Đang tải... (xem toàn văn)
MỤC LỤC Trang Bài 1: SỬ DỤNG THIẾT BỊ EC60 XÁC ĐỊNH ĐỘ DẪN ĐIỆN ĐƯƠNG LƯỢNG, TỔNG LƯỢNG CHẤT RẮN HÒA TAN TRONG MỘT SỐ DUNG DỊCH 2 BÀI 2: XÁC ĐỊNH ĐỘ DẪN ĐIỆN ĐƯƠNG LƯỢNG CỰC ĐẠI CỦA CHẤT ĐIỆN LY MẠNH VÀ CHẤT ĐIỆN LY YẾU 8 BÀI 3: PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ pH ĐỊNH LƯỢNG HỖN HỢP ACID H2SO4 VÀ H3PO4 13 BÀI 4: XÁC ĐỊNH THẾ ĐIỆN CỰC OXY HÓA KHỬ VÀ HẰNG SỐ CÂN BẰNG CỦA PHẢN ỨNG OXY HÓA KHỬ BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN THẾ KẾ 19 BÀI 5: XÁC ĐỊNH SUẤT ĐIỆN ĐỘNG VÀ THẾ ĐIỆN CỰC PIN NỒNG ĐỘ 25 BÀI 6: XÁC ĐỊNH G, H, S CỦA MỘT PHẢN ỨNG ĐIỆN HÓA 31 BÀI 7: KHẢO SÁT MỘT SỐ HỆ KEO 35 Bài 1: SỬ DỤNG THIẾT BỊ EC60 XÁC ĐỊNH ĐỘ DẪN ĐIỆN ĐƯƠNG LƯỢNG, TỔNG LƯỢNG CHẤT RẮN HÒA TAN TRONG MỘT SỐ DUNG DỊCH I. CƠ SỞ LÝ THUYẾT: Độ dẫn điện – Electrical Conductivity (EC) được định nghĩa là khả năng tạo ra dòng điện của mộ dung dịch. Tổng chất rắn hòa tan – Total Dissolved Solids (TDS) là đại lượng đo tổng chất rắn hòa tan có trong nước, hay còn gọi là tổng chất khoáng, tổng số các ion mang điện tích, bao gồm khoáng chất, muối hoặc kim loại tồn tại trong một khối lượng nước nhất định, thường được biểu thị bằng hàm số mgl hoặc ppm. TDS thường được lấy làm cơ sở ban đầu để xác định mức độ sạch, tinh khiết của ngồn nước. Chất rắn hòa tan trong mẫu nước ngọt bao gồm các muối hòa tan các ion như natri (Na+), canxi (Ca2+), magie (Mg2+), bicarbonat (HCO3 ), sunfat ( SO42), hoặc clo (Cl). Tổng chất rắn hòa tan, hoắc TDS, có thể được xác định bằng bốc hơi một mẫu qua lọc đến khô, và sau đó tìm khối lượng của dư lượng khô mỗi lít mẫu. Ngoài ra còn có thể sử dụng thiết bị ECTDS để xác định khả năng của các muối hòa tan và ion của chúng trong một mẫu không qua lọc thực hiện một dòng điện. Độ dẫn sau đó chuyển đổi sang TDS. Gía trị TDS có đơn vị mgl. TDS được sử dụng kiểm tra môi trường. Gía trị TDS sẽ thay đổi khi các ion được đưa vào nước từ muối, axit, bazo, khoáng chất cứng nước, hoặc chất khí hòa tan trong dung dịch ion hóa. Nguồn của tổng chất rắn hòa tan: + Các ion cứng nước: Ca2+, Mg2+, HCO3 + Phân bón trong nông nghiệp: NH4+, NO3, PO43, SO42 + Dòng chảy đô thị: Na+, Cl + Nhiễm mặn từ thủy triều, khoáng chất, hoặc nước tưới trở về: Na+, K+, Cl + Lượng mưa acid: H+, NO3, SO42 Nếu nồng độ TDS rất cao, đặc biệt là do muối hòa tan, nhiều hình thức của đời sống thủy sinh bị ảnh hưởng. Các muối hoạt động để khử nước trong da của động vật. Các ion hòa tan ảnh hưởng đến độ pH của nước, do đó có thể ảnh hưởng đến sức khỏe của các loài thủy sản. Nếu TDS cao do các ion cứng nước, xà phòng có thể ít hiệu quả, hoặc ảnh hưởng đáng kể đến mạ nổi hơi. Tiêu chuẩn nước sạch ở Việt Nam quy định TDS nhỏ hơn 1000mgl. Tiêu chuẩn nước uống qui định TDS nhỏ hơn 500mgl. II. HÓA CHẤT VÀ DỤNG CỤ: Hóa chất Dụng cụ Sodium chloride NaCl 0.1N: 200ml Hydrochloric acid HCl 0.1N: 200ml Mẫu nước: thủy cục, nước sông, Nước cất. Máy EC60: 01 Beaker 100ml: 02 Máy khuấy từ: 01 Buret 25ml: 01 Pipet 10ml: 01 Bình định mức 100ml : 04 Beaker 50ml: 04 III. THỰC NGHIỆM: 1. Hiệu chuẩn thiết bị EC60: Tháo nắp và nhấn OnOff. Nhúng đầu dò vào sao cho ngập điện cực và chọn chế độ đo phù hợp. Tiến hành đo và đợi số liệu ổn định, ghi nhận kết quả. Sau khi sử dụng xong thì nhấn nút Off, rửa sạch đầu vò với nước cất. Sau đó đóng nắp bảo vệ. 2. Tiến hành thí nghiệm: Các bước tiến hành thí nghiệm: Bước 1: Pha hóa chất và hiệu chỉnh máy đo. Bước 2: Xác định độ dẫn điện riêng lần lược của từng chất. . Bước 3: ghi số liệu,trả lời câu hỏi cuối bài và làm báo cáo. a. Xác định độ dẫn điện, tổng chất rắn hòa tan của dung dịch NaCl, dung dịch HCl. Đo từ dung dịch loãng đến dung dịch đặc. Bước 1: Pha 100ml dung dịch với những nồng độ sau từ dung dịch NaCl, HCl. STT Dung dịch trước pha loãng Dung dịch sau pha loãng Nồng độ Thể tích để pha loãng Nồng độ Thể tích sau pha loãng 1 0.1N 25ml 0.05N 50ml 2 30ml 0.03N 100ml 3 15ml 0.015N 100ml 4 10ml 0.01N 100ml 5 15ml 0.006N 250ml 6 15ml 0.003N 500ml Bước 2: Tiến hành đo. Rót 50ml vào Beacher 100ml, đặt máy vào đo sau cho điện cực ngập trong dung dịch. Đợi giá trị trên máy ổn định thì tiến hành ghi kết quả. Nhấn nút Set Hold để chuyển đổi giữa chế đo TDSEC. b. Xác định độ dẫn điện và tổng chất rắn hòa tan của các mẫu nước. Chuẩn bị hai mẫu nước Đo như thao tác của dung dịch NaCl, HCl. Sau khi đo nhấn nút Off, rửa sạch điện cực và đóng nắp. IV. KẾT QUẢ ĐO: 1. Độ dẫn điện riêng EC( mS) a. Dung dịch NaCl Nồng độ Lần 1 Lần 2 Lần 3 Trung bình Nhiệt độ trung bình 0.05N 4.73 4.90 5.23 4.95 30.2 0.03N 3.22 3.32 3.23 3.26 29.8 0.015N 1.68 1.67 1.68 1.68 29.5 0.01N 1.04 1.14 1.10 1.093 29.9 0.006N 0.71 0.71 0.71 0.71 29.9 0.003N 0.37 0.37 0.37 0.37 29.8 b. Dung dịch HCl. Nồng độ Lần 1 Lần 2 Lần 3 Trung bình Nhiệt độ trung bình 0.05N 17.08 16.96 16.97 17.00 30.2 0.03N 10.68 10.66 10.65 10.66 30.1 0.015N 5.25 5.15 5.18 5.193 30.4 0.01N 3.53 3.52 3.53 3.53 30.2 0.006N 1.94 1.92 1.90 1.92 30.4 0.003N 0.95 0.98 0.98 0.97 30.2 c. Mẫu nước: Loại nước Lần 1 Lần 2 Lần 3 Trung bình Nhiệt độ trung bình Sông 0.87 0.86 0.83 0.853 30.9 Thủy cục 0.35 0.36 0.34 0.35 31.1 2. Tổng chất rắn hòa tan TDS (PPT) a. Dung dịch NaCl Nồng độ Lần 1 Lần 2 Lần 3 Trung bình Nhiệt độ trung bình 0.05N 2.90 3.39 3.48 3.257 30.2 0.03N 2.16 2.20 2.16 2.173 29.8 0.015N 1.12 1.12 1.12 1.12 29.5 0.01N 0.74 0.75 0.74 0.743 29.9 0.006N 0.47 0.47 0.47 0.47 29.9 0.003N 0.24 0.24 0.24 0.24 29.8 b. Dung dịch HCl. Nồng độ Lần 1 Lần 2 Lần 3 Trung bình Nhiệt độ trung bình 0.05N 10 10 10 10 30.2 0.03N 7.16 7.16 7.12 7.147 30.1 0.015N 3.46 3.47 3.45 3.46 30.4 0.01N 2.37 2.37 2.33 2.357 30.2 0.006N 1.26 1.30 1.25 1.27 30.4 0.003N 0.62 0.65 0.65 0.64 30.2 c. Mẫu nước: Loại nước Lần 1 Lần 2 Lần 3 Trung bình Nhiệt độ trung bình Sông 0.58 0.54 0.56 0.56 30.9 Thủy cục 0.01 0.01 0.01 0.01 31.1 V. CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP CŨNG CỐ: 1. EC, TDS là gì ? EC: Độ dẫn điện – Electrical Conductivity (EC) được định nghĩa là khả năng tạo ra dòng điện của một dung dịch. TDS: Tổng chất rắn hòa tan – Total Dissolved Solids (TDS) là đại lượng đo tổng chất rắn hòa tan có trong nước, hay còn gọi là tổng chất khoáng, tổng số các ion mang điện tích, bao gồm khoáng chất, muối hoặc kim loại tồn tại trong một khối lượng nước nhất định, thường được biểu thị bằng hàm số mgl hoặc ppm. TDS thường được lấy làm cơ sở ban đầu để xác định mức độ sạch, tinh khiết của ngồn nước.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TRÀ VINH KHOA HÓA HỌC ỨNG DỤNG Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Thị Anh Thư Mục lục Nội dung I KHÁI NiỆM………………………………………………… II CẤU TẠO VÀ TÍNH CHẤT ……………………………… III PHƯƠNG PHÁP KEO TỤ TẠO BÔNG …………………… IV Ứng Dụng…………………………………………… 10 Trang 3 TÀI LIỆU THAM KHẢO ………………………………… 11 BÁO CÁO THỰC HÀNH HÓA LÍ Giảng viên hướng dẫn: Nguyễn Thị Anh Thư Thành viên nhóm 3: Đỗ Thị Thuỳ Linh 112614088 Thái Bảo Ngọc 112614111 Trần Thị Thanh Ngọc 112416108 Trà Vinh, ngày 30 tháng năm 2016 GV: Nguyễn Thị Anh Thư Nhóm MỤC LỤC Trang MỤC LỤC Trang Bài 1: SỬ DỤNG THIẾT BỊ EC60 XÁC ĐỊNH ĐỘ DẪN ĐIỆN ĐƯƠNG LƯỢNG, TỔNG LƯỢNG CHẤT RẮN HÒA TAN TRONG MỘT SỐ DUNG DỊCH .3 BÀI 3: PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ pH - ĐỊNH LƯỢNG HỖN HỢP ACID H2SO4 VÀ H3PO4 14 BÀI 4: XÁC ĐỊNH THẾ ĐIỆN CỰC OXY HÓA KHỬ VÀ HẰNG SỐ CÂN BẰNG CỦA PHẢN ỨNG OXY HÓA KHỬ 20 BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN THẾ KẾ 20 Sơ đồ pin: 24 (-) Fe | FeSO4, Pt || Ag | KCl (+) 24 Phản ứng xảy điện cực: 24 Quá trình khử xảy Catod: Ag+ + 1e Ag 24 BÀI 5: XÁC ĐỊNH SUẤT ĐIỆN ĐỘNG VÀ 25 THẾ ĐIỆN CỰC PIN NỒNG ĐỘ .25 BÀI 6: XÁC ĐỊNH G, H, S CỦA MỘT PHẢN ỨNG ĐIỆN HÓA 31 BÀI 7: KHẢO SÁT MỘT SỐ HỆ KEO 35 Báo cáo Thực hành Hóa Lý II GV: Nguyễn Thị Anh Thư Nhóm Bài 1: SỬ DỤNG THIẾT BỊ EC60 XÁC ĐỊNH ĐỘ DẪN ĐIỆN ĐƯƠNG LƯỢNG, TỔNG LƯỢNG CHẤT RẮN HÒA TAN TRONG MỘT SỐ DUNG DỊCH I CƠ SỞ LÝ THUYẾT: Độ dẫn điện – Electrical Conductivity (EC) định nghĩa khả tạo dòng điện mộ dung dịch Tổng chất rắn hòa tan – Total Dissolved Solids (TDS) đại lượng đo tổng chất rắn hòa tan có nước, hay gọi tổng chất khoáng, tổng số ion mang điện tích, bao gồm khoáng chất, muối kim loại tồn khối lượng nước định, thường biểu thị hàm số mg/l ppm TDS thường lấy làm sở ban đầu để xác định mức độ sạch, tinh khiết ngồn nước Chất rắn hòa tan mẫu nước bao gồm muối hòa tan ion natri (Na+), canxi (Ca2+), magie (Mg2+), bicarbonat (HCO3 -), sunfat ( SO42-), clo (Cl-) Tổng chất rắn hòa tan, hoắc TDS, xác định bốc mẫu qua lọc đến khô, sau tìm khối lượng dư lượng khô lít mẫu Ngoài sử dụng thiết bị EC/TDS để xác định khả muối hòa tan ion chúng mẫu không qua lọc thực dòng điện Độ dẫn sau chuyển đổi sang TDS Gía trị TDS có đơn vị mg/l TDS sử dụng kiểm tra môi trường Gía trị TDS thay đổi ion đưa vào nước từ muối, axit, bazo, khoáng chất cứng nước, chất khí hòa tan dung dịch ion hóa Nguồn tổng chất rắn hòa tan: + Các ion cứng nước: Ca2+, Mg2+, HCO3+ Phân bón nông nghiệp: NH4+, NO3-, PO43-, SO42+ Dòng chảy đô thị: Na+, Cl+ Nhiễm mặn từ thủy triều, khoáng chất, nước tưới trở về: Na +, K+, Cl+ Lượng mưa acid: H+, NO3-, SO42Nếu nồng độ TDS cao, đặc biệt muối hòa tan, nhiều hình thức đời sống thủy sinh bị ảnh hưởng Các muối hoạt động để khử nước da động vật Các ion hòa tan ảnh hưởng đến độ pH nước, ảnh hưởng đến sức khỏe loài thủy sản Nếu TDS cao ion cứng nước, xà phòng hiệu quả, ảnh hưởng đáng kể đến mạ Tiêu chuẩn nước Việt Nam quy định TDS nhỏ 1000mg/l Tiêu chuẩn nước uống qui định TDS nhỏ 500mg/l II HÓA CHẤT VÀ DỤNG CỤ: Hóa chất Dụng cụ Sodium chloride NaCl 0.1N: 200ml Máy EC60: 01 Buret 25ml: 01 Hydrochloric acid HCl 0.1N: Beaker 100ml: 02 Pipet 10ml: 01 200ml Máy khuấy từ: 01 Bình định mức Mẫu nước: thủy cục, nước sông, 100ml : 04 Nước cất Beaker 50ml: 04 III THỰC NGHIỆM: Báo cáo Thực hành Hóa Lý II GV: Nguyễn Thị Anh Thư Nhóm Hiệu chuẩn thiết bị EC60: + Tháo nắp nhấn On/Off + Nhúng đầu dò vào cho ngập điện cực chọn chế độ đo phù hợp + Tiến hành đo đợi số liệu ổn định, ghi nhận kết + Sau sử dụng xong nhấn nút Off, rửa đầu vò với nước cất Sau đóng nắp bảo vệ Tiến hành thí nghiệm: Các bước tiến hành thí nghiệm: Bước 1: Pha hóa chất hiệu chỉnh máy đo Bước 2: Xác định độ dẫn điện riêng lần lược chất Bước 3: ghi số liệu,trả lời câu hỏi cuối làm báo cáo a Xác định độ dẫn điện, tổng chất rắn hòa tan dung dịch NaCl, dung dịch HCl Đo từ dung dịch loãng đến dung dịch đặc Bước 1: Pha 100ml dung dịch với nồng độ sau từ dung dịch NaCl, HCl STT Dung dịch trước pha loãng Nồng độ Thể tích để pha loãng 25ml 30ml 15ml 0.1N 10ml 15ml 15ml Dung dịch sau pha loãng Nồng độ Thể tích sau pha loãng 0.05N 50ml 0.03N 100ml 0.015N 100ml 0.01N 100ml 0.006N 250ml 0.003N 500ml Bước 2: Tiến hành đo - Rót 50ml vào Beacher 100ml, đặt máy vào đo sau cho điện cực ngập dung dịch - Đợi giá trị máy ổn định tiến hành ghi kết Nhấn nút Set/ Hold để chuyển đổi chế đo TDS/EC b Xác định độ dẫn điện tổng chất rắn hòa tan mẫu nước Chuẩn bị hai mẫu nước + Đo thao tác dung dịch NaCl, HCl + Sau đo nhấn nút Off, rửa điện cực đóng nắp IV KẾT QUẢ ĐO: Độ dẫn điện riêng EC( mS) Báo cáo Thực hành Hóa Lý II GV: Nguyễn Thị Anh Thư a b c a Nhóm Dung dịch NaCl Nồng độ Lần Lần Lần Trung bình 0.05N 0.03N 0.015N 0.01N 0.006N 0.003N 4.73 3.22 1.68 1.04 0.71 0.37 4.90 3.32 1.67 1.14 0.71 0.37 5.23 3.23 1.68 1.10 0.71 0.37 4.95 3.26 1.68 1.093 0.71 0.37 Nhiệt độ trung bình 30.2 29.8 29.5 29.9 29.9 29.8 Dung dịch HCl Nồng độ Lần Lần Lần Trung bình 0.05N 0.03N 0.015N 0.01N 0.006N 0.003N 17.08 10.68 5.25 3.53 1.94 0.95 16.96 10.66 5.15 3.52 1.92 0.98 16.97 10.65 5.18 3.53 1.90 0.98 17.00 10.66 5.193 3.53 1.92 0.97 Nhiệt độ trung bình 30.2 30.1 30.4 30.2 30.4 30.2 Mẫu nước: Loại nước Lần Lần Lần Trung bình Sông Thủy cục 0.87 0.35 0.86 0.36 0.83 0.34 0.853 0.35 Nhiệt độ trung bình 30.9 31.1 Tổng chất rắn hòa tan TDS (PPT) Dung dịch NaCl Nồng độ Lần Báo cáo Thực hành Hóa Lý II Lần Lần Trung Nhiệt độ GV: Nguyễn Thị Anh Thư Nhóm bình 0.05N 0.03N 0.015N 0.01N 0.006N 0.003N b c 2.90 2.16 1.12 0.74 0.47 0.24 3.39 2.20 1.12 0.75 0.47 0.24 3.48 2.16 1.12 0.74 0.47 0.24 3.257 2.173 1.12 0.743 0.47 0.24 trung bình 30.2 29.8 29.5 29.9 29.9 29.8 Dung dịch HCl Nồng độ Lần Lần Lần Trung bình 0.05N 0.03N 0.015N 0.01N 0.006N 0.003N 10 7.16 3.46 2.37 1.26 0.62 10 7.16 3.47 2.37 1.30 0.65 10 7.12 3.45 2.33 1.25 0.65 10 7.147 3.46 2.357 1.27 0.64 Nhiệt độ trung bình 30.2 30.1 30.4 30.2 30.4 30.2 Mẫu nước: Loại nước Lần Lần Lần Trung bình Sông Thủy cục 0.58 0.01 0.54 0.01 0.56 0.01 0.56 0.01 Nhiệt độ trung bình 30.9 31.1 V CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP CŨNG CỐ: EC, TDS ? EC: Độ dẫn điện – Electrical Conductivity (EC) định nghĩa khả tạo dòng điện dung dịch TDS: Tổng chất rắn hòa tan – Total Dissolved Solids (TDS) đại lượng đo tổng chất rắn hòa tan có nước, hay gọi tổng chất khoáng, tổng số ion mang điện tích, bao gồm khoáng chất, muối kim loại tồn khối lượng nước định, thường biểu thị hàm số mg/l ppm TDS thường lấy làm sở ban đầu để xác định mức độ sạch, tinh khiết ngồn nước Thiết bị EC60 hoạt động ? Hai điện cực với điện áp xoay chiều đặt dung dịch Điều tạo dòng điện phụ thuộc vào chất dẫn điện dung dịch Thiết bị đọc dòng điện hiển thị theo đơn vị EC ppm Mối tương quan EC TDS? Báo cáo Thực hành Hóa Lý II GV: Nguyễn Thị Anh Thư Nhóm Tổng lượng chất rắn hòa tan tỉ lệ thuận với độ dẫn điện nó, lượng chất rắn cao độ dẫn điện cao Khi muối hòa tan nước chúng trở thành “ion” mang điện tích âm, dương nên chúng có khả dẫn điện TDS EC có mối tương quan mật thiết với TDS mẫu nước dựa giá trị EC đo tính phương trình sau: TDS (mg/l) = 0,5 x EC (dS/m) = 0,5 * 1000 x EC (mS / cm) So sánh tổng chất rắn hòa tan tính toán lý thuyết kết đo dung dịch NaCl, HCl Giải thích ? Bảng thể tổng chất rắn hòa tan TDS (ppt hay g/L) Nồng độ 0.05N 0.03N 0.015N 0.01N 0.006N 0.003N Chất NaCl-lí thuyết 2.925 1.755 0.878 0.585 0.351 0.176 NaCl- đo 3.257 2.173 1.12 0.743 0.47 0.24 HCl-lí thuyết 1.825 1.095 0.548 0.365 0.219 0.109 HCl- đo 10 7.147 3.46 2.357 1.27 0.64 Nhận xét: Hàm lượng TDS tính dựa hàm lượng tổng chất rắn hòa tan có nước Vì mẫu nước sử dụng dùng để pha hóa chất không tinh khiết, lẫn số khoáng chất hòa tan Nên kết TDS đo lớn giá trị TDS tính lí thuyết Nhận xét kết đo EC TDS mẫu nước? Ta xét hai loại mẫu nước: nước thủy cục nước sông Ta nhận thấy nước sông có độ dẫn diện tổng chất rắn hòa tan cao nước thủy cục Nước sông chưa xữ lí, có chứa nhiều tạp chất thành phần tan nước Nên độ dẫn diện tổng chất rắn hòa tan cao Đối với nước thủy cục, qua trình xữ lí nên thành phần nước hầu hết bị loại bỏ hết, ion nước xữ lí Nên nước thủy cục có hàm lượng TDS EC thấp nước sông Đề xuất phương pháp làm giảm TDS nước? Có phương pháp phổ biến để làm giảm loại bỏ TDS nước: chưng cất, thẩm thấu ngược, trao đổi ion: Chưng cất: hình thức hiệu để xữ lí, nước chuyển thành nước sau cô đọng thành dạng lỏng hầu hết chất gây ô nhiễm loại bỏ buồng sôi, nước ngưng tụ không chất gây ô nhiễm Thẩm thấu ngược RO: trình tách sử dụng áp lực để buộc dung môi qua màng mà giữ chất tan bên cho phép dung môi tinh khiết vượt qua Màng thẩm thấu ngược RO có rào cản dày đặc ma trận Polymer Màng RO cho phép nước qua lớp màng giữ lại chất hòa tan Quá trình đòi hỏi áp suất cao thường 30 đến 250 nước nước lợ , 600 đến 1000 psi nước biển Trao đổi ion ( khử ion): khử ion nhựa trao đổi ion trao đổi ion điện Báo cáo Thực hành Hóa Lý II GV: Nguyễn Thị Anh Thư Nhóm Khử ion nhựa trao đổi ion: Nước qua hai cột anion catiom tùy thuộc vào loại ion mà muốn xữ lí Trao đổi ion điện: Nước cho qua điện cực dương điện cực âm Công nghệ ion màng lọc cho phép ion dương di chuyển phía cực âm ion âm di chuyển phía cực dương Nước sau qua thiết bị khử ion có đọp tinh khiết cực cao Báo cáo Thực hành Hóa Lý II GV: Nguyễn Thị Anh Thư Nhóm BÀI 2: XÁC ĐỊNH ĐỘ DẪN ĐIỆN ĐƯƠNG LƯỢNG CỰC ĐẠI CỦA CHẤT ĐIỆN LY MẠNH VÀ CHẤT ĐIỆN LY YẾU I CƠ SỞ LÝ THUYẾT Độ dẫn điện đương lượng cực đại chất điện ly mạnh CH 3COONa, NaCl,HCl xác định từ độ dẩn điện λ nồng độ khác nhờ định luật Conraus: λ= - A√C Đo độ dẫn điện riêng χ chuỗi dung dịch tất chất nồng độ biết trước tính theo công thức λC =1000(χC –χH2O)/CN χH2O độ dẫn điện riêng nước dùng để pha dung dịch Độ dẫn điện đương lượng cực đại chất điện ly yếu CH 3COOH xác định phương pháp mà tính gián tiếp từ độ dẫn điện đương lượng cực đại chất điện ly mạnh có ion chung CH3COONa ,NaCl, HCl II HÓA CHẤT VÀ DỤNG CỤ Hóa chất Dụng cụ Dung dịch KCl 0.1N : 20ml Dung dịch NaCl 0.1 N : 200ml Dung dịch HCl 0.1N : 200ml Dung dịch CH3COONa 0.1N : 200 ml Máy đo độ dẫn : Máy khấy từ : Pipet 10ml : Beaker 50ml : Beaker 100 ml: Buret 100ml: Bình định mức 100ml :4 Nước cất III THỰC NGHIỆM: Chuẩn bị cho thí nghiệm - Rửa tất dụng cụ thủy tinh, tráng nước cất - Rửa điện cực nhiều lần nước cất, độ dẫn nước rửa xuống 2µS.cm-1 - Ghi nhận độ dẫn nước cất dùng để pha dung dịch, lưu ý nước cất phải có độ dẫn 2µS.cm-1 - Chỉ dùng nước cất cho thí nghiệm Hiệu chỉnh máy - Lấy 10ml dung dịch KCl 0.1M cho vào bình định mức 100ml Thêm nước đến vạch định mức 100ml Thêm nước đến vạch định mức để có dung dịch chuẩn KCl 0.01M - Đưa nhiệt độ quy chiếu máy đo độ dẫn 250C - Chỉnh hệ số nhiệt để độ dẫn điện hiển thị độ dẫn nhiệt độ thí nghiệm - Máy cầm tay PTN tự bù trừ hệ số nhiệt độ - Lấy khỏang 40ml dung dịch KCl 0.01M vừa pha vào beaker 50ml Tráng điện cực nhiều lần - Đổ bỏ dung dịch Lấy lại 50ml dung dịch chuẩn KCl 0.01M, đo ghi độ dẫn ƙ Ghi nhận số điện cực K1 Báo cáo Thực hành Hóa Lý II GV: Nguyễn Thị Anh Thư Nhóm - Tính số điện cực K2 theo biểu thức: K2=K1 = K1 • Chỉnh số điện cực giá trị K2 vừa tính Các bước tiến hành thí nghiệm: Bước 1: xác định độ dẫn điện, tổng chất rắn hòa tan dung dịch NaCl, dung dịch HCl Bước 2: Xác định độ dẫn điện tổng chất rắn hòa tan mẫu nước Bước 3: ghi số liệu,trả lời câu hỏi cuối làm báo cáo Pha nồng độ dung dịch: Bước 1: Pha 100ml dung dịch với nồng độ sau từ dung dịch NaCl, HCl, CH3COONa từ 0.1 N Dung dịch trước pha loãng Thể tích để Nồng độ pha loãng 25ml 30ml 15ml 0.1N 10ml 15ml 15ml STT IV Dung dịch sau pha loãng Thể tích sau Nồng độ pha loãng 0.05N 50ml 0.03N 100ml 0.015N 100ml 0.01N 100ml 0.006N 250ml 0.003N 500ml SỐ LIỆU VÀ XỬ LÍ SỐ LIỆU: Số liệu a Độ dẫn điện riêng nước cất: Nước TK b Lần Lần Lần TB T0C 0.0001 0.0001 0.0001 0.0001 29 λ Độ dẫn điện dung dịch: CH3COONa, NaCl, HCl Báo cáo Thực hành Hóa Lý II 10 GV: Nguyễn Thị Anh Thư Đồ thị EFe3+ ,Fe2+ theo Nhóm : Từ đồ thị ta xác định : E0 Fe3+ ,Fe2+ = 0.6053(V) a= => n= = = 0.225 V CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP CỦNG CỐ Viết phản ứng xảy điện cực viết sơ đồ pin tạo thành phản ứng oxi hóa khử Sơ đồ pin: (-) Fe | FeSO4, Pt || Ag | KCl (+) Phản ứng xảy điện cực: Quá trình khử xảy Catod: Ag+ + 1e Ag Quá trình oxi hóa xảy Anod: Fe - 2e Fe2+ Báo cáo Thực hành Hóa Lý II 24 GV: Nguyễn Thị Anh Thư Nhóm BÀI 5: XÁC ĐỊNH SUẤT ĐIỆN ĐỘNG VÀ THẾ ĐIỆN CỰC PIN NỒNG ĐỘ I CƠ SỞ LÝ THUYẾT: Thiết lập pin Daniel – Jacobi với nồng độ dung dịch khác Đo SĐĐ (-) Fe | FeSO4 || CuSO4 | Cu (+) Do Fe hoạt động mạnh Cu nên nói mạch nguyên tố phản ứng xảy Fe + Cu2+ = Fe2+ + Cu Tại điện cực Fe xảy phản ứng oxy hóa nên điện cực Fe anod Trên điện cực Cu ion Cu2+ bị khử Cu nên điện cực Cu catod Để đo SĐĐ phải nối điện cực Cu với cực dương Nếu ráp ngược lại SĐĐ hiển thị có giá trị âm SĐĐ pin Daniel – Jacobi tính phương trình Nernst E = ( E Cu 2+ / Cu − E Fe 2+ / Fe ) + RT aCu 2+ ln nF aFe 2+ Thế điện cực đo nhờ trợ giúp điện cực so sánh Cl -/AgCl Điện cực khảo sát đóng vai trò catod nối với cực dương máy đo, điện cực so sánh đóng vai trò anod nói với cực âm máy đo Trong Eđo = Eđiện cực khảo sát – Eđiện cực so sánh Eđiện cực khảo sát = Eđo + Eđiện cực so sánh Thế điện cực kim loại tính nhờ biểu thức E = E M z+ / M + RT ln aM z+ zF Trong pin nồng độ không tải từ điện cực kim loại điện cực nằm dung dịch có nồng độ thấp anod (a1 H=G + TS BẢNG KẾT QUẢ: S (J) Nhiệt độ 0 10 C= 283 K 290 C=3020K 173.7 0 50 C=323 K G (J) - 130275 -135486 -137416 H (J) -81117.9 -83028.6 -81310.9 V Câu hỏi tập cuối bài: Trong nguyên tố galvani: Tại anod xảy trình oxi hóa, cực âm pin Tại catod xảy trình khử, cực dương pin Dòng electron sinh ra: từ Anod Fe sang Catod Cu Một pin Cu-Pb cho kết thí nghiệm sau: Báo cáo Thực hành Hóa Lý II 33 GV: Nguyễn Thị Anh Thư T0(0C) E(V) Nhóm 26.5 0.465 2.5 0.454 80 0.493 Đồ thị biểu diễn phụ thuộc E theo T Tính H, S, G 26.50C= 299.50K S= nF dE = 2*96500*0.0005=96.5 (J) dT G = -nFE=-2*96500*0.465= -89745 (J) G = H – TS => H=G + TS= -60843.25 (J) Từ kết thí nghiệm, phản ứng tự diễn biến? Giải thích ? Các phản ứng có G< lớpđiệnkép -> < -hạt keo (+) -> Cl- ClFeO+ Cl- Cl- FeO+ Cl- ClFeOH FeO+ Cl- Cl- - + FeO Cl FeO+ FeOH Cl- + FeO FeO+ Cl- Cl- Cl- Ion FeO+ tạo đóng vai trò ion định hạt keo Các ion FeO+ có chứa Fe3+ , nên dễ dàng bị hạt Fe(OH) hấp phụ , tạo nên lớp ion định thế, hạt keo hình thành keo (+) Tính ngưỡng keo tụ ống nghiệm Ɣ= v.N 10 V Ống xuất keo KCl_ ống 10 =5*3*103/10=1500 mmol/l Báo cáo Thực hành Hóa Lý II K2SO4_ ống =1.5*0.01*103/10=1.5 mmol/l 38 ... 0.0 022 7 0.0 626 0.0 022 7 0.0 626 0. 820 0.777 0.777 0.734 0.531 0.475 0.586 0.6 42 0.04 0.04 0.4 0.4 0.4 0.04 0.4 0.04 0. 626 0. 626 0 .22 7 0 .22 7 0 .22 7 0. 626 0 .22 7 0. 626 0.0 626 0.0 626 0.0 022 7 0.0 022 7... 0.148 0.155 0 .26 7 0.566 0.317 1.516 STT Chỉ số pH Độ tăng pH 36 37 38 4. 525 16 GV: Nguyễn Th Anh Th 10 11 12 13-0 .2 ml 14 1516 17 18 19 20 21 22 23 -0.1ml 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33-0.1ml 34... Nguyễn Th Anh Th Nhóm bình 0.05N 0.03N 0.015N 0.01N 0.006N 0.003N b c 2. 90 2. 16 1. 12 0.74 0.47 0 .24 3.39 2. 20 1. 12 0.75 0.47 0 .24 3.48 2. 16 1. 12 0.74 0.47 0 .24 3 .25 7 2. 173 1. 12 0.743 0.47 0 .24