Báo cáo thí nghiệm bài 1 xác định hằng số cân bằng

BÀI 1 PHẦN 2 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA – VŨNG TÀU BÁO CÁO THÍ NGHIỆM GV Nguyễn Quang Thái Nhóm 5 SV Nguyễn Chấn Phong Nguyễn Viết Phước Nguyễn Thiên Tân Lớp DH20KH Vũng Tàu 2022 BÀI 1 XÁC ĐỊNH HẰNG SỐ CÂN[.]

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA – VŨNG TÀU

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM GV: Nguyễn Quang Thái Nhóm:5

SV: Nguyễn Chấn Phong Nguyễn Viết Phước Nguyễn Thiên Tân Lớp: DH20KH

Vũng Tàu - 2022

BÀI 1: XÁC ĐỊNH HẰNG SỐ CÂN BẰNG I.MỤC ĐÍCH:

Áp dụng định luật phân bố để xác định hằng số cân bằng trongnước của phản ứng: KI2 + I2 = KI3

II KIẾN THỨC LÝ THUYẾT:

Ta biết rằng, khi hai chất lỏng không tan vào nhau thì hỗn hợp sẽđược tách làm hai (lớp nặng hơn ở dưới và nhẹ hơn ở trên, chính xáchơn là: chất có tỉ trọng lớn hơn nằm dưới) Nếu ta thêm 1 chất thứ 3 nào

đó có khả nng hoà tan trong hai chất kia thì chất đó sẽ phân bố giữa hai

chất lỏng tạo thành hai dung dịch cân bằng có nồng độ khác nhau Đâychúng ta giả thiết rằng giữa chất tan và môi trường không có phản ứnghoá học xảy ra.

Theo nhiệt động học, ở điều kiện cân bằng, thể hóa học của chất tantrong hai pha phải khác nhau

µ1 = µ 01 + RTlna1 µ2 = µ 02 + RTlna2

µ 01 và  02 là thế hoá tiêu chuẩn của chất tan trong dung môi tương ứng:

a1, a2 là hoạt độ của chất tan trong hai dung môi Theo điều kiện cân

Cách tính trên chỉ đúng khi các chất không làm thay đổi sự tab lẫncủa hai chất lỏng và các chất tan không có sự phân ly hoặc kết hợp

Nếu có sự phân ly của chất tan trong 1 pha: giả sử chất tan KAphân bố giữa dung môi 1 và 2, trong dung môi 1 chất K không phân ly(Hình 3)

KA

Nếu gọi nồng độ của KA trong dung môi 1 là C1 và độ phân ly của

KPL=-



 ) 1 (

1

2 1 2

C

2

2 1 2

KI

(1)Cân bằng dị thể của I2 giữa hai lớp tuân theo định luật phân bố:

lượng I2 trong lớp nước.Chuẩn độ I2 trong lớp nước ta sẽ thu được lượng(I2) tổng cộng bao gồm I2

Do đó ta tính được:(KI3)=(I2)TC-(I2)H 2 O I2

Biết nồng độ [KI] ban đầu là [KI0] ta sẽ

Biết (I2)H 2 O , [KI3]cb , [KI]cb ta sẽ tính

K theo (1)

1.Dụng cụ và hóa chất:

nhất thêm vào 10ml nước cất ,bình thứ hai thêm vào 50ml KI 0,1N.Đậy

ra Sau khi lắc xong cho vào hai phễu chiết để yên trên giá cho hệ tách

Phần còn lại vẫn để nguyên trong phễu chiết

Tiến hành chuẩn độ:

-Chuẩn độ I2 trong CCl4 bằng Na2S203 0,01N: Mỗi lần lấy chuẩn1ml + 10ml KI 0,1N chuẩn cho màu dung dịch chuyển từ nâu sang vàngrơm mới cho hồ tinh bột vào.Chuẩn đến khi dung dịch mất màu xanh thìdừng lại (chú ý: khi chuẩn cần lắc mạnh để I2 trong CCl4 chuyển lên hếtlớp KI) Chuẩn 3 lần lấy kết quả trung bình

- Chuẩn I2 trong lớp nước bằng Na2S203 0,001N :Mỗi lần chuẩn lấy10ml

Dung dịch Na 2 SO 4 Dung dịch I 2 (mẫu chuẩn)

Nồng độ(N) V(ml) V(ml) Nồng độ(N)

I

O S Na O S Na N V

V C

Vậy theo số liệu ta có:

CCl

O H

KI

CB

= 0 , 06493 3 , 53881 10 4

0184 , 0

Vậy: KCB = 800,74

IV.NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN:

BÀI 2 : XÁC ĐỊNH NĂNG LƯỢNG HOẠT HÓA

Để hình thành phức trung gian phải cung cấp cho hệ một năng lượng

Bài này xác định năng lượng hoạt hóa của phản ứng:

CH3COOC2H5 + H2O  CH3COOH + C2H5OH

Theo phương trình Arrhenius: lg

1 1

T T

xác định được E

Nếu khi thực hiện phản ứng (1) lấy lượng nước là rất lớn hơn nhiều lần

so với etylaxetat thì ta có thể xem nồng độ nước là không thay đổi và phảnứng tiến hành theo cơ chế bậc 1

x C

C

303 2

1 0

0





Trong đó: C0 là nồng đọ etylaxetat ban đầu

x là lựợng etylaxetat đã phản ứng ở thời gian t

khác nhau rồi từ đó tính ra

I II Phần thực nghiệm:

1 Dụng cụ hóa chất:

1 thí nghiệm tiến hành ở nhiệt độ phòng, 1 thí nghiệm tiến hành ở nhiệt

Cách làm: Cho vào hai bình tam giác 250ml nút mài, mỗi bình 100mlHCl 0.1N, một bình để ở nhiệt độ phòng, bình còn lại cho vào bếp cách thủy

nguyên chất Lắc đều và tính thời gian từ đó

độ bằng NaOH 0,1N với chỉ thị phenolftalein(dung dịch chuyển sang màuhồng thì dừng )

120 phút (thỉnh thoảng lắc và cho ít nước cất qua sinh hàn) Lấy ra để nguộibằng nhiệt độ phòng, rồi đem định phân toàn bộ bằng NaOH 0,1N

chuẩn độ (nhớ cho thêm 10ml nước cất và 3 giọt phenolftalein) chuẩn bằngNaOH 0,1N cho đến khi màu hồng xuất hiện Làm 5-6 lần

Từ đó ta suy ra lượng etylaxetat đã phản ứng x sau thời gian t tỉ lệ với (V t

-V0), do vậy ta viết x=m((Vt - V 0), trong đó m là hệ số tỉ lệ

Một cách tương tự như vậy, lượng CH3COOC2H5 đã phản ứng ở thờiđiểm vô cùng sẽ tỉ lệ với (V- V 0) Lượng này chính bằng lượng

CH3COOC2H5 ban đầu C0

5 2

3COOC H

Do vậy ta có lg (V- Vt )=lg (V- V 0) - 2,k3031t

Tính E theo công thức:

1 1

T T

1 2

2 1

T T

T T

1 1

T

1 2

2 1

T T

T T

(cal/mol)

Biểu đồ xác định K1 và K2

y = -0.0013x + 1.4246

y = -0.0006x + 1.4234

1.26

1.28

1.3

1.32

1.34

1.36

1.38

1.4

1.42

Thời gian(t)

Linear (Nhiệt độ phòng+10) Linear (Nhiệt độ phòng)

- Dựa vào đồ thị ta có: tg = -0,0006  k T1 = 1,3818.10-3

tg = -0.0013  k T2 =2,9939.10-3

-Thay vào công thức: E=4,575. . .

1 2 2 1 T T T T  lg 1 2 T T k k suy ra: E=14100(cal/mol) Vậy: Năng lượng hoạt hóa của pứ này trong môi trường axit là: E=14100(cal/mol)

IV NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: .

BÀI 3.TÍNH TAN HẠN CHẾ CỦA CHẤT LỎNG 3.1: Mục đích:

Xây dựng giản đồ độ tan của hai chất lỏng hoà tan hạn chế và xác định nhiệt độ hoà tan tới hạn

Xây dựng giản đồ độ tan của hệ ba cấu tử hoà tan hạn chế.

3.2 Cơ sở lý thuyết

Các chất lỏng có thể hoà tan hoàn toàn vào nhau (nước - etanol, benzen-cloroform-cacbon tetraclorua ), thực tế không hoà tan vào nhau (dầu hoả - nước, nước - thuỷ ngân - benzen, ) hoặc hoà tan hạn chế vào nhau (phenol - nước, nước - cloroform - axit axetic ) Ở đây chúng ta xét trường hợp hoà tan hạn chế.

3.3.2 Số hiệu thực nghiệm

STT (% V H2O)thành phần

Nhiệt độ t 0 C Lần TN t 1 t 2 t

pháp phân tích nhiệt dựa trên sự nghiên cứu các đường cong nguội lạnh (hay đun nóng) của các cấu tử nguyên chất và các hỗn hợp

này với chất điện li Na2SO4

II KIẾN THỨC LÍ THUYẾT :

-Hạt keo là hạt có kích thước nằm giữa hạt vĩ mô và hạt vi mô.Vì vậy, ta

có thể điều chế dung dịch keo bằng cách ngưng tụ từ dung dịch thực hoặcphân tán từ hệ phân tán thô

-Phương pháp ngưng tụ: tập hợp các hạt có kích thước nhỏ thành hạt cókích thước lớn như hạt keo.Có thể làm bằng phản ứng hóa học hoặc thay thếdung môi…

-Phương pháp phân tán: dùng năng lượng cơ, điện, chất điện li…để phântán các hạt lớn về kích thước hạt keo

Ví dụ:Điều chế keo AgI bằng phương pháp ngưng tụ:

+Keo âm: dùng pipet cho vào bình nón 20ml dung dịch KI 0,05N Từ

18-[(AgI)m.nI (n-x)K+]x- xK+

cho từng giọt KI 0,05N vừa thêm vừa lắc cho đến hết khoảng 15- 18ml KI, tađược hạt keo dương có cấu tạo:

[(AgI)m.nAg (n-x)NO3-].xNO3

-Chú ý: thử dấu của keo bằng cách lấy 1 mảnh giấy lọc, một đầu

nhúngvaof dung dịch keo Vì giấy lọc làm từ xenlulo khi thấm nước sẽ tíchđiện âm Nếu hạt keo tích điện âm thì nó sẽ theo mao quản của giấy lọc màlan đi xa Nếu hạt keo tích điện dương thì nó bị giữ lại ở đầu chỗ nhúng củagiấy lọc

III PHẦN THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ:

1.Dụng cụ và hóa chất:

2.Cách tiến hành: Điều chế dung dịch keo Fe(OH)3:

-Cho 95ml nước cất vào cốc chịu nhiệt 250ml đun sôi trên đèn cồn

giọt vào cốc nước đang sôi cho đến hết

-Đun sôi tiếp 5 phút rồi lấy ra đẻ nguội bằng nhiệt độ phòng ta được

4 2

 là ngưỡng keo tụ (mmol/l)

IV.XỬ LÍ SỐ LIỆU VÀ TÍNH TOÁN KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM:

1000

2

4 2 1

V

SO Na V



1

002 , 0 4 , 0

Vậy ngưỡng keo tụ là: 0,8(mmol/l)

Nhận xét: Nồng độ chất điện li đóng vai trò quan trọng nhất đến quátrình keo tụ

Sự khác biệt giữa dung dịch thực và dung dịch keo là:

-Hạt keo có kích thước lớn hơn phân tử nên tốc độ khuếch tán chậm hơnphân tử

-Các hạt keo có kích thước nhỏ nên thường không bền về mặt nhiệtđộng có xu hướng liên kết lại với nhau thành các hạt có kích thước lớn hơn diện tích bề mặt giảm năng lượng bề mặt giảm(có lợi về mặt năng lượng)

V NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN:

BÀI 6: HẤP PHỤ ĐẲNG NHIỆT VÀ PHƯƠNG TRÌNH

FRENDLICH

I/ MỤC ĐÍCH: Xác định sự hấp phụ axit axetic bởi than hoạt tính trong

dung dịch nước

II/ KIẾN THỨC LÝ THUYẾT:

Sự hấp phụ chất không điện ly hoặc chất điện ly yếu trên ranh giới phânchia pha rắn lỏng thuộc vào loại đặc tính hấp phụ phân tử và tuân theophương trình Gibbs Nếu chất tan bị hấp phụ một lượng lớn hơn dung môi thì

sự hấp phụ đó gọi là hấp phụ dương, còn ngược lại là hấp phụ âm Sự hấpphụ của các chất hữu cơ cùng một dãy đồng đẳng tuân theo quy tắc Traube:

Sự hấp phụ giảm với sự tăng chiều dài mạch bởi vì với sự tăng kích thướcphân tử tiết diện sử dụng của chất hấp phụ để hấp phụ bị giảm, các phan tửlớn không bị rơi vào lỗ hẹp của chất hấp phụ

Sự hấp phụ trên ranh giới rắn lỏng tuân theo quy tắc thăng bằng độ phâncực của Rebindis: Các chất bị hấp phụ trên ranh giới phân chia pha chỉ xãy ratrong trườn hợp nếu do sự có mặt của nó ở lớp bề mặt làm cho hiệu số độphân cực của pha bị giảm

Để đo sự hấp phụ, người ta cho một lượng cân chính xác chất hấp phụvào các thể tích như nhau của dung dịch chấ bị hấp phụ Lượng chất bị hấpphụ được tính như là hiệu số nồng độ đầu và nồng độ cân bằng trong các thểtích như nhau của dung dịch Trong các dung dịch loãng, thông thường người

ta không tính sự hấp phụ của dung môi Theo các dữ kiện thực nghiệm xâydựng đồ thị sự phụ thuộc khối lượng chất bị hấp phụ vào nồng độ cân bằngcủa nó trong dung dịch

Sự hấp phụ trên vật xốp từ dung dịch loãng được mô tả bằng phươngtrình thực nghiệm Frenlich:

Trong đó: X là số mol chất bị hấp phụ (mol/l)

m là khối lượng chất hấp phụ (g)

C là nồng độ cân bằng (mol/l hay mmol/l)

k là hằng số tương ứng cho khối lượng của chất bị hấp phụ ở nồng

Chú ý:Mỗi lần chuẩn lấy 10ml và cho thêm 3 giọt phenolftalein, chuẩn

độ bằng dung dịch NaOH 0,1N đến khi xuất hiện màu hồng

Kết quả thí nghiệm được ghi vào bảng sau:

IV XỬ LÝ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

Khối lượng axit bị hấp phụ được tính theo công thức sau:

m

C C

1000

2

1 

V:thể tích dung dịch lấy ra để hấp phụ(50ml)m:Khối lượng vật bị hấp phụ(than 1g)

Tính toán ta được bảng số liệu sau:

Đồ thị phụ thuộc lg(x/m) vào lgC

y = 0.3604x - 2.4858

-3.1 -3.05 -3 -2.95 -2.9 -2.85 -2.8 -2.75 -2.7 -2.65

-2.6 -1.8 -1.6 -1.4 -1.2 -1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0

Lgk=-2,4858  k=3,27.10-3

V NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN :