AP Chemistry

buret

Buret là ống thủy tinh dài có chia vạch và khóa ở đáy, dùng để phân phối chính xác thể tích dung dịch trong chuẩn độ.

Buret là một ống dài bằng thủy tinh (glass), có đường kính khoảng 1 cm và được chia vạch đều với độ chính xác đến 0,01 mL. Phía dưới ống có một khóa xoay giúp điều khiển dòng dung dịch (solution) nhỏ giọt liên tục. Vì vậy, buret trở thành dụng cụ không thể thiếu trong các thí nghiệm chuẩn độ, khi người thực hiện cần phân phối những thể tích thay đổi nhưng vô cùng chính xác.

Để đọc buret, thí sinh cần nhìn ngang tầm mắt và lấy giá trị tại điểm thấp nhất của mặt khum (meniscus) chất lỏng. Thể tích dung dịch đã phân phối được xác định bởi hiệu số:

$V = V_f - V_i$

trong đó $V_f$ là vạch đọc sau khi nhỏ và $V_i$ là vạch đọc ban đầu. Hơn nữa, buret có độ chia nhỏ nhất 0,1 mL và cho phép ước lượng đến chữ số thập phân thứ hai, do đó sai số của phép đo thể tích nhỏ hơn rất nhiều so với ống đong thông thường.

Trong chuẩn độ (titration) axit–bazơ, buret thường được nạp dung dịch chuẩn có nồng độ đã biết trước. Khi mở khóa, dung dịch từ buret nhỏ dần vào bình nón chứa dung dịch cần xác định nồng độ, cho đến khi chất chỉ thị đổi màu báo hiệu điểm tương đương. Nhờ vậy, thí sinh tính được nồng độ chưa biết dựa vào thể tích đã đọc trên buret cùng các hệ số tỉ lượng trong phương trình đã cân bằng.

Đơn vịmL

Trực giác: Hãy tưởng tượng một chiếc vòi nước siêu nhỏ mà mỗi giọt rơi xuống đều được đếm chính xác đến phần trăm mililit — đó chính là vai trò của buret đối với dung dịch.

Khái niệm này sinh ra từ đâu

Francois Antoine Henri Descroizilles

Buret là dụng cụ đo thể tích gắn liền với sự ra đời của phép phân tích thể tích; chiếc buret đầu tiên do nhà hóa học người Pháp Francois Antoine Henri Descroizilles chế tạo.

Lịch sử của buret đi song song với lịch sử của phân tích thể tích (volumetric analysis), tức là cách xác định lượng chất trong dung dịch bằng thể tích thay vì bằng cân. Muốn làm được điều đó, người phân tích cần một dụng cụ vừa chứa được dung dịch chuẩn, vừa cho phép nhỏ ra từng chút một và đọc chính xác đã dùng hết bao nhiêu. Descroizilles đã dựng nên chiếc buret đầu tiên để đáp ứng đúng nhu cầu ấy. Nhờ đó, phép chuẩn độ (titration) mới chuyển từ ước lượng thô sang một quy trình đo đếm được, và ống chia vạch có khóa vẫn là hình ảnh trung tâm của phòng thí nghiệm định lượng cho tới ngày nay.

Hay hiểu sai

Chất trong buret là chất chuẩn độ, không phải chất cần phân tích.

Số đọc trên buret là thể tích đã chảy ra, không phải thể tích còn lại.

Không được dùng nước cất tráng buret ngay trước khi rót chất chuẩn độ vào.

Điểm tương đương và điểm cuối chuẩn độ là hai khái niệm khác nhau.

Mẹo phòng thi

Ví dụ có lời giải

1Ví dụ 1/1

Một học sinh chuẩn độ 25.0 mL dung dịch acetic acid

\text{CH}_3\text{COOH}

chưa biết nồng độ bằng dung dịch

\text{KOH}

0.100 M. Dung dịch

\text{KOH}

được rót vào buret 50.00 mL đã tráng sẵn bằng chính dung dịch đó, còn acid được lấy bằng pipet cho vào bình tam giác cùng vài giọt phenolphthalein. Số đọc trên buret trước khi mở khóa là 0.55 mL; khi màu hồng nhạt xuất hiện và bền trong 30 giây, số đọc là 24.05 mL. Phản ứng xảy ra theo tỉ lệ mol 1 : 1:

\text{CH}_3\text{COOH}(aq) + \text{KOH}(aq) \rightarrow \text{CH}_3\text{COOK}(aq) + \text{H}_2\text{O}(l)

aChỉ ra đâu là chất phân tích, đâu là chất chuẩn độ, và giải thích vì sao dung dịch đặt trong buret phải là dung dịch đã biết chính xác nồng độ.
bTính thể tích dung dịch $\text{KOH}$ đã dùng và nồng độ mol của dung dịch acetic acid ban đầu.
cGiả sử học sinh khác chỉ tráng buret bằng nước cất rồi rót ngay $\text{KOH}$ vào. Nồng độ acid tính được sẽ cao hơn, thấp hơn hay không đổi so với giá trị thật? Giải thích.

Bạn nắm chắc chưa?

Quiz câu thật từ ngân hàng đề

Vài câu thật gắn đúng khái niệm này, chấm ngay kèm giải thích từng đáp án — hệ thống ghi nhớ bạn nắm tới đâu.

Tạo tài khoản miễn phí

Học tiếp từ đây

Bài học chứa thuật ngữ nàyPhản ứng hóa học · bài “Giới thiệu chuẩn độ” — khoá AP Chemistry

Cần trướckhoá dòng (sắp có)

Hay nhầm với

Thuật ngữKhác nhau ở đâuHay nhầm khi

pipet (pipet)pipet

Khác nhau ở đâuBuret đo và nhả nhiều thể tích khác nhau nhờ khoá dòng. Pipet chỉ chuyển một thể tích cố định đã định sẵn.

Hay nhầm khiKhi đề hỏi chọn dụng cụ đo thể tích chính xác cho chuẩn độ.

bình định mức (volumetric flask)volumetric flask

Khác nhau ở đâuBuret đọc được thể tích chất lỏng đã chảy ra ở mọi thời điểm. Bình định mức chỉ dùng để pha đúng một thể tích dung dịch duy nhất.

Hay nhầm khiKhi đề hỏi dụng cụ nào dùng để pha dung dịch có nồng độ chính xác.

Nguồn tham khảo

[1]Chemistry The Central Science in SI Units 15th Expanded Global Edition. tr. 69, 210–211.

1Bước 1: Phân vai hai dung dịch. Chất phân tích (analyte) là dung dịch cần tìm nồng độ, ở đây là 25.0 mL acetic acid nằm trong bình tam giác. Chất chuẩn độ (titrant) là dung dịch

\text{KOH}

0.100 M đã biết nồng độ, được nhỏ dần từ buret xuống. Buret phải chứa dung dịch đã biết nồng độ vì toàn bộ phép tính dựa trên việc quy đổi thể tích nhỏ xuống thành số mol; nếu nồng độ trong buret cũng là ẩn thì bài toán có hai ẩn và không giải được.

2Bước 2: Đọc thể tích bằng hiệu hai số đọc, không phải bằng vạch cuối. Buret có vạch số tăng dần từ trên xuống, nên thể tích đã chảy ra là

V = 24.05 - 0.55 = 23.50

= 0.02350

L. Cả hai số đọc đều ghi tới hàng phần trăm mililit vì buret 50 mL chia vạch 0.1 mL và ta ước lượng thêm một chữ số, do đó kết quả có bốn chữ số có nghĩa.

3Bước 3: Đổi thể tích chất chuẩn độ thành số mol:

n_{\text{KOH}} = M \times V = (0.100)(0.02350) = 2.35 \times 10^{-3}

mol. Con số này là số mol base đã phản ứng vừa đủ với acid trong bình tại điểm tương đương (equivalence point).

4Bước 4: Dùng hệ số phương trình để chuyển sang số mol acid. Vì tỉ lệ mol là 1 : 1 nên

n_{\text{CH}_3\text{COOH}} = n_{\text{KOH}} = 2.35 \times 10^{-3}

mol. Nếu base là

\text{Ba(OH)}_2

thì phải nhân thêm hệ số 2, nên bước này không được bỏ qua theo thói quen.

5Bước 5: Chia số mol acid cho thể tích acid ban đầu:

M = \dfrac{2.35 \times 10^{-3}}{0.0250} = 0.0940

M. Thể tích 25.0 mL chỉ có ba chữ số có nghĩa nên kết quả được làm tròn về ba chữ số có nghĩa, tức 0.0940 M.

6Bước 6: Xét sai số hệ thống ở ý (c). Nước cất còn đọng trong buret sẽ pha loãng dung dịch

\text{KOH}

, làm nồng độ thực tế của chất chuẩn độ nhỏ hơn 0.100 M. Vì vậy phải nhỏ nhiều thể tích hơn mới tới điểm cuối (endpoint),

V

đo được lớn hơn giá trị đúng. Do trong công thức

V

nằm ở tử số, nồng độ acid tính ra sẽ cao hơn giá trị thật.