BÀI 1 : XÁC Đ卯NH H稲NG S渦 CÂN B稲NG C曳A PH謂N 永NG

I. M映c đích thí nghi羽m: Nghiên cứu cân bằng hóa học của phản ứng :

2FeCl3 + KI 2FeCl2 + I2 + 2KCl (1)

Từ đó tính n欝ng độ các chất phản ứng tại th運i điểm cân bằng và xác định hằng s嘘 cân bằng Kc .

II. Nguyên t逸c : Cho dung dịch FeCl3 tác dụng với dung dịch KI. Tại th運i điểm cân bằng, n欝ng độ I2 được xác định b荏i cách chuẩn độ với Na2S2O3. Gọi [FeCl3], [FeCl3], [KI], [ I2], [KCl] : N欝ng độ của các chất tại th運i điểm cân bằng. C0 FeCl3, C0

KI: N欝ng độ ban đấu của FeCl3, KI trước khi pha loãng. C FeCl3, CKI : N唄ng độ sau khi pha loãng để đưa vào phản ứng của FeCl3 và KI. III. Th詠c hành:

Chuẩn bị bảng thí nghiệm theo hương dẫn: Dung dịch Erlen 1 Erlen 2 Erlen 3 Erlen 4

FeCl3 0,025 M 50 ml 55 ml KI 0,025 M 50 ml 45 ml

Lầy 8 erlen sạch cho vào m厩i erlen 30ml nước cất, làm lạnh bằng nước đá.

Tiến hành thí nghiệm Giải thích Đ鰻 dung dịch erlen 1 vào erlen 2 ghi th運i

điểm bắt đấu phản ứng (t=0). Sau những khoảng th運i gian 10, 20, 30, 40

... phút, m厩i lần lấy 15 ml dung dịch erlen đã được làm lạnh. Bắt đầu tiến hành chuẩn độ với Na2S2O3

0,01 với chất chỉ thị h欝 tinh bột đến khi dung dịch mất màu tím xanh (nâu). Khi thể tích của 2 lần chuẩn độ kề nhau thì kết thúc việc chuẩn độ. Kết quả thí nghiệm thu được :

→ Làm lạnh trong quá trình phản ứng để tránh I2 không bị thăng hoa 荏 điều kiện thư運ng. Giúp 鰻n định nhiệt độ trong th運i gian phản ứng ( 05C) để không thay đ厩i Kc trong quá trình phản ứng. → Lấy dd 荏 những khoảng th運i gian cách

nhau để xác định được Vtđ. → I2 + Na2S2O3 →NaI Na2S2O3 làm mất màu chỉ thị của h欝 tinh bột. → Vtđ lớn nhất vì pư càng lâu thì lượng I2

sinh ra càng nhiều và tại th運i điểm tđ là lớn nhất. 渦ng 1 : dd mất màu tím xanh → màu vàng

nhạt. Vtđ = 12.7 ml

渦ng 2: dd mất màu tím xanh→vàng nhạt nhẹ. Vtđ = 14.3 ml 渦ng 3: dd mát màu tím xanh→dd không

màu. Vtđ = 16.2 ml 渦ng 4: dd mất màu tím xanh →dd không

màu. Vtđ = 16.3 ml. Kết thúc quá trình thí nghiệm.

→ 嘘ng 1,2 có màu vàng nhạt b荏i vì còn ( Fe3+ dư trong quá trình phản ứng với I2. →嘘ng 3 ,4 dd mất màu từ từ chuyển sang

màu tím xanh nhạt b荏i quá trình pư là quá trình thuận nghịch nên để một th運i gian I2 lại sinh ra và làm dd có màu tím xanh.

. Thí nghiệm tương tự với Erlen 3 và Erlen 4. Kết qủa thu được :

渦ng 1: Vtđ = 10.9 ml 渦ng 2: Vtđ = 12.6 ml 蔚ng 3: Vtđ = 15. 9 ml 姥ng 4: Vtđ = 16.1 ml

Xử lý s嘘 liệu :

Từ bảng s嘘 liệu ta thấy rằng, thể tích dung dịch Na2S2O3 0.01M ứng với th運i điểm cân bằng là 16.3 ml

N欝ng độ của FeCl3 và KI sau khi trộn lẫn với nhau là :

)M(0125.0100

50*025.0

VV

VCC

KI3FeCl

3FeCl03FeCl3FeCl

)M(0125.0100

50025.0

VV

VCC

KI3FeCl

KI0KIKI

n欝ng độ các chất tại th運i điểm cân bằng :

)(10.43.5152

01.03.16

152

01.03

2322 M

x

x

x

xVI OSNa

)(0109,010.43.522 322 MxIFeCl 33

223 10.63.110.43.520125.0233

xICFeClCFeCl FeClFeCl (M)

332 10.63.110.43.520125.02 xICKI KI (M) 0109,010.43.522 3

2 xIKCl (M)

Vậy hằng s嘘 cân bằng của phản ứng là:

65.1010.63.1.10.63.1

0109,0.10.43.5.0109,0

.

..2323

232

223

22

22

KIFeCl

KClIFeClKc

Tương tự với erlen 3,4. Kết quả cho ta thấy, thể tích dung dịch Na2S2O3 0.01M ứng với th運i điểm cân bằng là 16.1 ml.

)(01375.0100

55*025.0

3

3

33

0 MVV

VCC

KIFeCl

FeClFeClFeCl

)(01125.0100

45025.0

3

0 MVV

VCC

KIFeCl

KIKIKI

n欝ng độ các chất tại th運i điểm cân bằng :

)(10.36.5152

01.01.16

152

01.03

2322 M

x

x

x

xVI OSNa

)(0107,010.36.522 322 MxIFeCl 33

223 10.03.310.36.5201375.0233

xICFeClCFeCl FeClFeCl (M)

332 10.3.510.36.5201125.02 xICKI KI (M) 0107,010.36.522 3

2 xIKCl (M)

Vậy hằng s嘘 cân bằng của phản ứng là:

2724.010.3.5.10.03.3

0107,0.10.36.5.0107,0

.

..2323

232

223

22

22

KIFeCl

KClIFeClKc

Nh壱n xét:

Theo kết qua trên, ta thấy rằng hằng s嘘 cân bằng Kc trong 2 thí nghiệm trên sai lệch rất ít, điều đó chứng t臼 rằng, hằng s嘘 cân bằng không phụ thuộc vào n欝ng độ của các chất phản ứng.

Ngư運i ta ứng dụng hằng s嘘 cân bằng trong việc tính toán sản phẩm sao cho sản phẩm tạo ra là cao nhất, do tại th運i điểm cân bằng, sản phẩm tạo ra là cao nhất hay sản phẩm cần.

II. Tr 違 l運i câu h臼i: 1. Tại sao dừng chuẩn độ khi thể tích 荏 2 lần chuẩn độ liên tiếp bằng nhau? Khi chuẩn độ 2 lần liên tiếp sau một khoảng th運i gian t nào đó nếu thể tích là

như nhau thì chứng t臼 rằng nộng độ của các chất trong dung dịch đã 鰻n định, khôn còn biến d鰻i nửa, có nghĩa là phản ứng đã đạt trạng thái cân bằng, ta có thể ngừng chuẩn dộ

2. Ý nghĩa hằng s嘘 cân bằng của phản ứng? Hằng s嘘 cân bằng là hằng s嘘 khi mà t嘘c độ phản ứng thuận và t嘘c độ phản ứng nghịch bằng nhau, vì vậy nếu biết được hằng s嘘 cân bằng của một phản ứng ta có thể điều khiền được phản ứng đó, t嘘i ưu hoá lượng sản phẩm mà ta cần.

BÁO CÁO TH 衛C HÀNH HÓA LÝ

Bài 2: Xây d詠ng gi違n đ欝 pha h羽 hai c医u tử hoà tan h衣n ch院 vào nhau

Đi吋m Nh壱n xét GV

-M映c đích thí nghi羽m :

+ Xây dựng giản đ欝 pha cho hệ phenol nước .

+ Tìm nhiệt độ tới hạn và nhiệt độ dung dịch 荏 th運i điểm đó.

-S嘘 li羽u th詠c nghi羽m :

Thí nghi羽m 1: Phenol cho vào nước.

Từ thí nghiệm ta thấy, tương ứng với từng n欝ng độ khác nhau của phenol ta có bảng s嘘 liệu sau. dung dịch trong và đục 荏 các nhiệt độ nhiệt độ khác nhau khi tăng n欝ng độ phenol thì nhiệt độ của nó tăng theo. Ta có bảng s嘘 liệu sau:

Vphenol cho vào nước (ml)

nhiệt độ trong ( 0C) nhiệt độ đục (0C)

1 82 75

2 81 79

3 85 80

4 87 86

5 84 82

6 92 90

7 95 91

8 93 92

9 93 92

10 92 90

11 91 88

12 90 86

Thí nghi羽m 2: Nước vào phenol

VH2O vào phenol

1 45 15

2 51 Bão hoà

3 80 20

4 83 55

5 90 65

6 89 88

7 90 87

8 91 86

9 93 92

10 93 91

11 94 88

12 92 89

Xừ lý s嘘 li羽u:

Tỷ lệ phần trăm dung dịch phenol trong nước là:

Đ嘘i với thí nghiệm 1:

100.10058,1.V

058,1.VPhenol%

OH_vao_phenol

OH_vao_phenol

2

2

Đ嘘i với thí nghiệm 2:

100.V058,1.10

058,1.10Phenol%

phenol_vao_OH2

Sau khí tính toán ta có 2 bảng s嘘 liệu sau, tỷ lệ phần trăm của phenol trong nước tương ứng với nhiệt độ đục:

Thí nghiệm 1

%phenol T0 đục

Thí nghiệm 2

%phenol T0 đục

9,57 75 91,36 15

17,46 79 84,1 Bão hoà

24,09 80 77,91 20

29,74 86 72,57 55

34,6 82 67,91 65

38,83 90 63,81 88

42,55 91 60,18 87

45,84 92 56,94 86

48,78 92 54,03 92

51,41 90 51,41 91

53,79 88 49,03 88

55,94 86 46,86 89

Từ bảng s嘘 liệu trên, ta vẽ được biểu đ欝 nhiệt độ-n欝ng độ của phenol theo nước:

0102030405060708090

100

0 50 100

nhie

t do

(o C

)

% phenol (%)

gian do he phenol nuoc

Nh壱n xét:

Ta vẽ giản đ欝 pha của hệ với nhiệt đô nào cũng điều có thể được, ta có thể lấy nhiệt độ đục hay trong, tỷ lệ phần trăm nước hay phenol đều được hết, tuy nhiên sẽ có sai s嘘 và không được chính xác cho lắm. sai lệch giữa việc chọn nhiệt độ đục để vẽ giản đ欝 không sai lệch bao nhiêu sao với việc dùng nhiệt độ trong để vẽ, ta nhiên ta dùng nhiệt độ trong để vẽ là vì ta dễ quan sát thấy đuợc dung dịch khi chuyển từ đục sang trong hơn, vì vậy s嘘 liệu ta có sẽ chính xác hơn, giản đ欝 sẽ chính xác hơn.

Trên giản đ欝, ta thấy đư運ng cân bằng hai cấu tử bỉ đứt đoạn là vì có còn có những n欝ng độ, nhiệt độ mà tại đó ta chưa khảo sát.

Từ giản đ欝 ta thấy, khả năng hoà tan của phenol vào nước 荏 m厩i n欝ng đ欝, nhiệt độ là khác nhau, tại đỉnh của parabol tức điểm tới hạn thì n欝ng độ hai cấu tử bằng nhau.

Trong công nghệp cũng như ứng dụng của hệ hai cấu tử hoà tan, thư運ng được dùng để chiết tách các chất tan cần thiết ra kh臼i dung dịch, lợi dụng vào tính tan của nó tại các n欝ng độ khác nhau, nhiệt độ khác nhau mà độ tan của nó khác nhau,khi đó dung dịch sẽ phân lớp và ta sẽ dễ dàng chiết tách chất, dung dịch mong mu嘘n kh臼i dung dịch

Bài 4: CÂN B稲NG L碓NG - R溢N

Điểm L運i phê của giáo viên

1.T逢運ng trình thí nghi羽m

1.1 S嘘 li羽u và gi違n đ欝 th詠c nghi羽m

Th運i gian Nhi羽t đ瓜 (oC)

渦ng 1 渦ng 2 渦ng 3 渦ng 4 渦ng 5 渦ng 6 渦ng 7 渦ng 8

1 84 92 97 99 90 97 90 95

2 80 80 91 93 77 90 85 87

3 79 76 83 86 73 83 79 81

4 78 70 76 78 68 77 73 74

5 75 68 70 70.5 63 70 68 68

6 73 65 65 64 59 65 61 62.5

7 70 64 61 59 53 61 57.5 60

8 68 62 58 55 51 56 53 59

9 64 60 55 51.5 48 53 50 57

10 60 58 54 49 45 51 49

11 55.5 53.5 47.5 43 48 48

12 53 52 45 41 46 46

13 51 50 43 39 44 45

14 49 49 41.5 38 43 44.5

15 47 47.5 41 32 41.5 43

16 45 46 38 32 40 40

17 43.5 44.5 36 32 38.5 36

18 42 43 34 31 38 32

19 38 42 32.5 30 37 32

20 35 41.5 32 36 32

21 33.5 40.5 32 34.5 30

22 32 38.5 32 32

23 32 36 30 32

24 32 32 32

25 30 32 30.5

26 32

27 30

GI謂N Đ唄 NHI 烏T Đ浦 - TH云I GIAN

渦ng

Kh嘘i l逢嬰ng

Diphenilamin (g)

Kh嘘i l逢嬰ng

Naphtalen (g)

Thành ph亥n % klg

c栄a Diphenilamin

Nhi羽t

đ瓜 (oC)

1 0 10 0 79

2 2 8 20 76

3 4 6 40 61

4 5.5 4.5 55 47.5

5 7 3 70 39

6 7.5 2.5 75 34.5

7 9 1 90 49

8 10 0 100 60

GI謂N Đ唄 NHI 烏T Đ浦 - THÀNH PH 井N

0

20

40

60

80

100

120

thời gian

nhiệ

t độ

C

1.2 Nh壱n xét và gi違i thích

Cân bằng l臼ng- rắn không phụ thuộc nhiều vào áp suất ( 荏 khoảng vài atm)

Trong giản đ欝 nhiệt độ - th運i gian:

Các đư運ng (1),(2),(3),(4),(5),(6),(7),(8) trong giản đ欝 nhiệt độ - tgian 荏 trên là

các đư運ng cong nguội lạnh tương ứng với thành phần cấu tử trong h厩n hợp khác

nhau.

Đư運ng (1),(8) biểu diễn đư運ng cong nguội lạnh lần lượt của Diphenilamin và

Naphtalen nguyên chất.

Các điểm là điểm bắt đầu kết tinh của cấu tử Diphenilamin hoặc Naphtalen

trong h厩n hợp.

Ta nhận thấy các đư運ng (2),(3),(4),(5),(6),(7) có cùng 1 th運i điểm mà tại đó đ欝

thị của chúng là những đư運ng nằm ngang.Điểm đó ứng với quá trình kết tinh

Eutecti (có sự kết tinh đ欝ng th運i của cả Diphenilamin và Naphtalen, vì dung dịch

bão hòa cả hai cấu tử.

Trong giản đ欝 nhiệt độ - thành phần:

Đư運ng AED là đư運ng l臼ng

Đu運ng AadD là đư運ng rắn

B

雲 vùng phía trên đư運ng l臼ng hệ t欝n tại 荏 trạng thái dung dịch đ欝ng nhất 1 pha

l臼ng

雲 vùng phía dưới đư運ng rắn hệ dị thể g欝m hai pha Diphenilamin rắn và

Naphtalen rắn.

雲 vùng giới hạn b荏i hai đư運ng rắn và l臼ng hệ t欝n tại hai pha cân bằng l臼ng –

rắn.

Điểm E gọi là điểm Eutecti.

Đư運ng cong AE mô tả nhiệt độ bắt đầu kết tinh của rắn Diphenilamin từ

những dung dịch có thành phần nằm trong khoảng BC.

Đư運ng cong AE mô tả cân bằng giữa rắn Diphenilamin và dd bão hòa

Diphenilamin nên nó mô tả sự phụ thuộc độ hòa tan của rắn Diphenilamin vào nhiệt

độ, vì vậy còn có thể gọi là đư運ng hòa tan của Diphenilamin (hay đư運ng kết tinh

của Diphenilamin ).Tương tự như vậy đ嘘i với đư運ng DE

Ta hạ nhiệt độ của hệ 2 chất rắn trên, khi nhiệt độ hạ đến T1 điểm biểu diễn hệ

sẽ chạy từ Q dến L1.Tại điểm L1 hệ bão hòa cấu tử Naphtalen nên tinh thể rắn

Naphtalen đầu tiên kết tinh ra và có điểm biểu diễn là K1.Bắt đầu từ đó hệ bao g欝m

hai pha cân bằng với nhau.Độ tự do c = k – f + 1 = 2 – 2 + 1 = 1 ( P=const ) nếu

nhiệt độ của hệ thay đ鰻i thì thành phần của pha l臼ng sẽ thay đ鰻i theo.

Khi điểm pha l臼ng đạt điểm eutecti, dung dịch bão hòa cả hai cấu tử, từ đó 2

chất rắn sẽ đ欝ng th運i kết tinh (cho đến khi toàn bộ hệ tr荏 thành rắn), trong giai đọan

đó hệ bao 欝m ba pha cân bằng có c = k – f + 1 = 2 – 3 + 1 = 0 trong su嘘t quá

trình kết tinh ra hai pha rắn từ dd, nhiệt độ của hệ và thành phần pha l臼ng không

thay đ鰻i.

Dùng giản đồ nhiệt độ - thành phần ta có thể khảo sát định tính và định lượng

các quá trình cân bằng lỏng – rắn xảy ra trong hệ hai cấu tử A-B.

2.Tr 違 l運i câu h臼i

2.1 Có k院t lu壱n gì v隠 s詠 thay đổi nhi羽t đ瓜 k院t tinh c栄a quá trình k院t tinh

dung d鵜ch hai c医u tử v噂i quá trình k 院t tinh dung d鵜ch 1 c医u tử?

Đư運ng nguội (hay đư運ng kết tinh ) của 1 cấu tử nguyên chất g欝m những

nhánh gần như d嘘c thẳng đứng, chứng t臼 có sự nguội khá nhanh, khi tới nhiệt độ kết

tinh thì có một đọan thẳng ngang chứng t臼 nhiệt độ không đ鰻i ; đó là do có nhiệt kết

tinh được t臼a ra bù vào ch鰻 mất nhiệt do nguội tự nhiên, kết quả là cấu tử đó kết

tinh 荏 nhiệt độ không đ鰻i ( dưới áp suất ngoài không đ鰻i ).Sau khi đã kết tinh xong

thì nhiệt độ mới lại tiếp tục hạ thấp, do đó lại có một nhánh d嘘c, nhưng kém d嘘c

hơn nhánh đầu tiên.

Đ嘘i với h厩n hợp hai cấu tử theo những thành phần khác nhau; những đư運ng

nguội thọat đầu cũng như một nhánh d嘘c gần thẳng đứng ( nguội nhanh ), khi tới

nhiệt độ bắt đầu kết tinh thì nguội chậm lại do có nhiệt kết tinh được t臼a ra nhưng

chưa đủ để làm cho nhiệt độ không đ鰻i, điều này được phản ánh trên đư運ng nguội

bằng một nhánh d嘘c ít hơn so với nhánh đầu tiên. Sự kết tinh từ dung dịch sẽ cho

tinh thể nguyên chất nào hoặc cả hai tinh thể cùng một lúc là tùy thuộc vào thành

phần của m厩i cấu tử trong dung dịch so với th運i điểm eutecti của hệ.

2.2 H厩n h嬰p Eutecti là gì? 永ng d映ng

雲 áp suất không đ鰻i, h厩n hợp eutecti sẽ kết tinh 荏 nhiệt độ không đ鰻i theo

đúng thành phần của nó ( phù hợp với độ tự do c = 0). H厩n hợp eutecti có tính chất

gi嘘ng như một hợp chất hóa học, song nó không phải là một hợp chất hóa học mà

chỉ là một h厩n hợp g欝m những tinh thể rất nh臼, rất mịn của hai pha rắn A và B

nguyên chất kết tinh xen kẽ vào nhau.

Khi có sự tác động của cả nhiệt độ và áp suất bên ngoài c = k - f + 2 = 2 - 3 + 2

= 1, cho thấy nếu áp suất thay đ鰻i thì không những nhiệt độ kết tinh của dd eutecti

thay đ鰻i mà cả thành phần cảu h厩n hợp cũng thay đ鰻i theo (như vậy nó không phải

là một chất).

H厩n hợp eutecti có khá nhiều ứng dụng trong thực tế, ví dụ ta mu嘘n có “ thiếc

hàn” nóng chảy 荏 nhiệt độ thấp , ngưới ta trộn thiếc (tonc=232oC) và chì (tonc=327oC)

theo các thành phần thích hợp sẽ thu được các hợp kim có nhiệt độ nóng chảy thấp

hơn 200oC.

Bài 5: XÁC Đ卯NH B一C C曳A PH謂N 永NG

Điểm L運i phê của giáo viên

1.T逢運ng trình thí nghi羽m

M映c đích thí nghi羽m : Xác đ鵜nh b壱c tổng c瓜ng c栄a ph違n 泳ng

Fe3++ I - Fe2+ +1/2 I2 b茨ng ph逢ơng pháp vi phân

1.1 S嘘 li羽u và gi違n đ欝 th詠c nghi羽m

Thí nghiệm 1: Xác định bậc riêng n1 của Fe3+

Gọi Cx là n欝ng độ Fe2+ sinh ra tại m厩i th運i điểm t xác định thông qua n欝ng độ

Iod sinh ra.Lượng Iod này được chuẩn độ bằng Na2S2O3 với chỉ thị h欝 tinh bột như

trên ta có :

hh

OSNaOSNa

x V

VCC 322322 .

Từ các giá trị Cx trên xây dựng được đ欝 thị 1/Cx = f (1/t) bằng phương trình

thực nghiệm

1/Cx = α + β.1/t (1)

Từ phương trình (1) suy ra β là tg góc nghiêng của đ欝 thị hợp với phương

ngang (góc nh臼 hơn 180o). Sau đó tính 1/β.Vẽ đ欝 thị lg(1/β) và lg 03Fe

C theo phương

trình :

lg(-dc/dt)t=0 = lg(1/β)=A1 + n1 lg(C0Fe3+) (2)

Đ欝 thị (2) là 1 đư運ng thẳng và ta sẽ tính được n1 bằng tg góc nghiêng của đ欝

thị hợp với phương ngang (góc nh臼 hơn 180o).

Erlen 1

S嘘 l亥n

chu育n đ瓜

Th運i

gian T

1/T

(s-1)

V _Na2SO3

(ml)

C _ Fe2+ (N) 1/C _ Fe2+

(1/N)

1 16 0.00104167 3.9 0.000375361 2664.102564

2 14 0.00119048 2.4 0.000234375 4266.666667

3 12 0.00138889 1.8 0.000176817 5655.555556

4 10 0.00166667 1.2 0.000118577 8433.333333

5 8 0.00208333 0.9 8.91972.10-5 11211.11111

6 6 0.00277778 0.6 5.96421.10-5 16766.66667

7 4 0.00416667 0.2 1.99601.10-5 50100

8 2 0.00833333 0.1 9.99001.10-6 100100

Đ欝 th鵜 1/C_1/T

Erlen 2

S嘘 l亥n

chu育n đ瓜

Th運i

gian T

1/T

(pm-1)

V _ Na2SO3

(ml)

C _ Fe2+

(N)

1/C _ Fe2+

(1/N)

y = 1E+07x - 14153

0

20000

40000

60000

80000

100000

120000

0 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.008 0.009

1/T (s-1)

1/C

(1/N

)

1 16 0.00104167 4.4 0.000421 2372.727

2 14 0.00119048 2.8 0.000272 3671.429

3 12 0.00138889 2.2 0.000215 4645.455

4 10 0.00166667 1.7 0.000167 5982.353

5 8 0.00208333 1.4 0.000138 7242.857

6 6 0.00277778 0.8 7.94.10-5 12600

7 4 0.00416667 0.3 2.99.10-5 33433.33

8 2 0.00833333 0.2 2.10-5 50100

Đ欝 th鵜 1/C_1/T

Erlen 3

S嘘 l亥n

chu育n đ瓜

Th運i

gian T

1/T

(pm-1)

V _Na2SO3

(ml)

C _ Fe2+

(N)

1/C _ Fe2+

(1/N)

1 16 0.00104167 6.4 0.0006015 1662.5

2 14 0.00119048 4.1 0.00039385 2539.02439

y = 7E+06x - 4585.1

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

0 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.008 0.009

1/T (s-1)

1/C

(1/N

)

3 12 0.00138889 2.7 0.0002629 3803.703704

4 10 0.00166667 2.1 0.00020568 4861.904762

5 8 0.00208333 1.6 0.00015748 6350

6 6 0.00277778 1.4 0.00013807 7242.857143

7 4 0.00416667 0.9 8.9197.10-5 11211.11111

8 2 0.00833333 0.3 2.991.10-5 33433.33333

Đ欝 th鵜 1/C_1/T

Erlen 4

S嘘 l亥n

chu育n đ瓜

Th運i

gian T

1/T

(pm-1)

V Na2SO3

(ml)

C _ Fe2+

(N)

1/C _ Fe2+

(1/N)

1 16 0.00104167 9.1 0.0008341 1198.901099

y = 4E+06x - 2956.6

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

40000

0 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.008 0.009

1/T (s-1)

1/C

(1/N

)

2 14 0.00119048 6 0.00056604 1766.666667

3 12 0.00138889 4.8 0.00045802 2183.333333

4 10 0.00166667 2.9 0.00028183 3548.275862

5 8 0.00208333 2.2 0.00021526 4645.454545

6 6 0.00277778 1.6 0.00015748 6350

7 4 0.00416667 1.1 0.0001088 9190.909091

8 2 0.00833333 0.5 4.9751.10-5 20100

Đ欝 th鵜 1/C_1/T

Từ 4 đồ thị trên ta có được những giá trị của β như sau:

β lg(1/β)

107 -7

7.106 -6.845

4.106 -6.602

3.106 -6.477

Tính lại n欝ng độ của Fe3+:

Bình 1 : CFe3+ = ( 1/60. 10 )/100 = 1/600 lg(CFe3+) = -2,778

Bình 2: CFe3+ = 1/300 lg(CFe3+) = -2.477

y = 3E+06x - 1080.2

0

5000

10000

15000

20000

25000

0 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.008 0.009

1/T (s-1)

1/C

(1/N

)

Bình 3 : CFe3+ = 1/200 lg(CFe3+) = -2.3

Bình 4 : CFe3+ = 1/15 lg(CFe3+) = -2.176

Vẽ đ欝 th鵜 lg(1/β) và lg 3

0

FeC

Từ đồ thị trên ta xác định được bậc của riêng n1 của Fe3+ là 0.8806≈ 1

Thí nghi羽m 2: Xác đ鵜nh b壱c riêng n2 c栄a I-

Tương tự như thí nghiệm1 với C0Fe3+ không đ鰻i, C0

I- biến thiên ta xác định

được bậc riêng n2 của I-

Erlen 1

S嘘 l亥n

chu育n đ瓜

Th運i

gian T

1/T

(pm-1)

V _ Na2SO3

(ml)

C _ Fe2+ (N) 1/C _ Fe2+

(1/N)

1 16 0.00104167 5 0.00047619 2100

2 14 0.00119048 3.6 0.00034749 2877.778

3 12 0.00138889 2.4 0.000234375 4266.667

4 10 0.00166667 1.9 0.000186457 5363.158

5 8 0.00208333 1.3 0.000128332 7792.308

6 6 0.00277778 0.8 7.93651.10-5 12600

y = 0.8806x - 4.5887

-7.1

-7

-6.9

-6.8

-6.7

-6.6

-6.5

-6.4

-3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0

lg(CFe3+)

lg(1

/β)

7 4 0.00416667 0.4 3.98406.10-5 25100

8 2 0.00833333 0.1 9.99001.10-6 100100

Đ欝 th鵜 1/C_1/T

Erlen 2

S嘘 l亥n

chu育n đ瓜

Th運i

gian T

1/T

(pm-1)

V _ Na2SO3

(ml)

C _ Fe2+

(N)

1/C _ Fe2+

(1/N)

1 16 0.00104167 8.7 0.0008 1249.425

2 14 0.00119048 6.9 0.000645 1549.275

3 12 0.00138889 5.7 0.000539 1854.386

4 10 0.00166667 5 0.000476 2100

5 8 0.00208333 3.1 0.000301 3325.806

6 6 0.00277778 2.4 0.000234 4266.667

7 4 0.00416667 1.4 0.000138 7242.857

8 2 0.00833333 0.8 7.94.10-5 12600

y = 1E+07x - 17560

-20000

0

20000

40000

60000

80000

100000

120000

0 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.008 0.009

1/T (s-1)

1/C

(1/N

)

Đ欝 th鵜 1/C_1/T

Erlen 3

S嘘 l亥n

chu育n đ瓜

Th運i

gian T

1/T

(pm-1)

V _ Na2SO3

(ml)

C _ Fe2+

(N)

1/C _ Fe2+

(1/N)

1 16 0.00104167 12.7 0.001127 887.4016

2 14 0.00119048 10.4 0.000942 1061.538

3 12 0.00138889 8.9 0.000817 1223.596

4 10 0.00166667 7.2 0.000672 1488.889

5 8 0.00208333 6 0.000566 1766.667

6 6 0.00277778 4.8 0.000458 2183.333

7 4 0.00416667 2.9 0.000282 3548.276

8 2 0.00833333 1.1 0.000109 9190.909

Đ欝 th鵜 1/C_1/T

y = 2E+06x - 206.93

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

0 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.008 0.009

1/T (s-1)

1/C

(1/N

)

Erlen 4

S嘘 l亥n

chu育n đ瓜

Th運i

gian T

1/T

(pm-1)

V _ Na2SO3

(ml)

C _ Fe2+

(N)

1/C _ Fe2+

(1/N)

1 16 0.00104167 18.1 0.001533 652.4862

2 14 0.00119048 14.4 0.001259 794.4444

3 12 0.00138889 12.1 0.001079 926.4463

4 10 0.00166667 10 0.000909 1100

5 8 0.00208333 7.3 0.00068 1469.863

6 6 0.00277778 4.2 0.000403 2480.952

7 4 0.00416667 2.8 0.000272 3671.429

8 2 0.00833333 1.3 0.000128 7792.308

Đ欝 th鵜 1/C_1/T

y = 1E+06x - 506.07

0

2000

4000

6000

8000

10000

0 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.008 0.009

1/T (s-1)

1/C

(1/N

)

Từ 4 đồ thị trên ta có được những giá trị của β như sau:

β lg(1/β)

107 -7

2.106 -6.301

106 -6

988301 -5.995

Tính lại n欝ng độ Iod:

Bình 1 : C0I- = 1/400 lg(C0

I) = -2.6

Bình 2 : C0I- = 1/ 200 lg(C0

I) = -2.3

Bình 3 : C0I- = 3/400 lg(C0

I) = -2.125

Bình 4 : C0I- = 1/100 lg(C0

I) = -2

y = 988301x - 436.99

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

0 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.008 0.009

1/T (s-1)

1/C

(1/N

)

Từ đồ thị trên ta xác định được bậc của riêng n2 của I- là 1.7648 ≈ 2

2.K院t qu違 thí nghi羽m

Ta xác định được bậc của phản ứng Fe3++ I - Fe2+ +1/2 I2 bằng phương

pháp vi phân một cách khá chính xác là n = n1+n2 = 1 +2 = 3.

III. Nh 壱n xét:

Ta cho HNO3 vào dung dịch để tạo môi trư運ng acid tránh Fe3+ bị thủy phân

tạo Fe(OH)3.

HNO3 có tính oxy hóa mạnh, dùng để bảo vệ Fe3+ (nếu trong dung dịch có

lẫn các ion khác có tính khử thì các ion này sẽ tác dụng với HNO3 mà không

tác dụng với Fe3+).

Ta cho thêm KNO3 vào dung dịch để b鰻 sung lượng NO3- vì ta không thể sử

dụng quá nhiều lượng acid HNO3, nó có thể sẽ oxy hóa Fe2+ tr荏 lại thành

Fe3+.

Thí nghiệm không được làm quá 15 phút vì khi đó Fe3+ và I- đã phản ứng hết với nhau, lượng I2 sinh ra là lớn nhất và không tạo thêm nữa.

y = 1.7648x - 2.3422

-7.2

-7

-6.8

-6.6

-6.4

-6.2

-6

-5.8

-3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0

lg(C0I)

lg(1

/β)

Bài 6: XÁC Đ卯NH H稲NG S渦 T渦C Đ浦 C曳A

PH謂N 永NG B一C 2

Điểm L運i phê của giáo viên

T逢運ng trình thí nghi羽m

Xác đ鵜nh h茨ng s嘘 t嘘c đ瓜 cũa ph違n 泳ng thu益 phân este trong môi tr逢運ng ki隠m.

3 2 5 3 2 5CH COOC H +NaOH CH COONa+C H OH

Gọi a,b là n欝ng độ ban đầu (tại th運i điểm t = 0 ) của CH3COOC2H5 và NaOH,

x là n欝ng độ CH3COONa 荏 th運i điểm t.

Đây là phản ứng phân huỷ ester nên là phản ứng bậc 2 vì vậy t嘘c độ phản ứng

là:

Ckt

xb

xa

ba

xbaakdt

xad

ln1

)).((

Tại th運i điểm ban đầu t = 0,x = 0, nên b

a

baC ln

1

ktxba

xab

ba

)(

)(ln

1

Gọi V0, Vt, V∞ là thể tích NaOH còn trong h厩n hợp phản ứng tại các th運i điểm

t = 0, t, ∞.

N欝ng độ NaOH còn lại 荏 các th運i điểm sẽ tỷ lệ với các thể tích đó. Còn n欝ng

độ của ester ban đầu và 荏 các th運i điểm t sẽ tỷ lệ tương ứng với (V0-V∞) và (Vt-V∞).

Nghĩa là b = A .V0

A = A . ( V0 - V∞ )

( b – x ) = A .Vt

( a – x ) = A .( Vt - V∞ )

Với A là hằng s嘘 tỷ lệ

Thay vào (1) 0 t

0 t 0

V -V V1k= ln .

A.V t V V -V

(2)

Khi sử dụng dd NaOH 0.05N với lượng h厩n hợp phản ứng dùng là 10ml thì s嘘

đương lượng NaOH có trong 10ml h鰻n hợp phản ứng (hay trong V0 ml NaOH) là

V0 . 0,05 . 10-3

N欝ng độ đương lượng NaOH trong mẫu thử (10ml) là:

b = (V0 . 0,05 . 10-3)310

10 = 0,005 V0

mà b = A .V0

A = 0,005

Áp dụng công thức (2) ta lần lượt tính được hằng s嘘 t嘘c độ K tương ứng với

từng th運i điểm của phản ứng thủy phân este trong môi trư運ng NaOH.

Theo kết quả thí nghiệm ta có:

T (pm) VNaOH đư chu育n

(ml)

VNaOH còn l衣i

trong m磯u thử

(ml)

H茨ng s嘘 t嘘c đ瓜 K

0 5.5 4.5

5 6 4 2.1072

10 6.4 3.6 2.2314

15 6.8 3.2 2.6203

20 7.1 2.9 2.9114

∞ 8 2

Với V0, Vt, V∞ trong công thức (2) là thể tích NaOH 0.05N còn lại trong mẫu

thử (10 ml) tại các th運i điểm t = 0, t, ∞ .

Từ đó ta tính được giá trị hằng s嘘 t嘘c độ trung bình của phản ứng

3 2 5 3 2 5CH COOC H +NaOH CH COONa+C H OH

2.46762.1072+2.2314+2.6203+2.9114

k=4

Lưu ý

Không dùng HCl chuẩn độ trực tiếp NaOH trong hỗn hợp phản ứng mà

phải làm như trong phần hướng dẫn thí nghiệm

Nếu ta chuẩn độ 10ml dd trong h厩n hợp bằng HCl (có vài giọt phenoltalein)

lúc ban đầu NaOH sẽ dư so với HCl nên dd sẽ có màu h欝ng, sau 1 kh臼ang th運i gian

thì NaOH bắt đầu ít dần đi vì bị HCl trung hoà, đến 1 lúc nào đó dung dịch sẽ từ từ

mất màu.

có màu sang không màu

Còn làm theo hướng dẫn thí nghiệm thì ngược lại dd sẽ chuyển dần từ không

màu sang có màu (khi bắt đầu dư NaOH).

Vì hiện tượng từ không màu sang có màu dễ nhận thấy hơn từ có màu sang

không màu

Tiến hành theo hướng dẫn thì độ chính xác sẽ cao hơn.

Tại sao không chuẩn độ trực tiếp CH3COOC2H5 mà lại phải chuẩn độ gián

tiếp qua NaOH?

- Không có thu嘘c thử cho CH3COOC2H5.

- Chuẩn độ NaOH sẽ cho điểm tương đương rõ ràng, bước nhảy lớn.

Bài 7: XÚC TÁC Đ唄NG TH韻 PH謂N 永NG PHÂN

HU疫 H2O2

Điểm L運i phê của giáo viên

1. S嘘 li羽u th詠c nghi羽m:

t (phút) 0 5 10 15 20 30

V (KMnO4) (ml) 9,2 8,5 7,9 7,5 7 6,6

C (H2O2) (N) 0.046 0.0425 0.0395 0.0375 0.035 0.033

Cách tính ��2潮2 :

Định luật đương lượng: ��2潮2 . ��2潮2 = �懲暢�潮4 . �懲暢�潮4

Trong đó: ��2潮2 = に 兼健, �懲暢�潮4 = ど.どなN

2. Xử lý k院t qu違: 計 = な� 健券 �待�2�2��2潮2

t (phút) 5 10 15 20 30

K (ph-1) 0,015827 0,015234 0,01362 0,013665 0,011071

Hằng số tốc độ trung bình:

013883,05

011071,0013665,001362,015234,015827,0 K

Thời gian bán hủy:

phK

T 93,49013883,0

2ln2ln2/1

Có thể sử dụng cách vẽ đồ thị để xác định hằng số tốc độ phản ứng K:

Phương trình vận t嘘c cho phản ứng bậc nhất: 健券 �0�2�2��2�2 = 計�

t (ph) 0 5 10 15 20 30

健券 �待�2�2��2潮2 0 0.079137 0,152341 0,2043 0,273293 0,332134

Vẽ đ欝 thị 健券 �0�2�2��2�2 theo t:

Từ đ欝 thị suy ra: K= 0.0112

3. Nh壱n xét:

a. Tại sao dùng Cu2+ làm chất xúc tác trong phản ứng này?

-Khi dùng xúc tác tránh sử dụng các nguyên t嘘 đa hóa trị như Fe, Mn… Trong

khi đó Cu2+ rất khó bị khử về Cu(I).

-Cu2+ cho tác dụng xúc tác rất mạnh.

b. Vì sao phản ứng được xem là phản ứng bậc 1?

Phản ứng phân hủy H2O2 diễn ra qua 2 giai đoạn:

y = 0.0112x + 0.0243

R2 = 0.9681

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

0 5 10 15 20 25 30 35

HOOH → O2 + 2H+ (chậm)

HOOH + 2H+ → 2H2O (nhanh)

T嘘c độ của phản ứng được xác định b荏i giai đoạn 1 (là giai đoạn chậm) và do đó phản ứng xãy ra theo bậc 1.

Bài 9: Đ浦 D郁N ĐI烏N C曳A DUNG D卯CH CH遺T

ĐI烏N LI

Điểm L運i phê của giáo viên

4. S嘘 li羽u th詠c nghi羽m:

a. Xác định hằng số bình điện cực:

L (S) χ (S.cm-1), 310C 倦 = �詣 岫�兼−怠岻

1311.10-6 1580.10-6 1.205

b. Đo độ dẫn L của dung dịch CH3COOH và HCl:

Đ嘘i v噂i dung d鵜ch CH3COOH:

C N (CH3COOH) 1/64 1/32 1/16 1/8

L (S) 309.10-6 438.10-6 618.10-6 880.10-6 � = 詣. 倦 岫�. �兼−怠岻 372,345.10-6 527,79.10-6 744,69.10-6 1060,4.10-6

� = などどど. ��朝 岫�. �兼−怠. đ健−怠岻 23,83008 16,88928 11,91504 8,4832

Đ嘘i v噂i dung d鵜ch HCl:

C N (HCl) 0.001 0.002 0.003 0.004

L (S) 548.10-6 1230.10-6 1920.10-6 2600.10-6 � = 詣. 倦 岫�. �兼−怠岻 66,034.10-5 148,215.10-5 231,36.10-5 313,3.10-5

� = などどど. ��朝 岫�. �兼−怠. đ健−怠岻 660,34 741,075 771,2 783,25

5. Xử lý k院t qu違:

a. Xác định độ dẫn điện đương lượng tới hạn λ0 và hằng s嘘 điện ly K của chất

điện ly yếu CH3COOH: 計 = �態. ��待. 岫�待 − �岻 → な� = な�待態. 計 . �� + な�待

Phương trình trên có dạng đư運ng thẳng y= ax + b. Ta vẽ đ欝 thị 1/λ – λC:

λC 0.372345 0.52779 0.74469 1.0604

1/λ 0.04196 0.059209 0.08393 0.11788

Từ đ欝 thị suy ra: 1105.01

0

K và 001.0

1

0

=> λ0= 1000岫�. �兼−怠. đ健−怠岻 và K= 0.00905

H羽 s嘘 phân ly ∞ c栄a ch医t đi羽n ly y院u CH3COOH: ∞= λ/λ0

y = 0.1105x + 0.001

R2 = 0.9998

0

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

0.12

0.14

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2

Series1

Linear (Series1)

C N (CH3COOH) 1/64 1/32 1/16 1/8

� = などどど. ��朝 岫�. �兼−怠. đ健−怠岻 9.670848

6.944656 4.848920 3.470400

∞= λ/λ0 0.032881 0.023612 0.016486 0.011799

b. Xác định λ0 của chất điện ly mạnh HCl: � = �待 − �√�

Vẽ đ欝 thị � − √�:

Từ đ欝 thị suy ra: λ0= 548.91 岫�. �兼−怠. đ健−怠岻

6. Nh壱n xét:

Khi xác định hằng s嘘 bình điện cực: 倦 = �挑 phải lớn hơn 1 vì χ > L với χ là

độ dẫn điện riêng của dung dịch KCl 0.01N 荏 310C (đã biết trước) và L là độ dẫn

điện của dung dịch KCl được xác định bằng máy đo độ dẫn ứng với chiều dài 1cm

(bao g欝m cả điện tr荏 của máy đo và dây dẫn nên độ dẫn điện sẽ giảm xu嘘ng). Kết

quả ta thu được k = 1.205 > 1 là hợp lý.

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

0 0.02

√� 0.031623 0.044721 0.054772 0.063246

� 660,34 741,075 771,2 783,25

Dung dịch HCl có độ dẫn điện riêng lớn hơn dung dịch CH3COOH rất

nhiều vì HCl là chất điện ly mạnh, hệ s嘘 phân ly ∞ gần bằng 1, trong khi đó

CH3COOH là chất điện ly yếu, hệ s嘘 phân ly ∞ rất bé.

Khảo sát sự thay đ鰻i của độ dẫn điện theo n欝ng độ 荏 chất điện ly manh HCl

và chất điện ly yếu CH3COOH ta rút ra một s嘘 nhận xét:

o Kết quả thí nghiệm cho thấy khi n欝ng độ HCl tăng từ 0.001 đến 0.004

N và n欝ng độ CH3COOH tăng từ 1/64 đến 1/8 N thì độ dẫn điện 荏 cả hai dung

dịch này đều tăng lên rất nhanh.

o Trong khi đó, độ dẫn điện đương lượng λ lại giảm xu嘘ng. Đ嘘i với dung

dịch HCl, khi n欝ng độ tăng thì λ giảm chậm theo quy tắc đư運ng thẳng. Đ嘘i với

dung dịch CH3COOH, khi n欝ng độ tăng thì λ giảm rất nhanh, sau đó giảm

chậm hơn.

o Cần lưu ý là các dung dịch chúng ta khảo sát 荏 n欝ng độ rất loãng nên độ

dẫn điện 荏 cả 2 trư運ng hợp đều tăng theo n欝ng độ. Tuy nhiên, nếu n欝ng độ

dung dịch đặc hơn thì kết quả không còn như vậy nữa. Tra cứu tài liệu, chúng

ta sẽ tìm được biểu đ欝 sự phụ thuộc độ dẫn điện riêng của dung dịch HCl và

CH3COOH vào n欝ng độ. Đư運ng biểu diễn sự phụ thuộc độ dẫn điện của dung

dịch vào n欝ng độ là đư運ng cong có điểm cực đại. Có nghĩa là, 荏 điểm cực đại,

nếu chúng ta tiếp tục tăng n欝ng độ của dung dịch thì độ dẫn điện sẽ không tăng

lên mà nó sẽ giảm xu嘘ng. Có thể giải thích điều này như sau: Nếu xem rằng,

trong các dung dịch loãng của chất điện ly mạnh như HCl, t嘘c độ chuyển vận

của các ion hầu như không phụ thuộc n欝ng độ, độ dẫn điện tăng tỉ lệ thuận với

s嘘 ion, nó tăng khi n欝ng độ tăng. Trong các dung dịch đặc của chất điện ly

mạnh, đám mây ion làm giảm t嘘c độ chuyển vận của các ion và độ dẫn điện bị

giảm xu嘘ng. Trong các chất điện ly yếu như CH3COOH, mật độ của mây ion

nh臼 và t嘘c độ chuyển vận của các ion ít phụ thuộc vào n欝ng độ, nhưng khi

n欝ng độ dung dịch tăng sẽ làm giảm đáng kể độ phân ly, dẫn đến làm giảm độ

dẫn điện. Trong thực tế các đư運ng biểu diễn này được sử dụng để chọn chất

điện ly và n欝ng độ tương ứng cho độ dẫn điện cao nhất. Sử dụng nó cho phép

tiết kiệm được điện năng.

Chúng ta thấy rằng nước tinh khiết (nước cất) không dẫn điện nhưng nếu

trong nước có lẫn tạp chất (chứa các ion dẫn điện) thì nó có khả năng dẫn điện.

Độ dẫn điện của H+ và OH- cao hơn hẳn các ion khác là do t嘘c độ tuyệt đ嘘i (linh độ) của H+ và OH- đặc biệt lớn: voH+ = 36.3*10-4 và voOH- = 20.5*10-4 cm2/von.giây. Để giải thích sự khác biệt đó, trước kia ngư運i ta cho rằng, trong dung dịch các ion H+ có t嘘c độ chuyển động lớn là do có bán kính ion nh臼. Nhưng đã xác định được rằng, trong dung dịch nước không t欝n tại ion H+ độc lập mà là ion oxonium (H3O+). Các ion này cũng như các ion OH- đều bị hydrat hóa và bán kính hiệu dụng hydrat hóa của chúng cũng có cùng bậc như bán kính của các ion khác. Vậy nếu di chuyển điện tích của các ion này là bình thư運ng thì linh độ của chúng không thể khác một cách đáng kể so với các ion khác. Từ lâu đã biết rõ, quá trình phân ly nước diễn ra theo sơ đ欝 sau: chuyển proton từ một phân tử nước này sang phân tử nước khác. Các ion H3O+ được tạo ra liên tục do sự trao đ鰻i proton với các phân tử nước bao quanh, song diễn ra một cách vô trật tự. Nhưng dưới tác dụng của điện trư運ng ngoài thì ngoài sự trao đ鰻i vô trật tự trên còn diễn ra quá trình có xu hướng: một phần proton (H+) bắt đầu chuyển theo trư運ng lực về phía catod, và do đó chuyển được điện tích. Vậy dòng điện được chuyển không phải là do các ion H3O+ (dù nó có tham gia vào quá trình), mà b荏i các proton được chuyển từ phân tử nước này đến phân tử nước khác bên cạnh theo trư運ng lực. Nh運 sự chuyển proton mô tả như trên làm tăng độ dẫn điện của dung dịch, vì proton có bán kính nh臼, và đi qua không phải toàn đoạn đư運ng đến catod, mà chỉ qua một khoảng cách giữa các phân tử nước. Dạng như vậy của sự dẫn điện có thể gọi là sự dẫn điện dây chuyền. Tương tự, có thể giải thích về độ dẫn điện lớn đặc biệt của các ion hydroxyl, song trong trư運ng hợp này các proton được chuyển từ các phân tử nước đến các ion hydroxyl, tức là tương ứng với sự chuyển các ion hydroxyl theo hướng về phía anod. Mặt khác, vì trạng thái năng lượng của hydro trong phân tử nước tương ứng với cực tiểu thế năng (h嘘 thế năng) sâu hơn trong H3O+. Điều đó giải thích vì sao linh độ của ion OH- nh臼 hơn của H+.

Bài 10 :

XÁC Đ卯NH S永C CĂNG B陰 MẶT C曳A CH遺T L 碓NG

I. M 影C ĐệCH THệ NGHI烏M :

Đo sức căng bề mặt của dung dịch bằng phương pháp đo lực căng tác dụng lên một đơn vị chiều dài của chu vi bề mặt phân chia pha.

II. S渦 LI 烏U TH衛C NGHI 烏M :

Dung môi / Dung d鵜ch đo ToC (mN/m)

Nước cất 30 70,5

n-butanol 0.6 M 31 39

Lần pha 1 30.5 47

Lần pha 2 31 56

Lần pha 3 31 63

Lần pha 4 31 66

Lần pha 5 31 68.5

Lần pha 6 30.5 69.5

Lần pha 7 31 71,5

Lần pha 8 30 72

Lần pha 9 31 72,6

Lần pha 10 31 72,8

Đi吋m L運i phê GV

Tra bảng trong giáo trình thực hành, ta có sức căng bề mặt của nước 荏

nhiệt độ phòng 30oC là : o = 71,38.

III. NH一N XÉT :

Ta dùng vòng platin vì Platin là kim loại trơ về mặt hóa học, nó không phản ứng với bất cứ chất gì trong quá trình đo và bảo quản vì vậy giúp đo sức căng bề mặt với độ chính xác cao.

Ta dùng dung môi đo là H2O do nước có sức căng bề mặt lớn nhất và nước phân cực mạnh hơn n-butanol. Khi càng pha loãng, n-butanol có sức căng bề mặt càng tăng và thấp hơn sức căng của nước là do n-butanol tan t嘘t vào H2O tạo dung dịch tương đ嘘i đ欝ng nhất. Qua m厩i lần pha thì lượng n-butanol càng ít, lượng nước càng tăng và đến một lúc nào đó sức căng bề mặt tăng rất chậm do lúc đó chỉ còn lại chủ yếu là H2O.

Để tạo nên sức căng bề mặt, áp lực vòng platin tạo ra phải vừa đủ để thắng áp lực nội phân tử.

Ngoài phương pháp đo sức căng bề mặt chất l臼ng bằng vòng platin còn có nhiều phương pháp khác như : xác định sự biến đ鰻i mực chất l臼ng trong mao quản, công giọt chất l臼ng, phương pháp Lecomtedu Nouy, bản phẳng Lwihelmy, áp suất cực đại của bọt khí, xác định hình dạng của bọt khí.

Khi đo sức căng bề mặt ta làm nên làm nơi không có gió và nhiệt độ cao vì sẽ dẫn đến kết quả không chính xác.

Bài 11: XÁC Đ卯NH NG姶餌NG KEO T影 C曳A

KEO Fe(OH)3

Điểm L運i phê của giáo viên

I. Cách ti院n hành đi隠u ch院 dung d鵜ch keo :

Hệ keo của Fe(OH)3 được xác định như sau :

FeCl3 + 3H2O Fe(OH)3 + 3HCl

Dung dịch keo được điều chế bằng cách cho FeCl3 vào nước cất đang sôi. Chất

làm cho độ bền của keo này được chấp nhận là FeOCl (có chứa ion FeO+) là sản

phẩm của sự thủy phân không hoàn toàn FeCl3 theo phương trình phản ứng :

FeCl3 + H2O FeOCl + 2HCl

Mixen của sol có công thức : {m[Fe(OH)3].nFeO+ (n – x)Cl-}.xCl -

Tiến hành thí nghiệm Giải thích

Lấy 4 嘘ng nghiệm, m厩i 嘘ng 5 ml dung

dịch keo, cho 1 ml Na2SO4 có n欝ng độ

0,0001N; 0,001 N ; 0,01 N ; 0,1 N lần

lượt vào từng 嘘ng.

Sau 20 phút, ta thấy 嘘ng 1, 2 trong ,

嘘ng 3 hơi đục, 嘘ng 4 có kết tủa lắng

xu嘘ng.

Ta chọn 嘘ng 3 và ghi nhận n欝ng độ 嘘ng

nghiệm s嘘 3 là 0,01 N để tiếp tục xác

định ngưỡng keo tụ chính xác.

Vì 荏 嘘ng nghiệm 1, 2, các hạt có kích

thước < 10-7 : chưa đạt tới ngưỡng keo

tụ.

雲 嘘ng nghiệm s嘘 3, các hạt keo đạt kích

thước 10-7 10-5 cm : đã đạt đến

ngưỡng keo tụ.

渦ng nghiệm s嘘 4, kích thước các hạt >

10-5 cm nên hệ không bền về mặt động

học, dẫn đến các hạt phân tán dễ dàng

tách ra kh臼i môi trư運ng phân tán.

Đây gọi là hiện tượng sa lắng.

Vậy : C* = C3 = 0,01 N

II . Xác đ鵜nh ng逢叡ng keo t映 chính xác :

Pha 10 ml dung dịch Na2SO4 có n欝ng độ C* = 0,01 N trong bình định mức r欝i pha

loãng để thu được các n欝ng độ theo bảng 1 sau :

S嘘 TT 嘘ng

nghiệm 1 2 3 4 5 6 7 8 9

S嘘 ml Na2SO4 có

n欝ng độ 0,01 N 1 2 3 4 5 6 7 8 9

S嘘 ml nước cất 9 8 7 6 5 4 3 2 1

N欝ng độ Na2SO4

(N) 0,001 0,002 0,003 0,004 0,005 0,006 0,007 0,008 0,009

Bảng 1

Lấy 9 嘘ng nghiệm được đánh s嘘 lần lượt từ 1 9. Cho vào m厩i 嘘ng 5 ml dung

dịch keo Fe(OH)3 điều chế 荏 trên và 1 ml dung dịch Na2SO4 đã pha loãng với các n欝ng

độ tương ứng từ C1 C9 荏 bảng 1. Lắc thật kỹ từng 嘘ng nghiệm r欝i để yên một th運i gian

sau đò quan sát hiện tượng keo tụ thu được 荏 từng 嘘ng nghiệm theo bảng 2.

S嘘 TT 嘘ng nghiệm 1 2 3 4 5 6 7 8 9

N欝ng độ Na2SO4 0,001 0,002 0,003 0,004 0,005 0,006 0,007 0,008 0,009

Vdd Na2SO4 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Vdd Fe(OH)3 5 5 5 5 5 5 5 5 5

Hiện tượng - - - + + + + + +

Bảng 2

Với : (–) : Không hoặc ít có hiện tượng keo tụ

(+) : Có hiện tượng keo tụ hoặc kết tủa lắng xu嘘ng

Theo bảng 2 ta thấy : n欝ng độ chất điện ly Na2SO4 nh臼 nhất để xuất hiện hiện tượng keo

tụ trong dung dịch keo Fe(OH)3 là 荏 嘘ng nghiệm s嘘 4 với n欝ng độ tương ứng là C4 =

0,004 N. Từ đó ta tính được ngưỡng keo tụ của Fe(OH)3 theo công thức :

C.V 0,004.1γ = .1000 = .1000 = 0,8ω 5

IV. Nh壱n xét :

Qua quá trình thực hiện thí nghiệm, ta thấy rằng : sự keo tụ chịu ảnh hư荏ng b荏i

nhiều yếu t嘘 như th運i gian, nhiệt độ, n欝ng độ chất điện ly … Trong s嘘 đó, yếu t嘘 n欝ng độ

chất điện ly đóng vai trò quan trọng.

Từ thí nghiệm khảo sát tính keo tụ của dung dịch keo Fe(OH)3 trong môi trư運ng

chất điện ly, ta thấy sự khác biệt của dung dịch thực và dung dịch keo là :

Các hạt keo có kích thước lớn hơn các hạt phân tử (10-710-5 cm) nên các hạt keo

khuếch tán rất chậm hơn các hạt phân tử trong dung dịch thực.

Các hạt keo có kích thước nh臼 nên thư運ng không bền về mặt nhiệt động, do đó,

các hạt keo thư運ng có xu hướng kết lại với nhau (giảm bề mặt tiếp xúc và nhiệt

động học).

Các hạt keo mang điện tích nên chịu ảnh hư荏ng b荏i các chất điện ly.