BÁO cáo THÍ NGHIỆM hóa lý HẰNG số cân BẰNG

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 dun

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:

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 :

1 Xác định hệ số phân bố của giữa lớp và lớp

Lấy vào hai bình nón nút nhám 1 và 2:

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

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 Na2S2O3

dùng chuẩn độ

1a (lớp CCl4) 1b (lớp H2O) 2a (lớp CCl4) 2b (lớp H2O)

Nồng độ I2

(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:

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,

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

3a (lớp CCl4)

3b (lớp

H2O)

4a (lớp CCl4)

4b (lớp H2O)

5a (lớp CCl4)

5b (lớp

H2O)

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 H2O bão hoà I2 + 10 ml CCl4

Bình 2: 150 ml nước cất + 10 ml CCl4 bão hoà I2

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 CCl4 vào bình 1a, 2a còn lớp H2O 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 Na2S2O3 0,01 N đã dùng để chuẩn độ là V, số ml dung dịch mẫu thử

là V0, nồng độ đương lượng của I2 trong mẫu thử là N ta có:

Mặt khác theo phương trình phản ứng (3): do đó nồng độ phân

tử gam của I2:

Ghi các số liệu thu được và các kết quả tính theo bảng 1

Bảng 1

Số ml Na2S2O3

dùng chuẩn độ

1a (lớp CCl4) 1b (lớp H2O) 2a (lớp CCl4) 2b (lớp H2O)

Nồng độ I2

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 CCl4 bão hoà I2

Bình 4: 50 ml dung dịch KI 0,05 N + 10 ml CCl4 bão hoà I2

Bình 5: 50 ml dung dịch KI 0,1 N + 5 ml CCl4 bão hoà I2 + 5 ml CCl4

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 CCl4 vào các bình 3a, 4a, 5a

và lớp H2O 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

3a (lớp CCl4)

3b (lớp H2O)

4a (lớp CCl4)

4b (lớp H2O)

5a (lớp CCl4)

5b (lớp

H2O)

Trung bình

Nồng độ

𝜀𝐾1 = 𝐾𝐶1 − 𝐾𝐶𝑡𝑏 = 446.2554 − 320.4228 = 125.8326

𝜀𝐾2 = 𝐾𝐶2 − 𝐾𝐶𝑡𝑏 = 181.0240 − 320.4228 = −139.3988

𝜀𝐾3 = 𝐾𝐶3 − 𝐾𝐶𝑡𝑏 = 333.9889 − 320.4228 = 13.5661

𝜀𝐾𝑡𝑏 = |𝜀𝐾1| + |𝜀𝐾2| + |𝜀𝐾3|

|152.8326| + |−139.3988| + |13.4661|

3

= 101.8992

𝐾𝑐 = 𝐾𝑐𝑡𝑏± 𝜀𝐾𝑡𝑏 = 320.4228 + 101.899