Hóa lý là môn khoa học nghiên cứu về các hiện tượng vĩ mô và hạt trong các hệ thống hóa học về các nguyên tắc, thực tiễn và các khái niệm vật lý như chuyển động, năng lượng, lực, thời gian, nhiệt động lực học, hóa học lượng tử, cơ học thống kê, động lực học phân tích và cân bằng hóa học.
BÀI THỰC TẬP CÁC Q TRÌNH HĨA LÝ TRONG CNTP HỌC KỲ I NĂM HỌC 2021-2022 Bài 1: XÁC ĐỊNH BẬC PHẢN ỨNG *Mục đích: Xác định bậc phản ứng Fe3+ + I- = Fe2+ + ½ I2 *Xử lý số liệu 1.Tiến hành thí nghiệm, xác định cặp giá trị: t – Vt (VNa2S2O3), từ xác định nồng độ [Fe2+] sinh theo thời gian (Cx) 2.Xác định vận tốc tức thời (vtt): Vẽ đồ thị 1/[Fe2+]=f(1/t), giá trị 1/hsg = vtt Chuỗi thí nghiệm 1: Có bình phản ứng, ứng với bình, xác định vtt Xác định bậc riêng Fe3+: - Tính nồng độ Fe3+ bình phản ứng - Vẽ đồ thị ln(vtt) theo ln[Fe3+]0, hệ số góc đồ thị giá trị n1 Tiến hành tương tự chuỗi thí nghiệm 2, xác định n2 Xác định bậc tổng quát phản ứng (n = n1 + n2) Bài làm Chuỗi thí nghiệm 1: có nồng độ I*Bình 1: Bình TT Thời gian(s) VNa2S2O3 cho vào (ml) Vt (ml) [Fe2+]=Cx 1/Cx (N) (1/N) 1/t (1/s) 43 4 0,0004 2500 0,0233 67 0,0006 1667 0,015 121 0,0008 1250 0,0083 135 10 0,001 1000 0,0074 170 11 0,0011 909 0,0059 220 12 0,0012 833 0,0045 251 13 0,0013 769 0,004 300 14 0,0014 714 0,003 Vẽ sơ đồ: →vtt=1/hsg=1/87167=1,147.10-5N.s-1 *Bình 2: Bình TT Thời gian(s) VNa2S2O3 cho vào (ml) Vt (ml) [Fe2+]=Cx 1/Cx (N) (1/N) 1/t (1/s) 39 4 0,0004 2500 0,0256 70 0,0006 1667 0,0143 105 0,0008 1250 0,0095 147 10 0,001 1000 0,0068 176 11 0,0011 909 0,0057 208 12 0,0012 833 0,0048 240 13 0,0013 769 0,0042 289 14 0,0014 714 0,0034 Vẽ sơ đồ: →vtt=1/hsg=1/80922=1,236.10-5N.s-1 *Bình 3: Bình TT Thời gian(s) VNa2S2O3 cho vào (ml) Vt (ml) [Fe2+]=Cx 1/Cx (N) (1/N) 1/t (1/s) 55 6 0,0006 1667 0,0182 87 0,0008 1250 0,0115 130 10 0,001 1000 0,0076 177 12 0,0012 833 0,0056 200 14 0,0014 714 0,005 266 16 0,0016 625 0,0037 300 16 0,0016 625 0,0033 367 17 0,0017 588 0,0027 Vẽ sơ đồ: →vtt=1/hsg=1/71562=1,397.10-5N.s-1 *Bình 4: Bình TT Thời gian(s) VNa2S2O3 cho vào (ml) Vt (ml) [Fe2+]=Cx 1/Cx (N) (1/N) 1/t (1/s) 44 6 0,0006 1667 0,0227 75 0,0008 1250 0,0131 109 10 0,001 1000 0,0092 167 12 0,0012 833 0,006 205 14 0,0014 714 0,0049 249 16 0,0016 625 0,004 297 16 0,0016 625 0,0034 350 17 0,0017 588 0,0029 Vẽ sơ đồ: →vtt=1/hsg=1/55733=1,794.10-5N.s-1 *Xác định bậc riêng Fe3+: - Tính nồng độ Fe3+ bình phản ứng Bình [Fe3+]0 300 240 200 1200 - Vẽ đồ thị ln(vtt) theo ln[Fe3+]0, hệ số góc đồ thị giá trị n1 Bình Ln[Fe3+]0 -5,7038 -5,4806 -5,2983 -5,1442 Ln(vtt) -11,3758 -11,3011 -11,1786 -10,9285 →n1=0,7643 2.Chuỗi thí nghiệm 2: Cố định nồng độ Fe3+ *Bình 1: Bình TT Thời gian(s) VNa2S2O3 cho vào (ml) Vt (ml) [Fe2+]=Cx 1/Cx (N) (1/N) 1/t (1/s) 36 4 0,0004 2500 0,0278 58 0,0006 1667 0,0172 83 0,0008 1250 0,0121 116 1,9 9,9 0,00099 1010 0,0086 139 11 0,0011 909 0,0071 165 12 0,0012 833 0,0061 196 13 0,0013 769 0,0051 234 14 0,0014 714 0,0043 Vẽ sơ đồ: →vtt=1/hsg=1/76086=1,314.10-5N.s-1 *Bình 2: Bình TT Thời gian(s) VNa2S2O3 cho vào (ml) Vt (ml) [Fe2+]=Cx 1/Cx (N) (1/N) 1/t (1/s) 31 4 0,0004 2500 0,0323 53 0,0006 1667 0,0189 79 0,0008 1250 0,0127 110 10 0,00099 1010 0,0091 127 11 0,0011 909 0,0079 155 12 0,0012 833 0,0065 187 13 0,0013 769 0,0053 212 14 0,0014 714 0,0047 Vẽ sơ đồ: →vtt=1/hsg=1/64923=1,54.10-5N.s-1 *Bình 3: Bình TT Thời gian(s) VNa2S2O3 cho vào (ml) Vt (ml) [Fe2+]=Cx 1/Cx (N) (1/N) 1/t (1/s) 24 6 0,0006 1667 0,0417 41 0,0008 1250 0,0244 69 10 0,001 1000 0,0145 94 12 0,0012 833 0,0106 124 14 0,0014 714 0,0081 148 16 0,0016 625 0,0068 171 16 0,0016 625 0,0058 250 17 0,0017 588 0,004 Vẽ sơ đồ: →vtt=1/hsg=1/29464=3,394.10-5N.s-1 *Bình 4: Bình TT Thời gian(s) VNa2S2O3 cho vào (ml) Vt (ml) [Fe2+]=Cx 1/Cx (N) (1/N) 1/t (1/s) 20 6 0,0006 1667 0,05 32 0,0008 1250 0,0313 52 10 0,001 1000 0,0192 84 12 0,0012 833 0,0119 124 14 0,0014 714 0,0081 146 16 0,0016 625 0,0068 161 16 0,0016 625 0,0062 193 17 0,0017 588 0,0052 10 Vẽ sơ đồ: →vtt=1/hsg=1/23804=4,201.10-5N.s-1 *Xác định bậc riêng I-: - Tính nồng độ I- bình phản ứng Bình [I-]0 200 160 400 800 - Vẽ đồ thị ln(vtt) theo ln[I-]0, hệ số góc đồ thị giá trị n1 Bình Ln[I-]0 -5,2983 -5,0752 -4,8929 -4,7387 Ln(vtt) -11,2398 -11,0811 -10,2909 -10,0776 11 →n2=2,2725 *Xác định bậc tổng quát phản ứng (n = n1 + n2) n=n1+n2=0,7643+2,2725=3,0368≈3 →Bậc tổng quát phản ứng 12 Bài 2: XÚC TÁC ĐỒNG THỂ- PHẢN ỨNG THỦY PHÂN H2O2 *Mục đích: Xác định số tốc độ phản ứng, chu kỳ bán hủy lượng hoạt hóa phản ứng phân hủy H2O2 với xúc tác ion Cu2+ *Xử lý số liệu: Xác định số tốc độ phản ứng nhiệt độ phịng - Từ thể tích KMnO4 dùng, xác định nồng độ H2O2 thời điểm khác phản ứng (Ct) - Vẽ đồ thị ln(1/Ct ) theo t, hệ số góc đồ thị k Xác định số tốc độ phản ứng nhiệt độ 40oC Xác định tương tự Xác định lượng hoạt hoá phản ứng: Dựa biểu thức phương trình Arrhenius kt phòng, k40oC Bài làm Nhiệt độ phòng (29oC): TT Thời gian (s) TT KMnO4 (V,ml) CH2O2 (N) Ln(1/Ct) 300 10,0 0,05 2,9957 668 9,7 0,0485 3,0262 1260 8,5 0,0425 3,1583 1595 8,0 0,04 3,2189 2061 7,1 0,0355 3,3382 2490 6,6 0,033 3,4112 2870 6,3 0,0315 3,4578 3308 5,8 0,029 3,5405 13 Vẽ sơ đồ: →k1=0,0002 s-1 Nhiệt độ 40oC: TT Thời gian (s) TT KMnO4 (V,ml) CH2O2 (N) Ln(1/Ct) 300 8,6 0,0042 3,1466 542 7,2 0,036 3,3242 838 5,8 0,029 3,5405 1059 5,0 0,025 3,6889 1375 4,2 0,021 3,8632 1587 3,7 0,0185 3,99 1763 3,6 0,018 4,0174 1930 3,2 0,016 4,1352 14 Vẽ đồ thị: Đồ thị Ln(1/Ct) theo t 4,5 3,5 ln(1/Ct) 2,5 y = 0,0006x + 3,012 R² = 0,9887 1,5 0,5 0 500 1000 1500 t →k2=0,0006 s-1 *Xác định lượng hoạt hoá phản ứng: Dựa biểu thức phương trình Arrhenius kt phòng, k40oC 15 2000 2500 Bài 3: ĐÁNH GIÁ HỆ BỌT THỰC PHẨM *Mục đích: Xác định số yếu tố ảnh hưởng đến khả tạo bọt khảo sát độ bền bọt thực phẩm *Xử lý số liệu: Xác định giá trị FC: - Đọc thể tích bọt hình thành ứng với thí nghiệm - Thể tích dung dịch ban đầu, xem KL riêng lòng trắng trứng ≃ 1g/mL Xác định giá trị FS: - Đọc thể tích dung dịch bị tách khỏi hệ bọt (Chính thể tích dâng lên ống đong) sau 15, 30, 45, 60 phút - Tính giá trị FS - Vẽ đồ thị biến thiên giá trị FS theo thời gian ứng với thí nghiệm Bài làm a) Khả tạo bọt thay đổi thời gian đánh khuấy Đánh khuấy 20 giây: Thể tích bọt 110 mL → FC = 91,67% Đánh khuấy 30 giây: Thể tích bọt 130 mL → FC = 108,33% Kết luân: Khi thời gian đánh khuấy lâu khả tạo bọt cao b) Khả tạo bọt thay đổi nồng độ lòng trắng trứng *Xác định giá trị FC: 16 - Đáng khuấy 20g lịng trắng trứng.: Thể tích bọt 110ml → FC = 137,5% - Đánh khuấy 30g lịng trắng trứng: Thể tích bọt 150ml → FC = 170,5% Kết luận: Khi nồng độ lịng trắng trứng tăng khả tạo bọt tăng *Xác định giá trị FS: 20g lòng trắng trứng Số liệu Thể tích dd ống đong (ml) Thể tích nước bị tách khỏi hệ bọt(ml) Lúc đầu 80 80 Sau 15 phút 91 11 86,25 Sau 30 phút 100 20 75 Sau 45 phút 104 24 70 Sau 60 phút 106 26 67,5 FS(%) Vẽ đồ thị: Đồ thị FS theo thời gian 20g lòng trắng trứng 100 90 80 FS(%) 70 60 50 40 30 20 10 0 10 20 30 40 Thời gian(s) 17 50 60 70 30g lịng trắng trứng Số liệu Thể tích dd ống đong (ml) Thể tích nước bị tách khỏi hệ bọt(ml) Lúc đầu 88 88 Sau 15 phút 96 90,91 Sau 30 phút 100 12 86,36 Sau 45 phút 104 16 81,82 Sau 60 phút 104 16 81,82 FS(%) Vẽ đồ thị: Đồ thị FS theo thời gian 30g lòng trắng trứng 92 91 90 89 FS(%) 88 87 86 85 84 83 82 81 10 20 30 40 Thời gian(s) 18 50 60 70