Thí nghiệm hóa vô cơ ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG BÁO CÁO THÍ NGHIỆM HÓA VÔ CƠ GVHD Ngô Văn Cờ Họ và tên Phan Tấn Đạt MSSV 1710983 Lớp L12 –[.]
ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG BÁO CÁO THÍ NGHIỆM HĨA VƠ CƠ GVHD: Họ tên: MSSV: Lớp: Ngô Văn Cờ Phan Tấn Đạt 1710983 L12 – Tổ: 03 Tp Hồ Chí Minh 27/11/2018 Thí nghiệm hóa vơ Bài 2: KIM LOẠI KIỀM THỔ I/ MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM - Nắm vững vị trí kim loại kiềm thổ bảng tuần hoàn, hiểu tính chất chúng qua phản ứng đặc trưng - Hiểu thêm tính chất nước cứng, tính chất đặc trưng, cách làm mềm nước cứng, thang đo độ cứng II/ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM THÍ MƠ TẢ THÍ NGHIỆM VÀ NGHIỆM QUAN SÁT HIỆN TƯỢNG * Quan sát màu lửa kim loại kiềm thổ cháy: GIẢI THÍCH HIỆN TƯỢNG, VIẾT PHƯƠNG TRÌNH, TÍNH TỐN VÀ RÚT RA KẾT LUẬN Hiện tượng giải thích ion kim loại muối hấp thụ - Nhúng đầu giấy lọc lượng từ lửa, electron lớp vào dung dịch CaCl2 bão hồ ngồi bị kích thích lên mức hơ lửa đèn cồn ta lượng cao nên trở trạng thái thấy lửa có màu đỏ da phát xạ có bước cam sóng vùng khả kiến đặc trưng cho ion kim loại có màu sắc - Tiến hành tương tự với dung khác dịch SrCl2 bão hào dung dịch BaCl2 ta thấy lửa có màu đỏ tươi ứng với dung dịch SrCl2 màu vàng lục ứng với Thí nghiệm hóa vơ dung dịch BaCl2 Kết luận : Khi đốt cháy cation kim loại kiềm thổ (trong hợp chất với anion thích hợp) cho lửa có màu đặc trưng Trong phân nhóm nhóm IIA, từ xuống màu đặc trưng lửa chuyển từ đỏ đến vàng, nghĩa lượng tăng dần bán kính nguyên tử tăng, electron dễ chuyển sang mức lượng cao * Phản ứng kim loại kiềm thổ với nước: Lấy ống nghiệm cho vào - Phản ứng xảy chậm Mg(OH) ống ml nước, bột Mg tạo thành che phủ bề mặt Mg: giọt phenolphtalein Mg + H2O Mg(OH)2↓ + H2↑ (1) - Ống 1: + Khi để nguội phản ứng xảy Do TMg(OH)2 = 10-9.22 nên có chậm Tại bề mặt tiếp phần Mg(OH)2 tan tạo ion OH- khiến xúc pha xuất màu hồng phenolptalein hóa hồng bề mặt nhạt đồng thời có bọt khí phân chia Mg nước Thí nghiệm hóa vơ lên Đó khí hydro + Khi đun nóng Bọt khí xuất nhiều hơn, Mg(OH)2 Mg2+ + 2OH- (2) màu hồng đậm lan toàn dung dịch Ở nhiệt độ cao Mg(OH)2 tan nhiều nước nên tạo nhiều OH- khiến màu hồng dung dịch đậm Đồng thời che phủ Mg(OH)2 giảm nên phản ứng (1) xảy nhanh bọt khí nhiều - Ống 2: Cho từ từ dung dịch - Khi cho NH4Cl vào Mg(OH)2 bị NH4Cl vào Phản ứng xảy hịa tan, giải phóng bề mặt Mg làm mãnh liệt, màu dung dịch nhạt phản ứng (1) mãnh liệt khí dần đến màu, đồng thời nhiều khí nhiều Sau màu hồng xuất trở lại Mg(OH)2 + NH4Cl MgCl2 + NH3↑ + H2O - Do Mg(OH)2 bị hòa tan nên cân (2) bị dịch chuyển theo chiều thuận làm giảm OH- dẫn đến màu phenolptalein - Màu hồng xuất trở lại hai nguyên nhân: NH3 sinh phản ứng OH- phản ứng (2) sinh Thí nghiệm hóa vơ Kết luận: Kim loại kiềm thổ tác dụng yếu với nước nhiệt độ thường phản ứng mạnh đun nóng có xúc tác thích hợp * Điều chế tính chất Mg(OH)2: Lấy ống nghiệm cho vào ống dung dịch NaOH ta MgCl2 + 2NaOH → Mg(OH)2↓ + thấy xuất kết tủa trắng 2NaCl không tan nước Ly tâm bỏ phần dung dịch phía cho phần kết tủa vào ống nghiệm - Ống 1: Cho tác dụng với Mg(OH)2 + 2HCl → MgCl2 + 2H2O HCl Kết tủa tan dung dịch trở nên suốt - Ống 2: Cho tác dụng với Mg(OH)2 + 2NH4Cl MgCl2+ NH4Cl Kết tủa tan tạo dung 2NH3↑ + 2H2O dịch suốt có mùi khai - Ống 3: Cho NaOH vào NaOH Mg(OH)2 có tính bazơ Thí nghiệm hóa vơ Khơng có tượng xảy nên khơng phản ứng * Điều chế tính chất hydroxit kim loại kiềm thổ: Lấy ống nghiệm, ống Mg2+ + 2OH- Mg(OH)2↓ Ca2+ + 2OH- Ca(OH)2↓ chứa ml dung dịch Sr2+ + 2OH- Sr(OH)2↓ muối Mg2+, Ca2+, Ba2+ Sr2+ Ba2+ + 2OH- Ba(OH)2 0.5M; thêm vào ống 10 giọt dung dịch NaOH 1M, ta Do từ Mg đến Ba bán kính thấy ống nghiệm nguyên tử tăng lên nên lực hút hạt xuất kết tủa Lượng kết nhân với electron giảm tủa tăng dần theo thứ tự Ba2+, oxi có độ âm điện lớn nên rút Sr2+, Ca2+ Mg2+ Như electron phía làm cho phân tử độ tan hydroxyt tương hydroxyt phân cực mạnh nên tạo dung ứng giảm dần môi phân cực Kết luận: Có thể điều chế hydroxyt kim loại kiềm thổ cách cho muối tan chúng tác dụng với kim loại kiềm, Hydroxyt kim loại kiềm thổ có tính bazơ * Khảo sát hòa tan muối sunfat kim loại kiềm thổ: Thí nghiệm hóa vơ - Lấy ống nghiệm cho vào ống ml dung dịch MgCl2, CaCl2 BaCl2 Ca2+ + SO4 2- CaSO4↓ Sr2+ + SO4 2- SrSO4↓ Ba2+ + SO4 2- BaSO4↓ SrCl2, sau nhỏ từ từ dung Điều hồn tồn phù hợp với tích dịch 10 giọt H2SO4 2N vào Ta số tan chúng TCaSO4 = 10-5.04, thấy: TSrSO4 = 10-6.49 Ống chứa MgCl2 khơng có TBaSO4 = 10-9.97 tượng Ống chưa CaCl2 bị Do nồng độ SO4 2- tăng lên nên cân đục tạo chất tan chuyển dịch theo chiều thuận Ống chứa SrCl2 có màu trắng nghĩa tăng lượng kết tủa đục Ông chứa BaCl2 bị đục nhiều Kết luận: Độ tan hydroxyt vào muối sunfat từ Mg đến Ba ngược đối - Ly tâm lấy kết tủa cho H2SO4 với muối sunfat lượng hoạt hóa đến dư kết tủa không tan cation lớn lượng mạng tinh thể từ Mg đến Ba bán kính X2+ tăng dần nên khả phân cực nước giảm lượng hydrat giảm dần nên độ tan giảm từ Mg đến Ba * Xác định độ cứng nước: - Hút 10ml nước cứng cho vào V1 = 7.7 ml erlen 250ml, thêm nước cất V2 = 7.9 ml 100ml, thêm 5ml dung dịch VETDA = 7.8 ml đệm pH 10 khoảng giọt Vmẫu = 10 ml Thí nghiệm hóa vô thị Erio T đen Lắc CN ETDA = 0.02 N chuẩn độ dung dịch Tổng hàm lượng Mg2+ Ca2+: ETDA 0.02N X = V ETDA x CN ETDA x 1000/ Vmẫu thị chuyển từ đỏ tím sang xanh = 7.8 x 0.02 x 1000/ 10 = 15.6 dương hẳn Tiến hành chuẩn độ (mN) lần *Làm mềm nước: - Lấy 50 ml nước cứng cho V1 =17,5ml, V2 = 18.3ml VETDA = vào becher 250ml, thêm 5ml 17.9 ml dung dịch Na2CO3 0.1M Đun Vmẫu = 50 ml sôi hỗn hợp phút, lọc Tổng hàm lượng Mg2+ Ca2+ lại: bỏ kết tủa Tiến hành chuẩn độ X = VETDA x CN ETDA x 1000/ Vmẫu phần nước thí nghiệm = 17.9x 0.02 x 1000/ 50 = 7.16(mN) Nhận xét : X < X chứng tỏ hàm lượng Mg2+ Ca2+ mẫu giảm => nước làm mềm thêm Na2CO3 Ca(OH)2 vào xảy phản ứng: Mg2+ + 2OH- Mg(OH)2↓ Ca2+ + CO32- CaCO3↓ Làm giảm hàm lượng Mg2+ Ca2+ dung dịch sau lọc Thí nghiệm hóa vơ Bài 6: HYDRO – OXY – LƯU HUỲNH (H2 – O2 – S) I/ MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM Điều chế khí hydro oxi Tính chất hóa học hydro, oxy, lưu huỳnh II/ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM THÍ MƠ TẢ THÍ NGHIỆM VÀ NGHIỆM QUAN SÁT HIỆN TƯỢNG GIẢI THÍCH HIỆN TƯỢNG, VIẾT PHƯƠNG TRÌNH, TÍNH TỐN VÀ RÚT RA KẾT LUẬN Điều chế H2 Zn + 2HCl - Lắp hệ thống thu khí - Cho vào ống nghiệm hạt kẽm+5ml HCL đậm đặc Thu khí sinh ống nghiệm nhỏ chứa đầy nước úp ngược chậu - Châm lửa đốt khí hydro g ZnCl2 + H2 Do hydro tác dụng với oxi có lẫn ống nghiệm hệ thống dẫn khí nên có tiếng nổ Ban đầu lượng oxi nhiều nên có tiếng nổ lớn 2H2 + O2 t⃗ H2O đầu ống dẫn có tiếng nổ nhẹ, Hơi nước tạo thành gặp thủy tinh lửa màu xanh đồng thời tỏa lạnh nên ngưng tụ nhiều nhiệt - Lấy thành phễu thủy tinh khơ Thí nghiệm hóa vơ chà lên lửa Ta thấy có Kết Luận: nước động lên thành phễu - Điều chế hydro cách cho kim loại mạnh tác dụng với acid - Hỗn hợp hydro oxi hỗn hợp nổ mạnh tỉ lệ xấp xỉ 2:1 Hoạt tính hydro nguyên tử hydro phân tử: Cho 3-5ml dung dịch H2SO4 4N + 1ml dd KMnO4 0.1M vào ống nghiệm Lắc kỹ chia làm ống - Ống 1: Dùng làm ống chuẩn - Ống 2: Cho luồng khí hydro - Hydro vào ống hydro phân tử luồng qua Màu khơng đổi so với khơng có tính khử mạnh nên không ống thứ tác dụng với KMnO4 - Ống 3: Cho vào vài hạt kẽm - Hydro sinh hydro nguyên Dung dịch suốt, đồng thời có tử, có tính khử mạnh nên phản ứng sủi bọt khí với KmnO làm màu dung dịch Khí sinh hydro nguyên tử chưa phản ứng kết hợp thành hydro phân tử Zn + H2SO4 g ZnSO4 + 2[H] 5[H] + MnO4- + 3H+ g Mn2+ + 4H2O