Bài giảng thực hành hóa lý _ 2013
NG S NG
Mục đích
Xác định hằng số cân bằng của phản ứng:
trong dung dịch nước
t
Hằng số cân bằng của phản ứng
Nồng độ của
Tuy nhiên, khi nồng độ
bị giảm theo phương trình
thì cân bằng
của phản ứng
bị dịch chuyển theo chiều phân li
tạo thành
, do
đó khi chuẩn độ ta không xác định được
mà chỉ xác định được nồng
độ tổng cộng
Bài giảng thực hành hóa lý _ 2013
2. Cần bằng phân bố của
giữa lớp nước và lớp
biểu thị bằng
phương trình:
Nếu chuẩn độ
và lớp
):
Nếu chuẩn độ lớp
bằng
Khi biết nồng độ ban đầu của
có thể tính được :
1. Xác định hệ số phân bố của
giữa lớp
và lớp
.
Bài giảng thực hành hóa lý _ 2013
Lấy vào hai bình nón nút nhám 1 và 2:
Bình 1: 150ml
bão hòa
;
Bình 2: 150 ml nước cất
bão hòa
.
Quá trình chuẩn độ phải được tiến hành 3 lần để lấy kết quả trung
bình.
liu:
Gọi số ml dung dịch
có nồng độ là (trong trường hợp này
là 0.01 hay 0.001) tiêu tốn trong quá trình chuẩn độ là , số ml dung
dịch mẫu thử là
, nồng độ đương lượng của
trong mẫu thử là
ta
có:
. Mặt khác theo phương trình phản ứng :
Bình 2
1a (lớp CCl
4
)
1b (lớp H
2
O)
2a (lớp CCl
4
)
2b (lớp H
2
O)
Lần 1
Lần 2
Trung bình
Nồng độ I
2
hỗn hợp sang phễu 1, 2 và 3 tương ứng, để yên cho hỗn hợp tách lớp và
chiết riêng lớp
ở bình 1, bình 2, bình 3 vào lần lượt các bình 3a, 4a,
5a tương ứng; lớp
vào bình 3b, 4b, 5b tương ứng.
Bài giảng thực hành hóa lý _ 2013
Chuẫn độ lớp hữu cơ: Dùng pipet lấy 2ml dung dịch
(ở bình 3a,
4a, 5a) cho vào lần lượt ba bình có sẵn rồi cho thêm 5
giọt hồ tinh bột. Sau đó, tiến hành chuẩn độ bằng dung dịch
.
Chuẩn độ lớp
: Dùng pipet lấy 20ml dung dịch
(ở bình 3a,
4b và 5b) cho vào lần lượt ba bình có chứa sẵn rồi cho
thêm khoảng 5 giọt hồ tinh bột. Sau đó, tiến hành chuẩn độ bằng dung
dịch
4
)
4b
(lớp H
2
O)
5a
(lớp CCl
4
)
5b
(lớp H
2
O)
Lần 1
Lần 2
Trung
bình
tính được nồng độ của các chất khi cân bằng
và
rồi lấy kết quả trung bình.
Tính sai số của việc xác định hằng số cân bằng:
***Lưu ý:
Các lớp
và lớp
sau khi tách phải cho vào bình và đậy
kín nắp.
Vì Iod dễ bay hơi và khó tan trong nước nên tách bình nào cần
chuẩn độ ngay bình đó và nền tiến hành chuẩn độ lớp
trước.
Bài giảng thực hành hóa lý _ 2013
và hằng số tốc độ phản ứng:
là nồng độ của este và kiềm ở thời
điểm t.
Bằng cách chuẩn độ lại lượng còn lại trong phản ứng ở từng
thời điểm khác nhau có thể tính được
từ đó xác định được .
Tim
Lấy bình cầu đáy bằng dung tích 200ml có nút đậy kín (tốt nhất là nút
nhám). Dùng bình định mức lấy 100ml dung dịch este etyl axetat
Bài giảng thực hành hóa lý _ 2013
cho vào một bình và 100ml dung dịch
vào bình kia
(lượng dùng dư để phản ứng thủy phân xảy ra hoàn toàn).
Đậy kín hai bình để tránh este bay đi và
tan vào dung dịch
.
Ngâm cả hai bình vào máy điều hòa nhiệt độ ở
. Sau thì
bắt đầu đổ nhanh bình đựng dung dịch vào bình đựng este, đậy
nút, lắc đều hỗn hợp, ghi thời gian coi như đó là lúc bắt đầu phản ứng.
Đồng thời dùng pipet lấy nhanh 15ml hỗn hợp cho vào một bình nón cỡ
và tiến hành hành lấy mẫu và chuẩn độ còn lại như đã làm
ở trên. Vì ở
phản ứng xảy ra rất nhanh, do đó sau 30 phút giữ hỗn
hợp phản ứng ở nhiệt độ này rồi để nguội đến
, phản ứng xem như
đã kết thúc và dữ kiện thu được ứng với .
Để xác định năng lượng hoạt hóa của phản ứng cần lặp lại thí nghiệm
tương tự như trên nhưng bình phản ứng được đặt trong máy đều nhiệt ở
và mẫu thử thử được lấy ở những thời điểm 3, 5, 10, 15, 20, 30
phút sau lúc bắt đầu phản ứng. Dữ kiện ứng với thời điểm và
có thể sử dụng kết quả ở phần trên.
Cần chú ý trong suốt thời gian thí nghiệm không được nhấc bình ra
khỏi máy điều nhiệt.
t qu
Nếu gọi lượng
dùng để chuẩn độ lượng axit dư trong
bình nón là n ml thì lượng
đã tiêu tốn để trung hòa hay
lượng
có trong 15ml mẫu thử
tỉ lệ với n
0
− n
t
, nghĩa là:
Bài giảng thực hành hóa lý _ 2013
Ở đây “const” là hệ số tỉ lệ biểu thị sự liên hệ giữa nồng độ đương lượng
của dung dịch với số ml dung dịch và được tính như sau:
Như vậy
Thay các giá trị
,
,
ở trên vào các phương trình (3) thu được:
độ phản ứng
k
Đối với từng nhiệt độ phải xác định giá trị hằng số tốc độ trung bình:
Năng lượng hoạt động hóa được tính theo phương trình:
Bài giảng thực hành hóa lý _ 2013
không? Tại sao?
6. Giải thích vì sao theo từng thời gian đoạn phải cho 15ml dung dịch
phản ứng vào dung dịch axit HCl? Nếu dung dịch axit HCl đó được
làm lạnh trước hay đun nóng lên có được không? Vì sao? n
c b sung:
MTTCQ
Bài giảng thực hành hóa lý _ 2013
NG S NG
Kt qu m:
1. nh h s ca I
2
gia lp CCl
4
p H
3
0,01 N đã dùng để chuẩn độ là V, số ml dung dịch mẫu
thử là V
0
, nồng độ đương lượng của I
2
trong mẫu thử là N ta có:
Bài giảng thực hành hóa lý _ 2013
. Mặt khác theo phương trình phản ứng (3):
do đó nồng độ
phân tử gam của I
2
:
Ghi các số liệu thu được và các kết quả tính theo bảng 1.
Bảng 1
Số ml Na
2
Trung bình
5.9
0.95
10.5
1.4
Nồng độ I
2
(mol/l)
0.014
0.000237
0.02625
0.00275
K
pb
59.071
9.545
K
pb
trung bình
34.308
2. Xnh n t tham gia phn ng s ng:
Lấy vào 3 bình nón có nút nhám 3, 4, 5:
Bình 3: 50 ml dung dịch KI 0,1 N + 10 ml CCl
4
bão hoà I
2
.
Bình 4: 50 ml dung dịch KI 0,05 N + 10 ml CCl
2
O
3
dùng
chuẩn độ
Bình 3
Bình 4
Bình 5
3a
(lớpCCl
4
)
3b
(lớp H
2
O)
4a
(lớp CCl
4
)
4b
(lớp H
2
O)
5a
(lớp CCl
4
)
5b
)
0.003
0.005125
0.002
0.00268
0.00224
0.00132
K
pb
[I
2
]
0.00008744
0.0001493
Bài giảng thực hành hóa lý _ 2013
Kt qu m:
Nếu gọi lượng NaOH
dùng để chuẩn độ axit dư trong bình nón là n ml
thì lượng HCl
đã tiêu tốn để trung hoà NaOH hay lượng NaOH
có
trong 15 ml mẫu thử n
t
sẽ bằng: n
t
= 10 − n
Gọi n
0
, n
t
, n
∞
Ở đây “const” là hệ số tỉ lệ biểu thị sự liên hệ giữa nồng độ đương lượng của
dung dịch với số ml dung dịch và được tính như sau:
Vì n
o
là số ml NaOH
có trong 15 ml mẫu thử ở t = 0 nên đương
lượng NaOH có trong 15 ml đó là:
,
,
ở trên vào các phương trình (3) thu được:
4.4
5.6
1.991
10
4.7
5.3
1.754
20
5.1
4.9
1.534
30
5.3
4.7
13.952
40
5.6
4.4
2.762
50
6
4
3.507 t = ∞
6.7
3.3
6.1
3.9
9.758
30
6.3
3.7
8.644
K
tb
= 14.550
Năng lượng hoạt động được tính theo phương trình:
Bài giảng thực hành hóa lý _ 2013
phẩm; hoặc trong phản ứng dị thể khí – rắn, do phần bề mặt bị hấp thụ
quá lớn…)
Phản ứng bậc 1: Thời gian bán phân hủy (chu kỳ bán hủy) của
phản ứng bậc 1 không phụ thuộc vào nồng độ ban đầu của chất phản ứng.
Phản ứng bậc 2: Chu kỳ phân hủy của phản ứng bậc 2 phụ thuộc
vào nồng độ ban đầu của chất phản ứng.
Bài giảng thực hành hóa lý _ 2013
: Bậc phản ứng là hệ số mũ của nồng độ trong phương trình động
học (biểu thức định luật tác dụng khối lượng) của giai đoạn quyết định
tốc độ phản ứng chung. Theo ví dụ dưới, ta có bậc phản ứng bằng 1
(trường hợp a) và bằng 2 (ở trường hợp b).
Nếu tốc độ của giai đoạn
chậm nhất thì tốc độ phản ứng chung V
được quyết định bởi V
C không cần phải đun hoàn lưu, ta có
thể lấy kết quả ở lần trước. Vì ở khoảng nhiệt độ 70
0
C phản ứng đều xảy
ra hoàn toàn, không phụ thuộc vào nhiệt độ lúc đầu.
6:
Theo từng giai đoạn phải cho 15ml dung dịch phản ứng vào dung
dịch HCl để xác định lượng dd NaOH còn lại, từ đó ta xác định được
lượng dd NaOH đã tiêu tốn cho phản ứng thủy phân ở trên.
Nếu phản ứng được làm lạnh hay đun nóng trước đều được. Chỉ
ảnh hưởng đến thời gian phản ứng.
Bài giảng thực hành hóa lý _ 2013 Bài giảng thực hành hóa lý _ 2013
Bài 3: TÍNH TAN HẠN CHẾ CỦA CHẤT LỎNG
Tiến hành thí nghiệm:
Xây dựng giản đồ tính tán của phenol – nước
Cho nước và phenol vào từng buret. Để thực hiện điều đó cần phải
nhúng lọ đựng phenol vào cốc độ khoảng
cho phenol chảy ra
rồi vào microburet (tuyệt đối không đun lọ chứa phenol trực tiếp trên
bếp, bỏng phenol rất nguy hiểm). Dùng microburet lấy vào 6 ống
Lắp nhiệt kế và que khuấy vào các ống nghiệm theo hình 4.
Nhúng ống 1 vào cốc nước được đun nóng dần trên bếp điện (hoặc tốt
hơn bằng đèn cồn), khuấy hỗn hợp nhẹ đều tay và đồng thời quan sát sự
thay đổi nhiệt độ và những biến đổi của hỗn hợp. Khi nào hỗn hợp trở
nên trong suốt (đồng thể) thì ghi lấy nhiệt độ này (t
1
).
Bài giảng thực hành hóa lý _ 2013
Kiểm tra kết quả nhận được bằng cách nhấc ống nghiệm ra khỏi cốc
nước, vẫn khuấy đều tay và quan sát khi hệ bắt đầu đục thì ghi lấy nhiệt
độ này (t
2
). Trên nguyên tắc thì t
1
và t
2
phải bằng nhau vì theo nhiệt độ
động học thì cân bằng nhiệt động không phụ thuộc vào phương thức đạt
cân bằng, nhưng trên thực tế, do sự hạn chế của mắt nhìn và độ chính
xác không cao của phép đo nên
. Nếu hai nhiệt độ đó khác nhau
không quá 1
0
C thì có thể coi kết quả thực nghiệm là tốt. Giá trị trung
bình của hai nhiệt độ đó là nhiệt độ hòa tan hoàn toàn của hệ hai cấu tử
Lần
TN
t
1
t
2
1
90
1
2
3
4
50
1
2
3
5
40
1
2
3
Chất
Số 5
Số 6
Số 7
Số 8
Axitaxetic ml
1
2.5
4
6
Cloroform
9
7.5
6
4
Đậy nắp, lắc đều các bình, dùng pipet thêm nước vào từng giọt một,
đậy nút, lắc cho tan hết, tiếp tục cho đến khi thoáng đục. Ghi nhận lấy
lượng nước cho vào.
Lần lượt làm tới 4 bình, ta xác định được thêm 4 điểm nữa trên giản
đồ tính tan.
Cách tính:
Để xây dựng giản đồ tính tan cần đổi tất cả số ml ra số gam. Cho biết
khối lượng riêng (g/cm
3
) của các chất như sau:
Bình 5
…
Bình 8
Bài giảng thực hành hóa lý _ 2013
Dựa vào bảng vẽ giản đồ độ tan tương hỗ hệ ba cấu tử (ở nhiệt độ và
áp suất không đổi) trên giấy milimet.
Hãy rút ra kết luận về độ tan tương hỗ của các cặp chất lỏng:
Aixt axetic – nước
Nước – cloroform
Cloroform – axit axetic
Cho biết ảnh hưởng của các chất thứ ba khi thêm vào các hỗn hợp hệ
hai cấu tử trên.
0.4
0
Điphenylamin (gam)
0
0.8
1.6
2.2
3
3.6
4
Thành phần
100
80
60
45
25
10
0
Đun một cốc nước sôi, nhúng lần lượt từng ống vào cho hỗn hợp chảy
lỏng, sau đó lấy ra, lau khô ống nghiệm và lắp vào ống bao theo hình 3.
Khuấy nhẹ hỗn hợp bằng que khuấy (4) đồng thời theo dõi nhiệt độ 1
phút 1 lần (dùng đồng hồ bấm giây hay đồng đồ đeo tay có kim chỉ giây
cũng được). khi nào hỗn hợp đông cứng lại thì thôi khuấy nhưng vẫn
tiếp tục theo dõi nhiệt độ cho đến khi nhiệt độ xuống tới
thì
dừng.
Dùng giấy milimet vẽ các đường cong nguội lạnh (nhiệt độ - thời gian)
tìm điểm dừng và điểm gãy trên các thời gian này.
Copyright: Tài liệu đại học ©