1. Phần lý thuyết
Xem chương 4: Tốc độ phản ứng và cân bằng hóa học trong phần lí thuyết 2. Phần thực hành
Thí nghiệm 2.1. Ảnh hưởng của nồng độ tới cân bằng.
Hóa chất: dung dịch FeCl3; KSCN hoặc NH4SCN bão hòa; KCl hoặc NH4Cl tinh thể.
Dụng cụ: 4 ống nghiệm; cốc; pipet…
Cách tiến hành:
Rót 30ml nước cất vào cốc 50ml; thêm dung dịch bão hoà FeCl3 và KSCN, mỗi thứ 1- 2 giọt, quan sát màu đỏ sáng của hỗn hợp (nếu cần có thể pha loãng hỗn hợp bừng nước cất); chia đều hỗn hợp lỏng vào bốn ống nghiệm:
ống 1 giữ nguyên (dùng để so sánh), ống 2 cho thêm vài giọt dung dịch FeCl3, ống 3 cho thêm vài hạt tinh thể KCl và lác đều, ống 4 cho thêm vài giọt KSCN.
Quan sát và giải thích sự thay đổi cường độ màu sắc trong các ống nghiệm. Cân bằng chuyển dịch theo chiều nào?
Thí nghiệm 2.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ tới cân bằng Hóa chất: axit HNO3 đặc; Cu kim loại.
Dụng cụ: bình cầu; phễu nhỏ giọt; ống cao su…
Cách tiến hành:
Tiến hành điều chế NO2 từ axit HNO3 đặc và Cu.
Thu khí NO2 đỏ nâu vào hai bình cầu đáy tròn được thông với nhau bằng ống thuỷ tinh có khóa.
Đóng khóa, sau đó nhúng một bình vào cốc chứa nước
đá và muối; bình kia nhúng vào cốc nước nóng già. Quan sát màu sắc ở hai bình. Giải thích?
Mở khóa và quan sát màu sắc ở hai bình và giải thích?
Hình 8. Thiết bị khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ tới cân bằng
Trang 203/226 Thí nghiệm 2.3. Ảnh hưởng của nồng độ chất phản ứng đến tốc độ phản ứng trong hệ đồng thể.
Hóa chất: dung dịch Na2S2O3 0,2M; H2SO4 0,2M Dụng cụ: ống nghiệm; pipet…
Cách tiến hành:
Dùng pipet cho vào 3 ống nghiệm mỗi ống 3ml axit sunfuric 0,2M.
Lấy 3 ống nghiệm khô khác đánh số thứ tự 1, 2, 3. Dùng pipet cho vào ống thứ nhất 1ml natri thiosunfat 0,2M và 2ml nước cất; ống thứ hai cho 2ml natri thiosunfat và 1ml nước cất; ống thứ 3 cho 3ml natri thiosunfat 0,2M. Lắc đều các ống nghiệm.
Đổ nhanh dung dịch axit sunfuric từ một trong 3 ống nghiệm đã chuẩn bị ở trên vào ống nghiệm 1, lắc đều. Dùng đồng hồ bấm giây theo dõi thời gian từ lúc đổ hai dung dịch vào nhau cho đến khi xuất hiện kết tủa đục sữa.
Tiến hành thí nghiệm với ống nghiệm 2 và 3 tương tự như ống nghiệm 1.
Chú ý quan sát kết tủa đục sữa như nhau trong các lần thí nghiệm, ghi kết quả vào bảng. Nhận xét và giải thích?
Thí nghiệm này có thể làm một cách định tính bằng cách tiến hành đổ đồng thời ống đựng axit sunfuric vào 3 ống nghiệm rồi quan sát mà không cần đo thời gian.
Thí nghiệm 2.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng Hóa chất: dung dịch KMnO4 0,05M; H2C2O4 0,1M; H2SO4 0,1M.
Dụng cụ: ống nghiệm khô; pipet; đồng hồ bấm giây…
Cách tiến hành:
Dùng pipet lấy vào ống nghiệm khô 2ml dung dịch kali pemanganat 0,05M và vào ống nghiệm khô khác 2ml dung dịch axit oxalic 0,1M, 2ml dung dịch H2SO4
Thể tích (ml) STT
H2SO4 Na2S2O3 H2O Tổng
Tỉ lệ nồng độ Na2SO3 C1; C2; C3
t(s) v 1
t
V1;V2; V3
1
2
3
Trang 204/226 0,1M. Sau đó trộn 2 dung dịch ở hai ống nghiệm vào nhau, dùng đồng hồ bấm giây ghi thời gian từ lúc trộn đến khi dung dịch mất màu hoàn toàn.
Tiến hành thí nghiệm tương tự như trên ở các nhiệt độ khác:
- Nhiệt độ phòng 300C;
- Nhiệt độ phòng 400C;
- Nhiệt độ phòng 500C
Các thí nghiệm được tiến hành trong bình điều nhiệt. Trước khi trộn hai dung dịch phải ngâm các ống nghiệm đựng các chất phản ứng trong bình điều nhiệt khoảng 10 phút để cho nhiệt độ của chúng bằng nhiệt độ của bình. Sau khi trộn 2 dung dịch không nhấc ống nghiệm ra khỏi bình điều nhiệt.
Ghi kết quả vào bảng, nhận xét và giải thích.
STT Nhiệt độ phản ứng (0C) Thời gian t (s) Tốc độ phản ứng v 1
t
Vẽ đồ thị sự phụ thuộc nhiệt độ của tốc độ phản ứng vào nhiệt độ. Nhận xét đồ thị thu được.
Thí nghiệm 2.5. Ảnh hưởng của chất xúc tác đồng thể đến tốc độ phản ứng Hóa chất: C2H2O4 0,1M; H2SO4 0,1M; KMnO4 0,1M; MnSO4 0,1M.
Dụng cụ: ống nghiệm; buret; pipet Cách tiến hành:
Lấy vào 2 ống nghiệm mỗi ống 2ml dung dịch axit oxalic 0,1M; 2ml axit sunfuric 0,1M.
Thêm vào ống nghiệm 1 vài giọt MnSO4 0,1M.
Cho vào cả hai ống nghiệm, mỗi ống 1ml dung dịch kali pemanganat 0,05M.
Quan sát sự mất màu trong hai ống nghiệm. Cho biết chất xúc tác ảnh hưởng như thế nào tới tốc độ phản ứng?
Thí nghiệm 2.6. Ảnh hưởng của chất xúc tác dị thể đến tốc độ phản ứng Hóa chất: I2 tinh thể; bột Al.
Dụng cụ: Chày cối sứ; bình tia….
Cách tiến hành:
Trang 205/226 Cho vào cối sứ khô một ít tinh thể iot; dùng chày sứ nghiền nhỏ sau đó thêm bột nhôm; trộn đều bằng đũa thuỷ tinh. Nhận xét có phản ứng xảy ra không?
Sau đó cho thêm vào vài giọt nước. Nhận xét phản ứng, nêu vai trò của nước đến tốc độ phản ứng. Viết phương trình phản ứng.
CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP Câu 1.
1.Dựa vào nguyên lí Lơ-Sa-Tơ-Li-ê, hãy giải thích vai trò của sự thêm KSCN, FeCl3 tới sự thay đổi vị trí cân bằng của phản ứng.
FeCl3 + KSCN KCl + Fe(SCN)2+ +2Cl 2. Cân bằng hóa học của phản ứng 2NO2
N2O4 sẽ dịch chuyển theo chiều nào khi tăng nhiệt độ? Biết H0= 61,44kJ.
3. Tính hằng số cân bằng Kp, Kc đối với phản ứng đã cho ở (2) tại 500C, biết hỗn hợp cân bằng chứa 60% N2O4 về số mol.
Câu 2.
1. Tính hệ số nhiệt độ (hệ số Van Hop) của phản ứng trong những trường hợp sau đây:
a) Ở 393K phản ứng kết thúc sau 18 phút; ở 453K phản ứng kết thúc sau 16 giây.
b) Khi hạ nhiệt độ xuống 450, phản ứng chậm đi 25 lần.
2. Tại sao trong các lần tiến hành đo tốc độ phản ứng ở thí nghiệm 1, 2, 3 tổng thể tích của các dung dịch phản ứng phải cố định?
3. Giải thích như thế nào về vai trò chất xúc tác trong phản ứng xúc tác đồng thể và xúc tác dị thể.