Báo cáo thí nghiệm bộ môn hóa vô cơ

Hóa học vô cơ đóng vai trò quan trọng trong nhiều khía cạnh của cuộc sống, từ cung cấp cơ sở kiến thức cho hóa học hiện đại đến ứng dụng trong công nghệ, y học, năng lượng, và môi trường

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ

MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC

BAO CAO THI NGHIEM

Bộ môn Hóa Vô Cơ GVHD: TS Phạm Thị Lê Na

Lop: LO1 - CH2014 Lao Chí Hào - MSSV:

2153324 Nhóm 2

Huỳnh Tuyết Nhi - MSSV:

Huỳnh Nguyên Kha - MSSV:

Thành phố Hồ Chí Mình, ngày 15 tháng 04 năm 2024

ñ|Tfường Đại học Bách Khoa TP.HCM

se ae

của đời sống và xã hội hiện

đại ngày nay thì hóa học đó ai trò là một trong những yếu tố quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến cuộc cách mạng đổi mới ấy Ngành hóa học ngày nay là một trong những mục tiêu được con người ưu tiên phát triển và mở rộng Với tầm quan trọng không thể phủ nhận thì hóa học đã và đang góp phần quan trọng vào sự phát triển của xã hội và con người Hóa học không chỉ là nền tảng vững chắc cho nhiều lĩnh vực khoa học khác mà còn đóng vai trò không thể thay thế trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta

Trước sự phát triển

Trong đó, hóa học vô cơ đóng góp một phần không nhỏ vào sự tiến bộ của nhân loại Từ việc sử dụng kim loại để chế tạo công cụ ngày xưa cho đến việc áp dụng các hợp chất hóa học trong y học hiện đại và công nghệ, Hóa học đang mang lại nguồn cảm hứng không ngừng cho sự phát triển của con người, đặc biệt là môn hóa

vô cơ Hóa học vô cơ đóng vai trò quan trọng trong nhiều khía cạnh của cuộc sống, từ cung cấp cơ sở kiến thức cho hóa học hiện đại đến ứng dụng trong công nghệ, y học, năng lượng, và môi trường Nó cung cấp nền tảng cho sự phát triển công nghiệp và nghiên cứu, đồng thời giúp con người hiểu rõ hơn về thế giới xung quanh và tạo

ra các giải pháp tiên tiến cho các thách thức của thời đại hiện đại Tại Trường Đại học Bách Khoa TPHCM, môn học này không chỉ là một phần của chương trình đào tạo mà còn là nguồn động viên để sinh viên hiểu rõ hơn về thế giới xung quanh và phát triển tư duy khoa học của mình

Nhóm cũng chân thành muốn bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến

giảng viên, Tiến sĩ Phạm Thị Lê Na - một trong những giảng viên giảng dạy môn học hóa học vô cơ tại Trường Đại học Bách Khoa TPHCM Sự nhiệt huyết và kiến thức chuyên của cô đã giúp nhóm

hiểu sâu hơn về vẻ đẹp của hóa học vô cơ và ứng dụng thực tiễn của

nó trong cuộc sống Bài báo cáo này có thể vẫn còn tồn tại một số

thiếu sót nhỏ và nhóm chúng em mong sẽ nhận được sự thông cảm

và những góp ý quý báu từ quý thầy cô và các bạn để hoàn thiện hơn trong tương lai

2[Trường Đại học Bách Khoa TP.HCM

MỤC LỤC

3[Trường Đại học Bách Khoa TP.HCM

BAI 2: KIM LOAI KIEM THO (PHAN NHOM IIA)

I Lý thuyết

Kim loại kiềm thổ thuộc nhóm IIA trong bảng tuần hoàn, bao gồm

các nguyên tố: Beri (Be), Magie (Mg), Canxi (Ca), Stronti (Sr), Bari (Ba) va Radi (Ra)

Cấu hình electron lớp ngoài cùng của kim loại kiềm thổ là ns?

Kim loại nhóm IIA là chất khử mạnh (yếu hơn so với kim loại kiềm) Trong trạng thái hợp chất kim loại kiềm thổ có số oxi hóa +2

Năng lượng ion 1800 1450 1150 1030 970 hoa Ib (kJ/mol)

Độ âm điện 1,57 1,31 1,00 0,95 0,89 Thế điện cực -1,85 -2,37 -2,87 -2,89 -2,90

chuan E°yp+

(V) Mang tinh thé Luc phuong Lập phương tâm diện Lập

phương tâm khôi

Khối lượng riêng tăng dần từ Be đến Ba

5JTrường Đại học Bách Khoa TP.HCM

II ˆ Thí nghiệm

TN1: QUAN SÁT MÀU NGỌN LỬA

Cách tiến hành Hiện tượng Giải thích và PTPƯ

Nhỏ vài giọt

đỏ cam

Dung dịch Ba” : ngọn lửa màu

đỏ

Dung dich Sr?* : ngon lua mau vang nhat anh luc

Hiện tượng quan sát được là

do các ion kim loại của muối hấp thụ năng lượng từ ngọn lửa, các electron lớp ngoài cùng bị kích thích nên nhảy lên mức năng lượng cao hơn Sau đó, khi electron trở về trạng thái cơ bản, sẽ phát ra

Ca?' cần hấp thụ nhiều năng

lượng để nhảy lên mức năng lượng cao hơn Khi trở về trạng thai co ban, electron cua Ca?* phát ra bức xạ có bước sóng

ngắn nhất, tương ứng với màu

đỏ cam

Ba?! có năng lượng ion hóa thấp nhất, do đó, electron của Ba?! cần hấp thụ ít năng lượng

hơn so với các KL kiểm thổ khác để có thể nhảy lên mức

năng lượng cao hơn Khi trở về trạng thái cơ bản, electron của Ba?! phát ra bức xạ có bước sóng dài nhất, tương ứng với màu vàng

Sr?* có năng lượng ion hóa

nằm giữa Ca?' và Ba”', do đó,

electron cua Sr?' phát ra bức

xạ có bước sóng nằm giữa

bước sóng của Ca?! và Ba?! 6[JTrường Đại học Bách Khoa TP.HCM

tương ứng với màu đỏ

Kết luận:

Trong phân nhóm IIA, từ trên xuống dưới, bán kính nguyên tử tăng

dần, dẫn đến năng lượng ion hóa giảm dần

Năng lượng cần thiết để kích thích electron nhảy lên mức năng lượng cao hơn phụ thuộc vào năng lượng ion hóa Năng lượng ion hóa càng thấp, năng lượng cần thiết càng nhỏ.Do đó, từ Be đến Ba, năng

lượng ion hóa giảm dần, dẫn đến bước sóng của bức xạ phát ra tăng

TN2: PHAN UNG CỦA KIM LOẠI KIỀM THỔ VỚI NƯỚC (H;O)

Cách trên Hiện tượng Giải thích và PTPƯ

Lấy 2 ống | Ống 1: Khi | Ống nghiệm 1

nghiệm, cho | nguội, phản ứng - „ ¬

vào 2_ ống | xảy ra trong ống | Khi nguội: Mg tac dung với nước nghiệm nghiệm diễn ra | tạo thành Mg(OH): và khí H; :

cùng một | tương đối chậm

lượng gồm: | Tại bề mặt ngăn Mg + 2H20 > Mg(OH)2 + Hat

cach trong | phản ú 2 hâm ở nhiệt đô

2 mL HO an ứng xảy ra chậm ở nhiệt độ cùng bat ang dich ho thường do Mg có lớp Mg(OH); mới

Mg và vài nhạt Và có “ải được tạo ra che phủ và bảo vệ bề

giọt _ dung | bọt khí (khí H;) mặt cua Mg Khi H; thoát ra sau phản

P Š h lie 10?” nên phân Mg(OH); mới được tạo ra Ống nghiệm he man hồng sẽ tan trong dung dich sinh ra ion OH lam 1: quan sát trong ‘dung dịch cho chat chi thi phenolphtalein chuyên

hiện tượng | đậm hơn so với | sm None

sau khi đun nóng, trong ống s(QH)› 5

x ` nghiệm cũng | Khi đun nóng: Năng lượng nhiệt

Ong nghiệm | _Lất hiện sủi bọt |làm tăng tốc độ phá vỡ lớp

¿: thêm vào | thí nhiều hơn |Ms(OH); bao quanh bề mặt Mụg,

5-6 giọt| l giúp Mg tiếp xúc trực tiếp với nước

NHaCI 1M và thêm 5-6 giọt | lượng khí H2 thoát ra nhiều hơn, quan sátÍ dụng dịch NHuCI |Mg(OH); được tạo thành nhiều

hiện tượng, | vào ống nghiệm, | hơn, làm cho dung dịch có màu

viế

Ống nghiệm 2 NH;CI là một muối amoni, có tính axit yếu Khi cho NHuCI vào, nó sẽ phan ứng với Mg(OH)a

2NH.,OH 8[Trường Đại học Bách Khoa TP.HCM

cho đến khi dung dịch trở nên chuyển sang mau trang duc, trong ống

nghiệm xuất

hiện nhiều sủi bọt khí

Tiếp tục quan sát phản ứng sau đó, ta thấy dung dịch từ không màu

chuyển dần

sang màu hồng trở lại

NHaOH ©> NH:† + H;O

Do Mgs(OH); tác dụng với NH¿CLI làm giảm nồng độ ion OH’ duoc sinh ra trong dung dịch, nên dung dịch sẽ nhạt màu dần Xuất hiện khí mùi khai

Khi NHuCl phản ứng hết, Mg(OH)2

dư vẫn tiếp tục được sinh ra, tạo

ra thêm ion OH và khí H:, làm chất chỉ thị chuyển sang màu hồng trở lại, do trong dung dịch lúc này có [OH' ] và [NH: ]

Kết luận:

Kim loại kiềm thổ tác dụng với nước tạo thành base và khí Hạ Làm phenolphtalein đôi màu trong dung dịch Tốc độ phản ứng tăng lên và phản ứng diễn ra mạnh mẽ khi dung dịch được đun nóng hoặc được thêm

vào các chất xúc tác thích hợp

ẢNH THÍ NGHIỆM

sJTrường Đại học Bách Khoa TP.HCM

TN3a: DIEU CHE Mg(OH)2 VA TINH CHAT

Cach tién

hanh Hién tuong Giai thich va PTPU

Khi cho HCI vào

ống nghiệm,

thấy kết tủa tan

dần và dung

dịch trở nên trong suốt Khi cho NaOH

thêm vào ống

nghiệm, quan sát thấy không

có hiện tượng gì xảy ra

Khi cho NH¿CI vào ống nghiệm,

ta thấy kết tủa

tan dần, dung dịch trở nên trong suốt, có khí mùi khai thoát ra

Ban đầu:

MaC1; + 2NaOH — Mg(OH);! +2NaCl Ong nghiém 1: Cho HCl

Mg(OR); + 2HCI > MgCl, + 2H,0 Ong nghiém 2: Cho NaOH, vi déu la 2 base nén phan ứng không xảy ra, không có thêm kết tủa

Mp(OH); + NaOH —› không phản ứng Ong nghiém 3: Cho NH.Cl

ẢNH THÍ NGHIỆM

11|Trường Đại học Bách Khoa TP.HCM

TN3b: ĐIỀU CHẾ M(OH); VÀ TÍNH CHẤT (với M là một kim loại

kiềm thổ)

Cách tiến

hành Hiện tượng Giải thích và PTPƯ

Cho lần lượt

nghiệm đều có

kết tủa Sau khi ly tâm, kết

tủa dễ quan

sát hơn

Ống nghiệm chứa Me” tao nhiéu két tua nhat

Sau đó lần lượt đên các ông nghiệm chứa:

Ca” ; St”

Ống nghiệm chứa Ba” tạo ít kết tủa nhat

Phương trình phản ứng:

Mg”' + 2OH—> Mz(OH);k Ca? + 20H Ca(OH) Sr' + 2OH- › Sr(OH);I Ba?' +2OH-› Ba(OH);L

Độ tan: Mg”'> Ca”' >Sr?' > Ba”” Giải thích:

Xét trong cùng phân nhóm IIA, bán kính nguyên tử tăng dân: từ Mg đến Ba: Lực hút giữa cation và anion giảm:

Năng lượng mạng tỉnh thể (Emi)

giảm do các cation kim loại kiểm

thổ có cùng điện tích 2+, từ đó khi

bán kính tăng dẫn đến lực hút giữa cation và anion giảm, nên Eml giảm

Khả năng phân cực của cation giảm:

Tác dụng phân cực của cation giảm do bán kính cation tăng, khả năng hút electron của cation

giảm, dẫn đến tác dụng phân cực

của cation giảm

Tính ion của hydroxide tăng: Eml và tính ion của hydroxide có mối quan hệ mật thiết, Eml giảm thì tính ion tăng Tính ion của 122|Trường Đại học Bách Khoa TP.HCM

ANH THi NGHIEM

13|Trường Đại học Bách Khoa TP.HCM

14|Trường Đại học Bách Khoa TP.HCM

TN4: TÍNH TAN CỦA KIM LOẠI KIEM THO

Cách tiến

hành Hiện tượng Giải thích và PTPƯ

Cho lần lượt

ra Dem di ly tam dé quan sat ro rang hơn các kết tủa, quan sát thấy:

Ống nghiệm chứa Me” không có hiện tượng xảy ra

Ống nghiệm chứa Ca?” quan sát thấy

có kết tủa trăng xuât hiện, dung dịch chuyển sang mảu trắng đục

Ống nghiệm chứa Sr” xuất hiện kết tủa dạng keo màu trắng đục Ống nghiệm chứa Ba” tạo nhiêu kết tủa trăng

Phương trình phản ứng:

MgCl, + H2SO.>MgS Osa + 2HC1 CaC]; + H;S5Ou— CaSOL + 2HCI BaCH; + H;S5O,— BaSO,l +2HCTI STC]; + H:5O— SrSOul +2HCTI Giải thích:

Độ tan của muối sunfat kim loại

kiềm thổ giảm dần theo thứ tự:

MgSO.: tan tốt trong nước nên không có kết tủa

CaSO¿: ít tan ; SrSO¿: rất ít tan BaSO¿: dường như không tan Kết tủa không tan trong H;SOx dư

là do H:SƠ¿ là axit mạnh, nên nó không thể phản ứng với các muối sunfat kim loại kiểm thổ

Năng lượng hoạt hóa cation là

năng lượng cần thiết để giải phóng một cation khỏi mạng tinh thể Đối

với muối sunfat, năng lượng hoạt hóa cation lớn hơn năng lượng mang tinh thé Do do, cation kim loại kiềm thổ khó thoát ra khỏi mạng tinh thể, dẫn đến việc năng lượng hoạt hóa cation càng lớn thì

độ tan của muối càng thấp

Từ Mg đến Ba, bán kính ion M?? tăng dân Khi bán kính ion tăng, khả năng phân cực trong nước 15|Trường Đại học Bách Khoa TP.HCM

giảm và năng lượng hydrat giảm

Do đó, khi bán kính ion Mˆ?* càng lớn, khả năng phân cực trong nước

và năng lượng hydrat càng giảm, dẫn đến độ tan của muối càng thấp

Kết luận:

Độ tan của muối sunfat kim loại kiềm thổ giảm dần theo thứ tự: MgSOa, CaSO, SrSOu, BaSO Trong đó, MgSO4 tan tốt trong nước,

CaSO, it tan, SrSO, rat it tan và BaSO¿ hầu như không tan

Xét trong cùng phân nhóm IIA với các kim loại kiểm thổ thì năng lượng hoạt hóa cation và bán kính ion M?* (với M là kim loại kiềm thổ) là hai yếu tố ảnh hưởng đến độ tan của muối sunfat kim loại kiềm thổ

ẢNH THÍ NGHIỆM

16| Trường Đại học Bách Khoa TP.HCM

TN5: XÁC ĐỊNH ĐỘ CỨNG CỦA NƯỚC š [ Ca?' + Mgˆ']

Cách tiến hành Tính toán và giải thích

Dung pipet lay 10 ml nude

cứng cho vào erlen (dung

EDTA cho đến khi dung

dich tr mau tim chuyén

sang xanh nhat

Pha loãng mẫu nước cứng đề đễ dàng chuẩn độ

Thêm dung dịch pH 10 để tạo môi trường kiềm cho phản ứng xảy ra

Thêm dung dịch chỉ thị ERIO-T để tạo màu cho dung dịch

Chuẩn độ nước cứng bằng dung dịch EDTA Khi đó nước cứng phản ứng với EDTA tạo thành phức chât tan, làm thay đôi màu của dung dịch chỉ thị

Tính toán:

V:=6,50 ml ; V;= 6,55 ml ; V:= 6,45 ml Thể tích EDTA trung bình: V = 6,50 ml

chuẩn độ nước cứng bằng EDTA với chất chỉ thị là ERIO-T Sau chuẩn

17|Trường Đại học Bách Khoa TP.HCM

độ, ta nhận xét độ cứng của mẫu là: X = 13,00 (mili đương lượng gam)

ANH THi NGHIEM

18|Trường Đại học Bách Khoa TP.HCM

TNG: LÀM MỀM NƯỚC CỨNG

Cách tiến hành Tính toán và giải thích

Lay mau gdm 50 ml

nước cứng cho vào bình

chứa

Cho thêm 5 ml Na;CO:

và 2 mÌỈ sữa vôi vào

dung dịch

Dun trén bếp điện

Lọc kết tủa bằng giấy

lọc

Lấy lượng nước trong

bình chứa còn lại sau

khi loại bỏ kêt tủa

Tiếp tục ứng dụng hương pháp chuẩn độ nước

cứng bằng EDTA như trên thí nghiệm 5 Ta sẽ tìm được Vera từ đó tìm được độ cứng X của nước lúc sau

Tính toán:

V;=0,825 mÌ ; V;= 0,875 ml ; V;= 0,875 mÌ Thé tich EDTA trung binh: V = 0,858333 ~ 0,858 ml

pháp vào thí nghiệm, ta có thể thẩy độ cứng của nước còn lại là rất thấp với độ cứng X = 1,716 (mili đương lượng gam)

20|Trường Đại học Bách Khoa TP.HCM

ẢNH THÍ NGHIỆM

21|Trường Đại học Bách Khoa TP.HCM

BÀI 6: HYDRO - OXI - LƯU HUỲNH

I Lý thuyết

Hydro (H:):

Hydro (H;) có nguyên tử khối bằng 1 (đvC), chứa một proton và một

nơtron Nó là một phi kim ở điều kiện tiêu chuẩn Trong vũ tru, hydro

là nguyên tố phổ biến nhất, chiếm ~75% tổng khối lượng và ~90% tổng số nguyên tử

Tính chất vật lý của hydro: H; là chất khí không màu, không mùi, không vị, không độc hại, và dễ cháy ở nhiệt độ phòng Ngọn lửa khi đốt cháy hydrogen trong không khí có màu xanh nhạt, gần như vô hình

Tính chất hóa học của hydro: do chỉ có một electron, nên H; nó có khả năng kết hợp nhanh chóng với các nguyên tử khác để tạo thành

hợp chất mới Liên kết H-H của phân tử hydrogen khá yếu, dẫn đến

việc nó bị oxy hóa nhanh chóng khi tiếp xúc với oxi Điều này giải thích cho việc hydro dễ cháy Ngoài ra, hydro là chất khử mạnh, có thể khử nhiều oxit kim loại yếu hơn thành kim loại tự do

Có thê điều chế khí hidro bằng cách cho kim loại phản ứng với acid mạnh

Oxi (O:):

Nguyên tố oxi có số hiệu nguyên tử là 8, thuộc nhóm VIA, chu kì 2 của bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học Nguyên tử oxi có cấu hình electron là 1s?2s?2p!, lớp ngoài cùng có 6e Trong điều kiện bình thường, phân tử oxi có 2 nguyên tử liên kết với nhau bằng liên kết cộng hoá trị không cực Công thức cấu tạo của phân tử oxi là O=0

Tính chất vật lý: Khí oxi không màu, không mùi, không vị, hơi nặng hơn không khí Dưới áp suất khí quyển, oxi hoá lỏng ở nhiệt độ -183

độ C, tan ít trong nước

Tính chất hóa học: Khi tham gia phản ứng, nguyên tử O dễ dàng

nhận thêm 2e, có độ âm điện lớn ~3,44 Do vậy, oxi là nguyên tố phi kim, có tính oxi hoá mạnh Trong các hợp chất nguyên tố oxi thường

có số oxi hoá là -2 Oxi tác dụng với hầu hết các kim loại (trừ Au,

Pt, .) va cac phi kim (trừ halogen) Oxi tác dụng với nhiều hợp chất

vô cơ và hữu cơ

Điều chế: Phân hủy những hợp chất giàu oxi và ít bền đối với nhiệt như KMnO4(r), KCIO3()

22|JTrường Đại học Bách Khoa TP.HCM

Lưu huỳnh (S):

Tính chất vật lý: Lưu huỳnh là chất rắn có màu vàng tự nhiên, không tan trong nước nhưng tan nhiều trong các dung môi hữu cơ như benzen, rượu, Lưu huỳnh dẫn nhiệt và dẫn điện kém

Tính chất hóa học: Lưu huỳnh là một phi kim thuộc nhóm nhóm VIA

Nó có cấu hình electron là: 1s22s22p°3s?3p? hay [Ne]3s?3p? Độ âm điện: 2,58 Lưu huỳnh có 2 dạng thù hình là lưu huỳnh đơn tà và lưu huỳnh tà phương Đặc trưng của lưu huỳnh là nó vừa có tính khử vừa

có tính oxi hóa Ví dụ, số oxi hóa của S có thể giảm từ 0 xuống -2 thể

hiện tính oxi hóa hoặc số oxi hóa của S tăng từ 0 lên +4 hoặc +6 >

S thể hiện tính khử

23|Trường Đại học Bách Khoa TP.HCM

II ˆ Thí nghiệm

TN1: ĐIỀU CHẾ HIDRO H;

Cách tiến

hành Hiện tượng Giải thích và PTPƯ

Lay phéu thủy

tinh khô chả lên

ngọn lửa, quan

sat phéu

Zn tan dần, xuất hiện sủi bột khí, ống nghiệm ấm lên

vì phản ứng tỏa nhiệt

Thu H›

đây nước Khi đốt trên ngọn lửa đèn côn xuât hiện ngọn lửa màu xanh nhạt Ngoài ra, có tiếng bộp xuất hiện, ban đầu tiếng nỗ lớn, lúc sau thấy xuất hiện hơi nước trên thành ống nghiệm

sinh ra băng phương pháp

Nguyên tử kẽm (Zn) có tính khử mạnh hơn nguyên tử hiđrô (H) trong axit clohidric (HCI) Do đó, Zn có khả năng "đây" H ra khỏi HCT, tạo thành Hạ và ZnC];

Zn+2HCI > ZnCl;+H;†

Khí Hạ được thu bằng cách đẩy

nước vì Hạ không tan trong nước

và nhẹ hơn không khí Khi cho kẽm vào dung dịch HCI, khí H2 được sinh ra sẽ đẩy nước lên cao

và tập trung ở phần trên ống nghiệm

Phản ứng này tỏa nhiệt, ngọn lửa cháy sáng và có tiếng "bộp" Ngọn lửa cháy màu xanh nhạt do nguyên tử hiđrô trong ngọn lửa chuyển từ trạng thái kích thích sang trạng thái cơ bản, giải phóng năng lượng dưới dạng ánh sáng Ban đầu tiếng nỗ lớn do lượng oxi nhiều, phản ứng tỏa nhiêu nhiệt Hơi nước tạo thành gặp lạnh nên ngưng tụ tại thành thủy tĩnh

2H;+O;>H;O Nhiệt độ cao khiến cho các phân tử nước (H;O) sinh ra sau phản ứng chuyên động nhanh hơn, va đập vào nhau vả vào thành bình chứa với tần suất cao Điều này dẫn đến sự giãn nở đột ngột của khí, tạo ra sóng

âm thanh mạnh - tiếng nỗ

Kết luận:

24|Trường Đại học Bách Khoa TP.HCM

Ta có thể điều chế khí Hạ từ nhiều kim loại khác nhau bằng cách cho

chúng tác dụng với axit mạnh Kim loại càng mạnh, phản ứng càng diễn ra nhanh và mãnh liệt Phản ứng tỏa nhiệt

Ha là khí không màu, không mùi, nhẹ hơn không khí, H; sinh ra sau phản ứng điều chế được thu bằng phương pháp đẩy nước Ngoài ra

nó có thể cháy trong không khí với ngọn lửa màu xanh nhạt, ở một

tỷ lệ nhất định H: có thể tác dụng với O; có trong không khí gây ra

tiếng nổ

25JTrường Đại học Bách Khoa TP.HCM

TN2: TÍNH CHẤT CỦA HYDRO PHÂN TỬ VÀ HYDRO NGUYÊN TỬ

Quan sát thấy có

sự nhạt mảu của dung dịch nhưng không đáng kế (dường như không phản ứng) Ống nghiệm 3:

Kém Zn tan dan, xuất hiện sui bot khi trong dung dich, dung dich mat mau trở nên trong suốt

Cách tiến hành Hiện tượng " Giái thích và PTPƯ s3x e¿ `

Cho 8 ml dung| Ong nghiệm 1: Ong 1:

Dung dịch KMnO4 giữ nguyên màu tím vì không có chất nào được thêm vào (ống chuẩn)

Ống 2:

Màu tím của dung dịch KMnO¿ nhạt dần do phản ứng xảy ra giữa [H] nguyên tử và KMnO¿ vì Hydro phân

tử [H;] có tính khử yếu hơn hydro nguyên tử [HỊ Trong đó, Hydro được mới sinh ra sẽ không tạo thành [H;] phân tử ngay mà Hydro

sẽ hình thành những nguyên tử trước, 2[H], rồi mới tạo thành [H:] phân tử (gọi là hydro đang sinh) Phản ứng này diễn ra chậm do chỉ

có lượng ít [H] nguyên tử mới được sinh ra, chưa kịp liên kết thành [H] phân tử mới tác dụng được và làm mất màu KMnO¿

MnOx + 5[H]* + 3H" > Mn?† +

4H20 (hoac) MnO, +5e +8H* = Mn”' + 4H;O Ong 3

Dung dịch KMnO¿ nhạt màu nhanh chóng và hoàn toàn do phản ứng xảy ra giữa hydro nguyên tử [H] và KMnO©¿ vì [H] là chất khử mạnh hơn [H›], đồng thời có kích thước nhỏ

Kẽm phản ứng với axit HaSO¿ tạo ra

[H]:

Zn + H;SO¿ => ZnSO, + 2[H] Một phần [H] sinh ra kết hợp thành

Ha, phần còn lại tồn tại ở dạng [H] nguyên tử [H] nguyên tử phản ứng với KMnO4:

MnOx + 5[H]* + 3H' > Mn?† +

(hoặc) MnO¿ +5e +8H' = Mn”' + 4H;O

Kết luận:

Hydro nguyên tử [H] có tính khử mạnh hơn hydro phân tử [Ha]

Dung dịch KMnO¿ nhạt màu nhanh chóng hoàn toàn do [H] vì nó có

tính khử mạnh hơn [H;], kích thước nhỏ hơn nên nó dễ dàng tiếp cận các nguyên tử oxy trong KMnO¿ hơn Vì vậy [H] có thể phản ứng

nhanh chóng với KMnOa

Hoạt tính của hydro nguyên tử và hydro phân tử có ý nghĩa quan trọng trong nhiều lĩnh vực, ví dụ như trong hóa học tổng hợp, hóa học môi trường và sinh học

ẢNH THÍ NGHIỆM

27|JTrường Đại học Bách Khoa TP.HCM

TN3+4: ĐIỀU CHẾ HIDRO OXI VÀ TÍNH CHẤT CỦA OXI

đây nước sau đó

đậy nắp rồi cho

Sau đó, tiếp tục thao tác và quan sat:

Ống nghiệm 1:

Thấy tàn đóm cháy sáng, cháy mạnh

Ống nghiệm 2:

Lưu huỳnh chây sáng mãnh liệt với ngọn lửa mau xanh lam, tạo ra khí SO; có mùi hắc

Ống nghiệm 3:

Mau đồng nóng

đỏ, sau đó quan sat thấy Cu chuyển sang mau

Tương tự với |Oxi liên tục được | Ban đầu:

KCIOs bị phân hủy thành KCI và O¿ MnO; đóng vai trò xúc tác, giúp tăng tốc độ phản ứng

Sau đó: Ông nghiệm 1:

Đếm than bùng cháy sáng trong khí Oxy do có thêm oxi cung cấp cho quá trình cháy

C + O2 > CO2

Ống nghiệm 2:

Ngọn lửa lưu huỳnh cháy sáng mãnh liệt hơn trong khí Oxy với ngọn lửa màu xanh lam, tạo ra khí

Cụ +O; — CuO

ẢNH THÍ NGHIỆM

22|Trường Đại học Bách Khoa TP.HCM

TN5: TÍNH CHẤT CUA HO,

Cách tiến

hành Hiện tượng Giải thích và PTPƯ

Thí nghiệm (a)

Cho 10 giọt HO;

vào ông nghiệm

Sau đó cho thêm

dung dich MnO,

từ mau vàng lúc ban đầu sang màu vàng nâu (nâu) sau phản ứng Khi cho giấy tâm

hồ tính bột vảo ống nghiệm, ta quan sát thấy mâu giấy bị đôi mau sang màu xanh

Thí nghiệm (b) Dung dịch xảy ra phản ứng mạnh

mẽ, xuất hiện nhiều sủi bọt khí, cho tàn đóm vảo thấy cháy sáng

Thí nghiệm (a) H;O; là chất oxi hóa, H;SO, đóng vai trò xúc tác cho phản ứng phân hủy H;O:

2H;O; — 2H;O + O;

O'+e=>0°

20'=>0,+2e Tan dom chay sang: Do khi sinh ra la O2 giúp dot chay tan dom

H:O; vừa có tính oxi hoá vừa có tính khử Đặc trưng là một chất oxi hóa mạnh

HzO: dễ bị phân hủy, phân hủy mạnh khi có chất xúc tác thích hợp tao ra O2

31|Trường Đại học Bách Khoa TP.HCM

ẢNH THÍ NGHIỆM

32[Trường Đại học Bách Khoa TP.HCM

TN6: PHẢN ỨNG GIỮA LƯU HUỲNH VÀ ĐỒNG (Cu)

Cách tiến hành Hiện tượng " Giái thích và PTPƯ 2c ahs `

*Chú ý thí Sự thay đổi trạng thái của lưu huỳnh khi nghiệm thực hiện được đun nóng, lưu huỳnh chuyên từ trạng trong tủ hút thái răn sang trạng thái nóng chảy Khi đó, Lay muéng kim

Lưu huỳnh:

Chuyển từ màu vàng dạng bột sang dạng nóng

sự xuât hiện ngọn lửa mảu vàng nâu là do một phần lưu huỳnh bị đốt cháy trong không khí, tạo thành khí lưu huỳnh đioxit (SO;) có màu vàng nâu và tỏa nhiệt Phản ứng này xảy ra theo phương trình hóa học, khói bay lên là do sự hình thành các hạt bụi của CuS và SO2 trong không khi

nóng dây đồng và chảy rồi hóa đen S +0, — SO,

cho vào lưu

huỳnh [S] đang k ` Sự thay đôi màu sắc của dây đông: Khi dây nóng chảy ni ` hiện ĐẾP | đồng được nhúng vào lưu huỳnh nóng

92 khói bay lên chảy, động đã phản ứng với lưu huỳnh tạo Quan sát phản | °9 101 Dây ten thành đồng sunfua (CuS) có màu đen Phản ứng, hiện tượng ứng nảy xảy ra theo phương trình hóa học:

và nhận xét

Cu+S — CuS

Kết luận:

Lưu huỳnh và đồng có thể phản ứng với nhau tạo thành đồng sunfua

(CuS) khi được đun nóng

Lưu huỳnh có thể bị đốt cháy trong không khí tạo thành khí lưu huỳnh đioxit (SO2)

Lưu huỳnh [S] có tính oxi hóa mạnh

33|Trường Đại học Bách Khoa TP.HCM

TN7: TÍNH KHỬ CỦA NA;S:O;

Cách tiến

hành Hiện tượng Giải thích và PTPƯ

dung dich 1, roi

quan sat su thay

đổi màu của nó

Néu thay I, bang

suốt, trong ống

nghiệm xuất hiện

cặn màu nâu

Sau một thời gian, một phần kết tủa tan dần, dung dịch đục dần

Ống nghiệm 2:

Dung dich I, mat mau thanh dung dich trong suốt Nếu thay dung dich I; bằng dung dich Ch hoặc Br; thì hiện

tượng mất màu

cing xảy fa

tương tự: Làm

mất màu vàng lục của khí Clo và màu đỏ nâu của

Brom

Ong nghiém 1:

Mắt màu dung dịch KMnO4: Do Na;S;Os có tính khử, nó khử ion MnO¿' có màu tím hồng của dung dịch KMnO4 thành lon Mn”' không màu

8MnO, +58,0;7+14H"=1080,7 +8Mn**

+7H20

Két tua tan dan, dung dich duc mau: Do trong môi trường axit (HzS5O¿), sau đó lượng thiosunfat con lai phan tng voi H+ tao thành

S lam dung dich van duc

S,0;~ + 2H*= SO, +S + H;O

Ong nghiệm 2 Na;5:O: có tính khử, nó khử l; thành ion I không màu

28;O:? + lL = 2T + S,O¿7

C1; và Br; cũng là halogen như l›, nên chúng cũng có thê bị khử bởi Na2S2O3 Tuy nhiên, màu sắc của đung dịch sau phản ứng sẽ khác nhau do sự khác biệt về cấu hình electron của các nguyên tử halogen

5HO + S;Oz?+ 4Br; — HSO, +8Br +8H*

5H,0 + 8,037 +4Cl, = HSO,y + 8CI + 8H”

Kết luận

Na;S;O: là chất khử mạnh, có khả năng khử ion MnOz¿, l;, Cl; và Br;,

đê phân hủy trong môi môi trường acid tạo lưu huynh

34|Trường Đại học Bách Khoa TP.HCM

SzOz7 khử các halogen thành anion tương ứng

35|Trường Đại học Bách Khoa TP.HCM