PHA DUNG DỊCH VÀ CHUẨN ĐỘ docx

Giáo án Thực hành Hóa đại cương Giảng viên: Ths Nguyễn Văn Quang BÀI 3, 4: PHA DUNG DỊCH VÀ CHUẨN ĐỘ Ngày soạn: 31/03/2010 Ngày dạy: 25/3-1/4/210 I. Mục tiêu 1. Kiến thức Trang bị cho sinh viên kiến thức về: - Các loại nồng độ. - Cách pha chế các loại dung dịch. - Cách xác định nồng độ dung dịch. 2. Kĩ năng - Rèn luyện cho sinh viên kĩ năng tính toán. - Rèn luyện cho SV kĩ năng thực hành pha chế các loại dung dịch và cách xác định nồng độ dung dịch. 3. Tình cảm, thái độ - Rèn luyện tính cẩn thận trong làm việc - Giúp SV yêu thích môn Hóa học hơn II. Phương pháp - Đàm thoại nêu vấn đề - Hoạt động nhóm III. Chuẩn bị - GV: giáo án, giáo trình - SV: giáo trình, bài tường trình, máy tính cá nhân. IV. Nội dung Hoạt động Nội dung I. Lí thuyết - Dung dịch là 1 hệ đồng nhất gồm 2 hay nhiều cấu tử. - Để biểu thị thành phần dung dịch, ta dung khái niệm nồng độ. 1. Nồng độ dung dịch: là lượng chất tan có trong 1 đơn vị khối lượng hoặc đơn vị thể tích dung dịch hay dung môi. - Nồng độ phần trăm (C%): là số gam chất tan có trong 100 gam dung dịch. - Nồng độ mol (M) là số mol chất tan có trong 1 lít dung dịch. - Nồng độ đương lượng: (hay nồng độ nguyên chuẩn, kí hiệu là N): là số đương lượng chất tan trong 1 lít dung dịch. - Nồng độ molan: là số mol chất tan trong 1000 gam dung môi. - Nồng độ phần mol (kí hiệu là x): là số mol chất i chia cho tổng số mol các chất có mặt trong dung dịch. x i = ∑ n n i 2. Pha chế dung dịch a. Pha chế dung dịch chuẩn - Nếu có chất gốc (chất có độ tinh khiết đã biết chính xác) thì cân 1 lượng đã tính trên cân phân tích, hòa tan trong bình định mức rồi thêm nước tới vạch ngấn. - Khi không có chất gốc, trước hết pha dung dịch có nồng độ gần đúng, sau đó dùng dung dịch chất gốc khác để xác định lại nồng độ của dung dịch vừa pha. b. Pha chế dung dịch từ dung dịch có nồng độ khác. - Pha loãng dung dịch: thêm nước vào để dung dịch có Khoa Tự nhiên – Trường Cao đẳng Sư phạm Quảng Ninh Giáo án Thực hành Hóa đại cương Giảng viên: Ths Nguyễn Văn Quang Tiết 1: SV tra bảng và đưa ra: - Dung dịch KNO3 tỉ khối 1,029 có nồng độ 5% - Dung dịch KNO3, tỉ khối 1,076 có nồng độ 12% - Sau đó tính V dung dịch đậm đặc cần lấy để pha thành 250 ml dung dịch. SV: - Tìm tỉ khối dung dịch cần pha trong bảng để tính số gam NaCl cần lấy. - Kiểm tra lại nồng độ bằng phù kế. nồng độ nhỏ hơn. Gọi C 1 , C 2 , V 1 và V 2 là nồng độ, thể tích của dung dịch trước và sau khi pha loãng. Nếu V H2O là thể tích của nước dùng pha loãng thì V 2 =V 1 + V H2O và khi đó: C 1 V 1 =(V 1 +V H2O )C 2 - Pha trộn dung dịch: Giả sử trộn V 1 ml dung dịch có nồng đọ C 1 với V 2 ml dung dịch có nồng độ C 2 thì thu được V=V 1 +V 2 và: C 1 V 1 +C 2 V 2 =CV 3. Xác định nồng độ dung dịch a. Xác định nồng độ của dung dịch bằng phù kế - Tỉ khối của dung dịch thay đổi theo nồng độ, nếu biết nồng độ của dung dịch có thể suy ra tỉ khối và ngược lại. - Tỉ khối thường được xác định bằng phù kế. Sau đó tra bảng ta có nồng độ của dung dịch cần đo. Nếu giá trị tỉ khối tìm được từ thực nghiệm không có trong bảng thì tính nồng độ theo phép nội suy (với 2 giá trị tỉ khối lân cận). b. Xác định nồng độ của dung dịch bằng PP chuẩn độ - Chuẩn độ là PP xác định nồng độ của 1 dung dịch theo nồng độ đã biết của dung dịch khác bằng cách đo thể tích của các dung dịch tương tác. - Từ đó tính N B theo công thức: N B .V B =N A .V A - PP chuẩn độ được áp dụng cho nhiều loại phản ứng: phản ứng trung hòa, phản ứng oxi hóa – khử, phản ứng tạo kết tủa, phản ứng tạo phức, … II. Thực hành 1. Hóa chất, dụng cụ a. Hóa chất Dung dịch KNO 3 12%, dung dịch HCl 2M và 17%, dung dịch NaCl 5%, NaCl rắn, phenolphtalein. b. Dụng cụ Bình định mức (100, 250 ml), pipet (10ml), bình nón (100 ml), ống đong (250 ml), cốc (250 ml), phễu, đũa thủy tinh, phù kế. 2. Cách tiến hành Thí nghiệm 1: Pha dung dịch có nồng độ xác định từ dung dịch đậm đặc và nước. - Pha 25 ml dung dịch KNO3, tỉ khối 1,029 từ dung dịch đậm đặc tỉ khối 1,076 - Kiểm tra lại nồng độ bằng phù kế. Thí nghiệm 2: Pha dung dịch chất rắn trong nước - Pha 250 ml dung dịch NaCl 10%. - Đặt phễu thủy tinh lên bình định mức 250 ml rồi đổ toàn bộ muối lên phễu. Thêm nước khoảng nửa bình, lắc tròn đến khi hào tan hết muối. Tiếp tục thêm nước đến gần ngấn, dùng pipet nhỏ từng giọt đến ngấn. Đậy bình, giữ chặt nút, lật ngược bình vài lần. Thí nghiệm 3: Pha dung dịch từ 2 dung dịch có nồng độ Khoa Tự nhiên – Trường Cao đẳng Sư phạm Quảng Ninh Giáo án Thực hành Hóa đại cương Giảng viên: Ths Nguyễn Văn Quang SV: - Tính toán tỉ lệ các dung dịch cần pha - Cách 1: tỉ lệ khối lượng dung dịch NaCl 10% và H2O cần thêm là 7/3 (tính theo sơ đồ đường chéo) - Cách 2: tỉ lệ khối lượng dung dịch NaCl 5% và dung dịch NaCl 10% cần pha là Tiết 2: ? Tra tỉ khối của dung dịch HCl 17% (d=1,084g/ml) ? Tính thể tích dung dịch HCl 17% cần thiết để pha trong bình định mức 100 ml SV: Tiến hành pha theo sự gợi ý của tài liệu và sự hướng dẫn của giáo viên Sau khi làm xong các TN trên, SV: - Tổng hợp kết quả thu được vào bảng tường trình TN, nộp cho GV. - Thu dọn hóa chất, rửa dụng cụ TN. - Đúc rút kinh nghiệm để TN thành công. khác nhau - Pha 250 ml dung dịch NaCl 7% từ các dung dịch NaCl 10% (pha ở thí nghiệm 2) và 5%. - Cách 1: Pha thêm nước và dung dịch NaCl 10% - Cách 2: Pha dung dịch NaCl 5% và dung dịch NaCl 10% Thí nghiệm 4: Pha dung dịch có nồng độ chuẩn - Pha 100 ml dung dịch HCl 0,1 M từ dung dịch HCl 17% - Tính thể tích dung dịch HCl 17% cần thiết để pha trong bình định mức 100 ml Thí nghiệm 5: Xác định nồng độ của dung dịch - Xác định nồng độ của dung dịch HCl bằng phù kế. - Lấy dung dịch HCl 2M (đã pha sẵn trong PTN) đổ vào ống đong 250 ml. Dùng phù kế đo tỉ khối hơi của dung dịch với độ chính xác 005,0± . Đối chiếu với bảng tỉ khối để tìm nồng độ phần trăm của dung dịch axit trên. Sau đó tính ra nồng độ đương lượng. - Xác định nồng độ bằng phương pháp chuẩn độ Kiểm tra nồng độ HCl pha ở thí nghiệm 4 Để xác định nồng độ dung dịch HCl dùng dung dịch NaOH 0,1 M. Dựa vào phản ứng trung hòa: HCl + NaOH NaCl + H2O Dùng phenolphtalein làm chất chỉ thị Cách tiến hành: - Dùng pipet lấy 20 ml dung dịch HCl pha ở TN4, cho vào nón 100 ml. Nhỏ 2-3 giọt phenolphtalein vào bình nón. Đổ dung dịch chuẩn NaOH 0,1 M vào buret sau đó chỉnh về vạch số 0. - Xác định chính xác thời điểm kết thúc phản ứng bằng dung dịch mẫu: lấy bình nón đựng 20 ml nước cất, cho thêm vài giọt phenolphtalein và 1 giọt NaOH. - Tiến hành chuẩn độ. Ghi thể tích dung dịch NaOH đã dùng. Tiến hành chuẩn độ 3 lần. Sai khác giữa các lần không quá 0,1 ml. Lấy giá trị trung bình để tính nồng độ dung dịch HCl V. Rút kinh nghiệm giờ dạy Khoa Tự nhiên – Trường Cao đẳng Sư phạm Quảng Ninh Giáo án Thực hành Hóa đại cương Giảng viên: Ths Nguyễn Văn Quang BÀI 5: ĐỘ TAN CỦA CÁC CHẤT Ngày soạn: 5/4/2010 Ngày dạy: 8/4/2010 I. Mục tiêu 1. Kiến thức Trang bị cho sinh viên kiến thức về: - Độ tan của các chất khí trong chất lỏng - Độ tan của các chất lỏng trong chất lỏng - Độ tan của các chất rắn trong chất lỏng 2. Kĩ năng - Rèn luyện cho sinh viên kĩ năng tính toán. - Rèn luyện cho SV kĩ năng thực hành. 3. Tình cảm, thái độ - Rèn luyện tính cẩn thận trong làm việc. - Giúp SV yêu thích môn Hóa học hơn II. Phương pháp - Đàm thoại nêu vấn đề - Hoạt động nhóm III. Chuẩn bị - GV: giáo án, giáo trình - SV: giáo trình, bài tường trình, máy tính cá nhân. IV. Nội dung Hoạt động Nội dung GV yêu cầu SV lên bảng hình thành và tái hiện các kiến thức từ đó đưa ra các công thức liên quan I. Lý thuyết - Theo quy luật chung, ở nhiệt độ và áp suất cố định, quá trình hòa tan sẽ tự diễn ra khi: 0<∆−∆=∆ hththt STHG hay: 0)()( <∆+∆−∆+∆=∆ scpscpht SSTHHG - Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến độ tan của các chất, như bản chất của chất tan và dung môi, nhiệt độ, áp suất, … - Thông thường các chất có tính chất tương đồng dễ tan vào nhau hơn. 1. Độ tan của chất khí trong chất lỏng - Sự tan của chất khí trong chất lỏng thường là quá trình phát nhiệt )0( <∆H và sự giảm entropi ( )0<∆S nên khi tăng nhiệt độ, độ tan giảm. - Hòa tan chất khí vào trong chất lỏng, thể tích chất khí giảm ( )0<∆V nên khi tăng áp suất thì độ tan của khí tăng lên. - Đối với dung dịch loãng thì độ tan của chất khí tỉ lệ với áp suất của nó trên dung dịch. (ở nhiệt độ cố đinh - Định luật Henry) 2. Độ tan của chất lỏng trong chất lỏng - Độ tan không phụ thuộc áp suất do khi hào tan 2 chất lỏng thì sự thay đổi thể tích là không đáng kể. - Ở nhiệt độ cố định, tỉ số nồng độ của chất tan trong hai dung môi không hòa tan vào nhau là 1 hằng số: K= 2 1 C C (Định luật phân bố) C 1 , C 2 : nồng độ của chất tan Khoa Tự nhiên – Trường Cao đẳng Sư phạm Quảng Ninh Giáo án Thực hành Hóa đại cương Giảng viên: Ths Nguyễn Văn Quang Thí nghiệm này do từng nhóm SV thực hiện, mỗi người xác định độ tan ở 1 nhiệt độ. Dựa trên kết quả của cả nhóm, xây dựng đồ thị sự phụ thuộc của độ tan vào nhiệt độ (20 0 C, 30 0 C, 40 0 C, 50 0 C, 60 0 C) SV: làm thí nghiệm và ghi kết quả theo bảng sau; t 0 m 1 m 2 m 3 m 4 m 5 m 6 - Dựa vào kết quả thu được tính độ tan của muối nghiên cứu ở nhiệt độ đã cho theo số gam muối tan trong 100 gam nước. - Tập hợp số liệu cả nhóm, vẽ đồ thị độ tan- nhiệt độ. SV : - Tiến hành làm TN. - Quan sát hiện tượng vào giải thích. K: hệ số phân bố 3. Độ tan của chất rắn trong chất lỏng - Nếu quá trình phát nhiệt thì độ tan giảm khi tăng nhiệt độ, nếu quá trình thu nhiệt thì độ tan tăng khi tăng nhiệt độ. - Độ tan của chất rắn trong nước không phụ thuộc vào áp suất vì thể tích của hệ biến đổi không đáng kể. - Nếu độ tan của chất rắn giảm khi nhiệt độ giảm thì chất rắn sẽ kết tinh khi hạ nhiệt độ của dung dịch bão hòa, còn nếu độ tan tăng khi nhiệt độ giảm thì ngược lại. II. Thực hành 1. Hóa chất và dụng cụ a. Hóa chất - Các chất rắn: K 2 Cr 2 O 7 , Na 2 S 2 O 3 , NaOH, NH 4 NO 3 , KNO 3 , C 6 H 5 -OH. - Các chất lỏng: C 2 H 5 OH, ete, H 2 SO 4 đặc. b. Dụng cụ Cốc (100 ml, 500 ml), chén sứ, bình cầu có nhánh, phễu nhỏ giọt, bình thu khí khô có cắm ống vuốt nhọn, nhiệt kế, que quấy, ống nghiệm, kẹp sắt, giá sắt, đèn cồn. 2. Cách tiến hành a. Thí nghiệm 1: Xác định độ tan của chất rắn K 2 Cr 2 O 7 trong nước - Cân sẵn 1 bát sứ sạch và khô, cho 1-3 gam K 2 Cr 2 O 7 đã nghiền nhỏ vào cốc nhỏ chứa 10 ml nước cất. - Cho vào cốc to chứa nước, đun đến nhiệt độ cần xác định. Điều chỉnh dần để nhiệt độ của nước ổn định. Khi muối đã tan hết, cho thêm từng lượng nhỏ muối đến khi muối trong dung dịch không tan nữa. - Phải luôn theo dõi và khuấy dung dịch. Kể từ khi nhiệt độ đã ổn định (20-25 phút) lấy nhiệt kế và que khuấy ra khỏi cốc. Để lắng dung dịch, gạn nhanh dung dịch vào bát sứ đã chuẩn bị. - Cân bát sứ cùng với dung dịch, cô đặc dung dịch trê đèn cồn, khi gần cạn để nhỏ ;ửa cho muối khỏi bắn ra ngoài. - Đặt bát sứ trong tủ sấy ở 115 0 C khoảng 25-30 phút rồi làm nguội trong bình hút ẩm sau đó đem cân; sau đó lại sấy làm nguội và cân. Tiếp tục như vậy cho đến khi khối lượng của chén sứ không đổi. b. Thí nghiệm 2: chuẩn bị dung dịch quá bão hòa - Cho 1 ml nước cất vào ống nghiệm chứa 5-6 gam Na 2 S 2 O 3 . - Đun cách thủy dung dịch cho đến khi muối tan hết. Tắt đèn, đậy ống nghiệm bằng nút bông, giữ nguyên vị trí và làm lạnh dung dịch từ từ đến nhiệt độ phòng. Khi dung dịch đã nguội, cho vào ống nghiệm 1 tinh thể nhỏ Na 2 S 2 O 3 làm mầm tinh Khoa Tự nhiên – Trường Cao đẳng Sư phạm Quảng Ninh Giáo án Thực hành Hóa đại cương Giảng viên: Ths Nguyễn Văn Quang SV : - Tiến hành làm TN. - Nhận xét quá trình hòa tan của ancol etylic trong nước. - So sánh kết quả với thí nghiệm trên. SV : - Làm thí nghiệm - Úp ngược lọ đựng khí vào chậu nước đã chuẩn bị ở trên. Nhận xét hiện tượng và giải thích. GV: làm thế nào để biết khí HCl đã đầy bình? ( thử bằng giấy quỳ ẩm) Sau khi làm xong các TN trên, SV : - Tổng hợp kết quả thu được vào bảng tường trình TN, nộp cho GV. - Thu dọn hóa chất, rửa dụng cụ TN. - Đúc rút kinh nghiệm để TN thành công. thể. c. Thí nghiệm 3: Sự hòa tan giữa các chất lỏng với nhau - Cho vào ống nghiệm 2 ml nước cất, 2 ml ancol etylic, khuấy đều. Sau đó cho thêm 2 ml ancol etylic, lại khuấy đều. - Cho vào phễu chiết 1/3 thể tích nước, thêm 1 lượng ete dày khoảng 1cm. Đậy phễu và lắc đều. Để phễu đứng yên, quan sát hiện tượng. + Để kiểm tra ete có tan trong nước không, ta mở nút, mở khóa phễu để tách 1 ít dung dịch ở lớp dưới vào ống nghiệm. Kép ống nghiệm vào giá, đun nhẹ trên ngọn lửa đèn cồn. Đưa que diêm đang cháy lại gần miệng ống nghiệm. Quan sát hiện tượng và giải thích. + Tách cho chảy hết lớp dưới, lấy 1 ít dung dịch lớp trên cho vào ống nghiệm khô chứa sẵn 1 ít CuSO 4 khan. Nhận xét hiện tượng và giải thích. - Cho vào ống nghiệm 1 ít tinh thể phenol. Đổ vào ống nghiệm 1 lượng nước cất khoảng 1/3 thể tích ống. Quan sát sự hình thành 2 lớp: lớp dung dịch bão hòa của nước trong phenol là lớp dưới, lớp trên là dung dịch bão hòa của phenol trong nước. + Cho ống nghiệm vào cốc có chứa nước đã đun sôi. Thận trọng khuấy nhẹc hất lỏng trong ống nghiệm bằng 1 nhiệt kế, đồng thời theo dõi, xác định nhiệt độ khi hệ trở thành đồng nhất. + Lấy ống nghiệm ra khỏi cốc nước nóng và làm lạnh cẩn thận, xác định nhiệt độ khi dung dịch vẩn đục và chia thành 2 lớp. d. Thí nghiệm 4: Sự tan của chất khí trong nước - Cho vào bình Wurt 10 gam tinh thể NaCl, vào phễu nhỏ nhỏ giọt 20 ml dung dịch H 2 SO 4 đặc 98%. Chuẩn bị sẵn 1 chậu thủy tinh đựng 2/3 nước, thêm vài giọt NaOH và vài giọt phenolphtalein. - Mở khóa cho từng giọt axit chảy xuống bình, đun nhẹ bằng đèn cồn. Dùng lọ khô thu đầy khí HCl, đậy lọ bằng nút có cắm ống thủy tinh vuốt nhọn. Sau khi thu xong, khóa phễu, tắt đèn, nhúng ống dẫn vào cốc đựng dung dịch NaOH. V. Rút kinh nghiệm giờ dạy Khoa Tự nhiên – Trường Cao đẳng Sư phạm Quảng Ninh Giáo án Thực hành Hóa đại cương Giảng viên: Ths Nguyễn Văn Quang BÀI 6: CÂN BẰNG HÓA HỌC VÀ SỰ CHUYỂN DỊCH CÂN BẰNG Ngày soạn: 5/4/2010 Ngày dạy: I. Mục tiêu bài dạy 1. Kiến thức Trang bị cho sinh viên kiến thức về: - Cân bằng hóa học - Sự chuyển dịch cân bằng 2. Kĩ năng - Rèn luyện cho sinh viên kĩ năng tính toán. - Rèn luyện cho SV kĩ năng thực hành. 3. Tình cảm, thái độ - Rèn luyện tính cẩn thận trong làm việc. - Giúp SV yêu thích môn Hóa học hơn II. Phương pháp giảng dạy - Đàm thoại nêu vấn đề - Hoạt động nhóm III. Chuẩn bị - GV: giáo án, giáo trình - SV: giáo trình, bài tường trình, máy tính cá nhân. IV. Nội dung bài dạy Hoạt động của GV và SV Nội dung GV yêu cầu SV lên bảng hình thành và tái hiện các kiến thức từ đó đưa ra các công thức liên quan GV: Biểu thức tính hằng số cân bằng? Hằng số cân bằng phụ thuộc những yếu tố nào? GV: Nội dung nguyên lí chuyển dịch cân bằng Le Chatelier? I. Lý thuyết - Đối với nhiều phản ứng hóa học phản ứng không xảy ra hoàn toàn, tức là từ các chất tham gia phản ứng không thu được 100% sản phẩm. Đó là vì phản ứng đã diễn ra theo 2 chiều: chiều thuận từ trái sang phải và chiều nghịch theo hướng ngược lại. - Cân bằng hóa học là trạng thái tại đó nồng độ sản phẩm cũng như nồng độ các chất tham gia phản ứng không thay đổi theo thời gian. - Đối với phản ứng tổng quát: mA + nB +… '' ++⇔ DnCm nếu phản ứng thuận và phản ứng nghịch đều là các phản ứng sơ cấp thì: v t =k 1 [A] m [B] n …. và v n =k n [C] m’ [B] n’ … với k t , k n là hằng số tốc độ của phản ứng thuận và phản ứng nghịch; [A], [B], [C], [D], là nồng độ mol hiệu dụng của các chất. Ở điều kiện cân bằng, v t =v n , do đó: K= n cb m cb n cb m cb n t BA DC k k ][][ ][][ '' = K được gọi là hằng số cân bằng và chỉ thay đổi khi nhiệt độ thay đổi. - Nguyên lí chuyển dịch cân bằng Le Chatelier: Sự thay đổi các yếu tố có ảnh hưởng tới hệ cân bằng thì vị trí cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều chống lại sự thay đổi đó. II. Thực hành 1. Hóa chất và dụng cụ a. Hóa chất Dung dịch FeCl 3 bão hòa; dung dịch KSCN bão Khoa Tự nhiên – Trường Cao đẳng Sư phạm Quảng Ninh Giáo án Thực hành Hóa đại cương Giảng viên: Ths Nguyễn Văn Quang GV : Yêu cầu SV làm thí nghiệm theo nhóm, theo nội dung trong giáo trình. SV: - Quan sát màu đỏ sáng của hỗn hợp. - Viết PTPƯ thuận nghịch và biểu thức hằng số cân bằng. - Giải thích hiện tượng thí nghiệm thu được. Cân bằng: FeCl 3 + KSCN ⇔ KCl + Fe(SCN) 2+ + 2Cl - (đỏ máu) 2NO 2 ⇔ N 2 O 4 ∆ H<0 Nâu đỏ không màu SV: - Quan sát hiện tượng thí nghiệm. - Giải thích hiện tượng thí nghiệm thu được. Sau khi làm xong các TN trên, SV : - Tổng hợp kết quả thu được vào bảng tường trình TN, nộp cho GV. - Thu dọn hóa chất, rửa dụng cụ TN. - Đúc rút kinh nghiệm để TN thành công. hòa, axit HNO 3 đặc, Cu, hỗn hợp sinh hàn (nước đá và muối NaCl) b. Dụng cụ Ống nghiệm, bình cầu 50 ml có nút cao su và ống dẫn khí; ống đo 10 ml; cốc 25ml, 50 ml; pipet 10 ml; ống nhỏ giọt; chậu thủy tinh; giá sắt; kẹp sắt. 2. Cách tiến hành a. Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng của nồng độ tới cân bằng - Rót 30 ml nước cất vào cốc 50 ml; thêm dung dịch FeCl 3 bão hòa và KSCN, mỗi thứ 1-2 giọt. - Chia đều hỗn hợp lỏng vào 4 ống nghiệm. - Dùng ống nhỏ giọt cho 2 giọt dung dịch FeCl 3 đặc vào ống nghiệm. Quan sát và giải thích sự thay đổi màu sắc trong ống nghiệm. Cân bằng hóa học chuyển dịch theo chiều nào? - Cho 2-3 giọt KSCN vào ống nghiệm 2. Quan sát sự thay đổi màu sắc và giải thích. - Cho ít tinh thể KCl vào ống nghiệm 3; lắc mạnh ống nghiệm cho tan hết. So sánh màu sắc với màu sắc của ống nghiệm 4. Giải thích. b. Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng của nhiệt độ tới cân bằng - Thu khí NO 2 đỏ nâu vào 2 bình cầu đáy tròn được thông với nhau bằng ống thủy tinh. - Nhúng 1 bình vào cốc chứa nước đá + muối; bình kia nhúng vào cốc nước nóng già. Quan sát màu sắc ở 2 bình. Giải thích. - Tính hằng số cân bằng của phản ứng: 2NO 2 ⇔ N 2 O 4 0 H∆ =-61,446 kJ Biết rằng ở 50 0 C hỗn hợp cân bằng chứa 60% N 2 O 4 V. Rút kinh nghiệm giờ dạy Khoa Tự nhiên – Trường Cao đẳng Sư phạm Quảng Ninh Giáo án Thực hành Hóa đại cương Giảng viên: Ths Nguyễn Văn Quang BÀI 7: CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG Ngày soạn: 12/4/2010 Ngày dạy: I. Mục tiêu bài dạy 1. Kiến thức Trang bị cho sinh viên kiến thức về: - Ảnh hưởng của nồng độ các chất phản ứng. - Ảnh hưởng của nhiệt độ. - Ảnh hưởng của chất xúc tác. 2. Kĩ năng - Rèn luyện cho sinh viên kĩ năng tính toán. - Rèn luyện cho SV kĩ năng thực hành. 3. Tình cảm, thái độ - Rèn luyện tính cẩn thận trong làm việc. - Giúp SV yêu thích môn Hóa học hơn II. Phương pháp giảng dạy - Đàm thoại nêu vấn đề - Hoạt động nhóm III. Chuẩn bị - GV: giáo án, giáo trình - SV: giáo trình, bài tường trình, máy tính cá nhân. IV. Nội dung bài dạy Hoạt động của GV và SV Nội dung GV yêu cầu SV lên bảng hình thành và tái hiện các kiến thức từ đó đưa ra các công thức liên quan GV: - Nội dung định luật tác dụng khối lượng? - Vận dụng định luật tác dụng khối lượng vào phản ứng (1)? I. Lý thuyết - Tốc độ phản ứng thường đo bằng biến thiên nồng độ của 1 trong các chất tham gia hay chất tạo thành sau phản ứng trong 1 đơn vị thời gian. - Đối với phản ứng tổng quát: aA + bB → cC + dD (1) ; thì: + Tốc độ trung bình của phản ứng: v = t C ∆ ∆ ± + Tốc độ tức thời của phản ứng: v = 0 lim →∆t t C ∆ ∆ ± = dt dC ± - Tốc độ phản ứng phụ thuộc vào bản chất của chất phản ứng, và các điều kiện: nồng độ, nhiệt độ, chất xúc tác, 1. Ảnh hưởng của nồng độ các chất phản ứng - Định luật tác dụng khối lượng: Ở nhiệt độ không đổi, tốc độ của phản ứng tỉ lệ với tích nồng độ các chất phản ứng đã được lũy thừa lên với số mũ bằng hệ số tỉ lượng tương ứng. - Với phản ứng (1) thì: v=k. b B a A CC . Hệ số tỉ lệ k là hằng số tốc độ của phản ứng hóa học, cũng được gọi là “tốc độ riêng” vì thực tế k=v khi nồng độ của mỗi chất ban đầu bằng đơn vị. Hằng số tốc độ phụ thuộc vào bản chất của chất phản ứng, nhiệt độ. - Trong hệ dị thể, tốc độ phản ứng còn phụ thuộc vào diện tích tiếp xúc giữa các pha. Khoa Tự nhiên – Trường Cao đẳng Sư phạm Quảng Ninh Giáo án Thực hành Hóa đại cương Giảng viên: Ths Nguyễn Văn Quang GV: - Nhiệt đổ ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng như thế nào? - Có mối liên hệ nào giữa nhiệt độ và hằng số tốc độ? GV: - Chất xúc tác là gì? - Thế nào là chất xúc tác dương, chất xúc tác âm? - Những đặc tính của chất xúc tác? - Có mấy loại xúc tác? - 2. Ảnh hưởng của nhiệt độ - Nhiệt độ cũng ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng. Sự tăng nhiệt độ rất nhỏ có thể làm tăng tốc độ phản ứng rất lớn. - Ta có: k nt 10+ = n γ .k t Trong đó: k nt 10+ , k t là hằng số nhiệt độ ở các nhiệt độ t và t+10; γ : là số lần biến đổi tốc độ phản ứng khi nhiệt độ thay đổi 10 0 C, gọi là hệ số nhiệt độ của tốc độ phản ứng. Với phản ứng đồng thể, đa số trường hợp, hệ số của tốc độ phản ứng có giá trị trong giới hạn từ 2- 4, đó là quy tắc Van’t Hoff. Quy tắc này chỉ gần đúng trong khoảng nhiệt độ không cao, ít có giá trị khoa học. - Areniut dựa trên kết quả thực nghiệm đã mô tả chính xác ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng theo phương trình: k=A.e RT E * − Trong đó: A là hằng số, không phụ thuộc vào nhiệt độ E: cơ số của logarit tự nhiên T: nhiệt độ tuyệt đối E * : năng lượng hoạt hóa R: hằng số khí lí tưởng - 3. Ảnh hưởng của chất xúc tác - Chất xúc tác làm tăng hay giảm tốc độ phản ứng hóa học; sau phản ứng bản chất hóa học cũng như lượng của nó không thay đổi. - Chất xúc tác làm tăng tốc độ phản ứng được gọi là chất xúc tác dương, làm giảm tốc độ phản ứng được gọi là chất xúc tác âm. - Những đặc tính của chất xúc tác: + Tính chọn lọc: mỗi chất xúc tác chỉ có thể làm thay đổi tốc độ của 1 hay 1 số phản ứng. + Chất xúc tác chỉ có thể làm tăng tốc độ phản ứng của những phản ứng có thể xảy ra được, nghĩa là ∆ G<0 nhưng vì năng lượng hoạt hóa qua lớn và ∆ S quá nhỏ mà xảy ra với tốc độ nhỏ. + Với phản ứng thuận nghịch, chất xúc tác làm tăng tốc độ của cả 2 phản ứng thuận và nghịch ở mức độ như nhau. Nói cách khác, chất xúc tác không làm cân bằng chuyển dịch mà làm cân bằng nhanh chóng đạt tới. + Hoạt tính của nhiều chất xúc tác rắn tăng mạnh khi chúng chứa thêm 1 lượng nhỏ các chất tăng hoạt, ngược lại hoạt tính có thể bị giảm hoặc mất hẳn bởi chất độc xúc tác. + Chỉ cần lượng nhỏ chất xúc tác cũng đủ để tạo ra tác dụng xúc tác đáng kể. - Có 2 loại xúc tác: xúc tác đồng thể và xúc tác dị thể. Khoa Tự nhiên – Trường Cao đẳng Sư phạm Quảng Ninh [...]... thúc dung dịch trong suốt, không màu - Dùng pipet lấy vào ống nghiệm khô 2 ml dung dịch KMnO4 0,05N và 2ml dung dịch H2C2O4 0,1 N, 2 ml dung dịch H 2SO4 0,1M Đổ 2 dung dịch vào nhau - Dùng đồng hồ bấm giây ghi thời gian từ lúc trộn đến khi dung dịch mất màu hoàn toàn, ghi nhiệt độ phòng - Tiến hành TN tương tự như trên ở các nhiệt độ khác nhau: + Nhiệt độ phòng + 100C Khoa Tự nhiên – Trường Cao đẳng Sư... tốc độ phản ứng vào nhiệt độ Nhận xét đồ thị thu được c Thí nghiệm 3: Ảnh hưởng của chất xúc tác SV tiến hành làm TN, ghi lại kết quả vào đồng thể đến tốc độ phản ứng bảng, giải thích các hiện tượng thu được * Lấy vào 2 ống nghiệm mỗi ống 2 ml dung dịch axit oxalic 0,1 N, 2 ml dung dịch axit sunfuric 0,1 M Thêm vào ống nghiệm 1 vài giọt MnSO 4 0,1 M Sau đó cho vào cả 2 ống nghiệm, mỗi ống 1 ml dung dịch. .. trộn 2 dung dịch đến khi dung dịch mất màu hoàn toàn Ghi kết quả vào bảng, nhận xét và giải thích V V KMnO4 TT H2SO4 V H2C2O4 1 1 2 2 2 1 2 Dd MnSO4 2 ∆t (s) Tốc độ PƯ Vài giọt 0 * Sự phân hủy hiđro peoxit với xúc tác là dung SV tiến hành làm TN, ghi lại kết quả vào dịch K2Cr2O7 - Cho nước vào buret đến vạch 0, dùng ngón tay bảng, giải thích các hiện tượng thu được bịt chặt miệng buret và úp ngược vào... vào chậu nước Lắp buret vào giá, ghi thể tích nước trong buret Nhiệt độ của nước trong chậu cố định ở 25 ± 10C - Lấy 30 ml dung dịch K2Cr2O7 0,2% cho vào bình cầu 1; 20 ml dung dịch H2O2 2% vào bình cầu 2 Cả 2 bình đặt trong chậu nước 10 phút Dùng pipet lấy 5 ml dung dịch H2O2 cho vào bình cầu 1 Quan sát, đậy kín bình cầu bằng nút có ống dẫn khí vào miệng buret, lắc liên tục và đều bình cầu Cứ 30 s... 0 phản ứng oxi hóa-khử? được tính theo công thức: lnK = E nF với E 0 = ϕ 2- ϕ 1 II Thực hành 1 Hóa chất và dụng cụ - Hóa chất: + Dung dịch H2SO4 đặc, dung dịch HNO3 đặc + Dung dịch H2SO4 1M, dung dịch NaOH 2M, CuSO4 1M, KMnO4 0,02M, K2Cr2O7 1M, KBr 2M, KI 2M, dung dịch bão hòa KNO2, K2SO3, dung dịch loãng MnSO4, nước clo, nước brom, benzen + Cu lá, dây Fe, Zn hạt, tinh thể KMnO4, (NH4)2Cr2O7, K2Cr2O7,... nước cất Ống 3 thêm 2-4 giọt dung dịch NaOH 1M Thêm vào mỗi ống 1 ml dung dịch bão hòa K2SO3 - Dựa vào sự thay đổi màu của các dung dịch, nhận biết sản phẩm tạo thành sau phản ứng trong từng ống nghiệm Viết PTPƯ Giải thích hiện tượng thu được 2− - Biết ion MnO4 trong dung dịch có màu xanh lá − 2+ cây, ion MnO4 có màu tím, ion Mn có màu hồng nhạt và không có màu trong dung dịch rất loãng, còn MnO2 ít... quan sát tốc độ thoát Sn khí Fe b Lấy vào 2 ống nghiệm, mỗi ống 2 ml dung dịch Zn H2SO4 1M Thêm vào 1 ống nghiệm vài giọt Al CuSO4, rồi cho cả 2 ống nghiệm, mỗi ống 1 viên Zn tinh khiết Quan sát tốc độ thoát khí H 2 ở 2 ống nghiệm Giải thích vai trò của CuSO4 c Sắp xếp thứ tự hoạt động hóa học của các kim loại Cho kim loại vào các dung dịch chứa các ion kim loại nồng độ 0,1M Đánh dấu vào các ô có phản... + Nhiệt độ phòng + 200C + Nhiệt độ phòng + 300C - Các TN tiến hành trong bình điều nhiệt Trước khi trộn 2 dung dịch phải ngâm các ống nghiệm đựng các chất phản ứng trong bình điều nhiệt khoảng 10 phút để cho nhiệt độ của chúng bằng nhiệt độ của bình Sau khi trộn 2 dung dịch không nhấc ống nghiệm ra khỏi bình điều nhiệt - Ghi kết quả vào bảng và giải thích ∆t (s) T0C TT Tốc độ PƯ Hệ số nhiệt độ - Vẽ... làm TN, ghi lại kết quả vào e Thí nghiệm 5: Điện phân dung dịch NaCl tường trình, giải thích các hiện tượng thu - Đổ dung dịch NaCl vào ống hình chữ U, thêm vài giọt phenolphtalein Qua nút cao su lắp 2 điện được cực than chì vào 2 nhánh của ống - Lắp ống vào giá Nối 2 điện cực với nguồn điện 1 chiều có hiệu điện thế 10V Quan sát dung dịch quanh catot Lấy giấy hồ tinh bột iot đặt vào vòi ống ở anot Quan... Dùng pipet cho vào ống thứ nhất 1 ml Na 2S2O3 và 2 ml nước cất Ống thứ 2 cho 2 ml Na2S2O3 0,2 M và 1 ml nước cất Ống thứ ba cho 3 ml Na 2S2O3 0,2 M Lắc đều các ống nghiệm - Đổ nhanh dung dịch H 2SO4 đã chuẩn bị ở trên vào ống nghiệm 1, lắc đều Dùng đồng hồ bấm giây theo dõi thời gian từ lúc đổ 2 dung dịch vào nhau cho đến khi xuất hiện kết tủa đục sữa - Tiến hành thí nghiệm với ống nghiệm 2 và 3 tương . 2) và 5%. - Cách 1: Pha thêm nước và dung dịch NaCl 10% - Cách 2: Pha dung dịch NaCl 5% và dung dịch NaCl 10% Thí nghiệm 4: Pha dung dịch có nồng độ chuẩn - Pha 100 ml dung dịch HCl 0,1 M từ dung. hết pha dung dịch có nồng độ gần đúng, sau đó dùng dung dịch chất gốc khác để xác định lại nồng độ của dung dịch vừa pha. b. Pha chế dung dịch từ dung dịch có nồng độ khác. - Pha loãng dung dịch: . hành Thí nghiệm 1: Pha dung dịch có nồng độ xác định từ dung dịch đậm đặc và nước. - Pha 25 ml dung dịch KNO3, tỉ khối 1,029 từ dung dịch đậm đặc tỉ khối 1,076 - Kiểm tra lại nồng độ bằng phù kế. Thí