Đang tải... (xem toàn văn)
BÀI THỰC HÀNH HÓA SỐ 2PHA CHẾ DUNG DỊCH – CHUẨN ĐỘ1. Mục đích: Pha chế một số dung dịch từ hóa chất gốc. Xác định bằng phương pháp chuẩn độ và phương pháp hoá lý.2. Nguyên tắc Hiểu được dung dịch, nồng độ dung dịch Cách tích nồng độ dung dịch Cách pha chế dung dịch.3. Câu hỏi – bài tập 3.1 Tính khối lượng NaOH 96% cần dùng để điều chế 100ml dung dịch NaOH 1M?
BÀI THỰC HÀNH HÓA SỐ PHA CHẾ DUNG DỊCH – CHUẨN ĐỘ Mục đích: - Pha chế số dung dịch từ hóa chất gốc - Xác định phương pháp chuẩn độ phương pháp hoá lý Nguyên tắc - Hiểu dung dịch, nồng độ dung dịch - Cách tích nồng độ dung dịch - Cách pha chế dung dịch Câu hỏi – tập 3.1 Tính khối lượng NaOH 96% cần dùng để điều chế 100ml dung dịch NaOH 1M? => mNaOH = 4,167g 3.2 Tính thể tích dung dịch NaOH 1M cần dùng để điều chế 100ml dd NaOH 0,1M? =>VNaOH = 10ml 3.3 Tính thể tích dung dịch NaOH 0,1M cần dùng để pha thành 250ml dung dịch NaOH 10 -3M? => VNaOH = 2,5ml 3.4 Tính thể tích dung dịch NaOH 1M thể tích dung dịch NaOH 0,01M? => VNaOH 1M = 49,94ml; VNaOH 10-3M = 0,06ml 3.5 Tính khối lượng H2C2O4.2H2O rắn cần lấy để pha 100ml dung dịch H2C2O4 0,1N? => m H2C2O4.2H2O = 0,63g 3.6 Tính thể tích dung dịch H2C2O4 0,1N cần lấy để pha thàn 250ml dung dịch H2C2O4 10-3 N? => VH2C2O4 =2,5ml Hóa chất: - Natri hidroxit NaOH 96% - Axit oxalic H2C2O4.2H2O tinh thể - Dung dịch NaOH chưa biết nồng độ - Chỉ thị phenolphtalein Dụng cụ: - 01 cân kỹ thuật - 01 cân phân tích - 01 đũa thủy tinh - 01 bóp cao su - 01 pipet 2ml - 01 pipet 5ml - 01 pipet 10ml - 01 bình định mức 100ml - 01 bình định mức 250ml - 01 phễu thuỷ tinh - 01 buret 25ml - 03 bình hình nón 125ml - 02 cốc 100ml - 02 cốc 250ml Tiến hành thí nghiệm * Thí nghiệm 1: Pha dung dịch NaOH từ NaOH rắn Thực hành hóa đại cương - Giảng viên: Nguyễn Thành Đức Trang - Dùng cân kỹ thuật cân 4,2g NaOH rắn cho vào cốc 100ml Thêm khoảng 50ml nước cất vào cốc, dùng đũa thuỷ tinh khuấy cho tan NaOH, sau đổ dung dịch vào bình định mức 100ml Dùng bình tia tráng lại cốc đổ phần nước tráng vào bình định mức Thêm nước cất vào bình định mức cho mức định mức 100ml Dùng nút đậy kín bình định mức, giữ chặt nút lật ngược bình vài lần Đổ dung dịch vào chai ghi nhãn NaOH 1M + Hiện tượng quan sát: Phản ứng toả nhiệt, cốc thủy tinh nóng dần - Khi cho NaOH vào nước, ban đầu nước nóng lên có màu đục sữa có tượng tỏa nhiệt, sau khuấy NaOH nước, nước lại, tỏa nhiệt * Thí nghiệm 2: Pha lỗng dung dịch NaOH 1M - Chuẩn bị 20ml nước cất đựng vào cốc 100ml - Dùng pipet 10ml lấy 10ml NaOH 1M từ chai thí nghiệm cho vào cốc, sau cho vào bình định mức 100ml Tiến hành định mức nước cất cho mức định mức 100ml Dùng nút đậy kín bình định mức, giữ chặt nút lật ngược bình vài lần - Đổ dung dịch vào chai ghi nhãn NaOH 0,1M + Hiện tượng quan sát: Khơng có tượng xảy * Thí nghiệm 3: Pha lỗng dung dịch NaOH 0.1M - Chuẩn bị 20ml nước cất đựng vào cốc 100ml - Dùng pipet 5ml hút 2,5ml NaOH 0,1M cho vào cốc, sau cho vào vào bình định mức 250ml Thêm nước cất vào cho mức định mức 250ml Dùng nút đậy kín bình định mức, giữ chặt nút lật ngược bình vài lần - Đổ dung dịch vào chai ghi nhãn NaOH 10-3M + Hiện tượng quan sát: Khơng có tượng xảy * Thí nghiệm 4: Pha trộn dung dịch - Lấy 49,94 ml NaOH 1M 0,06ml dung dịch NaOH 10 -3 M cho vào bình định mức 50ml Tiến hành định mức dung dịch NaOH 10-3 M mức định mức Dùng nút đậy kín bình định mức, giữ chặt nút lật ngược bình vài lần - Đổ dung dịch vào chai ghi nhãn NaOH 10-3M + Hiện tượng quan sát: Khơng có tượng xảy * Thí nghiệm 5: Pha dung dịch H2C2O4 0,1N từ H2C2O4.2H2O rắn - Dùng cân phân tích cân xác 0,63g H 2C2O4.2H2O rắn vào cốc 100ml Thêm khoảng 50ml nước cất vào cốc, dùng đũa thủy tinh khuấy tan lượng tinh thể này, sau đổ vào bình định mức 100ml Dùng bình tia tráng lại cốc đổ phần nước tráng vào bình định mức Thêm nước cất vào bình định mức cho mức định mức 100ml Dùng nút đậy kín bình định mức, giữ chặt nút lật ngược bình vài lần Đổ dung dịch vào chai ghi nhãn H2C2O4.2H2O 0,1N + Hiện tượng quan sát: Khơng có tượng xảy * Thí nghiệm 5: Pha loãng dung dịch H2C2O4 0,1N - Chuẩn bị 40ml nước cất vào cốc 250ml Thực hành hóa đại cương - Giảng viên: Nguyễn Thành Đức Trang - Dùng pipet 5ml hút 2,5ml H2C2O4 0,1N từ chai thí nghiệm cho vào bình định mức 250ml, thêm nước cất vào mức định mức 250ml Dùng nút đậy kín bình định mức, giữ chặt nút lật ngược bình vài lần lắc cho vào chai ghi nhãn H2C2O4 10-3N + Hiện tượng quan sát: Khơng có tượng xảy * Thí nghiệm 7: Xác định nồng độ dung dịch NaOH phương pháp chuẩn độ với dung dịch H2C2O4 10-3N - Lần 1: Điều chỉnh khoá van buret phù hợp Tráng buret nước máy - Lần 2: Tráng tiếp nước cất - Lần 3: Tráng buret 25ml dung dịch H 2C2O4 10-3 N trước sử dụng Nạp dung dịch chuẩn H2C2O4 10-3 N vào buret cao vạch số khoảng 2ml Mở khóa cho dung dịch chảy xuống từ từ đến dung dịch trùng với vạch số khóa lại * Chú ý khơng để bọt khí lại buret - Dùng erlen 100ml Dùng pipet hút 20ml dung dịch NaOH chưa biết nồng độ cho vào erlen Thêm giọt thị phenolphtalein vào erlen, dung dịch chuyển sang màu hồng - Đặt erlen chứa NaOH chưa biết nồng độ buret, tay trái mở từ từ khóa buret, nhỏ giọt dung dịch H2C2O4 10-3 N xuống bình hình nón, tay phải khơng ngừng lắc nhẹ theo vòng tròn, dung dịch bình hình nón màu ngừng Đọc – ghi thể tích H2C2O4 dùng - Tiến hành chuẩn độ lần ứng với erlen chuẩn bị *Kết Lần 1:17,85ml Lần 2: 16,65ml Lần 3: 16,5ml =>Tb: 17ml * Giải thích tượng phenolphtalein màu - Vì NaOH bazơ nên làm dung dịch phenolphtalein làm chất thị màu không màu chuyển sang màu hồng Khi cho axit oxalit tác dụng với natri hidroxit tạo thành muối natri oxalat màu dung dịch nhạt dần đến lượng axit vừa đủ dung dịch màu * Nồng độ NaOH NH2C2O4 VH2C2O4 = NNaOH.VNaOH -3 17x10 = 20.NNaOH -4 NNaOH = 8,5.10 N =>CM (NaOH) = 8,5.10-4 M Phương trình hóa học: H2C2O4 + 2NaOH → Na2C2O4 + 2H2O 8.Trả lời câu hỏi: 8.1 Nội dung quy tắc chéo là: - Gọi C1, C2 V1, V2 nồng độ thể tích dung dịch trước sau pha lỗng, lượng chất tan không đổi nên C1.V1= C2.V2 - Ứng dụng quy tắc chéo: Phương pháp hữu ích cho việc pha chế dung dịch chất tan không đổi 8.2 Đương lượng hợp chất, cách tìm đương lượng hợp chất phản ứng: Thực hành hóa đại cương - Giảng viên: Nguyễn Thành Đức Trang - Đương lượng gam hợp chất khối lượng gam chất phản ứng với 6,022.10 23 electron (hay hiểu proton axid – bazơ) Hay đương lượng hợp chất lượng chất tác dụng vừa đủ với đương lượng hydro hay với đương lượng chất *Cách tìm đương lượng hợp chất trong: - Phản ứng trung hòa: A acid: z = số ion H+/ phân tử A bị trung hòa A bazo: z = số ion OH-/ phân tử A bị trung hòa - Phản ứng oxi hóa khử: z = số electron/ phân từ A cho hay nhận p/ứng 8.3 Nội dung định luật đương lượng, ý nghĩa biểu thức CAN.VA = CNB.VB - Định luật đương lượng: Các nguyên tố kết hợp với hay thay cho (trong phản ứng hoá học) theo khối lượng tỉ lệ với tương đương chúng - Ý nghĩa biểu thức CAN.VA = CNB.VB + CNA, CNB nồng độ đương lượng hóa chất cần pha chất A chất B + VA, VB thể tích hóa chất đậm đặc cần hút để pha chất A chất B 8.4 Chuẩn độ là: phương pháp xác định nồng độ chưa biết dung dịch theo nồng độ biết dung dịch khác phương cách đo thể tích dung dịch tương tác - Phân biệt dung dịch chuẩn dung dịch cần chuẩn độ: + Dung dịch chuẩn dung dịch biết xác nồng độ + Dung dịch cần chuẩn độ dung dịch chưa biết xác nồng độ dung dịch - Điểm tương đương là thời điểm mà chất cần xác định nồng độ vừa tác dụng hết với dung dịch chuẩn - Điểm kết thúc thời điểm kết thúc chuẩn độ BÀI THỰC HÀNH HÓA SỐ Thực hành hóa đại cương - Giảng viên: Nguyễn Thành Đức Trang DUNG DỊCH ĐIỆN LI – CHẤT CHỈ THỊ MÀU 1.Mục đích: - Tìm hiểu khả dẫn điện dung dịch chất điện li - Nhận biết màu số chất thị màu thông dụng - Tìm hiểu cân dung dịch axit yếu, dung dịch bazơ yếu - Xác định pH dung dịch Nguyên tắc: - Để giải thích khả dẫn điện dung dịch Areniut (Arrehnius) giả định chất điện li chất phân li thành ion bị sovat hoá tác dụng phân tử dung mơi Bài tập thí nghiệm: 3.1 Tính khối lượng NaOH 96% cần dùng để điều chế 100ml dung dịch NaOH 1M? => mNaOH = 4,2g 3.2 Tính thể tích H2SO4 98% (d= 1,86) cần dùng để 100ml H2SO4 1M? => VH2SO4 = 5,4ml 3.3 Tính thể tích C2H5OH (d = 0,79) cần lấy điều chế 100ml C2H5OH 1M? => VC2H5OH = 5,8ml 3.4 Tính thể tích CH3COOH (d = 1,05) cần lấy để điều chế 100ml CH3COOH 1M? => VCH3COOH = 5,7ml 3.5 Tính thể tích NH3 25% (d= 0,81) cần lấy để điều chế 100ml dung dịch NH3 0,1M => VNH3 = 0,8ml 3.6 Tính thể tích dd H2SO4 1M cần lấy để điều chế 100ml dd H2SO4 0,1 M? => VH2SO4 = 10ml 3.7 Tính thể tích dd H2SO4 1M cần lấy để điều 100ml dd H2SO4 0,01 M? => VH2SO4 = 1ml 3.8 Tính thể tích dd H2SO4 1M cần lấy để điều 100ml dd H2SO4 0,001 M? => VH2SO4 = 0,1ml Hóa chất: - C2H5OH 1M - C12H22O11 1M (Đường saccarozo) - H2SO4 1M - H2SO4 0,1M - NaOH 1M, NaOH 1M Thực hành hóa đại cương - Giảng viên: Nguyễn Thành Đức Trang - Na2SO4 1M - CH3COOH 0,1M - CH3COONa tinh thể - NH4OH 0,1M - NH4Cl tinh thể - Chỉ thị phenolphtalein - Chỉ thị metylcam Dụng cụ: - 01 máy đo độ dẫn điện - 01 pipet 2ml - 01 pipet 5ml - 01 pipet 10ml - 06 ống nghiệm - 01 giá đỡ ống nghiệm - 01 đũa thuỷ tinh - Giấy quỳ tím - 04 cốc 100ml - 01 cốc 250ml Tiến hành thí nghiệm - Trước tiên điều chế NaOH 1M, H2SO4 1M, C2H5OH 1M, CH3COOH 1M Tất chất cho vào chai, ghi nhãn NaOH 1M, H2SO4 1M, C2H5OH 1M, CH3COOH 1M * Thí nghiệm 1: Độ dẫn điện dung dịch chất điện li - Đo dòng điện chạy qua chất H 2O nước cất, NaOH 1M, C2H5OH 1M, CH3COOH 1M, H2SO4 1M Cho chất vào cốc 100ml, đo xong chất cần tráng để đo cường độ dòng điện chất lại để đo xác cường độ dòng điện chạy qua chất * Kết đo thí nghiệm: Thực hành hóa đại cương - Giảng viên: Nguyễn Thành Đức Trang Chất thí nghiệm (100ml) H2O nước cất NaOH 1M C2H5OH 1M CH3COOH 1M H2SO4 1M I (mS) 2,3x10-3 206,5 21x10-3 1,527x10-3 375,3 * So sánh độ dẫn điện giảm dần chất: H2SO4 > NaOH > CH3COOH > C2H5OH > H2O nước cất * Giải thích tượng: - Độ dẫn điện nước liên quan đến có mặt ion nước, ion thường muối kim loại SO42-, NaCl, NO3-…Tác động ô nhiễm nước thường liên quan đến tính độc hại ion tan nước - Vì nước cất H2O nước cất trạng thái cân bằng, ion dung dịch chuyển động nhỏ nên nước cất có dòng điện nhỏ - Trong C2H5OH khơng có phân li ion, khơng có ion tan nước nên cường độ dòng điện chạy qua thấp CH3COOH chất điện li yếu phân li ion H +, có ion tan nước tạo cường độ dòng điện NaOH, H2SO4 chất điện li mạnh phân li ion OH - ion SO42-, ion tan hoàn toàn nước nhiệt độ tăng cao tính dẫn điện chất cao * Phương trình ion: + CH3COOH ↔ CH3COO- + H+ + H2SO4 → 2H+ + SO42+ NaOH → Na+ + OH* Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng pha loãng đến độ dẫn điện - Pha chế dung dịch pha loãng từ dung dịch axit sunfuric 1M với hệ số pha loãng + Điều chế dung dịch H2SO4 1M thành H2SO4 0,1M Thực hành hóa đại cương - Giảng viên: Nguyễn Thành Đức Trang + Điều chế dung dịch H2SO4 1M thành H2SO4 0,01M + Điều chế dung dịch H2SO4 1M thành H2SO4 0,001M Chất thí nghiệm (100ml) H2SO4 1M H2SO4 0,1M H2SO4 0,01M H2SO4 0,001M I (mS) 375,3 44,5 6,97 0,7637 *Đồ thị biểu diễn độ dẫn điện chất I (mS) 375,3 370 44,5 40 10 0,7637 6,97 0,001 0,01 0 0,1 M *Nhận xét: Càng pha loãng dung dịch - độ dẫn điện giảm - Pha chế dung dịch H2SO4 0,5M từ dung dịch axit sunfuric 1M - Chuẩn bị bình định mức 50ml Dùng pipet 10ml hút 25ml từ 100ml dung dịch H 2SO4 1M cho vào bình định mức chuẩn bị, thêm nước cất vào bình định mức cho mức định mức 50ml Dùng nút đậy kín bình định mức, giữ chặt nút lật ngược bình vài lần - Đổ dung dịch vào chai ghi nhãn H2SO4 0,5M - Pha chế dung dịch H2SO4 0,2M từ dung dịch axit sunfuric 0,5 M Thực hành hóa đại cương - Giảng viên: Nguyễn Thành Đức Trang - Chuẩn bị bình định mức 50ml, dùng pipet 10ml hút 20ml từ 50ml dung dịch H 2SO4 0,5M Sau đó, cho vào bình định mức chuẩn bị, Thêm nước cất vào cho mức định mức Dùng nút đậy kín bình định mức, giữ chặt nút lật ngược bình vài lần - Đổ dung dịch vào chai ghi nhãn H2SO4 0,2 M - Pha chế dung dịch H2SO4 từ dung dịch axit sunfuric 0,2 M - Chuẩn bị bình định mức 50ml, dùng pipet 10ml hút 25ml từ 50ml dung dịch H 2SO4 0,2M Sau cho vào bình định mức chuẩn bị, thêm nước cất vào bình định mức cho mức định mức Dùng nút đậy kín bình định mức, giữ chặt nút lật ngược bình vài lần - Đổ dung dịch vào chai ghi nhãn H2SO4 0,1M *Hiện tượng phản ứng: Khơng có tượng xảy *Thí nghiệm 3: Xác định màu chất thị màu - Cách tiến hành: Lấy ống nghiệm: + Ống 1: cho giọt phenolphtalein + giọt H2SO4 0,1M + Ống 2: cho giọt metylcam + giọt H2SO4 0,1M => Kết thí nghiệm: + Ống 1: có màu trắng đục + Ống 2: từ màu da cam chuyển sang màu đỏ *Giải thích kết quả: axit sunfuric + phenolphtalein + nước cất => màu trắng đục lỗi hố chất nhóm trước pha (Kết đúng: dung dịch không màu) - Màu metylcam có màu vàng cam màu anion Khi kết hợp với axit H 2SO4 anion kết hợp với proton H+ chuyển sang màu cam đậm - Lấy ống nghiệm khác: + Ống 3: cho giọt phenolphtalein + giọt NaOH 1M Thực hành hóa đại cương - Giảng viên: Nguyễn Thành Đức Trang + Ống 4: cho giọt metylcam + giọt NaOH 1M => Kết thí nghiệm: + Ống 3: từ không màu chuyển sang màu hồng + Ống 4: từ màu cam chuyển sang màu cam đậm * Giải thích kết quả: Trong mơi trường kiềm trước hết phenolphtalein thủy phân tạo axit, đồng thời oxi hóa tách nước tạo anion mang điện tích âm hai có cấu tạo quinoit nên dung dịch chuyển sang màu hồng - Lấy ống nghiệm khác: + Ống 5: cho giọt phenolphtalein + giọt nước cất + Ống 6: cho giọt metylcam + giọt nước cất => Kết thí nghiệm: + Ống 5: có màu trắng đục + Ống 6: khơng có tượng xảy ra, màu da cam giữ ngun * Giải thích kết quả: Vì nước cất khơng có phân li ion H+, OH- để thị đổi màu Bảng kết chuyển đổi màu chất thị: Chất thị màu Axit Bazơ Trung tính Phenolphtalein Trắng đục Màu hồng Trắng đục Metylcam Màu đỏ Cam đậm Màu da cam *Nhận xét: - Phenolphtalein dùng làm chất thị cho dung dịch bazo - Metyl cam dùng làm chất thị cho axit * Thí nghiệm 4: Cân dung dịch axit yếu 10 Thực hành hóa đại cương - Giảng viên: Nguyễn Thành Đức Trang - Cách tiến hành: Dùng pipet cho vào ống nghiệm ống 2ml dung dịch axit axetat 0,1M, nhỏ vào ống nghiệm thêm giọt metylcam - Thêm vào ống vài tinh thể natri acetat lắc ống nghiệm => Kết thí nghiệm: - Ống 1: cho thêm giọt metylcam dung dịch có màu cam đậm - Ống 2: cho thêm giọt metylcam phản ứng có màu cam đậm Tiếp theo cho thêm natri axetat lắc màu cam nhạt dần * Giải thích thí nghiệm: Khi thêm giọt metylcam dung dịch CH 3COOH chuyển sang màu đỏ Ống nghiệm không cho thêm dung dịch vô Ở ống nghiệm cho thêm CH 3COONa, mà CH3COONa chất có axit yếu bazơ mạnh, nên thêm CH 3COONa vào bazơ mạnh tham gia phản ứng với dung dịch có màu đỏ nhạt phản ứng chuyển sang màu cam nhạt dần * Phương trình hóa học: CH3COOH ↔ CH3COO- + H+ CH3COONa → CH3COO- + Na + => Kết luận chuyển dịch: bazơ mạnh đẩy axit yếu khỏi dung dịch tham gia vào qua trình phản ứng * Thí nghiệm 5: Cân dung dịch bazơ yếu - Cách tiến hành: Dùng pipet cho vao ống nghiệm ống 2ml dung dịch amoniac 0,1M nhỏ thêm vào ống giọt phenolphtalein - Thêm vào ống thứ vài tinh thể amoni clorua lắc ống nghiệm => Kết thí nghiệm: + Ống 1: theo cách tiến hành thí nghiệm dung dịch có màu tím + Ống 2: dung dịch có màu tím sau cho thêm vài tinh thể amoni clorua lắc dung dịch bị nhạt màu 11 Thực hành hóa đại cương - Giảng viên: Nguyễn Thành Đức Trang * Phương trình hóa học: NH3 + H2O ↔ NH4+ + OHNH4Cl(tt) → NH+ + OH*Giải thích thí nghiệm: Khi cho thêm phenolphtalein vào NH3 phenolphtalein thủy phân tạo axit, đồng thời oxi hóa tách nước tạo anion mang điện tích âm hai có cấu tạo quinoit nên dung dịch chuyển sang màu hồng *So sánh: Ở ống nghiệm khơng có xúc tác chất nên dung dịch dừng lại việc đổi màu, ống nghiệm có xúc tác NH4Cl có gốc NH4- axit mạnh nên đẩy phản ứng, bị trung hòa nên khơng khả tạo quinoit, nên anion mang điện tích âm muối phenolat khơng có màu * Thí nghiệm 6: Xác định pH dung dịch Kết quả: Hoá chất H2SO4 0,1 M NaOH 0,1 M Nước cất Quỳ tím Hồng nhạt Xanh Khơng đổi màu Cơng thức pH= -lg[H+]=-lg(0,2)= 0,7 pH=14+ lg[OH-]=14+lg(0,1)= 13 pH= -lg[H3O+]= *Nhận xét: Axit làm quỳ tím hố hồng, bazo làm quỳ tím hố xanh, nước cất khơng làm đổi màu quỳ tím Trả lời câu hỏi: 7.1Chất điện li mạnh chất điện li yếu: - Chất điện li mạnh chất ion hóa hồn tồn nước - Chất điện li yếu chất ion hóa phần nước 7.2 Tích số ion nước số phân li nước, nước chất điện li yếu nên biểu thị theo cân bằng: 12 Thực hành hóa đại cương - Giảng viên: Nguyễn Thành Đức Trang 2H2O ↔ H3O+ + OH* pH dung dịch số đo hoạt động hidro (H +) dung dịch độ axit hay bazơ BÀI THỰC HÀNH HĨA SỐ TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG – CÂN BẰNG HÓA HỌC Mục đích: - Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng cân hóa học 13 Thực hành hóa đại cương - Giảng viên: Nguyễn Thành Đức Trang Nguyên tắc - Xác định yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng - Xác định yêu tố đến cân hóa học Câu hỏi – tập 3.1 Tính khối lượng Na2S2O3.5H2O cần lấy để điều chế 50ml dung dịch Na2S2O3 0,2M? => m Na2S2O3.5H2O = 2,48g 3.2 Tính thể tích dd H2SO4 98% (d=1,86g/ml) cần lấy để điều chế 100ml dd H2SO4 0,2M? => VH2SO4= 1,08ml 3.3 Tính khối lượng H2C2O4.2H2O cần lấy để điều chế 100ml dd H2C2O4 0,1N? => mH2C2O4.2H2O = 0,63g 3.4 Tính khối lượng KMnO4 cần lấy để điều chế 250ml dd KMnO4 0,05N? => mKMnO4= 0,395g 3.5 Tính khối lượng K2Cr2O4 cần lấy để điều chế 250ml dd K2Cr2O4 0,1M? => mK2Cr2O4= 4,85g 3.6 Tính khối lượng K2Cr2O7 cần lấy để điều chế 250ml dd K2Cr2O7 0,1M? => mK2Cr2O7 = 7,35g Hóa chất - Na2S2O3 0,2M - H2SO4 0,2M - KMnO4 0,05N - H2C2O4 0,1N - H2SO4 0,1M - Nhôm - K2CrO4 0,1M - K2Cr2O7 0,2%NaOH 1M - MnSO4 0,2M Dụng cụ - 01 Pipet 2ml - 02 Pipet 5ml - 06 Ống nghiệm 14 Thực hành hóa đại cương - Giảng viên: Nguyễn Thành Đức Trang - 01 Giá đỡ ống nghiệm - 01 Bể điều nhiệt - 01 Bếp điện - 01 Cân phân tích - 02 Cốc 100ml - 02 Cốc 250ml Tiến hành thí nghiệm: Trước tiên điều chế dung dịch tương tụ thí nghiệm 2: Dùng 2,48g Na2S2O3.5H2O để điều chế 50 ml Na2S2O3 0,2M Dùng 1,08 ml dung dịch H2SO4 98% điều chế 100 ml dd H2SO4 0,2 M Dùng 0,63 g H2C2O4.2H2O để điều chế 100 ml H2C2O4 0,1N Dùng 0,395 g KMnO4 điều chế 250 ml dd KMnO4 0,05N Dùng 4,85 g K2Cr2O4 điều chế 250 ml K2CrO4 0,1M Dùng 7,35 g K2Cr2O7 điều chế 250 ml K2Cr2O7 0,1 M - Qua điều chế dung dịch dung dịch a, c khơng có tượng Dung dịch c có nóng lên tỏa nhiệt, dung dịch d có màu tím đậm, dung dịch e có màu vàng, dung dịch f có màu da cam Các thí nghiệm lắc cho vào chai ghi nhãn 7.Tiến hành thí nghiệm: *Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng nồng độ chất phản ứng đến tốc độ phản ứng hệ đồng thể - Dùng pipet cho ống nghiệm, ống 3ml axit sunfuric 0,2 M Lấy ống nghiệm khác đánh số thứ tự từ 1,2,3 Dùng pipet cho vào ống nghiệm thứ 1ml Na 2S2O3 0,2 M 2ml nước cất, ống nghiệm cho vào 2ml Na2S2O3 0,2M 1ml nước cất, ống nghiệm cho vào 3ml Na 2S2O3 0,2M Đổ nhanh dung dịch axit sunfuric chuẩn bị vào ống lắc đều, dùng đồng hồ bấm giây thời gian từ lúc dung dịch tiếp xúc đến có kết tủa đục sữa Làm tương tự ống – Kết thí nghiệm: Tỷ lệ nồng độ Na2S2O3 C1:C2:C Thể tích STT t V =1/ t Tỷ lệ tốc độ phản ứng V1:V2;V H2SO4 15 Na2S2O H2 O Tổng Thực hành hóa đại cương - Giảng viên: Nguyễn Thành Đức Trang 3ml 1ml 2ml 6ml 3ml 2ml 1ml 6ml 3ml 3ml 0ml 6ml 1:1:1 101s 1/101 72s 1/72 55s 1/55 2:3:4 * Nhận xét: Khi cho thêm Na 2S2O4 vào với thể tích tăng dần tốc độ phản ứng tăng lên, tốc độ phản ứng tỷ lệ thuận với nồng độ chất tan - Tốc độ phản ứng tính theo cơng thức v = 1/ ∆t (∆t thời gian thực phản ứng): *Giải thích: tốc độ phản ứng v3 > v2 > v1 nồng độ ống > ống > ống 1, nên thời gian phản ứng > t2 > t1 - Điều kiện để phản ứng phải tiếp xúc va chạm vào Tần số va chạm lớn phản ứng xảy nhanh, tức ta tăng nồng độ mật độ chất tăng lên, khả va chạm tăng nên phản ứng xảy nhanh *Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng nhiệt độ đến tốc độ phản ứng - Dùng pipet lấy vào ống nghiệm thứ 2ml dung dịch KMnO 0,05 N, vào ống nghiệm thứ hai 2ml dung dịch axit oxalic 0,1 N 2ml dung dịch H2SO4 0,2M - Đổ từ từ dung dịch từ ống nghiệm thứ vào ống nghiệm thứ Đo thời gian thí nghiệm phòng 300C Tương tự đo nhiệt độ 400C 500C - Khi thực hai dung dịch để đo nhiệt độ 40 0C 500C phải ngâm ống nghiệm đựng chất phản ứng bình điều nhiệt khoảng phút nhiệt độ chúng nhiệt độ bình mà chưa đổ ống nghiệm vào ống nghiệm thứ Kết thí nghiệm: ST T Nhiệt độ phản ứng 16 Thời gian Tốc độ phản Hệ số nhiệt độ ᵧ t ứng v = 1/ t Thực hành hóa đại cương - Giảng viên: Nguyễn Thành Đức Trang Nhiệt độ phòng (30OC) 40OC O 442s V= 1/442= 0,0023 V= 1/260= 0,0038 V= 1/84 = 0,012 260s 50 C 84s γ =V2/V1=1,7 => Sai (vì người thực sai thao tác bấm đồng hồ) γ = V3/V2 = 3,1 *Nhận xét: nhiệt độ cao thời gian phản ứng xảy nhanh *Giải thích tượng: 5H2C2O4 + 2KMnO4 + 3H2SO4 → 10CO2 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O - Theo phương trình hóa học, tăng nhiệt độ lên, phản ứng hóa học q trình trao đổi chất nhanh Mà tốc độ phản ứng tỉ lệ nghịch với nhiệt độ phản ứng theo công thức v = 1/ ∆t, nhiệt độ tăng tốc độ phản ứng tăng theo * Đồ thị phụ thuộc tốc độ phản ứng vào nhiệt độ: V 0,012 0,01 0,0038 0,004 0,0023 0,002 30 40 50 T0C *Thí nghiệm 3: Ảnh hưởng chất xúc tác đồng thể đến tốc độ phản ứng - Dùng pipet lấy vào ống nghiệm ống 2ml dung dịch H2C2O4 0,1N 2ml H2SO4 0,2M Thêm vào ống nghiệm thứ giọt MnSO4 17 Thực hành hóa đại cương - Giảng viên: Nguyễn Thành Đức Trang - Sau dùng pipet cho vào ống nghiệm, ống 1ml dung dịch KMnO 0,05 N Theo dõi thời gian màu dung dịch dung dịch màu T ST VKMO4 VH2SO4 VH2C2O4 1ml 2ml 2ml 1ml 2ml 2ml dd MnSO4 2giọt t(s) v=1/ t 518 1/518 422 1/422 * Nhận xét: Phản ứng có chất xúc tác xảy nhanh so với phản ứng khơng có chất xúc tác *Giải thích tượng: xúc tác hay đổi hình dạng: từ dạng hạt sang dạng bụi nhỏ Xúc tác có tính chọn lọc, hướng q trình vào phản ứng chính, giảm tốc độ phản ứng phụ, làm tăng hiệu suất sản phẩm chính, tốc độ phản ứng nhanh cho thêm chất xúc tác vào *Thí nghiệm 5: Lấy ống nghiệm: - Ống 2: dùng pipet cho vào ống 1ml dung dịch K2Cr2O4, dung dịch có màu vàng - Ống 4: dùng pipet cho vào ống 1ml dung dịch K2Cr2O7 Dung dịch có màu cam - Sau lấy ống thêm giọt H2SO4 1M, từ màu vàng ban đầu chuyển sang màu cam so với ống nghiệm - Ống cho thêm giọt NaOH 1M, ống nghiệm từ màu vàng chuyển sang màu cam nhạt so với ống nghiệm *Giải thích tượng: - Trong dung dịch ion crom có cân bằng: 2CrO42- + 2H+ ↔ Cr2O72- + H2O - Dung dịch nhạy cảm với thay đổi pH dung dịch Trong môi trường axit cân chuyển dịch bên phải, môi trường bazơ cân chuyển dịch bên trái 18 Thực hành hóa đại cương - Giảng viên: Nguyễn Thành Đức Trang - K2Cr2O4 tồn môi trường kiềm nên cho H 2SO4 vào K2Cr2O4 dung dịch từ màu vàng chuyển sang màu cam - K2Cr2O7 tồn môi trường bazơ nên cho NaOH vào K 2Cr2O7 dung dịch từ màu cam chuyển sang màu vàng Trả lời câu hỏi: 8.1 Trong lần thí nghiệm tiến hành thí nghiệm 1,2,3 tổng thể tích dung dịch phản ứng phải cố định để biết xác yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng nhiệt độ, chất xúc tác, nhiệt độ thể tích định 8.2 Tốc độ phản ứng nghịch đảo khoảng thời gian phản ứng v = 1/ ∆t tốc độ phản ứng khảo sát, trước ta có công thức: v = ∆C / ∆t thời gian tỉ lệ nghịch với tốc độ phản ứng nên tốc độ phản ứng lớn thời gian xảy bé - Quan niệm không ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng 8.3 Vai trò chất xúc tác phản ứng xúc tác đồng thể xúc tác dị thể là: - Phản ứng xúc tác đồng thể có mặt xúc tác làm giảm lượng hoạt hóa phản ứng nên làm tăng giá trị số vận tốc k dẫn đến làm tăng vận tốc phản ứng điều kiện (so với khơng có mặt xúc tác) - Năng lượng hoạt hóa cho q trình dị thể bé lượng hoạt hóa cho q trình đồng thể, vận tốc phản ứng dị thể nhanh hơn, dị thể tiến hành phản ứng liên tục, suất thiết bị cao hẳn, dễ dàng tự động hóa Quá trình dị thể thu hồi xúc tác BÀI THỰC HÀNH HĨA SỐ PHẢN ỨNG ƠXI HĨA- KHỬ - BẬC PHẢN ỨNG 19 Thực hành hóa đại cương - Giảng viên: Nguyễn Thành Đức Trang Mục đích: - Khảo sát phản ứng ơxi hóa – khử chiều phản ứng ơxi hóa khử - Xác định bậc phản ứng thực nghiệm Nguyên tắc - Biết phản ứng oxi hóa – khử, phản ứng gồm có q trình cho nhận electron - Xác định bậc phản ứng hóa học Câu hỏi – tập 3.1 Tính khối lượng CuSO4 cần lấy để pha thành 100ml dung dịch CuSO4 1M? => mCuSO4 =16,16g 3.2 Tính khối lượng KMnO4 cần lấy để pha thành 100ml dung dịch KMnO4 0,02M? => mKMnO4 =0,32g 3.3 Tính khối lượng KI cần lấy để pha thành 100ml dung dịch KI 0,1M? => mKI =1,69g 3.4 Tính thể tích dung dịch H2SO4 98% (d=1,86g/ml) cần lấy để pha thành 500ml dung dịch H2SO4 0,4M? => VH2SO4 = 10,75ml 3.5 Tính khối lượng Na2S2O3.5H2O cần lấy để pha thành 500ml dung dịch N2S2O3 0,1M? => mNa2S2O3.5H2O = 12,53g 3.6 Thế phản ứng oxi hoá – khử, trình khử, q trình oxi hố Hóa chất: - H2SO4 1M - CuSO4 1M - Kẽm hạt - Đinh sắt - KmnO4 0.02M - KI 0.1M - KNO2 bão hồ - NaOH 1M 20 Thực hành hóa đại cương - Giảng viên: Nguyễn Thành Đức Trang - Na2SO3 tinh thể - H2SO4 0.4M - Na2S2O3 0.1M Dụng cụ - 10 ống nghiệm - 01 giá đỡ ống nghiệm - 02 pipet 2ml - 02 pipet 5ml - 02 pipet 10ml - 01 pipet 25ml - 06 bình hình nón 125ml - 05 cốc 100ml Tiến hành thí nghiệm: - Trước tiên điều chế dung dịch thí nghiệm: - Lấy 16,16g CuSO4 pha thành 100ml dung dịch CuSO4 1M - Lấy 0,32g KMnO4 pha thành 100ml dung dịch H2SO4 0,02M - Lấy 1,69g KI pha thành 100ml dung dịch KI 0,1M - Lấy 10,75ml H2SO4 pha thành 500ml dung dịch H2SO4 0,4M - Lấy 12,53g Na2S2O3.5H2O điều chế 500ml dung dịch Na2S2O3 0,1M → Các thí nghiệm điều chế khơng có tượng xảy ra, lắc cho chất vào chai *Thí nghiệm 1: Phản ứng oxy hóa – khử - Lấy ống nghiệm + Ống cho 2ml dung dịch axit H2SO4 1M + vài hạt kẽm + Ống cho 2ml dung dịch CuSO4 1M + đinh sắt 21 Thực hành hóa đại cương - Giảng viên: Nguyễn Thành Đức Trang *Hiện tượng quan sát giải thích tượng: + Ở ống có tượng sủi bọt chứng tỏ có khí bay lên: H2SO4 + Zn → ZnSO4 + H2 ↑ -Zn bị ăn mòn phản ứng: Zn + 2H+ → Zn2+ + H2↑ bọt khí H2 sinh bề mặt Zn + Ở ống có tượng: đồng bám vào sắt, đồng kết tủa có màu nâu đỏ dung dịch có màu nhạt dần CuSO4 + Fe → FeSO4 + Cu↓ -Hiện tượng tượng ăn mòn hóa học, đinh sắt bị gỉ đồng có kết tủa màu đỏ Trong dãy hoạt động hóa học, sắt mạnh đồng nên đẩy đồng ngồi đồng tạo kết tủa, sắt tạo muối *Thí nghiệm 2: Một chất vừa có tính oxi hóa vừa có tính khử - Lấy ống nghiệm: + Ống 1: 1ml dung dịch KMnO4 0,02M + giọt H2SO4 1M + 1ml H2O2 + Ống 2: 1ml dung dich KI 0,1M + giọt H2SO4 1M + 1ml H2O2 *Hiện tượng quan sát giải thích tượng: + Ống nghiệm 1: dung dịch có màu tím sau bị màu *Phương trình hố học: 2KMnO4 + 3H2SO4 + KNO2 → 5KNO3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 3H2O - Các dung dịch tạo thành khơng có màu, tượng xảy + Ống nghiệm 2: dung dịch có màu xanh nhạt sau xuất kết tủa đen (Iot) *Phương trình hố học 2KI + 2H2SO4 + KNO2 → 2KSO4 + I2 + 2NO+ 2H2O 22 Thực hành hóa đại cương - Giảng viên: Nguyễn Thành Đức Trang *Thí nghiệm 3: Ảnh hưởng mơi trường đến phản ứng oxi hóa – khử -Lấy ống nghiệm: + Ống 1: 1ml KMnO4 + giọt H2SO4 1M + Na2SO3(tt) + Ống 2: 1ml KMnO4 + giọt nước cất + Na2SO3(tt) + Ống 3: 1ml KMnO4 + giọt NaOH 1M + Na2SO3(tt) *Hiện tượng quan sát giải thích tượng: - Ở ống nghiệm 1: ban đầu dung dịch có màu tím sau chuyển màu hồng màu * Giải thích: môi trường axit MnO4- bị khử thành Mn2+ nên có màu hồng nhạt, sau màu Phương trình ion: MnO42- + 8H+ + 5e → Mn2+ + 4H2O + Ở ống nghiệm 2: dung dịch xuất kết tủa màu nâu đen khơng tan *Giải thích: mơi trường trung tính MnO42- bị khử thành MnO2 Phương trình ion: MnO42- + 2H2O + 3e → MnO2 + OH+ Ở ống nghiệm 3: Dung dịch chuyển có màu xanh sau chuyển sang màu nâu sữa *Giải thích: mơi trường bazơ mạnh MnO 4- có màu tím bị khử sang MnO 42- có màu xanh sang màu nâu sữa dung dịch MnO2 không tan có màu nâu *Thí nghiệm 4: Xác định bậc phản ứng theo Na2S2O3 - Chuẩn bị ống nghiệm đựng H2SO4 bình nón đựng Na2S2O3 H2O theo bảng: Ống nghiệm STT Vml H2SO4 0,4 M Bình hình nón V(ml) Na2S2O4 0,1M V(ml) H2O 8 8 23 Thực hành hóa đại cương - Giảng viên: Nguyễn Thành Đức Trang -Đổ nhanh axit ống nghiệm vào bình nón đo thời gian, để n bình nón đến chuyển sang màu đục sữa =>Kết quả: + TN1: Lần 1: 62s Lần 2: 87s Lần 3: 70s + TN2: Lần 2: 36s Lần 3: 34s =>T.bình: 35s Lần 1: 35s =>T.bình: 73s - Để xác định bậc phản ứng theo Na 2S2O3 ta cố định nồng độ H 2SO4, tăng dần nồng độ Na 2S2O3 Thí nghiệm 1, nồng độ Na2S2O3 x, nồng độ H2SO4 y, thời gian ∆t t1, thí nghiệm 2, nồng độ Na2S2O3 2x, nồng độ H2SO4 y, thời gian t2 m n bậc phản ứng ta có: Tốc độ phản ứng dung dịch Na2S2O3: v1 = ∆C / ∆t1 = k.xmyn , v2 = ∆C / ∆t2 = k.2xmyn Trong đó: → t1 / t2 = 2m → lg (t1 / t2) = m lg → m = lg (t1 / t2) / lg = lg (73: 35) / lg = 1,06 Vậy bậc phản ứng theo Na2S2O3 1,06 *Thí nghiệm 5: Xác định bậc phản ứng theo H2SO4 Chuẩn bị ống nghiệm đựng H2SO4 bình nón đựng Na2S2O3 H2O theo bảng: Ống nghiệm STT Vml H2SO4 0,4 M Bình hình nón V(ml) Na2S2O4 0,1M V(ml) H2O 8 8 - Đổ nhanh axit ống nghiệm vào bình nón đo thời gian, để n bình nón đến chuyển sang màu đục sữa =>Kết quả: + TN1: 24 Lần 1: 35s Lần 2: 37s Lần 3: 36s =>T.bình: 36s Thực hành hóa đại cương - Giảng viên: Nguyễn Thành Đức Trang + TN2: Lần 1: 32s Lần 2: 33s Lần 3: 31s =>T.bình: 32s -Để xác định bậc phản ứng theo H2SO4 ta cố định nồng độ Na2S2O3, tăng dần nồng độ H2SO4 Thí nghiệm 1, nồng độ H2SO4 x, nồng độ Na2S2O3 y, thời gian ∆t t1, thí nghiệm 2, nồng độ H2SO4 2x, nồng độ Na2S2O3 y, thời gian ∆t t2,m n bậc phản ứng ta có: Tốc độ phản ứng dung dịch H2SO4 v1 = ∆C / t 1= k.xmyn , v2 = ∆C / t 2= k.2xmyn → t1 / t2 = 2m → lg t1/ t2) = m lg → m = lg (t1 / t2) / lg = lg (36: 32) / lg = 0,17 Vậy bậc phản ứng theo H2SO4 0,17 Phương trình tốc độ phản ứng v = k.[Na2S2O3]1,06 [H2SO4]0,17 => Bậc phản ứng: α = 1,06 + 0,17 = 1,23 7.Trả lời câu hỏi: Phản ứng oxi hóa – khử là phản ứng có thay đổi số oxi hóa ngun tố (số oxi hóa gọi bậc oxi hóa, mức oxi hóa, trạng thái oxi hóa) - Chất oxy hóa chất nhận electron - Chất khử chất cho electron - Sự oxy hóa là q trình cho electron - Sự khử q trình nhận electron 7.2 Qua phương pháp thí nghiệm, vận tốc xác định thi nghiệm thí nghiệm xem tốc độ tức thời 25 Thực hành hóa đại cương - Giảng viên: Nguyễn Thành Đức Trang ... oxi hóa – khử là phản ứng có thay đổi số oxi hóa nguyên tố (số oxi hóa gọi bậc oxi hóa, mức oxi hóa, trạng thái oxi hóa) - Chất oxy hóa chất nhận electron - Chất khử chất cho electron - Sự oxy hóa. .. màu da cam Các thí nghiệm lắc cho vào chai ghi nhãn 7.Tiến hành thí nghiệm: *Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng nồng độ chất phản ứng đến tốc độ phản ứng hệ đồng thể - Dùng pipet cho ống nghiệm, ống 3ml... ống nghiệm ống 2ml dung dịch amoniac 0,1M nhỏ thêm vào ống giọt phenolphtalein - Thêm vào ống thứ vài tinh thể amoni clorua lắc ống nghiệm => Kết thí nghiệm: + Ống 1: theo cách tiến hành thí nghiệm