MỘT SỐ VẤN ĐỀ CHUNG
YÊU CẦU VỚI SINH VIÊN THỰC TẬP HÓA HỌC ĐẠI CƯƠNG
Để hoàn thành tốt phần thực tập, mỗi sinh viên phải thực hiện các yêu cầu sau đây:
1 Trước khi đến phòng thực tập làm thí nghiệm, mỗi sinh viên phải nắm vững mục đích, yêu cầu của bài thực tập, phải học phần lý thuyết có liên quan, trả lời các câu hỏi trong mỗi bài thực tập, dự đoán các hiện tượng sẽ xảy ra, cần lưu ý các thao tác để thực tập có kết quả chính xác, tránh các tai nạn có thể xảy ra Nếu không chuẩn bị theo yêu cầu trên, sinh viên không được làm thực tập
2 Mỗi sinh viên phải có sổ tường trình thực tập Trong bài tường trình, sinh viên phải ghi các hiện tƣợng và kết quả trung thực, giải thích các hiện tƣợng và kết quả đó trên cơ sơ lý thuyết đã học
3 Khi vào phòng thí nghiệm, sinh viên phải tuyệt đối tuân theo sự hướng dẫn của giáo viên và công nhân viên phòng thí nghiệm Tất cả dụng cụ, máy móc chƣa đƣợc hướng dẫn và không liên quan đến bài thực tập, không được sử dụng Nếu làm hỏng các dụng cụ, máy móc không có lý do chính đáng phải bồi thường, nếu nghiêm trọng phải đình chỉ thực tập tại phòng thí nghiệm
4 Mỗi sinh viên phải tự làm thí nghiệm của mình hoặc phải tự giác tham gia làm thí nghiệm chung Không đi lại lộn xộn, tuyệt đối không đƣợc tự ý chuyển hoá chất từ bàn này sang bàn khác
5 Không bỏ giấy loại, giấy lọc xuống sàn nhà hoặc mặt bàn thí nghiệm, các hoá chất thải phải để đúng nơi quy định
6 Khi tiếp xúc với các hoá chất độc hại hoặc các chất dễ gây tai nạn phải thực hiện đúng theo sự hướng dẫn của giáo viên Khi xảy ra tai nạn, phải bình tĩnh để giáo viên hướng dẫn cách xử lý
7 Khi làm xong thí nghiệm phải rửa dụng cụ sạch sẽ, sắp xếp gọn gàng, đúng nơi quy định và bàn giao lại cho nhóm trực nhật
8 Mỗi buổi thực tập, nhóm phải cử người làm trực nhật Trực nhật có nhiệm vụ nhận dụng cụ, hoá chất của phòng Sau buổi thực tập phải nhận và bàn giao lại cho nhân viên phòng thí nghiệm (PTN), lau bàn ghế, làm vệ sinh phòng trước khi ra về
9 Mỗi bài thực tập được giáo viên đánh giá trên cơ sở chuẩn bị bài trước khi đến phòng thí nghiệm; thao tác kết quả thí nghiệm và bài tường trình
Tất cả sinh viên đến phòng thực tập phải nghiêm chỉnh chấp hành các quy định trên đây.
NỘI QUY PHÒNG THÍ NGHIỆM
Nhân viên phòng thí nghiệm cần được đào tạo và kiểm tra về an toàn lao động, nắm vững quy trình kỹ thuật và biện pháp đảm bảo an toàn.
Để đảm bảo an toàn và hiệu quả công việc, mỗi cá nhân cần tuân thủ nghiêm ngặt các quy định về trật tự, vệ sinh và hướng dẫn của cán bộ phụ trách Việc tiếp khách lạ hoặc làm ngoài giờ cần được hạn chế, và chỉ thực hiện khi có sự chấp thuận của trưởng phòng thí nghiệm (PTN) và phòng Bảo vệ, nhằm duy trì môi trường làm việc an toàn và bảo mật.
Để đảm bảo an toàn và thành công, việc đọc kỹ tài liệu và hiểu rõ chi tiết thí nghiệm là bước quan trọng hàng đầu Bên cạnh đó, cần lường trước các sự cố tiềm ẩn để chủ động phòng tránh, giảm thiểu rủi ro trong quá trình thực hiện.
Khi tiến hành thí nghiệm, việc quan sát và ghi chép số liệu là yếu tố then chốt để xây dựng báo cáo thí nghiệm chính xác Bên cạnh đó, việc sắp xếp và vệ sinh thiết bị sau giờ làm việc, cùng với việc hoàn trả dụng cụ về vị trí ban đầu, là những thao tác bắt buộc Ngoài ra, mỗi phòng thí nghiệm cần có quy định riêng biệt để đảm bảo an toàn tuyệt đối cho cả người và tài sản.
1.2.2 Các quy tắc an toàn phòng thí nghiệm
Theo Beran (2013) và Henrie (2015), thí nghiệm với chất độc hại, dễ bay hơi, hoặc axit đặc cần được thực hiện trong tủ hốt hoặc nơi thoáng gió Cần tìm hiểu kỹ đặc tính của hóa chất như tính độc, khả năng cháy nổ để tránh sai sót và hậu quả đáng tiếc.
Khi làm thí nghiệm với các hóa chất nguy hiểm như kiềm đặc, axit đặc, kim loại kiềm, phenol, cần tuyệt đối thận trọng và sử dụng kính bảo hộ để tránh hóa chất tiếp xúc với da, quần áo, đặc biệt là mắt.
Khi pha loãng axit H2SO4 đặc phải rất thận trọng: đổ từ từ axit đặc vào nước, khuấy đều và cấm làm ngƣợc lại
Khi đun nóng dung dịch các chất loại này phải tuân theo quy tắc đun nóng hóa chất trong ống nghiệm b Làm việc với các chất độc
Trong phòng thí nghiệm hóa học, nhiều hóa chất thường gặp có độc tính cao như HCN, NaCN/KCN, Me2SO4, Hg, HgCl2, CO, Cl2, Br2, NO, NO2, H2S, NO2 và các chất dùng trong tổng hợp hữu cơ như CH3OH, pyridin C5H5N, THF, benzen, toluen, acrylonitrin, anilin, HCHO, CH2Cl2 Tất cả các chất không rõ nguồn gốc đều được coi là độc hại Khi làm việc với các hóa chất này, cần kiểm tra chất lượng dụng cụ thí nghiệm và tuân thủ chặt chẽ các điều kiện được nêu trong tài liệu hướng dẫn.
- Không trực tiếp đƣa hoá chất lên mũi và ngửi, phải để cách xa và dùng tay phất nhẹ cho chúng lên mùi
- Sau khi làm việc phải rửa mặt, tay và các dụng cụ (nên dùng xà phòng)
- Cất giữ, bảo quản hoá chất cẩn thận c Làm việc với các chất dễ cháy
Các chất dễ cháy, dễ bay hơi như dietyl ete, axeton, ancol, dầu hỏa, xăng, CS2, benzen đòi hỏi sự cẩn trọng đặc biệt khi sử dụng Cần tuân thủ nghiêm ngặt quy tắc đun nóng và chưng cất trên nồi cách thủy hoặc cách không khí, sử dụng bếp điện kín để đảm bảo an toàn.
- Không để gần nguồn nhiệt, cầu dao điện,…
Khi kết tinh từ dung môi dễ cháy, cần sử dụng dụng cụ chuyên dụng có sinh hàn hồi lưu để đảm bảo an toàn Ngoài ra, cần đặc biệt cẩn trọng khi làm việc với các chất dễ nổ để tránh tai nạn.
Khi làm việc với các chất nguy hiểm như H2, kiềm, axit đặc, chất hữu cơ dễ nổ và trong điều kiện áp suất khắc nghiệt, việc đeo kính bảo hộ (làm bằng thuỷ tinh hữu cơ) là cần thiết để bảo vệ mắt và các bộ phận quan trọng trên gương mặt.
Để đảm bảo an toàn khi đốt các chất khí như H2, C2H2, CH4, cần kiểm tra độ tinh khiết để ngăn ngừa hỗn hợp nổ với oxi từ không khí; đồng thời, tránh cho một lượng lớn natri tiếp xúc với nước để phòng ngừa tai nạn nổ cháy.
Để kiểm tra độ tinh khiết của hydro, thu khí H2 qua H2O vào ống nghiệm nhỏ Đưa ống nghiệm chứa H2 đã bịt kín đến gần ngọn lửa đèn cồn và mở ra; nếu hỗn hợp khí cháy với tiếng nổ, hydro chưa tinh khiết Lặp lại quá trình cho đến khi không còn tiếng nổ, hydro đạt độ tinh khiết.
Để tránh tai nạn, tuyệt đối không cúi đầu gần chất lỏng hoặc chất rắn đang đun sôi Khi đun nóng dung dịch trong ống nghiệm, luôn dùng kẹp và hướng miệng ống nghiệm ra xa người, đặc biệt khi đun axit hoặc kiềm đặc Nắm vững vị trí và cách sử dụng các dụng cụ cứu hỏa, bình chữa cháy và hộp cứu thương để xử lý sự cố nhanh chóng và hiệu quả.
1.2.3 Cách sơ cứu chấn thương và ngộ độc trong PTN
Tai nạn PTN rất đa dạng và cần phương án xử lý riêng cho từng trường hợp Tủ thuốc PTN phải được đặt ở vị trí dễ thấy, dễ lấy, dễ sử dụng và do cán bộ thí nghiệm quản lý trực tiếp Tủ thuốc cần trang bị đầy đủ vật dụng và thuốc sơ cứu cho các tình huống chấn thương hoặc ngộ độc có thể xảy ra trong PTN.
- Dụng cụ: bông y tế, gạc, băng, panh gắp, kéo, bộ xy lanh - kim tiêm
+ Thuốc cầm máu: dung dịch cồn iot 5%;
+ Thuốc sát trùng: dung dịch thuốc tím (KMnO4 3%), cồn 40 o ;
+ Thuốc chữa bỏng: dung dịch natri hidrocacbonat (NaHCO3) 2%, dung dịch amoniac (NH4OH) 2%, dung dịch đồng sunfat (CuSO4) 2%, dung dịch axit axetic (CH3COOH) 1%;
+ Thuốc trợ lực vitamin B1, C, K, đường glucozơ hoặc đường saccrozơ…
Cách sơ cứu trong một số trường hợp như sau:
Khi bị axit đặc hoặc các hóa chất ăn mòn bắn vào da, cần rửa ngay bằng vòi nước mạnh trong vài phút để loại bỏ hóa chất (\$H_2SO_4\$, \$HNO_3\$, \$HCl\$, \$HOAc\$, brom, phenol) Sau đó, sử dụng bông tẩm dung dịch \$NaHCO_3\$ 2% hoặc dung dịch tanin trong cồn đắp lên vùng da bị bỏng và băng lại để giảm thiểu tổn thương.
CÁC LOẠI DỤNG CỤ THÔNG DỤNG
Cân là dụng cụ đo lường khối lượng vật chất, trong đó cân kỹ thuật và cân phân tích là hai loại phổ biến thường được sử dụng trong phòng thí nghiệm.
Cân kỹ thuật được sử dụng để cân các khối lượng tương đối lớn, thường từ vài trăm gam trở lên, với độ chính xác đến khoảng 1 g Các loại cân kỹ thuật phổ biến bao gồm cân Robeval, cân quang và cân bàn.
Cân phân tích là loại cân chuyên dụng để đo khối lượng nhỏ, thường dưới 100g, với độ chính xác cao đến 0,1 mg (0,0001 g), vì vậy còn được gọi là cân 4 số lẻ Các loại cân phân tích phổ biến bao gồm cân phân tích thường, cân phân tích điện và cân phân tích điện tử.
Cân phân tích chính xác hơn cân kỹ thuật khi cân các khối lượng nhỏ, nhưng không nên dùng cho khối lượng lớn hơn 200 g Đối với các lượng nhỏ như 10 g hoặc 20 g, cân kỹ thuật là lựa chọn nhanh chóng nếu không yêu cầu độ chính xác cao.
Những quy định khi sử dụng cân:
Để đảm bảo độ chính xác, cần kiểm tra trạng thái thăng bằng của cân và đĩa cân trước và sau mỗi lần cân hoặc sau một loạt các phép cân liên tục, đồng thời lau sạch bụi bẩn trên đĩa cân trước khi tiếp tục quy trình cân.
- Khi sử dụng, thấy cân không bình thường, báo ngay với cán bộ hướng dẫn, không tự ý sửa chữa
- Không đƣợc cân vật nặng hơn khối lƣợng quy định của từng cân
Khi cân đang dao động, tránh mọi tác động mạnh và chỉ thực hiện việc đặt hoặc lấy quả cân, vật cân sau khi cân đã được khóa; thao tác mở và đóng khóa cân cần được thực hiện một cách nhẹ nhàng và cẩn trọng để đảm bảo độ chính xác và tuổi thọ của cân.
Để bảo vệ cân và đảm bảo độ chính xác, hóa chất không được đặt trực tiếp lên đĩa cân mà phải được chứa trong vật đựng phù hợp như mặt kính đồng hồ, chén sứ hoặc lọ cân Đặc biệt, đối với các chất dễ hút ẩm hoặc chất lỏng dễ bay hơi, việc sử dụng lọ rộng miệng có nút nhám (cho lượng lớn) hoặc lọ cân (cho lượng nhỏ) là bắt buộc để tránh làm hỏng cân.
Để đảm bảo độ chính xác, không nên cân vật quá nóng hoặc quá lạnh mà hãy để vật đạt đến nhiệt độ phòng trước khi cân; trong trường hợp cần thiết, sử dụng bình hút ẩm để vật trở lại nhiệt độ phòng.
- Khi cân chỉ được mở hai cửa bên, cửa trước chỉ dùng khi sửa chữa hoặc tháo lắp cân
- Phải dùng cặp để gắp quả cân, không đƣợc cầm tay Các quả cân phải để đúng vị trí
- Trong một thí nghiệm, nếu cần cân nhiều lần, để tránh sai số nên thực hiện trên cùng một cân
1.3.2 Các dụng cụ thuỷ tinh
Gồm 3 loại chính sau: a Dụng cụ để đựng hoá chất
Dụng cụ đựng hóa chất gồm có cốc thuỷ tinh (beaker), bình tam giác (erlen), bình cầu b Dụng cụ để lấy hoá chất
Để lấy thể tích chính xác trong thí nghiệm, người ta thường sử dụng pipet bầu (1 ml, 5 ml, 25 ml ) và bình định mức (100 ml, 250 ml, 1000 ml ), những dụng cụ này được thiết kế để giảm thiểu sai số, đảm bảo độ chính xác cao.
Các dụng cụ thủy tinh có chia độ, bao gồm buret, pipet thẳng, ống đong, cốc thủy tinh và bình tam giác, được sử dụng rộng rãi trong phòng thí nghiệm Trong đó, buret có độ chính xác cao nhất, còn các dụng cụ chia độ khác thường có độ chính xác thấp hơn.
Từ trái sang: bình tam giác, cốc thủy tinh, bình định mức, buret, pipet
Hình 1.1 Một số dụng cụ thủy tinh thường dùng
Pipet có 2 loại: loại pipet có dung tích cố định và loại chia độ Pipet thường có dung tích 10, 20, 25 và 50 ml và những micro pipet dung tích 1, 2 và 5 ml
Để sử dụng pipet chính xác, cần tạo chênh lệch áp suất bằng quả bóp cao su và điều chỉnh ngón trỏ để kiểm soát dòng chảy của chất lỏng Nhúng pipet vào chất lỏng, hút quá ngấn trên, lau khô bên ngoài, và điều chỉnh mức chất lỏng ngang tầm mắt sao cho khớp với ngấn chia độ Cuối cùng, xả chất lỏng vào bình chứa, điều chỉnh theo ngấn dưới (nếu có) và không thổi chất lỏng còn sót lại.
Sau khi hút chất lỏng xong phải rửa sạch bằng nước sạch rồi mới cất vào chỗ quy định
Có 2 loại buret: có khoá và không có khoá Ở đầu cuối của buret không có khoá, có một ống cao su nối với ống thuỷ tinh đầu vuốt nhọn, ở giữa đoạn cao su có kẹp mo Khi dùng thì mở kẹp mo, chất lỏng sẽ chảy ra Buret có khoá thuỷ tinh đựng đƣợc các chất lỏng trừ kiềm vì kiềm sẽ làm khoá gắn chặt lại Buret không có khoá không đƣợc dùng với các chất có tác dụng với cao su nhƣ KMnO4, I2…
Buret là dụng cụ đo chính xác thể tích dung dịch, thường dùng trong chuẩn độ với dung tích phổ biến 25 ml và 50 ml Khi sử dụng, cần đổ dung dịch cẩn thận vào buret bằng phễu, đảm bảo không có bọt khí trong ống vuốt trước khi đưa về điểm 0 Để đọc thể tích chính xác, nên dùng màn ảnh trắng đen phía sau buret để làm rõ mặt khum dung dịch.
Dùng xong phải rửa sạch buret bằng nước, cặp vào giá, quay đầu hở xuống Lấy khoá nhám ra, bọc giấy lọc rồi đặt lại khoá vào buret
Có nhiều loại dụng cụ để đo nhiệt độ: nhiệt kế lỏng, nhiệt kế điện trở, piromet nhiệt điện, piromet quang học…
Nhiệt kế lỏng sử dụng chất lỏng như rượu màu hoặc thủy ngân để đo nhiệt độ Các loại chất lỏng khác nhau cho phép nhiệt kế hoạt động trong các khoảng nhiệt độ khác nhau, ví dụ, pentan được dùng để đo nhiệt độ thấp.
220 o C Nhiệt kế thuỷ ngân đo đến nhiệt độ cao nhất là 550 o C…
Để đo nhiệt độ chất lỏng chính xác, cần nhúng ngập bầu thủy ngân của nhiệt kế vào chất lỏng mà không để chạm thành bình Đọc kết quả khi cột thủy ngân ổn định và đặt mắt ngang với mực thủy ngân để tránh sai số.
CÁC BÀI THỰC HÀNH
1 Trình bày tính chất lƣỡng tính của Al2O3, Al(OH)3, Sn(OH)2, Pb(OH)2, Zn(OH)2
2 Tính chất oxy hoá - khử của các ion: MnO4 -, Cr2O7 2-, Fe 2+ , Fe 3+ , Sn 2+ , Sn 4+ ?
3 Cho biết khả năng tạo phức của: Ag + , Cu 2+ , Hg 2+ Lấy ví dụ minh hoạ
Để khảo sát khả năng kết tủa của các cation kim loại nhóm IIA, ta tiến hành thí nghiệm với MgCl2, CaCl2 và BaCl2.
Nhỏ từ từ dung dịch Na2CO3 0,1 M vào các dung dịch khác nhau và lắc nhẹ để quan sát hiện tượng Thí nghiệm tương tự được thực hiện, thay thế Na2CO3 0,1 M bằng một dung dịch khác để so sánh và giải thích sự khác biệt.
Na2SO4 0,1 M Lắc kỹ, sau 5 phút quan sát và sau 120 phút quan sát lại, giải thích
1.2.2 Tính axit – bazơ của các hợp chất của nhôm
Ban đầu, khi nhỏ dung dịch NaOH vào AlCl3, kết tủa trắng Al(OH)3 xuất hiện do phản ứng giữa Al3+ và OH- Khi tiếp tục thêm NaOH, kết tủa Al(OH)3 tan dần do tạo phức tan [Al(OH)4]-, thể hiện tính chất lưỡng tính của Al(OH)3 Phương trình phản ứng minh họa quá trình này là: AlCl3 + 3NaOH → Al(OH)3 + 3NaCl và Al(OH)3 + NaOH → Na[Al(OH)4].
Cho tiếp 10 giọt dung dịch NH4Cl bão hoà, đun sôi nhẹ đến khi xuất hiện kết tủa, giải thích
Ion Sn2+ tác dụng với dung dịch NaOH tạo kết tủa trắng Sn(OH)2, kết tủa này tan khi NaOH dư tạo thành phức chất Sn2+ có tính khử mạnh, có thể khử Cr2O72- trong môi trường axit HCl, làm dung dịch chuyển màu do Cr6+ bị khử thành Cr3+.
CÁC HỢP CHẤT VÔ CƠ
CÂU HỎI CHUẨN BỊ
1 Trình bày tính chất lƣỡng tính của Al2O3, Al(OH)3, Sn(OH)2, Pb(OH)2, Zn(OH)2
2 Tính chất oxy hoá - khử của các ion: MnO4 -, Cr2O7 2-, Fe 2+ , Fe 3+ , Sn 2+ , Sn 4+ ?
3 Cho biết khả năng tạo phức của: Ag + , Cu 2+ , Hg 2+ Lấy ví dụ minh hoạ.
PHẦN THỰC HÀNH
1.2.1 Khả năng kết tủa các cation kim loại nhóm II A (Mg 2+ , Ca 2+ , Ba 2+ ) a Lấy vào 3 ống nghiệm lần lƣợt Ống 1: 5 giọt dung dịch MgCl2 0,1 M; Ống 2: 5 giọt dung dịch CaCl2 0,1 M; Ống 3: 5 giọt dung dịch BaCl2 0,1 M
Nhỏ từ từ dung dịch Na2CO3 0,1 M vào các dung dịch khác nhau và lắc nhẹ để quan sát hiện tượng Thí nghiệm tương tự được thực hiện, thay thế Na2CO3 0,1 M bằng một dung dịch khác để so sánh và giải thích sự khác biệt.
Na2SO4 0,1 M Lắc kỹ, sau 5 phút quan sát và sau 120 phút quan sát lại, giải thích
1.2.2 Tính axit – bazơ của các hợp chất của nhôm
Ban đầu, khi nhỏ dung dịch NaOH vào AlCl3, kết tủa trắng Al(OH)3 xuất hiện do phản ứng giữa Al3+ và OH- Khi tiếp tục thêm NaOH, kết tủa Al(OH)3 tan dần do tạo phức tan [Al(OH)4]-, thể hiện tính chất lưỡng tính của Al(OH)3 Phương trình phản ứng minh họa quá trình này là: AlCl3 + 3NaOH → Al(OH)3 + 3NaCl và Al(OH)3 + NaOH → Na[Al(OH)4].
Cho tiếp 10 giọt dung dịch NH4Cl bão hoà, đun sôi nhẹ đến khi xuất hiện kết tủa, giải thích
1.2.3 Phản ứng của ion Sn 2+ a Lấy vào một ống nghiệm 3 giọt dung dịch SnCl2 0,1 M Thêm từng giọt dung dịch NaOH 2 M đến dư Lắc đều Quan sát hiện tượng và giải thích bằng phương trình phản ứng b Lấy vào một ống nghiệm 1-2 giọt dung dịch K2Cr2O7 0,1 M, cho thêm 5 giọt dung dịch HCl 2 M, nhỏ từ từ dung dịch SnCl2 0,1 M vào ống nghiệm Quan sát màu của dung dịch trong quá trình phản ứng Giải thích
1.2.4 Phản ứng của các ion Hg 2 2+ , Hg 2+ a Lấy vào một ống nghiệm 5 giọt dung dịch Hg2(NO3)2 0,1 M, thêm 5 giọt dung dịch HCl 2 M, quan sát hiện tƣợng Để lắng 10 phút, gạn bỏ phần dung dịch trong Thêm tiếp 10 giọt dung dịch NH4OH 2 M vào phần kết tủa còn lại, quan sát hiện tƣợng Giải thích bằng phương trình phản ứng b Lấy vào hai ống nghiệm, mỗi ống 3 giọt dung dịch Hg(NO3)2 0,1 M
- Cho vào ống (1) từ từ từng giọt dung dịch SnCl2 0,1 M đến dƣ, quan sát hiện tƣợng
- Cho vào ống (2) từ từ từng giọt dung dịch KI 0,1 M đến dƣ, quan sát hiện tƣợng Viết các phương trình phản ứng
1.2.5 Phản ứng của các ion Fe 2+ , Fe 3+
Lấy 4 ống nghiệm rồi thêm hoá chất vào các ống nhƣ sau: Ống 1: 1 giọt dung dịch K2Cr2O7 0,1 M + 5 giọt dung dịch H2SO4 1 M Thêm 10 giọt dung dịch FeSO4 0,1 M Ống 2: 5 giọt dung dịch FeCl3 0,1 M + 2 giọt dung dịch KI 0,1 M Quan sát màu dung dịch Thêm 1 giọt dung dịch hồ tinh bột, quan sát và giải thích hiện tƣợng Ống 3: 20 giọt nước cất + 3 giọt dung dịch FeSO4 0,1 M + 1 giọt dung dịch
K3[Fe(CN)6] 0,1 M Ống 4: 20 giọt nước cất + 1 giọt dung dịch FeCl3 0,1 M + 5 giọt dung dịch
Quan sát hiện tượng và giải thích bằng phương trình phản ứng
1.2.6 Khả năng oxi hóa của ion MnO 4 - trong các môi trường
Để khảo sát ảnh hưởng của môi trường đến phản ứng, chuẩn bị ba ống nghiệm: ống 1 chứa H2SO4 1M và Na2SO3 0.1M, ống 2 chứa nước cất và Na2SO3 0.1M, và ống 3 chứa NaOH 2M và Na2SO3 0.1M; sau đó, thêm KMnO4 0.1M vào mỗi ống.
Quan sát sự đổi màu của các ống và giải thích bằng phương trình phản ứng
Chú ý: Yêu cầu tất cả các phản ứng hoá học phải viết dưới dạng phương trình ion thu gọn, có cân bằng.
HƯỚNG DẪN THAO TÁC THÍ NGHIỆM
Trước khi làm thí nghiệm, mỗi sinh viên phải tự rửa ống nghiệm của mình
Rửa ống nghiệm bằng cách lấy đầy nước máy, dùng chổi rửa xoay đều từ miệng đến đáy ống, sau đó xoay ngược lại để lấy chổi ra và tráng lại bằng nước máy, cuối cùng tráng kỹ bằng nước cất để đảm bảo sạch hoàn toàn.
1.3.2 Lấy hoá chất lỏng vào ống nghiệm
Để lấy hóa chất lỏng, sử dụng ống nhỏ giọt và giữ ống nghiệm nghiêng 30 độ Nhỏ hóa chất theo thành ống nghiệm, sau đó lắc nhẹ và quan sát hiện tượng ngang tầm mắt.
Chú ý: Không để đầu ống nhỏ giọt chạm vào thành ống nghiệm
1.3.3 Cách lấy hoá chất rắn Để lấy hoá chất rắn, người ta dùng thìa bằng sứ hoặc bằng thuỷ tinh, khi chuyển hoá chất không đƣợc chạm thìa vào thành ống nghiệm Dùng một đầu ngón tay gõ nhẹ lên cán thìa
1.3.4 Cách đun hoá chất trong ống nghiệm
Kẹp gỗ được sử dụng để giữ ống nghiệm ở vị trí 2/3 từ đáy ống, giúp thao tác an toàn khi đun nóng trên đèn cồn hoặc bếp điện Lưu ý quan trọng là luôn hướng ống nghiệm vào tường khi đun và lắc đều để tránh dung dịch bắn ra ngoài do quá sôi, đảm bảo an toàn cho bản thân và người xung quanh.
Cần lưu ý tính độc của Hg 2+ , Hg2 2+
HÓA CHẤT VÀ DỤNG CỤ
K4[Fe(CN)6] 0,1 M Dung dịch hồ tinh bột ống nghiệm, chổi rửa, bếp điện
ĐỘNG HOÁ HỌC VÀ SỰ HẤP PHỤ
CÂU HỎI CHUẨN BỊ
1 Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng?
- Ảnh hưởng của nồng độ, phát biểu định luật tác dụng khối lượng?
- Ảnh hưởng của nhiệt độ, của năng lượng hoạt động hoá đến tốc độ phản ứng?
- Ảnh hưởng của xúc tác, cơ chế của phản ứng xúc tác đồng thể và dị thể?
2 Nguyên lý chuyển dịch cân bằng Le Chatelier? Ảnh hưởng của nồng độ, nhiệt độ, áp suất đến cân bằng hoá học?
3 Nêu đặc điểm của sự hấp phụ?
NỘI DUNG THỰC HÀNH
2.2.1 Ảnh hưởng của nồng độ tới tốc độ phản ứng
Trên cơ sở phản ứng giữa Na2S2O3 với H2SO4:
H2SO4 + Na2S2O3 Na2SO4 + S + SO2 + H2O (a)
Phản ứng (a) xảy ra theo 2 giai đoạn:
H2SO4 + Na2S2O3 Na2SO4 + H2S2O3 (b) - Giai đoạn nhanh
Ta có thể theo dõi tốc độ phản ứng qua thời gian hoá đục của dung dịch vì S đƣợc tạo ra dưới dạng huyền phù
Lấy vào ba ống nghiệm: Ống 1: 3 giọt dung dịch Na2S2O3 0,1 M và 12 giọt nước cất Ống 2: 6 giọt dung dịch Na2S2O3 0,1 M và 9 giọt nước cất Ống 3: 15 giọt dung dịch Na2S2O3 0,1 M
Để khảo sát ảnh hưởng của nồng độ đến tốc độ phản ứng, thí nghiệm sử dụng H2SO4 1M và đo thời gian từ khi thêm axit đến khi dung dịch bắt đầu hóa đục trong mỗi ống nghiệm Sự khác biệt về thời gian hóa đục giữa các ống nghiệm phản ánh sự khác nhau về tốc độ phản ứng do nồng độ các chất phản ứng khác nhau.
2.2.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng
Thí nghiệm này cũng dựa trên phản ứng giữa Na2S2O3 và H2SO4
Để khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng, thí nghiệm được thực hiện với hai ống nghiệm chứa Na2S2O3 0,1 M Ống 1 giữ ở nhiệt độ phòng, sau đó thêm H2SO4 1 M và đo thời gian đến khi dung dịch đục Ống 2 được đun nóng trước khi thêm H2SO4 1 M, và thời gian hóa đục cũng được ghi lại để so sánh.
So sánh thời gian hoá đục ở hai ống Giải thích
2.2.3 Ảnh hưởng của xúc tác đến tốc độ phản ứng a Xúc tác đồng thể
Phản ứng giữa KMnO4 và H2C2O4 trong môi trường axít:
2 KMnO4 + 5 H2C2O4 + 3 H2SO4 2MnSO4 + K2SO4 + 10 CO2 + 8H2O (màu tím) (không màu)
Tốc độ phản ứng đƣợc biểu hiện qua tốc độ mất màu của KMnO4, phản ứng này có xúc tác là ion Mn 2+
Để thực hiện thí nghiệm, chuẩn bị hai ống nghiệm, mỗi ống chứa 20 giọt dung dịch H2C2O4 0,1 M và 5 giọt dung dịch H2SO4 1 M Ống nghiệm thứ nhất giữ nguyên, trong khi ống nghiệm thứ hai được thêm 2 giọt dung dịch MnSO4 0,1 M Sau đó, đồng thời thêm 1 giọt dung dịch KMnO4 0,1 M vào cả hai ống nghiệm.
So sánh thời gian mất màu của hai dung dịch Giải thích b Xúc tác dị thể
Thí nghiệm dựa trên phản ứng phân huỷ của H2O2 trên bề mặt xúc tác MnO2:
Tốc độ phản ứng đƣợc quan sát thông qua tốc độ giải phóng O2
Ống nghiệm chứa dung dịch H2O2 5% sẽ xuất hiện khí O2 thoát ra Khi thêm MnO2, tốc độ thoát khí O2 tăng nhanh trên bề mặt hạt MnO2, cho thấy MnO2 đóng vai trò xúc tác.
2.2.4 Ảnh hưởng của nồng độ đến sự chuyển dịch trạng thái cân bằng
Khảo sát sự chuyển dịch của cân bằng:
FeCl3 + 3KSCN ⇌ Fe(SCN)3 + 3 KCl (đỏ)
Dung dịch FeCl3 và KSCN tạo phức màu đỏ máu đặc trưng, được pha loãng bằng nước cất để tạo dung dịch đồng nhất Dung dịch này được chia đều vào bốn ống nghiệm, ống 1 giữ nguyên làm mẫu chuẩn Ống 2 được thêm FeCl3 để khảo sát ảnh hưởng của nồng độ ion Fe3+ đến cân bằng Ống 3 được thêm KSCN để nghiên cứu tác động của nồng độ ion SCN- lên hệ Ống 4 được thêm KCl để kiểm tra ảnh hưởng của ion Cl- đến màu của dung dịch.
Sau đó so sánh màu của các ống 2, 3, 4, với ống 1
Giải thích sự chuyển dịch cân bằng trong các ống
2.2.5 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự chuyển dịch cân bằng
Thí nghiệm dựa trên cân bằng:
Lấy 3 bình khí trong đó chứa hỗn hợp NO2 và N2O4 có màu giống nhau ở điều kiện thường Các bình đều được nút kín (Phòng thí nghiệm điều chế sẵn) Để một bình làm chuẩn ở điều kiện thường
Bình 2 nhúng vào nồi nước sôi khoảng 1 phút
Bình 3 nhúng vào chậu nước đá khoảng 5 phút
So sánh màu của bình 2 và bình 3 với bình 1
2.2.6 Sự hấp phụ hoá học
Khảo sát sự hấp phụ của một số ion trên bề mặt Al2O3
Để thực hiện sắc ký cột, nhồi chặt Al2O3 vào ống nghiệm thủng đáy đến chiều cao khoảng 4cm và kẹp cố định Trộn đều 10 giọt dung dịch FeCl3 0,1 M, CuSO4 0,1 M và Co(NO3)2 0,1 M, sau đó nhẹ nhàng đổ hỗn hợp này vào cột Al2O3 đã chuẩn bị Sau 10 phút, quan sát sự phân tách màu sắc trên cột Al2O3 để phân tích hiện tượng sắc ký.
Chú ý: Thí nghiệm 5, 6 làm theo nhóm.
HÓA CHẤT VÀ DỤNG CỤ
FeCl3 0,1 M; KSCN hoặc NH4SCN (nồng độ chính xác 0,1 M); Na2S2O3 0,1 M;
H2SO4 1 M; KMnO4 0,1 M; H2C2O4 0,1 M; H2O2 5%; MnSO4 0,1 M; KCl, MnO2, bột
3 bình chứa hỗn hợp khí NO2, N2O4 có màu giống nhau Ống nghiệm, kẹp gỗ, chổi rửa ống nghiệm, bếp điện, xoong nhôm, ống nghiệm thủng đáy, bông.
DUNG DỊCH
CÂU HỎI CHUẨN BỊ
1 Độ điện li là gì? Các yếu tố ảnh hưởng đến độ điện li? Phân biệt các chất điện li mạnh và chất điện li yếu
2 Điều kiện để phản ứng trao đổi trong dung dịch điện li xảy ra hoàn toàn?
3 Sự thuỷ phân của các muối? Những loại muối nào bị thuỷ phân?
4 Tích số tan của chất điện li mạnh khó tan? Điều kiện để một chất kết tủa trong dung dịch?
Trộn 5 giọt dung dịch KI 0,01 M với 5 giọt dung dịch Pb(NO3)2 0,01 M thì có xuất hiện kết tủa PbI2 hay không? Cho biết TPbI2 = 8,7.10 -9
5 Phân biệt muối và phức chất? Sự điện li của K3[Fe(CN)6] khi hoà tan trong nước?
6 Nêu cách điều chế các hệ keo?
PHẦN THỰC HÀNH
3.2.1 Quan sát sự đổi màu của các chất chỉ thị màu axit - bazơ a Lấy vào 2 ống nghiệm, mỗi ống 20 giọt nước cất
Thêm một mảnh giấy chỉ thị pH vào ống 1, 5 giọt phenolphtalein vào ống 2
Quan sát màu của giấy quỳ và màu của dung dịch trong ống 2, ghi hiện tƣợng vào bảng sau:
Chất chỉ thị Môi trường
Phenolphtalein là một chất chỉ thị, và màu của nó thay đổi khi thêm dung dịch H2SO4 1M, sau đó tiếp tục thêm dung dịch NaOH 2M, các thay đổi này cần được quan sát và ghi lại.
3.2.2 Chất điện li mạnh ít tan a Trộn 5 giọt dung dịch Pb(NO3)2 0,01 M với 5 giọt dung dịch KI 0,01 M trong một ống nghiệm sạch Quan sát hiện tƣợng b Cũng làm thí nghiệm nhƣ trên, thay KI 0,01 M bằng dung dịch KI 0,001 M Giải thích hiện tƣợng 2 thí nghiệm trên bằng tính toán
3.2.3 Khảo sát sự thuỷ phân của muối a Lấy vào 3 ống nghiệm sạch, mỗi ống 1 ml nước cất Sau đó thêm vào: Ống 1: một ít tinh thể NH4Cl; Ống 2: một ít tinh thể Na2CO3; Ống 3: một ít tinh thể KCl
Để xác định ảnh hưởng của nhiệt độ đến độ thủy phân, lắc đều đến khi các tinh thể tan hết, sau đó thêm giấy quỳ tím vào mỗi ống nghiệm và quan sát sự đổi màu sau một phút để giải thích bằng phương trình phản ứng ion.
Dung dịch NaCH3COO 2 N có tính bazơ, làm phenolphtalein chuyển màu Khi đun sôi, màu của dung dịch có thể thay đổi do ảnh hưởng của nhiệt độ đến cân bằng hóa học.
3.2.4 Phân biệt muối và phức chất
Để thực hiện thí nghiệm, cần chuẩn bị ba ống nghiệm sạch Ống nghiệm thứ nhất chứa 10 giọt dung dịch Fe2(SO4)3 0,05 M, ống nghiệm thứ hai chứa 10 giọt dung dịch muối kép NH4Fe(SO4)2 0,1 M, và ống nghiệm thứ ba chứa 10 giọt dung dịch phức chất K3[Fe(CN)6] 0,1 M.
Thêm vào mỗi ống 10 giọt dung dịch KSCN 0,1 M Quan sát màu của các dung dịch Giải thích bằng sự điện li của các chất trên
Phản ứng tạo màng bán thấm:
2 Cu 2+ + [Fe(CN)6] 4- Cu2[Fe(CN)6] ↓
Màng bán thấm này bao quanh dung dịch K4[Fe(CN)6]
Để yên ống nghiệm chứa 3 ml dung dịch CuSO4 0,1 M trên giá thí nghiệm Nhỏ từ từ 1 giọt dung dịch K4[Fe(CN)6] 3 M vào giữa ống nghiệm, đảm bảo giọt dung dịch này nằm gọn trên bề mặt dung dịch CuSO4 Chờ khoảng 5-10 phút để phản ứng xảy ra.
Quan sát kích thước của giọt dung dịch K4[Fe(CN)6] Giải thích
3.2.6 Điều chế hệ keo sắt (III) hidroxit bằng phương pháp thuỷ phân FeCl 3
Để tạo hạt keo, đun sôi 2 ml nước cất và nhỏ từ 3-5 giọt dung dịch FeCl3 0,1 M, quan sát sự đổi màu của dung dịch.
HÓA CHẤT VÀ DỤNG CỤ
NaOH 2 M; NH4Fe(SO4)2 0,1 M; H2SO4 1 M; HCl 2 M; NaCH3COO 2 M; CuSO4 0,1 M; NH4OH 2 M; K4[Fe(CN)6] 3 M; FeCl3 0,1 M; KSCN 0,1 M; HNO3 1 M; phenolphtalein; KI 0,01 M; KI 0,001 M; K3[Fe(CN)6] 0,1 M; Pb(NO3)2 0,01 M; NH4Cl; CaCO3; KCl; Na2CO3; giấy chỉ thị pH Ống nghiệm, kẹp gỗ, bếp điện, lưới amiang.
NHIỆT PHẢN ỨNG
CÂU HỎI CHUẨN BỊ
1 Hiệu ứng nhiệt là gì? Trình bày định luật Hess? Liên hệ giữa nhiệt phản ứng và hiệu ứng nhiệt phản ứng?
2 Công thức tính nhiệt lƣợng theo nhiệt dung?
PHẦN THỰC HÀNH
Các phản ứng hóa học luôn đi kèm hiệu ứng nhiệt, phản ánh sự thay đổi enthalpy (∆H) Phản ứng thu nhiệt có ∆H > 0, trong khi phản ứng tỏa nhiệt có ∆H < 0 Ở điều kiện đẳng áp, nhiệt lượng tỏa ra hoặc thu vào tương ứng với ∆H của phản ứng, có thể xác định bằng cách đo nhiệt phản ứng.
Nhiệt phản ứng được đo trong nhiệt lượng kế, một bình phản ứng cách nhiệt tốt, trang bị nhiệt kế và đũa khuấy Nhiệt của phản ứng, Q, được tính toán dựa trên các thông số đo được trong quá trình thí nghiệm.
Q = mc∆t m (g): khối lƣợng một vật đƣợc đun nóng hay làm nguội (trong thí nghiệm sẽ là khối lƣợng các chất và một phần nhiệt lƣợng kế)
Nhiệt dung riêng c (cal/g.độ): Nhiệt lƣợng để nâng 1 g chất lên 1 o C (mỗi chất có một nhiệt dung riêng khác nhau)
∆t ( o C): Biến thiên nhiệt độ trước và sau phản ứng
Q (cal): Nhiệt đã toả ra (khi ∆t > 0) hoặc thu vào (∆t < 0)
∆H phản ứng sẽ đƣợc tính bằng cách chia Q cho số mol đã phản ứng Đơn vị ∆H là cal/mol (lưu ý dấu của ∆H)
Lưu ý trước khi thí nghiệm:
Cần cẩn trọng khi sử dụng nhiệt kế, tránh dùng làm đũa khuấy vì dễ vỡ bầu thủy ngân, gây nguy cơ phát tán chất độc hại bay hơi ở nhiệt độ thường.
4.2.1 Xác định nhiệt dung của nhiệt lƣợng kế
Công thức tính nhiệt lượng \( Q = mc\Delta t \) bao gồm khối lượng của cả chất được nung nóng/làm lạnh và nhiệt lượng kế Vì vậy, công thức áp dụng trong thí nghiệm cần tính đến cả hai yếu tố này.
Để tính toán nhiệt dung trong nhiệt lượng kế, cần xác định các yếu tố như nhiệt dung của nhiệt lượng kế (co) liên quan đến khối lượng của nó (mo), nhiệt dung của dung dịch (c) được xác định qua khối lượng hoặc thể tích (m), và tích số moco cần được xác định bằng thực nghiệm.
Lấy 50 ml nước ở nhiệt độ phòng cho vào cốc bên ngoài Đo nhiệt độ t1
Lấy 50 ml nước khoảng 60 o C cho vào nhiệt lượng kế sau khoảng 2 phút Đo nhiệt độ t2
Dùng phễu đổ nhanh 50 ml nước ở nhiệt độ phòng vào 50 ml nước nóng trong nhiệt lƣợng kế sau khoảng hai phút Đo nhiệt độ t3
Khi đó, nhiệt độ nước nóng và cốc toả ra bằng nhiệt độ nước lạnh hấp thụ
(mc + moco)(t2-t3) = mc(t3-t1) moco mc (t 3 -t 1 )-(t 2 -t 3 )] t 2 -t 3
Trong đó: m: Khối lượng 50 ml nước (g); c: Nhiệt lượng riêng của nước (1cal/g độ)
4.2.2 Xác định hiệu ứng nhiệt của phản ứng trung hoà HCl và NaOH
Dùng buret lấy 25 ml dung dịch NaOH 1 M cho vào cốc thuỷ tinh 100 ml để bên ngoài Đo nhiệt độ t1
Dùng buret lấy 25 ml dung dịch HCl 1 M cho vào cốc thuỷ tinh trong nhiệt lƣợng kế Đo nhiệt độ t2
Để xác định entanpi (\$\Delta H\$) của phản ứng, dung dịch NaOH được đổ nhanh vào cốc chứa HCl trong nhiệt lượng kế và khuấy đều Nhiệt độ \$t_3\$ được đo, sau đó nhiệt phản ứng \$Q\$ được tính theo công thức (*) để xác định \$\Delta H\$.
Cho nhiệt dung riêng của dung dịch muối 0,5 M là 1 cal/g độ, khối lƣợng riêng là 1,02 g/ml
4.2.3 Xác định nhiệt hoà tan CuSO 4 khan – kiểm tra định luật Hess
CuSO4 (khan) + 5H2O CuSO4.5H2O ∆H1 = -18,7 kcal/mol
(aq) ∆H2 = +2,8 Kcal/mol CuSO4 (khan) + H2O Cu 2+ (aq) + SO4 2-
Để xác định hiệu ứng nhiệt hòa tan của CuSO4 khan (\$\Delta H_3\$) bằng thực nghiệm, ta cho 50 ml nước vào nhiệt lượng kế và đo nhiệt độ ban đầu \$t_1\$ Sau đó, cân chính xác khoảng 4 g CuSO4 khan, cho nhanh vào nhiệt lượng kế, khuấy đều cho đến khi CuSO4 tan hết, và đo nhiệt độ cuối cùng \$t_2\$.
Xác định Q theo công thức (*) trong đó: m: Khối lƣợng dung dịch CuSO4 khan; c: Nhiệt dung riêng dung dịch CuSO4 (lấy gần đúng bằng 1 cal/độ)
4.2.4 Xác định nhiệt hoà tan của NH 4 Cl:
Làm tương tự 4.2.3 nhưng thay CuSO4 khan bằng NH4Cl Cho nhiệt dung riêng của dung dịch NH4Cl gần đúng là 1 cal/mol độ
Cách xác định nhiệt độ sau khi phản ứng xảy ra:
Để đảm bảo các quá trình trung hòa hoặc hòa tan diễn ra hoàn toàn, cần có đủ thời gian cho phản ứng và truyền nhiệt giữa dung dịch và cốc đo.
HOÁ CHẤT VÀ DỤNG CỤ
Hoá chất: NaOH 1 M, HCl 1 M, CuSO4 khan, NH4Cl (tinh thể)
Dụng cụ: Nhiệt lƣợng kế, cốc thuỷ tinh 100 ml, đũa khấy thuỷ tinh, phễu thuỷ tinh, buret - Giá buret, nhiệt kế 100 o C.
PIN ĐIỆN
CÂU HỎI CHUẨN BỊ
1 Viết các phương trình phản ứng xảy ra ở các điện cực và phản ứng chung trong các pin sau đây:
(-) Ag, AgClKCl || CuSO4 Cu (+)
(-) Ag, AgClKCl || FeSO4 Fe (+)
2 Viết biểu thức tính thế điện cực và suất điện động xảy ra trong các pin kể trên
Cho biết các yếu tố ảnh hưởng đến thế điện cực?
3 Tính theo lí thuyết suất điện động các pin trong phần 5.2.
PHẦN THỰC HÀNH
5.2.1 Xác định suất điện động của nguyên tố Galvani
Để làm thí nghiệm, cần làm sạch điện cực và dây kim loại bằng giấy nhám, sau đó pha loãng dung dịch CuSO4 và FeSO4 từ 0,1 M thành 0,01 M và 0,001 M Nhúng điện cực đồng vào dung dịch CuSO4 và điện cực Fe vào dung dịch FeSO4, rồi ráp thành pin điện Thay đổi nồng độ dung dịch trong pin và đo suất điện động thực nghiệm (Etn), đồng thời tính suất điện động lý thuyết (Elt) Ghi lại kết quả và so sánh để đưa ra nhận xét.
Elt Etn Elt Etn Elt Etn
5.2.2 Xác định thế điện cực
Thiết lập pin với anot là điện cực Ag nhúng trong dung dịch KCl, catot là điện cực
Nhúng Cu vào dung dịch CuSO4 với nồng độ thay đổi từ 0,001 M đến 0,1 M để thiết lập hệ đo Đo và tính suất điện động pin theo lý thuyết và thực nghiệm, đồng thời tính thế điện cực đồng So sánh và nhận xét kết quả thu được từ các nồng độ khác nhau.
5.2.3 Xác định suất điện động của pin nồng độ
Thực hiện thí nghiệm tương tự 5.2.1, sử dụng hai điện cực cùng loại (sắt hoặc đồng) với dung dịch nồng độ 0,1 M và 0,001 M để đo suất điện động của pin, sau đó so sánh kết quả đo được với giá trị lý thuyết.
5.2.4 Xác định suất điện động của pin trái cây
Để tạo điện cực hoa quả, cắm các cặp dây đồng và đinh sắt vào mỗi quả, sau đó nối các điện cực này với máy đo để ghi lại kết quả, đảm bảo tuân thủ quy trình đo lường chính xác.
Mặc nối tiếp 5 quả với nhau Nối 2 quả ở 2 đầu mạch với 2 đầu điện cực của máy đo Đo và ghi kết quả
Nhận xét kết quả thu đƣợc.
HÓA CHẤT VÀ DỤNG CỤ
Hóa chất: CuSO4 0,1 M; KCl 0,1 M; FeSO4 0,1 M; dây Cu, Ag, Fe, nước cất Hoa quả nhƣ chanh, cam, cà chua, chuối, khoai tây…
Dụng cụ: Máy đo điện thế, cốc thủy tinh 100 ml: 4 chiếc/nhóm, pipet 10 ml, bình định mức 50 ml: 3 chiếc/nhóm.
CÁC KHÁI NIỆM VÀ ĐỊNH LUẬT CƠ BẢN CỦA HÓA HỌC
TÓM TẮT LÝ THUYẾT
1.1.1 Một vài khái niệm cơ bản a Khối lượng nguyên tử và khối lượng phân tử
Khối lượng nguyên tử (KLNT) là khối lượng của một nguyên tử, được biểu thị bằng đơn vị cacbon (đvC), còn được gọi là nguyên tử lượng hay nguyên tử khối.
Khối lượng phân tử (KLPT) là khối lượng của một phân tử, được biểu thị bằng đơn vị cacbon và tính bằng tổng khối lượng nguyên tử của các nguyên tử cấu thành KLPT còn được gọi là phân tử lượng hoặc phân tử khối.
Ví dụ: Fe có KLNT là 55,85 đvC, H2 có phân tử khối là 2 đvC b Mol
Mol là lƣợng chất có chứa số tiểu phân (phân tử, nguyên tử, ion hạt electron, ) bằng số Avogadro (NA) NA = 6,023.10 23 (tiểu phân/mol)
Tương ứng với mỗi tiểu phân như phân tử, nguyên tử hoặc ion, ta có mol phân tử (phân tử gam), mol nguyên tử (nguyên tử gam) và mol ion (ion gam).
Mol là đơn vị đo lường số lượng chất, cho thấy một mol của bất kỳ chất nào, không phụ thuộc vào tính chất hóa học hay trạng thái tập hợp, luôn chứa cùng một số lượng hạt cơ bản như phân tử, nguyên tử hoặc ion.
Ví dụ: 1 mol Na chứa 6,023.10 23 nguyên tử Na; 1 mol Na + chứa 6,023.10 23 ion
Na + ; 1 mol Cl - chứa 6,023.10 23 ion Cl - ; 1 mol H2 chứa 6,023.10 23 phân tử H2 c Khối lượng mol
Khối lượng mol, ký hiệu là M và đo bằng g/mol, là khối lượng của một mol nguyên tử hoặc phân tử, có giá trị số học tương đương với khối lượng nguyên tử hoặc phân tử đó.
Ví dụ: CO2 có KLPT là 44 đvC và khối lƣợng mol là M = 44 g/mol
Công thức liên hệ số mol n và khối lƣợng: n= m
Đương lượng là số phần khối lượng của một nguyên tố hoặc hợp chất, kết hợp hoặc thay thế vừa đủ với 1,008 phần khối lượng hidro hoặc 8 phần khối lượng oxi trong các phản ứng hóa học, đóng vai trò quan trọng trong việc xác định lượng chất tham gia phản ứng.
Đương lượng, kí hiệu là Đ, có thể được suy ra từ định nghĩa của các nguyên tố kết hợp trực tiếp hoặc gián tiếp với H hoặc O Đương lượng là một đại lượng có thứ nguyên khối lượng và đơn vị tùy ý, có thể tính bằng đvC ở cấp độ phân tử.
Từ phân tích thành phần các hợp chất, có thể suy ra đương lượng của các nguyên tố, ví dụ như xác định đương lượng của clo trong HCl và đồng trong CuO Phương pháp này cho phép tính toán đương lượng của các chất khác như natri trong NaCl và magiê trong MgCl2, dựa trên tỷ lệ kết hợp giữa các nguyên tố trong phân tử Việc xác định đương lượng các chất thường được thực hiện theo quy trình cụ thể.
Với A- Khối lƣợng nguyên tử, n là hóa trị
M - khối lƣợng phân tử hợp chất
Với axit, n là số ion H + đã phản ứng, ứng với một phân tử axit
Với bazơ, n là số ion OH - đã phản ứng, ứng với một phân tử bazơ
Với muối, n là số đơn vị hóa trị của cation (hoặc anion) đã tham gia phản ứng với một phân tử muối
Trong phản ứng oxi hóa khử, n là số electron trao đổi, và đương lượng gam là lượng chất có khối lượng bằng đương lượng, tính bằng gam, đóng vai trò quan trọng trong các tính toán hóa học \$.
Trong Ví dụ trên suy ra: đương lượng gam của hidro là 1 g, của oxi là 8 g; của clo là 35,5 g; của đồng là 32 g và của magie là 12 g
Số đương lượng gam: nđ = m Đ (1.4)
1.1.2 Định luật đương lượng a Định luật đương lượng
Trong phản ứng hóa học, các chất tác dụng với nhau theo những phần khối lƣợng tỉ lệ với đương lượng của chúng: m m A
Từ (1.5) suy ra: m A Đ A = m B Đ B (1.6) b Hệ quả
Trong phản ứng hóa học, các chất tác dụng với nhau theo số đương lượng (hay số đương lượng gam) bằng nhau
Trường hợp hai dung dịch A và B phản ứng với nhau, công thức của định luật đương lượng là:
Với VA,VB là thể tích hai dung dịch tác dụng vừa đủ với nhau
NA, NB là nồng độ đương lượng gam, biểu thị bằng số đương lượng gam chất trong một lít dung dịch
1.1.3 Phương trình trạng thái khí lí tưởng
Đối với n mol khí chiếm thể tích V, gây ra áp suất P ở nhiệt độ tuyệt đối T, hằng số khí R là hằng số không đổi, không phụ thuộc vào bản chất khí và được gọi là hằng số khí lý tưởng Giá trị của R thay đổi tùy thuộc vào đơn vị đo áp suất và thể tích khí.
Khi đo áp suất bằng atmotphe, thể tích bằng lít, R = 0,082 1.atm.mol -1 K -1
Khi đo áp suất bằng milimet thủy ngân, thể tích bằng mililit thì
R = 62400 ml.mm Hg.mol -1 K -1 Khi đo áp suất bằng N/m 2 , thể tích bằng m 3 thì
Viết cho 1 mol khí, phương trình (1.6) có dạng
PV = RT (1.9) ở điều kiện tiêu chuẩn: P = 1 atm; T = 273 K, từ (1.9) rút ra V = 22,4 l
Phương trình (1.8) và (1.9) có thể được áp dụng cho khí thực và hỗn hợp khí thực khi áp suất đủ thấp và nhiệt độ đủ cao, đặc biệt đối với mỗi khí (i) trong hỗn hợp.
Từ đó, rút ra định luật Dalton về cộng tính của áp suất hỗn hợp khí:
V = ∑ i P i (1.11) Liên hệ với nồng độ phân số mol (hoặc phần mol) Xi, ta có:
Định luật Dalton thường được sử dụng để tính áp suất của khí i thoát ra từ bề mặt dung dịch nước, trong đó áp suất toàn phần của hệ khí là tổng áp suất của khí i và áp suất hơi nước Phương trình P hệ = n i n hệ = Ni có ý nghĩa quan trọng trong việc xác định khối lượng phân tử M của chất khí trong hóa học, đặc biệt khi thay n = m.
M, ở đây m là khối lƣợng (g) của chất khí nghiên cứu:
MRT (1.13) Được gọi là phương trình Clapeyron - Mendeleev (Nguyễn Văn Tấu, 2007).
BÀI TẬP CÓ LỜI GIẢI
1 Tính đương lượng của một kim loại, nếu 1 g kim loại đó đẩy ra khỏi axit 560 ml hidro (đktc)
Đương lượng của kim loại được tính dựa trên lượng hidro mà kim loại đó giải phóng, trong đó đương lượng gam kim loại là số gam kim loại cần thiết để giải phóng một đương lượng gam hidro, tương ứng với 1 gam hoặc 11200 ml khí hidro ở điều kiện tiêu chuẩn (đktc).
1 g kim loại giải phóng 560 ml hidro
X g kim loai giải phóng 11200 ml hidro
Ta tính đƣợc x = 20 g Do đó, ĐKL = 20 đv.C
2 Hợp chất của nguyên tố X với oxi chứa 65,22% nguyên tố này về khối lƣợng Xác định đương lượng gam của X
Giải: Phần trăm oxi trong hợp chất đã cho là 100 – 65,22 = 34,78 %
3 Cho 3,2 g Cu tác dụng với O2 thu được 3,6 g một oxit của đồng Xác định đương lƣợng của Cu và cho biết công thức của đồng oxit tạo thành
Giải: Khối lƣợng oxi đã tham gia phản ứng: 3,6 – 3,2 = 0,4 (g)
Theo (1.5) có m Cu m O = Đ Cu Đ O ĐCu = m Cu Đ O m O = 3,2.8
Theo (1.2), tính hóa trị của Cu: n = A Đ= 64
64 = 1 Công thức của đồng oxit tạo thành là Cu2O
4 Xác định đương lượng của một kim loại, nếu từ 7,1 g oxit kim loại này tạo thành 15,1 g muối sunfat tương ứng
Đương lượng của một hợp chất được tính bằng tổng đương lượng của các nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử cấu thành nên hợp chất đó, từ đó suy ra công thức: \$\${Đ}_{oxit} = {Đ}_{KL} + {Đ}_{O} = {Đ}_{KL} + 8\$\$
SO 4 2- = ĐKL + Theo (1.1) ta có: m m oxit muối = Đ Đ oxit sunfat
Từ đó tính đƣợc ĐKL = 27,5 đvC
5 Để trung hòa 10 g dung dịch một axit nồng độ 10% cần dùng 10 g dung dịch KOH
12,47 Tính đương lượng của axit
Giải: Theo (1.1) ta có: m axit m KOH = Đ axit Đ KOH → Đ axit = m axit Đ KOH m KOH
Theo bài ra, khối lượng axit tính được là 1g và khối lượng KOH là 1.247g Với ĐKOH = 56 đvC, ta tính được Đaxit = 45 đvC.
6 Hòa tan hoàn toàn 1,44 g một kim loại hóa trị II vào 150 ml dung dịch H2SO4 0,5 M đƣợc dung dịch A Để trung hòa dung dịch A cần 30 ml dung dịch NaOH 1 M Xác định kim loại tham gia phản ứng
Kim loại M phản ứng: M + H2SO4 → MSO4 + H2 (1)
Dung dịch A còn axit dƣ bị trung hòa:
Số mol H2SO4 đem dùng: n H 2 SO 4 = 0,15.0,5 = 0,075 (mol)
Số mol NaOH tham gia phản ứng (2) nNaOH = 0,03.1 = 0,03 (mol)
Số mol H2SO4 dƣ: n H 2 SO 4dƣ = 0,5.nNaOH = 0,015 (mol)
Số mol H2SO4 đã tham gia phản ứng (1): n H 2 SO 4 pƣ = 0,075 – 0,015 = 0,06 (mol)
Theo (1) nM = n H 2 SO 4 pư = 0,06 mol, tương ứng với 1,44 g
Từ đó tính đƣợc KLNT kim loại:
0,06 = 24 (g/mol) KLNT của kim loại là 24 đvC Kim loại đó là Magie
7 Tính đương lượng của axit và bazơ trong các phản ứng sau a) Ca(OH)2 + H3PO4 → CaHPO4 + 2H2O b) 3NaOH + H3PO4 → Na3PO4 + 3H2O c) Ba(OH)2 + 2H3PO4 → Ba(H2PO4)2 + 2H2O
8 Cân bằng phương trình và tính đương lượng của chất oxi hóa và chất khử trong các phản ứng sau: a) KMnO4 + H2C2O4 + H2SO4 K2SO4 + MnSO4 + CO2 + H2O b) KMnO4 + Na2SO3 + H2O MnO2 + Na2SO4 + KOH c) K2Cr2O7 + FeSO4 + H2SO4 Cr2(SO4)3 + Fe2(SO4)3+ K2SO4 + H2O d) CrCl3 + Br2 + KOH K2CrO4 + KBr + KCl + H2O
5 x 2C 3+ 2C 4+ + 2e 2KMnO4 + 5H2C2O4 + 3H2SO4 K2SO4 + 2MnSO4 + 10CO2 + 8H2O Đ KMnO 4 = M
3 x S 4+ S 6+ + 2e 2KMnO4 + 3Na2SO3 + H2O 2MnO2 + 3Na2SO4 + 2KOH Đ KMnO 4 = M 3 = 52,7 Đ Na 2 SO 3 = M
K2Cr2O7 + 6FeSO4 + 7H2SO4 Cr2(SO4)3 + 3Fe2(SO4)3+ K2SO4 + 7H2O Đ K 2 Cr 2 O 7 = M
3 x Br2 + 2e 2Br - 2CrCl3 + 3Br2 + 16KOH 2K2CrO4 + 6KBr + 6KCl + 8H2O Đ CrCl 3 = M
9 Tính khối lƣợng phân tử của chất khí, biết rằng 800 ml khí đó ở 17 o C và 780 mmHg có khối lƣợng 2 g
Giải: Từ phương trình (1.13) ta có: M = mRT
Theo dữ kiện bài ra, phải chọn R = 62400 ml.mmHg.mol -1 K -1 Thay các giá trị vào biểu thức trên:
Do đó khối lƣợng phân tử của khí là 58 đvC
10 Hóa hơi 1,167 g chất hữu cơ A ở 87 o C thu được 600 ml dưới áp suất 0,736 atm Xác định khối lƣợng phân tử của A
Từ phương trình (1.11) ta có: M = mRT
V = 0,6 l; p = 0,736 atm nên chọn R = 0,082 l.atm.mol -1 K -1 , thay vào biểu thức trên:
0,736.0,6 = 78 (g) Khối lƣợng phân tử A là 78 đvC
11 Xác định thể tích của 320 g lưu huỳnh đioxit ở áp suất 4,1 atm và nhiệt độ 27 o C
Giải: Từ phương trình (1.11) ta có:
Chọn R = 0,082 l.atm.mol -1 K -1 , thay các giá trị vào biểu thức trên ta đƣợc:
12 Tính khối lƣợng pentan (C5H12) chứa trong bình thể tích 50 l có áp suất 16,4 atm, nhiệt độ 87 o C
Giải: Từ phương trình (1.11) ta có: m = MPV
0.082.(273 + 87) = 2000 (g) Khối lƣợng pentan là 2 kg
13 Trong quả bóng thể tích 40 l chứa 5 kg nitơ, ở nhiệt độ 7 o C Xác định áp suất do nitơ gây ra trong quả bóng
Giải: Khối lƣợng phân tử là 28
Từ phương trình (1.13) ta có: P = mRT
Thay các số liệu vào biểu thức này ta đƣợc:
14 Xác định nhiệt độ của cacbon oxit, biết rằng 1 l khí đó ở áp suất 1 atm nặng 1 g
Giải: Dựa vào phương trình (1.13):
1.0,082 = 341,5 (K) Theo thang bách phân nhiệt độ cần tìm là: 341,5 – 273 = 68,5 ( o C)
15 Một bình kín dung tích 4,48 l chứa 0,1 mol khí Hỏi ở nhiệt độ nào thì áp suất khí trong bình bằng 1 atm?
Giải: Từ phương trình (1.8) ta có:
0,1.0,082 = 545 (K) Nhiệt độ cần thiết là: 545 – 273 = 273 ( o C)
16 Cho biết 1,25 g một chất khí ở điều kiện tiêu chuẩn chiếm thể tích 1 l Xác định công thức phân tử của khí đó, biết rằng phân tử của nó gồm có C và O
Giải: Gọi khối lương phân tử của khí là M Theo dữ kiện đầu bài, ta có tỉ lệ thức:
1 = 28 (g) Đặt công thức phân tử khí là CxOy thì: 12x + 16y = 28
Giải, biện luận, ta đƣợc cặp nghiệm duy nhất: x = 1, y = 1
Công thức phân tử của chất khí là CO
17 Hòa tan 10 g hợp kim kẽm và magie trong axit sunfuric thu đƣợc 5,2 l hidro ở 26 o C và áp suất 920 mmHg Xác định thành phần % khối lƣợng của hợp kim
Giải: Từ phương trình (1.8) tính số mol H2 thoát ra: n = PV
62400.(273+26)= 0,255 (mol) Gọi x là số mol Zn, y là số mol Mg trong hợp kim
Zn + H2SO4 ZnSO4 + H2 (1) x mol x mol
Mg + H2SO4 → MgSO4 + H2 (2) y mol y mol
Giải hệ phương trình được: x = 0,095; y = 0,16 (mol)
Do đó, hợp kim chứa 61,7% Zn và 38,3% Mg về khối lƣợng
18 Trộn vào một bình hai thể tích khí N2 và H2 theo tỉ lệ số phân tử trong phản ứng Sau khi tạo điều kiện ở nhiệt độ và xúc tác thích hợp cho phản ứng xảy ra với hiệu suất 75%, hệ đƣợc đƣa về nhiệt độ ban đầu a) Tính thành phần phần trăm theo thể tích của hỗn hợp khí thu đƣợc sau phản ứng b) Xác định áp suất riêng phần của các khí trước và sau phản ứng, nếu gọi áp suất toàn phần của hỗn hợp trước phản ứng là Pđ và sau phản ứng là Pc
Hãy nhận xét về quan hệ giữa áp suất riêng phần với thành phần thể tích của khí sau phản ứng
Thành phần thể tích của hỗn hợp khí trước phản ứng tỉ lệ thuận với tỉ lệ số mol của các khí, theo phương trình hóa học, khi đo ở cùng áp suất và nhiệt độ.
Gọi số mol của N2 là n thì:
Số mol trước phản ứng n 3n 0
Số mol sau phản ứng 0,25n 0,75n 1,5n
Nếu coi các khí nhƣ đƣợc tách riêng, có cùng áp suất và ở cùng nhiệt độ thì:
Suy ra, thành phần thể tích của hỗn hợp khí sau phản ứng là 10%N2, 30% H2 và 60% NH3 b) Tổng số mol khí trước phản ứng: nđ = n N 2 + n H 2 = n + 3n = 4n
Tổng số mol khí sau phản ứng: nC = n N 2 + n H 2 + n NH 3 = 0,25n + 0,75n + 1,5n = 2,5n Áp suất riêng phần các khí sau phản ứng:
Xét quan hệ giữa áp suất riêng phần và tỉ lệ thể tích của khí trong hỗn hợp
Từ phần giải (a) và (b) ta thấy:
19 Một loại đá tự nhiên có thành phần CaCO3 chiếm 60%, MgCO3 chiếm 16,8% và SiO2 chiếm 23,2% Hỏi cần phải lấy bao nhiêu gam đá này hòa tan vào dung dịch HCl để thu đƣợc 11,2 l khí cacbonic ở 0 o C và 0,8 atm?
Giải: Chỉ có CaCO3 và MgCO3 bị hòa tan trong dung dịch HCl:
Theo (1) và (2), số mol khí CO2 giải phóng bằng tổng số mol 2 muối đã hòa tan
Từ phương trình (1.8), tính số mol CO2: n = PV
Giả sử khối lƣợng đã cần lấy là m gam, với M CaCO 3 = 100 g; M MgCO
20 Hỗn hợp khí A gồm N2 và một hidrocacbon đo ở 27,3 o C và 760 mmHg có thể tích 1,848 l và khối lƣợng 3,5 g Khi đốt cháy hỗn hợp với oxi lấy dƣ thì thu đƣợc 8,8 g CO2 và 3,6 g H2O Lập công thức phân tử của hidrocacbon
Giải: Từ công thức (1.6) ta có nA= PV
62400.300,3 = 0,075 mol Khối lƣợng C trong 8,8 g CO2: mC = 2,4 g
Suy ra khối lƣợng N2 trong hỗn hợp: m N 2 = 3,5 - (2,4 + 0,4) = 0,7 g n N 2 = 0,7
0,05= 56 g/mol Khối lƣợng phân tử hidrocacbon là 56 đvC Suy ra CTPT của hidrocacbon là C4H8.
BÀI TẬP TỰ GIẢI
1 Hãy xác định: a, Trong 280 g sắt có bao nhiêu nguyên tử sắt? Khối lƣợng của một nguyên tử sắt là bao nhiêu gam? b, Có bao nhiêu mol phân tử nitơ trong 280 g nitơ? Ở đktc, lƣợng nitơ chiếm thể tích là bao nhiêu lít?
Cho biết Fe = 56; N = 14 Đáp số: a) 5.6,02.10 23 = 3.10 24 ; 56
2 Trong 1 l nước có bao nhiêu mol nước? Bao nhiêu phân tử nước? Bao nhiêu nguyên tử hidro? Bao nhiêu nguyên tử oxi? Đáp số: O = 55,556 (mol)
3 Theo tiêu chuẩn quốc tế, nếu trong không khí lƣợng SO2 vƣợt quá 10.10 -6 mol/m 3 thì không khí bị ô nhiễm Nếu trong 50 l không khí ở một thành phố, qua phân tích thấy có chứa 0,012 mg SO2, thì không khí ở đó có bị ô nhiễm không? Đáp số: không bị ô nhiễm, vì 3,75.10 -6 < 10.10 -6 mol/m 3
4 Có bao nhiêu mol chất khí chứa trong 33,6 l chất khí ở đktc? Cùng thể tích đó của cacbon đioxit ở đktc có khối lƣợng bao nhiêu? Đáp số: 1,5 mol; 66 g
5 Để trung hòa 7 g axit cần 8 g KOH Xác định đương lượng của axit Đáp số: Đax = 49
6 Xác định đương lượng của S trong các oxit chứa 40% và 50% S về khối lượng? Đáp số: Đ S 1 = 5,33 Đ S 2 = 8
7 Đốt cháy 1 g photpho tạo thành 2,29 g P2O5 Xác định đương lượng của P Đáp số: ĐP = 6,2
8 Một muối sunfua kim loại chứa 29,48% S về khối lượng Xác định đương lượng của kim loại, nếu ĐS = 16 Đáp số: ĐKL= 38,27
9 Một muối bromua kim loại chứa 89,88% Br về khối lượng Xác định đương lương của kim loại Đáp số: ĐKL= 9
10 Cùng 1 lƣợng kim loại hóa hợp đƣợc với 0,2 g O và 0,4 g nguyên tố X Xác định đương lượng của nguyên tố X Đáp số: ĐX = 16
11 Hòa tan 1 g oxit kim loại trong axit sunfuric tạo thành 3 g muối sunfat Xác định đương lượng của kim loại Đáp số: ĐKL= 12 (đvC)
12 Từ 5,7 g muối sunfat một kim loại điều chế đƣợc 2,6 g hidroxit kim loại đó Xác định đƣợng lƣợng của kim loại Đáp số: ĐKL= 9 (đvC)
13 Xác định đƣợng lƣợng của kim loại, biết rằng 1,71 g muối nitrat kim loại đƣợc tạo thành từ 1 g muối cacbonat của kim loại đó Đáp số: ĐKL= 15 (đvC)
14 Khi cho 5 g muối cacbonat kim loại tác dụng với axit nitric thu đƣợc 8,2 g muối nitrat của kim loại đó Xác định đương lượng của kim loại Đáp số: ĐKL= 20 (đvC)
15 Xác định đương lượng của kim loại, biết rằng từ 1,4 g hidroxit kim loại này tạo thành 4,15 g muối iotua Đáp số: ĐKL= 39 (đvC)
16 Xác định đương lượng của nước khi phản ứng với: a) Kali b) Kali oxit Đáp số: a) Đ H 2 O = 18; b) Đ H 2 O = 9
17 Xác định đƣợng lƣợng của kim loại, biết rằng để khử 3,4 g oxit kim loại này cần một lƣợng hidro bằng lƣợng hidro giải phóng ra khi cho 6,5 g kẽm tác dụng với dung dịch axit Đáp số: ĐKL= 9
18 Cùng một lƣợng kim loại có thể kết hợp đƣợc với 0,4 g oxi hoặc 3,995 g một nguyên tố halogen Vậy đó là nguyên tố halogen nào? Vì sao? Đáp số: Brom, vì Đhalogen = 79,9
19 Khi cho hidro sunfua lội qua một dung dịch chứa 5,21 g muối sunfat của một kim loại tạo ra 3,61 g sunfua kim loại đó Xác định đƣợng lƣợng của kim loại đó? Đáp số: ĐKL= 56,2
20 Xác định đƣợng lƣợng của kim loại, biết rằng 1,6 g hidroxit kim loại đƣợc điều chế từ 3,85 g muối nitrat kim loại đó Đáp số: ĐKL= 15
21 Khi cho 0,3 g kim loại tác dụng với dung dịch axit clohiđric thu đƣợc 0,28 l H2
(đktc) Nếu lấy 0,5 g cũng kim loại đó tác dụng với dung dịch muối bạc thì giải phóng 4,5 g Ag Xác định đương lượng gam của Ag? Đáp số: ĐAg= 108
22 Tìm đương lượng của kim loại, biết rằng từ 2 g hidroxit kim loại này có thể tạo thành 3,74 g muối sunfat kim loại Đáp số: ĐKL= 18,52
23 Khi cho 2,043 g kim loại tác dụng với axit thu đƣợc 0,7 l hidro (đktc) Cũng kim loại đó khi tác dụng với dung dịch muối thì giải phóng 6,475 g chì Xác định đương lƣợng của chì Đáp số: ĐPb= 103,6
24 Khi xử lý 1 g hỗn hợp magie oxit bằng dung dịch axit sunfuric có 224 ml H2 thoát ra Xác định hàm lƣợng % magie trong hỗn hợp đó Đáp số: 76%
25 Xác định đương lượng của axit photphoric, biết rằng nếu để điều chế photphat của một kim loại thì cứ 1 phần khối lƣợng kim loại này tác dụng với 1,635 phần khối lƣợng axit photphoric và 4 g kim loại đó giải phóng ra khỏi axit một lƣợng H2 bằng lƣợng H2 do 1,8 g Al giải phóng ra khi tác dụng với axit Cho ĐAl = 9 Đáp số: Đ H 3 PO 4 = 32,7
26 Oxit của một nguyên tố hóa trị V chứa 43,67% nguyên tố đó về khối lƣợng Tìm khối lƣợng nguyên tử của nguyên tố Đáp số: A = 31
27 Xác định hóa trị của một kim loại, biết rằng khối lƣợng nguyên tử của kim loại đó bằng 204,4 và muối clorua kim loại đó chứa 14,8% clo về khối lƣợng Đáp số: n = 1
28 Oxit của một nguyên tố hóa trị III chứa 17,29% oxi về khối lƣợng Tính KLNT của nguyên tố đó Đáp số: A = 114,8
29 Xác định hóa trị của kim loại, biết rằng KLNT của nó bằng 40 và muối bromua của kim loại đó chứa 80% brom về khối lƣợng Đáp số: n = 2
30 Tính khối lƣợng nitơ chứa trong một bình cầu thể tích 50 l có áp suất 205 atm ở 27 o C Đáp số: 11,67 g
31 Một bình cầu nút kín chứa 200 g oxi dưới áp suất 3,5 atm ở nhiệt độ 7 o C Tính khối lượng cacbon đioxit trong cùng thể tích đó, ở cùng nhiệt độ đó, dưới áp suất 2,8 atm Đáp số: 220 g
32 Tính thể tích của 3 g hơi nước ở nhiệt độ 103 o C và áp suất 760 mmHg Đáp số: 5,2 l
33 Một hỗn hợp gồm 2 thể tích bằng nhau của oxi và hidro ở 158 o C chứa trong một bình kín có áp suất 0,2 atm Hỏi ở 50 o C, cùng một thể tích hỗn hợp đó sẽ có áp suất bằng bao nhiêu? Đáp số: P2 = 0,15 atm
34 Một bình cầu có thể tích 25 l chứa metan ở nhiệt độ 15 o C và áp suất 4 atm Tính khối lƣợng của metan Đáp số: 67,75 g
35 Tính thể tích hidro ở 21 o C và 765 mmHg cần thiết để khử 8,3 g Ni2O3 thành niken kim loại Đáp số: 3,6 l
36 Xác định thành phần thể tích của hỗn hợp oxi và ozon, biết tỉ khối hơi của hỗn hợp này đối với hidro bằng 17,6 Đáp số: V O 2 : V O 3 = 4 : 1
37 Để đốt cháy 11,2 l hidro cần một thể tích oxi (có lẫn 0,24% ozon về khối lƣợng) bằng bao nhiêu? Đáp số: 5 l
38 Khi cho hỗn hợp gồm các thể tích bằng nhau của nitơ và hidro đi qua tháp tiếp xúc có 30 nitơ chuyển thành amoniac Xác định thành phần phần trăm thể tích của hỗn hợp khí đi ra khỏi tháp Đáp số: V NH 3 : 42,9 %; V H 2 : 7,1%; V N 2 : 50%
39 Một hỗn hợp khí gồm nitơ và hidro có tỉ khối so với hidro là 3,6 Sau khi đun nóng với bột sắt ở 550 o C thì tỉ khối của hỗn hợp thu đƣợc so với hidro tăng lên và bằng 4,5 a) Xác định thành phần mol của hỗn hợp khí trước và sau phản ứng b) Tính phần trăm thể tích nitơ và hidro đã tham gia phản ứng Đáp số: a) n N 2 : n H 2 = 1 : 4 n N 2 : n H 2 : n NH 3 = 1 : 5 : 2 b) 50% N2 đã phản ứng, 37,5% H2 đã phản ứng
40 Lấy 2,7 g hỗn hợp A gồm canxi cacbua và nhôm cacbua hòa tan trong dung dịch HCl 2 M thì thu đƣợc một lƣợng khí có tỉ khối hơi so với hidro bằng 10 a) Xác định thành phần phần trăm khối lƣợng của hỗn hợp A b) Tính thể tích khí thu đƣợc ở 27 o C và 836 mmHg c) Tính áp suất riêng phần của từng khí trong hỗn hợp khí thu đƣợc ở điều kiện đã cho Đáp số: a) 52,6% Al4C3 và 47,4% CaC2 b) V = 1,12 l c) P CH 4 = 501,6 mmHg; P C 2 H