(Tiểu luận) báo cáo thực hành hóa lý bài 8 xác định bậc của phản ứng

MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU - LỜI CẢM ƠN Bài 8: XÁC ĐỊNH BẬC CỦA PHẢN ỨNG Bài 10: XÁC ĐỊNH HẰNG SỐ TỐC ĐỘ CỦA PHẢN ỨNG BẬC HAI 22 Bài 11: XÚC TÁC ĐỒNG THỂ PHẢN ỨNG PHÂN HỦY H2O2 29 Bài 12: ĐỘ DẪN ĐIỆN CỦA DUNG DỊCH CHẤT ĐIỆN LY - 34 BÀI 13: XÁC ĐỊNH NGƯỠNG KEO TỤ CỦA KEO Fe(OH)3 - 42 Bài 14: HẤP PHỤ TRONG DUNG DỊCH TRÊN BỀ MẶT CHẤT HẤP PHỤ RẮN 48 Bài 15: XÁC ĐỊNH HẰNG SỐ CÂN BẰNG CỦA PHẢN ỨNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRẮC QUANG 56 h LỜI NĨI ĐẦU Hóa lí mơn học sở quan trọng ngành Cơng nghệ Hóa học, tổng hợp môn học Nhiệt động hóa học, Động hóa học, Điện hóa học Hóa keo mơn Hóa lý Hóa keo Trong q trình thực thí nghiệm, chúng em nghiêm túc thực quy trình sau: Đọc nghiên cứu kĩ bài, hiểu cặn kẽ nguyên lí nhiệm vụ trước vào làm thí nghiệm Kiểm tra lại hệ thống lắp ráp thiết bị Các dụng cụ, thiết bị trước sử dụng rửa sấy khô Khi tiến hành thí nghiệm tuân thủ điều kiện phản ứng thí nghiệm nhiệt độ, áp suất Các kết đo thí nghiệm giáo viên hướng dẫn kí xác nhận trước làm báo cáo Không tùy ý sửa đổi dây dẫn, đầu dò sử dụng máy tính vào mục đích khác mà khơng có đồng ý giáo viên hướng dẫn Tác phong làm việc nghiêm túc, khơng gây ồn phịng thí nghiệm Báo cáo thực hành Hóa lý làm nhóm Thực hành gồm thành viên: Nguyễn Thanh Tú, Nguyễn Thị Bích Tuyền, Nguyễn Nhật Trường hướng dẫn Thầy – giáo viên hướng dẫn Th.S Nguyễn Minh Quang Tuy nhiên Báo cáo thực hành Hố lý cịn mắc phải nhiều lỗi thiếu sót thí nghiệm hố chất, dụng cụ,… tay nghề yếu sinh viên nên dẫn đến kết thí nghiệm có sai sót nên em mong nhận xét đóng góp từ thầy để em có tiến môn thực hành khác để đạt kết tốt h LỜI CẢM ƠN Thơng qua mơn Thực hành Hố lý này, với thực hành phịng thí nghiệm, sinh viên chúng em có nhiều kinh nghiệm q trình thực hành có kiến thức, kinh nghiệm môn học với giúp đỡ Thầy Em xin gửi lời cảm ơn đến Thầy nhiệt tình hướng dẫn chúng em trình thực thí nghiệm hướng dẫn chúng em cách làm Báo cáo Em xin chân thành cảm ơn !!! h Bài 8: XÁC ĐỊNH BẬC CỦA PHẢN ỨNG Ngày thực hành: 3-11-2020 Điểm Phản hồi GVHD 8.1 Mục đích thí nghiệm Xác định bậc tổng cộng phản ứng sắt (III) dung dịch KI phương pháp chuẩn độ 8.2 Cơ sở lý thuyết Xét phản ứng muối sắt (III) dung dịch KI Fe3+ + I − ⇌ Fe2+ + I2 Gọi: 0 3+ + 𝐶𝐹𝑒 I3+ ; 𝐶𝐼 − nồng độ ban đầu Fe + n1, n2 bậc phản ứng + k số tốc độ phản ứng Khi vận tốc phản ứng thời điểm ban đầu (t = 0) là: n1  dC  0 n2     − = k C  C +  Fe   I−    dt t =0 (1) Lấy logarit vế, phương trình (1) trở thành:  dC  0 lg  −  = lgk + n1lgCFe3+ + n2lgCI −  dt t =0 (2) Nếu tiến hành thí nghiệm với 𝐶𝐼0− không đổi; 𝐶𝐹𝑒 3+ biến thiên tăng dần, từ (2) ta có:  dC  lg  −  = A1 + n1lgCFe3+  dt t =0 (3) Với A1 = lgk + n2lg𝐶𝐼0− = const  dC   thường sử dụng phương trình kinh nghiệm: Để xác định  −  dt t =0 h Cx = α+ β (4) t Cx nồng độ mol Fe2+ sinh thời điểm t, xác định thông qua nồng độ I2 sinh Lượng I2 chuẩn độ Na2S2O3 với thị hồ tinh bột: 𝐶𝑋 = 𝐶𝑁𝑎2 𝑆2 𝑂3 𝑉𝑁𝑎2 𝑆2 𝑂3 (5) 𝑉ℎℎ Trong đó: + 𝑉ℎℎ thể tích hỗn hợp phản ứng + t thời gian phản ứng, tính đồng hồ bấm giây + 𝛼, 𝛽 số thực nghiệm Xây dựng đồ thị 𝐶𝑥 = 𝑓 ( ) tìm giá trị 𝛽 tang góc nghiêng Kết hợp 𝑡 (3) (5), sử dụng giá trị 𝛽 vừa tìm được, tính 𝑙𝑔𝐶𝐹𝑒 3+ 𝛽 , sau vẽ đồ thị log ( ) 𝛽 Từ đồ thị xác định giá trị n1 (n1 = tg𝛼) 0 Tương tự thí nghiệm với 𝐶𝐹𝑒 3+ khơng đổi, 𝐶𝐼 − biến thiên ta tìm 𝑛2 Bậc tổng cộng phản ứng: n = 𝑛1 + 𝑛2 (6) h 8.3 Phương pháp thực nghiệm 8.3.1 Xác định bậc phản ứng riêng Fe3+ (n1) Bình Fe3+ 1/16M 10mL HNO3 0,1M 10mL KNO3 0,1M 40mL giọt hồ tinh bột 20mL KI 0,025M Bấm đồng hồ Lắc mạnh DD có màu xanh (nâu) Chuẩn độ Na2S2O3 0,01N Ghi thời gian vừa màu VNa2S2O3 Lắc dd vừa chuẩn trở lại màu xanh Chuẩn độ Na2S2O3 0,01N Ghi t, V Ghi đủ điểm h H2O 20mL Tương tự bình cịn lại qua bảng Dung dịch Bình Bình Bình Bình Fe3+ 1/60M 10mL 20mL 30mL 40mL HNO3 0,1M 10mL 10mL 10mL 10mL KNO3 0,1M 40mL 30mL 20mL 10mL H2O 20mL 20mL 20mL 20mL Bảng 8.1 Thể tích hóa chất erlen 1-4 h 8.3.2 Xác định bậc phản ứng riêng I- (n2) Bình KI 0,025M 10mL HNO3 0,1M 10mL KNO3 0,1M 32,5mL giọt hồ tinh bột 20mL Fe3+ 1/60M Bấm đồng hồ Lắc mạnh DD có màu xanh (nâu) Chuẩn độ Na2S2O3 0,01N Ghi thời gian vừa màu VNa2S2O3 Lắc dd vừa chuẩn trở lại màu xanh Chuẩn độ Na2S2O3 0,01N Ghi t, V Ghi đủ điểm h H2O 27mL Tương tự bình cịn lại qua bảng Dung dịch Bình Bình Bình Bình KI 0,025M 10mL 20mL 30mL 40mL HNO3 0,1M 10mL 10mL 10mL 10mL KNO3 0,1M 32,5mL 30mL 27,5mL 25mL H2O 27,5mL 20mL 12,5mL Bảng 8.2 Thể tích hóa chất erlen 1-4 5mL 8.4 Kết thí nghiệm 8.4.1 Xác định bậc phản ứng riêng Fe3+ (n1) Bình Số thứ tự V (mL) 0,65 1,5 2,1 2,5 3,05 t (s) 23,4 70,8 120 144,6 186 3,9 215,4 5,1 312,6 6,15 392,4 Bình Số thứ tự V (mL) t (s) 1,9 12,6 2,85 22,8 3,45 31,8 4,3 67,8 5,0 79,2 5,7 94,2 6,4 133,2 7,0 147 Bình Số thứ tự V (mL) t (s) 3,0 22,8 5,1 44,4 6,1 60,6 6,9 84 8,7 121,2 9,75 139,8 10,25 148,8 11,2 184,2 Bình Số thứ tự V (mL) t (s) 8,5 28,8 13,5 72 15,85 84,6 18,6 129 20,4 145,2 22,85 187,8 24,7 204,6 27,8 262,2 Bảng 8.3 Số liệu Xác định bậc phản ứng riêng Fe3+ (n1) 8.4.2 Xác định bậc phản ứng riêng I- (n2) Bình Số thứ tự V (mL) 1,0 1,7 2,65 3,1 3,6 t (s) 16,2 30,6 71,4 88,8 127,8 h 4,05 141 4,95 183 5,00 196,8 Bình Số thứ tự V (mL) t (s) 2,9 19,2 5,1 61,2 6,55 78 8,2 120,6 8,85 130,8 9,4 144 10,3 180 11,2 196,2 Bình Số thứ tự V (mL) t (s) 5,0 24,6 8,15 63 10,85 81,6 12,5 120 13,5 135,6 15,4 153 17,2 195 19,05 246,6 Bình Số thứ tự V (mL) t (s) 6,7 22,8 12,95 69,6 15,8 86,4 18,7 129 20,85 151,8 22,7 199,8 23,9 244,2 26,0 271,2 Bảng 8.4 Số liệu Xác định bậc phản ứng riêng I- (n2) 8.5 Xử lý số liệu 8.5.1 Xác định bậc phản ứng riêng Fe3+ Ta hồi quy tuyến tính theo y = ax + b → 1 =𝛼+𝛽 𝐶𝑥 𝑡 (Với y = 𝐶𝑥 ;x= ) 𝑡 Bảng chuẩn độ erlen 1: 𝑡 V (mL) Na2S2O3 𝐶𝐹𝑒 2+ (N) 0,0427 0,65 6,5.10-5 15384,6 70,8 0,0141 1,5 1,5.10-4 6666,7 120 0,0083 2,1 2,1.10-4 4761,9 144,6 0,0069 2,5 2,5.10-4 4000 186 0,0054 3,05 3,05.10-4 3278,7 215,4 0,0046 3,9 3,9.10-4 2564,1 312,6 0,0032 5,1 5,1.10-4 1960,8 392,4 0,0025 6,15 6,15.10-4 Bảng 8.5 Xử lý số liệu chuẩn độ erlen Số lần chuẩn độ Thời gian t(s) 23,4 (𝑠 −1 ) h 𝐶𝐹𝑒 2+ (𝑁 −1 ) 1626 - Để đo độ hấp phụ, cho bình thể tích dung dịch V nồng độ khác CH3COOH với khối lượng m xác chất hấp phụ Xác định nồng độ chất tan trước cho hấp phụ C0 nồng độ sau cân C Trong dung dịch lỗng bỏ qua hấp phụ dung mơi Từ kết thực nghiệm dựng đồ thị a=f(C) 14.3 Phương pháp thực nghiệm Bước chuẩn bị hóa chất Erlen 1, 2, hút 20mL Erlen 4, 5,6 hút 10mL Chuẩn NaOH 0,1M với giọt PP Chuẩn NaOH 0,1M với giọt PP Ghi kết Ghi kết 49 h Bước thực Cân 3g than hoạt tính nghiền nhỏ Cho vào erlen chứa 100mL CH3COOH Lắc kỹ 20 phút Để lắng 20 phút Lọc Lấy nước Hút 20mL vào erlen 1, 2, Hút 10mL vào erlen 4, 5, Chuẩn NaOH 0,1M với giọt PP Ghi kết 50 h 14.4 Kết thực nghiệm 14.4.1 Số liệu thực nghiệm ＊Thể tích VNaOH trước hấp phụ: Thể tích NaOH, mL Bình Lần 6,1 13,9 17,8 11,9 Lần 6,0 13,5 17,8 11,7 Lần 6,0 13,6 18,0 11,8 Vtb 6,03 13,67 17,87 11,8 Bảng 14.1 Thể tích VNaOH trước hấp phụ 14,8 14,9 15,0 14,9 18,8 18,7 18,6 18,7 ＊Thể tích VNaOH sau hấp phụ: Thể tích NaOH, mL Bình Lần 4,1 11,2 15,9 10,2 13 17,5 Lần 4,2 11,2 16,0 10,1 13 17,4 Lần 4,1 11,1 15,8 10,2 12,9 17,3 12,97 17,4 Vtb 4,13 11,17 15,9 10,17 Bảng 14.2 Thể tích VNaOH sau hấp phụ 14.4.2 Xử lý số liệu 14.4.2.1 Trước hấp phụ: 𝑀 𝐶𝐶𝐻 = 𝐶𝑂𝑂𝐻 ̅ )𝑁𝑎𝑂𝐻 (𝐶.𝑉 𝑉𝐶𝐻3 𝐶𝑂𝑂𝐻 = 0,1 6,03 20 = 0,03 M 𝑀 - Xác định 𝐶𝐶𝐻 sau pha lúc đầu C0 𝐶𝑂𝑂𝐻 CNaOH = 0.1 M Erlen 𝑉𝐶𝐻3 𝐶𝑂𝑂𝐻 , mL 20 20 20 10 10 10 𝑉̅𝑁𝑎𝑂𝐻 , 𝑚𝐿 6,03 13,67 17,87 11,8 14,9 18,7 C0, M 0,03 0,07 0,09 0,118 0,149 0,187 Bảng 14.3 Xử lý số liệu trước hấp phụ 51 h 14.4.2.2 Sau hấp phụ 3g than hoạt tính: 𝑀 𝐶𝐶𝐻 = 𝐶𝑂𝑂𝐻 ̅ )𝑁𝑎𝑂𝐻 (𝐶.𝑉 𝑉𝐶𝐻3 𝐶𝑂𝑂𝐻 = 0,01 4,13 20 = 0,02 M CNaOH = 0.1 M Erlen 𝑉𝐶𝐻3 𝐶𝑂𝑂𝐻 , mL 20 20 20 10 10 10 𝑉̅ (𝑁𝑎𝑂𝐻), 𝑚𝐿 4,13 11,17 15,9 10,17 12,97 17,4 C, M 0,02 0,06 0,08 0,102 0,130 0,174 Bảng 14.4 Xử lý số liệu sau hấp phụ + Độ hấp phụ a lên bề mặt than hoạt tính m = 3g V = 100 mL 𝑎= 𝐶0 −𝐶 𝑚 𝑉 10−3 = 0,03 − 0,02 100 10−3 = 3,33 10-4 Erlen C0, M 0,03 0,07 0,09 0,118 0,149 0,187 C, M 0,02 0,06 0,08 0,102 0,130 0,174 a 𝐶 𝑎 3,33.10-4 3,33.10-4 3,33.10-4 5,33.10-4 6,33.10-4 4,33.10-4 60,06 180,18 240,24 191,37 205,37 Bảng 14.5 Độ hấp phụ a lên bề mặt than hoạt tính 52 h 401,85 Vẽ đồ thị 0.0007 amax a 0.0006 0.0005 0.0004 0.0003 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 C, M Hình 14.1 Đồ thị đường hấp phụ đẳng nhiệt 400 C/a 300 200 100 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 C, M Hình 14.2 Đồ thị phương trình Langmuir 14.5 Trả lời câu hỏi 14.5.1 Thế hấp phụ? - Hấp phụ trình phân tử chất khí, lỏng hay chất hịa tan bề mặt phân cách pha Bề mặt phân cách pha khí-lỏng, khí-rắn hay lỏng-lỏng, lỏng-rắn, 53 h 14.5.2 Phân biệt hấp thụ hấp phụ? - Hấp thụ: liên quan trình đồng thể xảy bên vật liệu - Hấp phụ: liên quan trình dị thể, xảy bên bề mặt phân chia pha, tướng tác với cấu tử bề mặt phân chia pha tạo liên kết hóa học, vật lí với bề mặt 14.5.3 Phân biệt hấp phụ vật lý hấp phụ hóa học? Hấp phụ vật lý - Lực hấp phụ lực vật lý: lực Van Der Waals, lực liên kết hydro → tương tác yếu - Tạo đa lớp hấp phụ Hấp phụ hóa học - Lực hấp phụ lực hóa học: tạo liên kết hóa học - Tạo đơn lớp hấp phụ - Khó khử hấp phụ - Có tính chọn lọc - Khơng có tính chọn lọc - Nhiệt hấp phụ tương đối lớn, cỡ nhiệt - Nhiệt hấp phụ thường nhỏ: phản ứng hóa học Vì nghiệt tỏa 2-6 kcal/mol phản ứng hóa học cỡ >20-22 kcal/mol - Năng lượng hoạt hóa thấp, kéo theo - Năng lượng hoạt hóa cao, kéo theo nhiệt độ trình cao nhiệt độ trình thấp 14.5.4 Định nghĩa độ hấp phụ? Đường đẳng nhiệt hấp phụ gì? - Độ hấp phụ a: lượng chất bị hấp phụ (tính theo mol, mmol) đơn vị diện tích bề mặt vật hấp phụ (tính theo cm2) , hàm lượng bề mặt chất bị hấp phụ - Đường đẳng nhiệt hấp phụ: đồ thị biểu diễn mối quan hệ độ hấp thụ nồng độ cân hấp phụ dung dịch 14.5.5 Trong thí nghiệm, hấp phụ tuân theo phương trình đẳng nhiệt nào? Tại sao? -Trong thí nghiệm, hấp phụ tuân theo phương trình đẳng nhiệt Langmuir hấp phụ đơn lớp 14.5.6 Trình bày nguyên tắc xác định số phương trình hấp phụ thí nghiệm? - Phương trình Langmuir: phương trình lý thuyết cho hấp phụ đơn lớp = a amax KC + KC 54 h Trong đó: +  : độ che phủ bề mặt + amax: số mol tối đa chất bị hấp phụ gam chất rắn cho phân tử tạo đơn lớp - Để xử lí số liệu ta đưa phương trình dạng tuyến tính: C C = + a amax K amax - Đồ thị 1 C với tung độ góc = f (C ) đường thẳng có hệ số góc tg = a amax K amax 14.5.7 Sử dụng phương trình BET đẻ xác định độ hấp phụ bày có khơng? Tại sao? - Khơng thể sử dụng phương trình BET để xác định độ hấp phụ thí nghiệm - Vì hấp phụ đơn lớp Phương trình BET dùng cho hấp phụ vật lí đa lớp 55 h Bài 15: XÁC ĐỊNH HẰNG SỐ CÂN BẰNG CỦA PHẢN ỨNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRẮC QUANG Ngày thực hành: 01-12-2020 Điểm Phản hồi GVHD 15.1 Mục đích thí nghiệm - Xác định số cân phản ứng Fe3+ ion SCN- phương pháp đo phổ hấp thu UV - Vis 15.2 Cơ sở lý thuyết - Trong dung dịch, cho ion sắt (Ⅲ) tác dụng với ion thiocyanat SCN- tạo thành hợp chất phức có màu đỏ máu theo phương trình phản ứng: Fe3+ + SCN- ⇋ [Fe(SCN)]2+ (1) - Bằng cách xác định nồng độ [Fe3+], [SCN-], [FeSCN]2+ dung dịch Chúng ta tính tốn số cân phản ứng tạo phức Kc Gọi C Fe0 ; CSCN nồng độ ban đầu Fe3+ SCN− 3+ C Fe3+ , C SCN − , C[ Fe( SCN )]2+ nồng độ phản ứng Fe3+, SCN-, [Fe(SCN)]2+ thời điểm [Fe3+], [SCN-], [FeSCN]2+ nồng độ thời điểm cân - Theo phương trình phản ứng (1) ta có: [Fe3+] = C Fe0 - C Fe 3+ 3+ [SCN-] = CSCN - CSCN − − [FeSCN]2+ = C[ Fe( SCN )] 2+ Hằng số cân Kc tính theo công thức: [ FeSCN ]2+ (2) KC = [ Fe3+ ].[SCN ]− 56 h Nồng độ phức [Fe(SCN)]2+ xác định phương pháp UV - Vis dựa định luật Lambert-beer: A =  l.c (3) Trong đó: + A: mật độ quang +  : hệ số hấp thu mol + l: bề rộng cuvet + c: nồng độ dung dịch Từ phương trình (3), ta thấy độ hấp thu dung dịch tỷ lệ thuận với nồng độ dung dịch 15.3 Phương pháp thực nghiệm 15.3.1 Xây dựng đường chuẩn KSCN 0,0015M hút theo bảng HNO3 0,05M hút theo bảng FeCl3 0,15M hút theo bảng  = 447nm Tiến hành đo quang lần Ghi nhận kết Cốc số 0,00150M KSCN 0,05M HNO3 0,150M FeCl3 (mL) (mL) (mL) 20 5,0 5,0 15 5,0 4,0 16 5,0 3,0 17 5,0 2,0 18 5,0 1,0 19 5,0 Bảng 15.1 Thể tích dung dịch KSCN, HNO3 FeCl3 57 h 15.3.2 Đo độ hấp thu dung dịch cần kiểm tra (để tính Kc) KSCN 0,0015M hút theo bảng HNO3 0,05M hút theo bảng FeCl3 0,0015M hút theo bảng Khuấy 30s Lần lượt đo quang với  = 447nm Ghi nhận kết 0,00150M KSCN 0,05M HNO3 0,00150M FeCl3 (mL) (mL) (mL) 1,0 4,0 5,0 2,0 3,0 5,0 3,0 2,0 5,0 4,0 1,0 5,0 10 5,0 5,0 Bảng 15.2 Thành phần dung dịch kiểm tra cân để xác định Kc Cốc số 15.4 Kết thực nhiệm 15.4.1 Số liệu thực nghiệm TN 1: Xây dựng đường chuẩn Lần Lần Becher A A 0,084 0,061 0,050 0,064 0,042 0,026 Bảng 15.3 Xây dựng đường chuẩn 58 h 0,033 0,012 0,012 0,003 TN 2: Đo độ hấp thu dung dịch cần kiểm tra (để tính Kc) Ống Lần A 0,131 0,202 0,277 0,367 Lần A 0,137 0,200 0,278 0,367 Bảng 15.4 Đo độ hấp thu dung dịch cần kiểm tra 10 0,455 0,456 15.4.2 Xử lý số liệu Xây dựng hồi quy y = a + bx với A = y , C = x 15.4.2.1 Xây dựng đường chuẩn Áp dụng công thức: − [FeSCN]2+ (1) = [KSCN] = 𝐶𝑆𝐶𝑁 = (𝐶𝑉)𝑆𝐶𝑁− 𝑉ℎℎ = 0,0015 25 = 0,0003 M Lần Làm tương tự ta bảng sau: CM A 0,0003 0,00024 0,00018 0,00013 0,084 0,061 0,050 0,033 Bảng 15.5 Xử lý số liệu Xây dựng đường chuẩn lần 0,00006 0,012 Vẽ phương trình hồi quy 0.09 0.08 0.084 0.07 0.061 Hấp thu, A 0.06 0.05 0.05 0.033 0.04 y = 278,1x - 0,0017 R² = 0,9923 0.03 0.02 0.01 0.012 0 -0.01 0.00005 0.0001 0.00015 0.0002 0.00025 0.0003 Nồng độ mol, C[FeSCN]2+ Hình 15.1 Đồ thị phụ thuộc A = f (C[FeSCN]2+) lần 59 h 0.00035 Lần CM A 0,0003 0,00024 0,00018 0,00013 0,064 0,042 0,026 0,012 Bảng 15.6 Xử lý số liệu Xây dựng đường chuẩn lần 0,00006 0,003 Vẽ phương trình hồi quy 0.07 0.064 0.06 Hấp thu, A 0.05 0.042 0.04 0.026 0.03 0.02 0.01 0.012 y = 214.76x - 0.0077 R² = 0.9411 0.003 -0.01 0.00005 0.0001 -0.02 0.00015 0.0002 0.00025 0.0003 0.00035 Nồng độ mol, C[FeSCN]2+ Hình 15.2 Đồ thị phụ thuộc A = f (C[FeSCN]2+) lần R2 lần cao nên ta chọn phương trình hồi quy xây dựng từ lần đo 1: y = 278,1x - 0,0017 → A = 278,1 C – 0,0017 (4) 15.4.2.2 Đo độ hấp thu dung dịch cần kiểm tra (để tính Kc) Lần Cốc A 0,131 0,202 0,277 0,367 10 0,455 4,77.10-4 7,32.10-4 10,02.10-4 13,26.10-4 16,42.10-4 𝑪𝟎𝑺𝑪𝑵− , M 1,5.10-4 3,0.10-4 4,5.10-4 6,0.10-4 7,5.10-4 [SCN]-, M -3,27.10-4 -4,32.10-4 5,52.10-4 -7,26.10-4 -8,92.10-4 𝑪𝟎𝑭𝒆𝟑+ , M 7,5.10-4 7,5.10-4 7,5.10-4 7,5.10-4 7,5.10-4 𝑪[𝑭𝒆𝑺𝑪𝑵]𝟐+ , M [Fe]3+, M 2,73.10-4 1,8.10-4 -2,52.10-4 -5,76.10-4 -8,92.10-4 KC -5343,28 -9413,58 -7203,24 3170,91 2063,68 Bảng 15.7 Xử lý số liệu đo độ hấp thu dung dịch cần kiểm tra lần 60 h Ta có phương trình (4) A = 278,1 C – 0,0017 → C = 𝐴 + 0,0017 278,1 Mà CSCN- = CFe3+ = C[FeSCN]2+ nồng độ phản ứng Fe3+, SCN-, [FeSCN]2+ thời điểm → [Fe]3+ = [SCN]- = [FeSCN]2+ nồng độ thời điểm cân → C[FeSCN]2+ = − = 𝐶𝑆𝐶𝑁 𝐴 + 0,0017 = 278,1 (𝐶𝑉)𝑆𝐶𝑁− 𝑉ℎℎ = 0,131+0,0017 278,1 0,0015 10 = 4,77 10-4 M = 1,5 10-4 M Ta có cơng thức: -4 − − 𝐶𝑆𝐶𝑁− = 1,5 10 [SCN]- = 𝐶𝑆𝐶𝑁 - 4,77 10-4 = -3,27 10-4 M 𝐶𝐹𝑒 3+ = (𝐶𝑉)𝐹𝑒3+ 𝑉ℎℎ = 0,0015 10 = 7,5 10-4 M Ta có cơng thức: -4 [Fe]3+ = 𝐶𝐹𝑒 - 4,77 10-4 = 2,73 10-4 M 3+ − 𝐶𝐹𝑒 3+ = 7,5 10 Thế vào công thức (2) KC = 4,77 10−4 [ FeSCN ]2+ = = -5343,28 2,73 10−4 (−3,27 10−4 ) [ Fe3+ ].[SCN ]− Làm tương tự ta có bảng Lần Cốc 10 A 0,137 0,200 0,278 0,367 0,456 4,99.10-4 7,25.10-4 10,05.10-4 13,26.10-4 16,46.10-4 𝑪𝟎𝑺𝑪𝑵− , M 1,5.10-4 3,0.10-4 4,5.10-4 6,0.10-4 7,5.10-4 [SCN]-, M -3,49.10-4 -4,25.10-4 5,55.10-4 -7,26.10-4 -8,96.10-4 𝑪𝟎𝑭𝒆𝟑+ , M 7,5.10-4 7,5.10-4 7,5.10-4 7,5.10-4 7,5.10-4 [Fe]3+, M 2,51.10-4 2,5.10-4 -2,55.10-4 -5,76.10-4 -8,96.10-4 𝑪[𝑭𝒆𝑺𝑪𝑵]𝟐+ , M KC -5696,41 6823,53 -7101,22 3170,91 2050,28 Bảng 15.8 Xử lý số liệu đo độ hấp thu dung dịch cần kiểm tra lần 61 h Ta có phương trình (4) A = 278,1 C – 0,0017 → C = → C[FeSCN]2+ = − 𝐶𝑆𝐶𝑁 = 𝐴 + 0,0017 278,1 (𝐶𝑉)𝑆𝐶𝑁− 𝑉ℎℎ = = 𝐴 + 0,0017 278,1 0,137 + 0,0017 278,1 0,0015 10 = 4,99 10-4 M = 1,5 10-4 M Ta có cơng thức: -4 − − 𝐶𝑆𝐶𝑁− = 1,5 10 [SCN]- = 𝐶𝑆𝐶𝑁 - 4,99 10-4 = -3,49 10-4 M 𝐶𝐹𝑒 3+ = (𝐶𝑉)𝐹𝑒3+ 𝑉ℎℎ = 0,0015 10 = 7,5 10-4 M Ta có cơng thức: -4 [Fe]3+ = 𝐶𝐹𝑒 - 4,99 10-4 = 2,51 10-4 M 3+ − 𝐶𝐹𝑒 3+ = 7,5 10 Thế vào công thức (2) KC = 4,99 10−4 [ FeSCN ]2+ = = -5696,41 2,51 10−4 (−3,49 10−4 ) [ Fe3+ ].[SCN ]− Làm tương tự bảng 15.5 Trả lời câu hỏi 15.5.1 Hãy cho biết thông số ảnh hưởng đến hấp thu chất phương pháp phổ UV Thơng số quan trọng thí nghiệm - Thông số ảnh hưởng đến độ hấp thu: bước sóng tối ưu, mơi trường pH, lượng thuốc thử, thời gian bền màu, nhiệt độ, ảnh hưởng ion lạ - Thơng số quan trọng thí nghiệm trên: bước sóng tối ưu pH dung dịch 15.5.2 Một dung dịch kiểm tra có phần trăm hệ số truyền suốt T=47,9％ Xác định nồng độ dung dịch kiểm tra? (dựa vào đường chuẩn dựng mục 15.4.1) A = -lg T = - lg(0,479) = 0,32 62 h 15.5.3 Cho hỗn hợp gồm 4,0ml dung dịch SCN- 0,002M 5,0 ml dung dịch Fe3+ pha loãng với 10ml HNO3 0,1M thu dung dịch phức màu đỏ máu Nồng độ [FeSCN]2+ thời điểm cân xác định từ đường chuẩn 1,5.10-4 mol/l Hãy xác định số cân phản ứng (KC): Fe3+ + SCN- ⇋ [Fe(SCN)]2+ Theo đề ta có : − 𝑆𝐶𝑁𝑏đ = 0,002 19 = 0,00042M 3+ 𝐹𝑒𝑏đ = 0,002 2+ 𝐹𝑒𝑐𝑏 = 0,00015M 19 = 0,00053M Nồng độ mol [FeSCN]2+ hình thành cân = 1,5.10-4M 3+ 2+ Nồng độ Fe3+ cân =𝐹𝑒𝑏đ − 𝐹𝑒𝑐𝑏 = 0,00053 − 0,00015 = 0,00038M Nồng độ SCN- phản ứng = 1,5.10-4M Nồng độ Fe3+ ban đầu hệ = 5,3.10-4M − Nồng độ 𝑆𝐶𝑁𝑏đ = 0,00042M 2+ Nồng độ mol cân Fe3+ = 𝐹𝑒3+ 𝑏đ – 𝐹𝑒𝑐𝑏 = 0,00053 − 0,00015 = 0,00038M − 2+ Nồng độ mol cân [𝐾𝑆𝐶𝑁]− = 𝑆𝐶𝑁𝑏đ – 𝐹𝑒𝑐𝑏 = 0,00042 − 0,00015 = 0,00027M [Fe(SCN)2+ ] 0,00015 Kc = = = 1462 [KSCN] [Fe(NO3 )3 ] 0,00038.0,00027 63 h