BÁO CÁO THÍ NGHIỆM HÓA LÝ Bài số : 1 HẰNG SỐ CÂN BẰNG Nhóm 2 Sinh viên : Phạm Minh Hân Lớp: Dh11h1 GVHD : Th.s Diệp Khanh Mục đích Xác định hằng số cân bằng của phản ứng: trong dung dịch nước Lý thuyết Hằng số cân bằng của phản ứng Nồng độ của có thể xác định nhờ phương trình chuẩn độ bằng (với chỉ thị hồ tinh bột) theo phương trình: Tuy nhiên, khi nồng độ bị giảm theo phương trình thì cân bằng của phản ứng bị dịch chuyển theo chiều phân li tạo thành , do đó khi chuẩn độ ta không xác định được mà chỉ xác định được nồng độ tổng cộng . Để xác định riêng rẽ cũng như người ta sử dụng định luật phân bố, cụ thể là nghiên cứu sự phân bố giữa dung dịch trong nước và trong lớp . Khi cho và vào hỗn hợp nước và thì sau một thời gian trong hệ tồn tại hai cân bằng đồng thời: 1. Cân bằng của phản ứng trong lớp dung dịch trong nước (lớp ) biểu thị bằng phương trình 2. Cần bằng phân bố của giữa lớp nước và lớp biểu thị bằng phương trình: Nếu chuẩn độ bằng sẽ xác định được . Dựa vào có thể tính được . Khi đã biết được ( được xác định nhờ nghiên cứu riêng lẽ sự phân bố của giữa lớp và lớp : Nếu chuẩn độ lớp bằng ta xác định được nồng độ tổng cộng từ đó xác định được : Khi biết nồng độ ban đầu của có thể tính được : Thay và ta thu được: 1. Xác định hệ số phân bố của giữa lớp và lớp . Lấy vào hai bình nón nút nhám 1 và 2: Bình 1: 150ml bão hòa ; Bình 2: 150 ml nước cất bão hòa Đậy nút kín hai bình và lắc trong khoảng 1 giờ. Ngưng lắc và chuyển hỗn hợp sang phễu chiết 1 và 2 tương ứng, để yên cho hỗn hợp tách lớp và chiết riêng lớp ở bình 1, bình 2 vào lần lượt bình 1a và 2a tương ứng, lớp vào bình 1b và 2b tương ứng. Chuẩn độ lớp hữu cơ: Dùng pipet lấy 2ml dung dịch (ở bình 1a, 2a) cho vào lần lượt hai bình có chứa sẵn rồi cho thêm khoảng 5 giọt hồ tinh bột. Sau đó, tiến hành chuẩn đọ bằng dung dịch . Chuẩn độ lớp : Dùng pipet lấy 20ml dung dịch (ở bình 1b, 2b) cho vào lần lượt hai bình có chứa sẵn 5ml dung dịch rồi cho thêm khoảng 5 giọt hồ tinh bột. Sau đó, tiến hành chuẩn độ bằng dung dịch . Quá trình chuẩn độ phải được tiến hành 3 lần để lấy kết quả trung bình. Phương pháp xử lý số liệu: Gọi số ml dung dịch có nồng độ là (trong trường hợp này là 0.01 hay 0.001 ) tiêu tốn trong quá trình chuẩn độ là , số ml dung dịch mẫu thử là , nồng độ đương lượng của trong mẫu thử là ta có: . Mặt khác theo phương trình phản ứng do đó nồng độ phân tử gam của : Ghi các số liệu thu được và kết quả tính theo bảng 1. Bảng 1 Số ml Na 2 S 2 O 3 dùng chuẩn độ Bình 1 Bình 2 1a (lớp CCl 4 ) 1b (lớp H 2 O) 2a (lớp CCl 4 ) 2b (lớp H 2 O) Lần 1 Lần 2 Trung bình Nồng độ I 2 (mol/l) Tính theo công thức đối với 2 bình và lấy kết quả trung bình. 2. Xác định nồng độ các chất tham gia phản ứng và hằng số cân bằng Lấy vào 3 bình nón có nút nhám 3, 4, 5: Bình 3: 50ml dung dịch bão hòa . Bình 4: 50ml dung dịch bão hòa . Bình 3: 50ml dung dịch bão hòa . Đậy nút kín ba bình và lắc trong khoảng 1 giờ. Ngưng lắc và chuyển hỗn hợp sang phễu 1, 2 và 3 tương ứng, để yên cho hỗn hợp tách lớp và chiết riêng lớp ở bình 1, bình 2, bình 3 vào lần lượt các bình 3a, 4a, 5a tương ứng; lớp vào bình 3b, 4b, 5b tương ứng. Chuẫn độ lớp hữu cơ: Dùng pipet lấy 2ml dung dịch (ở bình 3a, 4a, 5a) cho vào lần lượt ba bình có sẵn rồi cho thêm 5 giọt hồ tinh bột. Sau đó, tiến hành chuẩn độ bằng dung dịch . Chuẩn độ lớp : Dùng pipet lấy 20ml dung dịch (ở bình 3a, 4b và 5b) cho vào lần lượt ba bình có chứa sẵn rồi cho thêm khoảng 5 giọt hồ tinh bột. Sau đó, tiến hành chuẩn độ bằng dung dịch . Quá trình chuẩn độ phải được tiến hành 3 lần để lấy kết quả trung bình. Ghi các số liệu thu được theo bảng 2. Bảng 2 Số ml Na2S2O3 dùng chuẩn độ Bình 3 Bình 4 Bình 5 3a (lớp CCl 4 ) 3b (lớp H 2 O) 4a (lớp CCl 4 ) 4b (lớp H 2 O) 5a (lớp CCl 4 ) 5b (lớp H 2 O) Lần 1 Lần 2 Trung bình Dựa vào kết quả ở hai bảng, ta tính được và nồng độ tổng cộng trong lớp nước (đối với mỗi bình 3, 4, 5). Dựa vào công thức tính được nồng độ của các chất khi cân bằng và rồi lấy kết quả trung bình. Tính sai số của việc xác định hằng số cân bằng: ***Lưu ý: Các lớp và lớp sau khi tách phải cho vào bình và đậy kín nắp. Vì Iod dễ bay hơi và khó tan trong nước nên tách bình nào cần chuẩn độ ngay bình đó và nền tiến hành chuẩn độ lớp trước. Kết quả thí nghiệm: 1. Xác định hệ số phân bố của I 2 giữa lớp CCl 4 và lớp H 2 O. Lấy vào hai bình nón nút nhám 1 và 2: Bình 1: 150 ml H 2 O bão hoà I 2 + 10 ml CCl 4 . Bình 2: 150 ml nước cất + 10 ml CCl 4 bão hoà I 2 . Nút kín hai bình, lắc trong khoảng 1 giờ. Ngừng lại. Chuyển hỗn hợp sang phễu chiết 1 và 2, để yên và chiết riêng lớp CCl 4 vào bình 1a, 2a còn lớp H 2 O vào bình 1b, 2b. Chuẩn độ lớp hữu cơ: Chuẩn độ lớp nước: Tiến hành chuẩn 2 lần để lấy kết quả trung bình. Gọi số ml Na 2 S 2 O 3 0,01 N đã dùng để chuẩn độ là V, số ml dung dịch mẫu thử là V 0 , nồng độ đương lượng của I 2 trong mẫu thử là N ta có: . Mặt khác theo phương trình phản ứng (3): do đó nồng độ phân tử gam của I 2 : Ghi các số liệu thu được và các kết quả tính theo bảng 1. Bảng 1 Số ml Na 2 S 2 O 3 dùng chuẩn độ Bình 1 Bình 2 1a (lớp CCl 4 ) 1b (lớp H 2 O) 2a (lớp CCl 4 ) 2b (lớp H 2 O) Lần 1 14.7 2.7 89.3 9.9 Lần 2 14.5 2.6 90 10.1 Lần 3 14.6 2.6 91.2 10 Trung bình 14.6 2.63 90.17 10 Nồng độ I 2 (mol/l) 0.0365 0.0007 0.2254 0.0025 K pb 52.143 90.16 K pb trung bình 71.1515 2. Xác định nồng độ các chất tham gia phản ứng và hằng số cân bằng: Lấy vào 3 bình nón có nút nhám 3, 4, 5: Bình 3: 50 ml dung dịch KI 0,1 N + 10 ml CCl 4 bão hoà I 2 . Bình 4: 50 ml dung dịch KI 0,05 N + 10 ml CCl 4 bão hoà I 2 . Bình 5: 50 ml dung dịch KI 0,1 N + 5 ml CCl 4 bão hoà I 2 + 5 ml CCl 4 . Nút kín các bình, lắc trong khoảng 1 giờ. Ngừng lại. Chuyển các hỗn hợp sang phễu chiết 3, 4, 5 để yên, rồi chiết riêng lớp CCl 4 vào các bình 3a, 4a, 5a và lớp H 2 O vào các bình 3b, 4b, 5b. Chuẩn độ lớp hữu cơ: Chuẩn độ lớp nước: Tiến hành chuẩn 2 lần để lấy kết quả trung bình. Ghi các số liệu thu được theo bảng 2. Bảng 2 Số ml Na2S2O3 dùng chuẩn độ Bình 3 Bình 4 Bình 5 3a (lớp CCl 4 ) 3b (lớp H 2 O) 4a (lớp CCl 4 ) 4b (lớp H 2 O) 5a (lớp CCl 4 ) 5b (lớp H 2 O) Lần 1 27 153 42.5 118.2 15.2 82 Lần 2 27.5 153.2 42.5 118 14.8 81 Lần 3 27.8 152.9 43 118 15 81.6 Trung bình 17.43 153.03 42.67 118.07 15 81.53 Nồng độ ([I 2 ]= C 1 ) 0.0008525 0.0020863 0.0007332 0.0282 0.0295 0.0204 [I 2 ] 0.0436 0.1067 0.0375 [KI 3 ] 0.0273475 0.0274137 0.0196668 [KI] 0.1 0.1 0.1 K C 446.2554 181.0240 333.9889 320.4228 . BÁO CÁO THÍ NGHIỆM HÓA LÝ Bài số : 1 HẰNG SỐ CÂN BẰNG Nhóm 2 Sinh viên : Phạm Minh Hân Lớp: Dh11h1 GVHD : Th.s Diệp Khanh Mục đích Xác định hằng số cân bằng của phản. tồn tại hai cân bằng đồng thời: 1. Cân bằng của phản ứng trong lớp dung dịch trong nước (lớp ) biểu thị bằng phương trình 2. Cần bằng phân bố của giữa lớp nước và lớp biểu thị bằng phương. Dựa vào công thức tính được nồng độ của các chất khi cân bằng và rồi lấy kết quả trung bình. Tính sai số của việc xác định hằng số cân bằng: ***Lưu ý: Các lớp và lớp sau khi tách phải