XÁC ĐỊNH ĐƯƠNG LƯỢNG của MAGIE và KHỐI LƯỢNG MOL PHÂN tử KHÍ CACBONIC

Tay trái cầm nút cao su, tay phải dùng khăn nắm chặt phần cuối ống dẫn hay nhiệt kế đút dần vào để tránh thuỷ tinh bị vỡ thương do kiềm bằng dung dịch CH3COOH 2%.. Sau khi đun xong không

MỞ ĐẦU

11

15

.2 THỰC HÀNH

17.3 CÂU HỎI VÀ BÀI

.3 CÂU HỎI VÀ BÀI

.2 PHƯƠNG PHÁP NHIỆT LƯỢNG

.2 THỰC HÀNH

33.3 CÂU HỎI VÀ BÀI

6.1 LÍ THUYẾT

376.2 THỰC HÀNH

386.3 CÂU HỎI VÀ BÀI

.2 THỰC HÀNH

44.3 CÂU HỎI VÀ BÀI

TẬP 47

.4 VẤN ĐỀ AN

TOÀN 47

ii

làm báo cáo kết quả sau mỗi bài thí nghiệm.

1 QUY TẮC BẢO HIỂM KHI LÀM THÍ NGHIỆM.

1 Sinh viên vào phòng thí nghiệm phải mặc áo choàng, phải có các thiết bị bảo hiểm

khác: đeo khẩu trang, giăng cao su, kính bảo hiểm khi cần thiết

Sinh viên phải nắm được quy tắc bảo hiểm khi làm việc với chất độc, chất ăn da,

Không được hút pipet bằng mồm, nhất thiết phải dùng

quả bóp cao su

Không để các chất dễ cháy, dễ nổ (xăng, dầu hoả, benzen, cồn, ete ) gần ngọn lửa

9 Không dùng các dụng cụ thuỷ tinh đã bị sứt hay vỡ Khi lắp ống dẫn hay nhiệt kế

vào nút cao su phải làm trơn bằng glixrin hay nước Nút cao su được khoan lỗ có kích

thước nhỏ hơn một chút so với ống dẫn hoặc nhiệt kế Tay trái cầm nút cao su, tay phải

dùng khăn nắm chặt phần cuối ống dẫn hay nhiệt kế đút dần vào để tránh thuỷ tinh bị vỡ

thương do kiềm bằng dung dịch CH3COOH 2%

Khi bị axit bắn vào mắt, dùng bình cầu tia rửa mắt nhiều lần bằng nước, sau rửa bằng

dung dịch borac 2% Nếu là kiềm rửa bằng dung dịch CH3COOH 2%

Bị bỏng bởi photpho phải ngâm lâu trong dung dịch thuốc tím hoặc dung dịch CuSO4

5%, sau đó nhúng băng trước khi buộc vết thương bằng dung dịch CuSO4 5% rồi đưa đến

phòng y tế để lấy hết photpho còn lại trong vết bỏng Không bôi vadơlinlên vết bỏng vì

photpho hoà tan trong chất này

Brom lỏng rơi lên da phải nhiều lần benzen hoặc dung dịch natri tiosunfat 5%, thấm

khô, bôi vadơlin, băng lại và đưa đến phòng y tế.2.3 Khi bị ngộ độc.

Hít phải khí độc như H S, Cl , Br , NO đưa ngay nạn nhân ra chỗ thoáng khí Nếu 2 2 2 2

cần dùng bình oxi để thở Ăn uống phải chất độc, nhanh chóng cho nạn nhân nôn ra rồi đưa

đến phòng y tế cấp cứu

2

loại bông, băng, gạc đã tẩy

trùng 3 CÁCH VIẾT BÁO CÁO KẾT QUẢ THỰC HÀNH.

Sau khi làm thí nghiệm xong, sinh viên phải viết báo cáo kết quả thực hành (thường

gọi là bài tường trình) Bài tường trình cần viết ngắn gọi để cho người đọc có thể dễ dàng

theo dõi và hiểu được mục đích, đối tượng nghiên cứu, phương pháp sử dụng, điều kiện thí

nghiệm và kết quả đạt được

Mẫu bài tường trình gồm những

BÀI 1 MỘT SỐ DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM VÀ CÁC KĨ THUẬT CƠ BẢN TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM

bình kíp, bình tinh chế, ống sinh hàn, bình chứa khí, bình hút ẩm

1.1.1.1 Dụng cụ thuỷ tinh không chia độ (hình

Có hai loại: cốc có mỏ và cốc không mỏ

Bình hình nón: thành mỏng đều, đáy bằng, miệng hẹp, cũng có thể đun được như

cốc thuỷ tinh Bình hình nón chủ yếu dùng để chuẩn độ.Bình cầu: có hai loại, bình cầu đáy bằng và đáy tròn Cổ bình có thể dài, ngắn, rộng,

hẹp Có loại bình cầu không nhánh và có nhánh (còn gọi là bình

Wurtz) Bình cầu đáy

bằng dùng để pha hoá chất, để đun nóng các chất lỏng Bình cầu đáy tròn dùng để cất, đun

sôi hoặc những thí nghiệm cần đun nóng Bình cầu có nhánh dùng để điều chế các chất khí

Phễu: Dùng để lọc và rót chất lỏng Phễu thuỷ tinh có nhiều kích

thước khác nhau

Phễu thường dùng ở phòng thí nghiệm có đường kính từ 6 đến 10cm

Phễu giọt: loại phễu có nút đậy và khoá nhám, cuống dài dùng cho

thuỷ tinh nhám lâu ngày không gắn chặt với nhau

Chậu thuỷ tinh: Dụng cụ hình trụ thành đứng, thấp, đáy bằng có dung

Hình 1.1 Dụng cụ thủy tinh không chia độ: 1 chậu thủy tinh; 2 ống nghiệm; 3 bình hình

nón; 4 cốc; 5 phễu; 6 phễu giọt; 7 bình cầu đáy bằng; 8 bình cầu đáy tròn; 9 bình cầu

Bình định mức: Dùng để pha những dung dịch có nồng độ xác định hay để đong

một thể tích chất lỏng tương đối chính xác Bình định mức là bình cầu đáybằng, cổ dài, có

ngấn và nút nhám Ngấn ở cổ bình xác định dung tích chất lỏng chứa trong bình ở 200C

Buret: dùng để đo một lượng nhỏ dung dịch, thường chính xác tới

0,1ml, vạch số 0 ở

trên Buret dùng cho chuẩn độ có dung tích 25ml và 50ml

Pipet: dùng để lấy một lượng chính xác chất lỏng Có hai loại: loại pipet có dung

tích cố định và loại chia độ Pipet thường có dung tích 10;20;25;50ml

1.1.1.3 Dụng cụ thuỷ tinh có tác dụng đặc biệt.

dùng làm khô được trình bày trong bảng:

Lượng H2O còn lại trong 1lít Chất làm khô Nhiệt độ t 0 C

không khí (mg)

0,36Canxi clorua khan

25Axit sufuric

đặc

Silicagel

H2SO4H2SiO3Al2O3

P2O5

Natri hiđroxit rắn

NaOH

2.10-535,5

30,5

0,82

4

quá, cỡ 10 - 15 mm là vừa và cho vào đến 1/4 hay 1/3 quả cầu giữa của bình thắt cổ bồng.

Nếu chất rắn là kẽm nên cho ít hơn Mở khoá (6) và rót chất lỏng vào phễu lớn của bình

kíp đến khi gần tiếp xúc với chất rắn thì đóng lại Nên rót chất lỏng vào bình kíp như thế

nào để khi mở khoá, chất lỏng dâng lên vừa ngập hoá chất rắn tránh hiện tượng chất lỏng

trào ra lỗ khoá Khi rửa bình kíp, tháo nút phía dưới cho chất lỏng chảy

ra, rửa quả cầu

giữa trước, lấy hoá chất rắn còn thừa ra rồi mới rửa phần còn lại

Hình 1.5 Bình kíp: 1 phễu lớn; 2 bình thắt cổ bồng; 3 nắp bảo hiểm; 4 lỗ cho chất rắn;

Nước làm lạnh ống sinh hàn bao giờ cũng cho chảy vào vòi dưới vàchảy ra ở vòi

phía trên Thường dùng nước máy để chạy ống sinh hàn

Hình 1.5 Các loại ống sinh hàn: a ống sinh hàn thẳng; b ống sinh hàn ngược; c ống

sinh hàn hình cầu; 1 ống ngưng hơi; 2 ống chứa nước để làm lạnh; 3 cao su nối; 4 vòi

dẫn nước lạnh

Nhiệt kế: Có nhiều loại, dùng để đo nhiệt độ: nhiệt kế lỏng, nhiệt kế

điện trở, piromet

nhiệt điện, piromet quang học

Nhiệt kế lỏng là nhiệt kế có chứa chất lỏng Chất lỏng thường là rượu màu, thuỷ

ngân, toluen, pentan Nhiệt kế chứa pentan đo nhiệt độ thấp đến -

Thường dùng là cốc, bát cô, chén sứ, thuyền sứ, cối chày, thìa, bay

Chén sứ: Dùng để nung các chất, đốt cháy các chất hữu cơ khi xác

định tro có thể

đun trực tiếp trên đèn khí, không cần lưới amiăng

6

Bát sứ: Dùng để cô các dung dịch, trộn các hoá chất rắn với nhau,

để đun chảy các

chất có thể đun các bát sứ bằng ngọn lửa trực tiếp nhưng nếu đun qua lưới vẫn tốt hơn

Chày cối: dùng để nghiền hoá chất rắn Khi nghiền, lượng chất rắn

trong cối không

quá 1/3 thể tích của cối

Hình 1.6 Dụng cụ bằng sứ: 1 bát cô; 2 chén sứ; 3 chày cối 1.1.3 Dụng cụ bằng sắt, bằng gỗ (hình

1.7)

Dụng cụ bằng sắt gồm giá sắt, kẹp sắt, vòng kiềng, kéo gắp chén nung, lưới

amiăng Dụng cụ bằng gỗ có giá để ống nghiệm, cặp ống nghiệm

Hình 1.7 Dụng cụ bằng sắt, gỗ: 1 bộ giá sắt; 2 lưới amiăng; 3 kẹp; 4 cặp ống nghiệm;

Có hai phương pháp rửa: phương pháp cơ học và phương

dụng cụ, không để lẫn ống hút của lọ hoá chất này sang lọ hoá chất

khác.1.2.4 Cắt và uốn ống thuỷ tinh.

Hình 1.8 Cắt ống thủy tinh Hình 1.9 Uốn ống thủy tinh

8

b Uốn ống thuỷ tinh (hình 1.9).

Muốn uốn ống thuỷ tinh theo hình dạng và kích thước của dụng cụ định uốn thì đốt

nóng chỗ định uốn khoảng 5 -6cm Hai tay cầm hai đầu ống, vừa hơ vừa xoay ống Khi

thuỷ tinh đủ mềm đưa nhanh ống ra ngoài ngọn lửa, dùng tay đỡ nhẹ đểống tự uốn từ từ

đến độ cong cần thiết thì dừng lại Không uốn quá nhanh, ống sẽ bẹp và gẫy gấp

Bộ khoan nút có 10 - 12 chiếc khoan và một

mỡ hay xà phòng vào thân khoan

1.2.6 Đun nóng, chưng, nung.

độ của đèn khí có thể lên tới 16000C

Đun chất lỏng trong bình cầu, cốc, bình hình nón phải đặt lưới amiăng trên giá sắt,

cần thiết phải cặp vào giá bằng cặp sắt có lót Sau khi đun xong không

để bình cầu, cốc,

bình hình nón vào chỗ lạnh, ẩm nên để trên gỗ, giấy khô để khỏi vỡ.Đun chất lỏng trong ống nghiệm, dùng cặp gỗ cách miệng ống 1/4 chiều dài, cầm hơi

nghiêng, miệng ống không hướng về phía có người

Hình 1.11 Các loại bình cách thủy Hình 1.12 Lò nung

b Chưng: Chưng là phương pháp đun nóng ở nhiệt độ không đổi Tuỳ

theo yêu cầu

của thí nghiệm mà dùng phương pháp thích hợp: chưng cách thuỷ, chưng cách cát, chưng

cách dầu Chưng cách thuỷ ở nhiệt độ khoảng 1000C Dụng cụ chuyên dùng đốt nóng bằng

điện, có nắp hợp thành các vòng kim loại có thể đặt bình phản ứng to nhỏ khác nhau Bên

cạnh bình có ống thuỷ tinh nhỏ thông với bên trong để báo mực nước

không có bình cách thuỷ chuyên dụng có thể dùng đèn cồn, đèn khí chưng cách thuỷ bằng

cách đặt bình phản ứng hay ống nghiệm vào cốc trên giá tròn bằng nhựa ngập trong nước

pháp làm bay hơi, kết tinh, gạn, li tâm lọc

a Phương pháp làm bay hơi dung môi có thể tách chất tan ra khỏi dung

Lọc thường dùng phễu thuỷ tinh và giấy lọc Giấy lọc có thành phần hoá học tinh

khiết, dạng sợi tạo thành lỗ xốp nhỏ Có giấy lọc thường và giấy lọc khôngtàn

Có hai cách gấp giấy lọc (hình 1.14): giấy lọc gấp hình chóp khi cần lấy kết tủa: giấy

lọc gấp nhiều nếp khi cần lọc nhanh và lấy nước lọc

Hình 1.13 1 Máy li tâm quay tay; Hình 1.14 1 Giấy lọc gấp hình chóp; 2 Giấy lọc

(2), một phễu Busne (3), một bơm chân không hay bơm hút hơi bằng sức nước (4) Phễu

Busne là phễu bằng sứ đáy có nhiều lỗ, phễu có nút cao su thích hợp cắm chặt vào miệng bình

Bunsen Đáy phễu khi lọc phải lót bằng tờ giấy lọc tẩm ướt bằng nước (hoặc bằng dung môi)

Sau đó cho chạy bơm, dòng nước mạnh sẽ cuốn không khí trong bình 1; 2

Hình 1.15 Dụng cụ lọc áp suất thấp: 1 Bình Bunsen; 2 bình bảo hiểm; 3 phễu lọc; 4.

bơm hút chân không sức nước

12

phễu thuỷ tinh mà thành phễu có hai lớp Nước nóng hoặc hơi nước nóng

đi qua trong lòng

thành phễu Ngoài ra có loại phễu lọc nóng dùng điện.1.2.9 Rửa kết tủa.

Có hai cách rửa kết tủa: rửa gạn và rửa trên phễu lọc Rửa gạn thường dùng với kết

tủa nặng và to Để hạn chế sự hoà tan của kết tủa cần rửa với lượng chất lỏng ít nhất và rửa

nhiều lần.Nếu kết tủa bé và nhẹ thì rửa ngay trên giấy lọc, dùng bình cầu tia, tia mạnh nước

vào kết tủa Rửa đi rửa lại nhiều lần, mỗi lần phải chờ cho nước lần trước chảy hết rồi rửa

tiếp lần sau.Chọn chất lỏng để rửa tuỳ thuộc vào độ tan của kết tủa trong dung môi, thường dùngnước để rửa (nóng hoặc lạnh) Nếu độ tan của kết tủa ít thay đổi với nhiệt độ có thể dùng

nước nóng để rửa Những chất dễ thuỷ phân thì dùng dung dịch axit hay bazơ nguội

Những kết tủa dễ tan trong nước thì dùng nước đá hoặc các dung môi hữu cơ

làm khô, tốt nhất phải cho dòng khí đi chậm qua chất làm khô

13

sau đó tráng lại nước cất Kiểm tra ống nghiệm đã sạch chưa.Thí nghiệm 2

Cắt một đoạn ống thuỷ tinh Uốn một ống thuỷ tinh thành hình chữ V

Khoan một nút cao su để lắp ống dẫn khí.Thí nghiệm 3 Điều chế bari

AgNO3 Viết phương trình phản ứng.Thí nghiệm 4.

Tinh chế muối ăn bằng phương pháp kết tinh Muối ăn sản xuất từ nước biển thường

có lẫn những hợp chất khác Thành phần của muối ăn gồm có:NaCl 80 - 90%; CaSO4 1 -

nước cất để hoà tan hết muối Sau đó thêm vào mỗi ống nghiệm 1 ml dung dịch amôniac

và vài giọt natri hiđro photphat Quan sát và so sánh hiện tượng xảy

BÀI 2 XÁC ĐỊNH ĐƯƠNG LƯỢNG CỦA MAGIE VÀ KHỐI LƯỢNG MOL PHÂN TỬ KHÍ CACBONIC

Thời gian: 3,5h

2

-.1 LÝ THUYẾT.

Lý thuyết về đương lượng

Đương lượng của một nguyên tố là số phần khối lượng của nguyên

chất khác.Tương ứng với khái niệm mol nguyên tử, mol phân tử, có thể định nghĩa: một mol

diễn bằng đơn vị

gam có số trị bằng đương lượng của nó.Trong các phản ứng hoá học, các nguyên tố phản ứng với nhau theo những số đươnglượng như nhau Ví dụ, phản ứng giữa nguyên tố A với nguyên tố B, gọi đương lượng của

chúng tương ứng là Đ và Đ ; nếu m g chất A phản ứng vừa đủ với m gchất B thì các

3 Phương pháp điện hoá.

4 Phương pháp đẩy hiđro.

Xác định phân tử khối khí cacbonic

Đối với các chất tồn tại ở thể khí trong các điều kiện bình thường vềnhiệt độ và áp

suất, có thể dựa vào phương trình trạng thái khí lí tưởng để xác định khốilượng mol phân

tử của chúng

16

Phương trình trạng thái khí lí tưởng là phương trình liên hệ các giá trị áp suất, thể

tích và nhiệt độ của khối lượng m khí lí tưởng Vì các khí lý tưởng đều tuân theo các định

luật Boyle Mariotte Charles (Bôi Mariot Saclo) và Gay Lussac (Gay Luyt xac), sự

-kết hợp các định luật Avogadro sẽ dẫn tới phương pháp trạng thái khí lí tưởng:

17

ống nghiệm, nếu cần gắn nút ống nghiệm và ống chia độ bằng colođion Kiểm tra dụng cụ

đã kín chưa bằng cách nâng lên (hay hạ xuống) ống (3) khoảng 15 - 20cm so với vị trí ban

đầu Nếu mực nước trong ống (2) chỉ dâng lên (hay hạ xuống) một ít rồi giữ nguyên không

thay đổi thì dụng cụ đã kín Thăng bằng mực nước trong ống (2) và (3) ngang nhau Ghi

thể tích nước ở ống (2): V1 Lắc nhẹ ống nghiệm cho Mg tiếp xúc với axit Quan sát hiện

tượng Khi Mg đã phản ứng hết, khí hiđro ngừng thoát ra, mực nước trong ống (2) không

hạ xuống nữa, để một lúc cho ống nghiệm trở lại nhiệt độ phòng, thăngbằng mực nước

trong ống (2) và (3) Ghi thể tích nước ở ống (2): V2:

Hình 2.1 Dụng cụ xác định đương lượng của magie: 1 ống nghiệm; 2 ống đo khí (25

khí quyển; Áp suất hơi nước bão hoà; Tính đương lượng Mg theo hai cách:+Dựa vào phương trình trạng thái khí lí tưởng để tính khối lượng khí

hiđro thu được

Chú ý PH2 = PKq - PH2O Sau đó tính đương lượng Mg theo hệ thức (1)

Đương lượng của Mg về giá trị bằng khối lượng Mg (tính ra gam) đủtương tác với

Sau khi biến đổi có phương trình toán học: (MCO2

2 1MKK là khối lượng mol phân tử trung bình của không khí (lấy bằng 29g);MCO2 là khối

lượng mol phân tử của khí CO2 cần xác định

19

- Tính sai số phần trăm so với lí

thuyết

2

-.3 CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP.

Trước khi đến phòng thí nghiệm.

1 Định nghĩa đương lượng? Một nguyên tố có mấy giá trị đương lượng? Phân biệt

giá trị đương lượng và số đương lượng của nguyên tố

Một kim loại tạo với oxi hai oxit Khi đun nóng 3g mỗi oxit trong

luồng khí hiđro,

2

thu được 0,679g H O và 0,377g H O Tính đương lượng của kim loại và giải thích kết quả2 2

thu được Tên kim loại là

gì? 3 Khối lượng của 70ml một khí A ở 420C; 102924,86 Pa

Tính tỉ khối của khí đó so với hiđro và so với không khí

Tính thành phần về thể tích của hỗn hợp khí A và khí oxi, biết rằng: thể tích khí

A, oxi và hỗn hợp được đo ở cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất và tỉ khối của hỗn hợp hai

khí đối với hiđro bằng 14,3

4 Cấu tạo của bình kíp, tác dụng của từng bộ phận Tại sao nói bình

kíp là dụng cụ

điều chế khí có tính chất tự

động.- Sau khi làm thí nghiệm.

5 Hai bình tinh chế đựng NaHCO và H SO đặc có thể thay đổi vị trí

ống, thuỷ tinh đâm vào tay

H SO loãng không ảnh hưởng đến sức khoẻ nhưng không để dây

-Khí H2 dễ cháy, để xa lửa khi làm thí

nghiệm.HCl đặc bốc khói mạnh trong không khí ẩm, hít phải nhiều khí hiđroclorua có ảnh

hưởng đến đường hô hấp H SO đặc cũng như HCl đặc làm bỏng da, rách quần áo, đặc 2 4

biệt nguy hiểm khi bắn vào mắt do đó phải đeo găng tay và khẩu trang khi đổi HCl đặc vào

bình kíp, H SO đặc vào bình tinh chế Cần chú ý đậy nắp bảo hiểm của bình kíp cẩn thận

2 4

tránh phản ứng mạnh, axit có thể bắn vào mắt, da

và quần áo

20

BÀI 3 TÁCH CÁC CHẤT BẰNG PHƯƠNG PHÁP KẾT TINH TỪNG PHẦN

khả năng hấp phụ bề mặt để tách riêng các cấu tử

Để tách hoặc tinh chế các chất rắn thường dùng phương pháp kết tinh từng phần, kết

tinh lại, thăng hoa Với các chất lỏng thường dùng phương pháp lọc, cất,chiết Còn đối

với các chất khí và cả chất lỏng có thể dùng phương pháp sắc kí Phương pháp kết tinh từng phần cho dung dịch bay khối nóng chảy nguội dần và các

chất sẽ kết tinh lần lượt ứng với các nhiệt độ thích hợp Đôi khi có thể dựa trên độ hoà tan

của các chất trong các dung môi khác nhau để kết tinh riêng cấu tử Sau đó tách các tinh

thể bằng phương pháp lọc Phương pháp kết tinh nhiều lần là cho hoà tan tinh thể trong

dung môi thích hợp rồi cho kết tinh nhiều lần Bằng cách này sẽ loại trừ được tạp chất do

các chất có độ tan khác nhau trong dung môi

Trong thí nghiệm này sẽ ứng dụng phương pháp kết tinh từng phần

etanol) Ngược lại, axit salixylic lại hoà tan trong etanol tốt hơn là trong nước.Hình 3.1 là đồ thị biểu diễn độ hoà tan (số gam chất tan trong 100g nước) theo nhiệt

độ của CuSO 5H O (đường cong 1, thang bên trái) và axit salixylic

(đường cong 2, thang4 2

bên phải) Qua đồ thị này có nhận xét: CuSO 5H O hoà tan trong

salixylic, mặt khác, cả hai chất độ hoà tan tăng

theo nhiệt độ

21