phúc 124 trình thực tập hóa lý xác định ∆ h ° ∆ s °và ∆g ° của quá trình hòa tan borax trong nước

Chất hấp phụ là chất có bề mặt trên đó xảy ra sựhấp phụ.. Chất bị hấp phụ là chất được tích lũy trên bề mặt phân chia pha. Khả năng hấp phụ phụ thuộc vào bốn yếu tố:  Bản chất của chất

HỌC PHẦN THỰC TẬP

TRÌNH THỰC TẬP HÓA LÝ

HỌC KỲ I NĂM HỌC 2021 – 2022

Cần Thơ, tháng 12 năm 2021

GIẢNG VIÊN GIẢNG DẠY

TS LÊ THỊ BẠCH

Tên thành viên:

Đặng Ngọc Quế Trân B1909740 Dương Thị Mỹ Tuyên B1909745

P H Ầ N T R Ả L Ờ I C Á C C Â U H Ỏ I

(1) Viết công thức cấu tạo của borax, Na 2 B 4 O 5 ( OH ) 4 ∙ 8 H 2 O

(2) Dựa vào phần thực nghiệm, chứng minh công thức sau:

C Borax V Borax = C HCL V HCL

S= [ Na 2 B 4 O 5 ( OH ) 4 ] =

(3) Một sinh viên thực hiện thí nghiệm sau: chuẩn độ 8,50 mL dung dịch borax bão hòa ở một nhiệt độ T xác định với dung chuẩn HCƖ 0,5 M Khi kết thúc chuẩn độ thể tích dung dịch HCƖ đọc trên buret là 12 mL Tính giá trị Ksp của borax ở nhiệt độ T.

0.5 x 12

6 17

Từ các số liệu tính toán, vẽ đồ thị sự phụ thuộc Ɩ K n sp theo T 1

Sử dụng đường thẳng để tính ∆ H o , ∆ S o và cuối cùng tính ∆ G o ở nhiệt độ chuẩn 25 °C

0 0 0 0 0 0 0 0

-2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5

2

f(x) = − 12508.32 x + 39.79 R² = 0.92

LnKsp Linear (LnKsp)

∆ G °=− RTln K sp = −8.314 × 298 ×(−2.184 )=5411.02( J )=5.41102(kJ )

0 2 4 6 8 10 12

-4 -3.5 -3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1

Thí nghiệm 2: Xác định nhiệt độ đông đặc của dung dịch sucrose

Vẽ đồ thị hàm số y = f(x), với trục y biểu thị nhiệt độ và trục x biểu thị thời gian tương ứng.

0 2 4 6 8 10 12

-5 -4 -3 -2 -1 0 1

Thí nghiệm 3: Xác định nhiệt độ đông đặc của dung dịch (nước + chất X)

Vẽ đồ thị hàm số y = f(x), với trục y biểu thị nhiệt độ và trục x biểu thị thời gian tương ứng.

-7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1

Nhiệt độ đông đặc của dung dịch (nước + chất X) là: -0.8 ºC Nhiệt độ tại đó xuất hiện những tinh thể đầu tiên là: -0.6 ºC

Kết quả Xác định khối lượng phân tử của sucrose

Khối lượng phân tử của sucrose

M sucrose = K f m sucrose 1000

∆ T m n c ướ

= 1.86 ×2 ×1000 0.22 ×50 = ¿ 338.182

Kết quả Xác định khối lượng phân tử của chất X

Nồng độ molan của dung dịch m suy ra từ ∆ T =K f ∙m

K f ( h ng ằ số nghi m ệ đông c a ủ n c ướ )=1,86 °C /m

m= ∆ T

K f =

0.28 1.86 =0.151

Khối lượng phân tử của chất X

M X = K f ×m X ×1000

∆ T × m n c ướ =

1.86 ×2 ×1000 0.28 ×50 =265.71

Để xác định nhiệt độ đông đặc của dung môi nước cũng như dung dịch, sinh viên có thể dùng một trong các cách sau:

– Dựa vào đồ thị (có thể vẽ trên ô kẻ ly của bài phúc trình hoặc dùng excel hoặc origin).

– Nếu quan sát được nhiệt độ tại đó bắt đầu xuất hiện tinh thể, thì nhiệt độ đó cũng chính là nhiệt độ đông đặc.

Phúc trình

XÚC TÁC ĐỒNG THỂ PHẢN ỨNG PHÂN HỦY H 2 O 2

f(x) = − 0.05 x + 3.03 R² = 0.92

τ = 0,693 k

Tại nhiệt độ phòng ……….

………

………

………

………

Tại 4 0 °C ………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

Vẽ đồ thị Ɩ (V g ¿¿ o − V t ) ¿ theo t

1.66 1.67 1.68 1.69 1.7 1.71 1.72 1.73 1.74 1.75

f(x) = − 0 x + 1.75 R² = 0.96

lg (vo-vt) Linear (lg (vo-vt)) Tuyến tính (lg(V-vt))

t (phút)

Phương trình đường thẳng có dạng: lg ⁡(V ¿¿ ∞ −V t )= − k 1 t

2,303 + lg ⁡(V ∞ −V o ) ¿

→ − K 1

2,303 = − 0.001 , ta tính được K 1 = 0,002303 (s

-1 ) (2) Tính hằng số vận tốc phản ứng ở 40 °C

t, phút V 1 , mL V ∞ , mL ( V ∞ −V t ) , mL Ɩ g ( V ∞ −V t )

5 ………

70

……… ………

15 ……… ……… ………

25 ……… ……… ………

35 ……… ……… ………

45 ……… ……… ………

55 ……… ……… ………

Vẽ đồ thị Ɩ g ( V ∞ −V t ) theo t

Phương trình đường thẳng có dạng: ………

Tính k 2 ở 40 °C : ………

………

(3) Tính năng lượng hoạt hóa E a của phản ứng: Áp dụng phương trình Arrhenius n Ɩ k 2 k 1 = E a R ( T 1 1 − 1 T 2 ) T 1 = nhiệt độ phòng + 273 ……… k 1 = hằng số vận tốc phản ứng ở nhiệt độ phòng T 2 = 40 °C + 273 ……… k 2 = hằng số vận tốc phản ứng ở 4 0 °C R=8,314 J mol ∙ K Từ đó tính được E a ………

………

………

………

(4) Tính chu kỳ bán hủy phản ứng ở nhiệt độ phòng và 40 °C Áp dụng công thức: τ = 0,693 k Tại nhiệt độ phòng ………

………

………

………

………

Tại 4 0 °C ………

………

………

………

………

 Khả năng hấp phụ phụ thuộc vào bốn yếu tố:

 Bản chất của chất hấp phụ và chất bị hấp phụ.

 Diên tích bề mặt riêng của chất hấp phụ.

 Nhiệt độ

 Nồng độ chất bị hấp phụ.

(2) Khác nhau giữa hấp phụ vật lý và hấp phụ hóa học

- Hấp phụ vật lý: Các phân tử chất bị hấp phụ liên kết với những tiểu phân (nguyên tử, phân tử, các ion, ) ở bề mặt phân chia pha bởi lực liên kết Van der Walls yếu Đó là tổng hợp của nhiều loại lực hút khác nhau: tĩnh điện, tán xạ, cảm ứng và lực định hướng Lực liên kết này yếu nên dễ bị phá

vỡ Trong hấp phụ vật lý, các phân tử của chất bị hấp phụ và chất hấp phụ không tạo thành hợp chất hoá học (không hình thành các liên kết hoá học) mà chất bị hấp phụ chỉ bị ngưng tụ trên bề mặt phân chia pha và bị giữ lại trên bề mặt chất hấp phụ Ở hấp phụ vật lý, nhiệt hấp phụ không lớn.

- Hấp phụ hóa học: Hấp phụ hoá học xảy ra khi các phân tử chất hấp phụ tạo hợp chất hoá học với các phân tử chất bị hấp phụ Lực hấp phụ hoá học khi đó là lực liên kết hoá học thông thường (liên kết ion, liên kết cộng hoá trị, liên kết phối trí ) Lực liên kết này mạnh nên khó bị phá vỡ Nhiệt hấp phụ hoá học lớn, có thể đạt tới giá trị 800 kJ/mol.

(3) Phân biệt hai khái niệm hấp phụ và hấp thụ? Cho ví dụ minh họa.

 Hấp phụ không tạo thành liên kết hóa học, hay chất mới Chất bị hấp phụ chỉ nằm ở bề mặt chất hấp phụ

 Hấp thụ là hiện tượng các phân tử, nguyên tử hay các ion bị hút, khuếch tán và đi qua mặt phân cách vào trong toàn bộ vật lỏng hoặc rắn

Vd:

 Hấp thụ CO2 bằng NaOH ( CO2 + NaOH(loãng) → NaHCO3)

 Hấp phụ bụi bẩn bằng than hoạt tính, làm khô khí bằng silicagel…

(4) Hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir dựa trên bốn giả thiết nào?

 Bề mặt hấp phụ là đồng nhất, nghĩa là, tất cả các tâm hấp phụ là tương đương nhau.

 Các phân tử chất bị hấp phụ không tương tác nhau.

 Các phân tử bị hấp phụ trên bề mặt theo một cơ chế như nhau.

 Khi quá trình hấp phụ đạt cực đại, chỉ hình thành đơn lớp hấp phụ.

0 2 4 6 8 10 12 14 0

1 2 3 4 5 6

Phúc trình

ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ VÀ NHIỆT ĐỘ

ĐẾN SỨC ĐIỆN ĐỘNG CỦA PIN

2Al + 3Cu 2+  2Al 3+ + 3Cu

(1) Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ đến sức điện động

12 f(x) = 0

E pin = RT

nF ln ¿ ¿

Phương trình đường thẳng có dạng : y = 0.0093x + 0.7723 Tại [Cu 2+ ] = xM thì Epin = 0.555 V = 0.0093ln[Cu 2+ ]+0.7723

 [Cu 2+ ] = 7.12x10-11M = x (mol/L)

Phúc trình

XÁC ĐỊNH BẬC PHẢN ỨNG PHƯƠNG PHÁP TỐC ĐỘ ĐẦU

0 500 1000 1500 2000 2500 0

0 0 0 0 0 0 0 0

t (thời gian, giây)

20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0

t (thời gian, giây)

0 100 200 300 400 500 600 0

0 0 0 0 0 0 0

t (thời gian, giây)

0 50 100 150 200 250 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0

t (thời gian, giây)

Bậc phản ứng theo ¿ là 1.4147 (2) Xác định bậc riêng theo I −

t (thời gian, giây)

t (thời gian, giây)

t (thời gian, giây)

Ngoại suy đồ thị ( x t ) theo t đến t = 0 ta sẽ tính được tốc độ đầu, ( x t ) 0 = 5.0426x10 -6

0 0 0 0 0 0 0 0

t (thời gian, giây)

Bậc phản ứng theo [ I − ] là 1.4147 Bậc toàn phần của phản ứng là 1.4147 Phương trình động học có dạng − d ¿ ¿