Giáo trình Cơ sở lý thuyết hóa học - Phần thí nghiệm

hiệt độ. Trộn lẫn 2 dung dịch trên vào nhau và lắc đều. Đo thời gian từ lúc bắt đầu trộn cho tới khi mất màu dung dịch. Chú ý: Sau khi trộn hỗn hợp phản ứng phải được ngâm trong bình điều nhiệt.  Ghi kết quả thí nghiệm thu được. Xác định năng lượng hoạt hoá Ea và rút ra kết luận về ảnh hưởng của nhiệt độ đến vận tốc phản ứng. 3. Ảnh hưởng của chất xúc tác Xét phản ứng phân huỷ H2O2 2H2O2 = 2H2O + O2 ở nhiệt độ thường H2O2 cũng bị phân hủy nhưng với tốc độ chậm.  Khi có mặt chất xúc tác ví dụ K2CrO4 thì H2O2 phân hủy rất nhanh. Cơ chế của sự xúc tác này là sự tạo thành hợp chất trung gian có màu nâu sẫm kém bền. K2CrO4 + H2O + H2O2  K2 CrO4 K2 CrO4  K2CrO4 + 1/2 O2 + 2H2O Cách tiến hành Lấy vào ống nghiệm khoảng 1 ml H2O2 10% . Quan sát xem có bọt khí O2 thoát ra không? Thêm vào ống nghiệm đó vài giọt dung dịch K2CrO4 bão hoà. Quan sát sự biến đổi màu sắc qua các giai đoạn và tốc độ thoát khí từ dung dịch.  Thay dung dịch K2CrO4 bằng một ít bột MnO2 (màu đen). Cơ chế của sự xúc tác dị thể là thuyết hấp phụ. Quan sát hiện tượng và tốc độ thoát khí. Kết luận về ảnh hưởng của chất xúc tác tới vận tốc phản ứng. CÂU HỎI 1. Nồng độ các chất tham gia ảnh hưởng lên vận tốc của phản ứng như thế nào ? Tại sao? Biểu thức toán học của định luật tác dụng khối lượng và ý nghĩa của mỗi một đại lượng ? 2. Nhiệt độ ảnh hưởng lên vận tốc của phản ứng như thế nào ? Tại sao ? 3. Bản chất của chất xúc tác? Chất xúc tác có làm chuyển dịch cân bằng không? Tại sao? 4. Thiosunfat natri bị phân huỷ trong dung dịch bởi axit sunfuric theo phương trình phản ứng H2SO4 + Na2S2O3 = H2SO3 + Na2SO4 + S Xác định bậc của phản ứng đối với Na2S2O3 biết rằng nếu giữ nguyên nồng độ H2SO4 mà giảm nồng độ Na2S2O3 đi p lần thì thời gian phản ứng tăng lên p lần. 5. Tính nồng độ của Na2S2O3 khi trộn lẫn a ml dung dịch Na2S2O3 0,1M với b ml nước cất và c ml dung dịch H2SO4 1M theo bảng sau : V(ml) )cba( a.1,0 C 322 OSNa   (mol/l) H2O H2O2 H2O H2O2 - 18 - Na2S2O3 (a) H2O (b) H2SO4 (c) 0,5 2 2,5 1 1,5 2,5 1,5 1 2,5 2 0,5 2,5 2,5 0 2,5 6. ý nghĩa của Ea? Ea phụ thuộc vào những yếu tố nào? BÀI 4 ÁP DỤNG PHƯƠNG PHÁP ĐO MẬT ĐỘ QUANG ĐỂ XÁC ĐỊNH BẬC CỦA PHẢN ỨNG OXI HÓA HCOOH BẰNG KMnO4 I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT 1. Nguyên tắc chung xác định bậc phản ứng a. Tổng quát xét phản ứng: 1A1 + 2A2 + 3A3 + ... = ’1A’1 + ’2A’2 + ’3A’3 + ... (1) Phương trình động học phản ứng trên được viết: v =       ...AAAk 321 n3 n 2 n 1 (2) Trong đó: n1, n2, n3... là bậc theo A1, A2, A3.... k: hằng số tốc độ Tổng n = n1 + n2 + n3... được gọi là bậc phản ứng Muốn xác định được bậc phản ứng, trước hết phải xác định bậc theo từng chất tham gia phản ứng. Để xác định bậc theo từng chất (ví dụ n1 theo A1), ta tìm điều kiện sao cho chỉ có nồng độ [A1] thay đổi theo thời gian, còn nồng độ các chất tham gia phản ứng khác [A2], [A3] là hầu như không đổi, nghĩa là nồng độ các chất này phải rất lớn so với nồng độ [A1]. Khi đó phương trình (2) được viết như sau: v =         1321 n11 n 3 n 2 n 1 Ak...AAAk  (3) (với k1 =     const...AAk 32 n3 n 2  ) Theo định nghĩa vận tốc v =   dt Ad 1 nên (3) có thể viết thành:         dtk A Ad Ak dt Ad 1n 1 1n 11 1 1 1  (4) Như vậy, để xác định bậc n1 ta cần khảo sát quan hệ nồng độ – vận tốc (C – v; phương trình 3) hay nồng độ – thời gian (C – t; phương trình 4). Đối chiếu các kết quả thực nghiệm thu được với các phương trình động học của các phản ứng có bậc đã biết (0, 1, 2 - xem bảng) sẽ xác định được bậc của phản ứng cần nghiên cứu: Bậc phản ứng C – v C – t 0 v = k C – C0 = -kt 1 V = kC ln kt C C 0  - 19 - 2 V = kC2 kt C 1 C 1 0  Tiến hành các thí nghiệm tương tự sẽ thu được n2, n3 và từ đó xác định được bậc phản ứng n. b. Xác định bậc phản ứng ôxy hoá HCOOH bằng KMnO4 Phản ứng xảy ra theo phương trình sau: 2MnO4- + 3HCOOH + 2H3O+ = 2MnO2 + 3CO2 + 6H2O (5) Phương trình động học của phản ứng là: v = k[MnO4-]n1[HCOOH]n2[H3O+]n3 (6) ở bài thí nghiệm này ta sẽ xác định bậc theo KMnO4 (n1).Theo nguyên tắc chung ta phải giữ sao cho [HCOOH] và [H3O+] không đổi, chỉ có [MnO4-] thay đổi theo thời gian. Khi đó phương trình động học của phản ứng (5) sẽ là: v =         dtk MnO MnOd hayMnOk dt MnOd 1n 4 4 n 41 4 1 1      (6’) Để xác định bậc n1 đối với KMnO4 ta cần khảo sát quan hệ nồng độ [MnO4-] – thời gian t. 2. Phương pháp đo mật độ quang xác định bậc phản ứng. Phương pháp đo mật độ quang cũng như các phương pháp dụng cụ nói chung khác với các phương pháp hoá học thông thường, không khảo sát trực tiếp quan hệ nồng độ C – thời gian t. Phương pháp này nghiên cứu mối quan hệ gián tiếp giữa đại lượng vật lý là mật độ quang D với thời gian t. Trên cơ sở đã biết sự liên hệ giữa D và nồng độ C theo định luật Beer-Lambert. D = ().l.C (7) a. Nguyên lý Khi có một chùm ánh sáng đơn sắc có bước sóng , có cường độ ban đầu I0 đi qua một dung dịch chất hấp thụ quang đựng trong cuvét có chiều dày l thì một phần ánh sáng Ia sẽ bị hấp thụ, một phần khác sẽ được truyền qua It, phần khác sẽ bị khúc xạ Ir. Theo định luật bảo toàn: I0 = Ia + It + Ir (8) Tỉ số T I I o t  (%) được gọi là độ truyền qua. Đại lượng lg DA T l  là độ hấp thụ (A) hay mật độ quang (D). Cơ sở của phương pháp đo mật độ quang là dựa trên định luật Beer-Lambert: A = ().l.C (9) Trong đó: A: độ hấp thụ; l: chiều dày cuvet; C: nồng độ dung dịch; (): hệ số hấp thụ mol. Hệ số này thay đổi theo  và có giá trị đặc trưng cho từng chất. Như vậy nếu đo A của một chất xác định ở một bước sóng  xác định, với l = const thì A = k.C, nghĩa là A chỉ phụ thuộc vào C. Điều đó có nghĩa là mối quan hệ gián tiếp A – t hoàn toàn có thể thay thế được cho việc khảo sát trực tiếp mối quan hệ C – t. Định luật Beer-Lambert áp dụng cho dung dịch chứa nhiều chất hấp thụ: A =   iii C.lA (10) Trong đó: i; Ci: là độ hấp thụ mol và nồng độ của chất i trong dung dịch. b. Điều kiện thực hiện phép đo Mật độ quang D (A) được đo trên máy Spectrophotometer 20D. Vì máy Spectrophotometer làm việc ở vùng ánh sáng nhìn thấy và tử ngoại gần (Visible – UV), do đó chỉ áp dụng cho dung dịch những chất hấp thụ ở vùng ánh sáng này, tức là những chất có màu như KMnO4, K2Cr2O7 ở thí nghiệm này KMnO4 là chất có mầu tím, MnO2 có mầu nâu. Định luật Beer-Lambert chỉ đúng trong khoảng nồng độ loãng. - 20 - Độ nhạy của phép đo là S =   Sl. dC dA  càng lớn nếu () càng lớn (l = const). Vì  phụ thuộc vào  nên trước khi tiến hành đo cần phải tiến hành xây dựng đường cong phổ hấp thụ  = f(), từ đó xác định giá trị  mà tại đó  đạt cực đại (max). Các phép đo mật độ quang sau đó sẽ được tiến hành tại giá trị  này. Khi đó độ nhậy phép đo sẽ là lớn nhất, sai số cho phép sẽ là nhỏ nhất. II. PHẦN THỰC NGHIỆM 1. Các bước tiến hành Bước 1: Chuẩn bị - Hoá chất và dụng cụ: - KMnO4 0,03M - HCOOH 0,1M - K2HPO4 0,04M - Đồng hồ bấm giây - Máy khuấy từ - ống đong 50ml - Cốc 100ml - Pipét 5ml, 1ml - Bật máy 15 phút trước khi tiến hành đo. Bước 2: Xây dựng phổ hấp thụ của KMnO4 (mục đích tìm  ứng với A max) - Chuẩn máy (đặt về 0,0A) với dung dịch so sánh là nước cất. - Lấy 50ml nước cất vào cốc 100ml sau đó dùng pipét lấy 0,5ml KMnO4 rồi cho thêm vào cốc ta sẽ được dung dịch làm việc. - Đo mật độ quang của dung dịch trên (trong chế độ hấp thụ A) tại các giá trị  = 510; 515; 520; 525; 530; 535nm. Xây dựng đường cong phổ hấp thụ từ đó xác định  ứng với Amax. Các phép đo mật độ quang trong thí nghiệm sẽ được tiến hành tại giá trị max này (xem phần điều kiện đo). Chú ý: mỗi khi  thay đổi tức là đã thay đổi chế độ đo, do đó cần phải chuẩn lại máy. Bước 3: Tiến hành đo sự biến thiên mật độ quang của dung dịch phản ứng. Dùng pipét 5ml lấy 5ml HCOOH 0,1M cho vào cốc 100ml. - Dùng ống đong cho 50ml K2HPO4 cho tiếp vào cốc trên. - Nghiêng cốc, nhẹ nhàng đặt viên khuấy từ vào cốc. Đặt cốc lên máy khuấy từ và bật máy. - Dùng pipét 1ml thêm nhanh 0,5ml KMnO4 vào cốc đã chuẩn bị ở trên. - Dùng đồng hồ bấm giây tính thời gian phản ứng từ lúc thêm 0,5ml KMnO4 vào cốc. - Sau khoảng thời gian từ 510giây lấy nhanh hỗn hợp đã được khuấy đều cho vào cuvet và đặt vào máy Spectrophotometer. - Theo dõi và ghi lại sự biến thiên giá trị của mật độ quang A theo thời gian. A sẽ giảm dần tới giá trị A  = const trong khoảng 10phút. Khi đó phản ứng kết thúc. 2. Khai thác kết quả thực nghiệm Như đã trình bày, để xác định bậc phản ứng theo KMnO4 ta phải giữ sao cho [HCOOH] và [H3O+] không đổi hoặc lớn hơn nhiều so với [MnO4-]. - Thật vậy khi sử dụng dung dịch đệm K2HPO4, pH của dung dịch gần như không đổi và được tính theo biểu thức: pH = pKa + lg 6pK ]POH[ ]HPO[ a 42 2 4    (11) - Nồng độ [HCOOH] = 5.10-4 mol.l-1 >> [MnO4-] = 0,15.10-4 mol.l-1 - 21 - Và được coi như không đổi trong quá trình xảy ra phản ứng. Để xác định bậc theo KMnO4 (n1) cần khảo sát sự phụ thuộc [MnO4-] – t. Giả sử bậc phản ứng là 1, khi đó ta phải khảo sát sự tuyến tính của đồ thị ln([MnO4-]) – t (xem phần nguyên tắc chung). Nếu đồ thị là tuyến tính thì n1 = 1. (Nếu đồ thị này không tuyến tính thì tiếp tục giả thiết n = 2, 3 và khảo sát cho tới khi kết quả thực nghiệm phù hợp với các phương trình động học lý thuyết). Từ những dữ kiện thực nghiệm đo được sự biến thiên giá trị mật độ quang A theo thời gian t, áp dụng định luật Beer-Lambert cho hỗn hợp dung dịch ta có: - Tại thời điểm ban đầu (t = 0), chưa xảy ra phản ứng, trong dung dịch chỉ có KMnO4: giá trị mật độ quang tương ứng là A0 chỉ phụ thuộc vào nồng độ [MnO4-]0 ban đầu. A0 = 1[MnO4-]o.l (12) với 1: hệ số hấp thụ mol của MnO4-. - Tại thời điểm t, do xảy ra phản ứng một phần KMnO4 bị khử thành MnO2: dung dịch lúc này gồm cả MnO4- và MnO2, giá trị mật độ quang đo được là: A =(1. [MnO4-] + (2. [MnO2 .aq]).l (13) A = 2[MnO2.aq].l = 2[MnO4-]o.l (14) Trong đó: [MnO4-], [MnO2.aq]: là nồng độ của MnO4-, MnO2.aq tại thời điểm t: 2 : là các hệ số hấp thụ mol của MnO2.aq. Dựa vào định luật bảo toàn khối lượng: [MnO4-]o = [MnO4-] + [MnO2].aq (15) Từ (12),(13), (14) và (15) rút ra: ln               AA AA ln MnO MnO 004 4 (16) Đối với 1 dung dịch cho trước đo ở bước sóng  xác định thì A0, A là hằng số. Như vậy, thay cho việc kiểm tra sự tuyến tính của đồ thị ln[MnO4-] - t ta chỉ cần kiểm tra sự tuyến tính của đồ thị ln(A-A) – t. Nếu đồ thị ln(A-A) - t là đường thẳng thì bậc riêng của phản ứng theo MnO4- bằng 1. CÂU HỎI 1. Nêu nguyên tắc chung xác định bậc phản ứng? 2. Nguyên tắc của phương pháp đo mật độ quang để xác định bậc phản ứng? 3. Nêu mục đích của bài thí nghiệm. 4. Tại sao lại phải dùng HCOOH có nồng độ rất lớn so với nồng độ KMnO4? Vai trò của K2HPO4? 1. A trong thí nghiệm đựơc xác định như thế nào? Hãy chứng minh biểu thức (16). BÀI 5 CÂN BẰNG TRONG DUNG DỊCH AXIT – BAZƠ Mục đích:  Mục đích của bài thí nghiệm là sử dụng máy đo pH (pH - met) để: - Xác định hằng số cân bằng của axit yếu. - Chuẩn độ axit - bazơ, từ đó tính nồng độ ban đầu của axit. I. PHƯƠNG PHÁP ĐO: - 22 - Hình 9 1. Nguyên tắc của phương pháp: Nguyên tắc của phương pháp đo pH là xác định nồng độ (chính xác hơn là hoạt độ, tuy nhiên dung dịch loãng thì có thể coi hoạt độ bằng nồng độ) của ion H+ trong dung dịch dựa vào sự thay đổi điện thế của điện cực thủy tinh (điện cực chỉ thị) là loại điện cực mà điện thế của nó phụ thuộc vào nồng độ của ion H+ trong dung dịch. Như vậy phương pháp đo pH được thực hiện một cách gián tiếp qua việc đo điện thế của điện cực thủy tinh nhúng vào dung dịch khảo sát. Để làm được việc đó người ta thiết lập một pin Galvanic gồm điện cực thủy tinh và một điện cực có điện thế cố định được gọi là điện cực so sánh, được nhúng vào dung dịch cần đo độ pH. Do vậy, suất điện động của pin có quan hệ với [H+] trong dung dịch thông qua điện thế của điện cực thủy tinh. Thiết bị đọc suất điện động của pin là milivôn kế điện tử mà thang đo đã được chuyển trực tiếp sang thang pH ta đã tạo được một pH – mét. Ngày nay người ta thường lắp điện cực thủy tinh và điện cực so sánh trên cùng một giá đỡ và nối với vôn kế bằng một dây dẫn đồng trục ta được loại điện cực kép. 2. Giới thiệu máy đo pH Cách sử dụng pH – mét, các bước tiến hành khi đo được chỉ dẫn trực tiếp tại phòng thí nghiệm. II. XÁC ĐỊNH HẰNG SỐ CÂN BẰNG CỦA AXIT YẾU CH3COOH (KÍ HIỆU HA) 1. Nguyên tắc của phương pháp: Trong dung dịch HA, tồn tại cân bằng: HA + H2O H3O + + A- (1) Hằng số cân bằng của phản ứng (1) được gọi là hằng số điện ly của axit HA (Ka): Ka = ]HA[ ]A].[OH[ 3 (2) ở một nhiệt độ xác định Ka có một giá trị xác định Từ (2) ta có [H3O+] = aK. ]A[ ]HA[  (3)  -lg[H3O+] = lg ]HA[ ]A[  - lgKa  pH = lg ]HA[ ]A[  + pKa (4) Trong (4), giá trị pH của dung dịch đo đã biết (hiện trên máy đo), để xác định pKa thì phải biết tỷ số ]HA[ ]A[  . Để xác định tỷ số ]HA[ ]A[  , ở đây dùng phương pháp gần đúng sau: Vì HA là axit yếu nên độ phân li của nó nhỏ và nếu thêm ion đồng loại vào thì độ phân li của nó càng nhỏ nữa, do đó nếu trộn muối NaA (tức ion A-) vào dung dịch HA thì một cách gần đúng có thể coi [HA]  Ca và [A-]  Cm (Ca, Cm: nồng độ ban đầu tương ứng của axit và muối sau khi trộn). Từ đó phương trình (4) có thể viết: pH = lg a m C C + pKa = lgX + pKa (5)        a m C C X Biểu diễn phương trình (5) trên đồ thị hình 1, có thể xác định được pKa pH pKa           ]HA[ ]A[ X lgX lgX - 23 - Máy khuấy từ Dung dịch HCl chưa biết nồng độ Dung dịch NaOH 0,1N Điện cực thuỷ tinh đo pH Viên khuấy từ Hình 11 2. Thực nghiệm và kết quả: - Pha 5 mẫu theo tỷ lệ thể tích (như trong bảng 1 của mẫu báo cáo thí nghiệm) của 2 dung dịch CH3COOH và CH3COONa. - Đo pH từng mẫu và ghi vào bảng 1. - Tính X và ghi vào bảng 1, vẽ đồ thị, xác định pKa. III. CHUẨN ĐỘ AXIT MẠNH (HCl) BẰNG BAZƠ MẠNH (NaOH): Phương trình phản ứng chuẩn độ: HCl + NaOH = NaCl + H2O Phương trình ion : H+ + OH- = H2O 1. Nguyên tắc của phương pháp: - Phương pháp chuẩn độ là phương pháp để xác định nồng độ chưa biết của một dung dịch theo nồng độ đã biết của một dung dịch khác bằng cách xác định thể tích của dung dịch tương tác. - Nguyên tắc của chuẩn độ là dựa vào định luật đương lượng biểu thị qua phương trình: CNA . VA = CNB . VB Trong đó: CNA; CNB: nồng độ đương lượng gam tương ứng của axit và bazơ VA; VB: thể tích của dung dịch axit và bazơ tác dụng vừa đủ với nhau. Từ phương trình này ta rút ra: A B NN V V .CC BA  Như vậy trong thí nghiệm này điều cần thiết là phải xác định được đúng điểm mà tại đó 2 chất tác dụng vừa đủ với nhau, điểm đó gọi là điểm tương đương (điểm kết thúc của phản ứng trung hoà). Để xác định điểm này, phương pháp hoá học thông thường là dựa vào sự biến đổi màu của chất chỉ thị thích hợp hoặc sự đổi màu của một trong các chất phản ứng. Trong phép chuẩn độ dùng máy đo pH, để xác định điểm tương đương người ta dựa vào sự thay đổi pH đột ngột ở vùng gần điểm tương đương, cụ thể: khi thêm từ từ dung dịch NaOH vào dung dịch HCl thì [H+] sẽ giảm dần và độ pH tăng dần; trước và sau điểm tương đương, pH tăng chậm, ở vùng gần điểm tương đương pH thay đổi đột ngột tạo ra bước nhảy. Một cách gần đúng có thể coi: trước điểm tương đương pH = -lg[H+]dư, ở điểm tương đương pH = 7, sau điểm tương đương pH = 14+ lg[OH-]dư. Ví dụ: nếu chuẩn độ 10ml HCl bằng NaOH 0,1M thì có thể lập được bảng sau VNaOH(mol) 0 2 4 6 8 9 9,9 10 10,1 11 12 pH (lấy xấp xỉ) 1 1,2 1,4 1,6 2 2,3 3,3 7 10,7 11,7 12 Vùng chuyển (xem hình 10) Như vậy giữa pH của dung dịch và thể tích NaOH thêm vào có một mối quan hệ. Vẽ đồ thị sự phụ thuộc pH = f(VNaOH) sẽ xác định được điểm tương đương. 2. Thực nghiệm và kết quả: - Dùng pipet lấy chính xác 10ml dung dịch HCl (chưa biết nồng độ) cho vào cốc dung tích 100ml đã có sẵn viên khuấy từ. - Bổ sung thêm nước cất vào cốc khoảng 40- 50ml (mục đích làm tăng thể tích cho ngập điện cực đo). - Đặt cốc lên máy khuấy từ, điều chỉnh tốc độ vừa phải để khuấy dung dịch trong cả thời gian đo (lắp dụng cụ như hình vẽ 11). - Rót NaOH 0,1N vào buret 25 ml Ve pH 10 7 5 0 VNaOH(ml) Hình 10 - 24 - - Cho từ từ 5ml NaOH 0,1N từ buret xuống cốc đựng axit HCl và đo giá trị pH của dung dịch. Tiếp tục làm như vậy với 7; 9; 9.5; 10.0; 10.5; 11; 11.5, 12, 13ml NaOH. - Ghi các giá trị pH đo được và lập bảng 2 (trong mẫu báo cáo thí nghiệm). - Vẽ đồ thị pH = f(VNaOH), xác định VNaOH ứng với điểm tương đương (Ve): kẻ đường thẳng đi qua điểm có pH = 7 và song song với trục VNaOH, nó sẽ cắt đường cong chuẩn độ tại điểm tương đương, từ điểm tương đương chiếu xuống trục hoành sẽ được điểm ứng với V = Ve (hình 10). - Tính nồng độ dung dịch HCl. CÂU HỎI 1. Nêu mục đích của bài thí nghiệm? 2. Trình bày nguyên tắc xác định hằng số cân bằng của axit CH3COOH? 3. Nguyên tắc của phương pháp chuẩn độ axit mạnh bằng bazơ mạnh? 4. Cách xác định điểm tương đương trong phép chuẩn độ axit mạnh – bazơ mạnh bằng phương pháp đo pH. - 25 - BÀI 1 CÂN BẰNG HÓA HỌC – CÂN BẰNG TRONG DUNG DỊCH CHẤT ĐIỆN LY Chữ ký của giáo viên Đánh giá kết quả Họ tên sv: ................................................................. (dành cho giáo viên) Lớp: ............................................................................ Tổ: ............................................................................... 1. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CÂN BẰNG PHẢN ỨNG: 1.1. Ảnh hưởng của nồng độ: Nhỏ 1 giọt dung dịch FeCl3 bão hoà và 1 giọt dung dịch NH4CNS bão hoà vào cốc nước. Khuấy nhẹ dung dịch có mầu: ............................................................................................................................................... Phương trình phản ứng .............................................................................................................................................. Lấy vào ống nghiệm (2ml): Ống 1: để so sánh. Ống 2: thêm FeCl3. Hiện tượng: ........................................................................................................................... Ống 3: thêm NH4CNS. Hiện tượng: .................................................................................................................... Giải thích: Ống 2: ................................................................................................................................................................................ .............................................................................................................................................................................................. . Ống 3: ................................................................................................................................................................................ .............................................................................................................................................................................................. . 1.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ lên sự chuyển dịch cân bằng của phản ứng: 2NO2 N2O4 (1 -2) Nâu Không mầu Ống nhúng vào nước nóng, mầu: .......................................................................................................................... Ống nhúng vào nước lạnh, mầu: ........................................................................................................................... Giải thích hiện tượng và rút ra kết luận về nhiệt của phản ứng(1-2): .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. II. CÂN BẰNG TRONG DUNG DỊCH CHẤT ĐIỆN LY: 2.1. Mầu chất chỉ thị: Chất chỉ thị mầu Mầu trong các môi trường Axít Trung tính Bazơ Quỳ tím Mêtyl da cam Phênolphtalêin 2.2.Cân bằng trong các dung dịch axít yếu và bazơ yếu: - Khi nhỏ mêtyl da cam vào dung dịch CH3COOH có mầu: .................................................................... - Khi thêm CH3COONa vào dung dịch sẽ chuyển từ mầu ............................ sang mầu ........................ Giải thích: .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. - 26 - .............................................................................................................................................................................................. . - Phênolphtalêin trong dungdịchNH3 có mầu:................................................................................................. .................................................................................................................................................... - Khi thêm NH4Cl vào mầu của dung dịch: ...................................................................................................... Giải thích: .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. . Kết luận về ảnh hưởng của ion đồng loại lên độ điện ly của chất điện ly yếu: .............................................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... 2.3 Cân bằng kết tủa và hoà tan kết tủa: a. Điều kiện kết tủa của một chất điện ly ít tan: Cho 5 giọt dung dịch CaCl2 0,1M và 5 giọt dung dịch BaSO4 bão hoà. Hiện tượng: ................... .............................................................................................................................................................................................. . Vì (theo tính toán cụ thể): .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. . Cho 5 giọt dung dịch BaCl2 0,1M và 5 giọt dung dịch CaSO4 bão hoà. Hiện tượng: .................. .............................................................................................................................................................................................. . Vì (theo tính toán cụ thể): .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. . b. Điều kiện hoà tan kết tủa - Tự điều chế lấy kết tủa CaCO3. Khi nhỏ dung dịch HCl vào CaCO3, kết tủa..................................................................................................... Giải thích dựa vào tích số tan .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. . 2.4 Sự thủy phân của muối: Dung dịch CH3COONa NH4Cl pH đo được Giải thích bằng phương trình phản ứng: .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. . - 27 - BÀI 2 PHẢN ỨNG OXY HÓA KHỬ VÀ ĐIỆN HÓA Chữ ký của giáo viên Đánh giá kết quả Họ tên sv: ................................................................. (dành cho giáo viên) Lớp: ............................................................................ Tổ: ............................................................................... I. PHẢN ỨNG OXY HÓA - KHỬ 1.1 Chiều của phản ứng oxi hoá - khử: - Lấy vào ống nghiệm 5-6 giọt dung dịch KMnO4 và 2 giọt dung dịch H2SO4 2N. Sau đó cho thêm vào từng giọt dung dịch NaNO2 0,1M vào thì dung dịch .............................................................. Vì ........................................................................................................................................................................................ .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. . Viết phương trình ở dạng ion và ở dạng phân tử: .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. . - Cho 5-6 giọt dung dịch KMnO4 và 2 giọt dung dịch H2SO4 2N. Khi thêm từng giọt dung dịch muối FeSO4 0,1M vào mầu tím của dung dịch .............................................................................................. Vì ........................................................................................................................................................................................ .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. . Viết phương trình ở dạng ion và ở dạng phân tử: .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. . - Cho 5-6 giọt dung dịch FeCl3 0,1M và 2 giọt dung dịch H2SO4 2N. Thêm 5-6 giọt dung dịch KI 0,05M và 5-6 giọt hồ tinh bột, lắc nhẹ. Hiện tượng: .................................................................................... Vì ........................................................................................................................................................................................ .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. . Viết phương trình ở dạng ion và ở dạng phân tử: .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. . - Cho 5-6 giọt dung dịch NaCl 0,1M và 5-6 giọt dung dịch FeCl3 0,1M. Hiện tượng: ....................... .............................................................................................................................................................................................. . Vì ........................................................................................................................................................................................ Viết phương trình ở dạng ion và ở dạng phân tử: .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. . 1.2 Ảnh hưởng môi trường lên chiều của phản ứng: I2 + AsO33- + 3H2O AsO43- + 2I- + 2H3O+ Khi nhỏ dung dịch Iốt vào dung dịch Na3AsO3 (pH = 7) thì I2 sẽ .......................................................... Vì (bằng tính toán cụ thể) - 28 - .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. . Viết phương trình ở dạng ion và ở dạng phân tử: .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. . - Khi thêm H2SO4 4M vào, dung dịch từ ................................................... chuyển thành .......................... Vì (bằng tính toán cụ thể) .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. II. ĐIỆN PHÂN: 2.1 Điện phân dung dịch KI Hiện tượng: ..................................................................................................................................................................... .............................................................................................................................................................................................. Sơ đồ điện phân : .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. 2.2 Điện phân dung dịch Na2SO4 Hiện tượng: ..................................................................................................................................................................... .............................................................................................................................................................................................. Sơ đồ điện phân : .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. 2.3 Điện phân dung dịch CuSO4 với anốt trơ : Hiện tượng: ..................................................................................................................................................................... .............................................................................................................................................................................................. Sơ đồ điện phân : .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. 2.4 Điện phân dung dịch CuSO4 với anốt bằng đồng: Hiện tượng: ..................................................................................................................................................................... .............................................................................................................................................................................................. Sơ đồ điện phân : .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. - 29 - BÀI 3 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG Chữ ký của giáo viên Đánh giá kết quả Họ tên sv: ................................................................. (dành cho giáo viên) Lớp: ............................................................................ Tổ: .............................................................................. I. ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ LÊN VẬN TỐC PHẢN ỨNG: - Nghiên cứu tốc độ của phản ứng : Na2S2O3 + H2SO4 = H2SO3 + Na2SO4 + S - Phương trình vận tốc quy ước của phản ứng: v = 1/t = k[Na2S2O3]n Với t thời gian từ khi bắt đầu trộn tới khi vẩn đục: Thí nghiệm Na2S2O3 0,1M a(ml) H2O b(ml) H2SO4 c(ml) C 322 OSNa Thời gian t(s) v=1/t 1 0,5 2,0 2,5 2 1,0 1,5 2,5 3 1,5 1,0 2,5 4 2,0 0,5 2,5 5 2,5 0,0 2,5 a. Vẽ đồ thị V- C 322 OSNa ảnh hưởng của nồng độ Na2S2O3 lên vận tốc phản ứng V- C 322 OSNa Xác định bậc đối với Na2S2O3: .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. - 30 - II. ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ LÊN VẬN TÓC PHẢN ỨNG: 2KMnO4 + 5H2C2O4 + H2SO4 = MnSO4 + K2SO4 + 10CO2 + 8H2O Nhiệt độ Thời gian t(s) v = 1/t lnv oC oK t1oC = t1 + 10 = t1 + 20 = t1 + 30 = t1 + 40 = Vẽ đồ thị (v-toC) Vẽ đồ thị (lnv-1/T) Nhận xét về ảnh hưởng của nhiệt độ lên vận Tính năng lượng hoạt hoá Ea: tốc phản ứng: ... . ... . ... . ... . ... . ... III. ẢNH HƯỞNG CỦA CHẤT XÚC TẤC: Phản ứng nghiên cứu: H2O2  H2O + 0,5O2 Quan sát: .......................................................................................................................................................................... Hiện tượng xảy ra khi thêm vài giọt K2CrO4: .............................................................................................................................................................................................. Giải thích: ........................................................................................................................................................................ .............................................................................................................................................................................................. Hiện tượng xảy ra khi thêm bột MnO2: .............................................................................................................................................................................................. T 1 - 31 - BÀI 4 NGHIÊN CỨU ĐỘNG HỌC PHẢN ỨNG (Xác định bậc phản ứng bằng phương pháp đo mật độ quang) Chữ ký của giáo viên Đánh giá kết quả Họ tên sv: ................................................................. (dành cho giáo viên) Lớp: ............................................................................ Tổ: ............................................................................... I. Xây dựng phổ hấp thụ của KMnO4 [A=f()] Đo ở chế độ hấp thụ A tại các giá trị khác nhau của : 510, 515, 520, 525, 530, 535 nm. Từ đó xác định  tương ứng với giá trị Amax Bước sóng  Độ hấp thụ A Giá trị max = ................................................ II. Đo sự biến thiên mật độ quang A của phản ứng. 1. Tiến hành đo A tại giá trị  xác định được ở trên. Thời gian Mật độ quangA ln(A-A∞) Thời gian Mật độ quangA ln(A-A∞) - 32 - 2. Xây dựng đồ thị ln(A-A∞)-t và kiểm tra sự tuyến tính của đồ thị. Nhận xét: .......................................................................................................................................................................... .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. - 33 - BÀI 5 CÂN BẰNG TRONG DUNG DỊCH AXIT – BAZƠ Chữ ký của giáo viên Đánh giá kết quả Họ tên sv: ................................................................. (dành cho giáo viên) Lớp: ............................................................................ Tổ: ............................................................................... I. Xác định hằng số cân bằng của axít yếu CH3COOH (dùng CH3COOH 0,1M và CH3COONa 0,1M – Bảng I) Mẫu VCH3COOH ml VCH3COONa ml [CH3COOH] [CH3COONa] X lgX pH 1 2 18 2 4 16 3 10 10 4 16 4 5 18 2 X =    HA A = HA NaA C C ; Lập giản đồ pH (trục tung) - lg    HA A (trục hoành). Vẽ đường thẳng đi qua các điểm , kéo dài đường thẳng và xác định pKa. Từ pKa xác tính Ka. 1. So sánh giá trị Ka xác định được với Ka được cho trong các tài liệu để đánh giá phương pháp. .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. - 34 - II. Sự chuẩn độ axít mạnh bằng bazơ mạnh. Bảng 2 VNaOH pH [H+] NaOH (mol) thêm vào 5,0 7,0 9,0 9,5 10,0 10,5 11,0 11,5 12,0 13,0 Lập giản đồ pH (trục tung) - Vml dung dịch NaOH (trục hoành) 2. Tính nồng độ mol/lít của dung dịch HCl? .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. ..............................................................................................................................................................................................