BÀI 1 : XÁC Đ NH H NG S
I.
CÂN B NG C A PH N
NG
M c đích thí nghi m:
Nghiên cứu cân bằng hóa học của phản ứng :
2FeCl3 + KI
2FeCl2 + I2 + 2KCl
(1)
Từ đó tính n ng độ các chất phản ứng tại th i điểm cân bằng và xác định hằng s cân
bằng Kc .
II.Nguyên t c :
Cho dung dịch FeCl3 tác dụng với dung dịch KI. Tại th i điểm cân bằng, n ng độ I2
được xác định b i cách chuẩn độ với Na2S2O3.
Gọi [FeCl3], [FeCl3], [KI], [I2], [KCl] : N ng độ của các chất tại th i điểm cân bằng.
C0 FeCl3, C0KI: N ng độ ban đấu của FeCl3, KI trước khi pha loãng.
C FeCl3, CKI : N ng độ sau khi pha loãng để đưa vào phản ứng của FeCl3 và KI.
III. Th c hành:
Chuẩn bị bảng thí nghiệm theo hương dẫn:
Dung dịch
Erlen 1
Erlen 2
Erlen 3
Erlen 4
FeCl3 0,025 M
50 ml
55 ml
KI 0,025 M
50 ml
45 ml
Lầy 8 erlen sạch cho vào m i erlen 30ml nước cất, làm lạnh bằng nước đá.
Tiến hành thí nghiệm
Đ dung dịch erlen 1 vào erlen 2 ghi th i
điểm bắt đấu phản ứng (t=0).
Sau những khoảng th i gian 10, 20, 30, 40
... phút, m i lần lấy 15 ml dung dịch erlen đã
được làm lạnh.
Bắt đầu tiến hành chuẩn độ với Na2S2O3
0,01 với chất chỉ thị h tinh bột đến khi dung
dịch mất màu tím xanh (nâu).
Khi thể tích của 2 lần chuẩn độ kề nhau thì
kết thúc việc chuẩn độ.
Kết quả thí nghiệm thu được :
Giải thích
→ Làm lạnh trong quá trình phản ứng để
tránh I2 không bị thăng hoa điều kiện
thư ng. Giúp n định nhiệt độ trong th i gian
phản ứng ( 05C) để không thay đ i Kc trong
quá trình phản ứng.
→ Lấy dd những khoảng th i gian cách
nhau để xác định được Vtđ.
→ I2 + Na2S2O3 →NaI
Na2S2O3 làm mất màu chỉ thị của h tinh bột.
→ Vtđ lớn nhất vì pư càng lâu thì lượng I2
sinh ra càng nhiều và tại th i điểm tđ là lớn
nhất.
ng 1 : dd mất màu tím xanh → màu vàng
nhạt. Vtđ = 12.7 ml
ng 2: dd mất màu tím xanh→vàng nhạt
nhẹ. Vtđ = 14.3 ml
ng 3: dd mát màu tím xanh→dd không
màu. Vtđ = 16.2 ml
ng 4: dd mất màu tím xanh →dd không
màu. Vtđ = 16.3 ml.
Kết thúc quá trình thí nghiệm.
.
→ ng 1,2 có màu vàng nhạt b i vì còn (
Fe3+ dư trong quá trình phản ứng với I2.
→ ng 3 ,4 dd mất màu từ từ chuyển sang
màu tím xanh nhạt b i quá trình pư là quá
trình thuận nghịch nên để một th i gian I2 lại
sinh ra và làm dd có màu tím xanh.
Thí nghiệm tương tự với Erlen 3 và Erlen 4. Kết qủa thu được :
ng 1: Vtđ = 10.9 ml
ng 2: Vtđ = 12.6 ml
ng 3: Vtđ = 15. 9 ml
ng 4: Vtđ = 16.1 ml
Xử lý s liệu :
Từ bảng s liệu ta thấy rằng, thể tích dung dịch Na2S2O3 0.01M ứng với th i điểm
cân bằng là 16.3 ml
N ng độ của FeCl3 và KI sau khi trộn lẫn với nhau là :
C FeCl 3 C 0FeCl 3
C KI C 0KI
0.025 *
VFeCl 3
VFeCl 3 VKI
50
0.0125( M )
100
VKI
50
0.025
0.0125(M)
100
VFeCl 3 VKI
n ng độ các chất tại th i điểm cân bằng :
I 2
VNa 2S2O3 x0.01
16.3x0.01
5.43.10 3 ( M )
2 x15
FeCl2 2I 2 2 x5.43.103 0,0109(M )
FeCl3 CFeCl FeCl2 CFeCl 2I 2 0.0125 2 x5.43.103 1.63.103 (M)
KI CKI 2I 2 0.0125 2 x5.43.103 1.63.103 (M)
KCl 2I 2 2 x5.43.103 0,0109 (M)
2 x15
3
3
Vậy hằng s cân bằng của phản ứng là:
Kc
FeCl2 2 .I 2 . KCl 2 0,01092 .5.43.10 3 .0,01092
FeCl3 2 .KI 2
1.63.10 3 2 .1.63.10 3 2
10.65
Tương tự với erlen 3,4. Kết quả cho ta thấy, thể tích dung dịch Na2S2O3 0.01M
ứng với th i điểm cân bằng là 16.1 ml.
0
C FeCl 3 C FeCl
3
0
C KI C KI
VFeCl 3
VFeCl 3 VKI
0.025 *
55
0.01375( M )
100
VKI
45
0.025
0.01125( M )
VFeCl 3 VKI
100
n ng độ các chất tại th i điểm cân bằng :
I 2
VNa 2 S2O3 x0.01 16.1x0.01
5.36.10 3 ( M )
2 x15
2 x15
FeCl2 2I 2 2 x5.36.103 0,0107(M )
FeCl3 CFeCl FeCl2 CFeCl 2I 2 0.01375 2 x5.36.103 3.03.103 (M)
KI CKI 2I 2 0.01125 2 x5.36.103 5.3.103 (M)
KCl 2I 2 2x5.36.103 0,0107 (M)
3
3
Vậy hằng s cân bằng của phản ứng là:
Kc
FeCl2 2 .I 2 . KCl 2 0,0107 2 .5.36.10 3 .0,0107 2
FeCl3 2 .KI 2
3.03.10 3 2 .5.3.10 3 2
0.2724
Nh n xét:
Theo kết qua trên, ta thấy rằng hằng s cân bằng Kc trong 2 thí nghiệm trên
sai lệch rất ít, điều đó chứng t rằng, hằng s cân bằng không phụ thuộc vào n ng
độ của các chất phản ứng.
Ngư i ta ứng dụng hằng s cân bằng trong việc tính toán sản phẩm sao cho sản
phẩm tạo ra là cao nhất, do tại th i điểm cân bằng, sản phẩm tạo ra là cao nhất hay
sản phẩm cần.
II. Tr l i câu h i:
1. Tại sao dừng chuẩn độ khi thể tích 2 lần chuẩn độ liên tiếp bằng nhau?
Khi chuẩn độ 2 lần liên tiếp sau một khoảng th i gian t nào đó nếu thể tích là
như nhau thì chứng t rằng nộng độ của các chất trong dung dịch đã n định, khôn
còn biến d i nửa, có nghĩa là phản ứng đã đạt trạng thái cân bằng, ta có thể ngừng
chuẩn dộ
2. Ý nghĩa hằng s cân bằng của phản ứng?
Hằng s cân bằng là hằng s khi mà t c độ phản ứng thuận và t c độ phản ứng
nghịch bằng nhau, vì vậy nếu biết được hằng s cân bằng của một phản ứng ta có
thể điều khiền được phản ứng đó, t i ưu hoá lượng sản phẩm mà ta cần.
BÁO CÁO TH C HÀNH HÓA LÝ
Bài 2: Xây d ng gi n đ pha h hai c u tử hoà tan h n ch vào nhau
Đi m
Nh n xét GV
-M c đích thí nghi m :
+ Xây dựng giản đ pha cho hệ phenol nước .
+ Tìm nhiệt độ tới hạn và nhiệt độ dung dịch
th i điểm đó.
-S li u th c nghi m :
Thí nghi m 1: Phenol cho vào nước.
Từ thí nghiệm ta thấy, tương ứng với từng n ng độ khác nhau của phenol ta có
bảng s liệu sau. dung dịch trong và đục các nhiệt độ nhiệt độ khác nhau khi tăng
n ng độ phenol thì nhiệt độ của nó tăng theo. Ta có bảng s liệu sau:
Vphenol cho vào nước
(ml)
nhiệt độ trong ( 0C)
nhiệt độ đục (0C)
1
82
75
2
81
79
3
85
80
4
87
86
5
84
82
6
92
90
7
95
91
8
93
92
9
93
92
10
92
90
11
91
88
12
90
86
Thí nghi m 2: Nước vào phenol
VH2O vào phenol
1
45
15
2
51
Bão hoà
3
80
20
4
83
55
5
90
65
6
89
88
7
90
87
8
91
86
9
93
92
10
93
91
11
94
88
12
92
89
Xừ lý s li u:
Tỷ lệ phần trăm dung dịch phenol trong nước là:
Đ i với thí nghiệm 1:
% Phenol
Vphenol _ vao _ H 2O .1,058
Vphenol _ vao _ H 2O .1,058 10
.100
Đ i với thí nghiệm 2:
%Phenol
10.1,058
.100
10.1,058 VH 2O _ vao _ phenol
Sau khí tính toán ta có 2 bảng s liệu sau, tỷ lệ phần trăm của phenol trong nước
tương ứng với nhiệt độ đục:
Thí
nghiệm 1
%phenol
T0 đục
%phenol
T0 đục
9,57
75
91,36
15
17,46
79
84,1
Bão hoà
24,09
80
77,91
20
29,74
86
72,57
55
34,6
82
67,91
65
38,83
90
63,81
88
42,55
91
60,18
87
45,84
92
56,94
86
48,78
92
54,03
92
51,41
90
51,41
91
53,79
88
49,03
88
55,94
86
46,86
89
Thí
nghiệm 2
Từ bảng s liệu trên, ta vẽ được biểu đ nhiệt độ-n ng độ của phenol theo nước:
nhiet do (o C)
gian do he phenol nuoc
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
0
50
% phenol (%)
100
Nh n xét:
Ta vẽ giản đ pha của hệ với nhiệt đô nào cũng điều có thể được, ta có thể lấy
nhiệt độ đục hay trong, tỷ lệ phần trăm nước hay phenol đều được hết, tuy nhiên sẽ
có sai s và không được chính xác cho lắm. sai lệch giữa việc chọn nhiệt độ đục để
vẽ giản đ không sai lệch bao nhiêu sao với việc dùng nhiệt độ trong để vẽ, ta nhiên
ta dùng nhiệt độ trong để vẽ là vì ta dễ quan sát thấy đuợc dung dịch khi chuyển từ
đục sang trong hơn, vì vậy s liệu ta có sẽ chính xác hơn, giản đ sẽ chính xác hơn.
Trên giản đ , ta thấy đư ng cân bằng hai cấu tử bỉ đứt đoạn là vì có còn có
những n ng độ, nhiệt độ mà tại đó ta chưa khảo sát.
Từ giản đ ta thấy, khả năng hoà tan của phenol vào nước m i n ng đ , nhiệt
độ là khác nhau, tại đỉnh của parabol tức điểm tới hạn thì n ng độ hai cấu tử bằng
nhau.
Trong công nghệp cũng như ứng dụng của hệ hai cấu tử hoà tan, thư ng được
dùng để chiết tách các chất tan cần thiết ra kh i dung dịch, lợi dụng vào tính tan của
nó tại các n ng độ khác nhau, nhiệt độ khác nhau mà độ tan của nó khác nhau,khi
đó dung dịch sẽ phân lớp và ta sẽ dễ dàng chiết tách chất, dung dịch mong mu n
kh i dung dịch
Bài 4: CÂN B NG L NG - R N
Điểm
1.T
L i phê của giáo viên
ng trình thí nghi m
1.1 S li u và gi n đ th c nghi m
Nhi t đ (oC)
Th i gian
ng 1
ng 2
ng 3
ng 4
ng 5
ng 6
ng 7
ng 8
1
84
92
97
99
90
97
90
95
2
80
80
91
93
77
90
85
87
3
79
76
83
86
73
83
79
81
4
78
70
76
78
68
77
73
74
5
75
68
70
70.5
63
70
68
68
6
73
65
65
64
59
65
61
62.5
7
70
64
61
59
53
61
57.5
60
8
68
62
58
55
51
56
53
59
9
64
60
55
51.5
48
53
50
57
10
60
58
54
49
45
51
49
11
55.5
53.5
47.5
43
48
48
12
53
52
45
41
46
46
13
51
50
43
39
44
45
14
49
49
41.5
38
43
44.5
15
47
47.5
41
32
41.5
43
16
45
46
38
32
40
40
17
43.5
44.5
36
32
38.5
36
18
42
43
34
31
38
32
19
38
42
32.5
30
37
32
20
35
41.5
32
36
32
21
33.5
40.5
32
34.5
30
22
32
38.5
32
32
23
32
36
30
32
24
32
32
32
25
30
32
30.5
26
32
27
30
GI N Đ
NHI T Đ
- TH I GIAN
120
100
nhiệt độ
80
60
40
20
0
thời gian
Kh i l
ng
Kh i l
ng
Thành ph n % klg
Nhi t
Diphenilamin (g)
Naphtalen (g)
c a Diphenilamin
đ (oC)
1
0
10
0
79
2
2
8
20
76
3
4
6
40
61
4
5.5
4.5
55
47.5
5
7
3
70
39
6
7.5
2.5
75
34.5
7
9
1
90
49
8
10
0
100
60
ng
GI N Đ
NHI T Đ
- THÀNH PH N
B
C
1.2 Nh n xét và gi i thích
Cân bằng l ng- rắn không phụ thuộc nhiều vào áp suất (
khoảng vài atm)
Trong giản đ nhiệt độ - th i gian:
Các đư ng (1),(2),(3),(4),(5),(6),(7),(8) trong giản đ nhiệt độ - tgian
trên là
các đư ng cong nguội lạnh tương ứng với thành phần cấu tử trong h n hợp khác
nhau.
Đư ng (1),(8) biểu diễn đư ng cong nguội lạnh lần lượt của Diphenilamin và
Naphtalen nguyên chất.
Các điểm là điểm bắt đầu kết tinh của cấu tử Diphenilamin hoặc Naphtalen
trong h n hợp.
Ta nhận thấy các đư ng (2),(3),(4),(5),(6),(7) có cùng 1 th i điểm mà tại đó đ
thị của chúng là những đư ng nằm ngang.Điểm đó ứng với quá trình kết tinh
Eutecti (có sự kết tinh đ ng th i của cả Diphenilamin và Naphtalen, vì dung dịch
bão hòa cả hai cấu tử.
Trong giản đ nhiệt độ - thành phần:
Đư ng AED là đư ng l ng
Đu ng AadD là đư ng rắn
vùng phía trên đư ng l ng hệ t n tại
trạng thái dung dịch đ ng nhất 1 pha
l ng
vùng phía dưới đư ng rắn hệ dị thể g m hai pha Diphenilamin rắn và
Naphtalen rắn.
vùng giới hạn b i hai đư ng rắn và l ng hệ t n tại hai pha cân bằng l ng –
rắn.
Điểm E gọi là điểm Eutecti.
Đư ng cong AE mô tả nhiệt độ bắt đầu kết tinh của rắn Diphenilamin từ
những dung dịch có thành phần nằm trong khoảng BC.
Đư ng cong AE mô tả cân bằng giữa rắn Diphenilamin và dd bão hòa
Diphenilamin nên nó mô tả sự phụ thuộc độ hòa tan của rắn Diphenilamin vào nhiệt
độ, vì vậy còn có thể gọi là đư ng hòa tan của Diphenilamin (hay đư ng kết tinh
của Diphenilamin ).Tương tự như vậy đ i với đư ng DE
Ta hạ nhiệt độ của hệ 2 chất rắn trên, khi nhiệt độ hạ đến T1 điểm biểu diễn hệ
sẽ chạy từ Q dến L1.Tại điểm L1 hệ bão hòa cấu tử Naphtalen nên tinh thể rắn
Naphtalen đầu tiên kết tinh ra và có điểm biểu diễn là K1.Bắt đầu từ đó hệ bao g m
hai pha cân bằng với nhau.Độ tự do c = k – f + 1 = 2 – 2 + 1 = 1 ( P=const ) nếu
nhiệt độ của hệ thay đ i thì thành phần của pha l ng sẽ thay đ i theo.
Khi điểm pha l ng đạt điểm eutecti, dung dịch bão hòa cả hai cấu tử, từ đó 2
chất rắn sẽ đ ng th i kết tinh (cho đến khi toàn bộ hệ tr thành rắn), trong giai đọan
đó hệ bao m ba pha cân bằng có c = k – f + 1 = 2 – 3 + 1 = 0 trong su t quá
trình kết tinh ra hai pha rắn từ dd, nhiệt độ của hệ và thành phần pha l ng không
thay đ i.
Dùng giản đồ nhiệt độ - thành phần ta có thể khảo sát định tính và định lượng
các quá trình cân bằng lỏng – rắn xảy ra trong hệ hai cấu tử A-B.
2.Tr l i câu h i
2.1 Có k t lu n gì v s thay đổi nhi t đ k t tinh c a quá trình k t tinh
dung d ch hai c u tử v i quá trình k t tinh dung d ch 1 c u tử?
Đư ng nguội (hay đư ng kết tinh ) của 1 cấu tử nguyên chất g m những
nhánh gần như d c thẳng đứng, chứng t có sự nguội khá nhanh, khi tới nhiệt độ kết
tinh thì có một đọan thẳng ngang chứng t nhiệt độ không đ i ; đó là do có nhiệt kết
tinh được t a ra bù vào ch mất nhiệt do nguội tự nhiên, kết quả là cấu tử đó kết
tinh
nhiệt độ không đ i ( dưới áp suất ngoài không đ i ).Sau khi đã kết tinh xong
thì nhiệt độ mới lại tiếp tục hạ thấp, do đó lại có một nhánh d c, nhưng kém d c
hơn nhánh đầu tiên.
Đ i với h n hợp hai cấu tử theo những thành phần khác nhau; những đư ng
nguội thọat đầu cũng như một nhánh d c gần thẳng đứng ( nguội nhanh ), khi tới
nhiệt độ bắt đầu kết tinh thì nguội chậm lại do có nhiệt kết tinh được t a ra nhưng
chưa đủ để làm cho nhiệt độ không đ i, điều này được phản ánh trên đư ng nguội
bằng một nhánh d c ít hơn so với nhánh đầu tiên. Sự kết tinh từ dung dịch sẽ cho
tinh thể nguyên chất nào hoặc cả hai tinh thể cùng một lúc là tùy thuộc vào thành
phần của m i cấu tử trong dung dịch so với th i điểm eutecti của hệ.
2.2 H n h p Eutecti là gì?
ng d ng
áp suất không đ i, h n hợp eutecti sẽ kết tinh
nhiệt độ không đ i theo
đúng thành phần của nó ( phù hợp với độ tự do c = 0). H n hợp eutecti có tính chất
gi ng như một hợp chất hóa học, song nó không phải là một hợp chất hóa học mà
chỉ là một h n hợp g m những tinh thể rất nh , rất mịn của hai pha rắn A và B
nguyên chất kết tinh xen kẽ vào nhau.
Khi có sự tác động của cả nhiệt độ và áp suất bên ngoài c = k - f + 2 = 2 - 3 + 2
= 1, cho thấy nếu áp suất thay đ i thì không những nhiệt độ kết tinh của dd eutecti
thay đ i mà cả thành phần cảu h n hợp cũng thay đ i theo (như vậy nó không phải
là một chất).
H n hợp eutecti có khá nhiều ứng dụng trong thực tế, ví dụ ta mu n có “ thiếc
hàn” nóng chảy
nhiệt độ thấp , ngưới ta trộn thiếc (tonc=232oC) và chì (tonc=327oC)
theo các thành phần thích hợp sẽ thu được các hợp kim có nhiệt độ nóng chảy thấp
hơn 200oC.
Bài 5: XÁC Đ NH B C C A PH N
Điểm
1.T
NG
L i phê của giáo viên
ng trình thí nghi m
M c đích thí nghi m : Xác đ nh b c tổng c ng c a ph n
Fe3++ I- Fe2+ +1/2 I2 b ng ph ơng pháp vi phân
ng
1.1 S li u và gi n đ th c nghi m
Thí nghiệm 1: Xác định bậc riêng n1 của Fe3+
Gọi Cx là n ng độ Fe2+ sinh ra tại m i th i điểm t xác định thông qua n ng độ
Iod sinh ra.Lượng Iod này được chuẩn độ bằng Na2S2O3 với chỉ thị h tinh bột như
trên ta có :
Cx
C Na 2 S2O3 .VNa 2 S2O3
Vhh
Từ các giá trị Cx trên xây dựng được đ thị 1/Cx = f (1/t) bằng phương trình
thực nghiệm
1/Cx = α + β.1/t
(1)
Từ phương trình (1) suy ra β là tg góc nghiêng của đ thị hợp với phương
ngang (góc nh hơn 180o). Sau đó tính 1/β.Vẽ đ thị lg(1/β) và lg C F0 e theo phương
3
trình :
lg(-dc/dt)t=0 = lg(1/β)=A1 + n1 lg(C0Fe3+)
(2)
Đ thị (2) là 1 đư ng thẳng và ta sẽ tính được n1 bằng tg góc nghiêng của đ
thị hợp với phương ngang (góc nh hơn 180o).
Erlen 1
1/T
V _Na2SO3
C _ Fe2+ (N)
1/C _ Fe2+
S l n
Th i
chu n đ
gian T
(s-1)
(ml)
1
16
0.00104167
3.9
0.000375361 2664.102564
2
14
0.00119048
2.4
0.000234375 4266.666667
3
12
0.00138889
1.8
0.000176817 5655.555556
4
10
0.00166667
1.2
0.000118577 8433.333333
5
8
0.00208333
0.9
8.91972.10-5 11211.11111
6
6
0.00277778
0.6
5.96421.10-5 16766.66667
7
4
0.00416667
0.2
1.99601.10-5
50100
8
2
0.00833333
0.1
9.99001.10-6
100100
(1/N)
Đ th 1/C_1/T
y = 1E+07x - 14153
120000
1/C (1/N)
100000
80000
60000
40000
20000
0
0
0.001
0.002
0.003
0.004
0.005
0.006
0.007
0.008
0.009
1/T (s-1)
Erlen 2
S l n
Th i
chu n đ
gian T
1/T
(pm-1)
V _ Na2SO3
C _ Fe2+
1/C _ Fe2+
(ml)
(N)
(1/N)
1
16
0.00104167
4.4
0.000421
2372.727
2
14
0.00119048
2.8
0.000272
3671.429
3
12
0.00138889
2.2
0.000215
4645.455
4
10
0.00166667
1.7
0.000167
5982.353
5
8
0.00208333
1.4
0.000138
7242.857
6
6
0.00277778
0.8
7.94.10-5
12600
7
4
0.00416667
0.3
2.99.10-5
33433.33
8
2
0.00833333
0.2
2.10-5
50100
Đ th 1/C_1/T
y = 7E+06x - 4585.1
60000
1/C (1/N)
50000
40000
30000
20000
10000
0
0
0.001
0.002
0.003
0.004
0.005
0.006
0.007
0.008
0.009
1/T (s-1)
Erlen 3
S l n
Th i
chu n đ
gian T
1
16
2
14
V _Na2SO3
C _ Fe2+
1/C _ Fe2+
(ml)
(N)
(1/N)
0.00104167
6.4
0.0006015
1662.5
0.00119048
4.1
0.00039385
2539.02439
1/T
(pm-1)
3
12
0.00138889
2.7
0.0002629
3803.703704
4
10
0.00166667
2.1
0.00020568 4861.904762
5
8
0.00208333
1.6
0.00015748
6
6
0.00277778
1.4
0.00013807 7242.857143
7
4
0.00416667
0.9
8.9197.10-5 11211.11111
8
2
0.00833333
0.3
2.991.10-5
6350
33433.33333
Đ th 1/C_1/T
1/C (1/N)
y = 4E+06x - 2956.6
40000
35000
30000
25000
20000
15000
10000
5000
0
0
0.001
0.002
0.003
0.004
0.005
0.006
0.007
0.008
0.009
1/T (s-1)
Erlen 4
S l n
Th i
chu n đ
gian T
1
16
1/T
(pm-1)
0.00104167
V Na2SO3
C _ Fe2+
1/C _ Fe2+
(ml)
(N)
(1/N)
9.1
0.0008341
1198.901099
2
14
0.00119048
6
0.00056604 1766.666667
3
12
0.00138889
4.8
0.00045802 2183.333333
4
10
0.00166667
2.9
0.00028183 3548.275862
5
8
0.00208333
2.2
0.00021526 4645.454545
6
6
0.00277778
1.6
0.00015748
6350
7
4
0.00416667
1.1
0.0001088
9190.909091
8
2
0.00833333
0.5
4.9751.10-5
20100
Đ th 1/C_1/T
y = 3E+06x - 1080.2
25000
1/C (1/N)
20000
15000
10000
5000
0
0
0.001
0.002
0.003
0.004
0.005
0.006
0.007
0.008
1/T (s-1)
Từ 4 đồ thị trên ta có được những giá trị của β như sau:
β
lg(1/β)
107
-7
7.106
-6.845
4.106
-6.602
3.106
-6.477
Tính lại n ng độ của Fe3+:
Bình 1 : CFe3+ = ( 1/60. 10 )/100 = 1/600 lg(CFe3+) = -2,778
Bình 2: CFe3+ = 1/300
lg(CFe3+) = -2.477
0.009
Bình 3 : CFe3+ = 1/200
lg(CFe3+) = -2.3
Bình 4 : CFe3+ = 1/15
lg(CFe3+) = -2.176
0
Vẽ đ th lg(1/β) và lg C Fe3
y = 0.8806x - 4.5887
-6.4
-3
-2.5
-2
-1.5
-1
-0.5
-6.5 0
lg(1/β)
-6.6
-6.7
-6.8
-6.9
-7
-7.1
lg(CFe3+)
Từ đồ thị trên ta xác định được bậc của riêng n1 của Fe3+ là 0.8806≈ 1
Thí nghi m 2: Xác đ nh b c riêng n2 c a ITương tự như thí nghiệm1 với C0Fe3+ không đ i, C0I- biến thiên ta xác định
được bậc riêng n2 của IErlen 1
V _ Na2SO3 C _ Fe2+ (N) 1/C _ Fe2+
S l n
Th i
chu n đ
gian T
1
16
0.00104167
5
0.00047619
2100
2
14
0.00119048
3.6
0.00034749
2877.778
3
12
0.00138889
2.4
0.000234375
4266.667
4
10
0.00166667
1.9
0.000186457
5363.158
5
8
0.00208333
1.3
0.000128332
7792.308
6
6
0.00277778
0.8
7.93651.10-5
12600
1/T
(pm-1)
(1/N)
(ml)
7
4
0.00416667
0.4
3.98406.10-5
25100
8
2
0.00833333
0.1
9.99001.10-6
100100
Đ th 1/C_1/T
y = 1E+07x - 17560
120000
100000
1/C (1/N)
80000
60000
40000
20000
0
-20000
0
0.001
0.002
0.003
0.004
0.005
0.006
0.007
0.008
0.009
1/T (s-1)
Erlen 2
V _ Na2SO3
C _ Fe2+
1/C _ Fe2+
(ml)
(N)
(1/N)
0.00104167
8.7
0.0008
1249.425
14
0.00119048
6.9
0.000645
1549.275
3
12
0.00138889
5.7
0.000539
1854.386
4
10
0.00166667
5
0.000476
2100
5
8
0.00208333
3.1
0.000301
3325.806
6
6
0.00277778
2.4
0.000234
4266.667
7
4
0.00416667
1.4
0.000138
7242.857
8
2
0.00833333
0.8
7.94.10-5
12600
S l n
Th i
chu n đ
gian T
1
16
2
1/T
(pm-1)
Đ th 1/C_1/T
y = 2E+06x - 206.93
14000
12000
1/C (1/N)
10000
8000
6000
4000
2000
0
0
0.001
0.002
0.003
0.004
0.005
0.006
0.007
0.008
0.009
1/T (s-1)
Erlen 3
V _ Na2SO3
C _ Fe2+
1/C _ Fe2+
(ml)
(N)
(1/N)
0.00104167
12.7
0.001127
887.4016
14
0.00119048
10.4
0.000942
1061.538
3
12
0.00138889
8.9
0.000817
1223.596
4
10
0.00166667
7.2
0.000672
1488.889
5
8
0.00208333
6
0.000566
1766.667
6
6
0.00277778
4.8
0.000458
2183.333
7
4
0.00416667
2.9
0.000282
3548.276
8
2
0.00833333
1.1
0.000109
9190.909
S l n
Th i
chu n đ
gian T
1
16
2
Đ th 1/C_1/T
1/T
(pm-1)
y = 1E+06x - 506.07
10000
1/C (1/N)
8000
6000
4000
2000
0
0
0.001
0.002
0.003
0.004
0.005
0.006
0.007
0.008
0.009
1/T (s-1)
Erlen 4
V _ Na2SO3
C _ Fe2+
1/C _ Fe2+
(ml)
(N)
(1/N)
0.00104167
18.1
0.001533
652.4862
14
0.00119048
14.4
0.001259
794.4444
3
12
0.00138889
12.1
0.001079
926.4463
4
10
0.00166667
10
0.000909
1100
5
8
0.00208333
7.3
0.00068
1469.863
6
6
0.00277778
4.2
0.000403
2480.952
7
4
0.00416667
2.8
0.000272
3671.429
8
2
0.00833333
1.3
0.000128
7792.308
S l n
Th i
chu n đ
gian T
1
16
2
Đ th 1/C_1/T
1/T
(pm-1)
1/C (1/N)
y = 988301x - 436.99
9000
8000
7000
6000
5000
4000
3000
2000
1000
0
0
0.001
0.002
0.003
0.004
0.005
0.006
0.007
1/T (s-1)
Từ 4 đồ thị trên ta có được những giá trị của β như sau:
β
lg(1/β)
107
-7
2.106
-6.301
106
-6
988301
-5.995
Tính lại n ng độ Iod:
Bình 1 : C0I- = 1/400 lg(C0I) = -2.6
Bình 2 : C0I- = 1/ 200
lg(C0I) = -2.3
Bình 3 : C0I- = 3/400
lg(C0I) = -2.125
Bình 4 : C0I- = 1/100
lg(C0I) = -2
0.008
0.009
y = 1.7648x - 2.3422
-5.8
-3
-2.5
-2
-1.5
-1
-0.5
-6 0
lg(1/β)
-6.2
-6.4
-6.6
-6.8
-7
-7.2
lg(C0I)
Từ đồ thị trên ta xác định được bậc của riêng n2 của I- là 1.7648 ≈ 2
2.K t qu thí nghi m
Ta xác định được bậc của phản ứng Fe3++ I- Fe2+ +1/2 I2 bằng phương
pháp vi phân một cách khá chính xác là n = n1+n2 = 1 +2 = 3.
III. Nh n xét:
Ta cho HNO3 vào dung dịch để tạo môi trư ng acid tránh Fe3+ bị thủy phân
tạo Fe(OH)3.
HNO3 có tính oxy hóa mạnh, dùng để bảo vệ Fe3+ (nếu trong dung dịch có
lẫn các ion khác có tính khử thì các ion này sẽ tác dụng với HNO3 mà không
tác dụng với Fe3+).
Ta cho thêm KNO3 vào dung dịch để b sung lượng NO3- vì ta không thể sử
dụng quá nhiều lượng acid HNO3, nó có thể sẽ oxy hóa Fe2+ tr lại thành
Fe3+.
Thí nghiệm không được làm quá 15 phút vì khi đó Fe3+ và I- đã phản ứng
hết với nhau, lượng I2 sinh ra là lớn nhất và không tạo thêm nữa.
Bài 6: XÁC Đ NH H NG S
PH N
Điểm
T
T CĐ
C A
NG B C 2
L i phê của giáo viên
ng trình thí nghi m
Xác đ nh h ng s t c đ cũa ph n ng thu phân este trong môi tr
ng ki m.
CH 3COONa+ C2 H 5 OH
CH 3COOC2 H 5 + NaOH
Gọi a,b là n ng độ ban đầu (tại th i điểm t = 0 ) của CH3COOC2H5 và NaOH,
x là n ng độ CH3COONa
th i điểm t.
Đây là phản ứng phân huỷ ester nên là phản ứng bậc 2 vì vậy t c độ phản ứng
là:
d a x
k (a a ).(b x)
dt
1
ax
ln
kt C
a b b x
Tại th i điểm ban đầu t = 0,x = 0, nên C
a
1
ln
a b b
1
b(a x)
ln
kt
a b a (b x)
Gọi V0, Vt, V∞ là thể tích NaOH còn trong h n hợp phản ứng tại các th i điểm
t = 0, t, ∞.
N ng độ NaOH còn lại
độ của ester ban đầu và
Nghĩa là
b = A .V0
các th i điểm sẽ tỷ lệ với các thể tích đó. Còn n ng
các th i điểm t sẽ tỷ lệ tương ứng với (V0-V∞) và (Vt-V∞).
A = A . ( V 0 - V∞ )
( b – x ) = A .Vt
( a – x ) = A .( Vt - V∞ )
Với A là hằng s tỷ lệ
Thay vào (1)
k=
V -V
V
1
ln 0 . t
A.V t V0 Vt -V0
(2)
Khi sử dụng dd NaOH 0.05N với lượng h n hợp phản ứng dùng là 10ml thì s
đương lượng NaOH có trong 10ml h n hợp phản ứng (hay trong V0 ml NaOH) là
V0 . 0,05 . 10-3
N ng độ đương lượng NaOH trong mẫu thử (10ml) là:
b = (V0 . 0,05 . 10-3)
mà
10 3
= 0,005 V0
10
b = A .V0
A = 0,005
Áp dụng công thức (2) ta lần lượt tính được hằng s t c độ K tương ứng với
từng th i điểm của phản ứng thủy phân este trong môi trư ng NaOH.
Theo kết quả thí nghiệm ta có:
T (pm)
VNaOH đư chu n
VNaOH còn l i
(ml)
trong m u thử
H ng s t c đ K
(ml)
0
5.5
4.5
5
6
4
2.1072
10
6.4
3.6
2.2314
15
6.8
3.2
2.6203
20
7.1
2.9
2.9114
∞
8
2
Với V0, Vt, V∞ trong công thức (2) là thể tích NaOH 0.05N còn lại trong mẫu
thử (10 ml) tại các th i điểm t = 0, t, ∞ .
Từ đó ta tính được giá trị hằng s t c độ trung bình của phản ứng
CH 3COONa+ C2 H 5 OH
CH 3COOC2 H 5 + NaOH
k=
2.1072+ 2.2314+ 2.6203+ 2.9114
2.4676
4
Lưu ý
Không dùng HCl chuẩn độ trực tiếp NaOH trong hỗn hợp phản ứng mà
phải làm như trong phần hướng dẫn thí nghiệm
Nếu ta chuẩn độ 10ml dd trong h n hợp bằng HCl (có vài giọt phenoltalein)
lúc ban đầu NaOH sẽ dư so với HCl nên dd sẽ có màu h ng, sau 1 kh ang th i gian
thì NaOH bắt đầu ít dần đi vì bị HCl trung hoà, đến 1 lúc nào đó dung dịch sẽ từ từ
mất màu.
có màu sang không màu
Còn làm theo hướng dẫn thí nghiệm thì ngược lại dd sẽ chuyển dần từ không
màu sang có màu (khi bắt đầu dư NaOH).
Vì hiện tượng từ không màu sang có màu dễ nhận thấy hơn từ có màu sang
không màu
Tiến hành theo hướng dẫn thì độ chính xác sẽ cao hơn.
Tại sao không chuẩn độ trực tiếp CH3COOC2H5 mà lại phải chuẩn độ gián
tiếp qua NaOH?
- Không có thu c thử cho CH3COOC2H5.
- Chuẩn độ NaOH sẽ cho điểm tương đương rõ ràng, bước nhảy lớn.
Bài 7: XÚC TÁC Đ NG TH PH N
NG PHÂN
HU H2O2
Điểm
L i phê của giáo viên
1. S li u th c nghi m:
t (phút)
5
10
15
20
30
V (KMnO4) (ml) 9,2
8,5
7,9
7,5
7
6,6
C (H2O2) (N)
0.0425
0.0395
0.0375
0.035
0.033
0
0.046
Cách tính ��2
2
:
Định luật đương lượng: ��2 2 . ��2
Trong đó:
��2
2
=
2. Xử lý k t qu :
,�
� 4
2
= .
=
t (phút)
5
10
K (ph-1)
0,015827
0,015234
=�
N
�
�
� 4. �
� 4
�2 �2
��2
2
15
20
30
0,01362
0,013665
0,011071
Hằng số tốc độ trung bình:
K
0,15827 0,15234 0,01362 0,013665 0,011071
0,013883
5
Thời gian bán hủy:
T1/ 2
ln 2
ln 2
49,93ph
K
0,013883
Có thể sử dụng cách vẽ đồ thị để xác định hằng số tốc độ phản ứng K:
Phương trình vận t c cho phản ứng bậc nhất:
t (ph)
�
� 2 �2
��2
�0� �
2 2
��2 �2
= �
0
5
10
15
20
30
0
0.079137
0,152341
0,2043
0,273293
0,332134
2
�0� �
2 2
��2 �2
Vẽ đ thị
theo t:
0.4
y = 0.0112x + 0.0243
R2 = 0.9681
0.35
0.3
0.25
0.2
0.15
0.1
0.05
0
0
5
10
15
20
25
30
35
Từ đ thị suy ra: K= 0.0112
3. Nh n xét:
a. Tại sao dùng Cu2+ làm chất xúc tác trong phản ứng này?
-Khi dùng xúc tác tránh sử dụng các nguyên t đa hóa trị như Fe, Mn… Trong
khi đó Cu2+ rất khó bị khử về Cu(I).
-Cu2+ cho tác dụng xúc tác rất mạnh.
b. Vì sao phản ứng được xem là phản ứng bậc 1?
Phản ứng phân hủy H2O2 diễn ra qua 2 giai đoạn:
HOOH → O2 + 2H+ (chậm)
HOOH + 2H+ → 2H2O (nhanh)
T c độ của phản ứng được xác định b i giai đoạn 1 (là giai đoạn chậm) và
do đó phản ứng xãy ra theo bậc 1.
Bài 9: Đ
D N ĐI N C A DUNG D CH CH T
ĐI N LI
Điểm
L i phê của giáo viên
4. S li u th c nghi m:
a. Xác định hằng số bình điện cực:
L (S)
χ (S.cm-1), 310C
1311.10-6
1580.10-6
1.205
=
�
�
−
b. Đo độ dẫn L của dung dịch CH3COOH và HCl:
Đ i v i dung d ch CH3COOH:
C N (CH3COOH)
1/64
1/32
1/16
1/8
L (S)
309.10-6
438.10-6
618.10-6
880.10-6
372,345.10-6
527,79.10-6
744,69.10-6
1060,4.10-6
23,83008
16,88928
11,91504
8,4832
�=
�= .
�
.�
�. �
�. �
−
−
.đ
−
Đ i v i dung d ch HCl:
C N (HCl)
0.001
0.002
0.003
0.004
L (S)
�=
�= .
�
.�
�. �
�. �
−
−
.đ
−
548.10-6
1230.10-6
1920.10-6
2600.10-6
66,034.10-5
148,215.10-5
231,36.10-5
313,3.10-5
660,34
741,075
771,2
783,25
5. Xử lý k t qu :
a. Xác định độ dẫn điện đương lượng tới hạn λ0 và hằng s điện ly K của chất
điện ly yếu CH3COOH:
=
� .�
→ =
� . � −�
� � .
. �� +
�
Phương trình trên có dạng đư ng thẳng y= ax + b. Ta vẽ đ thị 1/λ – λC:
λC
0.372345
0.52779
0.74469
1.0604
1/λ
0.04196
0.059209
0.08393
0.11788
0.14
y = 0.1105x + 0.001
R2 = 0.9998
0.12
0.1
0.08
Series1
0.06
Linear (Series1)
0.04
0.02
0
0
0.2
Từ đ thị suy ra:
=> λ0= 1000 �. �
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1
1
0.1105 và
0.001
0 K
0
−
.đ
−
và K= 0.00905
H s phân ly ∞ c a ch t đi n ly y u CH3COOH: ∞= λ/λ0
C N (CH3COOH)
�=
�
∞= λ/λ0
.�
�. �
1/64
−
.đ
−
9.670848
0.032881
1/32
1/16
1/8
6.944656
4.848920
3.470400
0.023612
0.016486
0.011799
b. Xác định λ0 của chất điện ly mạnh HCl:
Vẽ đ thị � − √�:
√�
�
� = � − �√�
0.031623
0.044721
0.054772
0.063246
660,34
741,075
771,2
783,25
900
800
700
600
500
400
300
200
100
0
0
Từ đ thị suy ra: λ0= 548.91 �. �
6. Nh n xét:
−
.đ
−
Khi xác định hằng s bình điện cực:
độ dẫn điện riêng của dung dịch KCl 0.01N
=
�
phải lớn hơn 1 vì χ > L với χ là
310C (đã biết trước) và L là độ dẫn
điện của dung dịch KCl được xác định bằng máy đo độ dẫn ứng với chiều dài 1cm
(bao g m cả điện tr của máy đo và dây dẫn nên độ dẫn điện sẽ giảm xu ng). Kết
quả ta thu được k = 1.205 > 1 là hợp lý.
0.02
Dung dịch HCl có độ dẫn điện riêng lớn hơn dung dịch CH3COOH rất
nhiều vì HCl là chất điện ly mạnh, hệ s phân ly ∞ gần bằng 1, trong khi đó
CH3COOH là chất điện ly yếu, hệ s phân ly ∞ rất bé.
Khảo sát sự thay đ i của độ dẫn điện theo n ng độ
chất điện ly manh HCl
và chất điện ly yếu CH3COOH ta rút ra một s nhận xét:
o Kết quả thí nghiệm cho thấy khi n ng độ HCl tăng từ 0.001 đến 0.004
N và n ng độ CH3COOH tăng từ 1/64 đến 1/8 N thì độ dẫn điện
cả hai dung
dịch này đều tăng lên rất nhanh.
o Trong khi đó, độ dẫn điện đương lượng λ lại giảm xu ng. Đ i với dung
dịch HCl, khi n ng độ tăng thì λ giảm chậm theo quy tắc đư ng thẳng. Đ i với
dung dịch CH3COOH, khi n ng độ tăng thì λ giảm rất nhanh, sau đó giảm
chậm hơn.
o Cần lưu ý là các dung dịch chúng ta khảo sát
dẫn điện
n ng độ rất loãng nên độ
cả 2 trư ng hợp đều tăng theo n ng độ. Tuy nhiên, nếu n ng độ
dung dịch đặc hơn thì kết quả không còn như vậy nữa. Tra cứu tài liệu, chúng
ta sẽ tìm được biểu đ sự phụ thuộc độ dẫn điện riêng của dung dịch HCl và
CH3COOH vào n ng độ. Đư ng biểu diễn sự phụ thuộc độ dẫn điện của dung
dịch vào n ng độ là đư ng cong có điểm cực đại. Có nghĩa là,
điểm cực đại,
nếu chúng ta tiếp tục tăng n ng độ của dung dịch thì độ dẫn điện sẽ không tăng
lên mà nó sẽ giảm xu ng. Có thể giải thích điều này như sau: Nếu xem rằng,
trong các dung dịch loãng của chất điện ly mạnh như HCl, t c độ chuyển vận
của các ion hầu như không phụ thuộc n ng độ, độ dẫn điện tăng tỉ lệ thuận với
s ion, nó tăng khi n ng độ tăng. Trong các dung dịch đặc của chất điện ly
mạnh, đám mây ion làm giảm t c độ chuyển vận của các ion và độ dẫn điện bị
giảm xu ng. Trong các chất điện ly yếu như CH3COOH, mật độ của mây ion
nh và t c độ chuyển vận của các ion ít phụ thuộc vào n ng độ, nhưng khi
n ng độ dung dịch tăng sẽ làm giảm đáng kể độ phân ly, dẫn đến làm giảm độ
dẫn điện. Trong thực tế các đư ng biểu diễn này được sử dụng để chọn chất
điện ly và n ng độ tương ứng cho độ dẫn điện cao nhất. Sử dụng nó cho phép
tiết kiệm được điện năng.
Chúng ta thấy rằng nước tinh khiết (nước cất) không dẫn điện nhưng nếu
trong nước có lẫn tạp chất (chứa các ion dẫn điện) thì nó có khả năng dẫn điện.
Độ dẫn điện của H+ và OH- cao hơn hẳn các ion khác là do t c độ tuyệt đ i
(linh độ) của H+ và OH- đặc biệt lớn: voH+ = 36.3*10-4 và voOH- = 20.5*10-4
cm2/von.giây. Để giải thích sự khác biệt đó, trước kia ngư i ta cho rằng,
trong dung dịch các ion H+ có t c độ chuyển động lớn là do có bán kính ion
nh . Nhưng đã xác định được rằng, trong dung dịch nước không t n tại ion
H+ độc lập mà là ion oxonium (H3O+). Các ion này cũng như các ion OHđều bị hydrat hóa và bán kính hiệu dụng hydrat hóa của chúng cũng có cùng
bậc như bán kính của các ion khác. Vậy nếu di chuyển điện tích của các ion
này là bình thư ng thì linh độ của chúng không thể khác một cách đáng kể
so với các ion khác. Từ lâu đã biết rõ, quá trình phân ly nước diễn ra theo sơ
đ sau: chuyển proton từ một phân tử nước này sang phân tử nước khác.
Các ion H3O+ được tạo ra liên tục do sự trao đ i proton với các phân tử
nước bao quanh, song diễn ra một cách vô trật tự. Nhưng dưới tác dụng của
điện trư ng ngoài thì ngoài sự trao đ i vô trật tự trên còn diễn ra quá trình
có xu hướng: một phần proton (H+) bắt đầu chuyển theo trư ng lực về phía
catod, và do đó chuyển được điện tích. Vậy dòng điện được chuyển không
phải là do các ion H3O+ (dù nó có tham gia vào quá trình), mà b i các
proton được chuyển từ phân tử nước này đến phân tử nước khác bên cạnh
theo trư ng lực. Nh sự chuyển proton mô tả như trên làm tăng độ dẫn điện
của dung dịch, vì proton có bán kính nh , và đi qua không phải toàn đoạn
đư ng đến catod, mà chỉ qua một khoảng cách giữa các phân tử nước. Dạng
như vậy của sự dẫn điện có thể gọi là sự dẫn điện dây chuyền. Tương tự, có
thể giải thích về độ dẫn điện lớn đặc biệt của các ion hydroxyl, song trong
trư ng hợp này các proton được chuyển từ các phân tử nước đến các ion
hydroxyl, tức là tương ứng với sự chuyển các ion hydroxyl theo hướng về
phía anod. Mặt khác, vì trạng thái năng lượng của hydro trong phân tử nước
tương ứng với cực tiểu thế năng (h thế năng) sâu hơn trong H3O+. Điều đó
giải thích vì sao linh độ của ion OH- nh hơn của H+.
Bài 10 :
XÁC Đ NH S C CĂNG B MẶT C A CH T L NG
Đi m
L i phê GV
I. M C ĐệCH THệ NGHI M :
Đo sức căng bề mặt của dung dịch bằng phương pháp đo lực căng tác
dụng lên một đơn vị chiều dài của chu vi bề mặt phân chia pha.
II. S
LI U TH C NGHI M :
ToC
(mN/m)
Nước cất
30
70,5
n-butanol 0.6 M
31
39
Lần pha 1
30.5
47
Lần pha 2
31
56
Lần pha 3
31
63
Lần pha 4
31
66
Lần pha 5
31
68.5
Lần pha 6
30.5
69.5
Lần pha 7
31
71,5
Lần pha 8
30
72
Lần pha 9
31
72,6
Lần pha 10
31
72,8
Dung môi / Dung d ch đo
Tra bảng trong giáo trình thực hành, ta có sức căng bề mặt của nước
nhiệt độ phòng 30oC là : o = 71,38.
III. NH N XÉT :
Ta dùng vòng platin vì Platin là kim loại trơ về mặt hóa học, nó không
phản ứng với bất cứ chất gì trong quá trình đo và bảo quản vì vậy giúp đo sức
căng bề mặt với độ chính xác cao.
Ta dùng dung môi đo là H2O do nước có sức căng bề mặt lớn nhất và
nước phân cực mạnh hơn n-butanol. Khi càng pha loãng, n-butanol có sức
căng bề mặt càng tăng và thấp hơn sức căng của nước là do n-butanol tan t t
vào H2O tạo dung dịch tương đ i đ ng nhất. Qua m i lần pha thì lượng nbutanol càng ít, lượng nước càng tăng và đến một lúc nào đó sức căng bề mặt
tăng rất chậm do lúc đó chỉ còn lại chủ yếu là H2O.
Để tạo nên sức căng bề mặt, áp lực vòng platin tạo ra phải vừa đủ để
thắng áp lực nội phân tử.
Ngoài phương pháp đo sức căng bề mặt chất l ng bằng vòng platin còn
có nhiều phương pháp khác như : xác định sự biến đ i mực chất l ng trong
mao quản, công giọt chất l ng, phương pháp Lecomtedu Nouy, bản phẳng
Lwihelmy, áp suất cực đại của bọt khí, xác định hình dạng của bọt khí.
Khi đo sức căng bề mặt ta làm nên làm nơi không có gió và nhiệt
độ cao vì sẽ dẫn đến kết quả không chính xác.
Bài 11: XÁC Đ NH NG
NG KEO T C A
KEO Fe(OH)3
Điểm
L i phê của giáo viên
I. Cách ti n hành đi u ch dung d ch keo :
Hệ keo của Fe(OH)3 được xác định như sau :
FeCl3 + 3H2O Fe(OH)3 + 3HCl
Dung dịch keo được điều chế bằng cách cho FeCl3 vào nước cất đang sôi. Chất
làm cho độ bền của keo này được chấp nhận là FeOCl (có chứa ion FeO+) là sản
phẩm của sự thủy phân không hoàn toàn FeCl3 theo phương trình phản ứng :
FeCl3 + H2O FeOCl + 2HCl
Mixen của sol có công thức : {m[Fe(OH)3].nFeO+ (n – x)Cl-}.xClTiến hành thí nghiệm
Giải thích
Lấy 4 ng nghiệm, m i ng 5 ml dung
Vì
dịch keo, cho 1 ml Na2SO4 có n ng độ
thước < 10-7 : chưa đạt tới ngưỡng keo
0,0001N; 0,001 N ; 0,01 N ; 0,1 N lần
tụ.
ng nghiệm 1, 2, các hạt có kích
lượt vào từng ng.
Sau 20 phút, ta thấy ng 1, 2 trong ,
ng 3 hơi đục, ng 4 có kết tủa lắng
xu ng.
Ta chọn ng 3 và ghi nhận n ng độ ng
nghiệm s 3 là 0,01 N để tiếp tục xác
định ngưỡng keo tụ chính xác.
ng nghiệm s 3, các hạt keo đạt kích
thước 10-7 10-5 cm : đã đạt đến
ngưỡng keo tụ.
ng nghiệm s 4, kích thước các hạt >
10-5 cm nên hệ không bền về mặt động
học, dẫn đến các hạt phân tán dễ dàng
tách ra kh i môi trư ng phân tán.
Đây gọi là hiện tượng sa lắng.
Vậy : C* = C3 = 0,01 N
II. Xác đ nh ng
ng keo t chính xác :
Pha 10 ml dung dịch Na2SO4 có n ng độ C* = 0,01 N trong bình định mức r i pha
loãng để thu được các n ng độ theo bảng 1 sau :
S TT ng
nghiệm
S ml Na2SO4 có
n ng độ 0,01 N
S ml nước cất
N ng độ Na2SO4
(N)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
2
3
4
5
6
7
8
9
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0,001 0,002 0,003 0,004 0,005 0,006 0,007 0,008 0,009
Bảng 1
Lấy 9 ng nghiệm được đánh s lần lượt từ 1 9. Cho vào m i ng 5 ml dung
dịch keo Fe(OH)3 điều chế
độ tương ứng từ C1 C9
trên và 1 ml dung dịch Na2SO4 đã pha loãng với các n ng
bảng 1. Lắc thật kỹ từng ng nghiệm r i để yên một th i gian
sau đò quan sát hiện tượng keo tụ thu được
S TT ng nghiệm
N ng độ Na2SO4
1
2
3
từng ng nghiệm theo bảng 2.
4
5
6
7
8
9
0,001 0,002 0,003 0,004 0,005 0,006 0,007 0,008 0,009
Vdd Na2SO4
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Vdd Fe(OH)3
5
5
5
5
5
5
5
5
5
Hiện tượng
-
-
-
+
+
+
+
+
+
Bảng 2
Với : (–) : Không hoặc ít có hiện tượng keo tụ
(+) : Có hiện tượng keo tụ hoặc kết tủa lắng xu ng
Theo bảng 2 ta thấy : n ng độ chất điện ly Na2SO4 nh nhất để xuất hiện hiện tượng keo
tụ trong dung dịch keo Fe(OH)3 là
ng nghiệm s 4 với n ng độ tương ứng là C4 =
0,004 N. Từ đó ta tính được ngưỡng keo tụ của Fe(OH)3 theo công thức :
γ=
C.V
0,004.1
.1000 =
.1000 = 0,8
ω
5
IV. Nh n xét :
Qua quá trình thực hiện thí nghiệm, ta thấy rằng : sự keo tụ chịu ảnh hư ng b i
nhiều yếu t như th i gian, nhiệt độ, n ng độ chất điện ly … Trong s đó, yếu t n ng độ
chất điện ly đóng vai trò quan trọng.
Từ thí nghiệm khảo sát tính keo tụ của dung dịch keo Fe(OH)3 trong môi trư ng
chất điện ly, ta thấy sự khác biệt của dung dịch thực và dung dịch keo là :
Các hạt keo có kích thước lớn hơn các hạt phân tử (10-710-5 cm) nên các hạt keo
khuếch tán rất chậm hơn các hạt phân tử trong dung dịch thực.
Các hạt keo có kích thước nh nên thư ng không bền về mặt nhiệt động, do đó,
các hạt keo thư ng có xu hướng kết lại với nhau (giảm bề mặt tiếp xúc và nhiệt
động học).
Các hạt keo mang điện tích nên chịu ảnh hư ng b i các chất điện ly.