Bảng ghi dữ liệu thí nghiệm môn ma2042 thí nghiệm hóa vô cơ vật liệu bài 1 các hợp chất nhóm ia

BẢNG GHI DỮ LIỆU THÍ NGHIỆMMÔN MA2042 THI NGHIÊM HÓA VÔ CƠ VẬT LIÊU 1.

BẢNG GHI DỮ LIỆU THÍ NGHIỆM

MÔN MA2042 THI NGHIÊM HÓA VÔ CƠ VẬT LIÊU

1

BÀI 1: CÁC HỢP CHẤT NHÓM IA

Ngày thí nghiệm: 06/04/2023

1.1 Phản ứng của KOH hoặc NaOH trong các nguyên liệu

Thể tich dung dịch V= 200ml

Nồng độ KOH: 7M

Khối lượng nguyên liêu Tro bay= 10g

Thời gian khuấy: 4 giờ

1.2 Phân tích nhiệt khối lượng cua các nguyên liệu

Nguyên liêu: Tro bay

STT Nhiêt độ (oC) Khối Hình ảnh bề mặt

1.3 Sự thủy phân của muố́i sodium silicate trong phenolphtalein

Các phương trình phản ứng xảy ra:

2H2O + Na2SiO3→2NaOH + H2SiO3 (Dung dị̣ch hóa hồ̀ng)

Na2SiO3 + H2O → 2NaOH + SiO2 (dung dị̣ch từ hồ̀ng chuyể̉n sang mấ́t màu)Hiện tượ̣ng: Ban đầ̀u dung dị̣ch phenolphthalein và dung dị̣ch sodium silicate tá́ch lớp sau đó từ từ hóa hồ̀ng Sau 1 khoả̉ng thờ̀i gian ngắn thì̀ màu hồ̀ng bắt đầ̀u nhạt dầ̀n rồ̀i biế́n mấ́t Đồ̀ng thờ̀i trong thờ̀i gian đó bên trong ố́ng nghiệm cũng xuấ́t hiện cá́c bọt khí liti

1.4 Phản ứng tạo hợ̣p chất Na 2 SiO 3 hoặc K 2 SiO 3

Khối lượng KOH: 5,6 g

Khối lượng SiO2:3g

STT Nhiêt độ(oC) Khối lượng Hình ảnh bề mặt mẫu

5 100

0 Không cân đượ̣c do bị̣ bể̉ chénnung

1.5 Nội dung báo cáo

- Giải phổ XRD nguyên liêu

- Giải phổ XRD của thi nghiêm 1

- Phân tich nhiêt DSC nguyên liêu

- Báo cáo – nhận xet – giải thich các thi nghiêm trong bai

BÀI 2: CÁC HỢP CHẤT NHÓM IIA

Ngày thí nghiệm: …/……./………

2.1 Phân tích nhiệt khối lượng cua các nguyên liệu

Nguyên liêu

Chuẩn bị mẫu phân tich DSC

o Khối lượng vỏ soSTT Nhiêt độ ( C) Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3 Hình ảnh bề mặt mẫu

30 4,82 4,71 5,011

Khối lượng CaCO3

Hình ảnh bề mặt mẫu

Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3

5

500 2,31 3,322

3

2.2 Phản ứng cua vỏ sò và CaCO 3 /MgCO 3 trong dung dịch kiềm và acid

Nồ̀ng độ̣ acid:

STT Thời gian pH dung dịch Khối lượng vỏ so Hình ảnh bề mặt mẫu

Nồng đô NaOH = 5M

STT Thời gian(phút) pH dung dịch Khối lượng vỏ so Hình ảnh bề mặt mẫu

7

2.3 Nội dung báo cáo

- Giải phổ XRD của mẫu sau nung 1000OC

- Vẽ đường phân tich nhiêt (thi nghiêm 2.1)

- Giải thich thi nghiêm 2.2

8

BÀI 3: CÁC HỢP CHẤT NHÓM IIIA

Ngày thí nghiệm: …,/…,,/………,,

3.1 Phân tích nhiệt khối lượng cua các nguyên liệu cua Al 2 O 3 , Al(OH) 3

STT Nhiêt độ(oC) Khối lượng Hình ảnh bề mặt mẫu

3.2 Phản ứng cua Al 2 O 3 , Al(OH) 3 , và Al (giây bac) trong dung dịch kiềm và acid H 3 PO 4

Mẫu Bề mặt mẫu ban đầu Bề mặt mẫu khi nhỏ NaOH

Mẫu Bề mặt mẫu ban đầu Bề mặt mẫu khi nhỏ acid

3.3 Nội dung báo cáo

- Giải phổ XRD của mẫu sau nung 1000OC

- Giải thich thi nghiêm 3.2:

Thí nghiệm nhỏ̉ NaOH vào Al2O3:

Al2O3 + 3H2O + 2NaOH → 2NaAl(OH)4

10

Ôxit nhôm không tan, cùng dung dị̣ch NaOH tạo ra dung dị̣ch màu trắng và kế́t tủ̉a màu trắng NaAl(OH)4 có tính bazo, giả̉i phóng nhiệt, phả̉n ứ́ng này là phả̉n ứ́ng trunghòa- là phả̉n ứ́ng giữa dung dị̣ch bazơ (NaOH) với dung dị̣ch axit (Al2O3).

Thí nghiệm nhỏ̉ NaOH vào Al(OH)3:

Al(OH)3 + NaOH → NaAl(OH)4

Cũng tương tự như phả̉n ứ́ng giữa Al2O3 và NaOH, phả̉n ứ́ng giữa Al(OH)3 vàNaOH là mộ̣t phả̉n ứ́ng trung tính, là phả̉n ứ́ng giữa dung dị̣ch bazơ (NaOH)với dung dị̣ch axit (Al(OH)3) Do đó, quá́ trì̀nh phả̉n ứ́ng này cũng giả̉i phóngnhiệt nhưng không đủ̉ để̉ làm nóng môi trườ̀ng phả̉n ứ́ng lên đá́ng kể̉

Thí nghiệm nhỏ̉ NaOH vào giấ́y bạc:

2Al + 6H2O + 2NaOH → 3H2↑ + 2Na[AlOH]4

Hiện tượ̣ng củ̉a quá́ trì̀nh phả̉n ứ́ng này là sự giả̉i phóng khí H2 và tạo ra mộ̣t dung dị̣ch màu trắng củ̉a Natri tetrahydroxyaluminat là Na[Al(OH)4]

Thí nghiệm nhỏ̉ H3PO4 vào giấ́y bạc:

2Al + 3H3PO4 → 2AlPO4 + 3H2↑

Nhôm tan dầ̀n đồ̀ng thờ̀i có khí H2 thoá́t ra, AlPO4 tạo ra mộ̣t lớp bả̉o vệ cho nhôm

Thí nghiệm nhỏ̉ H3PO4 vào Al(OH)3:

Al(OH)3 + 3H3PO4 → AlPO4 + 3H2O

Trong quá́ trì̀nh phả̉n ứ́ng, cá́c ion OH- củ̉a nhôm hydroxit tá́c dụng với cá́c ion H+ củ̉a axit photphoric để̉ tạo ra nước và muố́i photphat nhôm Do axit photphoric dư(0,02 > 0.013), muố́i sẽ̃ không tan trong dung dị̣ch và tạo ra kế́t tủ̉a

Thí nghiệm nhỏ̉ H3PO4 vào Al2O3:

Al2O3 + 2H3PO4 → 2AlPO4 + 3H2O

Trong quá́ trì̀nh phả̉n ứ́ng, cá́c ion H+ củ̉a axit phosphoric tá́c dụng với cá́c ion O2-củ̉a nhôm oxit để̉ tạo ra nước và muố́i phosphat nhôm kế́t tủ̉a,

-BÀI 4: KIM LOẠI HƠP CHÂT CỦA Mn - Cu - Fe – Co - Ni

Ngày thí nghiệm: 23/03/2023

4.1 Phan ưng thâm Carbon cua thép/sắt

Nhiệt độ nung 857oC

Thời gian thấm 24h

Bề mặt mẫu ban đầu Bề mặt mẫu sau khi thấm C

4.2 Ăn mòn cua sắt/thép với các dung dịch kiềm và acid

Dung dịch Bề mặt mẫu ban đầu Bề mặt mẫu sau khi nhỏ dung dịch

NaOH 5M

Thời gian

Sau 20s

12

3 700 3,68 3,31

4 900 3,60 3,5

5 1000 2,68 3,17

Phả̉n ứ́ng củ̉a , với KOH

Nhiêt Khối lượng (g) Hình ảnh bề mặt mẫuSTT độ

(oC)

2 500 4,29 4,78

Thí nghiệm 2 (Ăn mòn củ̉a sắt/thép với acid và base):

- Với acid (H3PO4): sắt phả̉n ứ́ng với acid, tạo muố́i và giả̉i phóng khí: 2Fe +

H3PO4 -> Fe2(PO4)3 + 3/2H2

- Với base (NaOH): phả̉n ứ́ng với NaOH theo phương trì̀nh sau:

Fe + 2NaOH + 2H2O -> Na2[Fe(OH)4] + H2 ( tại sao khi quan sá́t mì̀nh lại không thấ́y có khí thoá́t lên)

16

Thí nghiệm 3 (Tá́c dụng với SiO2): Do SiO2 là oxide acid, đồ̀ng thờ̀i chínhchú́ng lại có liên kế́t mạnh (do hiệu độ̣ âm điện lớn) nên phả̉n ứ́ng chỉ xả̉y ra ở nhiệtđộ̣ cao (>900oC)

- Đố́i với CuSO4, KMnO4, CoSO4 và FeSO4 : Đề̀u đi qua giai đoạn trunggian (tạo oxide kim loại) sau đó mới tá́c dụng với SiO2 ở nhiệt độ̣ cao, hì̀nh thành cá́cmuố́i silicate củ̉a kim loại Sơ đồ̀ chung: Muố́i kim loại -> oxide kim loại (nhiệt phân) ->muố́i silicate kim loại

Cu2O, MnO2 tá́c dụng với KOH:

MnO2 tá́c dụng với KOH ngay ở nhiệt độ̣ thườ̀ng:

2MnO2 + 4KOH + O2 -> 2K2MnO4 + 2H2O

Cu2O tá́c dụng với KOH đặ̣c ở nhiệt độ̣ cao:

Hình ảnh bề mặt mẫu

Mẫu 1 Mẫu Mẫu 3

2

1

500 1,65 1,96 1,842

Hình ảnh bề mặt mẫu

Mẫu 1 Mẫu Mẫu 3

2

1

500 1,79 1,88 1,972

18

5 100

0 1,41 1,49 1,5

5.2 Phan ưng cua Titanium và Silicon với các dung dịch kiềm và acid

Mẫu Mẫu ban đầu Mẫu sau khi nhỏ dung dịch

SiO2 + CaCO3 → CaSiO3 + CO2

Phả̉n ứ́ng thế́ này có hiệu suấ́t thấ́p hơn so với phả̉n ứ́ng trung gian qua CaO

Do sự kém hòa tan và khả̉ năng tương tá́c thấ́p giữa CaCO3 và SiO2 Do đó, phả̉nứ́ng qua trung gian CaO là chủ̉ yế́u

CaCO3 → CaO + CO2 CaO + SiO2 → CaSiO3

Khi nhiệt độ̣ 500 0C, khố́i lượ̣ng mẫ̃u thay đổ̉i rấ́t ít, do chỉ có mộ̣t phầ̀n nhỏ̉ CaCO3bị̣ phân hủ̉y thành CaO, do đó lượ̣ng khí CO2 giả̉i phóng còn rấ́t ít Khi ở nhiệt độ̣ cao, phân hủ̉y diễn ra mạnh hơn, mộ̣t lượ̣ng lớn CO2 đượ̣c giả̉i phóng và phả̉n ứ́ng tạo thành sả̉n phẩ̉m CaSiO3 sẽ̃ tiế́n triể̉n nhanh hơn Lượ̣ng khí CO2 đượ̣c giả̉i phóng nhiề̀u hơn khiế́n cho khố́i lượ̣ng củ̉a mẫ̃u giả̉m mộ̣t cá́ch đá́ng kể̉

CaO + TiO2 → CaTiO3

20

TiO2 không tá́c dụng trực tiế́p với CaCO3, mà thông qua chấ́t trung gian CaO,giố́ng như trong phả̉n ứ́ng với SiO2 So với SiO2 ở 500 0C, TiO2 từ 700 0C mới bắtđầ̀u giả̉m khố́i lượ̣ng nhiề̀u, do nhiệt độ̣ phả̉n ứ́ng củ̉a TiO2 cao hơn SiO2 và TiO2không phả̉n ứ́ng CaCO3 để̉ tạo ra CaTiO3.