Bài giảng Thí nghiệm Hóa lý 2

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI BỘ MƠN KỸ THUẬT HỐ HỌC GS.TS Nguyễn Trọng Uyển (Chủ biên) PGS.TS Đặng Thị Thanh Lê, TS Lê Minh Thành, ThS Lưu Trường Giang SÁCH HƯỚNG DẪN THÍ NGHIỆM HỐ LÝ HÀ NỘI - 2017 LỜI GIỚI THIỆU Sách hướng dẫn Thí nghiệm Hóa lý dùng làm tài liệu giảng dạy thức cho mơn học Thí nghiệm Hóa lý dành cho sinh viên ngành Kỹ thuật Hóa học - Trường Đại học Thủy lợi Thí nghiệm Hóa lý minh họa lý thuyết hóa lý thơng qua thí nghiệm Ngồi mục đích củng cố kiến thức lí thuyết hóa lý, mơn học cịn nhằm mục đích hướng dẫn, rèn luyện cho sinh viên kỹ thực hành hóa lý Sách hướng dẫn Thí nghiệm Hố lý có thời lượng 15 tiết (1 tín chỉ) gồm bài: Bài 1: Đo độ dẫn điện, xác định độ phân ly số phân ly chất điện ly yếu Bài 2: Đo sức điện động, xác định điện cực Bài 3: Xác định số vận chuyển theo phương pháp Hittorf Bài 4: Điều chế keo xác định ngưỡng keo tụ Bài 5: Xác định độ nhớt dung dịch cao phân tử Mỗi thí nghiệm bao gồm phần: phần I đề cập đến nội dung thí nghiệm, phần II đề cập đến hướng dẫn chuẩn bị viết báo cáo thí nghiệm, nhằm giúp sinh viên chuẩn bị tốt nắm vững thí nghiệm Các thực hành tham khảo từ giáo trình thực hành nước làm thực nghiệm kiểm tra cẩn thận Trong trình biên soạn Sách hướng dẫn Thí nghiệm Hố lý, chúng tơi góp ý nhiều cán Viện Kỹ thuật Hóa học - Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Khoa Hóa học - Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội nhiều cán Bộ môn Kỹ thuật Hóa học - Trường Đại học Thủy lợi Chúng tơi xin chân thành cảm ơn bảo, góp ý tận tình thầy bạn đồng nghiệp Tuy Sách hướng dẫn Thí nghiệm Hố lý khơng tránh khỏi thiếu sót nội dung hình thức Vì chúng tơi mong góp ý chân thành thầy, giáo, bạn sinh viên để hoàn thiện thêm cho Sách hướng dẫn Thí nghiệm Hố lý thời gian tới Hà Nội, ngày 25 tháng 12 năm 2017 Các tác giả MỤC LỤC LỜI GIỚI THIỆU MỤC LỤC PHẦN 1: NỘI DUNG CÁC BÀI THÍ NGHIỆM BÀI 1: ĐO ĐỘ DẪN ĐIỆN, XÁC ĐỊNH ĐỘ PHÂN LY VÀ HẰNG SỐ PHÂN LY CỦA CHẤT ĐIỆN LY YẾU BÀI 2: ĐO SỨC ĐIỆN ĐỘNG - XÁC ĐỊNH ĐIỆN THẾ ĐIỆN CỰC 10 BÀI 3: XÁC ĐỊNH SỐ VẬN CHUYỂN THEO PHƯƠNG PHÁP HITTORF 15 BÀI 4: ĐIỀU CHẾ KEO VÀ XÁC ĐỊNH NGƯỠNG KEO TỤ 21 BÀI 5: XÁC ĐỊNH ĐỘ NHỚT DUNG DỊCH CAO PHÂN TỬ 24 PHẦN 2: HƯỚNG DẪN CHUẨN BỊ VÀ VIẾT BÁO CÁO THÍ NGHIỆM 26 TÀI LIỆU THAM KHẢO 42 PHỤ LỤC 43 PHẦN NỘI DUNG CÁC BÀI THÍ NGHIỆM BÀI 1: ĐO ĐỘ DẪN ĐIỆN, XÁC ĐỊNH ĐỘ PHÂN LY VÀ HẰNG SỐ PHÂN LY CỦA CHẤT ĐIỆN LY YẾU I Mục đích Nắm nguyên tắc đo độ dẫn chất điện li Áp dụng phương pháp đo độ dẫn điện chất điện li yếu để xác định độ phân li  số phân li Kpli chất điện li II Cơ sở lý thuyết Khả dẫn điện vật dẫn đặc trưng độ dẫn điện L, đại lượng nghịch đảo điện trở R Với vật dẫn có tiết diện không đổi: L R R  với S đó, ρ điện trở suất (Ω.cm), ℓ độ dài (cm) S (cm2) tiết diện ngang vật dẫn Đơn vị đo L Ω-1 hay S (simen) Các đại lượng đặc trưng cho tính chất dẫn điện dây dẫn loại hai: Độ dẫn điện riêng  (đọc kapa)   R S (1cm1 ) đó, R điện trở () thể tích dung dịch chất điện li có nồng độ CN (đlg/L) đặt hai điện cực có tiết diện S (cm2) cách (cm) nhiệt độ định Đơn vị đo độ dẫn điện riêng χ Ω-1/cm hay S/cm Gọi tỉ số S  B  số bình, ta có:  B R Độ dẫn điện đương lượng  (đọc lamđa)   1000 CN (-1.cm2.đlg-1) (1.1) Độ phân li α dung dịch điện li tính theo cơng thức:    (1.2) đó, λ∞ độ dẫn điện đương lượng pha loãng vô Hằng số phân li dung dịch điện li loại 1, ví dụ CH3COOH, tính theo công thức: 2 K pli   CN 1  (1.3) Để xác định  phải xác định điện trở R dung dịch số bình B = l S Thực tế thường đo đo độ dẫn điện theo phương pháp dùng cầu Wheatstone phương pháp dùng máy đo độ dẫn điện a) Xác định độ dẫn điện riêng theo phương pháp cầu đo Wheatstone:  Xác định điện trở R Sơ đồ đo điện trở R dung dịch theo nguyên tắc cầu Wheatstone (hình 1.1) Hình 1.1 Sơ đồ đo điện trở R dung dịch theo nguyên tắc cầu Wheatstone Cầu Wheatstone đạt cân điều kiện sau thiết lập: R1 R X  Khi kim R2 R3 điện G khơng, tức khơng có dịng điện qua BD Để thuận tiện, ta cố định R1 R2 thay đổi R3 cầu cân Nguồn điện dùng cho mạch đo xoay chiều có điện thấp (4V) tần số từ 5001000 Hz Dùng điện xoay chiều để tránh tượng điện phân phân cực chất điện li  Xác định số bình B = l S Sử dụng chất điện li chuẩn biết trước  ch , tiến hành xác định Rch xác định số bình B = l = χ ch Rch S Sau đo R biết B, tính   B R b) Xác định độ dẫn điện riêng theo phương pháp dùng máy đo độ dẫn điện Máy đo độ dẫn điện Jenway 4510 Conducdivity Meter đo trực tiếp độ dẫn điện L R Để xác định số bình B, người ta sử dụng chất điện li chuẩn biết trước  ch , tiến hành đo độ dẫn điện Lch xác định B   ch Lch Sau đo L biết B, tính được:   L.B Dung dịch chuẩn thường dùng KCl có nồng độ xác định  KCl  L KCl B  B  KCl L KCl (1.4) Nồng độ KCl (N) Độ dẫn điện riêng χ 25oC (S/cm) 0,10 0,012890 0,02 0,002765 0,01 0,001411 Ở nhiệt độ 25oC ta có  ,H  349,7 ;  ,CH COO  41,0 Ở nhiệt độ T khác 25oC, giá trị   ,H   ,CH COO tính theo hệ thức:  ,25  d dT  = const nên ,X,T  ,X,25  ,X,25 X (T  25) (1.5) với H  0,0142 ; CH COO  0, 0244 ; T° theo thang độ Celcius  III Hóa chất dụng cụ Hóa chất Dung dịch KCl 0,02 N: 100 mL Dung dịch CH3COOH 0,1 N: 100 mL Nước cất: lít Dụng cụ Máy Jenway 4510 Conductivity Meter: Pipet 50 mL: Cốc 50 mL: Pipet 10 mL: Cốc 250 mL: Pipet mL: Bình định mức 100 mL: Bình tia nước cất: Quả bóp cao su: IV Thực nghiệm Sử dụng máy đo độ dẫn điện Jenway 4510 Conducdivity Meter để đo độ dẫn điện dung dịch KCl 0,02 N; dung dịch CH3COOH có nồng độ 0,1; 0,05; 0,01; 0,005 0,001 N Xác định số bình B: rửa bình đo điện cực nước cất, tráng dung dịch KCl 0,02 N cần đo Sau cho khoảng 20mL dung dịch KCl 0,02 N cần đo vào bình đo đến mức đủ ngập điện cực Tiến hành đo độ dẫn điện L ba lần Ghi kết thí nghiệm vào bảng sau: Dung dịch KCl 0,02 N Lần Lần Lần Độ dẫn điện L (-1) Lấy giá trị độ dẫn điện trung bình để tính số bình B Pha 100 mL dung dịch CH3COOH có nồng độ 0,1; 0,05; 0,01; 0,005 0,001 N từ dung dịch ban đầu CH3COOH 0,1 N nước cất Tráng bình đo độ dẫn nước cất, sau tráng dung dịch CH3COOH cần đo Đo độ dẫn điện L dung dịch CH3COOH tương tự trên, theo trình tự loãng trước, đặc sau Sau lần đo lại phải tráng dung dịch cần đo Khi đo độ dẫn điện phải ổn định nhiệt độ, độ dẫn điện phụ thuộc vào nhiệt độ Ghi kết thí nghiệm vào bảng sau: Nồng độ dung dịch CH3COOH (N) 0,001 0,005 0,01 0,05 0,1 Độ dẫn điện L (-1) V Hướng dẫn tính tốn Tính giá trị  , λ, α K theo công thức cho phần sở lý thuyết hồn thành báo cáo thí nghiệm BÀI 2: ĐO SỨC ĐIỆN ĐỘNG, XÁC ĐỊNH ĐIỆN THẾ ĐIỆN CỰC I Mục đích Nắm cách đo sức điện động pin điện hóa (pin Jacobi - Daniell) Xác định điện cực điện cực Zn/Zn2+ điện cực Cu/Cu2+ Đối chiếu kết đo với giá trị sức điện động tính theo cơng thức Nernst Ứng dụng đo sức điện động để xác định pH dung dịch điện cực quinhiđron II Cơ sở lý thuyết Đo sức điện động E (viết tắt sđđ) pin điện hóa đo cơng hữu ích cực đại pin pin làm việc thuận nghịch Theo định nghĩa: sức điện động pin điện hóa tổng đại số tất điện Galvani bề mặt phân cách pha pin pin làm việc thuận nghịch E = tiếp xúc kim loại dung dịch + khuếch tán + tiếp xúc kim loại kim loại Trong tiếp xúc kim loại kim loại  khuếch tán  có cầu muối KCl bão hòa, tiếp xúc kim loại dung dịch =    Vậy xác định sức điện động pin, biết điện điện cực Muốn xác định điện điện cực, ta ghép điện cực cần đo với điện cực chuẩn biết điện thế, đo sức điện động E pin Biết E suy điện cực cần đo: E = + - Điện cực chuẩn hay dùng điện cực calomen bão hoà, điện cực calomen bão hòa phụ thuộc vào nhiệt độ sau: φcal = 0,2412 - ,00076(T°- 25) (V) (2.1) đó, T° theo thang độ Celcius Muốn đo pH dung dịch chưa biết, ta thiết lập điện cực quinhiđron với dung dịch cần đo pH, ghép với điện cực calomel bão hòa để tạo thành pin điện, đo sức điện động Ex, pin tạo thành, suy pH dung dịch: Ex = quin - cal quin   o quin 2,3RT  pH F oquin  0,7175  0,00074.To  oquin  cal  E x pH  RT 2,3 F (2.2) (0o C  To  37o C) (2.3) đó, R = 8,413 J/K.mol, F = 96500 C/mol, T nhiệt độ theo thang Kelvin, T° theo thang độ Celcius III Hóa chất dụng cụ Hóa chất 10 Dung dịch ZnSO4 0,1N: 250 mL Dung dịch CuSO4 0,1N: 250 mL Quinhiđron C6H4(OH)2 tinh khiết: gam Dung dịch KCl bão hòa: 10 mL Dung dịch cần xác định pH: 250 mL Dụng cụ Ắc quy 2V: Pin mẫu (pin tiêu chuẩn): Đồng hồ đo điện đa năng: Cầu dây điện trở (hoặc biến trở núm xoay): Nhiệt kế điện tử: Cốc thủy tinh 250 mL: Đũa thủy tinh: Bộ dây dẫn nối mạch điện: 1bộ Cầu agar chứa KCl bão hòa: Giấy ráp mịn: tờ Điện cực Calomen bão hòa: Điện cực quinhiđron: Điện cực Platin: IV Thực nghiệm a) Nguyên tắc đo sức điện động phương pháp xung đối Lắp mạch điện theo sơ đồ hình 2.1 a) b) Hình 2.1 Sơ đồ đo sức điện động phương pháp xung đối Eắc quy ắc quy Volt, EN pin mẫu C chạy, K khóa kéo, EX pin cần đo, G điện kế không AB cầu dây điện trở Xác định điểm xung đối pin mẫu EN (pin tiêu chuẩn) cách nối EN vào lỗ cắm a-b (hình 2.1a) Cực dương EN nối với cực dương Eắcquy Đóng khóa K, di chuyển chạy C AB để tìm điểm xung đối Giả sử xác định vị trí N mà điện kế G giá trị 0, ta có đoạn AN điện trở RN Chú ý: Tuyệt đối không để đoản mạch dùng pin cần thiết (nếu dùng liên tục sức điện động giảm không dùng làm pin tiêu chuẩn 11 PHẦN HƯỚNG DẪN CHUẨN BỊ VÀ VIẾT BÁO CÁO THÍ NGHIỆM 29 BÀI 1: ĐO ĐỘ DẪN ĐIỆN XÁC ĐỊNH ĐỘ PHÂN LY VÀ HẰNG SỐ PHÂN LY CỦA CHẤT ĐIỆN LY YẾU Họ tên: ……………………………… Lớp TN:………………………………… Mã sinh viên: …………………………… Nhóm: ………………………………… Lớp: …………………………………… Giảng viên hướng dẫn Thời gian thực thí nghiệm Tiết học: ………………………………… Thứ……ngày……tháng……năm ……… I Mục đích thí nghiệm II Cơ sở lý thuyết Độ dẫn điện: khái niệm, công thức tính, đơn vị Độ dẫn điện riêng: khái niệm, cơng thức tính, đơn vị Khái niệm độ dẫn điện đương lượng: khái niệm, cơng thức tính, đơn vị Khái niệm độ phân li α Cơng thức tính độ phân li α theo định nghĩa theo độ dẫn điện đương lượng Khái niệm số phân li Kpli Công thức tính số phân li Kpli theo độ phân li α Nêu cấu tạo hoạt động cầu điện trở Wheatstone Tại dùng cầu điện trở Wheatstone để đo độ dẫn điện dung dịch Hằng số bình B cách xác định số bình B III Hóa chất dụng cụ Hóa chất Dụng cụ IV Cách tiến hành thí nghiệm Xác định số bình B Cách ghi chép kết Cách tính tốn số bình B Đo độ dẫn điện L dung dịch CH3COOH Cách ghi chép kết Cách tính giá trị  , λ, α K 30 V Kết thí nghiệm tính toán Nhận xét đánh giá trả lời câu hỏi KCl =.……………………………………………………………………………… LKCl =……………………………………………………………………………… Nhiệt độ thí nghiệm TC = ………………………………………………………… Hằng số bình B =…………………………………………………………………… Nồng độ CH3COOH L (-1)  (-1.cm-1)  (-1.cm2.đlg-1)  K 0,001 N 0,005 N 0,01 N 0,05 N 0,1 N Ktrung bình =…………………………………………………………………………… Nhận xét ảnh hưởng nồng độ đến giá trị , ,  Kphân ly Nêu nguyên nhân gây sai số cho trình đo độ dẫn điện? Giải thích? Tại khơng thể xác định λ∞ chất điện li yếu (CH3COOH) cách ngoại suy từ đồ thị  - C chất điện li mạnh (HCl)? 31 BÀI 2: ĐO SỨC ĐIỆN ĐỘNG XÁC ĐỊNH ĐIỆN THẾ ĐIỆN CỰC Họ tên: ……………………………… Lớp TN:………………………………… Mã sinh viên: …………………………… Nhóm: ………………………………… Lớp: …………………………………… Giảng viên hướng dẫn Thời gian thực thí nghiệm Tiết học: ………………………………… Thứ……ngày……tháng……năm ……… I Mục đích thí nghiệm II Cơ sở lý thuyết Khái niệm sức điện động Cơng thức tính sức điện động Khái niệm điện cực Cơng thức tính điện cực Nguyên tắc chung để xác định pH dung dịch dựa vào phép đo sức điện động pin Cơng thức tính pH tương ứng III Hóa chất dụng cụ Hóa chất Dụng cụ IV Cách tiến hành thí nghiệm a) Nguyên tắc đo suất điện động pin phương pháp xung đối Sơ đồ đo sức điện động phương pháp xung đối Cách xác định điểm xung đối pin mẫu (pin tiêu chuẩn) Các lưu ý sử dụng pin tiêu chuẩn Sơ đồ đo sức điện động phương pháp xung đối dùng hai hộp điện trở Nguyên tắc làm việc cách xác định điểm xung đối Các lưu ý để có kết tương đối tin cậy b) Đo suất điện động pin Jacobi - Daniel Cách tiến hành thí nghiệm 32 Các lưu ý đo sức điện động pin nghiên cứu Cách ghi chép kết Cách tính tốn kết c) Xác định điện cực điện cực Cu/Cu2+ điện cực Zn/Zn2+ Xác định điện cực điện cực Cu/Cu2+: Cách tiến hành thí nghiệm Các lưu ý để thu kết tin cậy Cách ghi chép kết Cách tính tốn kết Xác định điện cực điện cực Zn/Zn2+: Cách tiến hành thí nghiệm Các lưu ý để thu kết tin cậy Cách ghi chép kết Cách tính tốn kết d) Xác định pH dung dịch Cách tiến hành thí nghiệm Các lưu ý để thu kết tin cậy Cách ghi chép kết Cách tính tốn kết V Kết thí nghiệm tính tốn kết Nhận xét đánh giá trả lời câu hỏi Nhiệt độ thí nghiệm TC = ………………………………………………………… RN = ………………………………………………………………………………… EN = ………………………………………………………………………………… CN,CuSO4 = …………………………………………………………………………… CN,ZnSO4= …………………………………………………………………………… Pin RI (RN) RII (RX) EX Kết tính theo TN (-) Zn│ZnSO4║CuSO4│Cu(+) Kết tính theo pt Nersnt Epin = Cu = (-) Calomen║CuSO4│Cu(+) 33 Cu = (-) Zn│ZnSO4║Calomen(+) Zn = (-) Calomen║Quinhydron(+) pH = Zn = Nhận xét đánh giá kết thí nghiệm Các lưu ý tiến hành thí nghiệm Tại đo sức điện động pin điện hóa lại phải dùng phương pháp xung đối? Giải thích nguyên tắc đo phép xung đối? Có thể dùng volt kế nhạy để đo sức điện động pin không phải thỏa mãn điều kiện nào? Tại khơng đóng cơng tắc K lâu chưa xác định điểm xung đối? 34 BÀI 3: XÁC ĐỊNH SỐ VẬN CHUYỂN THEO PHƯƠNG PHÁP HITTORF Họ tên: ……………………………… Lớp TN:………………………………… Mã sinh viên: …………………………… Nhóm: ………………………………… Lớp: …………………………………… Giảng viên hướng dẫn Thời gian thực thí nghiệm Tiết học: ………………………………… Thứ……ngày……tháng……năm ……… I Mục đích thí nghiệm II Cơ sở lý thuyết Khái niệm số vận chuyển Cơng thức tính số vận chuyển theo phương pháp Hittorf Khái niệm đương lượng, số đương lượng, số đương lượng gam Cơng thức tính đại lượng tương ứng Định luật đương lượng áp dụng cho dung dịch Các bán phản ứng xảy điện cực điện phân dung dịch H2SO4 Hai cách xác định độ giảm đương lượng gam chất điện catot nc anot na trình điện phân Các bước xác định số vận chuyển III Hóa chất dụng cụ Hóa chất Dụng cụ IV Cách tiến hành thí nghiệm Chuẩn bị trước điện phân Sơ đồ xác định số vận chuyển Bình đo số vận chuyển (1) Các lưu ý bình đo số vận chuyển Điện lượng kế khí (2) Điện lượng kế đồng (3) Các lưu ý điện lượng kế đồng 35 Tiến hành điện phân Điều kiện điện phân Cách xác định nồng độ lại nồng độ H2SO4 ban đầu (axit dùng vào bình đo số vận chuyển) Cách ghi kết thí nghiệm Cách tính xác nồng độ dung dịch NaOH dùng để chuẩn độ dung dịch H2SO4 Cách tính xác nồng độ dung dịch H2SO4 cho vào bình đo số vận chuyển Kết thúc điện phân Điện lượng kế đồng: Các bước tiến hành thí nghiệm điện lượng kế đồng Cách ghi kết thí nghiệm Cách tính khối lượng đồng kết tủa catot Cách tính độ giảm tổng số đương lượng gam chất điện li n Điện lượng kế khí: Các bước tiến hành thí nghiệm điện lượng kế khí Cách ghi kết thí nghiệm Cách tính áp suất khí hiđrơ nhánh catot Cách tính số mol khí hiđrơ nhánh catot Bình đo số vận chuyển: Các bước tiến hành thí nghiệm bình đo số vận chuyển Các lưu ý tiến hành thí nghiệm Cách ghi kết thí nghiệm Tính xác nồng độ H2SO4 khu sau điện phân C1 (N) So sánh nồng độ dung dịch H2SO4 cho vào bình đo số vận chuyển Co (N) nồng độ H2SO4 khu sau điện phân C1 (N) Rút nhận xét Cách tính độ giảm đương lượng gam chất điện li catot nc Cách tính số vận chuyển t- theo nc tính t+ theo tV Kết thí nghiệm tính toán kết Nhận xét đánh giá trả lời câu hỏi Xác định Δn Nhiệt độ thí nghiệm TC = CN, NaOH = CN , H2 SO4 ban đầu = Co 36 C N , H SO4 khu giua = C1 So sánh Co (N) C1 (N) Rút nhận xét………………………………………………… Điện lượng kế khí VH (mL) H [mmHg] Điện lượng kế đồng hH2 [mm] PH 2O [mmHg] m Độ giảm tổng số đương lượng gam chất điện li theo điện lượng kế đồng n = Độ giảm tổng số đương lượng gam chất điện li theo lượng kế khí n = So sánh kết rút nhận xét Xác định Δnc mc V Δnc Vc Khu catot (C) Δnc = ………………………………………………………………………………… t+ = ………………………………………………………………………………… t- = …………………………………………………………………………………… Nhận xét đánh giá kết thí nghiệm Các lưu ý tiến hành thí nghiệm Minh họa sơ đồ vận chuyển ion trường hợp điện phân dung dịch H2SO4 theo phương pháp Hittorf Tại xác định trực tiếp t  (tức tH  ) theo cơng thức t+ = Δna/Δn, mà phải tính cách gián tiếp sau xác định t  (tức tSO2 ) Phân tích phương pháp xác định điện lượng Thiết lập công thức xác định Δn theo thể tích khí oxi điện phân Nêu nguyên nhân gây nên sai số cần ý đo số vận chuyển 37 BÀI 4: ĐIỀU CHẾ HỆ KEO VÀ XÁC ĐỊNH NGƯỠNG KEO TỤ Họ tên: ……………………………… Lớp TN:………………………………… Mã sinh viên: …………………………… Nhóm: ………………………………… Lớp: …………………………………… Giảng viên hướng dẫn Thời gian thực thí nghiệm Tiết học: ………………………………… Thứ……ngày……tháng……năm ……… TN1: ĐIỀU CHẾ HỆ KEO VÀ XÁC ĐỊNH NGƯỠNG KEO TỤ I Mục đích thí nghiệm II Cơ sở lý thuyết Khái niệm hệ keo Điều kiện để chế tạo hệ keo ổn định Các phương pháp để chế tạo hệ keo Hiện tượng (sự) keo tụ Các yếu tố gây nên keo tụ Khái niệm ngưỡng keo tụ Cơng thức tính ngưỡng keo tụ Đơn vị đo ngưỡng keo tụ III Hóa chất dụng cụ Hóa chất Dụng cụ IV Cách tiến hành thí nghiệm Điều chế keo hiđroxit sắt nước Xác định ngưỡng keo tụ hệ keo hiđroxit sắt Cách ghi kết thí nghiệm Cách tính tốn kết V Kết thí nghiệm tính tốn kết Nhận xét đánh giá trả lời câu hỏi Điều chế keo Kết quan sát điều chế keo hyđroxyt sắt (III): ………………………………… Xác định ngưỡng keo tụ: 38 a) Dung dịch chất điện li KCl (dãy ống) Ống có keo tụ: ……………………………………………………………… Nồng độ chất điện li dùng để keo tụ (CN): ………………………………………… Thể tích dung dịch chất điện li dùng (Vcđl, mL): …………………………… Thể tích tổng cộng (Vtc, mL): ……………………………………………………… Ngưỡng keo tụ:  = …………………………………………………………… b) Dung dịch chất điện li Na2SO4 (dãy ống) * Các ống số từ 1-4 Ống có keo tụ: ……………………………………………………………… Nồng độ chất điện li dùng để keo tụ (CN): ………………………………………… Thể tích dung dịch chất điện li dùng (Vcđl, mL): …………………………… Thể tích tổng cộng (Vtc, mL): ……………………………………………………… Ngưỡng keo tụ:  = …………………………………………………………… * Các ống số từ 1’- 4’ Ống có keo tụ: ……………………………………………………………… Nồng độ chất điện li dùng để keo tụ (CN): ……………………………………… Thể tích dung dịch chất điện li dùng (Vcđl, mL): …………………………… Thể tích tổng cộng (Vtc, mL): ……………………………………………………… Ngưỡng keo tụ: ’ =………………………………………………………………… So sánh hai giá trị ngưỡng keo tụ  ’ Rút nhận xét ………………………… Nhận xét đánh giá kết thí nghiệm Các lưu ý tiến hành thí nghiệm Đặc tính hệ keo Viết cấu tạo mixen keo hiđroxit sắt giải thích thành phần cấu tạo Giải thích tác dụng muối Na2SO4, KCl keo tụ keo hiđroxit sắt Các yếu tố ảnh hưởng đến ngưỡng keo tụ 39 BÀI 5: XÁC ĐỊNH ĐỘ NHỚT CỦA DUNG DỊCH CAO PHÂN TỬ Họ tên: ……………………………… Lớp TN:………………………………… Mã sinh viên: …………………………… Nhóm: ………………………………… Lớp: …………………………………… Giảng viên hướng dẫn Thời gian thực thí nghiệm Tiết học: ………………………………… Thứ……ngày……tháng……năm ……… I Mục đích thí nghiệm II Cơ sở lý thuyết Độ nhớt (khái niệm, cơng thức tính, đơn vị) Độ nhớt tương đối (khái niệm, cơng thức tính, đơn vị) Độ nhớt riêng (khái niệm, cơng thức tính, đơn vị) Độ nhớt rút gọn (khái niệm, cơng thức tính, đơn vị) Công thức liên hệ độ nhớt rút gọn nồng độ theo quan điểm Straudinger Vẽ dạng đồ thị đường chuẩn r/C = f(C) ứng với phương trình III Hóa chất dụng cụ Hóa chất Dụng cụ IV Cách tiến hành thí nghiệm Cách sử dụng nhớt kế Ubbelohde Đo độ nhớt nước Đo độ nhớt dung dịch aga-aga nước Cách ghi kết thí nghiệm Cách tính tốn kết V Kết thí nghiệm tính tốn kết Nhận xét đánh giá trả lời câu hỏi Nhiệt độ thí nghiệm (oC) = ………………………………………………………… Độ nhớt nước nhiệt độ thí nghiệm = ………………………………………… Thời gian chảy nước to (giây) = ………………………………………………… 40 Nồng độ (g aga-aga/100 g H2O) Thời gian TB (s)  r (g/cm.s) (g/cm.s) r/C 0,0015 0,0030 0,0045 0,0060 0,0075 0,0090 Vẽ đồ thị phụ thuộc r/C vào C giấy kẻ ly xác định độ nhớt đặc trưng Xác định độ nhớt đặc trưng [] = ……………………………………………… Nhận xét đánh giá kết thí nghiệm Các lưu ý tiến hành thí nghiệm Tại đo độ nhớt dung dịch phải giữ nhiệt độ ổn định? Khi đo độ nhớt dung dịch nhớt kế Ubbelohde cần phải tránh có bọt khí cột chất lỏng Tại sao? 41 TÀI LIỆU THAM KHẢO Thí nghiệm Hóa lý 2, Bộ mơn Hóa lý, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, 2011, 40 trang Giáo trình thực tập Hóa lý, Vũ Ngọc Ban, NXB Đại học quốc gia Hà Nội, 2007, 101 trang Experiments in Physical Chemistry, 8th edition, Carl Garland, Joseph Nibler, David Shoemaker, McGraw-Hill Education, 2011, 752 trang Điện hóa học, Ngơ Quốc Quyền, Trần Thị Thanh Thủy, NXB Bách Khoa Hà Nội, 2013, 162 trang Hoá lý hoá keo, Nguyễn Hữu Phú, NXB Khoa học Kĩ thuật, 2006, 539 trang 42 PHỤ LỤC Áp suất bão hòa nước nhiệt độ Nhiệt độ (⁰ C) Áp suất bão hòa (mmHg) Nhiệt độ (⁰ C) Áp suất bão hòa (mmHg) Nhiệt độ (⁰ C) Áp suất bão hòa (mmHg) 4,9 16 13,6 31 33,7 5,3 17 14,5 32 35,7 5,7 18 15,5 33 37,7 6,1 19 16,5 34 39,9 6,5 20 17,5 35 42,2 7,0 21 18,7 36 44,6 7,5 22 19,8 37 47,1 8,0 23 21,1 38 49,7 8,6 24 22,4 39 52,4 10 9,2 25 23,8 40 55,3 11 9,8 26 25,2 41 58,3 12 10,5 27 26,7 42 61,5 13 11,2 28 28,3 43 64,8 14 12,0 29 30,0 44 68,3 15 12,8 30 31,8 45 71,9 43