Bài 4: XÁC ĐỊNH BẬC CỦA PHẢN ỨNG Sinh viên: Lê Thị Kim Thoa Ngày thực hiện: 30/9/2016 Chữ ký I Lời phê Mục đích thí nghiệm Xác định bậc tổng cộng phản ứng Fe3+ + I- Fe2+ + 1/2 I2 phương pháp vi phân II Cơ sở lý thuyết Gọi Cx nồng độ Fe2+ sinh thời điểm t xác định thông qua nồng độ Iod sinh Lượng Iod chuẩn độ Na 2S2O3 với thị hồ tinh bột ta có : Từ giá trị Cx xây dựng đồ thị 1/Cx = f (1/t) phương trình thực nghiệm: 1/Cx = α + β.1/t (1) Từ phương trình (1) suy β tg góc nghiêng đồ thị hợp với phương ngang (góc nhỏ 180o ) Sau tính 1/β Vẽ đồ thị lg(1/β) lg C 0Fe3+ theo phương trình: lg(-dc/dt)t=0 = lg(1/β) = A1 + n1 lg(C0 Fe3+) (2) Đồ thị (2) đường thẳng ta tính n tg góc nghiêng đồ thị hợp với phương ngang (góc nhỏ 180o ) III Kết thí nghiệm Thí nghiệm 1: Xác định bậc riêng n1 Fe3+ Erlen Số lần chuẩn độ Thời gian 1/t V Na2S2O3 CFe2+ 1/ CFe2+ t(s) (s-1) (ml) (N) 25 0.04 1.2 0.00012 8333.3333 46 0.0217 1.7 0.00017 5882.3529 70 0.0143 0.0002 5000 100 0.01 2.5 0.00025 4000 135 0.0074 2.8 0.00028 3571.4286 168 0.006 3.2 0.00032 3125 210 0.0048 3.6 0.00036 2777.7778 255 0.0039 3.9 0.00039 2564.1026 1/ CFe2+ Đồ thị 1/C_ 1/t Erlen Số lần chuẩn độ Thời gian 1/t V Na2S2O3 CFe2+ t(s) (s-1) (ml) (N) 32 0.03125 2.8 0.00028 3571.4286 50 0.02 3.7 0.00037 2702.7027 66 0.0152 4.2 0.00042 2380.9524 92 0.0109 4.7 0.00047 2127.6596 122 0.0082 5.4 0.00054 1851.8519 156 0.0064 0.00059 1694.9153 178 0.0056 6.3 0.00063 1587.3016 200 0.005 6.7 0.00067 1492.5373 5.9 Đồ thị 1/C_ 1/t Erlen Số lần chuẩn độ Thời gian 1/t V Na2S2O3 CFe2+ 1/ CFe2+ t(s) (s-1) (ml) (N) 39 0.026 3.8 0.00038 2631.5789 70 0.0143 6.4 0.00064 1562.5 102 0.0098 7.3 0.00073 1369.863 126 0.0079 8.2 0.00082 1219.5122 149 0.0067 9.1 0.00091 1098.9011 172 0.0058 9.9 0.00099 1010.101 195 0.0051 10.5 0.00105 952.3809 222 0.0045 11.3 0.00113 884.9558 1/ CFe2+ Đồ thị 1/C_ 1/t Erlen Số lần chuẩn độ Thời gian 1/t V Na2S2O3 CFe2+ t(s) (s-1) (ml) (N) 60 0.0167 7.7 0.00077 1298.7013 105 0.0095 9.6 0.00096 1041.6667 132 0.0076 11 0.0011 909.0909 169 0.0059 12.4 0.00124 806.4516 198 0.0051 13.7 0.00137 729.9270 228 0.0044 14.7 0.00147 680.2721 252 0.004 15.6 0.00156 641.0256 278 0.0036 16.3 0.00163 613.4969 Đồ thị 1/C_ 1/t Từ đồ thị ta thu giá trị β sau: β Lg(1/β) 157732 85821 78656 52902 -5.1979 -4.9336 -4.896 -4.7235 Tính lại nồng độ Fe3+ Bình 1: = 1/600 lg() = -2.778 Bình 2: = 1/300 lg() = -2.477 Bình 3: = 1/200 lg() = -2.301 Bình 4: = 1/150 lg() = -2.176 Vẽ đồ thị lg(1/β) lg(CoFe3+) Từ đồ thị ta xác định bậc riêng n1 Fe3+ 1,3017 Thí nghiệm 2: Xác định bậc riêng n I-: Erlen Số lần chuẩn độ Thời gian 1/t V Na2S2O3 CFe2+ 1/ CFe2+ t(s) (s-1) (ml) (N) 23 0.0435 0.9 0.00009 11111.1111 42 0.0238 1.3 0.00013 7692.3077 74 0.0135 1.8 0.00018 5555.5555 106 0.0094 2.2 0.00022 4545.4545 142 0.007 2.5 0.00025 4000 178 0.0056 2.8 0.00028 3571.4286 208 0.0048 3.1 0.00031 3225.8065 240 0.0042 3.3 0.00033 3030.3030 1/ CFe2+ Đồ thị 1/C_ 1/t Erlen Số lần chuẩn độ Thời gian 1/t V Na2S2O3 CFe2+ t(s) (s-1) (ml) (N) 0.1111 1.2 0.00012 8333.3333 30 0.0333 2.1 0.00021 4761.9048 50 0.02 2.9 0.00029 3448.2759 76 0.0132 3.6 0.00036 2777.7778 98 0.0102 4.2 0.00042 2380.9524 124 0.0081 4.7 0.00047 2127.6596 144 0.0069 5.1 0.00051 1960.7843 172 0.0058 5.6 0.00056 1785.7143 Đồ thị 1/C_ 1/t Erlen Số lần chuẩn độ Thời gian 1/t V Na2S2O3 CFe2+ 1/ CFe2+ t(s) (s-1) (ml) (N) 26 0.0385 5.1 0.00051 1960.7843 52 0.0192 6.7 0.00067 1492.5373 78 0.0128 7.7 0.00077 1298.7013 112 0.0089 8.6 0.00086 1162.7907 155 0.0065 9.6 0.00096 1041.6667 190 0.0053 10.6 0.00106 943.3962 220 0.00455 10.9 0.00109 917.4312 260 0.0044 11.5 0.00115 869.5652 1/ CFe2+ Đồ thị 1/C_ 1/t Erlen Số lần chuẩn độ Thời gian 1/t V Na2S2O3 CFe2+ t(s) (s-1) (ml) (N) 38 0.0263 6.7 0.00067 1492.5373 69 0.0145 7.7 0.00077 1298.7013 96 0.0104 8.7 0.00087 1149.4253 126 0.0079 9.6 0.00096 1041.6667 158 0.0063 9.9 0.00099 1010.1010 195 0.0051 10.5 0.00105 952.381 225 0.0044 10.8 0.00108 925.926 251 0.004 11.1 0.00111 900.901 Đồ thị 1/C_ 1/t Từ đồ thị ta có giá trị β sau: β 204334 60691 31163 26949 lg(1/ β) -5.3103 -4.7831 -4.4936 -4.4305 Tính lại nồng độ Iod: Bình 1: = 1/400 = -2.6 Bình 2: = 1/ 200 = -2.3 Bình : = 3/400 = -2.125 Bình : = 1/100 = -2 Từ đồ thị ta xác định bậc riêng n2 I- 0,6412 Ta xác định bậc phản ứng Fe3+ + I- Fe2+ + 1/2 I2 cách xác n = n1 + n2 =2 +1 = IV Nhận xét: • Ta cho HNO3 vào dung dịch để tạo môi trường acid tránh Fe3+ bị thủy phân tạo Fe(OH)3 • HNO3 có tính oxy hóa mạnh, để bảo vệ Fe3+ (nếu dung dịch có lẫn ion khác có tính khử ion tác dụng với HNO mà không tác dụng với Fe3+) • Ta cho thêm KNO3 vào dung dịch để bổ sung lượng NO3- ta sử dụng nhiều lượng acid HNO3, oxy hóa Fe2+ trở lại thành Fe3+ Thí nghiệm không làm 15 phút Fe3+ I- phản ứng hết với nhau, lượng I2 sinh lớn không tạo thêm ... 2.1 0.00021 47 61.9 048 50 0.02 2.9 0.00029 344 8.2759 76 0.0132 3.6 0.00036 2777.7778 98 0.0102 4. 2 0.00 042 2380.95 24 1 24 0.0081 4. 7 0.00 047 2127.6596 144 0.0069 5.1 0.00051 1960.7 843 172 0.0058... 0.00013 7692.3077 74 0.0135 1.8 0.00018 5555.5555 106 0.00 94 2.2 0.00022 45 45 .45 45 142 0.007 2.5 0.00025 40 00 178 0.0056 2.8 0.00028 3571 .42 86 208 0.0 048 3.1 0.00031 3225.8065 240 0.0 042 3.3 0.00033... 200 = -2.3 Bình : = 3 /40 0 = -2.125 Bình : = 1/100 = -2 Từ đồ thị ta xác định bậc riêng n2 I- 0, 641 2 Ta xác định bậc phản ứng Fe3+ + I- Fe2+ + 1/2 I2 cách xác n = n1 + n2 =2 +1 =