TƯỜNG TRÌNH THÍ NGHIỆM THỰC HÀNH HÓA LÍ 2 Họ tên sinh viên Nguyễn Thu Ánh MSSV 4501106003 Ngày 312022 Mã lớp CHEM142007 BÀI 8 NGHIÊN CỨU DUNG DỊCH CHẤT ĐIỆN LI BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN KẾ I MỤC ĐÍCH TH.NGHIÊN CỨU DUNG DỊCH CHẤT ĐIỆN LI BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN KẾ I MỤC ĐÍCH TH
Trang 1TƯỜNG TRÌNH THÍ NGHIỆM THỰC HÀNH HÓA LÍ 2
Họ tên sinh viên: Nguyễn Thu Ánh MSSV: 4501106003
BÀI 8: NGHIÊN CỨU DUNG DỊCH CHẤT ĐIỆN LI BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN KẾ
I MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM:
- Sử dụng phương pháp điện kế để xác định một số tính chất của dung dịch chất điện li: + pH của dung dịch chất điện li mạnh và chất điện li yếu
+ Hằng số cân bằng phân li của acid yếu và base yếu
II CÁCH TIẾN HÀNH:
- Pha 100ml dung dịch CH3COOH có nồng độ 2; 1; 0,4; 0,1; 0,001 M
- Chuẩn độ lại nồng độ acid vừa pha bằng dung dịch NaOH 0,1M (với chỉ thị là
phenolphtalein) Mỗi dung dịch pha loãng được chuẩn độ 3 lần rồi lấy trung
bình
- Rót dung dịch acid vào cốc 100ml, cắm điện cực đo pH và đọc giá trị đo được trên pH-meter
III KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM:
- Mỗi dung dịch pha loãng được chuẩn độ 3 lần rồi lấy trung bình, nồng độ
được tính theo định luật đương lượng: C1 = C2V2/V1 Trong đó C2, V2 là nồng độ
và thể tích của dung dịch NaOH, V1 là thể tích acid đem đi chuẩn độ
- Tính độ phân li của acid theo công thức:
Trang 2- Tính hằng số cân bằng phân li theo công thức:
Bảng giá trị thực nghiệm:
Thứ
tự
Nồng độ
CH 3 COOH
pha loãng
(M)
V (CH 3 COOH) (mL)
V NaOH chuẩn độ (mL) CH Nồng độ 3 COOH
(M) pH α K lần 1 lần 2 TB
1 0,01 20 2,1 X 2,1 0,0105 3,65 21,3.10-3 4,5459.10-6
2 0,1 10 10,3 10,4 10,34 0,1034 2,95 10,9.10-3 1,2175.10-6
3 0,4 5 20,2 20,2 20,3 0,4060 2,68 5,1465.10-3 1,0756.10-5
4 1 2 19,5 19,7 19,6 0,9800 2,50 3,2268.10-3 1,0204.10-5
5 2 1 20,22 20,3 20,3 2,0300 2,30 2,4689.10-3 1,2374.10-5
* Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc giữa độ phân li theo nồng độ của dung dịch acid:
0.00 0.01 0.01 0.02 0.02 0.03
α
C (M)
Trang 3Thứ tự Nồng độ CH 3 COOH
(M) pH Log C (CH 3 COOH)
Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc giữa pH và log CCH 3 COOH :
* Xác định hằng số cân bằng phân li K từ đồ thị:
y = -0.5772x + 2.4631 R² = 0.9909
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0
pH
log CCH3COOH
Trang 4Lấy log 2 vế và biến đổi biểu thức trên, ta được phương trình:
Sử dụng phương pháp ngoại suy tuyến tính, ta tính được b = -0,5.logK = 2,4631
→ hằng số cân bằng phân li K 1, 1852.10-5
IV TRẢ LỜI CÂU HỎI
1 Làm thế nào để xác định pH dung dịch?
Cách xác định độ pH phổ biến hiện này là sử dụng giấy quỳ, các chất chỉ thị màu, máy đo độ pH (bút đo pH)…
STT CÁCH XÁC ĐỊNH ĐẶC ĐIỂM
1 Sử dụng quỳ tím
Giấy quỳ màu tím hoặc trung tính thay đổi màu sắc : – Từ màu tím ban đầu sang màu đỏ để xác định dung dịch
là axit
– Chuyển sang màu xanh nếu dung dịch đó là kiềm Giấy quỳ trung tính có chứa từ 10 đến 15 loại thuốc nhuộm khác nhau, bao gồm azolitmin, leucazolitmin,
leucoorcein và spaniolitmin
2 dụng máy Sử
đo pH
– Là phương pháp xác định độ ph chính xác nhất hiện nay Những loại máy đo pH hiện nay xác định đến 2 con số
thập phân giá trị pH
3 bút đo pHSử dụng
Đây là phương pháp đang được ứng dụng rộng rãi để đo
độ pH, hiện tại có bút đo pH được phân thành 2 loại: – Bút đo pH đất: là loại bút chuyên đo độ ph của nhiều loại đất khác nhau Việc xác định ph đất giúp ta tìm hiểu được đây là loại đất nào, thích hợp với loại cây trồng nào
Trang 5– Bút đo pH nước: Là loại bút chuyên đo pH dung dịch, bằng cách nhúng đầu dò vào trong dung dịch Sau ít phút bút sẽ hiện thị chính xác độ pH trong dung dịch đó.Đây là cách đo độ kiềm trong dung dịch được nhiều người sử
dụng nhất
4 Test seraSử dụng
– Đây là thương hiệu nổi tiếng của Đức chuyên sản xuất các thiết bị test nước như kiểm tra nồng độ NO2, NO3,
nước cứng và độ pH
– 1 bộ test sera pH gồm 1 chai thuốc thử, 1 bảng màu so sánh nồng độ ph và 1 ống nghiệm để test nước.
2 Nêu nguyên tắc của phương pháp điện thế đo pH dung dịch?
Nguyên tắc của phương pháp điện thế đo pH:
- Đây là phương pháp đo thế cân bằng của cực nghiên cứu để xác định nồng
độ cân bằng của chất phân tích hoặc theo dõi sự biến thiên nồng độ của nó tham gia vào phản ứng hóa học Trong điện hóa học, ta không thể xác định được thế cân bằng của một cực riêng biệt mà chỉ xác định được thế của nó so với một cực dùng làm cực chuẩn Trong phân tích điện hóa, cực chuẩn được gọi là cực so sánh Cực cần đo thế cân bằng gọi là cực đo hoặc là cực chỉ thị Lưu ý rằng là khó có ranh giới chính xác giữa điện cực so sánh và điện cực chỉ thị Một điện cực chỉ thị cũng có thể là một điện cực so sánh tuỳ theo từng trường hợp sử dụng
Nguyên tắc của phương pháp điện thế đo pH bằng điện cực thủy tinh:
- Điện cực chỉ thị, còn được gọi là điện cực thủy tinh được sử dụng để đo pH Điện cực thủy tinh này chứa đầy dung dịch đệm pH (pH khoảng 7) Điện thế
do điện cực tạo ra tương ứng với chênh lệch pH giữa các dung dịch bên trong và bên ngoài Điện thế phụ thuộc vào sự chênh lệch nồng độ H+ ở hai bên của màng thủy tinh (khi cả hai mặt đều ngậm nước) Điện thế của điện cực chỉ thị thay đổi theo nồng độ H+ trong dung dịch ngoài Khi đo pH, điện thế của điện cực thủy tinh thay đổi theo nồng độ H+
Trang 6- Một điện cực thứ hai, được gọi là điện cực tham chiếu (điện cực so sánh) Điện thế của điện cực này phải ổn định nhất để có thể đo được sự khác biệt điện thế, phản ánh nồng độ H+ Đo pH, tức là đo điện thế khác biệt
3 Mối quan hệ giữa độ phân li và pH của dung dịch chất điện li yếu?
Với pH = -logaH+ và a = γC, bỏ qua hệ số hoạt độ γ do lực tương tác giữa các ion không đáng kể
4 Nhận xét ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng phân li chất điện li yếu?
Nhiệt độ đóng một vai trò quan trọng đối với phép đo pH Khi nhiệt độ tăng, dao động phân tử tăng lên dẫn đến khả năng ion hóa nước và acid acetic tạo thành nhiều ion hydrogen hơn Kết quả là độ pH sẽ giảm xuống Sự phân ly của nước thành hydrogen và ion hydroxide có thể được biểu diễn dưới dạng: H2O (l) ⇌ H+ (aq) + OH− (aq)
Mọi dung dịch sẽ trải qua sự thay đổi giá trị pH của chúng thông qua sự thay đổi nhiệt độ Sự khác biệt trong phép đo pH ở các nhiệt độ khác nhau chỉ đơn giản cho biết về độ pH thực của dung dịch đó ở nhiệt độ cụ thể đó