Thực hành hóa đại cương

Đại học Đà Nẵng Trường Đại học Sư Phạm

THỰC HÀNH HÓA ĐẠI CƯƠNG

TÀI LIỆU LƯU HÀNH NỘI BỘ

Đà Nẵng, 2019

THÔNG TIN VÀ QUY ĐỊNH MÔN THỰC HÀNH HÓA ĐẠI CƯƠNG Giới thiệu

Chào mừng đến với thí nghiệm hóa đại cương Sinh viên sẽ hoàn thành 8 thí nghiệm tại phòng thí nghiệm trong học kì này Phần giới thiệu sẽ cho sinh viên cách nhìn tóm tắt nhất những vấn đề bạn cần làm trước khi bắt đầu làm việc trong phòng thí nghiệm Đây là ba qui tắc cơ phản khi đến phòng thí nghiệm (theo trật tự mức độ quan trọng):

1 An toàn Tuân theo tất cả các hướng dẫn an toàn trong“AN TOÀN PHÒNG THÍ NGHIỆM” (đây là qui tắc quan trọng nhất trong phòng thí nghiệm)

2 Quan sát và học hỏi 3 Hứng thú khoa học

Trước khi đến phòng thí nghiệm lần đầu Sinh viên phải

1 Đọc kĩ kiến thức trong phần “an toàn phòng thí nghiệm” và phần“những kiến thức cần thiết” Trả lời câu hỏi trong phần an toàn phòng thí nghiệm (Viết ra một

tờ giấy riêng) nộp trước khi vào phòng thí nghiệm

2 In và đóng thành cuốn báo cáo thí nghiệm bao gồm: trang bìa + các bài thí nghiệm từ

1 đến 8

3 Hoàn thành trả lời câu hỏi trong phần chuẩn bị trước khi đến phòng thí nghiệm – Thí nghiệm số 1 trong cuốn báo cáo

4 Đọc kỹ phần thảo luận lý thuyết bài thí nghiệm số 1 từ giáo trình thí nghiệm và từ tài liệu liên quan; học thuộc phần qui trình tiến hành và thu thập số liệu bài thí nghiệm số 1

Trước khi đến phòng thí nghiệm các buổi tiếp theo Sinh viên phải:

1 Hoàn thành trả lời câu hỏi trong phần chuẩn bị trước khi đến phòng thí nghiệm

của bài thí nghiệm ngày hôm đó

2 Hoàn thành trả lời câu hỏi trong phần báo cáo thí nghiệm của bài thí nghiệm lần

2

3 Đọc kỹ phần thảo luận lý thuyết bài thí nghiệm từ giáo trình thí nghiệm và từ tài liệu liên quan; học thuộc phần qui trình tiến hành và thu thập số liệu bài thí nghiệm hôm đó

*Lưu ý: Mặc dù sinh viên tiến hành thí nghiệm theo nhóm cho tất cả các thí nghiệm,

nhưng mỗi sinh viên phải tự hoàn thành phần báo cáo thí nghiệm theo cá nhân

Trong phòng thí nghiệm Sinh viên phải:

1 Mặc áo blouse tay dài khi phòng thí nghiệm Sinh viên phải mang quần dài, giày đế mềm, sandal, sinh viên nữ phải búi tóc gọn gàng trong suốt thời gian thí nghiệm Sinh viên

không tuân theo(ví dụ mang áo blouse tay ngắn, dép lê) sẽ không được vào phòng thí

nghiệm và nhận điểm không bài hôm đó

2 Sinh viên tiến hành điền số liệu thu thập, hiện tượng quan sát được vào các chỗ trống

trong phần QUI TRÌNH TIẾN HÀNH và THU THẬP SỐ LIỆU trong quá trình làm thí nghiệm Trước khi rời phòng thí nghiệm, sinh viên phải đưa giảng viên xác nhận kết quả thu thập được.

3 Vệ sinh khu vực thí nghiệm, trả dụng cụ về vị trí ban đầu sau khi hoàn thành thí

nghiệm

Thang tính điểm thí nghiệm

Mỗi thí nghiệm có tổng 10 điểm, chia theo các phần sau:

1) Chuẩn bị thí nghiệm – 2 điểm

Phần “chuẩn bị thí nghiệm” nằm ở một số trang cuối của mỗi bài thí nghiệm, và phải được hoàn thành trước khi đến lớp Các câu hỏi trong phần này dựa trên kiến

thức của phần “thảo luận” và “qui trình tiến hành”, cũng như kiến thức từ bài học

liên quan Phần “chuẩn bị thí nghiệm” phải được nộp để GV hướng dẫn kiểm tra khi sinh viên đến lớp

Sinh viên sẽ làm 1 bài kiểm tra ngắn trước khi tiến hành thí nghiệm

2) Tiến hành thực nghiệm – 3 điểm

 Thao tác thực hành – 2 điểm

Trong quá trình SV làm thí nghiệm GV hướng dẫn sẽ quan sát cách SV thực hiện các thao tác và chấm điểm

 An toàn – 0,5 điểm

Bất kì sự đổ vỡ dụng cụ thí nghiệm nào xảy ra, sinh viên sẽ mất điểm phần này

 Vệ sinh – 0,5 điểm

Sau khi hoàn thành quá trình thu thập số liệu thực nghiệm và đưa cho GV hướng dẫn kí xác nhận kết quả, sinh viên phải kiểm tra cẩn thận vệ sinh khu vực thí nghiệm và kiểm tra tất cả các dụng cụ để đảm bảo các dụng cụ được sạch hoàn toàn và được đặt đúng nơi qui định Nếu một trong các điều trên bị vi phạm, nhóm sinh viên sẽ mất tất cả điểm ở phần này

3) Báo cáo thí nghiệm – 4 điểm

SV tiến hành tính toán với các số liệu thu được theo yêu cầu của phần báo cáo thí nghiệm

4) Phối hợp làm việc nhóm – 1 điểm

-Sinh viên thực hành các bài thí nghiệm theo nhóm từ 3 đến 4 sinh viên

- Sinh viên cần phối hợp với các thành viên trong nhóm trong việc tiến hành và

AN TOÀN PHÒNG THÍ NGHIỆM và HƯỚNG DẪN (Laboratory Safety and Guidelines)

Quy tắc chung

(General Safety Considerations)

An toàn phòng thí nghiệm là phần quan trọng nhất trong thí nghiệm hóa đại cương Kiến thức vững chắc về an toàn phòng thí nghiệm khá cần thiết cho các cá nhân trong phòng thí nghiệm Sinh viên nên tiến hành thí nghiệm một cách nghiêm túc, và cần tuân theo những quy tắc được liệt kê phía dưới

Phòng thí nghiệm hóa học là nơi nguy hiểm Ở đây, có nhiều dung môi dễ bốc cháy, có các hóa chất độc và các hóa chất ăn mòn, có các dụng cụ điện, có dụng cụ thủy tinh dễ vỡ, … Nếu sinh viên nhận thức được điều này, khả năng gây xảy ra tai nạn sẽ được giảm

thiểu đáng kể Để làm được điều này, sinh viên phải chuẩn bị trước khi đến phòng thí nghiệm và nắm rõ quy trình tiến hành Một thứ nguy hiểm nhất trong phòng thí nghiệm

là sinh viên không chuẩn bị bài hoặc không hiểu quy trình tiến hành Luôn luôn hỏi ý kiến giảng viên hướng dẫn nếu có bất kì thắc mắc nào

Trang phục

Sinh viên phải mặc áo blouse trắng dài tay trong suốt thời gian làm thí nghiệm (Áo ngắn tay không được phép vào phòng thí nghiệm) Trên áo mỗi sinh viên phải có bảng tên để thuận tiện cho việc GV chấm điểm mục thao tác thực hành Sinh viên phải mặc quần dài (quần tây hoặc quần jean,…) Phải mang giày đế mềm (dép lê, giày cao gót không được phép vào phòng thí nghiệm) Nếu sinh viên có tóc dài, phải búi tóc lại gọn gàng

Găng tay

Khuyến khích sinh viên đeo găng tay khi làm việc trong phòng thí nghiệm Găng tay được sử dụng là găng tay nitrile Găng tay sẽ giúp bảo vệ sinh viên khỏi hóa chất, vết bẩn Lưu ý, các acid mạnh, base mạnh, dung môi hữu cơ có thể thấm qua các găng tay nitrile; do đó, với các trường hợp này, tuyệt đối không nên sử dụng các găng tay này thêm nữa Trong khi sử dụng găng tay, không bao giờ để găng tay chạm vào mắt, hoặc chạm mặt, hoặc chạm vào điện thoại Trong một vài trường hợp, xảy ra dị ứng da Hãy báo cho giảng viên biết nếu điều này xảy ra

Thức ăn và nước uống

Thức ăn và nước uống bị cấm sử dụng trong phòng thí nghiệm Sinh viên nên ăn đầy đủ trước khi đến phòng thí nghiệm Sinh viên phải đứng trong suốt quá trình làm thí nghiệm

nên có thể dẫn đến tình trạng mệt hay nhức đầu Nếu sinh viên thấy cần sử dụng thức ăn và nước uống, hãy xin phép giảng viên Khi được phép, sinh viên phải ra khỏi phòng thí nghiệm để sử dụng

Hóa chất

Nếu sinh viên để hóa chất dính vào da, nhanh chóng rửa với nước ít nhất 15 phút Nếu sinh viên làm đổ hóa chất ra khu vực thí nghiệm, hoặc ra sàn nhà, hãy báo cho giảng viên biết để lau dọn Nếu sinh viên đổ lượng lớn hóa chất hoặc hóa chất nguy hiểm lên cơ thể hoặc quần áo, phải sử dụng vòi tắm an toàn Rửa tay trước khi rời khỏi phòng thí nghiệm Xà phòng rửa tay được bố trí tại khu vực rửa tay

Dụng cụ thủy tinh

Cẩn thận khi làm việc với các dụng cụ thủy tinh để tránh tai nạn trong phòng thí nghiệm Khi sử dụng các dụng cụ thủy tinh, luôn luôn theo các quy tắc an toàn sau:

Không bao giờ được sử dụng các dụng cụ thủy tinh bị vỡ, bị nứt Kiểm tra tất cả các dụng cụ thủy tinh trước khi sử dụng

Lưu ý đến các dụng cụ thủy tinh đang nóng Thủy tinh khá lâu nguội, nên phải cẩn thận khi sử dụng thủy tinh nóng

Bị thương

Nếu bị tai nạn, bất kể mức độ thế nào, phải báo cho giảng viên biết Trong trường hợp nhẹ (vết cắt nhỏ, bỏng nhẹ,…), giảng viên sẽ hướng dẫn cách sơ cứu bằng bộ sơ cứu y tế Không bao giờ tự ý sơ cứu khi không có hướng dẫn giảng viên

Lửa và đổ hoá chất nguy hiểm ra ngoài

Nếu ngọn lửa xuất hiện, nhanh chóng rời xa nó và báo cho giảng viên biết Giảng viên sẽ quyết định sử dụng cách chữa cháy hợp lý và sử dụng bình cứu hoả nếu cần

Sinh viên chỉ sử dụng bình chữa cháy khi ngọn lửa chặn lối thoát hiểm

Thông báo ngay cho giảng viên việc rơi vãi hoặc đổ hoá chất nguy hiểm ra ngoài Nếu lượng hoá chất lớn và nguy hiểm hãy rời xa khu vực ngay lập tức

Quá trình sơ tán

Nếu có đám cháy xuất hiện, nhanh chóng tắt cầu dao điện (cầu dao điện nằm ở bên phải cửa chính), di chuyển ra khỏi phòng thí nghiệm, và xuống lầu ra khỏi khu vực tòa nhà thí nghiệm Giảng viên sẽ hướng dẫn sinh viên trong trường hợp khẩn cấp Nếu giảng viên

Nếu vi phạm nghiêm trọng hoặc vi phạm lặp đi lặp lại, sinh viên sẽ bị bắt rời khỏi phòng thí nghiệm và nhận điểm 0 cho bài thí nghiệm hôm đó

Bình chữa cháy

Bình chữa cháy được đặt ở ngay bên phải cửa chính Trong trường hợp có đám cháy xảy ra, lập tức báo cho giảng viên Nếu đám cháy xuất hiện ngay cửa ra vào, sinh viên sử dụng bình chữa cháy để dập tắt lửa ngay cửa ra vào tạo điều kiện cho việc di tản dễ dàng Sau đó, nhanh chóng ra khỏi phòng thí nghiệm, rời xa khu vực cháy và lập tức gọi điện thoại cho lực lượng chữa cháy (số điện thoại 114)

CÁC CÂU HỎI AN TOÀN PHÒNG THÍ NGHIỆM

1 Em hãy cho biết các yêu cầu về giày dép, đầu tóc và áo khoác thí nghiệm?

2 Em nên làm gì nếu em bất cẩn làm đổ hóa chất lên da hoặc quần áo trong khi đang

tiến hành thí nghiệm?

3 Em nên làm gì nếu hóa chất bắn vào mắt của mình trong khi đang tiến hành thí

nghiệm?

4 Em nên làm gì nếu bị vật nhọn cắt đứt tay khi đang tiến hành thí nghiệm?

5 Mắt bạn A bị ngứa trong khi ban đang tiến hành thí nghiệm; đột nhiên bạn A dừng

lại và lấy tay dụi mắt Theo em việc làm đó có được phép không?

6 Trong trường hợp chỉ có một lửa nhỏ bùng phát trong phòng thí nghiệm, em nên làm

gì? Và trong trường hợp ngọn lửa cháy trên diện rộng thì sao?

NHỮNG KIẾN THỨC CẦN THIẾT

MỘT SỐ DỤNG CỤ, KĨ NĂNG THAO TÁC CƠ BẢN PHÒNG THÍ NGHIỆM

MỘT SỐ KĨ NĂNG XỬ LÝ SỐ LIỆU CƠ BẢN

- Dụng cụ thuỷ tinh không chia độ: ống nghiệm, cốc, bình cầu, bình hình nón, chậu thuỷ tinh, phễu, mặt kính đồng hồ

- Dụng cụ thuỷ tinh có chia độ: ống đong, cốc, buret, pipet, bình định mức

- Dụng cụ thuỷ tinh có tác dụng đặc biệt: bình kíp, bình tinh chế, ống sinh hàn, bình chứa khí, bình hút ẩm

Các dụng cụ thuỷ tinh có những tính chất riêng như khả năng chịu nhiệt, không tác dụng với hoá chất có thể làm bằng thuỷ tinh chịu nhiệt, thuỷ tinh đặc biệt hay thạch anh

1.1.1.1 Dụng cụ thuỷ tinh không chia độ

a) Ống nghiệm (Hình số 2): có nhiều loại ống nghiệm với kích thước khác nhau, có

ống nghiệm thường, ống nghiệm có nhánh, ống nghiệm dùng chủ yếu để làm các thí nghiệm với lượng chất nhỏ Để giữ ống nghiệm trong khi làm việc thường để chúng trên giá gỗ, nhựa hoặc kẹp bằng kẹp gỗ

nhiệt, dùng đựng hoá chất để thực hiện các phản ứng hoá học như dùng ống nghiệm nhưng với lượng hoá chất nhiều hơn

c) Bình nón (Hình số 3): còn gọi là bình tam giác có thành mỏng đều, đáy bằng, miệng

hẹp, cũng có thể đun được như cốc thuỷ tinh Bình nón có công dụng: - lắc quay tròn dễ, nên trộn hoá chất nhanh

- miệng hẹp hạn chế sự bay hơi nên dùng để thực hiện các phản ứng có chất dễ bay hơi như dung dịch NH3

Bình nón chủ yếu dùng để chuẩn độ

d) Bình cầu: có hai loại bình cầu đáy bằng (Hình số 7) và đáy tròn (Hình số 8), cổ bình

có thể dài, ngắn, rộng hẹp Có loại bình cầu không nhánh và có nhánh (Hình số 9) (còn gọi là bình Wurtz)

Bình cầu đáy bằng dùng để pha hoá chất, để đun nóng các chất lỏng Bình cầu đáy tròn dùng để cất, đun sôi hoặc làm những thí nghiệm cần đun nóng

Bình cầu có nhánh dùng để điều chế các chất khí

e) Phễu (Hình số 5): dùng để lọc và rót chất lỏng Phễu thuỷ tinh có nhiều kích thước

khác nhau Phễu thường dùng ở phòng thí nghiệm có đường kính từ 6 đến 10cm

Khi dùng thường đặt phễu trên giá hay đặt trực tiếp trên các dụng cụ hứng: chai, lọ, bình cầu, bình hình nón nên dùng chiếc vòng bằng cao su, nhựa hay thép đặt ở miệng các dụng cụ hứng để khi rót chất lỏng không bị bắn ra ngoài Khi rót chất lỏng không đổ đầy tới miệng phễu vì nếu hơi nghiêng chất lỏng sẽ tràn ra ngoài

f) Phễu chiết (Hình số 6): loại phễu có nút đậy và khoá nhám, cuống dài dùng để chiết

các chất lỏng không tan vào nhau

g) Chậu thuỷ tinh (Hình số 1): dụng cụ hình trụ thành đứng, thấp, đáy bằng có dung

tích và đường kính khác nhau Chậu thuỷ tinh dùng để đựng nước khi thí nghiệm, đựng hoá chất sau phản ứng, dùng làm bay hơi các dung dịch nên còn gọi là chậu kết tinh Không được rót nước sôi, cũng như đun lửa trực tiếp chậu thuỷ tinh Việc đun nóng chậu thuỷ tinh chỉ được thực hiện trong bình cách thuỷ

1.1.1.2 Dụng cụ thuỷ tinh có chia độ

a) Ống đong (Hình số 2)

Ống đong thường là hình trụ được chia độ thành ml hoặc 1/10ml Khi đong chất lỏng trong suốt thì rót chất lỏng vào ống đong sao cho đáy dưới vòm khum của bề mặt chất lỏng ngang với vạch chia độ của ống đong Vach đó sẽ cho biết thể tích của chất lỏng Đối với chất lỏng đục hoặc có màu, xác định thể tích theo mặt trên của vòm khum

Các ống đong hình trụ có dung tích từ 5ml đến 1 lít Khi dùng các ống đong cần chú ý độ chính xác phép đo thể tích phụ thuộc vào đường kính ống đong, ống đong càng rộng độ chính xác càng kém Không được đun nóng ống đong, cũng như không được đong chất lỏng đang nóng

b) Bình định mức (Hình số 3)

Bình định mức dùng để pha những dung dịch có nồng độ xác định hay để đong một thể

Buret dùng để đo một lượng nhỏ dung dịch, thường chính xác tới 0,1ml, vạch số 0 ở trên Buret dùng cho chuẩn độ có các thể tích khác nhau (5ml, 10 ml, 25 ml, 50ml ) Khi đổ chất lỏng vào buret phải dùng phễu cuống ngắn, không chạm tới vạch số 0 Sau đó mở khoá để dung dịch chảy xuống chiếm đầy bộ phận buret nằm dưới khoá đến tận đầu cùng của ống vuốt Chú ý không để bọt khí ở phần chảy ra của buret Chỉ được đưa buret về vạch số 0 khi trong ống vuốt không còn bọt khí

d) Pipet (Hình số 5)

Pipet dùng để lấy một lượng chính xác chất lỏng Có hai loại: loại pipet có dung tích cố định (gọi là pipet bầu, Hình số 5 bên phải) và loại chia độ (Hình số 5 bên trái) Pipet thường có dung tích 10 ; 20 ; 25 ; 50ml và những micropipet dung tích 1; 2 và 5ml

Cách sử dụng pipet: muốn lấy dung dịch vào pipet phải dùng quả bóp cao su Trước hết

dùng tay phải bóp quả cao su để tạo sự chênh lệch áp suất, tay trái cầm pipet, chú ý ngón trỏ của tay trái để gần miệng trên pipet có thể sẵn sàng bịt pipet lại khi lấy xong chất lỏng Đặt

đầu hở của quả cao su vào miệng pipet và thả lỏng từ từ tay phải để chất lỏng vào pipet cho tới quá ngấn trên của pipet một chút Nhấc pipet lên khỏi bề mặt chất lỏng, dùng giấy lọc lau khô chất lỏng dính phía ngoài pipet Sau đó nâng ngấn trên của pipet lên ngang mắt, hé mở ngón trỏ để chất lỏng chảy từ từ cho tới khi vòm khum khớp với ngấn (hình minh họa

phía dưới) Đưa pipet sang bình đựng, mở ngón trỏ cho chất lỏng chảy tự nhiên vào bình

Lưu ý không dùng bóp cao su thổi xuống giọt chất lỏng còn dính lại ở đầu dưới của pipet

1.1.1.3 Dụng cụ thuỷ tinh có tác dụng đặc biệt a) Bình hút ẩm

Bình hút ẩm là bình bằng thuỷ tinh dày, phía dưới là hình nón cụt, phần trên là hình trụ, nắp đậy bằng thuỷ tinh có gờ mài nhám cho kín (Hình dưới)

Bình hút ẩm dùng làm khô từ từ các chất, bảo vệ các chất dễ hút ẩm ngoài không khí Có hai loại: bình hút ẩm thường và bình hút ẩm chân không Ở đáy bình để các chất hút ẩm như CaCl2 khan, H2SO4 đặc, P2O5 Những chất cần làm khô đựng trong cốc, chén sứ, mặt kính đồng hồ đặt vào bình trên khay sứ Miệng bình và nắp thuỷ tinh mài nhám luôn bôi lớp vadơlin mỏng Khi mở bình phải đẩy nắp trượt về một bên theo chiều ngang, không

Muốn di chuyển bình hút ẩm, dùng hai ngón tay cái giữ lấy nắp bình vì nó dễ bị trượt (Hình dưới) Trong trường hợp đặt chén nung nóng vào bình sau khi đậy nắp, phải đẩy nắp qua lại nhiều lần để không khí nóng thoát ra ngoài, sau đó mới đậy nắp cố định để khi nguội, áp suất trong bình giảm, nắp được giữ chặt

Khả năng hấp thụ hơi nước của một số chất thường dùng làm khô được trình bày trong bảng:

Chất làm khô Nhiệt độ t0C Lượng H2O còn lại trong 1 lit không khí (mg) Canxi clorua khan

Bình kíp là dụng cụ điều chế khí từ hoá chất rắn và hoá chất lỏng ở nhiệt độ thường như khí H2, CO2, H2S…, thường dùng bình kíp có dung tích 1/4 đến ½ lit

Bình kíp gồm hai bộ phận chính: một phễu lớn (1) lồng vào bình thắt cổ bồng (2) Phía trên phễu có bình bảo hiểm (3) Bình thắt cổ bồng có hai lỗ : lỗ (4) lắp khoá lấy khí ra, lỗ (5) tháo chất lỏng khi cần thiết

Cách sử dụng bình kíp: Cho vòng đệm bằng chất dẻo chịu axit vào giữa của bình thắt cổ bồng Đậy phễu lại rồi cho chất rắn qua lỗ (4) Hoá chất rắn không nên đập nhỏ quá, cỡ 10-15mm là vừa, rồi cho vào quả cầu giữa của quả cầu thắt cổ bồng Mở khoá (6) và rót chất lỏng vào phễu lớn của bình kíp đến khi gần tiếp xúc với chất rắn thì đóng khóa lại Nên rót chất lỏng như thế nào để khi mở khoá, chất lỏng dâng lên vừa ngập hoá chất rắn tránh hiện tượng chất lỏng trào ra lỗ khoá Khi rửa bình kíp, tháo nút phía dưới cho chất lỏng chảy ra, rửa quả cầu giữa trước, lấy hoá chất còn thừa ra rồi mới rửa phần còn lại

Bình kíp là loại dụng cụ điều chí khí có tính chất tự động

Muốn di chuyển bình kíp, dùng hai tay đỡ bình thắt cổ bồng Tuyệt đối không nâng phễu lớn vì khi nhấc lên, toàn thể phần dưới của bình kíp sẽ rời ra

c) Ống sinh hàn

Ống sinh hàn dùng để ngưng tụ các chất hơi Tuỳ theo chức năng mà ống sinh hàn có tên gọi và hình dạng khác nhau Ống sinh hàn thẳng (Hình a) dùng cất nước hay cất chất lỏng, để phân li các chất lỏng hoà tan lẫn nhau Ống sinh hàn bầu và ống sinh hàn xoắn (Hình b) là loại ống sinh hàn ngược, chủ yếu dùng để ngưng tụ các chất dễ bay hơi trong bình phản ứng Cũng có thể dùng loại này để cất chất lỏng nhưng khi dùng phải lắp đứng, nếu lắp nghiêng chất lỏng sẽ đọng lại trong ống sinh hàn

Nước làm lạnh ống sinh hàn bao giờ cũng chảy vào vòi dưới và chảy ra ở vòi trên Thường dùng nước máy để chạy ống sinh hàn

d) Nhiệt kế

Có nhiều loại dụng cụ dùng để đo nhiệt độ : nhiệt kế lỏng, nhiệt kế điện trở,

Nhiệt kế lỏng là nhiệt kế có chứa chất lỏng Chất lỏng thường là rượu màu, thuỷ ngân, toluen, pentan Nhiệt kế chứa pentan đo nhiệt độ thấp đến -220oC Nhiệt kế thuỷ ngân đo đến nhiệt độ cao nhất là 550oC

Khi đo nhiệt độ một chất lỏng, nhúng ngập bầu thuỷ ngân của nhiệt kế vào chất lỏng, không để bầu thuỷ ngân sát thành bình Theo dõi, khi cột thuỷ ngân không dâng lên nữa mới đọc kết quả, để mắt ngang bằng với mực thuỷ ngân

Sử dụng nhiệt kế phải cẩn thận, tránh va chạm mạnh, rơi vỡ, không để nhiệt kế thay đổi đột ngột Không đo nhiệt độ cao quá nhiệt độ cho phép, sẽ làm nhiệt kế nứt vỡ Cần đặc biệt lưu ý thuỷ ngân và hơi thuỷ ngân rất độc, nếu không may vỡ nhiệt kế, dùng mảnh giấy thu gom phần lớn hạt thuỷ ngân vào lọ, không được nhặt bằng tay, khử thuỷ ngân còn sót lại bằng bột lưu huỳnh, đồng thời làm thay đổi không khí trong phòng bằng cách mở cửa, quạt thông gió

1.1.2 Dụng cụ bằng sứ

Dụng cụ bằng sứ cũng được sử dụng rộng rãi trong phòng thí nghiệm Dụng cụ bằng sứ bền chắc, ít bị hoá chất ăn mòn, chịu được sự thay đổi nhiệt độ đột ngột, đặc biệt chịu được

nhiệt độ cao hơn dụng cụ thuỷ tinh (có thể tới 1200oC) Song có nhược điểm là nặng và không trong suốt nên khó quan sát

Dụng cụ bằng sứ thường dùng là cốc, bát cô (Hình số 1), chén sứ (Hình số 2), cối chày (Hình số 3), thìa, … dụng cụ bằng sứ thường được sử dụng để nghiền, nung các chất, cô dung dịch, trộn các chất rắn

1.1.3 Dụng cụ bằng sắt, bằng gỗ

Dụng cụ bằng sắt gồm giá sắt, kẹp sắt, vòng kiềng, kéo gắp chén nung, lưới amiăng dụng cụ bằng gỗ có giá để ống nghiệm, cặp ống nghiệm

1.2 Các kỹ thuật cơ bản trong phòng thí nghiệm 1.2.1 Rửa dụng cụ hoá học

Có hai phương pháp rửa: phương pháp cơ học và phương pháp hoá học

a) Phương pháp cơ học

Dụng cụ rửa là chổi lông Nếu chất bẩn không phải là chất béo, chất không tan trong nước thì dùng nước nóng hay nước lạnh

Khi rửa ống nghiệm cần chú ý:

- Một tay cầm chổi, một tay cầm hơi chếch ống nghiệm

- Cho nước vào ống nghiệm, cầm chổi xoay nhẹ để cho lông chổi cọ xát vào đáy và thành ống, đồng thời kéo chổi lên xuống, vừa kéo vừa xoay để rửa thành ống

- Không thọc mạnh chổi vào đáy ống nghiệm - Cần chọn chổi thích hợp với từng loại ống

Sau khi rửa sạch bằng nước máy, dùng nước cất tráng lại Để kiểm tra ống nghiệm sạch bằng cách cho nước cất vào đầy ống nghiệm, úp ngược cho ống chảy hết, nếu ống sạch thì trên thành ống không còn hạt nước bám vào, nếu ống còn bẩn phải rửa lại

Đối với chất lỏng không tan trong nước, có thể rửa bằng các dung môi hữu cơ như: ete, axeton, xăng, rượu etylic hoặc dùng nước xà phòng

b) Phương pháp hoá học

Thường dùng hỗn hợp sunfocromic, hỗn hợp dung dịch H2SO4 với KMnO4, kiềm đặc để rửa

Cách pha hỗn hợp sunfocromic: nghiền nhỏ 10gam K2Cr2O7 cho vào cốc tẩm ướt bằng 3-4ml nước, vừa khuấy vừa thêm 100ml H2SO4 98% Sau khi rửa xong dụng cụ hỗn hợp sunfocromic được đổ trở lại bình chứa để dùng lần sau Khi nào hỗn hợp chuyển sang màu

Dung dịch KMnO4 4% axit hoá bằng H2SO4 đặc là dung dịch rửa tốt thường pha 4-5ml H2SO4 đặc vào 100ml dung dịch KMnO4 4% Ngoài ra có thể pha kiềm trong rượu bằng cách hoà tan 5-10gam NaOH trong 100ml rượu etylic để rửa

Khi rửa cần chú ý:

- Dụng cụ phải rửa sạch, tráng bằng nước cất rồi để vào nơi qui định

- Không dùng giấy lọc, khăn mặt lau thành bên trong các dụng cụ vừa rửa xong, có thể làm khô trong tủ sấy (trừ các dụng cụ chia độ)

- Tiết kiệm và dùng các chất rửa rẻ tiền, thu hồi dung dịch, chất quý và hoá chất rắn còn dùng được

- Các dung dịch axit, kiềm đặc, chất độc, mùi thối không được đổ vào chậu rửa

1.2.2 Làm khô các dụng cụ

Các dụng cụ có thể làm khô nguội và sấy khô nóng Để làm khô nguội, dụng cụ sau khi rửa sạch úp trên các giá gỗ hoặc nhựa

Sấy khô dụng cụ bằng đèn cồn, bếp điện, đèn khí hoặc trong tủ sấy ở nhiệt độ 80 - 100oC Với các dụng cụ chia độ không được sấy khô nóng, nếu cần dùng khô tráng dụng cụ bằng cồn, axeton sau bằng ete

1.2.3 Đun nóng

Trong phòng thí nghiệm thường đun nóng bèn đèn cồn, bếp điện, đèn khí

Nhiệt độ của đèn cồn khoảng 500oC, khi đun đèn cần chú ý đến lượng cồn trong đèn, cách châm đèn và tắt đèn Không nên rót đầy cồn vào đèn khi châm đèm phải dùng đóm không được nghiêng đèm lấy lửa Tắt đèn phải đậy nắp không được thổi

Đun chất lỏng trong bình cầu, cốc, bình hình nón phải đặt lưới amiăng trên giá sắt, cần thiết phải cặp vào giá bằng cặp sắt có lót Sau khi đun xong không để bình cầu, cốc vào chỗ lạnh, ẩm nên để trên gỗ, giấy khô để khỏi vỡ

Đun chất lỏng trong ống nghiệm, dùng cặp gỗ cặp cách miệng ống nghiệm 1/3 chiều dài ống từ trên xuống, cầm hơi nghiêng, miệng ống không hướng về phía có người Lúc đầu hơ nhẹ toàn ống nghiệm, vừa đun vừa lắc để tránh hiện tượng chậm sôi, nếu không dung dịch có thể sôi bùng lên và trào ra ngoài

1.2.4 Tách các chất

Có nhiều phương pháp tách những chất rắn không hoà tan ra khỏi những chất lỏng: phương pháp làm bay hơi, kết tinh, gạn, li tâm, lọc

Lọc là phương pháp tách hoàn toàn tướng rắn ra khỏi tướng lỏng Có nhiều cách lọc: lọc thường, lọc dưới áp suất thấp, lọc nóng

Lọc thường: dùng phểu thuỷ tinh và giấy lọc Giấy lọc có thành phần hoá học tinh

khiết, dạng sợi tạo thành lỗ xốp nhỏ Có giấy lọc thường và giấy lọc không tàn

Giấy lọc thường qui ước theo màu:

- băng vàng hay đen thì đường kính lỗ giấy lọc là 0,01mm - băng trắng thì đường kính lỗ giấy lọc là 0,003mm

- băng xanh dùng để lọc những đường kính lỗ rất nhỏ, đường kính là 0,001 - 0,0025mm

Khi lọc phải chọn giấy lọc phù hợp và vừa kích thước của phểu lọc Có hai cách gấp giấy lọc: giấy lọc gấp hình chóp khi cần lấy kết tủa (Hình số 1); giấy lọc gấp nhiều nếp (Hình số 2) khi cần lọc nhanh và lấy nước lọc

Cách lọc (Hình bên dưới): trước hết đặt giấy lọc vào phểu, mép giấy lọc cách miệng phểu khoảng 5 - 10 mm, tẩm ướt giấy lọc bằng dung môi sạch rồi dùng ngón tay trỏ ấn nhẹ để giấy lọc ép sát vào thành phểu, đẩy hết bọt khí giữa phểu và giấy lọc ra ngoài Như vậy khi lọc cuống phểu sẽ đầy nước lọc Cột chất lỏng có tác dụng như bơm hút, kéo chất lỏng trong phểu chảy nhanh hơn Sau đó đặt phểu trên giá lọc có lỗ tròn vừa phểu, phía dưới đặt cốc sao cho cuống phểu chạm vào thành cốc để tạo dòng chảy liên tục Khi rót dùng đũa thuỷ tinh đặt sát mỏ cốc để tráng rơi vãi Chất lỏng chỉ được đổ cách mép phểu 8 - 10mm nên lọc phần chất lỏng trong trước, chất lỏng còn ít mới khuấy kết tủa lên và đổ tất cả vào phểu lọc

Lọc nóng: Lọc nóng chỉ áp dụng khi lọc những chất dễ kết tinh ở nhiệt dộ thường Có

thể dùng phễu thuỷ tinh mà thành phễu có hai lớp: nước nóng hoặc hơi nước nóng đi qua trong lòng thành phểu

Lọc dưới áp suất thấp: Khi cần lọc nhanh và muốn thu được kết tủa khô phải dùng

dụng cụ lọc dưới áp suất thấp Dụng cụ gồm một bình bunsen là bình hình nón đầy có nhánh (1), một bình bảo hiểm (2), một phễu buchner (3), một bơm chân không hay bơm hút hơi bằng sức nước (4) Phễu buchner bằng sứ, đáy có nhiều lỗ, phễu có nút cao su thích hợp cắm chặt vào miệng bình bunsen Đáy phễu khi lọc phải lót bằng tờ giấy lọc tẩm ướt bằng nước (hoặc dung môi) Đối với dung dịch axit mạnh hay bazơ mạnh làm hỏng giấy phải dùng phểu lọc có màng lọc bằng thuỷ tinh có các độ xốp khác nhau, có thể chọn tuỳ thuộc vào kết tủa Sau đó cho chạy bơm, dòng nước mạnh sẽ cuốn không khí trong bình 1;2 ra ngoài làm cho áp suất trong bình nhỏ hơn áp suất bên ngoài ; do đó dung dịch trong phểu 3 bị hút xuống nhanh và kiệt nước Tách bình bunsen ra khỏi hệ thống chân không rồi tắt bơm

1.2.5 Rửa kết tủa

Có hai cách rửa kết tủa: rửa gạn và rửa trên phễu lọc Rửa gạn thường dùng với kết tủa nặng và to Cho chất lỏng định dùng để rửa và kết tủa vào trong cốc, dùng đũa thuỷ tinh khuấy đều dung dịch, để một lúc cho kết tủa lắng xuống, gạn hết nước rửa ra ngoài rồi rửa

tiếp lần sau Cuối cùng cho toàn bộ kết tủa vào phểu lọc, rửa một lần trên giấy lọc Để hạn chế sự hoà tan của kết tủa cần rửa với lượng chất lỏng ít nhất và rửa nhiều lần

Nếu kết tủa bé và nhẹ thì rửa ngay trên giấy lọc, dùng bình cầu tia, tia mạnh nước vào kết tủa Rửa đi rửa lại nhiều lần, mỗi làn rửa phải chờ cho nước lần trước chảy hết rồi rửa tiếp lần sau

Chọn chất lỏng để rửa phụ thuộc vào độ tan cảu kết tủa trong dung môi, thường dùng nước để rửa (nóng hoặc lạnh), đôi khi dùng các dung dịch axit, kiềm loãng hoặc các dung môi hữu cơ Nếu độ tan của kết tủa ít thay đổi với nhiệt độ có thể dùng nước nóng để rửa Những chất dễ thuỷ phân thì dùng dung dịch axit hay bazơ nguội Những kết tủa dễ tan trong trong nước thì dung nước đá hoặc các dung môi hữu cơ

1.2.6 Tinh chế các chất khí

Các chất khí điều chế được trong quá trình phản ứng thường có lẫn hơi nước và tạp khí khác do xảy ra phản ứng phụ hoặc do những chất dễ bay hơi tham gia phản ứng

Chọn biện pháp là sạch khí phụ thuộc vào tính chất lý hoá của khí đó và tạp khí, đồng thời tuỳ thuộc vào ứng dụng của khí cần điều chế Nhiều trường hợp một lượng nhỏ tạp chất cũng gây tác hại đáng kể cho quá trình phản ứng Tuy nhiên khi tạp chất không gây ảnh hưởng nhiều đến mục đích thí nghiệm, chỉ cần làm khô các khí là được Thường dùng H2SO4 đặc, CaCl2 khan, NaOH rắn để làm khô các khí Khi chọn chất làm khô cần chú đến khả năng tương tác hoá học của chất đó với khí Tuỳ thuộc vào trạng thái vật lí của chất làm khô mà dùng dụng cụ thích hợp Ví dụ chất làm khô ở dạng rắn có thể dùng ống thẳng hoặc ống chữ u, nếu là chất lỏng dùng bình Tisenco, Drechsell

Tốc độ dòng khí ảng hưởng nhiều đến kết quả làm khô, tốt nhất phải cho dòng khí đi chậm qua chất làm khô

MỘT SỐ KĨ NĂNG XỬ LÝ SỐ LIỆU CƠ BẢN CON SỐ CÓ Ý NGHĨA

Con số có nghĩa (significant figures, viết tắt là sf) là cực kỳ quan trọng trong báo

cáo số liệu khoa học

Một số quy tắc giúp xác định các con số có nghĩa như sau: 1) Các con số khác số 0 là các con số có nghĩa

5) Khi các con số 0 nằm cuối cùng và không nằm bên phải dấu thập phân, nó có thể được tính là có nghĩa hoặc được tính là vô nghĩa

190 có 2 chữ số có nghĩa hoặc 3 chữ số có nghĩa

50600 có 3 chữ số có nghĩa hoặc 4 chữ số có nghĩa hoặc 5 chữ số có nghĩa

Quy tắc truyền chữ số có nghĩa:

+ Khi cộng hoặc trừ: kết quả có cùng số chữ số ở phần thập phân với số hạng có ít chữ số

thấp phân nhất

Ví dụ: 1,01g + 2,5g = 3,5g

Cộng bằng máy tính được 3,51; vì số 2,5 có 1 chữ số ở phần thập phân, còn 1,01 có 2 chữ số ở phần thập phân => kết quả có 1 chữ số ở phần thập phân => kq = 3,5

+ Khi nhân hoặc chia: kết quả có cùng số chữ số có nghĩa với nhân tử có số chữ số có

nghĩa ít nhất

Ví dụ: 5,0/10,50 = 0,48

Kết quả tính bằng máy tính là 0,476, tuy nhiên 5,0 có 2 chữ số có nghĩa, 10,50 có 4 chữ số có nghĩa => kết quả có 2 chữ số có nghĩa => kq = 0,48

+ Khi lấy logarit: kết quả có số chữ số ở phần thập phân bằng với chữ số có nghĩa của số

được lấy logarit

Ví dụ: log2,5= 0,40

Tính máy tính được log 2,5 = 0,39794… nhưng vì 2,5 có 2 chữ số có nghĩa nên ta lấy ở phần thập phân của kết quả 2 chữ số

+ Khi lấy mũ: kết quả có số chữ số có nghĩa bằng số chữ số ở phần thập phân của số trên

mũ

Ví dụ: 100,25 = 1,8

Kết quả tính máy tính 100,25 = 1,77827…nhưng vì mũ là 0,25 có 2 chữ số ở phần thập phân nên kết quả chỉ có 2 số có nghĩa

VẼ ĐỒ THỊ VÀ TÍNH TOÁN TỪ ĐỒ THỊ

Những số liệu thu được trong thực nghiệm hay từ các phép tính cần phải trình bày thành bảng số, đồ thị thì thuận lợi cho sự phân tích và làm xuất hiện các tính chất quy luật của các đại lượng nghiên cứu Để vẽ đồ thị ta cần phải lập bảng số liệu rồi từ đó tiến hành vẽ theo các số liệu từ bảng số

Lập bảng số

Mỗi quá trình đo ít nhất có hai đại lượng biến đổi, trong số này một đại lượng là số độc lập (biến số x), đại lượng kia là số phụ thuộc (hàm số y)

Lập bảng gồm hai cột với tên và đơn vị đại lượng biến số và hàm số rõ ràng Tùy theo số lượng kết quả mà ta có số hàng tương ứng, theo thứ tự tăng hay giảm dần

Vẽ đồ thị

Phương pháp đồ thị được áp dụng nhiều trong các bài thực hành hoá đại cương Khi vẽ ta đưa kết quả từ bảng lên đồ thị trong hệ toạ độ Descartes

Cách vẽ đồ thị

- Đồ thị được dựng trên giấy kẻ li Cần cố gắng sử dụng tối đa diện tích của đồ thị Giao điểm của trục tung và trục hoành không nhất thiết phải có hoành độ x = 0 và tung độ y = 0, mà có thể bất kỳ toạ độ nào Tỷ lệ trên hai trục có thể khác nhau nhưng cố gắng làm sao cho dáng của đồ thị gần với hình vuông

- Cần đưa lên trục thanh độ đều đặn ứng với các số có nghĩa và đã làm tròn như 1, 2, 3, 4, khi gặp các số nhiều số lẻ thì nhân với 10n để thành các số gọn hơn (ví dụ 0,002 = 2.10-3) khi ghi trên trục toạ độ Không đưa lên trục toạ độ các giá trị thực nghiệm đo được của x và y Hình dưới đây cho thấy đồ thị vẽ đúng và sai khi biểu diễn sự phụ thuộc của logP

không hoàn toàn nằm trên đường biểu diễn mà chệch ít nhiều qua điểm đó, các điểm phạm sai số quá lớn sẽ chệch nhiều khỏi đường biểu diễn Phải loại bỏ các điểm đó hoặc làm thí

nghiệm lại để đo lại các trị số Nếu đồ thị là đường thẳng cần phải vẽ đường thẳng sao cho nó đi qua nhiều điểm thực nghiệm nhất, một số điểm gần bên trái, một số điểm khác

gần bên phải, loại bỏ những điểm đi lệch quá xa

Tính toán dựa trên đồ thị

Từ đường thẳng vẽ được trên đồ thị, thông qua các tính toán toán học (thảo luận ở ví dụ

phía sau), ta có thể tính các hằng số trong phương trình khảo sát

Ví dụ: Xác định hằng số tốc độ phản ứng bằng phương pháp đồ thị: v = kC (1) Với v là tốc độ phản ứng, C là nồng độ chất tham gia phản ứng

Phương trình trên có dạng: y = ax + b (2) (ở đây b = 0) Với a, b là hằng số và a gọi là hệ số góc đường thẳng này

So sánh tương đương giữa (1) và (2) có: y  v, x  C và a  k

Sau khi lập bảng giá trị v và C tương ứng, ta vẽ đồ thị trên đó các giá trị v ở trục tung và các giá trị C ở trục hoành (ví dụ sau khi vẽ xong có đồ thị ở Hình vẽ dưới) (cách lập bảng và vẽ đã thảo luận ở trên)

Về mặt ý nghĩa hình học, hệ số góc a từ phương trình chính bằng giá trị tan ( là góc

tạo bởi đường thẳng vẽ được và chiều dương trục Ox), tức

a = tan

Mà a  k nên suy ra k = tan

Như vậy, để tính giá trị của k chỉ cần tính giá trị tan từ đồ thị theo cách sau:

Thứ nhất: chọn hai điểm nằm chính xác trên đường thẳng vẽ được và xa nhau nhất, ví dụ hai điểm M, N trên đồ thị vì P nằm xa nhưng bị lệch khỏi đường thẳng (nếu lấy hai điểm gần nhau thì sai số của kết quả sẽ càng lớn (vì kết quả lúc này có được trong khoảng hẹp của

TÍNH SAI SỐ CỦA KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM

Trong thí nghiệm, kết quả thu được là các giá trị gần đúng của đại lượng cần tìm Do đó, xuất hiện các sai số kết quả đo Có hai loại sai số: sai số tuyệt đối và sai số tương đối

Sai số tuyệt đối

Giả sử a là giá trị đúng của đại lượng và b là giá trị gần đúng (giá trị chúng ta đo được từ phòng thí nghiệm) Giá trị a b phản ánh mức độ sai lệch giữa a và b Ta gọi là sai số tuyệt đối của số gần đúng b và kí hiệu b

ba b

  

Sai số tương đối

Để so sánh độ chính xác của hai phép đo đạc, người ta đưa ra khái niệm sai số tương đối Sai số tương đối của số gần đúng b, kí hiệu là b, là tỉ số giữa sai số tuyệt đối và b

và ĐO KHỐI LƯỢNG RIÊNG CỦA NƯỚC

THẢO LUẬN LÝ THUYẾT

Giới thiệu

An toàn phòng thí nghiệm là một trong những bài học quan trọng nhất trong các phòng thí nghiệm Hóa đại cương An toàn là phần tất yếu để đảm bảo sức khỏe cho sinh viên, do vậy, sinh viên sẽ học một vài nguyên tắc cơ bản cũng như học về các thiết bị bảo vệ như: kính bảo vệ, găng tay, quần dài, giày, … Thêm vào đó, giảng viên sẽ chỉ cho sinh viên những vị trí quan trọng trong những trường hợp khẩn cấp, ví dụ, bình chữa cháy, vòi nước,…)

Trước khi đến phòng thí nghiệm sinh viên phải đọc phần “AN TOÀN PHÒNG THÍ NGHIỆM” trong giáo trình

Để làm quen với an toàn phòng thí nghiệm, sinh viên sẽ được giới thiệu các dụng cụ được sử dụng xuyên suốt môn học Sinh viên sẽ được học về hai công cụ đo khối lượng (cân phân tích và cân kỹ thuật), cũng như được học về các công cụ đo thể tích (buret, pipet, ống đong, bình định mức)

Sai số thí nghiệm

Các giá trị đo đạc thực nghiệm của các đại lượng vật lý (như khối lượng, nhiệt phản ứng,…) luôn luôn sai khác so với các giá trị thực Sự sai khác giữa giá trị thực và giá trị đo đạc bởi thực nghiệm gọi là sai số thí nghiệm Sai số thí nghiệm là kết quả tất yếu của sự giới hạn trong đo đạc và phân tích Mặc dầu sai số thí nghiệm không bao giờ có thể được loại bỏ được, nhưng việc hiểu chúng sẽ giúp chúng ta dự đoán được sai số thí nghiệm cũng như có cách để giảm thiểu chúng

Sai số hệ thống là sai số giữ nguyên không thay đổi mỗi khi thí nghiệm được lặp lại

Ví dụ, trong khi đo đạc khối lượng riêng của một mẫu chất nào đó, việc sử dụng cùng mẫu cho lần đo đạc thứ hai cũng sẽ cho ta sai số giống như lần đo đạc thứ nhất

Sai số ngẫu nhiên là sai số ảnh hưởng đến sự đo đạc theo hai hướng dương hoặc âm

Ví dụ, khi cân việc rung bàn chứa cân sẽ gây ra sai số ngẫu nhiên Không giống sai số hệ

Bài thí nghiệm số 1

thống, sai số ngẫu nhiên có thể được giảm thiểu bằng phép trung bình nhiều lần đo bởi vì các sai số theo hướng dương và âm sẽ triệt tiêu lẫn nhau

Sử dụng cân

Trước khi cân một vật, có nhiều qui tắc nhất định bạn cần PHẢI TUÂN THEO: • Bất kì vật nào phải được cân ở nhiệt độ phòng, nếu cân ở nhiệt độ cao hơn hoặc thấp hơn các dòng khí nóng hoặc lạnh từ vật sẽ ảnh hưởng đến việc cân

• Với cân phân tích, cần đóng cửa kính bảo vệ cân trước khi cân

• Hóa chất phải được giữ gọn trong giấy cân hoặc trong vật chứa như cốc

Không bao giờ đặt trực tiếp hóa chất lên cân

• Lau sạch các hóa chất rơi vãi một cách cẩn thận và nhanh chóng bằng cách sử dụng bàn chải nhỏ, hoặc khăn mềm khô

Cả hai loại cân: cân điện tử thường (còn gọi là cân kỹ thuật) (top-loading digital balance) và cân phân tích (digital analytical balance) đều giống nhau trong cách sử dụng Tuy nhiên, cân kỹ thuật ít chính xác hơn (chỉ đến ±0.1 g) nhưng có thể cân các vật nặng và rất vững chắc; trong khi đó, cân phân tích có độ chính xác cao hơn (đến ±0.00005 g) nhưng dễ hỏng và có thể cân các vật tương đối nhẹ

Bài thí nghiệm số 1

3

QUI TRÌNH TIẾN HÀNH và THU THẬP SỐ LIỆU

Sinh viên: Lớp: _ Nhóm: _

Thí nghiệm 1 Đo khối lượng riêng của nước sử dụng cốc

Cách tiến hành Số  liệu,  quan  sát  và  ghi  chú   Cân khối lượng của cốc loại 50 ml

theo quy trình sau: và ghi lại khối lượng của cốc

! Mang cốc trở về lại khu vực thí nghiệm

Cho nước cất từ bình nước cất vào cốc đến khi nước đến vạch 25ml thì dừng

Mang cốc chứa nước đến khu vực cân, cân theo quy trình tương tự ở trên và ghi lại khối lượng của cốc chứa nước

Khối  lượng  cốc  thủy  tinh:  m1=…………(g)  

Khối  lượng  cốc  chứa nước:  m2=…………(g)    

Thí nghiệm 2 Đo khối lượng riêng của nước sử dụng pipet

Cách tiến hành Số  liệu,  quan  sát  và  ghi  chú   Cân khối lượng của cốc loại 50 ml

theo quy trình sau: và ghi lại khối lượng của cốc

! Mang cốc trở về lại khu vực thí nghiệm

Khối  lượng  cốc  thủy  tinh:  m1=…………(g)  

Bài thí nghiệm số 1

Rót nước cất từ bình tia vào một cốc thứ hai, dùng pipet hút 25ml nước từ cốc thứ hai này như sau:

! Tay phải cầm pipet sao cho ngón

trỏ của tay phải để gần miệng trên pipet,

nhúng đầu pipet vào sâu trong lòng nước (lưu ý không để đầu pipet quá cạn vì sẽ hút không được chất lỏng)

! Tay trái cầm quả bóp cao su, bóp vào quả bóp đẩy hơi ra rồi đưa đầu quả bóp gắn vào đầu pipet

! Thả từ từ tay trái để hút nước lên đến quá vạch cần lấy một đoạn, rồi lấy ngón trỏ bịt đầu pipet lại

! Tay trái bỏ quả bóp cao su ra, nhấc cốc nước lên cao sao cho vạch pipet cần lấy ngang mắt thì dừng

! Hé mở ngón trỏ để nước chảy từ từ cho tới khi vòm khum nước khớp với vạch thì bịt ngón tay lại (Hình minh họa bên cạnh)

Để cốc thứ hai về lại vị trí, đưa pipet sang cốc thứ nhất (cốc đã cân khối

lượng), mở ngón trỏ cho chất lỏng chảy tự nhiên vào bình Lưu ý không dùng bóp

cao su thổi xuống giọt chất lỏng còn dính lại ở đầu dưới của pipet

Mang cốc thứ nhất có chứa nước đến khu vực cân, cân và ghi lại khối lượng của cốc thứ hai này

Khối  lượng  cốc  chứa nước:  m2=…………(g)    

Bài thí nghiệm số 1

7 Từ hai sai số tương đối tính được ở câu 3 và câu 6, nhận xét xem cách đo khối lượng riêng sử dụng cốc hay sử dụng pipet là chính xác hơn (4đ)

Bài thí nghiệm số 1

7

CHUẨN BỊ TRƯỚC KHI ĐẾN PHÒNG THÍ NGHIỆM – THÍ NGHIỆM SỐ 1

Sinh viên: Lớp _ Nhóm _

1 (5đ) Hoàn thành các câu hỏi trong phần “An toàn phòng thí nghiệm”

Làm vào giấy A4 và bấm kèm vào phía sau

2 (1đ) Mắt bạn A bị ngứa trong khi ban đang tiến hành thí nghiệm; đột nhiên bạn A dừng

lại và lấy tay dụi mắt Theo em việc làm đó có đúng không?

3 (2đ) Điền vào ô trống số lượng các con số ý nghĩa của các số sau

*Hướng dẫn: đọc phần con số ý nghĩa trong “KIẾN THỨC CẦN BIẾT” trong giáo trình

4 (2đ) Cho biết kết quả của phép tính sau và lý giải theo con số có nghĩa

Hướng dẫn:đọc kỹ phần con số ý nghĩa trong “KIẾN THỨC CẦN BIẾT” trong giáo trình

thí nghiệm để cho ra kết quả chính xác

Bài thí nghiệm số 2

1

BÀI THÍ NGHIỆM SỐ 2

ĐOHIỆU ỨNG NHIỆT CỦA PHẢN ỨNG HÓA HỌC

THẢO LUẬN LÝ THUYẾT

Nhiệt, nhiệt dung riêng

Nhiệt là một dạng của năng lượng (thỉnh thoảng được gọi là năng lượng nhiệt).Trong

nhiệt động hóa học, nhiệt làmột dòng năng lượng (flow of energy).Nhìn chung, khi hệ có

nhiệt độ cao hơn môi trường xung quanh, dòng năng lượng nhiệt di chuyển ra khỏi hệ và di chuyển vào môi trường Và ngược lại, khi hệ có nhiệt độ thấp hơn môi trường xung quanh, dòng năng lượng nhiệt di chuyển từ môi trường và đi vào hệ.Khi hệ và môi trường đạt đến cùng nhiệt độ thì dòng năng lượng nhiệt không di chuyển nữa

Nhiệt dung riêng là lượng nhiệt cần để nâng nhiệt độ của một gam chất bất kì lên 10C.Nhiệt dung riêng được kí hiệu C

Để biểu diễn mối liên hệ tỉ lệ thuận giữa năng lượng nhiệt cung cấp vào chất bất kì và nhiệt dung riêng của chất đó, ta sử dụng công thức biểu diễn như sau:

q = m x C x Δt (1)

Trong đó, q là lượng nhiệt cung cấp cho chất, m là khối lượng của chất (g), C là nhiệt dung riêng của chất (đơn vị C là cal/g.0C hay J/g.0C), Δ = − là sự thay đổi nhiệt độ giữa t t2 t1

hai nhiệt độ đầu t1 và cuối t2

Nếu đơn vị C là cal/g.0C thì đơn vị của q là cal; còn nếu đơn vị C là J/g.0C thì đơn vị của q là J

Đo nhiệt phản ứng và hiệu ứng nhiệt phản ứng

Một trong những phản ứng đơn giản nhất trong dung dịch là quá trình hòa tan chất rắn trong nước, ví dụ hòa tan NaOH khan vào nước:

NaOH(s) ! Na+(aq) + OH-(aq)

Hay phản ứng thông dụng trong hóa học là phản ứng trung hòa – phản ứng trộn lẫn giữa dung dịch acid và dung dịch base Ví dụ, dung dịch HCl phản ứng với dung dịch NaOH:

NaOH(aq) + HCl(aq)! NaCl(aq) + H2O(aq)

Khi các phản ứng này xảy ra, nhiệt độ của dung dịch thu được sau phản ứng đều cao hơn so với nhiệt độ của dung dịch ban đầu

Bài thí nghiệm số 2

Trong khi các phản ứng hóa học trên xảy ra, sẽ xuất hiện quá trình trao đổi nhiệt giữa hỗn hợp chất phản ứng với dung môi nước và cốc thủy tinh Do đó, nhiệt của phản ứng

bằng với tổng nhiệt của nước và cốc chứa về độ lớn, nhưng trái dấu Vậy, để đo nhiệt phản ứng, ta sử dụng công thức:

qphản ứng = - (qH2O + qcốc chứa) (2)

Trước tiên, ta đo lượng nhiệt nước bằng cách sử dụng công thức (1)

qH2O = mH2O x CH2O x Δt(cal) (3)

Nhiệt dung riêng của nước, CH2O = 1.00 cal/ g.0C, mH2O và Δtđo được từ thí nghiệm

Tương tự, để đo lượng nhiệt cốc chứa, ta cũng sử dụng công thức (1)

qcốc chứa = mcốc chứa x Cthuỷ tinh x Δt(cal) (4)

Cốc chứa là chất liệu thủy tinh, nên sử dụng nhiệt dung riêng của thủy tinh, Cthuỷ tinh = 0.12 cal/ g.0C, mcốc chứa và Δtđo được từ thí nghiệm

Ở điều kiện áp suất không đổi, lượng nhiệt của phản ứng chính là hiệu ứng nhiệt phản ứng (hay còn gọi là sự thay đổi enthalpy phản ứng), kí hiệu làΔHphan ung Tức ta có

phan ung

Δ = qphản ứng = - (qH2O + qcốc chứa)(cal) (5)

Lưu ý: ΔHphan ungtính được từ (5) được hiểu là hiệu ứng nhiệt phản ứng theolượng mol bất kì của một chất tham gia nào đó được sử dụng Nếu muốn tính hiệu ứng nhiệt phản ứng

theo 1 mol của chất tham gia nào đó, ta chỉ cần lấy ΔHphan ungtính được từ (5) chia cho số mol củamột trong các chất tham gia đó, lúc này đơn vị của nó là cal/mol:

phan ungphan ung theo mot mol chat tham gia

mot trong cac chat tham gia

Nếu nhiệt độ của dung dịch tăng lên trong quá trình đo, tức Δtdương, thì qH2O và qcốc chứa có giá trị dương, suy ra ΔHâm, ta nói rằng phản ứng tỏa nhiệt

Ngược lại, nếu nhiệt độ của dung dịch giảm xuống trong quá trình đo, tức Δtâm, thì qH2O và qcốc chứa có giá trị âm, suy ra ΔHdương, ta nói rằng phản ứng thu nhiệt

Bài thí nghiệm số 2

3

QUI TRÌNH TIẾN HÀNH và THU THẬP SỐ LIỆU

Sinh viên: Lớp: _ Nhóm _

Thí nghiệm 1 Xác định hiệu ứng nhiệt của phản ứng trung hòa

Cách tiến hành Số  liệu,  quan  sát  và  ghi  chú   Cân cốc thủy tinh bằng cân điện tử

theo hướng dẫn sau:

" Đến khu vực cân Cắm điện vào ổ điện và ấn nút ON để khởi động cân (nếu cân đã khởi động thì không cần ấn nút ON nữa)

" Chờ cân ổn định (các số điện tử trên cân đứng yên, không nhảy) và ấn nút TARE để đưa cân về trạng thái zero

" Đặt cốc thủy tinh lên đĩa cân, chờ cân ổn định và ghi lại khối lượng của cốc thủy tinh

Dùng pipet dán nhãn NaOH để lấy 25 ml dung dịch NaOH 1,5M vào cốc thủy tinh vừa mới cân Đo nhiệt độ dung dịch này bằng nhiệt kế, ghi lại nhiệt độ dung dịch, và rửa sạch nhiệt kế

Dùng pipet dán nhãn HCl để lấy 25 ml dung dịch HCl 1,5M vào cốc thủy tinh khác Đo nhiệt độ dung dịch này bằng nhiệt kế, ghi lại nhiệt độ dung dịch, và rửa sạch nhiệt kế

Vừa đổ cốc đựng dung dịch HCl vào cốc đựng dung dịch NaOH, vừa dùng nhiệt kế khuấy nhẹ (không để nhiệt kế chạm vào thành cốc) Ghi lại nhiệt độ cao nhất của dung dịch sau phản ứng

Bài thí nghiệm số 2

Cuối cùng, cân toàn bộ cốc chứa dung dịch sau phản ứng trên bằng cân điện tử theo hướng dẫn sau:

" Đến khu vực cân

" Chờ cân ổn định (các số điện tử trên cân đứng yên, không nhảy) Ấn nút TARE để đưa cân về trạng thái zero

" Đặt cốc dung dịch lên đĩa cân, chờ cân ổn định và ghi lại khối lượng của cốc dung dịch

Thí nghiệm 2 Xác định hiệu ứng nhiệt của quá trình hòa tan NaOH khan

Cách tiến hành Số  liệu,  quan  sát  và  ghi  chú   Cân 1g NaOH khan (NaOH khan

được để tại khu vực cân) bằng cân điện tử, theo hướng dẫn sau:

" Đến khu vực cân

" Chờ cân ổn định,ấn nút TARE để đưa cân về trạng thái zero

" Đặt giấy cân lên đĩa cân, chờ cân ổn định trở lại và ấn nút TARE để đưa cân về trạng thái zero (lúc này cân sẽ tự động loại trừ khối lượng giấy)

" Dùng muỗng, cho từ từ NaOH khan lên giấy đến khi số điện tử trên cân hiển thị 1g thì dừng

" Mang giấy chứa hóa chất trở về lại khu vực thí nghiệm

Rót nước cất từ bình tia (tức bình

Bài thí nghiệm số 2

5 trong cốc thủy tinh thứ nhất cho vào cốc thủy tinh thứ hai

Dùng nhiệt kế đo nhiệt độ của nước cất trong cốc thủy tinh thứ hai và ghi lại nhiệt độ đo được

Giữ nguyên nhiệt kế trong nước, đổ 1g NaOH khan vào và khuấy nhẹ bằng nhiệt kế cho NaOH tan hết Theo dõi kĩ sự thay đổi nhiệt độ ở nhiệt kế và ghi nhiệt độ cao nhất của dung dịch

1 Tính nhiệt độ ban đầu t1 của dung dịch trước khi phản ứng và tính khối lượng của dung

dịch trong cốc dung dịch sau phản ứng (2đ)

Hướng dẫn: nhiệt độ ban đầu là trung bình cộng của nhiệt độ dung dịch NaOH và HCl

2 Tính lượng nhiệt của nước lấy vào, thừa nhận khối lượng của nước bằng khối lượng của

dung dịch trong cốc dung dịch sau phản ứng, và cho nhiệt dung riêng của nước, CH2O = 1.00

Bài thí nghiệm số 2

7

5 Tính sai số tuyệt đối, sai số tương đối của thí nghiệm, biết rằng hiệu ứng nhiệt theo lý

thuyết của phản ứng này là -13,7 kcal/mol (2đ)

Hướng dẫn : sử dụng công thức sai số tuyệt đối và tương đối trong phần KIẾN THỨC