Đang tải... (xem toàn văn)
Nhóm sinh viên Đại học Cần Thơ Hóa dược Bài 1 : XÁC ĐỊNH BIẾN THIÊN NĂNG LƯỢNG TỰ DO, ENTALPI, ENTROPI CỦA QUÁ TRÌNH HÒA TAN BORAX TRONG NƯỚC BÀI 2 : XÁC ĐỊNH PHÂN TỬ LƯỢNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP NGHIỆM LẠNH BÀI 3: NGHIÊN CỨU CÂN BẰNG HÓA HỌC CỦA PHẢN ỨNG Bài 4 ĐỊNH LUẬT PHÂN BỐ VÀ CĂN BẰNG HÓA HỌC Bài 5 XÁC ĐỊNH BẬC PHẢN ỨNG BÀI 6 KHẢO SÁT VẬN TỐC PHẢN ỨNG THỦY PHÂN ESTE – XÁC ĐỊNH NĂNG LƯỢNG HOẠT HÓA CỦA PHẢN ỨNG BÀI 7 XÚC TÁC ĐỒNG THỂ PHẢN ỨNG PHÂN HỦY H2O2 BÀI 8: XÁC ĐỊNH , VÀ CỦA MỘT PHẢN ỨNG ĐIỆN HÓA BÀI 9: NGHIÊN CỨU CÂN BẰNG HẤP PHỤ TRÊN RANH GIỚI PHA RẮN – LỎNG TỪ DUNG DỊCH BÀI 10 : KHẢO SÁT MỘT SỐ HỆ KEO
NHÓM: 1.TRẤN THANH QUI Mssv:b1303967 2.ĐINH THỊ DIỄM SƯƠNG Mssv:b1303972 3.NGUYỄN THỊ SÁNG Mssv:b1303970 PHÚC TRÌNH THỰC TẬP HÓA LÝ II Bài : XÁC ĐỊNH BIẾN THIÊN NĂNG LƯỢNG TỰ 0 DO, ENTALPI, ENTROPI ( ∆G , ∆H , ∆S ) CỦA QUÁ TRÌNH HÒA TAN BORAX TRONG NƯỚC I MỤC ĐÍCH : Trong thực tập xác định độ tan S muối tan borax nhiệt độ khác nhau, từ xác định tích số hòa tan K sp phụ thuộc theo nhiệt độ Sau đó, phương pháp đồ thị, xác định ∆ H0, ∆ G0, ∆ S0 hòa tan II TÓM TẮT CƠ SỞ LÝ THUYẾT : Ở nhiệt độ xác định, muối Borax hòa tan vào nước có cân hòa tan sau : Na2B4O7 S( mol/l) ↔ 2Na+ + 2S( mol/l) B4O72S( mol/l) Muối Natri Borat hòa tan vào nước bazơ trung bình : B4O72- + Độ tan : S H2 O ↔ H3BO3 + 2OH2S Bằng phương pháp chuẩn độ thể tích biết dung dịch Borax với dung dịch HCl chuẩn, tính nồng độ anion B4O72− : H+ + OH- → H2O B4O72− + 5H 2O + H + → H BO3 Khi dd Borax đạt trạng thái bảo hòa thì: Na2B4O7 S( mol/l) ↔ 2Na+ + 2S( mol/l) B4O72S( mol/l) Nếu S độ tan Borax nồng độ ion B4O72− tìm + trình chuẩn độ với HCl S Na = 2S Khi ta có: K SP = Na + B4O72− = 4S (1) Giữa đại lượng biến thiên lượng tự do( đẳng áp ) chuẩn thức ∆G0, biến thiên entalpi chuẩn thức ∆H0, biến thiên entropi chuẩn thức ∆S0 , tích số hòa tan Ksp trình hòa tan có mối quan hệ mặt nhiệt động học Do xác định đại lượng ta suy đại lượng lại.Ta có: ∆G0 = − RTlnKsp (2) Mặt khác : ∆G0 = ∆H0 − T∆S0 (3) Từ (2) (3) ta có : − RTlnKsp = ∆H0 − T∆S0 lnKsp 0 − = ∆H + ∆S (4) R T R Theo phương trình (4) , ve3 đồ thị hàm số lnKsp theo biến số 1/T, đường thẳng có độ dốc (hệ số gốc ) : tgα = − ∆H R tung độ gốc : ∆S R thay ∆H0 ,∆S0 vào cong thức (3) ta suy ∆G0 Vậy, qua việc khảo sát trình hòa tan Borax, ta xác định đại lượng nhiệt động ∆G0 , ∆H0 , ∆S0 trình III TIẾN TRÌNH THÍ NGHIỆM : Cân 36 gam Na2B4O7.10H2O vào cốc 250ml (bercher 250 mL), dùng ống đong 100 mL (eprouvet 100 mL) lấy 70ml nước cất cho vào cốc 250 mL Đun hỗn hợp bếp điện, khuấy nhẹ Theo dõi nhiệt độ dung dịch nhiệt kế cầm tay Khi đạt 60 oC cốc lượng muối chưa tan hết, tắt bếp để nguội dung dịch Nếu tất borax tan hết đạt tới 600C, cần thêm borax vào dung dịch đun nóng để đảm bảo lượng muối chưa tan cốc Khi dung dịch borax bão hòa để nguội, borax kết tinh từ dung dịch Theo dõi nhiệt độ, dung dịch đạt tới 55 oC (chú ý đo nhiệt độ dung dịch nhiệt độ borax đáy cốc), dùng pipet tráng nước cất nóng, hút cẩn thận 4mL dung dịch vào bình nón (Erlen meyer) (tránh cho borax rắn vào pipet), tiếp tục hút 5ml nước cất nóng cho vào bình nón Điều giúp ngăn cản kết tinh borax pipet mà kết tinh dẫn đến sai số nhiều Sau thêm 10ml nước cất nóng, giọt thị bromocresol green Dung dịch có màu xanh lơ Tiến hành chuẩn độ HCl 0,25 N dung dịch chuyển sang màu vàng thật nhạt dừng nhỏ dung dịch HCl Đọc thể tích dung dịch HCl dùng buret Làm tương tự 50oC, 45oC, 40oC, 35oC, 30oC IV KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM : Theo định luật đương lượng : C A VA = CB VB C V 0.25.VA ⇒ CđB = l A A = VB 2− Khi : B4O7 = S = ( ) lg/ CB 0.25.VA = ( mol / l ) VA : thể tích dung dịch HCl đọc từ buret (tính ml) TC TK 55 50 45 40 35 30 328 323 318 313 308 303 1/T 3,049.10-3 3,096.10-3 3,145.10-3 3,195.10-3 3,247.10-3 3,300.10-3 VHCl [B4O72-] = [Na+] = 2S (ml) 30.4 30.1 29.9 27.6 20.3 14.6 S (mol/l) 0.95 0.940625 0.934375 0.8625 0.634375 0.45625 (mol/l) 1.9 1.88125 1.86875 1.725 1.26875 0.9125 Ksp lnKsp 3.4295 1.2324 3.3289 1.20264 3.2630 1.18264 2.5665 0.94254 1.0212 0.021 0.3799 -0.9678 Từ đồ thị suy phương trình đường thẳng : LnKsp = -0.422 + 2.080 T Suy ra: tgα = − ∆H = -0.422 R ∆H0 = 0.713 *R = 0.713*8,314 = 3.5085 ( J / mol*K ) Và : ∆S = 2.080 => ∆S0 = R* 2.080 = 8.3144.2.080= 17.293 (J / mol.K) R ⇒ ∆G0 = ∆H0 − T∆S0 = 3.5085 − 298* 17.293 = -5149.8 ( J /mol) Kết : ∆H0 = 3.5085 ( J / mol ) ∆S0 = 17.293 (J / mol.K) ∆G0 = -5149.8 ( J /mol) BÀI : XÁC ĐỊNH PHÂN TỬ LƯỢNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP NGHIỆM LẠNH I MỤC ĐÍCH : Xác định khối lượng phân tử chất hữu dựa vào định luật Raoult, phương pháp nghiệm lạnh II CƠ SỞ LÝ THUYẾT : Để xác định khối lượng phân tử ta dựa vào biểu thức sau : mct 1000 M ct ∆tđ = K đ Cm = K đ ⇒ mdm M ct = K đ mct 1000 ∆tđ mdm Mct : khối lượng phân tử chất tan (không điện ly, không bay hơi) mct : khối lượng chất tan, tính gam ∆tđ = tđ0 , dm − tđ0 , dd = nhiệt độ đông đặc dung môi trừ nhiệt độ đông đặc dung dịch, gọi độ hạ nhiệt độ đông đặc dung dịch so với dung môi mdm : khối lượng dung môi, tính gam Kđ : gọi số nghiệm lạnh dung môi, phụ thuộc vào chất dung môi Với dung môi nước (H2O) Kđ = 1,86 RTđ2, dm M dm Kđ : dung môi tính công thức : K đ = ∆H đ , dm 1000 Tđ, dm : nhiệt độ đông đặc dung môi (0K) (cũng nhiệt độ nóng chảy dung môi) ∆H đ , dm : nhiệt nóng chảy mol dung môi, lượng nhiệt cần cung cấp để mol dung môi chuyển từ dạng rắn sang dạng lỏng nhiệt độ nóng chảy nó, nhiệt lượng phóng thích mol dung môi chuyển từ dạng lỏng sang dạng rắn nhiệt độ đông đặc Nếu chất tan chất điện ly ta thê hệ số điều chỉnh Van’t Hoff i vào công thức ∆tđ = i.K đ Cm III TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM : Hỗn hợp sinh hàn tạo cách đập vụn nước đá trộn với muối hột nước lấy phần nước đá với phần muối hột theo thể tích, cho vào khoảng ¾ bình nhiệt kế Trước hết xác định điểm đông đặc dung môi nguyên chất Dung môi dùng thí nghiệm nước cất với thể tích 50ml Nhiệt kế đặt vào ống nghiệm qua nút cao su, không chạm đáy thành ống nghiệm Khi nhiệt độ tới gần 0,5oC, bắt đầu ghi nhiệt độ sau 30 giây lần Nếu thấy nhiệt độ xuống thấp nhiệt độ kết tinh nước, mà chưa thấy nước đông đặc, nghĩa gặp tượng chậm đông, phải thêm vào ống nghiệm tinh thể nước đá nhỏ Trong suốt trình sau nước bắt đầu kết tinh tiếp tục ghi nhiệt độ 30 giây lần, kéo dài phút kể từ nước bắt đầu kết tinh Xác định nhiệt độ đông đặc nước Sau mang ống nghiệm làm ấm dung môi cách khuấy Cân gam chất phải xác định khối lượng phân tử, trường hợp ta lấy đường saccarose (C12H22O11) trút cẩn thận vào ống nghiệm để không dính vào thành ống, khuấy cho hòa tan Đặt ống nghiệm trở lại hệ thống sinh hàn Tiếp tục khuấy đều, nhiệt độ tới gần 0,50C, ghi nhiệt độ sau 30 giây lần Nếu nhiệt độ thấp 00C mà dung dịch chưa đóng băng, thêm vào dung dịch tinh thể nước đá nhỏ Nhiệt độ lên cao trở lại, tiếp tục ghi nhiệt độ theo thời gian 30 giây lần Vẽ đường biểu diễn nhiệt độ theo thời gian, từ xác định nhiệt độ bắt đầu đông đặc dung dịch saccarose Rửa ống nghiệm, tráng nước cất cho vào 50 mL nước cất, gam chất X Tiến hành thí nghiệm Từ xác định nhiệt độ bắt đầu đông đặc dung dịch vào công thức phần lý thuyết để xác định khối lượng phân tử chất X IV TÍNH TOÁN KẾT QUẢ: Nước tinh khiết : Ta có bảng sau số liệu sau : T(s) t0C 0.5 30 0.3 60 0.1 90 0.0 120 -0.1 150 -0.2 Từ bảng số liệu, ta vẽ giản đồ sau : 180 -0.1 210 -0 240 -0.2 270 -0.1 300 -0.2 330 -0.2 360 -0.3 Vậy nhiệt độ đông đặc nước là: -0.2oC Đường saccharose(C12H22O11) Ta có bảng số liệu : t(s) 30 60 T 0.5 -0.4 -0.5 330 360 390 420 -7.7 -0.4 -0.4 -0.4 Ta vẽ giản đồ : 90 0.9 450 -0.4 120 -0.6 150 -2 180 -3 210 -4 Vậy nhiệt độ đông đặc đường (C12H22O11 )là: -0.40C Chất X : Ta có số liệu sau : 240 -4.7 270 -5.3 300 -5.7 t(s) T0 0.5 30 -0.7 60 -0.5 90 -0.6 120 -0.6 150 -0.6 180 -0.6 210 -0.6 Ta có giản đồ : Vậy nhiệt độ đông đặc chất X là: - 0.60C • Khối lượng đường saccarose chất X • Khối lượng đường saccarose : M saccarose = K đ mct 1000 1.86 * * 1000 = = 372 g ∆t đ mdm 50 * [(−0.2) − ( −0.4)] • Khối lượng phân tử chất X: MX = K đ mct 1000 1.86 * * 1000 = = 186 g / mol ∆t đ mdm 50[(−0.2) − (−0.6)] 240 -0.6 270 -0.7 300 -0.6 BÀI 3: NGHIÊN CỨU CÂN BẰNG HÓA HỌC CỦA PHẢN ỨNG 2Fe3+ + 2I- 2Fe2+ + I2 I MỤC ĐÍCH : Xác định số cân Kc phản ứng hóa học : 2Fe3+ + 2I- [ I ] pu ⇐ [ I ] pu 2Fe2+ + I2 ⇐ [ I ] tao ⇐ [ I ] tao (trong lít dd lúc đạt trạng thái cb) hai nhiệt độ khác từ tính phản ứng nhiệt trung bình ( ∆H ) phản ứng II CƠ SỞ LÝ THUYẾT : Biểu thức số cân theo nồng độ cho phản ứng có dạng: Fe 2+ [ I ] Kc = 2 Fe3+ I − (1) − Cho dung dịch FeCl3 tác dụng với dung dịch KI Tại thời điểm cân bằng, nồng độ I2 xác định bắng cách chuẩn độ với dung dịch Na2S2O3 : Na2 S 2O3 + I → Na2 S 4O6 + NaI Khi nồng độ [Zn2+] [Cu2+] dung dịch log [ sp ] = [ tc ] Trong điều kiện này, E pin với E Từ E dựa vào (2) ta tính ∆G Ngoài thí nghiệm này, giá trị đo nhiệt độ khác III TIẾN TRÌNH THÍ NGHIỆM : Chuẩn bị cầu muối : Hòa tan 100 mg agar – agar 500 mg KNO vào mL H2O, đun nhẹ cho hỗn hợp chảy lỏng Dùng ống hút Pasteur cho dung dịch nóng vào ống thủy tinh hình chữ U Dung dịch tạo gel khoảng 10 đến 15 phút (khi nguội) Chuẩn bị dung dịch điện cực : - Chuẩn bị mL dung dịch CuSO4 0,5 M ZnSO4 0,5 M - Cắt miếng kim loại Zn Cu có dạng hình chữ nhật x 40 mm Tạo hệ điện cực phản ứng : Khảo sát ảnh hưởng điện vào nhiệt độ - Ở nhiệt độ nước lạnh, ngâm hệ chậu nước (lấy nước vòi) hệ cân nhiệt (khoảng 10 phút), ghi nhiệt độ dung dịch muối pin giá trị sức điện động đọc vôn kế - Làm lạnh hệ chậu nước đá, hệ cân nhiệt (khoảng 10 phút), ghi nhiệt độ dung dịch muối pin giá trị sức điện động đọc vôn kế - Làm nóng hệ đến 50oC, (bằng bình điều nhiệt cách ngâm hệ pin môi trường nước nóng pha 52 0C, lúc đọc trị số sức điện động volt kế) hệ cân nhiệt (khoảng 10 phút), ghi nhiệt độ dung dịch muối pin giá trị sức điện động đọc vôn kế - Có thể đọc thêm nhiệt độ khác, lưu ý đọc hệ cân nhiệt IV TÍNH TOÁN KẾT QUẢ : Bảng số liệu thực nghiệm : Nhiệt độ (0C) 25 50 Điện E (V) 1,27 1,28 1,327 1,35 Đồ thị phụ thuộc E vào nhiệt độ : Từ đồ thị ta có : dE = 0.002 dT ∆S = nF dE = * 96500 * 0.002 = 386( J / mol * K ) dT Tính ∆G , ∆H : Ví dụ tính ∆G, ∆H nhiệt độ 250C : ∆G = − nFE = −2 * 96500 *1.327 = −256111J ∆H = ∆G + T∆S = −256111 + (273 + 25)386 = −141083J Ở nhiệt độ lại làm tương tự, ta có bảng kết sau : Nhiệt độ (0C) 25 50 Điện E (V) 1,27 1,28 1,327 1,35 ∆G ( J ) -245110 -247040 -256111 -260550 Thông số nhiệt động ∆H ( J ) ∆S ( J / K ) -137082 -139346 -141083 -135872 386 Trả lời câu hỏi : Trong nguyên tố Galvani : ( +) Sơ đồ pin: ( − ) M / M n+ ( C1 ) / / N m+ / N ( C2 ) - Tại cực âm - anod xảy trình oxi hóa : M − ne ƒ M n+ - Tại cực dương - catod xảy trình khử : N − me ƒ N m+ - Dòng electron sinh chạy từ cực âm sang cực dương dòng điện chạy từ cực dương sang cực âm Một pin Cu – Pb cho kết thí nghiệm sau : t (0C) 26,5 2,5 80 E (Volt) 0,465 0,454 0,493 Tính ∆G , ∆H ∆S 26,50C : Từ bảng số liệu ta vẽ đồ thị thể phụ thuộc E vào nhiệt độ t : Từ đồ thị ta có : dE = 0.0005 dT TínhgiátrịEntropi : ∆S = nF dE = 2.96500.0,0005 = 96,5 ( J / mol ) dT Tính ∆G, ∆Η nhiệt độ 26,50C : ∆G = −nFE = −2.96500.0, 465 = −89745 ( J ) ∆Η = ∆G + T ∆S = −89745 + (26,5 + 273).96,5 = −60843, 25 ( J ) Từ kết cho thấy phản ứng tự diễn tiến theo chiều thuận ∆ G < 0, nhiệt độ 80oC phản ứng diễn nhanh BÀI 9: NGHIÊN CỨU CÂN BẰNG HẤP PHỤ TRÊN RANH GIỚI PHA RẮN – LỎNG TỪ DUNG DỊCH I MỤC ĐÍCH : Khảo sát hấp thụ acid acetic dung dịch than hoạt tính thiết lập đường đẳng nhiệt hấp phụ tương ứng II CƠ SỞ LÝ THUYẾT : Danh từ hấp phụ dùng để mô tả tượng chất (dưới dạng phân tử, nguyên tử hay ion) có khuynh hướng tập trung bề mặt phân chia pha Trong truờng hợp chất hấp phụ rắn thường chất có bề mặt riêng (tổng diện tích g chất rắn) lớn, có giá trị khoảng 10 – 1000 m 2/g Các chất hấp phụ rắn thường dùng là: than hoạt tính, silicagel (SiO 2), alumin (Al2O3), zeolit, … Trong hấp thụ bề mặt hất phụ rắn, nguyên nhân chủ yếu hấp phụ lượng dư ranh giới bề mặt phân chia pha rắn – khí hay rắn - lỏng Các lực tương tác hấp phụ lực Van der Waals (hấp phụ hóa học) hay hai loại tương tác tác dụng Lượng chất bị hấp phụ bề mặt chất hấp phụ tuỳ thuộc vào nhiều yếu tố : − Bản chất chất hấp phụ chất bị hấp phụ − Nồng độ chất tan − Nhiệt độ, … Thực thí nghiệm nhiệt độ không đổi, ta đo số mmol chất bị hấp phụ gam chấp phụ rắn (a) nồng độ khác (C) Đường biểu diễn a theo C gọi đường đẳng nhiệt hấp phụ Một số phương trình thực nghiệm lý thuyết sử dụng để biểu thị đường đẳng nhiệt hấp phụ : Freundlich, Langmurir, BET, … Sự hấp phụ bề mặt phân chia dung dịch lỏng – rắn tuỳ theo đặc điểm cùa chất bị hấp phụ chia thành hai loại : hấp phụ phân tử trung hoà hấp phụ chất điện ly Trong này, nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ chất tan CH3COOH lên độ hấp phụ than hoạt tính nhiệt độ không đổi dung môi nước Hấp phụ acid cacboxylic từ dung dịch nước thuộc loại hấp phụ phân tử the nhiều nghiên cứu tỏ hấp phụ lớp đơn Ngoài ra, nước axit không hoà tan hoạt tính, bỏ qua hấp phụ vào lòng chất rắn Độ hấp phụ a (mmol/g) lên bề mặt than tính từ công thức : a= C0 − C V 1000 m C0, C : nồng độ đầu nồng độ cân hấp phụ dung dịch acid acetic (mol/L) Định phân dung dịch CH 3COOH trước sau bị hấp phụ dung dịch NaOH 0,1N, ta xác định C C C tính đLg/L (cũng nồng độ mol/L, ν = , mol CH3COOH chứa đương lượng gam CH3COOH) V : thể tích dung dịch xảy hấp phụ : V = 100 mL = 0,1L) m : khối lượng chất hấp phụ (m = gam than hoạt tính) Để xác định độ hấp phụ, ta cho vào bình thể tích dung dịch V với nồng độ khác CH 3COOH khối lượng m (g) xác chất hấp phụ Xác dịng nồng độ chất tan trước chó chất hấp phụ (C0) nồng độ sau đạt cân hấp phụ (C) (Bằng cách định phân dung dịch NaOH 0,1N, dùng chất thị màu phenolptalein) Trong dung dịch loãng bỏ qua hấp phụ dung môi Từ kết thực nghiệm, dựng đồ thị a = f(C) – đường đẳng nhiệt hấp phụ Với trường hợp hấp phụ đơn lớp chất xốp, dạng đường cong hấp phụ đẳng nhiệt có tương ứng tốt với phương trình Langmuir θ= a amax = a kC thay θ = ta thu : amax + kC kC + kC ⇒ ⇒ amax kC = a ( + kC ) C + kC = a amax k ⇒ C C = + a amax kamax Từ ta xác định amax kL theo đồ thị (Vẽ đường biễu diễn hàm số C/a theo C, đường thẳng có độ dốc hay hệ số góc 1/amax , tung độ gốc 1/kamax Từ xác định amax kL) Đường đẳng nhiệt hấp phụ chất có độ xốp cao khoảng nồng độ loãng trung bình mô tả tốt phương trỉnh kinh nghiệm Freundlich : a = k C n hay log a = log C + log k n Vẽ log a theo logC, dược dường thẳng có hệ số góc 1/n, tung độ gốc logk Do xác định số kinh nghiệm kF n từ số liệu thực nghiệm III TIẾN TRÌNH THÍ NGHIỆM : Từ dung dịch CH3COOH 2M pha loãng bình nón thành dung dịch có nồng độ sau : Bình V dung dịch (mL) Nồng độ (mol/L) 200 0.03 200 0.06 200 0.09 200 0.12 200 0.15 200 0.2 Áp dụng công thức pha loãng Ct Vt = Cs Vs để tính thể tích dung dịch CH3COOH 2M cần lấy để pha thành 200 mL dung dịch muốn pha Thí dụ muốn có 200 mL dung dịch CH3COOH 0,03M từ dung dịch CH3COOH 2M : 2.V = 0,03.200 ⇒ VCH3COOH = 0,03.200 = ( mL ) , Nghĩa dùng pipet hút hay ống đong để lấy mL dung dịch CH3COOH 2M sau cho nước cất cho dến 200 mL, ta thu 200 mL dung dịch CH3COOH 0,03M Để có nồng độ xác acid phải chuẩn độ lại ding dịch axit pha dung dịch NaOH với thuốc thử phenolphtalein Dùng ống hút lấy 20ml bình 1, 2, 10ml bình 4,5,6 để chuẩn độ Mỗi bình chuẩn độ lần Cân xác gam than hoạt tính nghiền nhỏ cho vào erlen có chứa 100ml dung dịch acid chuẩn bị Lắc kỹ 40 phút (dùng máy lắc) Để lắng 20 phút lọc qua giấy lọc Lấy nước lọc với lượng dư lần chuẩn độ trước bình để chuẩn NaOH 0,1N Từ hiệu thể tích trung bình NaOH 0.1N hai lần chuẩn độ trước sau hấp phụ tích lượng acid đả bị hấp phụ m gam than hoạt tính 100ml dung dịch bình IV TÍNH TOÁN KẾT QUẢ : Thể tích dung dịch CH3COOH 2M cần lấy để pha thành 200 mL dung dịch muốn pha: Bình V dung dịch (mL) Nồng độ (mol/L) 200 200 200 200 200 200 0.03 0.06 0.09 0.12 0.15 0.2 Thể tích CH3COOH 2M cần lấy (mL) 12 15 20 Bảng số liệu thực nghiệm : Nồng độ đầu acid acetic tính theo công thức : CCH = 3COOH Vtb NaOH CNaOH VCH3COOH Nồng độ cân hấp phụ acid acetic : CCH3COOH = Vtb NaOH CNaOH VCH3COOH • Trước thêm than hoạt tính : Bình VCH3COOH (mL) VNaOH Lần Lần (mL) Lần Vtb C CH3COOH (đlg/L) 20 6.1 6.2 6.3 6.20 0.031 20 12.4 12.5 12.5 12.46 0.0623 20 19.3 19.4 19.4 19.36 0.0968 10 12.7 12.6 12.5 12.6 0.126 10 15.1 15.3 15.2 15.2 0.152 10 19.2 19.2 19.2 19.2 0.192 20 16.6 16.7 16.6 16.63 0.083 10 10.9 11 11 10.96 0.1096 10 13.8 13.7 13.6 13.7 0.137 10 17.4 17.5 17.5 17.43 0.1743 • Sau thêm than hoạt tính : Bình VCH3COOH (mL) VNaOH Lần Lần (mL) Lần Vtb CCH3COOH (đlg/L) 20 4.6 4.6 4.6 4.6 0.023 20 10.2 10.2 10.2 10.2 0.051 Độ hấp thụ a (mmol/g) lên bề mặt than : a= C0 − C V 1000 m V : thể tích dung dịch xảy hấp phụ (lít) V = 100 mL = 0,1 L m : khối lượng chất hấp phụ (gam) m = gam than hoạt tính Bình a C C/a logC loga 0.2667 0.023 0.08626 -1.638 -0.574 0.37667 0.051 0.1354 -1.292 -0.424 0.46 0.083 0.1804 -1.081 -0.3372 0.54667 0.1096 0.2004 -0.9602 -0.2623 0.5 0.137 0.274 -0.8633 -0.3 0.59 0.1743 0.2954 -0.7587 -0.2291 Đồ thị đường đẳng nhiệt hấp phụ a = f(C) : Xử lý theo phương trình Langmuir C/a = f(C) : Đường biễu diễn C/a theo C : Dựa vào đồ thị ta xác định amax kL : Từ phương trình Langmuir : C C C = + ⇒ = 1.1416C + 0.058 a a max k L a max a a max = 1.1416 ⇒ a max = 0.876(mmol / g ); = 0.058 ⇒ k L = 19.68 k L a max Xử lý theo phương trình kinh nghiệm Freundlich loga = f(logC) : Đường biễu diễn loga theo logC : Dựa vào đồ thị ta xác định n kF : Từ phương trình kinh nghiệm Freundlich : log a = log C + log k ⇒ log a = 0.386 log C + 0.07 n = 0.386 ⇒ n = 2.59 n log k = 0.07 ⇒ k = 1.175 ⇒ Nhận xét : Vậy độ hấp phụ axit axetic than hoạt tính tỉ lệ thuận với nồng độ axit axetic Khi nồng độ axit axetic tăng dần độ hấp phụ tăng dần BÀI 10 : KHẢO SÁT MỘT SỐ HỆ KEO I MỤC ĐÍCH : Khảo sát keo tụ Fe(OH)3 chất điện ly quan sát thẩm tích keo qua màng bán thấm (bong bóng heo) II THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ : Điều chế keo Fe(OH)3 : Dùng ống đong lấy 200 mL nước cất cho vào Erlenmeyer (bình nón) 250 mL đun sôi nước bếp điện cách lưới amian Tắt bếp, them giọt dung dịch FeCl3 1N vào Erlenmeyer hết mL Ta keo dương Fe(OH)3 màu nâu sẫm (trước dung dịch FeCl3 có màu vàng) FeCl3 + 3H2O Fe(OH)3 + ƒ 3HCl Bề mặt keo bị phản ứng phần : Fe(OH)3 + HCl FeOCl ƒ mFe ( OH ) FeOCl ƒ FeO+ + nFeO + + 2H2O + Cl+ nCl − x+ mFe ( OH ) nFeO + ( n − x ) Cl − xCl ƒ micel keo dương Khi thêm hết mL lấy keo khỏi bếp, để nguội không khí Keo tụ keo Fe(OH)3 chất điện ly : Đặt 10 ống nghiệm vào giá đựng ống nghiệm Cho vào ống nghiệm thể tích dung dịch hóa chất (mL) theo bảng sau : Ống nghiệm Keo Fe(OH)3 (mL) Nước cất (mL) Chất điện ly (mL) Nhận xét Chất điện ly K2SO4 Nhận xét 4.5 0.5 5 3.5 1.5 5 2.5 2.5 1.5 3.5 0.5 4.5 10 5 + + + + + + + + + + - - - - - + + + + + Chất điện ly KCl Chất điện ly KCl N Lặp lại thí nghiệm với dung dịch chất điện ly K2SO4 0,01 N Sau thêm chất điện ly, ống lắc mạnh để yên 15 phút Sau quan sát đánh dấu cộng “+” ống bị keo tụ (ống bị đục), dấu trừ “-“ ống không bị keo tụ (ống trong) Tính ngưỡng keo tụ cho chất điện ly, tức nồng độ chất điện ly tối thiểu ống đủ gây nên keo tụ : ν N 103 γ= V ν , N thể tích (mL) nồng độ ban đầu (đlg/L) chất điện ly ống bị keo tụ V tổng thể tích hoá chất ống nghiệm (10 mL) γ ngưỡng keo tụ (mmol/l) • Kết : Đối với chất điện ly KCl bắt đầu xảy keo tụ ống nghiệm thứ : Tính nguỡng keo tụ chất điện ly KCl N : υ * N * 10 3 * *10 γ = = = 900(mmol / L) V 10 Đối với chất điện ly K2SO4 bất đầu xảy keo tụ ống số 1: γ = υ * N * 10 0.5 * 0.01 * 10 = 0.5(mmol / L) V 10 Keo ưa lỏng : a Điều chế : − Keo tinh bột : cân 0,5 gam tinh bột cho vào cốc (bercher) 250 mL chứa sẵn 100 mL nước cất Đun nhẹ bếp điện, vừa đun vừa khuấy đến tinh bột tan hết Nhắc xuống để nguội − Keo albumin : lấy lòng trắng trứng gà vào cốc 250 mL thêm 100 mL nước cất, khuấy keo anbumin b Thẩm tích keo : Lấy 50 mL keo tinh bột cho vào túi thẩm tích (bằng màng bong bong heo) Thêm 10 mL dung dịch K2SO4 0,1N nhúng túi vào cốc lớn chứa sẵn 500 mL nước cất, khuấy liên tục cốc nước bên túi khoảng 10 phút Lấy vào ống nghiệm, ống khoảng 10ml nước bình thẩm tích (nước bên bong bong) 2− − Ống : dùng để nhận biết ion SO4 dung dịch Ba2+ (dung dịch BaCl2) Kết thấy xuất kết tủa màu trắng Như vậy, ion SO 42- thẩm tích Vì SO42- ion nên kích thước nhỏ khuếch tán qua màng bán thấm môi trường bên − Ống : Dùng để nhận biết tinh bột dung dịch I (nhằm biết ion SO22− , tinh bột có thẩm tích khỏi màng bong bong heo hay không) Kết không thấy có tượng Như vậy, tinh bột không bị thẩm tích tinh bột dạng dung dịch keo nên kích thước hạt to Do không khuếch tán qua màng bán thấm c Bọt : Lấy vào ống đong 100 mL 5, 10 15 mL keo anbumin Thêm vào ống 15, 10 mL nước cất Đậy nút, lắc kỹ ống phút Ghi thể tích hỗn hợp bọt khí ống Thử độ bền bọt ống cách nhúng vòng dây cao su vào ống Nhắc từ từ vòng dây có màng keo Ghi thời gian keo bị đứt Kết nhận xét : Ống nghiệm Thể tích (ml) Thời gian (s) Ống Ống Ống 30 35 40 10 12 15 Vậy : Dung dịch keo anbumin có khả tạo bọt tốt Dung dịch albumin đậm đặc khả tạo bọt tốt độ bền bọt cao