Bài thu hoạch. Thực hành Hóa học

BÀI THU HOẠCH

BÀI 2: CHUẨN ĐỘ DUNG DỊCH

Chuẩn độ phức chất: Xác định hàm lượng Ca²⁺ và Mg²⁺ bằng dung dịch EDTA 0.01N

• • 1. Dụng cụ và hóa chất

• 1. Xác định hàm lượng tổng cộng các ion Ca²⁺ và Mg²⁺
• Chuẩn bị erlen chứa dung dịch cần chuẩn độ:
• Rửa erlen 250ml bằng nước thường 3 lần.
• Dùng bình tia chứa nước cất để loại bỏ tạp chất.
• Dùng pipet lấy 50 ml mẫu nước phân tích cho vào erlen 250ml. Tiếp tục dùng ống đong 10ml đong 3ml dung dịch đệm amoniac cho vào erlen và cho thêm một ít (1/2 hạt đậu xanh) chỉ thị Eriocrom Black T vào. Dung dịch có màu tím đỏ rượu vang.
• Thực hiện thao tác như nhau để thu được 3 erlen có màu tím đỏ rượu vang.
• Chuẩn bị Buret:
• Dùng bình tia chứa nước cất để tráng sạch buret.
• Dùng Becher 100ml rót dung dịch chuẩn độ EDTA 0.01N để tráng buret.
• Dùng Becher rót dung dịch chuẩn độ EDTA 0.01N vào buret rồi điều chỉnh về vạch 0 (chú ý không để bọt khí hoặc khoảng không xuất hiện phía dưới khóa điều chỉnh của buret).
• Tiến hành chuẩn độ:
• Tay trái quàng qua buret, điều chỉnh dung dịch EDTA trên buret chảy xuống erlen thật chậm, tay phải thực hiện thao tác lắc erlen.
• Chuẩn độ cho đến khi một giọt EDTA 0.01N làm dung dịch từ màu tím đỏ rượu vang chuyển sang màu xanh dương thì dừng lại. Đọc thể tích trên buret.
• Lặp lại thí nghiệm 3 lần, lấy kết quả trung bình.

Thể tích trên buret là:

• Lần 1: V₁ = 9 ml
• Lần 2: V₂ = 9,1 ml
• Lần 3: V₃ = 8,9 ml

⇨ V_{EDTA 1} =

• Kết thúc thí nghiệm, rửa sạch dụng cụ bằng cọ và để ráo nước
  1. Xác định Ca²⁺
• Chuẩn bị erlen chứa dung dịch cần chuẩn độ:
• Rửa erlen 250ml bằng nước thường 3 lần.
• Dùng bình tia chứa nước cất để loại bỏ tạp chất.
• Dùng pipet lấy 50 ml mẫu nước phân tích cho vào erlen 250ml. Tiếp tục dùng ống đong 10ml đong 3ml dung dịch NaON 1M cho vào erlen và cho thêm một ít (1/4 muỗng) chỉ thị Murexit vào. Dung dịch có màu hồng cam nhạt.
• Thực hiện thao tác như nhau để thu được 3 erlen có màu hồng cam nhạt.
• Chuẩn bị Buret:
• Dùng Becher rót dung dịch chuẩn độ EDTA 0.01N vào buret rồi điều chỉnh về vạch 0 (chú ý không để bọt khí hoặc khoảng không xuất hiện phía dưới khóa điều chỉnh của buret).
• Tiến hành chuẩn độ:
• Tay trái quàng qua buret, điều chỉnh dung dịch EDTA trên buret chảy xuống erlen thật chậm, tay phải thực hiện thao tác lắc erlen.
• Chuẩn độ đến khi một giọt EDTA 0.01N làm dung dịch từ màu hồng cam nhạt chuyển sang màu tím sim thì dừng lại. Đọc thể tích trên buret.
• Lặp lại thí nghiệm 3 lần, lấy kết quả trung bình.

Thể tích trên buret là:

• Lần 1: V₁ = 6 ml
• Lần 2: V₂ = 5,9 ml
• Lần 3: V₃ = 6 ml

⇨ V_{EDTA 2} =

Kết quả tính toán

• Hàm lượng Ca²⁺: m_Ca²⁺ = 0,1 × V_EDTA2 × E_Ca / 50 = 0,1 × 5,97 × 40 / 50 = 0,04776 g
• Hàm lượng Mg²⁺: m_Mg²⁺ = 0,1 × (V_EDTA1 – V_EDTA2) × E_Mg / 50 = 0,1 × (9 – 5,97) × 24 / 50 = 0,014544 g
• Kết thúc thí nghiệm, rửa sạch dụng cụ bằng cọ và để ráo nước

BÀI 3: KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ, NHIỆT ĐỘ VÀ CHẤT XÚC TÁC ĐẾN TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG

Chuẩn bị dụng cụ và hóa chất

Dụng cụ:

Hóa chất:

• FeCl₃ bão hòa
• CuSO₄ bão hòa
• Na₂S₂O₃ 0,5M
• KSCN bão hòa
• H₂SO₄ 2N
• NH₃ 2M
• Al₂(SO₄)₃ 0,5 M
• NH₄Cl tinh thể
• Phenolphtalein
• H₂SO₄ 2M

II. Nội dung thực hành

Ảnh hưởng của nồng độ đến tốc độ phản ứng

Phản ứng khảo sát: Na₂S₂O₃ + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + S↓ + SO₂↑ + H₂O

Phương trình ion thu gọn: S₂O₃^2- + 2H⁺ → S↓ + SO₂↑ + H₂O

Thực hiện thay đổi nồng độ Na₂S₂O₃ để quan sát thời gian kết tủa lưu huỳnh.

Nhận xét: Khi tăng thể tích (nồng độ) Na₂S₂O₃, tốc độ phản ứng tăng lên, thời gian kết tủa giảm. Tốc độ phản ứng tỷ lệ thuận với nồng độ chất tan.

Giải thích: Khi nồng độ tăng, mật độ các phân tử tăng lên, tần số va chạm giữa các phân tử cũng tăng, dẫn đến phản ứng xảy ra nhanh hơn.

• Kết thúc thí nghiệm, rửa sạch dụng cụ bằng cọ và để ráo nước

Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng

Tiến hành thí nghiệm

1. Thí nghiệm ở nhiệt độ nước bình thường (tbd):

• Đổ nước vào khoảng 1/2 becher 250 ml, dùng nhiệt kế xác định nhiệt độ nước (t℃).
• Chuẩn bị hai ống nghiệm:
• Ống nghiệm 1: Cho 3 giọt Na₂S₂O₃ và 9 giọt H₂O.
• Ống nghiệm 2: Cho 20 giọt H₂SO₄ 2N.
• Nhúng cả hai ống nghiệm vào becher nước trong 2 phút, chuẩn bị đồng hồ bấm giây.
• Dùng ống nhỏ giọt lấy một giọt H₂SO₄ từ ống nghiệm 2 cho vào ống nghiệm 1, khi dung dịch acid vừa tiếp xúc với dung dịch Na₂S₂O₃ thì bấm đồng hồ để đo thời gian bắt đầu xuất hiện kết tủa.

1. Thí nghiệm ở nhiệt độ nước tbd + 10℃:

• Đổ nước đã đun sôi vào becher chứa khoảng 1/2 lượng nước ban đầu, dùng nhiệt kế kiểm tra và điều chỉnh lượng nước nóng sao cho nhiệt độ trong becher đạt tbd + 10℃.
• Chuẩn bị hai ống nghiệm:
• Ống nghiệm 3: Cho 3 giọt Na₂S₂O₃ và 9 giọt H₂O.
• Ống nghiệm 4: Cho 20 giọt H₂SO₄ 2N.
• Nhúng cả hai ống nghiệm vào becher nước trong 2 phút, chuẩn bị đồng hồ bấm giây.
• Dùng ống nhỏ giọt lấy một giọt H₂SO₄ từ ống nghiệm 4 cho vào ống nghiệm 3, khi dung dịch acid vừa tiếp xúc với dung dịch Na₂S₂O₃ thì bấm đồng hồ để đo thời gian bắt đầu xuất hiện kết tủa.

1. Thí nghiệm ở nhiệt độ nước tbd + 20℃:

• Tiếp tục thêm nước đã đun sôi vào becher chứa khoảng 1/2 lượng nước ban đầu, dùng nhiệt kế kiểm tra và điều chỉnh nhiệt độ trong becher đạt tbd + 20℃.
• Chuẩn bị hai ống nghiệm:
• Ống nghiệm 5: Cho 3 giọt Na₂S₂O₃ và 9 giọt H₂O.
• Ống nghiệm 6: Cho 20 giọt H₂SO₄ 2N.
• Nhúng cả hai ống nghiệm vào becher nước trong 2 phút, chuẩn bị đồng hồ bấm giây.
• Dùng ống nhỏ giọt lấy một giọt H₂SO₄ từ ống nghiệm 6 cho vào ống nghiệm 5, khi dung dịch acid vừa tiếp xúc với dung dịch Na₂S₂O₃ thì bấm đồng hồ để đo thời gian bắt đầu xuất hiện kết tủa.

Kết quả thí nghiệm

Nhận xét: Khi tăng nhiệt độ, thời gian xảy ra phản ứng giảm, tức là tốc độ phản ứng tăng lên.

Giải thích: Nhiệt độ tăng làm tăng tốc độ chuyển động của các phân tử, tăng tần số và hiệu quả va chạm giữa các chất phản ứng, từ đó làm tăng tốc độ phản ứng.

• Kết thúc thí nghiệm, rửa sạch dụng cụ bằng cọ và để ráo nước

Ảnh hưởng của xúc tác đến tốc độ phản ứng

Phản ứng khảo sát: Fe(SCN)₃ + Na₂S₂O₃ → Fe(SCN)₂ + ½ Na₂S₄O₆ + NaSCN

Tiến hành thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của chất xúc tác đến tốc độ phản ứng như sau:

• Chuẩn bị dung dịch Fe(SCN)₃ có màu đỏ máu bằng cách lấy một becher nhỏ, dùng ống đong lấy 20 ml nước cất cho vào becher, thêm 4 giọt dung dịch FeCl₃ và 4 giọt dung dịch KSCN bão hòa, sau đó lắc đều.

Chia thí nghiệm thành hai phần:

• Thí nghiệm 1:
• Ống nghiệm 1: Thêm vào 5 ml dung dịch Fe(SCN)₃.
• Ống nghiệm 2: Thêm vào 1 ml dung dịch Na₂S₂O₃ 0,5N.
• Trộn ống nghiệm 2 vào ống nghiệm 1, ghi nhận thời gian dung dịch mất màu hoàn toàn.
• Thí nghiệm 2:
• Ống nghiệm 3: Thêm vào 5 ml dung dịch Fe(SCN)₃ và 2 giọt dung dịch CuSO₄ bão hòa.
• Ống nghiệm 4: Thêm vào 1 ml dung dịch Na₂S₂O₃ 0,5N.
• Trộn ống nghiệm 4 vào ống nghiệm 3, ghi nhận thời gian dung dịch mất màu hoàn toàn.

Kết quả thí nghiệm

Nhận xét: Phản ứng có chất xúc tác xảy ra nhanh hơn nhiều so với phản ứng không có chất xúc tác.

Giải thích: Xúc tác có tính chọn lọc, hướng quá trình đi vào phản ứng chính, giảm tốc độ phản ứng phụ, làm tăng hiệu suất sản phẩm chính, do đó tốc độ phản ứng tăng khi có chất xúc tác.

• Kết thúc thí nghiệm, rửa sạch dụng cụ bằng cọ và để ráo nước

Cân bằng hoá học

Tiến hành thí nghiệm

Chuẩn bị 1 becher 100 ml và 5 ống nghiệm. Cho vào becher 15 ml dung dịch NH₃ 2M cùng 8 giọt phenolphtalein, trộn đều rồi chia đều dung dịch vào 5 ống nghiệm riêng biệt.

• Ống nghiệm 1: Để làm mẫu đối chứng, không tác động thêm.
• Ống nghiệm 2: Đun nóng từ từ cho đến khi sôi nhẹ, ghi nhận màu sắc so với ống nghiệm 1. Tiếp tục đun nóng cho đến khi dung dịch nhạt màu.
• Ống nghiệm 3: Thêm một lượng nhỏ tinh thể NH₄Cl (khoảng bằng hạt ngô), lắc mạnh để NH₄Cl tan hoàn toàn.
• Ống nghiệm 4: Nhỏ từng giọt dung dịch H₂SO₄ 2M vào, lắc đều mỗi lần nhỏ cho đến khi dung dịch mất màu hoàn toàn.
• Ống nghiệm 5: Thêm từ từ từng giọt dung dịch Al₂(SO₄)₃ 0,5M, lắc mạnh để các hóa chất trộn đều vào nhau.

Kết quả thí nghiệm và giải thích hiện tượng

• Ống nghiệm 2: Khi tăng nhiệt độ, nồng độ OH^- giảm, dẫn đến dung dịch nhạt màu.
• Ống nghiệm 3: Khi tăng nồng độ NH₄⁺, nồng độ OH^- giảm, làm dung dịch nhạt màu.
• Ống nghiệm 4: H⁺ từ axit trung hòa OH^-, khiến dung dịch mất màu.
• Ống nghiệm 5: Al₂(SO₄)₃ phản ứng với OH^- tạo kết tủa trắng keo Al(OH)₃, đồng thời dung dịch mất màu.

Quan sát hiện tượng thay đổi màu sắc dung dịch ở các ống nghiệm cho thấy các yếu tố như nhiệt độ, nồng độ chất tác động đến sự dịch chuyển cân bằng. Theo nguyên lý Lơ Sa-tơ-li-ê, khi thay đổi các yếu tố như nhiệt độ, nồng độ hoặc áp suất, hệ cân bằng sẽ dịch chuyển theo chiều chống lại sự thay đổi đó.

• Kết thúc thí nghiệm, rửa sạch dụng cụ bằng cọ và để ráo nước