BÁO CÁO THÍ NGHIỆM BÀI 5 Họ và tên Huỳnh Như An Phúc Mã số SV 22128165 Lớp 221282B Ngày TN 9/3/2023 Mã nhóm 3 1 KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM 1 1 Thí nghiệm 1 Chiều của phản ứng oxy hóa khử Ống nghiệm Hiện tượng[.]
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM BÀI Họ tên: Ngày TN: Huỳnh Như An Phúc 9/3/2023 Mã số SV: Mã nhóm: 22128165 Lớp 221282B KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM: 1.1 Thí nghiệm 1- Chiều phản ứng oxy hóa khử Ống nghiệm Hiện tượng Phản ứng- Giải thích N /N =0,94V Mn7+/Mn2+=1,51V Dung dịch KMnO4 từ màu Áp dụng quy tắc α Mn7+ có E0 lớn nên tím chuyển dần sang khơng oxy hóa N3+ tạo thành Mn2+ N5+ màu 2KMnO4 + 5NaNO2 + 3H2SO4 → 5NaNO3 + K2SO4 + 2MnSO4 + 3H2O Fe3+/Fe2+ = 0,77V Mn7+/Mn2+=1,51V Dung dịch KMnO4 từ màu Áp dụng quy tắc α Mn7+ có E0 lớn nên tím chuyển sang nhạt dần oxy hóa Fe3+ tạo thành Mn2+ Fe2+ chuyển sang màu vàng 2KMnO4 + 10FeSO4 + 8H2SO4 → 5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O Khơng có tượng Fe3+/Fe2+ = 0,77V Br2/Br - = 1,06V xảy ra, dung dịch giữ Áp dụng quy tắc α Fe 3+ có E0 nhỏ nên màu vàng khơng thể oxy hóa Br 1.2 Thí nghiệm 2- Sức điện động nguyên tố Galvanic Cu - Zn: 5+ 3+ - E (V), đo: 1,07V - So sánh kết thực nghiệm với lý thuyết- Giải thích Sức điện động lý thuyết: E= E0Cu2+/Cu – E0Zn2+/Zn = +0,34V – (-0,76V) = +1,1V So sánh: Sức điện động nguyên tố Galvanic Cu-Zn thực nghiệm thấp so với lí thuyết ∆E=0,04V Giải thích: Kết thực nghiệm nhỏ lí thuyết - Dung dịch pha khơng chuẩn - Nhiệt độ đo khơng chuẩn - Vơn kế có độ xác khơng cao - Viết ký hiệu pin, vẽ sơ đồ mạch điện, giải thích hoạt động pin Kí hiệu pin: (-)Zn│Zn2+(1)││Cu2+(1)│Cu(+) Sơ đồ mạch điện: - Giải thích hoạt động pin: Cấu tạo: Nguyên tố Galvanic cấu tạo từ hai điện cực nối với cầu muối Điện cực gồm Zn nhúng dung dịch ZnSO4 Điện cực gồm Cu nhúng CuSO4 Hoạt động pin: Ở điện cực kẽm: xảy q trình oxy hóa kẽm, biểu diễn bán phản úng: Zn – 2e → Zn2+ Ở điện cực đồng: xảy trình khử ion đồng, biểu diễn bán phản ứng: Cu2+ + 2e → Cu → Dòng e Zn chạy Cu tạo thành pin Vai trò cầu muối: để trì trình hoạt động pin điện hóa, trung hịa điện tích dung dịch: ion dương Na + Zn2+ di chuyển qua cầu muối để đến cốc đựng dung dịch CuSO Ngược lại, ion SO4 2- di chuyển qua cầu muối đến dung dịch ZnSO4 1.3 Thí nghiệm 3- Pin nồng độ - So sánh kết thực nghiệm với lý thuyết- Giải thích Pin E(mV) 0-1 -2 0-3 Eo, thực tế, V Eo, lý thuyết, V Sai số % 0,0193 2.86.10-3 6,75 0,0203 6,55.10−3 3,10 0,0224 11,74.10−3 1,91 - Viết ký hiệu pin, vẽ sơ đồ mạch điện, giải thích hoạt động pin Sơ đồ mạch điện: Giải thích hoạt động pin: Ở anot: xảy q trình oxy hóa đồng, biểu diễn bán phản ứng: Cu – 2e → Cu2+ Ở catot: xảy trình khử ion đồng, biểu diễn bán phản ứng: Cu2+ + 2e → Cu → Dòng e chạy từ Cu anot sang Cu catot tạo thành pin 1.4 Thí nghiệm – Điện phân dung dịch NaCl a) Mô tả tượng: Tại cực (-): Na+, H2O H2O + 2e → H2 + 2OH− → Hiện tượng : Phenolphtalein hóa hồng có bọt khí bay lên Tại cực (+): Cl− , H2O Cl− - 2e → Cl2 → Hiện tượng: Có bọt khí bay lên b) Viết sơ đồ điện phân: Nacl Catot (+) Anot (-) Cl− , H2O Na+, H2O Cl− - 2e → Cl2 ↑ 2H2O + 2e → H2 ↑ + 2OH− => 2NaCl + 2H2O → 2NaOH + Cl2↑ + H2↑ 1.5 Thí nghiệm – Điện phân dung dịch CuSO4 a) Mô tả tượng: Tại cực (-): Cu2+, H2O Cu2++ 2e → Cu → Có lớp đồng bám lên bề mặt điện cực Tại cực (+): SO42-, H2O H2O – e → 2H+ + ½ O2 → Có bọt khí I×t 3,25× 60 Khối lượng Cu theo lý thuyết: m = n × F ×M = ×64=0,06 (g) 2× 96500 e Khối lượng Cu thực tế: m = 0,04g Hiệu suất q trình điện phân: %H = 0,04 × 100 %=66,67 % 0,06 b) Viết sơ đồ điện phân CuSO4 Catot (+) SO42-, H2O H2O – e → 2H+ + ½ O2↑ Anot (-) Cu , H2O 2+ Cu2++ 2e → Cu CuSO4 + H2O → Cu + H2SO4 + ½ O2↑ 1.6 Thí nghiệm – Điện phân dung dịch CuSO4 với điện cực hòa tan a) Mô tả tượng sau đảo cực: Tại cực (-): Cu bám cực âm tan dần, có bọt khí Tại cực (+): Ngưng sủi bọt khi, Cu bám vào điện cực b) Viết sơ đồ điện phân sau đảo cực CuSO4 Catot (+) Anot (-) Cu2++ 2e → Cu Cu – 2e → Cu2+ 2O2− − 4e → O2↑ CÂU HỎI: 2.1 Phương trình Nernst cho điện cực Cơng thức tính sức điện động nguyên tố Galvanic? - Phương trình Nernst cho điện cực: R T [dạng Oxy hóa]a E = E +( )×ln ( ) b n.F [dạng khử ] o Trong E: thể điện cực tiêu chuẩn 25 oC nồng độ dạng khử oxy hóa [Oxy hóa] 0,059 - Ở 25oC thì: E = Eo + ( )× lg( ) Với n số electron trao đổi n [khử ] - Đối với kim loại ta có: E = Eo + ( 0,059 ) × lg[Mnn+] n - Cơng thức tính sức điện động nguyên tố Galvanic: E = E(+) – E(-) 2.2 Tại điện phân dùng dịng điện xoay chiều? Khơng thể dùng dịng điện xoay chiều dịng điện xoay chiều khơng thể xác định cực âm, cực dương → Không thể xác định dòng điện 2.3 Các yếu tố gây sai số Thí nghiệm Thí nghiệm 5? Các yếu tố gây sai số là: Dịng điện khơng ổn định Thời gian điện phân Cân khối lượng Cu Cu chưa khơ 2.4 Tại Thí nghiệm phải tiến hành tủ Hood? Vì trình điện phân, catot có sinh khí Chlo, khí độc gây khó thở, ảnh hưởng đến phổi nên càn phải tiến hành tủ Hood