Xây dựng giản đồ logarit nồng độ của các dung dịch đơn axit, đơn bazơ

Nhóm 10- Xin Chào Tất Cả Các BạnChủ đề: Xây dựng giản đồ logarit nồng độ của các dung dịch đơn axit, đơn bazơ... Mở Đầuxuất ra có đến sáu chất là axit-bazo mà chiếm phần lớn và chủ yếu

Nhóm 10- Xin Chào Tất Cả Các Bạn

Chủ đề: Xây dựng giản đồ logarit nồng độ của các dung dịch đơn axit,

đơn bazơ

Mở Đầu

xuất ra có đến sáu chất là axit-bazo mà chiếm phần lớn và chủ yếu là các chất như:

H2SO4,,NH3, H3PO4,NaOH và HNO3.Phản

ứng axit-bazo là phản ứng quan trọng cả về

mặt nghiên cứu lí thuyết và mặt ứng dụng hóa học vào thực tiễn

trong dung dịch nước, đối với dung dịch nước

do thành phần luôn có sự hiện diện của ion H+

và OH-.Sự có mặt thường xuyên của hai ion

này trong thành phần dung dịch đã có những

ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp đến các cân bằng trong dung dịch

hưởng lớn đến các quá trình xảy ra trong dung dịch như khả năng tạo phức của ion kim

loại,phản ứng oxi hóa-khử,khả năng bị thủy

phân của các ion kim loại…Do đó,việc tính toán cân bằng trong dung dịch axit-bazo giữ vai trò quan trọng không chỉ đối với hóa phân tích mà bằng cả đối với hóa học nói chung Tuy nhiên, việc tính toán cân trong dung dịch axit-bazo là khá phức tạp vì trong dung dịch có nhiều cân

bằng xảy ra để chọn cân bằng nào chủ yếu là rất khó khăn.Trên cơ sở đó nhóm 1 chúng tôi

quyết định chọn đề tài : “xây dựng giản đồ

logarit nồng độ của các dung dịch đơn

axit, đơn bazơ”

Trong phạm vi nghiên cứu của đề tài này ,nhiệm vụ đặt

ra là

Dựa vào giản đồ và phương trình điều kiện proton tính toán cân bằng xảy ra trong dung dịch axit – bazơ (loại bỏ phương trình cân bằng phụ không ảnh hưởng nhiều đến tính axit bazơ của dung dịch)

Nghiên cứu thuật toán, lập chương trình tính và vẽ chính xác giản ñồ logarit nồng độ của các ion trong dung dịch đơn axit , đơn bazơ

1

2

II. Sơ lược về phần mềm MATLAB

Axit mạnh (kí hiệu HY)

nhường hoàn toàn proton cho

Cân bằng (1) thường được

viết dạng đơn giản:

HY => H+ + Y- (2)

2

Trong dung dịch ngoài quá trình phân li (2) còn có quá trình phân li của nước:

H2O +H+ + OH‑

Như vậy có hai quá trình cho proton và phương trình ĐKP có dạng:

[H+] = [OH-] + [Y-]

(3)

3

ion H+ do HY phân li ra làm chuyển dịch cân bằng (3) sang trái và [OH-] < 10-7 =>trong trường hợp CHY ≫10-7

có thể coi [H+] = CHY

Trong trường hợp CHY ≈ 10-7 thì phải kể đến sự phân li của nước

và phép tính được thực hiện đơn giản theo cân bằng phân li của nước

1.1 đơn axit mạnh

I: Cơ sở lý

thuyết

Các axit yếu phân li một phần và dung dịch có phản ứng axit

Độ mạnh của các axit được đặc trưng bằng hằng số phân li axit

Ka hoặc chỉ số của hằng số phân li pKa = -lgpKa Dĩ nhiên Ka càng lớn hay pKa càng bé thì axit càng mạnh

Ví dụ : Axit phân tử: HCN  + + CNC K = CCCCCCC C H a

pK =CCCC a

Cx t i ca i t on C N C+  N C + + K = H H H a CCCCCCC C pK = CCCC a

Cx t n on C CCCC  + +CCCCC K = CCCCCCC i a i H H a

C pK =CCCC a

1.2: Đơn axit yếu

Trong du

ng dị

ch XOH mạ

nh

có

các qu

á trình: -

cân bằn

g ion hóa của n

ước:

H2O

 H+ + OH-

(1)

- c

ân bằng t

hu proton của XOH

:

XOH + H+ => X

+ + H2

O (2)

Từ (1) và (2)

ta có:

XOH + H2O =

> X+(H2O) + OH-

ra tron

g dung

dịch bazơ mạn

h:

XOH => X+ + OH-

H2O

 H+ + OH-

Điề

u kiện proton

:

[H+]= [OH-]

– CX+

= [OH ]

-

CXOH

1.4 Đơn Bazo

yếu

Các bazơ yếu có thể tồn tại

ở dạng phân tử, anion hoặc

hằng số bazơ Kb hoặc chỉ số hằng số bazơ pKb = -lgKb

Hằng số Kb được tổ hợp từ hằng số phân li của nước và hằng số phân li của axit tương ứng

3 S  l ơ ượ c v  ph n m m MATLAB  ề ầ ề

3.1 Gi i  thi u chung v   MATLAB  ớ ệ ề

Matlab là môi tr ườ ng tính toán s  và l p trình ,đ ố ậ ượ c  thi t k  b i công ty Math Works. MATLAB  cho  ế ế ở

phép tính toán s  v i ma tr n,v  đ  th  hàm s  hay  ố ớ ậ ẽ ồ ị ố

bi u đ  thông tin,th c hi n thu t toán t o giao ti p  ể ồ ự ệ ậ ạ ế

ng ườ i dùng và liên k t v i nh ng ch ế ớ ữ ươ ng trình máy  tính vi t trên nhi u ngôn ng  l p trình khác .V i th   ế ề ữ ậ ớ ư

­Môi tr ườ ng làm vi c MATLAB: đây là b  công c  và ph n  ệ ộ ụ ầ

m m ti n ích đ  qu n lý các thay đ i trong môi tr ề ệ ể ả ổ ườ ng làm 

vi c cũng nh  nh p và xu t các d  li u,khai phá g  r i và  ệ ư ậ ấ ữ ệ ỡ ố

t o các t p tin n n.  ạ ậ ề

­Đ  hình :g m các l nh cao c p cho các d  li u hai chi u  ồ ồ ệ ấ ữ ệ ề

ho c ba chi u x  lý hình  nh chuy n đ ng,hi n th  hình  nh  ặ ề ử ả ể ộ ể ị ả cũng nh  các thi t k  giao di n hình  nh ch ư ế ế ệ ả ươ ng trình đ   ồ

3.2  ng d ng c a MATLAB Ứ ụ ủ

  Nó cón đ y đ  d c tính c a máy tính cá nhân: c ng  ầ ủ ặ ủ ộ

tr ,nhân,chia; gi ng nh  máy tính k  thu t,nó bao g m:s   ừ ố ư ỹ ậ ồ ố

ph c,căn th c,s  mũ,logarit,các phép toán l ứ ứ ố ượ ng giác nh   ư sin,cos,tan; nó cũng nh  máy tính có kh  năng l p trình ,l u  ư ả ậ ư

tr  ,tìm ki m d  li u,t o ba  v  và ghi trình t  các l nh,so  ữ ế ữ ệ ạ ỏ ệ ự ệ sánh logic,đi u khi n th c hi n các l nh.Gi ng nh  máy  ề ể ự ệ ệ ố ư tính hi n đ i nh t nó cho phép bi u di n d  li u d ệ ạ ấ ể ễ ữ ệ ướ i các 

d ng :bi u di n thông th ạ ể ễ ườ ng ,ma tr n đ i s ,các hàm t   ậ ạ ố ổ

h p có th  t ợ ể ươ ng tác v i d  li u th ớ ữ ệ ườ ng cũng nh  v i ma  ư ớ

tr n ậ

   Trong th c t  MATLAB  ng d ng r ng rãi trong nhi u  ự ế ứ ụ ộ ề lĩnh v c có kh  năng thân thi n v i ng ự ả ệ ớ ườ ử ụ i s  d ng có kh   ả năng m nh m  v  đ  h a,cung c p môi tr ạ ẽ ẽ ồ ọ ấ ườ ng phong phú  cho bi u di n d  li u,có th  t o giao di n riêng cho ng ể ễ ữ ệ ể ạ ệ ườ i 

s  d ng đ  gi i quy t v n đ  cho mình. Thêm vào đó  ử ụ ể ả ế ấ ề

MATLAB đ a ra công c  gi i quy t các v n đ  đ c  ư ụ ả ế ấ ề ặ

bi t,g i là Toolbox (h p công c ) ệ ọ ộ ụ

4.Gi i bài toán b ng ph n m m MATLAB ả ằ ầ ề

 Gi n đ  logarít m ng đ  các ion trong dung d ch HCl 0.01Mả ồ ồ ộ ị

Ch ươ ng trình tính nh  sau: ư

Giản đồ lagarít nồng độ các ion trong dung dịch NaOH 0.01M

Giản đồ lagarít nồng độ các ion trong dung dịch HCOOH 0.01M

Giản đồ lagarít nồng độ các ion trong dung dịch CH3COOH 0.01M