Đang tải... (xem toàn văn)
báo cáo thí nghiệm Hóa học đại cương UTC, báo cáo thí nghiệm Hóa học cho sinh viên đại Học Giao Thông Vận Tải
GIẢNG VIÊN: VŨ THỊ XUÂN BÁO CÁO THỰC HÀNH HÓA HỌC ỨNG DỤNG (dành cho sinh viên ngành Kỹ thuật) Nhóm Lớp : Kỹ Thuật Xây Dựng 2- Khóa 63 Thành Viên: Lê Thị Thu Trang Vũ Văn Tuyên Lê Mạnh Hùng Phạm Ngọc Thanh Trần Văn Toàn Hà Nội, tháng 11/2023 Tài liệu hướng dẫn thực hành môn HĨA HỌC ỨNG DỤNG MỞ ĐẦU Thực hành Hóa học giúp sinh viên hiểu kĩ rõ ràng phần lý thuyết học lớp; biết cách ứng xử tiếp xúc làm việc với hóa chất; biết cách bảo vệ đồ dùng, vật liệu, thiết bị sử dụng hạn chế hư hỏng tác động môi trường Thí nghiệm giúp sinh viên phát huy tính chủ động sáng tạo, tạo tiền đề cho việc học tập, nghiên cứu Đồng thời, qua thực hành sinh viên bổ sung kiến thức kỹ làm việc theo nhóm, tăng cường tính đồn kết sức cạnh tranh việc học tập nghiên cứu – nâng cao tinh thần sáng tạo ý thức bảo vệ tài ngun mơi trường, tính tự giác tiết kiệm Dành cho sinh viên ngành Kỹ thuật Tài liệu hướng dẫn thực hành mơn HĨA HỌC ỨNG DỤNG NỘI QUY PHỊNG THÍ NGHIỆM Sinh viên phải làm đầy đủ thí nghiệm theo hướng dẫn giáo viên Trước vào làm thí nghiệm sinh viên phải đọc kỹ tài liệu hướng dẫn thí nghiệm, sở lý thuyết theo yêu cầu thí nghiệm Khi sử dụng hóa chất phải tuân theo hướng dẫn, dùng xong hóa chất phải để lại vị trí cũ, khơng sử dụng ống hút chung cho lọ, khơng làm thí nghiệm khơng có chương trình Phải tập trung, cẩn thận làm thí nghiệm, trung thực khách quan theo dõi kết làm tường trình thí nghiệm Trước làm thí nghiệm phải rửa ống nghiệm, dụng cụ thí nghiệm Sau làm xong thí nghiệm phải rửa dụng cụ lau bàn, dọn dẹp Bàn giao lại dụng cụ thí nghiệm cho nhân viên thí nghiệm, báo cáo kết cho giáo viên có cho phép giáo viên Khơng ăn q, hút thuốc, nói chuyện khỏi phịng thí nghiệm chưa đồng ý giáo viên Dành cho sinh viên ngành Kỹ thuật Tài liệu hướng dẫn thực hành mơn HĨA HỌC ỨNG DỤNG NỘI DUNG THÍ NGHIỆM (15 tiết) Bài Nội dung thí nghiệm Làm quen, sử dụng thiết bị thí nghiệm an tồn thí nghiệm Cân hóa học cân pha Tốc độ phản ứng hóa học Tính chất dung dịch Xác định hiệu ứng nhiệt trình Tính chất điện hóa Xác định ăn mòn tốc độ ăn mòn số kim loại mơi trường khác Ăn mịn bảo vệ kim loại Ghi chú: Thực hành xong, sinh viên nộp báo cáo thí nghiệm theo nội dung sau: Nêu mục đích, sở lý thuyết thí nghiệm Trình bày cách tiến hành thí nghiệm Ghi kết thí nghiệm thu Dựa vào kết thí nghiệm, sinh viên phải tính tốn kết giải thích tượng quan sát phương trình hóa học (nếu có) Nhận xét so sánh (nếu có) kết thu từ thực hành với lý thuyết Dành cho sinh viên ngành Kỹ thuật Tài liệu hướng dẫn thực hành mơn HĨA HỌC ỨNG DỤNG Bài LÀM QUEN, SỬ DỤNG THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM VÀ AN TỒN THÍ NGHIỆM I Làm quen dụng cụ thí nghiệm I.1 Dụng cụ thủy tinh thường dùng: Hình Ống nghiệm Hình Phễu lọc Hình Cốc Hình Bình cầu Hình Ống đong Hình Cơng tơ hút Dành cho sinh viên ngành Kỹ thuật Tài liệu hướng dẫn thực hành mơn HĨA HỌC ỨNG DỤNG I.2 Dụng cụ chia độ: ống đong, cốc chia độ, buret, pipet, bình định mức Hình Buret Hình Pipet Hình Bình định mức I.3 Các loại dụng cụ khác: Hình 10 Đèn cồn Hình 11 Bếp điện Hình 12 Lọ đựng hóa chất Hình 13 Kẹp ống nghiệm (kẹp gỗ) Hình 14 Chổi rửa ống nghiệm Hình 15 Bình tia (đựng nước cất) Hình 16 Cân kỹ thuật Hình 17 Cân phân tích Dành cho sinh viên ngành Kỹ thuật Tài liệu hướng dẫn thực hành mơn HĨA HỌC ỨNG DỤNG II Các thao tác bản: II.1 Cách lấy hóa chất: Dạng lỏng: Nếu lấy lượng (chừng 1ml dung dịch hóa chất lỏng) dùng công tơ hút, hút dung dịch nhỏ từ từ vào ống nghiệm (khoảng 11 giọt dung dịch tương ứng với ml); Nếu lấy lượng lớn sử dụng pipet hút lượng dung dịch lớn lượng yêu cầu nhỏ từ từ giọt dung dịch từ pipet vào lọ đựng dung dịch gốc mực chất lỏng ngang với vạch đo sau nhỏ từ từ vào ống nghiệm lượng dung dịch cần (căn vào vạch chia thành cơng tơ hút) (xem hình 18) Hình 18 Cách lấy dung dịch hóa chất pipet Dạng rắn: Nếu yêu cầu lấy lượng chừng hạt ngô tinh thể dùng thìa có sẵn lọ đựng hóa chất tương ứng, lấy lượng theo kích cỡ chừng mà thí nghiệm yêu cầu: hạt ngô, hạt gạo Nếu yêu cầu lấy lượng xác vừa phải: sử dụng cân kỹ thuật để cân lượng hóa chất cần thiết; Nếu yêu cầu lấy lượng hóa chất xác cỡ phần nghìn: sử dụng cân phân tích (do số lượng cân phân tích có hạn, sinh viên xem giảng viên hướng dẫn cách dùng lượng cụ thể để làm thí nghiệm giảng viên thầy thí nghiệm viên chuẩn bị trước buổi thí nghiệm) II.2 Cách nâng nhiệt độ: Sinh viên sử dụng đèn cồn bếp điện để thực thí nghiệm cần đun nóng dung dịch Khi đun nóng với đèn cồn sinh viên cần ý để đáy ống nghiệm (hoặc thành vật muốn đun nóng) vào chỗ nóng lửa đèn cồn, tức vị trí 2/3 lửa từ lên (hình 19) Sinh viên tuyệt đối không để đáy ống nghiệm vào sát bấc đèn cồn, làm ống nghiệm bị vỡ, không để thẳng ống nghiệm đun, làm chất lỏng sơi bắn thẳng Hình 19 Cách đun lửa đèn cồn Dành cho sinh viên ngành Kỹ thuật Tài liệu hướng dẫn thực hành mơn HĨA HỌC ỨNG DỤNG lên cao, gây nguy hiểm Để lượng dung dịch ống nghiệm nóng đều, khơng gây nguy hiểm cho thân người xung quanh, sinh viên cần lắc nhẹ ống nghiệm đun hướng miệng ống phía khơng có người.Ngồi ra, dùng đèn cồn, sinh viên cần ý đến lượng cồn đèn, cách châm lửa đèn tắt đèn, cụ thể sau: - Không nên để cồn đèn gần khô kiệt cồn cịn q tạo hốn hợp nổ với khơng khí - Khơng rót cồn q đầy vào đèn - Không châm đèn cách lấy đèn cồn châm vào đèn cồn - Không thổi để tắt đèn mà phải dùng nắp đèn đậy lại II.3 Cách rửa ống nghiệm: Trước làm thí nghiệm, yêu cầu sinh viên phải làm ống nghiệm cách dùng chổi lơng có sẵn phịng thí nghiệm tiến hành bước sau: - Cầm nghiêng ống nghiệm xả nước từ vòi nước máy vào ống nghiệm cần rửa; - Lựa đưa chổi lông từ từ vào ống nghiệm (không ấn chổi vào ống nghiệm, làm dễ gây vỡ đáy ống nghiệm); - Xoay tròn chổi rửa lịng ống nghiệm để chổi lơng cọ xát vào thành ống nghiệm; - Lặp lại bước lần; - Dùng nước máy tráng lại, dùng nước cất tráng lại ống nghiệm; - Úp ngược ống nghiệm lên giá đựng ống nghiệm; - Tiếp tục rửa ống nghiệm khác III An tồn thí nghiệm: III.1 Với dụng cụ thiết bị dễ vỡ: Khi sử dụng dụng cụ dễ vỡ nên sinh viên cần nhẹ tay, tránh va chạm Khi đun nóng bình cầu, ống nghiệm phải đun từ từ đều, hơ nóng tồn ống nghiệm đun tập trung vào đáy ống nghiệm hướng miệng ống nghiệm phía khơng có người (xem phần II.2) III.2 Với thiết bị điện: Sinh viên cần kiểm tra độ an toàn nguồn điện hệ thống dây dẫn làm thí nghiệm cần tới nguồn điện (ví dụ: thí nghiệm điện phân nước, xác định khối lượng mol phân tử hợp chất,…) Với thí nghiệm điện phân dùng nguồn pin (cần kiểm tra pin trước dùng) thực ghép điện cực tạo pin, sinh viên cần kiểm tra kỹ đầu mối tiếp xúc bề mặt điện cực III.3 Với hóa chất: Trước thực hành hóa học, sinh viên cần tìm hiểu hóa chất dùng PTN để biết đặc tính như: tính độc, khả cháy, nổ, để tránh xảy sai sót tiến hành thí nghiệm, dẫn đến hậu đáng tiếc Nguyên tắc chung làm việc với hóa Dành cho sinh viên ngành Kỹ thuật Tài liệu hướng dẫn thực hành mơn HĨA HỌC ỨNG DỤNG chất khơng nếm, ngửi hóa chất, khơng để hóa chất tiếp xúc trực tiếp vào thân người, vật xung quanh Với chất độc dễ bay hơi: Tất thí nghiệm có sử dụng chất độc dễ bay hơi, có mùi khó chịu, khí độc axit đặc phải tiến hành tủ hút nơi thoáng gió Với chất dễ cháy, dễ nổ: Khi làm việc với hóa chất làm việc áp suất thấp hay áp suất cao cần phải đeo kính bảo vệ cho mắt mặt, khơng để hóa chất gần nguồn nhiệt, cầu dao điện, Với chất lỏng sôi: Không cúi đầu phía chất lỏng đun sơi chất rắn đun nóng chảy để tránh bị hóa chất bắn vào mặt Khi đun nóng dung dịch ống nghiệm phải dùng kẹp gỗ để kẹp ống nghiệm ý quay miệng ống nghiệm phía khơng có người (xem phần II.2) - Bài CÂN BẰNG HĨA HỌC VÀ CÂN BẰNG PHA I Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng nồng độ đến cân hóa học I.1 Mục đích: Khảo sát ảnh hưởng nồng độ chất đến cân sau: FeCl3 + 3KSCN ⇄ Fe(SCN)3 + 3KCl (vàng) (không màu) (đỏ máu) (khơng màu) I.2 Dụng cụ - Hóa chất: 06 ống nghiệm sạch; Kẹp gỗ; Dung dịch FeCl3 bão hòa; 01 ống đong; Nước cất; Dung dịch KSCN bão hòa; Tinh thể KCl I.3 Cách tiến hành: Cho 10ml nước cất vào ống nghiệm sạch, thêm vào 01 giọt dung dịch FeCl bão hòa 01 giọt dung dịch KSCN bão hòa, lắc đều, quan sát màu dung dịch thu Chia dung dịch thu 04 ống nghiệm đánh số từ đến 4: - Ống 1: dùng để so sánh; - Ống 2: cho thêm vào ống từ đến giọt dung dịch FeCl bão hòa, quan sát màu dung dịch thu so sánh với ống 1; Ống 3: cho thêm vào ống từ đến giọt dung dịch KSCN bão hòa, quan sát màu dung dịch thu so sánh với ống 1; Dành cho sinh viên ngành Kỹ thuật Tài liệu hướng dẫn thực hành mơn HĨA HỌC ỨNG DỤNG Ống cho thêm tinh thể KCl, lắc cho tan hết quan sát màu dung dịch thu so sánh với ống I.4 Yêu cầu: Ghi lại kết so sánh giải thích I.4.a Kết quả: - Ống cho thêm từ 2-3 giọt FeCl3 bão hòa ống có màu đậm ống - Ống cho thêm từ 2-3 giọt KSCN bão hịa ống có màu đậm ống - Ống cho thêm tinh thể KCl ống trở nên nhạt màu - I.4.b So sánh giải thích: Màu đỏ máu thu phản ứng FeCl3 + 3KSCN ⇄ (vàng) (không màu) Fe(SCN)3 (đỏ máu) + 3KCl (không màu) Cơ sở lý thuyết dựa vào nguyên lý chuyển dịch cân Le Chatelr phản ứng thuận nghịch trạng thái cân Khi tác động từ bên biến đổi nhiệt độ áp suất nồng độ cân dịch chuyển theo chiều chống lại cân Như cho vào ống nghiệm 2-3 giọt FeCl3 bão hòa ống nghiệm 2-3 giọt KSCN bão hịa nồng độ tăng lên theo nguyên lý chuyển dịch cân Le Chatelr cân chuyển dịch theo chiều giảm nồng độ tức chuyển theo chiều thuận tạo nhiều Fe(SCN) làm cho ống có màu đỏ đậm ống Cịn ống ngược lại cho tinh thể KCl lắc cho tan hết nồng độ KCl tăng lên cân dịch chuyển theo chiều nghịch làm giảm nồng độ Fe(KCl) giảm màu ống nghiệm nhạt ống II Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng nhiệt độ đến cân hóa học II.1 Mục đích: Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ đến cân bằng: CH3COONa + H2O ⇄ CH3COOH + Na+ + OHH>0 Sự chuyển dịch cân theo dõi qua thay đổi nồng độ OH , thay đổi nồng độ ion OH- theo dõi qua đổi màu phenolphtalein Dành cho sinh viên ngành Kỹ thuật Tài liệu hướng dẫn thực hành mơn HĨA HỌC ỨNG DỤNG - Cho vào ống nghiệm A, B, C, D ống ml dung dịch H2SO4 20 %; - Cho vào ống nghiệm A', B', C', D' ống ml dung dịch Na2S2O3 %; Đổ ống A vào ống A' nhiệt độ phòng, đo thời gian từ hai dung dịch bắt đầu tiếp xúc với có vẩn đục màu trắng S thời gian phản ứng t1 (s); - Tương tự với ống B ống B' nhiệt độ phòng + 10 oC thời gian phản ứng t2 (s); - Tương tự với ống C ống C' nhiệt độ phòng + 20 oC thời gian phản ứng t3 (s); - Tương tự với ống D ống D' nhiệt độ phòng + 30 oC thời gian phản ứng t4 (s) II.4 Yêu cầu: Ghi lại kết quả, so sánh giải thích II.4.a: Kết quả: ST T VH SO4 20% V Na Nhiệt độ S2 O % o Thời gian phản ứng (s) 1 ml ml ( C) t ophòng ml ml t ophòng+10 o C 26 ml ml t ophòng+20 o C 21 ml t ophòng+30 o C 17 ml Ghi 35 Chú ý: Để đun nóng hai ống nghiệm đến nhiệt độ mong muốn cách:cho hai ống nghiệm vào cốc chứa 150 ml nước đun bếp điện, dùng nhiệt kế đo nhiệt độ nước đến đạt nhiệt độ cần thiết đổ ống axit vào ống muối II.4.b: So sánh giải thích: - Dựa theo quy tắc Vanhoff : nhiệt độ tăng lên 10 oC vận tốc phản ứng tăng lên từ đến lần số tăng vận tốc phản ứng nhiệt độ tăng lên 10 oC gọi hệ số nhiệt độ phản ứng ký hiệu γ Với : γ = V T +10 VT = k T +10 kT Trong đó: Vt , Vt+10 vận tốc nhiệt độ T T+10 kt , kt+10 nhiệt độ T T+10 Nếu nhiệt độ T phản ứng có vận tốc v2, nhiệt độ T1 phản ứng có vận tốc v V2 = V1 γ( T2-T1)/10 Vận tốc tỷ lệ nghịch với thời gian: v2 v1 = kk 21 = t1 t2 = γt2-t1/10 Vì nhiệt độ phản ứng lên 10 độ C dẫn tới vận tốc phản ứng tăng dẫn đến thời gian giảm Dành cho sinh viên ngành Kỹ thuật Tài liệu hướng dẫn thực hành mơn HĨA HỌC ỨNG DỤNG Bài TÍNH CHẤT CỦA DUNG DỊCH I Thí nghiệm 1: Đo nhiệt độ sôi chất lỏng I.1 Mục đích: Đo nhiệt độ sơi nước ngun chất dung dịch NaCl bão hòa I.2 Dụng cụ - Hóa chất: 02 cốc chịu nhiệt 250 01 bếp điện; Dung dịch NaCl bão hòa; ml; 01 nhiệt kế; Nước cất I.3 Cách tiến hành: - Cho 50 ml nước cất vào cốc chịu nhiệt 100 ml đánh số cốc 01 - Cho 50 ml dung dịch NaCl vào cốc chịu nhiệt 100 ml, đánh số cốc 02; Đặt cốc chất lỏng lên bếp điện, đun sôi dùng nhiệt kế đo nhiệt độ sôi I.4 Yêu cầu: Ghi lại kết quả, so sánh đưa nhận xét I.4.a: Kết quả: - Khi nước sôi nhiệt kế 980C.Vậy nước sôi 980C - Khi dung dịch NaCl bão hịa sơi nhiệt kế 1060C Vậy dung dịch NaCl bão hòa 1060C II.4.b: So sánh nhận xét: - Áp suất bão hòa nước 980C áp suất khí phịng thí nghiệm nước sơi - Nhiệt độ sơi dung dịch NaCl bão hòa cao nhiệt độ sôi nước cất Trong dung dịch chứa chất tan không bay áp suất dung dịch nhỏ áp suất dung môi nguyên chất.Khi nhiệt độ tăng lên áp suất dung dịch tăng.Muốn có áp suất áp suất bên ngồi dung dịch phải nhiệt độ cao nên nhiệt độ sôi dung dịch cao nhiệt độ sôi dung mơi II Thí nghiệm 2: Đo pH dung dịch II.1 Mục đích: Sử dụng giấy thị vạn đo pH số dung dịch nồng độ khác II.2 Dụng cụ - Hóa chất: Giấy thị vạn Dung dịch CH3COOH 1,0 M; Dung dịch NH3 1,0 M; năng; Tờ giấy trắng; Dung dịch CH3COOH 0,1 M; Dung dịch NH3 0,1 M; Dung dịch CH3COOH 0,01 M; Dung dịch NH3 0,01 M II.3 Cách tiến hành - Đặt mẩu giấy thị vạn lên tờ giấy trắng; - Dùng công tơ hút chấm giọt nhỏ dung dịch cần đo giá trị pH vào mẩu giấy thị vạn năng; Dành cho sinh viên ngành Kỹ thuật Tài liệu hướng dẫn thực hành mơn HĨA HỌC ỨNG DỤNG - Mẩu giấy thị vạn sau ngấm giọt dung dịch chuyển màu; - So sánh màu thu mẩu giấy thị vạn với bảng màu có sẵn ghi lấy giá trị pH vào bảng kết sau: Xác định pH 1M Thực Lý nghiệm thuyết dd CH3COOH dung dịch NH3 10 II.4 Yêu cầu: Ghi lại kết nhận xét II.4.a,b: Kết nhận xét: Với nồng độ 0,1 M Thực Lý nghiệm thuyết 0,01 M Thực Lý nghiệm thuyết - Tích số ion nước [H3O+].[OH-] = 10 -14 - Độ pH định nghĩa pH = -lg [H3O+] hay pH =-lg [H+] - Với pH7 mơi trường bazơ - Vậy CH3COOH có nồng độ nhỏ pH lớn - NH3 có nồng độ lớn pH lớn III Thí nghiệm 3: Điều kiện hịa tan chất điện li tan III.1 Mục đích: Khảo sát điều kiện hòa tan CaCO3 (chất điện li tan) III.2 Dụng cụ - Hóa chất: 04 ống nghiệm sạch; Dung dịch CaCl2 0,00002 M; Dung dịch K2CO3 0,00002 M; Ống đong; Dung dịch CaCl2 0,2 M; Dung dịch K2CO3 0,2 M; III.3 Cách tiến hành: - Đánh số bốn ống nghiệm từ 01 đến 04; - Cho vào ống nghiệm số 01: ml dung dịch CaCl2 0,00002 M; - Cho vào ống nghiệm số 02: ml dung dịch K2CO3 0,00002 M; Dành cho sinh viên ngành Kỹ thuật Tài liệu hướng dẫn thực hành mơn HĨA HỌC ỨNG DỤNG - Cho vào ống nghiệm số 03: ml dung dịch CaCl2 0,2 M; - Cho vào ống nghiệm số 04: ml dung dịch K2CO3 0,2 M; Đổ ống nghiệm 02 vào ống nghiệm 01 đổ ống nghiệm 04 vào ống nghiệm số 03; - Quan sát ghi lại tượng thí nghiệm III.4 Yêu cầu: Nhận xét giải thích tượng I.4.a: Kết quả: - (Trường hợp 1) Khi cho ống nghiệm 02 vào ống nghiệm 01 khơng có tượng xảy - (Trường hợp 2) Khi cho ống nghiệm 04 vào ống nghiệm 03 xuất kết tủa trắng II.4.b: So sánh nhận xét: - Trường hợp 1: Xét chất điện li tan AmBn có cân dung dịch AmBn ↔ mAn+ + nBmLúc dung dịch bão hịa có TAmBn = [An+]m [Bm-]n Vậy điều kiện hòa tan chất điện li tan có hịa tan tích số nồng độ chất dung dịch nhỏ tích số tan nên ống nghiệm 01 khơng có kết tủa -Trường hợp 2: Phương trình phản ứng xảy ra: CaCl2 + K2CO3 → CaCO3 ↓ + 2KCl Xảy phản ứng trao đổi muối CaCl2 K2CO3 Do nồng độ CaCl2 K2CO3 lớn nên phản ứng xảy nhanh xuất kết tủa trắng CaCO3 ↓ -Dành cho sinh viên ngành Kỹ thuật Tài liệu hướng dẫn thực hành mơn HĨA HỌC ỨNG DỤNG Bài XÁC ĐỊNH HIỆU ỨNG NHIỆT CỦA MỘT QUÁ TRÌNH I Mục đích: Xác định hiệu ứng nhiệt q trình hịa tan Na2SO4 II Dụng cụ - Hóa chất: Cân phân tích; Tinh thể Na2SO4; Nhiệt kế điện tử; Thiết bị xác định nhiệt hịa tan (hình 20) Hình 20 Thiết bị xác định nhiệt hịa tan III Cách tiến hành: - Lấy xác 10 ml nước cất cho vào bình nhiệt lượng kế (1), bật máy khuấy từ khoảng 30 giây; - Tắt máy khuấy từ, đợi nhiệt độ máy ghi nhiệt tự động giá trị ổn định, ghi lại nhiệt độ T1; - Dùng cân phân tích cân xác m gam tinh thể Na2SO4 (nằm khoảng từ gam đến gam); - Cho lượng chất rắn vừa cân vào bình nhiệt lượng kế (1), bật máy khuấy từ cho hòa tan hồn tồn muối (khoảng 30 giây), sau theo dõi nhiệt độ q trình hịa tan, kết thúc ghi nhiệt độ T2 - Xác định giá trị ΔTT=T −T IV Yêu cầu: Tính kết Lượng nhiệt trao đổi hòa tan m gam tinh thể muối Na2SO4 là: Q=−(C H O⋅mH O +C B ¿ m B )⋅ΔTT Lượng nhiệt trao đổi hòa tan mol tinh thể muối Na2SO4 tương ứng với 142 gam là: Q⋅M Q⋅142 ΔTH ht = = m m C B =0,8 J/gK C H O=4, 185 J/gK nhiệt dung bình nhiệt lượng Trong đó: kế nước; mH O=d H O ¿ V H O d =1 với H2 O g/ml; mB =164 ,5 g khối lượng bình nhiệt lượng kế -Dành cho sinh viên ngành Kỹ thuật Tài liệu hướng dẫn thực hành mơn HĨA HỌC ỨNG DỤNG Bài TÍNH CHẤT ĐIỆN HĨA I Thí nghiệm 1: Đo sức điện động pin I.1 Mục đích: Chế tạo đo sức điện động pin Daniel - Jacobie I.2 Dụng cụ - Hóa chất: Cốc 50 ml Cầu KCl bão hòa Điện kế Điện cực Cu Zn Dung dịch CuSO4 M Dung dịch ZnSO4 M I.3 Cách tiến hành: Lập pin Daniel - Jacobie mơ tả hình đo sức điện động pin Hình 21 Mơ hình thí nghiệm chế tạo đo sức điện động pin Daniell I.4 Yêu cầu: Ghi kết quả, so sánh với giá trị lý thuyết giải thích E(V) tính: φZn= -0,73+0,0592lg11=-0,73(V) φCu=0,34+0,0592lg11=0,34(V) E= 0,34-(-0,73) =1,07(V) E(V) đo: Các phản ứng xảy điện cực: Catot (+): Cu2+ 2e → Cu Annot (-): Zn2+2e → Zn Đo suất điện động nguyên pin Daniell- Jacobie là: 1(V) So sánh: suất điện động nguyên tố Galvanic Cu-Zn thực nghiệm thấp so với lý thuyết Denta E=0,07(V) Giải thích kết thí nghiệm: Kết thí nghiệm nhỏ so lý thuyết với: - Dung dịch pha khơng chuẩn - Nhiệt độ phịng khơng chuẩn Vơn kế có độ xác khơng cao II Thí nghiệm 2: Điện phân nước II.1 Mục đích: Xác định điện phân hủy trình điện phân nước II.2 Dụng cụ - Hóa chất: Nước cất axit hóa dung dịch H2SO4 (pH = 3) Thiết bị điện phân nước Dành cho sinh viên ngành Kỹ thuật Tài liệu hướng dẫn thực hành mơn HĨA HỌC ỨNG DỤNG II.3 Cách tiến hành: - Bật công tắc máy chỉnh lưu (3) - - Vặn núm điều chỉnh để tăng dần điện cho trình điện phân (0,1 V lần, giá trị 1,0 V) đến cực bắt đầu xuất bọt khí (điện phân bắt đầu ý quan sát kĩ) Đọc điện áp biến áp - phân hủy (Eph) Hình 22 Thiết bị điện phân nước II Yêu cầu: tính kết II.1 Tính phân cực điện phân điện phân nước (ở 25oC): Quá trình điện phân nước với điện cực trơ (Pt) pH = 3,6 (axit hóa dung dịch H 2SO4) 25oC phân cực điện phân sau: Khi chưa có dịng điện: H SO H2O = ⇄ 2H + H SO 2− − OH + + + Khi có dịng điện chiều qua: Catot (–) Anot (+) 2− H OH − , SO 2OH −− e= O2 +H O H + + e=H 2 + (Pt)H2H (Pt)O2OH– (–) (Pt)H2H+ OH–O2(Pt) (+) + Sự phóng điện Tạo điện cực Tạo pin phân cực + +) Xét điện cực (Pt)H2H+ có phản ứng điện cực 2H + 2e ⇄ H ϕ + =0 , 059 lgC H+ Áp dụng phương trình Nernst 25 oC, tính được: H / H2 ⟹ φH + ¿¿H =−0,177(V )¿ +) Xét điện cực (Pt)O2OH– có phản ứng điện cực ϕO o Áp dụng phương trình Nernst 25 C, tính được: φ O2/ OH −¿ ¿ = 0,042(V); ⟹ φ O ¿OH ° O + 2e+H O − 2 ⇄ 2OH −¿ =¿¿ − /OH =ϕ oO /OH− −0 ,059 lgC OH− 0,691 (V) Dành cho sinh viên ngành Kỹ thuật