thử 4: Phép thử Baiơ (Baeyer)

Trong ống nghiệm, hòa tan chất chưa biết với CH3CN. Vừa lắc vừa cho từ từ

vào dung dịch thử 5 giọt dung dịch 0.5% KMnO4.

Phản ứng thử 5: Thử pH

Trong ống nghiệm, hoà tan chất chưa biết với 2 ml 95% EtOH. Dùng giấy pH

để đo pH của dung dịch.

Phản ứng thử 6: thử với sắt (III) clorua

Lấy dung dịch thu được từ Phản ứng thử 5 và cho 5 giọt dung dịch 2.5% FeCl3.

229

Page 12: thuc hanh olympic.doc

Thiết bị và Hóa chất tiến hành

THIẾT BỊ HÓA CHẤT

Cân

Phễu lọc;

Cốc 100 mL;

Ống nghiệm;

Thìa;

7 chất chưa biết

HCl 1M;

NaOH 1M;

Nước cất

Dung dịch KMnO4;

CH3CN;

Dung dịch CAN

2,4 – DNPH

Dung dịch FeCl3 2,5%

C2H5OH

Giấy pH

Qui trình tiến hành

Các lời khuyên hữu ích

a) Trọng lượng của thìa (spatula) lấy đầy chất khoảng 15~20 mg.

b) Lau kĩ thìa bằng giấy lau sau khi dùng lấy chất.

c) Sau khi cho bất kì tác nhân nào miêu tả dưới đây vào dung dịch của mẫu

chưa biết, phải trộn kĩ và quan sát thận trọng hỗn hợp thu được.

d) Để nhận điểm tối đa, phải tiến hành tất cả các phản ứng thử và ghi vào bảng.

Phản ứng thử 1: Thử tính tan

Cho vào ống nghiệm một thìa đầy chất (15~20 mg) chưa biết và1 ml of

CH3CN. Lắc ống nghiệm và ghi lại tính tan. Lặp lại thí nghiệm với 1M HCl,

nước và1M NaOH.

Phản ứng thử 2: thử với 2,4-DNPH

Cho khoảng 15~20 mg một chất chưa biết vào ống nghiệm và hòa tan với 2 ml

95% EtOH (đối với các chất tan được trong nước, thì lấy khoảng15~20 mg hoà

230

Page 13: thuc hanh olympic.doc

vào trong 1 ml nước). Cho vào 5 giọt dung dịch của 2,4-dinitrophenylhydrazin

trong axit sunfuric đặc và 95% ethanol (kí hiệu nhãn là 2,4-DNPH).

Phản ứng thử 3: thử vớiCAN

Trộn 3 ml dung dịch Xeri(IV) ammoni nitrat trong HNO3 loãng (kí hiệu nhãn

là CAN) với 3 ml CH3CN trong ống nghiệm. ở ống nghiệm khác cho khoảng

15~20 mg chất chưa biết vào 1 ml dung dịch hỗn hợp. (đối với chất tan trong

nước, thì đầu tiên hoà khoảng 15~20 mg mẫu trong 1 ml nước, và sau đó cho

thêm 1 ml thuốc thử CAN. Nếu có sự đổi màu dung dịch, thì dung dịch này có

thể chứa ancol, phenol hoặc andehit.

Phản ứng thử 4: Phép thử Baiơ (Baeyer)

Trong ống nghiệm, hòa tan khoảng 15~20 mg chất chưa biết với 2 ml CH3CN

(Đối với chất tan được trong nước, thì hoà khoảng 15~20 mg chất với 1 ml

nước). Vừa lắc vừa cho từ từ vào dung dịch thử 5 giọt dung dịch 0.5% KMnO4.

Phản ứng thử 5: Thử pH

Trong ống nghiệm, hoà khoảng 15~20 mg chất chưa biết với 2 ml 95%

C2H5OH (Đối với chất tan được trong nước, thì hoà khoảng 15~20 mg chất với

1 ml nước. Dùng giấy pH để đo pH của dung dịch

Phản ứng thử 6: thử với sắt (III) clorua

Lấy dung dịch thu được từ Phản ứng thử 5 và cho 5 giọt dung dịch 2.5% FeCl3.

Ghi kết quả

1. Ghi các kết quả thử vào tờ Phiếu Trả lời. Viết O nếu tan, còn X nếu không tan

đối với phản ứng thử tính tan. Viết (+) đối với phản ứng dương tính, còn (–) cho

phản ứng âm tính đối với các phản ứng thử 2 ~ 4 và 6. Viết a, b và n tương ứng

với dung dịch có tính axit, bazơ hoặc trung tính, còn pH với phản ứng thử 5.

2. Dựa trên kết quả thử, hãy cho biết cấu tạo phù hợp của các hợp chất chưa

biết, suy từ các chất đã cho trong danh sách. Viết chất này vào ô thích hợp.

Các hợp chất chưa biết có thể là

231

Page 14: thuc hanh olympic.doc

Bài 6. Sắc kí trao đổi ion các aminoaxit

Trao dổi ion là một phương pháp phân tích và điều chế quan trọng cho phép

phân tách các chất mang điện. Sự tương tác giữa các nhóm ion của chất với các

gốc gắn trên nhựa là cơ sở của phương pháp này. Ở bài này, phải phân tách một

hỗn hợp các aminoaxit, tiếp theo thử định tính từng loại aminoaxit được tách ra

từ cột bằng phản ứng màu đặc trưng. Do thí sinh phải sắp hàng đo phổ nên

chúng tôi đề nghị bạn hãy bắt đầu với bài thực hành số 1.

Cho một hỗn hợp gồm ba aminoaxit: histidin, cystein và arginin (xem cấu trúc

trên). Polistyren liên kết chéo bởi gốc sunfat là nhựa trao đổi cation (xem sơ đồ

232

Page 15: thuc hanh olympic.doc

dưới đây). Trước khi thí nghiệm cột sắc kí trao đổi ion đã được nhồi sẵn và cân

bằng với Dung dịch rửa giải 1 (pH 4,9).

Qui trình tiến hành

Tiến hành sắc kí. Bước 1.

Đưa dung dịch các aminoaxit lên cột sắc kí.

Đầu tiên, mở khóa để cho dung môi trong cột chảy xuống bình tam giác

(Erlenmeyer) có ghi “Chất thải” sao cho dung môi vẫn còn nằm trên bề mặt

chất nhồi và tránh không để cho nó bị khô. Đóng khóa lại và thận trọng dùng

một syranh cho dung dịch phân tách lên cột. Mở khóa và để cho dung dịch này

ngấm vào chất nhồi (xả dung môi vào bình “Chất thải”). Đóng khóa cột và cẩn

thận mở (nhả) từ từ kẹp ống để cho chảy vào khoảng 1 mL Dung dịch rửa giải 1

(ứng với ~ 1 cm của chất lỏng trên cột). Dùng hai tay nối chặt đầu nối có nhám

trong (nhám cái) ở đầu cột vào đầu nối có nhám ngoài (nhám đực) ở đầu ống

dẫn dung dịch rửa giải 1 (xem kỹ việc nối chặt đầu thủy tinh với cột). Bỏ bình

“Chất thải” ra và thay vào các ống nghiệm trên giá. Mở từ từ kẹp ống và mở

khóa để dung dịch rửa giải chảy xuống qua cột. Bắt đầu quá trình rửa giải (luôn

mở khóa cột khi bắt đầu rửa giải và đóng khóa lại khi ngừng rửa).

Thu gom các phân đoạn vào ống nghiệm, lấy khoảng 2,5 mL (xem mũi tên ở sơ

đồ). Nếu thấy cần thì dùng bút dạ đánh dấu. Sau khi gom được từ 4 đến 8 ống,

ngừng rửa giải và sau đó phân tích định tính các mẫu (phân đoạn) thu được.

233

Page 16: thuc hanh olympic.doc

Định tính các mẫu thu được

Định tính các aminoaxit dựa trên phản ứng của nhóm α-amino với natri 2,4,6-

trinitrobenzen sunfonat (TNBS):

Định tính được thực hiện trong các lỗ của tấm nhựa polistyren, mỗi lỗ tương

ứng với mỗi ống nghiệm xác định. Trước khi thử, đầu tiên hãy trộn 1 mL dung

dịch TNBS với 10 mL dung dịch đệm cacbonat và sau đó cho 0,1 ml hỗn hợp

thu được vào một nửa các lỗ trên tấm nhựa (từ A1 đến H5). Tiếp theo, cho 0,1

mL của phân đoạn cần phân tích vào lỗ. Bắt đầu thử với A1, và tiếp tục với B1,

C1, v.v. (di chuyển từ trên xuống và từ trái sang phải). Nếu aminoaxit có mặt

trong phân đoạn phân tích thì màu vàng đậm sẽ xuất hiện trong lỗ trong khoảng

234

ống

kẹp ống

đầu nối nhám ngoài dung dịch rửa giảiđầu nối

nhám trong

Khóa cột

lớp dung môi

nhựa trao đổiion

Page 17: thuc hanh olympic.doc

3 phút. Lấy màu trong lỗ đầu làm chuẩn để đối chiếu. Để đánh giá đúng màu,

bạn nên để tấm nhựa lên tờ giấy trắng.

Lưu ý: Dùng pipet máy để lấy tất cả các chất lỏng mà có thể tích 0,1 mL. Bạn

nên dùng một đầu hút nhựa cho tất cả các phân đoạn có một chất (đỉnh).

6.1a Đánh dấu mô tả sơ lược cường độ màu (định tính) trên tấm nhựa (có lỗ ) vào

Phiếu Trả lời. Dùng các kí hiệu sau: (-)- không màu, 1-màu yếu, 2- màu vừa phải và

3- màu mạnh. Tiếp tục đánh dấu sự mô tả này trong quá trình sắc kí.

Tiếp tục rửa giải để thu các phân đoạn và phân tích chúng cho đến khi bạn nhận

được ít nhất 2 lỗ có màu như ở lỗ A1, điều này chỉ ra rằng aminoaxit thứ nhất

đã hoàn toàn ra hết khỏi cột (kết thúc đỉnh (peak) thứ nhất).

Tiến hành sắc kí. Bước 2.

Ngay sau khi kết thúc thu gom đỉnh (peak) thứ nhất, bạn phải thay Dung dịch

rửa giải thứ 2. Để làm điều này, hãy đóng khóa cột, đóng (vặn chặt) kẹp ống

dẫn (Quan trọng !), tháo ống dẫn đang nối với chai đựng Dung dịch rửa giải

thứ 1 và nối nó với chai đựng Dung dịch rửa giải thứ 2. Giữ chặt đầu nối nhám

ở đầu cột.

6.1b. Khi các Dung dịch rửa giải được thay đổi, hãy đánh dấu bằng cách vẽ

các đường thẳng nằm giữa các lỗ tương ứng ở tấm nhựa.

Tiếp tục rửa giải, thu các phân đoạn và phân tích định tính chúng như đã miêu

tả ở trên.

Tiến hành sắc kí. Bước 3.

Ngay sau khi kết thúc thu gom đỉnh (peak) thứ 2, bạn phải thay Dung dịch rửa

giải thứ 3 như đã miêu tả ở bước 2. Tiếp tục sắc kí cho đến khi aminoaxit thứ 3

hoàn toàn ra khỏi cột.

Dừng quá trình sắc kí bằng cách đóng khóa cột và vặn chặt kẹp ống.

Dựa vào kết quả phân tích định tính, hãy chọn những phân đoạn có chứa các

aminoaxit.

6.1.c Hãy điền vào Phiếu Trả lời nhãn ghi (số thứ tự) của các lỗ ứng với các

phân đoạn đã chọn ở trên.

235

Page 18: thuc hanh olympic.doc

6.2 Gộp lại các phân đoạn có cùng một đỉnh và dùng ống đong để đo thể tích

của từng phân đoạn gộp. Báo cáo thể tích của các phân đoạn đã gộp ngoại trừ

lượng đã dùng cho phân tích định tính. Ghi các kết quả thu được vào Phiếu

Trả lời.

Rót các phân đoạn gộp vào lọ thủy tinh nâu có ghi nhãn “Peak 1”, “Peak 2”

“Peak 3”. Chuẩn bị các mẫu để phân tích định lượng trên máy quang phổ như

mô tả dưới đây.

Khi kết thúc bài thi thực hành, hãy nút các lọ và để chúng trên bàn. Các

phân đoạn gom sau đó sẽ được nhân viên phòng thí nghiệm phân tích kiểm

tra lại.

Phân tích quang phổ

Đối với mỗi mẫu, bạn cần phải đưa 2 cuvet cho người đo mẫu. Chuẩn bị mẫu

như sau.

Quan trọng! Khi bảo quản, luôn để cuvet trong hộp! Tất cả các cuvet có 2

mặt hông và 2 mặt trơn nằm thẳng đứng dùng để đo. Khi dùng cuvet, không

được chạm vào mặt dùng để đo, nếu không bạn sẽ thu được giá trị mật độ

quang sai.

Phép thử số 1(đỉnh 1). Nồng độ cystein được xác định bằng phản ứng Ellman:

Ống nghiệm A1 (ống đối chiếu). Cho 0,1 mL Dung dịch rửa giải 1 lấy từ ống

nhựa nhỏ vào một ống nghiệm và cho thêm vào 2.9 mL tác nhân Ellmann.

236

Page 19: thuc hanh olympic.doc

Ống nghiệm B1 (ống mẫu phân tích). Cho 0,1 ml dung dịch phân tích vào một

ống nghiệm và cho thêm vào 2.9 mL tác nhân Ellmann.

Trộn đều các ống nghiệm và chuyển mỗi hỗn hợp sang các cuvet tương ứng có

ghi A1 (cho mẫu đối chiếu) và B1 (cho mẫu phân tích).

Mẫu thử số 2 (đỉnh 2). Xác định nồng độ histidin dựa trên khả năng của gốc

imidazol phản ứng với các hợp chất diazo (phản ứng Pauli).

Ống nghiệm A2 (ống đối chiếu). Cho 2,8 mL dung dịch đệm Tris-HCl vào một

ống nghiệm, cho thêm vào 0,1 mL Dung dịch rửa giải 2 lấy từ ống nhựa nhỏ và

0,1 mL tác nhân Pauli.

Ống nghiệm B2 (ống mẫu phân tích). Cho 2,8 mL dung dịch đệm Tris-HCl vào

một ống nghiệm, tiếp theo cho thêm 0,1 mL dung dịch cần phân tích và 0,1 mL

tác nhân Pauli.

Trộn đều các ống nghiệm và chuyển mỗi hỗn hợp sang các cuvet tương ứng có

ghi A2 (cho mẫu đối chiếu) và B2 (cho mẫu phân tích).

Mẫu thử số 3 (đỉnh 3). Xác định nồng độ của arginin dựa trên khả năng của

gốc guanidin phản ứng với một số phenol trong điều kiện kiềm và chất oxi hóa

(phản ứng Sakaguchi).

Ống nghiệm A3 (ống đối chiếu). Cho 0,1 mL Dung dịch rửa giải 3 vào một ống

nghiệm, tiếp theo cho thêm 1,5 mL dung dịch NaOH 10%, 1 mL dung dịch 8-

hydroxiquinolin và 0,5 mL dung dịch natri hypobromua.

Ống nghiệm B3 (ống mẫu phân tích). Cho 0,1 mL dung dịch phân tích vào một

ống nghiệm, tiếp theo cho thêm 1,5 mL dung dịch NaOH 10%, 1 mL dung dịch

8-hydroxiquinolin và 0,5 mL dung dịch natri hypobromua.

Lắc mạnh các ống nghiệm trong 2 phút (Quan trọng!) và quan sát sự tạo thành

màu vàng cam. Cho 0,2 mL dung dịch urê 8 M vào mỗi ống, trộn kỹ và lấy

khoảng 3 mL của mỗi hỗn hợp cho vào các cuvet tương ứng ghi A3 (cho mẫu

đối chiếu) và B3 (cho mẫu phân tích).

237

Page 20: thuc hanh olympic.doc

Tất cả các hỗn hợp cần phải phân tích bằng quang phổ không được sớm hơn 10

phút và không được muộn hơn 2 giờ sau khi chuẩn bị xong mẫu. Đưa 6 cuvet

cho nhân viên đo mẫu. Trong trường hợp phải sắp hàng chờ, hãy đề nghị nhân

viên đo mẫu ghi mã số thí sinh của bạn lên bảng đánh dấu sắp hàng. Bạn sẽ

được gọi khi đến lượt mình. Trong thời gian này bạn có thể bắt đầu làm bài thự

hành số 2.

Trong trường hợp các mẫu của bạn không kịp khảo sát trong khoảng thời gian

phù hợp đã nêu trên (hoàn toàn không thể xẩy ra), bạn phải chuẩn bị lại mẫu

mới.

Nhận bản in phổ đồ các mẫu của bạn và kiểm tra lại. Kí nhận vào bản phổ đồ và

xin chữ kí của nhân viên đo mẫu.

6.3 Hãy xác định độ hấp phụ ở các bước sóng tương ứng và tính hàm lượng

(theo mg) của mỗi aminoaxit trong hỗn hợp của bạn. Độ dài quang là 1,0 cm.

Điền vào Phiếu Trả lời, nhớ rằng 1 mol của mỗi aminoaxit cho 1 mol sản phẩm

tương ứmg.

Dữ liệu đối chiếu:

Giá trị của các hệ số tắt:

Sản phẩm của phản ứng Ellmann: 13600 M-1 cm-1 ở

410 nm

Sản phẩm của phản ứng Pauli: 6400 M-1 cm-1 ở 470

nm

Sản phẩm của phản ứng Sakaguchi: 7700 M-1 cm-1

ở 500 nm

Khối lượng phân tử của

aminoaxit:

Cystein 121 g/mol

Histidin 155 g/mol

Arginin 174 g/mol

6.4 Vẽ 3 cấu trúc cộng hưởng của các gốc phân tử tham gia vào sự tạo thành

hỗn hợp màu trong phản ứng Ellmann

238

Page 21: thuc hanh olympic.doc

Bài 7. Phân tích định lượng Axit Ascorbic trong viên Vitamin C

Lí thuyết

Thành phần chính trong vitamin C thương mại là axit ascorbic (H2C6H6O27,

FW = 176,12). Axit ascorbic vừa là một axit, vừa là một chất khử, do đó, cả

chuẩn độ axit-bazơ và chuẩn độ oxi hóa khử đều có thể sử dụng để xác định

lượng axit ascorbic trong những viên vitamin C thương mại.

Vitamin C là 1 chất chống oxy hóa cần thiết đối với dinh dưỡng của con

người. Thiếu vitamin C có thể dẫn đến bệnh scurvy (scobat) đặc trưng khiến cho

xương và răng không bình thường và một số bênh khác.

Vitamin C là tên thường gọi của axit L-ascorbic (AsA), có danh pháp

quốc tế là 2-oxo-L-threo-hexono-1,4-lactone-2,3-enediol, CTPT C6H6O6 (M=

176,1g/mol), CTCT như sau:

Trong công thức cấu tạo của ascorbic ta nhận thấy có C4 và C5 là 2

cacbon bất đối xứng, vì vậy ascorbic có 4 đồng phân quang học là axit L-

ascorbic, axit izo L-ascorbic, axit D-ascorbic và axit izo D-ascorbic. Trong số

các đồng phân này chỉ có axit L-ascorbic và izo L-ascorbic là có tác dụng chữa

bệnh còn 2 đồng phân còn lại là các kháng vitamin, tức là ức chế tác dụng của

vitamin. Trong tự nhiên chỉ tồn tại dạng axit L-ascorbic, các đồng phân còn lại

được tạo ra theo con đường tổng hợp.

Axit ascorbic tồn tại ở dạng tinh thể hoặc bột kết tinh trắng hoặc hơi ngà vàng,

không mùi, có vị chua, tan nhiều trong nước (300g/lít), ít tan hơn trong rượu và

không tan trong chloroform, benzene hay các dung môi hữư cơ không phân cực.

Axit ascorbic rất dễ bị phân hủy dưới tác dụng của ánh sáng và nhiệt độ.

Dung dịchaxit ascorbic không bền, rất dễ bị oxy hóa dưới tác dụng của oxy

239

Page 22: thuc hanh olympic.doc

không khí, đặc biệt là khi có mặt một số kim loại nặng: Fe, Cu … Vì vậy cần

phải bảo quản vitamin C trong bóng tối và nhiệt độ thấp.

Hóa tính của vitamin C là hóa tính của nhóm chức lacton, của các nhóm

hydroxyl, của liên kết đôi, song quan trọng nhất là nhóm chức endiol. Chính

nhóm này quyết định tính axit và tính khử của axit ascorbic.

Nguyên tắc phương pháp

1. Phương pháp axit – bazơ

Trong dung môi nước, axit ascorbic là axit phân ly hai nấc với các giá trị

pKa lần lượt bằng 4,2 và 11,6 tương ứng với sự phân ly H+ của nhóm –OH đính

vào C3 và C2 .

Axit ascorbic dễ dàng phản ứng với các dung dịch kiềm để tạo muối.

Để định lượng axit ascorbic có thể dùng phản ứng chuẩn độ nấc 1 với NaOH,

chỉ thị phenolphatalein.

1. Phương pháp oxi hóa khử:

Axit L- ascorbic bị oxi hóa thành axit L- dehydroascorbic theo bán phản ứng

oxihóa sau đây ( E0= 0,127V ở pH=5)

Quá trình oxy hóa ascorbic xảy ra ở hai mức độ khác nhau:

240

Page 23: thuc hanh olympic.doc

- Sự oxy hóa thuận nghịch vitamin C thành axit dehydroascorbic: tính

chất này vô cùng quan trọng đối với tác dụng sinh học của axit ascorbic là tham

gia xúc tác các quá trình oxy hóa khử xảy ra trong cơ thể.

- Sự oxy hóa bất thuận nghịch biến vitamin C thành các sản phẩm khác

không có hoạt tính và biến màu. Phản ứng này tăng nhanh theo pH và nhiệt độ

của dung dịch.

Các chất oxy hóa thường dùng để oxi hóa axit ascorbic là: brom, iot,

thuốc thử Fehling, dung dịch KMnO4, dung dịch AgNO3, 2,6-

diclorophenolindophenol…. Phương pháp chuẩn độ được tiến hành bằng cách

nhỏ từ từ dung dịch thuốc thử từ buret vào dung dịch có chứa axit ascorbic

trong môi trường thích hợp. Điểm tương đương được nhận nhờ sự chuyển màu

của dung dịch khi có chất chỉ thị thích hợp.

Phương pháp này có thể áp dụng để xác định trực tiếp vitamin C trong

các mẫu thực phẩm. Trong các đối tượng khác như rau quả, thực phẩm, nước

giải khát có thành phần tương đối phức tạp, chứa nhiều chất khử khác nhau,

dung dịch đục và có màu, gây khó khăn trong việc xác định điểm cuối của quá

trình chuẩn độ.

Trong thí nghiệm này hàm lượng vitmain C trong viên nén được xác định

bằng phương pháp chuẩn độ axit- bazơ hoặc chuẩn độ oxi hóa khử. Axit

ascorbic được xác định dựa trên phản ứng oxi hóa nó bằng iot (trong KI dư)

theo phương pháp chuẩn độ trực tiếp với chất chỉ thị hồ tinh bột.

Thí nghiệm này gồm hai phần, phần đầu dùng chuẩn độ axit-bazơ để xác

định lượng axit ascorbic trong một viên vitamin C. Phần thứ hai dùng chuẩn độ

oxi hóa khử để thực hiện xác định tương tự.

Sự đánh giá được dựa trên sự chính xác của mỗi phép chuẩn độ. Tính 30%

cho chuẩn độ axit-bazơ, tính 60% cho chuẩn độ oxi hóa khử và 10% cho sự so

sánh hai phương pháp.

KIỂM TRA THUỐC THỬ VÀ THIẾT BỊ TRƯỚC KHI THÍ NGHIỆM

Thuốc thử Thiết bị

Dung dịch NaOH Ống đong

241

Page 24: thuc hanh olympic.doc

(trên nhãn có ghi nồng độ) 10 mL x 1

100 mL x 1

Dung dịch Thiosunfat (Na2S2O3)

(trên nhãn có ghi nồng độ)

Cốc thủy tinh

100 mL x 2

Dung dịch Iod (0.01 M) 250 mL x 2

Chất chỉ thị Bình Erlenmeyer

125 mL x 4

Dung dịch Phenonphtalein 250 mL x 2

Dung dịch metyl đỏ Giấy lọc x 10

Giấy cân x 10

Dung dịch hồ tinh bột Mold and Pastel 1 bộ

Buret (1 rack) x 2

Buret Brush x 1

Bình định mức, 100 mL x 1

Spatula x 1

Phễu x 1

Pipet (20 mL) / Bơm an toàn 1 bộ

Pipet Pasteur (ống nhỏ giọt) x 6

Bàn chải x 1

Tiến hành:

Hòa tan viên vitamin C trong nước, lọc nếu cần thiết. Thể tích cuối cùng của

dung dịch nên là 100 mL.

Chuần bị các dung dịch:

* Dung dịch vitamin C chuẩn:

Cân chính xác lượng cỡ 0,1 gam axit ascorbic trên cân phân tích và chuyển

định lượng vào bình định mức dung tích 250 ml. Thêm khoảng 2 gam axit

242

Page 25: thuc hanh olympic.doc

oxalic vào bình định mức, thêm định mức đến 2/3 thể tích bình và lắc đều cho

chất rắn tan hết sau đó định mức đến vạch mức bằng nước cất. Nút kín bình để

tránh sự oxi hóa của oxi không khí. Dung dịch này được dùng để chuẩn độ dung

dịch iot.

* Dung dịch iốt:

Hòa tan 5 g KI và 0,268 g KIO3 trong 200 ml nước cất, thêm 30 ml axit

sunfuric 3 M và chuyển vào bình định mức 500 ml, định mức đến vạch mức, ta

được dung dịch KI3

Phần 1: Chuẩn độ axit-bazơ.

1-1 Dùng pipet pipet 10 mL hút dung dịch trên cho vào một bình Erlenmeyer.

Chọn chất chỉ thị thích hợp để thực hiện sự chuẩn độ.

1-2 Lập lại 3 lần bước thứ 2.

Phần 2: Chuẩn độ oxi hóa khử

2-1 Sử dụng dung dịch thiosunfat chuẩn để xác định nồng độ dung dịch iod đã

cho.

2-1-1 Dùng pipet 20 mL đưa dung dịch iodin

vào bình Erlenmeyer, rồi chuẩn độ bằng cách sử dụng dung dịch Na2S2O3

chuẩn. Dùng tinh bột làm chất chỉ thị.

2-1-2 Lập lại 3 lần bước thứ 4.

2-2 Xác định lượng axit ascorbic.

2-2-1 Dùng Pipet 10 mL đưa dung dịch từ

bước 1 vào bình Erlenmeyer. Thêm vào vài giọt tinh bột làm chất chỉ thị và

chuẩn độ với dung dịch iod.

2-2-2 Lập lại 3 lần bước thứ 6.

Bảng dữ liệu 3

3-1 Chuẩn độ axit - bazơ

Chuẩn lần 1 Dung dịch Vitamin C mL; Dung dịch NaOH đã dùng mL

Chuẩn lần 2 Dung dịch Vitamin C mL; Dung dịch NaOH đã dùng mL

Chuẩn lần 3 Dung dịch Vitamin C mL; Dung dịch NaOH đã dùng mL

243

Page 26: thuc hanh olympic.doc

3-2 Chuẩn độ oxi hóa khử

3-2-1 Xác định nồng độ iot

Chuẩn lần 1 Dung dịch Iod mL; Dung dịch Na2S2O3 đã dùng mL

Chuẩn lần 2 Dung dịch Iod mL; Dung dịch Na2S2O3 đã dùng mL

Chuẩn lần 3 Dung dịch Iod mL; Dung dịch Na2S2O3 đã dùng mL

3-2-2 Xác định axit ascorbic

Chuẩn lần 1 Dung dịch Vitamin C mL; Dung dịch Iod đã dùng mL.

Chuẩn lần 2 Dung dịch Vitamin C mL; Dung dịch Iod đã dùng mL.

Chuẩn lần 3 Dung dịch Vitamin C mL; Dung dịch Iod đã dùng mL.

Câu hỏi

7-1 Giả sử axit ascorbic là một đơn axit, dùng dữ liệu từ chuẩn độ axit-bazơ

để tính lượng axit ascorbic trong cả viên vitamin C.

7-2 Phản ứng của I2 với Na2S2O3 như sau:

2 S2O32- + I2 S4O6

2- + 2I-

Tính nồng độ dung dịch iod.

7-3 Phản ứng của axit ascorbic với I2 là:

H2C6H6O6 + I2 C6H6O6 + 2 I- + 2H+

Tính lượng axit ascorbic trong cả viên vitamin C

7-4 So sánh ưu điểm và khuyết điểm của hai phương pháp chuẩn độ.

Bài 8. Tổng hợp và phân tích Aspirin

Lí thuyết

Aspirin, acid acetylsalicylic là một axit hữu cơ có chứa cả este hữu cơ. Nó được

sử dụng rộng rãi trong y học như một loại thuốc giảm đau và như một loại thuốc

giảm sốt. Nó thường được điều chế bằng phản ứng của axit salixylic với

anhydrit axetic theo phản ứng sau:

244

Page 27: thuc hanh olympic.doc

axit Salixylic anhydrit axetic axit axetyl salixylic axit axetic

Một lượng axit axetylsalixylic có thể được xác định bởi sự chuẩn độ với một bazơ

mạnh như Natri hyđroxit

CH3COO-C6H4COOH(aq) + OH-(aq) → CH3COOC6H4COO-(aq) + H2O(l)

Tuy nhiên, axit axetylsalixylic cũng là một este nên dễ dàng bị thủy phân khi

chuẩn độ với một bazơ mạnh, do đó trong môi trường kiềm nó bị phân hủy dẫn

đến sai sót trong sự phân tích. Như vậy, khi áp dụng phương pháp chuẩn độ thì

tất cả axit có mặt trong dung dịch sẽ thủy phân hoàn toàn trong NaOH dư. Một

mol axit trong aspirin phản ứng vừa đủ với một mol NaOH, một mol este trong

aspirin phản ứng vừa đủ với một mol NaOH. Như vậy số mol NaOH phản ứng

sẽ gấp đôi số mol aspirin, sau đó lượng NaOH thừa sẽ được chuẩn độ với dung

dịch axit chuẩn. Trong thí nghiệm này, axit acetylsalicylic sẽ được chuẩn bị,

tổng lượng acid có mặt sẽ được xác định bằng cách sử dụng một phương pháp

chuẩn độ lại.

Hóa chất và Thuốc thử

axit Salixylic HOC6H4COOH

anhydrit axetic (CH3CO)2º

axit photphoric H3PO4 và axit sunfuric đậm đặc

Etanol C2H5OH

Natri hyđroxit NaOH 0,50 mol.L1.

axit clohyđric HCl 0,30 mol.L1.

Chất chỉ thị phenolphtalein.

Chất Trạng thái Kí hiệu R Kí hiệu SCH3CO2C6H4C

O2H

Chất rắn 22 36 37 38 41 61 22 26 36 37 39CH3C2O3CH3 Chất lỏng 10 20 22 34 26 36 37 39 45

245

Page 28: thuc hanh olympic.doc

H3PO4 Đậm đặc 23 24 25 35 36 37 38

49

23 30 36 37 39 45H2SO4 Đậm đặc 23 24 25 35 36 37 38

49

23 30 36 37 39 45C2H5OH Chất lỏng 11 20 21 22 36 37 38

40

7 16 24 25 36 37 39

45NaOH(aq) 0.50 mol·L- 35 26 37 39 45HCl(aq) 0.30 mol·L- 23 25 34 38 26 36 37 39 45

Thiết bị và Đồ thủy tinh

• cốc, 100 ml,

• Bình tam giác (Erlenmeyer) 250

mL

• Pipet, 5 ml và 10 ml

• Xi lanh có chia độ, 50 ml

• buret, 50 ml

• Thanh khuấy

• Miếng kính đồng hồ

• phễu Buchner

• giấy lọc

• bình lọc chân không

• ống mao dẫn điểm nóng chảy

• Nhiệt kế, 110 ° C

• Nhiệt độ nóng chảy bộ máy

• Bình rửa

A. Tổng hợp Aspirin, axit axetylsalixylic

1. Cân chính xác 3,00 gam axit salixylic trong bình tam giác định mức 100 mL

2. Thêm 6,00 mL anhyđrit axetic và 4 – 8 giọt axit photphoric vào bình và

khuấy, trộn kỹ

3. Đun nóng dung dịch đến khoảng 80 – 100oC bằng cách đặt bình trong nước

nóng khoảng 15 phút.

4. Thêm từng giọt 2,0 ml nước lạnh cho đến khi anhydrit axetic phân hủy hoàn

toàn và sau đó thêm 40 mL nước và làm mát dung dịch trong bình nước đá.

Nếu tinh thể không xuất hiện, dùng thanh khuấy cà vào thành bình để tạo ra

kết tinh.

5. Dùng giấy lọc để sử dụng lọc. Lọc chất rắn bằng cách lọc hút thông qua phễu

Buchner và rửa các tinh thể với vài ml nước đá lạnh vào khoảng 5oC.

6. Để kết tinh lại, bằng cách hòa tan các tinh thể vào cốc và thêm 10 ml etanol,

sau đó thêm 25 ml nước ấm.

246

Page 29: thuc hanh olympic.doc

7. Đậy cốc bởi miếng kính đồng hồ và khi sự kết tinh đã bắt đầu thì đặt cốc

trong bình nước đá để hoàn tất sự kết tinh lại.

8. Áp dụng hút lọc như mô tả trong bước 5.

9. Đặt các sản phẩm vào giấy lọc với miếng kính đồng hồ và sấy khô ở 100 ° C

trong khoảng 1 giờ rồi xem xét sản phẩm.

10. Xác định điểm nóng chảy (135 ° C) để xác minh độ tinh khiết.

B. Xác định lượng axit acetylsalicylic

1. Hòa tan 0,5 g aspirin vào 15 ml etanol trong một bình tam giác 250 ml.

2. Thêm 20 mL dung dịch NaOH 0.50 mol·L-1.

3. Để tăng tốc độ phản ứng thủy phân, đun nóng các mẫu trong một cốc nước

khoảng 15 phút sau khi bổ sung hai hoặc ba chip sôi vào bình xoáy trên bình

thỉnh thoảng.

Chú ý: Tránh đun sôi, bởi vì các mẫu có thể bị phân hủy.

4. Làm lạnh mẫu đến nhiệt độ phòng và thêm 2- 4 giọt chỉ thị phenolphtalein

vào bình. Màu sắc của dung dịch là màu hồng nhạt. Nếu dung dịch không

màu thì thêm 5 ml dung dịch NaOH 0,50 mol. L-1 rồi lặp lại các bước 3 và 4.

5. Ghi lại tổng khối lượng dung dịch NaOH 0,50 mol.L-1 được thêm vào.

6. Chuẩn độ bazơ thừa trong dung dịch bằng dung dịch HCl 0,30 mol.L-1 cho

đến khi màu hồng biến mất và dung dịch trở nên đục.

7. Ghi lại khối lượng dung dịch HCl 0,30 mol.L-1 được thêm vào.

8. Lặp lại các bước của sự chuẩn độ hai lần nữa bằng cách sử dụng hai mẫu

mới.

Xử lý dữ liệu

1. Tính hàm lượng của Aspirin chuẩn bị:

247

Page 30: thuc hanh olympic.doc

Axit salixylic Anhyđrit axetic Axit axetylsalixylic Axit axetic

Khối lượng aspirin theo lý thuyết:

n(salicylic acid) = = 0,0217 mol, n(aspirin) = 0,0217 mol

Khối lượng aspirin = 0.0217×180,2 = 3.906 g

Thực nghiệm:

Khối lượng sản phẩm khô (aspirin) thu được theo thực nghiệm = 3,03 g

n(aspirin) hay 3,03/180,2 = 0,01682 mol

Hàm lượng của aspirin = = 77%

Hàm lượng thấp do độ tan của aspirin trong nước lạnh

2. Tính lượng axit axetylsalixylic có trong mẫu asppirin

n(axit axetylsalixylic) theo lý thuyết= = 5.55 mmol

40 ml NaOH 0,5 M chứa 20 mmol

Chuẩn độ 1,00 g mẫu với HCl 0.30 M, thực nghiệm dùng trung bình 27.0

ml

27 ml HCl 0,3M chứa 8,10 mmol

n(NaOH dùng phản ứng với axit axetylsalixylic) = 20.0 8.10 = 11.9

mmol

1,0 mol axit axetylsalixylic phản ứng với 2,0 mol NaOH nên

n (axit axetylsalixylic) = = 5.95 mmol

Để loại bỏ axit axetic tạo ra sau phản ứng, quá trình kết tinh lại (tái kết tinh)

được lặp đi lặp lại

và rửa sạch mẫu bằng nước dư. Do đó lượng mẫu giảm từ 1,50 g đến 1,05 g.

Trong sự chuẩn độ tái kết tinh 1,00 g mẫu với HCl 0.30 M, thực nghiệm

dùng trung bình 28.9 ml.

28,9 ml HCl 0,30M chứa 8,67 mmol

248

Page 31: thuc hanh olympic.doc

n(NaOH dùng phản ứng với axit axetylsalixylic) = 20,0 8,67 = 11,3 mmol

1,0 mol axit axetylsalixylic phản ứng với 2,0 mol NaOH nên

n (axit axetylsalixylic) = = 5,67 mmol

3. Tính độ tinh khiết của aspirin và biểu thị bằng tỷ lệ phần trăm khối lượng

Điểm nóng chảy của mẫu là 132oC chỉ ra rằng mẫu không tinh khiết. Khối

lượng axit axetylsalixylic tìm thấy trong (b) nhiều hơn so với lý thuyết chỉ ra

rằng phương pháp tính cho thấy không chỉ axit axetylsalixylic mà còn axit

salixylic và sản phẩm phụ axit axetic cũng không phản ứng. Vì vậy nó sẽ

ảnh hưởng đến độ tinh khiết của mẫu aspirin.

Bài 9. Thủy phân N-axetyl-alanin bằng enzim;

ví dụ của quá trình hóa học thân thiện với môi trường

Lí thuyết:

Phản ứng sinh học được xúc tác bởi enzim. Nhiều enzim biểu lộ khả năng

chọn lọc cao và thường có thể xúc tác chọn lọc cho một đồng phân đối quang

của hỗn hợp triệt quang. Trong hóa học hiện đại enzim được dùng cho nhiều

quá trình tiến hành trong ống nghiệm, đặc biệt trong sự tổng hợp các đồng phân

quang học tinh khiết. Thí nghiệm này xem xét sự thủy phân N-axetyl-alanin với

enzim axylaza I (acylase I).

Sơ đồ phản ứng được nêu dưới đây:

Hỗn hợp raxemic N-axetyl-alanin N-axetyl-alanin alanin

Có thể theo dõi diễn tiến phản ứng dựa trên sự tạo thành alanin nhờ phản

ứng với ninhidrin như dưới đây.

249

Page 32: thuc hanh olympic.doc

ninhidrin indan-1,2,3-trion

alanin anion màu tím lmax = 592 nm

Hóa chất cần thiết: Mã an toàn:

N-axetyl-alanin raxemic (265 mg) R - S -

Acylase I (10 mg) R - S -

Liti hidroxit (85 mg) R 23-34 S 45-26-27-36/37/39

Dung dịch ninhidrin (Sigma N1632) (2 mL) R 11-20/21/22-34 S 16-26-27-

36/37/39

Dimetyl sunfoxit (khỏang 70 mL) R 36/37/38 S 26-36-23

Đệm liti axetat pH 5,2 R 20/21/22-63 S 22-36

Tiến hành:

Hòa tan 262 mg (2,0 mmol) hỗn hợp raxemic N-axetyl-alanin trong 10

mL nước. Sau đó thêm từ từ và khuấy nhẹ dung dịch chứa 84 mg (2,0 mmol) liti

hidroxit monohidrat trong 4 mL nước. Theo dõi pH bằng giấy pH đến khi đạt

pH = 7. Thêm dung dịch acylase I (10 mg) trong nước đồng thời khuấy mạnh

trong 2 phút. [ Điều chế dung dịch enzim này bằng cách thêm enzim vào 5 mL

nước và lọc bằng lọc thủy tinh nhỏ được phủ với diatomit]. Kế tiếp, thêm nước

vào để thể tích tổng cộng đạt chính xác 20,0 mL. Hỗn hợp phản ứng được giữ

tại nhiệt độ 37C (chưng cách thủy) trong 60 phút. Dùng ống tiêm hoặc pipet

nhỏ lấy chính xác 0,25 mL dung dịch enzim cho vào ống nghiệm rồi thêm 1,25

mL ninhidrin (Sigma N 1632), (1.25 mL). Đun nóng hỗn hợp này trong nước

250

Page 33: thuc hanh olympic.doc

sôi khoảng 20 phút, lúc ấy sẽ có màu tím thẫm. Sau khi để nguội, cho hỗn hợp

này vào dung dịch đệm có chứa dung dịch liti axetat 4 M (pH = 5,2) và dimetyl

sulfoxit theo tỉ lệ 1 : 3 trong ống đong 250 mL. Điều chỉnh thể tích đến 250 mL.

Sau đó đo sự hấp thụ bằng phổ kế tại l = 592 nm. Dùng ninhidrin trong cùng

dung dịch đệm (liti axetat trong dimetyl sulfoxit) để tham chiếu. epurple

complex = 13350 L mol–1 cm–1.

Ghi lại các số liệu sau:

1. Nồng độ ban đầu của hỗn hợp raxemic N-axetyl-alanin.

2. Hấp thụ tại l = 592 nm.

3. Tính số mmol alanin tạo thành trong phản ứng enzim. Dùng định luật

Lambert-Beer.

4. Tính phần trăm chuyển hóa.

Câu hỏi:

9-1 Alanin tạo thành có quang hoạt không?

9-2 N-axetyl-alanin vẫn không quang hoạt, quang hoạt hơn hay tinh khiết về

mặt quang học khi sự chuyển hóa nhỏ hơn 50%?

9-3 Cũng câu hỏi như trên khi sự chuyển hóa đạt chính xác 50%?

9-4 Có thể chuyển hóa trên 50% hay không?

Ghi chú quan trọng:

Nếu thời gian cho phép, có thể dừng phản ứng sau 10, 25, 40 và 60 phút

để xác định nồng độ alanin trong mỗi trường hợp. Từ đó, vẽ đồ thị biểu diễn

nồng độ alanin theo thời gian, và ước lượng thời gian phản ứng tối ưu.

Bài 10 - Phản ứng ngưng tụ andol thân thiện với môi trường.

Lý thuyết

251

Page 34: thuc hanh olympic.doc

Để cố gắng thân thiện hơn với môi trường, người ta ngày càng chú ý nhiều đến

việc giảm thiểu một lượng lớn dung môi dùng trong các phản ứng hóa học.

Trong thí nghiệm sau, một phản ứng andol được thực hiện khi không có dung

môi.

Thiết bị và Hóa chất sử dụng

Thiết bị Hóa chất

Cốc thủy tính 25 cm3

Bình tam giác 100 cm3

Thìa kim loại

Đũa thủy tinh

pH kế

Phễu Hirsch

Phễu Buchner

Bơm hút chân không

Thiết bị phân tích sắc ký lớp mỏng

TLC

Đèn tử ngoại (UV)

3,4-dimetoxibenzandehit (DMBA)

1- indanon (C9H7ON)

NaOH

HCl 3M

C2H5OH (ethanol)

(C2H5)2O (diethyl ethe)

C7H14 (Heptane)

CH3COOC2H5 (ethyl ethanoat)

Tiến hành

1. Cho 3,4-dimetoxibenzandehit (DMBA 0,50 g; 3,0 mmol) và 1-indanon

(0,40 g; 3,0 mmol) vào một cốc thủy tinh dung tích 25 cm3. Dùng một thìa

kim loại để nghiền nhỏ hai chất rắn và cọ xát cho đến khi chúng tạo ra một

chất dầu trong.

252

Page 35: thuc hanh olympic.doc

2. Cho NaOH (0,1 g; 2,5 mmol) vào hỗn hợp phản ứng, nếu có sinh ra bất

kì sự vón cục nào thì phải nghiền nhỏ và tiếp tục cọ xát cho đến khi hỗn

hợp chuyển thành chất rắn.

3. Để yên hỗn hợp trong 20 phút. Sau đó thêm 4 cm3 dung dịch HCl 3M và

cọ xát quanh cốc để đẩy xuống tất cả sản phẩm bám trên thành cốc. Dùng

đũa thủy tinh đầu bằng để nghiền nhỏ bất kì sự vón cục nào xuất hiện.

a) Đo và ghi lại pH của dung dịch.

4. Lọc chân không qua phễu Hirsch để tách lấy sản phẩm thô. Tráng cốc

với 2 cm3 dung dịch HCl 3M và dùng nó để rửa sản phẩm thô trên phễu

Hirsch, tiếp tục hút chân không thêm 10 phút để làm khô sản phẩm.

b) Ghi lại khối lượng sản phẩm thô (có thể nó vẫn còn hơi ướt) và cho vào lọ đã

dán nhãn ’CPA’.

5. Chạy sắc kí lớp mỏng (TLC) với hệ dung môi Et2O:heptane (1:1) để kiểm

tra phản ứng đã kết thúc hay chưa. Cho sẵn hai chất đầu pha trong etyl

etanoat. Pha sản phẩm thô vào etyl etanoat. [Lưu ý: có thể sử dụng tất cả 3

bản mỏng đã cho, nhưng chỉ cần nạp 1 bản cho vào túi nilon có khóa (Ziploc

bag), ghi tên và số báo danh của mình. Đây chính là bản mỏng mà thí sinh sẽ

vẽ vào phiếu trả lời.]

c) Dùng đèn tử ngoại (UV) để phát hiện các vệt chất; lấy bút chì khoanh tròn vị

trí của các vệt; sao chép (copy) bản mỏng vào phiếu trả lời, và sau đó cho

bản mỏng vào túi nilon có khóa (Ziploc bag), ghi số báo danh của mình.

Xác định RF và ghi lại giá trị tìm được.

6. Dùng một bình tam giác 100 cm3 có thanh khuấy từ để kết tinh sản

phẩm thô trong hệ dung môi 9:1 EtOH:H2O (Lưu ý: dùng phễu thủy tinh để

lọc nóng, cần phải có quá trình này để loại đi một lượng nhỏ tạp chất không

tan). Dùng đũa thủy tinh đầu bằng để nghiền chất vón cục nếu có. Để nguội

bình nón chứa dung dịch đã lọc đến nhiệt độ phòng và sau đó làm lạnh

trong chậu đá (dùng khay xốp polistyren để làm chậu đựng đá) trong một

giờ, sau đó lọc qua phễu Busnơ (Buchner) để thu sản phẩm sạch, rồi hút

253

Page 36: thuc hanh olympic.doc

thêm 10 phút cho khô sản phẩm. Cho sản phẩm vào lọ đã dán nhãn ‘RPA’

và ghi số báo danh của mình.

d) Ghi lại khối lượng của sản phẩm đã tinh chế.

e) Vẽ các cấu trúc có thể có đối với sản phẩm A, dựa trên các thông tin đã cho

trong phiếu trả lời.

f) Phổ 13C NMR của A được dẫn ra ở trang sau. Các pic do dung môi CDCl3,

được đánh dấu sao (*). Dựa vào phổ này kết luận công thức nào là đúng

đối với A. Đánh dấu câu trả lời trong phiếu trả lời.

g) Tính hiệu suất phần trăm sản phẩm đã tinh chế, dựa trên công thức ứng với

cấu trúc mà bạn nêu ở trên.

Bài 11. Tổng hợp Benzylhydantoin

Lý thuyết

-Amino axit là những viên gạch xây dựng các peptit và protein. Chúng

cũng thường được dùng làm vật liệu ban đầu trong tổng hợp dược phẩm. Trong

thí nghiệm này S-phenylalanine A thiên nhiên được chuyển theo hai bước thành

benzylhydantoin C, là chất trung gian hữu ích để điều chế các dẫn xuất có hoạt

tính sinh lí khác nhau.

NH NH

O

O

NH OH

O

ONH2

NH2 OH

O

BÖÔÙC 1 BÖÔÙC 2

2) HCl (aq), 25 oC

1) NaOCN, NaOH (aq) HCl (aq), 80 oC

A B C

Khoái löôïng phaân töû = 165,19 Khoái löôïng phaân töû = 208,22 Khoái löôïng phaân töû = 190,20

Phương pháp tiến hành

BƯỚC 1

Sử dụng phương pháp phân tích sắc kí lớp mỏng TLC

Sử dụng phương pháp chưng cách cát

BƯỚC 2

Sử dụng phương pháp phân tích sắc kí lớp mỏng TLC

254

Page 37: thuc hanh olympic.doc

Sử dụng phương pháp chưng cách cát

Sử dụng đèn cực tím (UV)

255

Page 38: thuc hanh olympic.doc

BƯỚC 1

Giữ lại một lượng rất nhỏ chất ban đầu A để phân tích sắc kí lớp mỏng TLC

(xem dưới đây). Cho (S)-phenylalanin A (500 mg, 3 mmol, lượng chính xác

được ghi trên nhãn của lọ nhỏ) vào một bình cầu cổ dài, thêm natri xianat

(300mg; 4,6 mmol), nước (3 mL) và một cá từ (stirring bar). Thêm hai giọt

dung dịch natri hidroxit (1M) trong nước vào huyền phù đã khuấy. Bình cầu

được nối với bộ ngưng tụ và đun nóng hỗn hợp phản ứng đến 80 oC bằng chưng

cách cát vừa đồng thời sử dụng khuấy từ.

Quan trọng

Để đạt đến nhiệt độ thích hợp kịp thời và không mất quá nhiều thời gian, hãy

mở điện để nung cát ngay khi bắt đầu thí nghiệm này. Dùng nhiệt kế để kiểm tra

thường xuyên và cẩn thận nhiệt độ của cát.

Sau khi đun nóng hỗn hợp phản ứng tại 80 oC trong ít nhất 30 phút, để nguội

dung dịch trong suốt thu được về nhiệt độ phòng và đổ vào một cốc nhỏ hình

nón. Rửa bình cầu với một ít nước. Axit hóa dung dịch bằng cách thêm từng

giọt axit clohidric (4 M) đến pH < 3 đồng thời khuấy từ. Thêm ít nước vào

huyền phù trắng thu được để dễ khuấy.

Lọc kết tủa trắng bằng cách hút, rửa kết tủa đó bằng nước lấy dư (trên lọc) rồi

rửa hai lần với lượng nhỏ di-isopropyl ete để loại hầu hết nước còn bám vào.

Dẫn xuất của ure B được để trên lọc và hút trong ít nhất 3 phút để loại bỏ càng

nhiều càng tốt dung môi còn sót lại.

Một lượng nhỏ dẫn xuất của ure B tạo thành được giữ lại để phân tích sắc kí lớp

mỏng TLC sau này.

BƯỚC 2

Dẫn xuất của ure B nay được chuyển sang bình cầu cổ dài và thêm axit clohidric

(4 M, 3 mL). Cho cá từ vào, khuấy kĩ huyền phù và đun nóng đến 80 oC bằng

chưng cách cát. Thu được dung dịch trong suốt. Sau thời gian phản ứng khoảng

30 phút, hỗn hợp phản ứng (lúc này cũng có thể có chút ít kết tủa) được để

256

Page 39: thuc hanh olympic.doc

nguội đến nhiệt độ phòng. Lọc huyền phù thu được bằng cách hút, rửa kĩ với

nước và sau cùng rửa hai lần với lượng nhỏ di-isopropyl ete. Sản phẩm được để

lại trên lọc đểt hút trong ít nhất 3 phút. Sau đó thu lấy trên giấy lọc và để khô

trong không khí trong ít nhất 30 phút.

Sản phẩm cuối C, chất B và chất ban đầu A (xem trên) được đem phân tích sắc

kí lớp mỏng TLC. Để phân tích, các lượng nhỏ mỗi chất được hòa tan trong

lượng rất ít axeton tinh khiết. Các mẫu nhỏ của các dung dịch này được cho lên

bản TLC bằng cách dùng các ống mao dẫn được cấp. Sự phân tích được tiến

hành mỗi lần với hai bản TLC. Các bản TLC được xử lí với chất rửa giải là

dung dịch axit fomic 2% trong etyl axetat. Sau khi rửa giải, phân tích các bản

TLC bằng đèn cực tím (UV-lamp). Đánh dấu rõ vạch đầu (starting line), vạch

cuối (front line) và các điểm kích hoạt cực tím (UV-active spots) bằng bút chì.

Sao chép sơ đồ vào ô trong Tờ Bài làm. Các trị số Rf đã được xác định. Cuối

cùng, gói bản TLC với kết quả phân tích tốt nhất trong parafilm để vào trong túi

nhựa (plastic bag) dùng băng dính dán lại.

Sản phẩm cuối C được chuyển vào một lọ nhỏ đã xác định khối lượng rỗng

trước đó (khối lượng được ghi trên nhãn). Cân lọ chứa sản phẩm và tính hiệu

suất của sản phẩm C.

Giáo viên sẽ kiểm tra chất lượng của benzylhydantoin do học sinh điều chế và

xác định điểm nóng chảy bằng thiết bị đo điểm nóng chảy tự động.

257

Page 40: thuc hanh olympic.doc

CÁC CẢNH BÁO VỀ CÁC NGUY HIỂM CÓ THỂ GẶP

VÀ KHUYẾN CÁO VỀ AN TOÀN

TRONG KHI LÀM THÍ NGHIỆM

1. Cảnh báo các nguy cơ đăc biêt (Kí hiêu R - Risk)

R 1. Gây nô khi ơ dang khô.

R 2. Nguy cơ nô khi va đâp, ma sát, co lưa hoăc nguôn gây cháy khác.

R 3. Nguy cơ gây nô rât cao khi va đâp, ma sát, co lưa hoăc nguôn gây cháy

khác.

R 4. Tao ra các hơp chât nô kim loai rât nhay.

R 5. Đun nong co thê gây nô.

R 6. Gây nô khi tiêp xuc hoăc không tiêp xuc vơi không khi.

R 7. Co thê gây cháy.

R 8. Tiêp xuc vơi vât liêu cháy co thê gây cháy.

R 9. Gây nô khi trôn vơi chât dê cháy

R 10. Co thê cháy.

R 11. Dê cháy.

R 12. Rât dê cháy.

R 13. Khi hoa long rât dê cháy.

R 14. Phan ưng manh liêt vơi nươc.

R 15. Tiêp xuc vơi nươc giai phong khi dê bôc cháy.

R 16. Gây nô khi trôn vơi các chât oxi hoa.

R 17. Tư bôc cháy trong không khi.

R 18. Khi sư dung, co thê tao ra hôn hơp hơi vơi không khi gây cháy hoăc nô.

R 19. Co thê tao ra các peoxit gây nô.

R 20. Nguy hiêm khi hit vao.

R 21. Nguy hiêm khi tiêp xuc vơi da.

R 22. Nguy hiêm nêu nuôt vao.

R 23. Ngô đôc khi hit vao.

R 24. Ngô đôc khi tiêp xuc vơi da.

R 25. Ngô đôc nêu nuôt vao.

R 26. Rât đôc khi hit vao.

R 27. Rât đôc khi tiêp xuc vơi da.

258

Page 41: thuc hanh olympic.doc

R 28. Rât đôc nêu nuôt vao.

R 29. Tiêp xuc vơi nươc giai phong khi đôc.

R 30. Khi sư dung, co thê rât dê cháy.

R 31. Tiêp xuc vơi axit giai phong khi đôc.

R 32. Tiêp xuc vơi axit giai phong khi rât đôc.

R 33. Gây nguy hiêm do các tác đông tich luy.

R 34. Gây bong.

R 35. Gây bong năng.

R 36. Gây cay măt.

R 37. Kich thich hê hô hâp.

R 38. Gây mân ngưa da.

R 39. Nguy hiêm do các tác đông nghiêm trong không thê loai bo.

R 40. Co thê nguy hiêm do các tác đông nghiêm trong không thê loai bo.

R 41. Nguy hiêm do gây hong măt năng.

R 42. Co thê gây sô mui khi hit vao.

R 43. Co thê gây mân ngưa khi tiêp xuc vơi da.

R 44. Nguy cơ gây nô nêu đun nong trong binh kin

R 45. Co thê gây ung thư.

R 46. Co thê gây tôn hai gen.

R 47. Co thê gây tôn hai phôi.

R 48. Nguy hiêm do bi tôn hai keo dai.

2. Khuyên cáo vê an toan (Kí hiêu S - Safety)

S 1. Nut kin binh chưa.

S 2. Đê cách xa tâm vơi cua tre con.

S 3. Giư nơi thoáng mát.

S 4. Bao quan cách xa khu dân cư.

S 5. Bao quan binh chưa dươi các điêu kiên....(chât long đươc nha san xuât

đưa ra chi dân riêng).

S 6. Bao quan dươi các điêu kiên... (khi trơ đươc nha san xuât chi dân riêng).

S 7. Bao quan binh chưa ơ dang đong kin.

S 8. Bao quan binh chưa khô ráo.

S 9. Bao quan binh chưa nơi thông gio.

S 10. Bao quan binh chưa chât trong binh ơ dang ươt.

259

Page 42: thuc hanh olympic.doc

S 11. Tránh tiêp xuc vơi không khi.

S 12. Không bao quan binh chưa ơ dang kin.

S 13. Bao quan cách xa thưc phâm, nươc uông va thưc phâm cho gia suc.

S 14. Bao quan cách xa ..... ( các chât đô ki nhau phai đươc nha san xuât chi

đinh).

S 15. Bao quan cách xa nhiêt.

S 16. Bao quan cách xa nguôn phát lưa. Câm hut thuôc.

S 17. Bao quan cách xa các chât dê cháy.

S 18. Tiêp xuc va mơ binh chưa hoá chât cân thân.

S 19 Khi sư dung hoa chât không ăn hoăc uông đông thơi.

S 20. Khi sư dung hoa chât không hut thuôc.

S 21. Không hit bui hoa chât.

S 22. Không hit khi/khoi/ hơi/ khi phun sương.

S 23. Tránh tiêp xuc hoa chât vơi da.

S 24. Tránh hoa chât băn vao măt.

S 25. Trong trương hơp bi băn vao măt, phai rưa ngay vơi nhiêu nươc va

đên cơ quan y tê.

S 26. Cơi bo ngay áo quân bi nhiêm bân hoa chât.

S 27. Khi bi dinh vao da, rưa ngay vơi môt lương nhiêu.....(do nha san xuât chi

đinh).

S 28. Không lam khô kiêt binh chưa.

S 29. Không bao giơ đươc cho nươc vao san phâm nay.

S 30. Bao quan cách xa các chât gây cháy.

S 31. Cân co các biên pháp đê phong sư phong điên.

S 32. Tránh va đâp va ma sát.

S 33. Chât nay va binh chưa no phai đươc loai bo theo cách an toan thich

hơp.

S 34. Măc quân áo bao vê thich hơp.

S 35. Đeo găng tay thich hơp.

S 36. Trong trương hơp không đu thông thoáng, phai đeo thiêt bi trơ hô hâp.

S 37. Đeo phương tiên bao vê măt/ măt.

S 38. Đê vê sinh san va các vât dung bi nhiêm bân hoa chât nay, cân sư

dung ... (do nha san xuât chi đinh).

260

Page 43: thuc hanh olympic.doc

S 39. Trong trương hơp cháy va/ hoăc nô không đươc hit khoi.

S 40. Trong thơi gian phun khoi / phun sương phai đeo thiêt bi trơ hô hâp

thich hơp.

S 41. Trong trương hơp cháy, sư dung ....(chi ro chinh xác dung loai dung

cu cưu hoa nao. Nêu nươc lam tăng nguy cơ thi KHÔNG bao giơ đươc

dung nươc)

S 42. Nêu cam thây ngươi không khoe, đên cơ quan y tê ngay (co biên chi

dân)

S 43. Trong trương hơp tai nan hoăc nêu ngươi không đươc khoe đên cơ

quan y tê ngay (co biên chi dân).

3. Ví dụ vê ý nghĩa R va S

Di-isopropyl ete (Di-isopropyl ether)

Công thức C6H14O Khối lượng phân tử 102,17

Điểm nóng chảy -85 oC Điểm sôi 68 oC

Khối lượng riêng 0,72 g/cm3

R11 Rất dễ cháy

R19 Có thể tạo peoxit dễ nổ

R66 Làm cho da khô nứt nếu bị dây nhiều lần

R67 Hóa chất dạng hơi gây chóng mặt và buồn nôn

S9 Giữ ở nơi thông gió

S16 Tránh tia lửa - Không hút thuốc

S29 Không được đổ vào hệ thống thoát nước

S33 Cần có biện pháp chống phóng tĩnh điện

Axit clohidric (Hydrochloric acid)

Công thức HCl Khối lượng phân tử 36,46

Khối lượng riêng 0,909

R11 Rất dễ cháy

R37/38 Gây ngứa mắt, hệ thống hô hấp và da

S16 Tránh tia lửa - Không hút thuốc

S26 Nếu rơi vào mắt, rửa ngay với nhiều nước và xin trợ giúp y tế

S45 Khi bị tai nạn hoặc khi thấy không khỏe, xin trợ giúp y tế ngay (nếu có thể,

mang theo nhãn hóa chất)

S7 Cần giữ bình thật kín

261

Page 44: thuc hanh olympic.doc

Metanol (Methanol)

Công thức CH4O Khối lượng phân tử 32,04

Điểm nóng chảy -98 oC Điểm sôi 65 oC

Khối lượng riêng 0,79 g/cm3

R11 Rất dễ cháy

R23-25 Rất độc khi ngửi, tiếp xúc với da hoặc uống

R39/23 Rất độc và gây hệ quả nghiêm trọng không thể hồi phục khi ngửi, tiếp

24/25 xúc với da hoặc uống

S7 Cần giữ bình thật kín

S16 Tránh tia lửa –Không hút thuốc

S36/37 Mang bao tay và mặc y phục bảo hộ

S45 Khi gặp tai nạn hoặc cảm thấy không khỏe, xin trợ giúp y tế ngay (nếu có thể,

mang theo nhãn hóa chất)

262