Nước Javel là dung dịch chứa hỗn hợp muối NaCl và NaClO (sodium hypochlorite). Muối NaClO có tính oxi hóa mạnh, do vậy nước Javel có khả năng tẩy màu và sát trùng, được dùng để tẩy trắng vải, sợi, giấy… Để xác định nồng độ hypochlorite trong nước Javel, người ta tiến hành như sau:
• Bước 1: Pha loãng 5,0 mL dung dịch Javel với nước được 100 mL dung dịch X.
• Bước 2: Lấy 10,0 mL dung dịch X cho vào bình tam giác, thêm tiếp 10,0 mL dung dịch CH3COOH 20%, 10,0 mL dung dịch KI 2,0 M, vài giọt hồ tinh bột và lắc đều. Khi đó xảy ra phản ứng: ClO– + 2I– + 2H+ ⟶ I2 + Cl– + H2O
• Bước 3: Tiến hành chuẩn độ dung dịch trong bình tam giác bằng dung dịch Na2S2O3 theo phương trình:
I2 + 2S2O32– ⟶ 2I– + S4O62–
đến khi dung dịch vừa mất màu hoàn toàn thì ngừng chuẩn độ. Lặp lại thí nghiệm 3 lần, thể tích trung bình của dung dịch Na2S2O3 0,1 M cần dùng là 10,75 mL.
a) Xác định nồng độ mol của NaClO trong mẫu nước Javel trên.
b) Vì sao nếu thời gian chuẩn độ quá lâu thì O2 trong không khí có thể làm sai lệch kết quả của phép phân tích?
(a) nNa2S2O3 = 0,1.10,75 = 1,075 mmol
—> nNaClO (10 mL X) = 1,075/2 = 0,5375 mmol
—> nNaClO (5 mL mẫu) = nNaClO (100 mL X) = 5,375 mmol
—> CM NaClO = 5,375/5 = 1,075 M
(b) Nếu thời gian chuẩn độ quá lâu thì:
O2 + 4I– + 4H+ —> 2I2 + 2H2O
Phản ứng phụ này sinh ra thêm một lượng I2 không do NaClO tạo ra. Lượng I2 dư này sẽ tiêu tốn thêm dung dịch chuẩn Na2S2O3, làm cho thể tích Na2S2O3 tiêu thụ thực tế lớn hơn giá trị thực, từ đó dẫn đến kết quả tính nồng độ NaClO bị cao hơn so với thực tế (sai số dương).