Bài 6 phản ứng phân hủy h2o2

Mục đích thí nghiệm: − Xác định hằng số tốc độ và chu kỳ bán hủy của phản ứng phân hủy của với ion là chất xúc tác − Rèn luyện các thao tác khi thực hiện thí nghiệm và chuẩn độ − Rèn luy

BÀI 6: XÚC TÁC ĐỒNG THỂ PHẢN ỨNG PHÂN HUỶ H2O2

Sinh viên: Lê Thị Kim Thoa - 14129421

Ngày thực hành: 21/10/2016

I Mục đích thí nghiệm:

− Xác định hằng số tốc độ và chu kỳ bán hủy của phản ứng phân hủy của với ion là chất xúc tác

− Rèn luyện các thao tác khi thực hiện thí nghiệm và chuẩn độ

− Rèn luyện kĩ năng đọc, ghi nhận và xử lí số liệu

II Nguyên tắc:

Định nghĩa:

-Chu kỳ bán hủy là thời gian tiêu hao một nửa lượng tác chất

-Chất xúc tác là chất làm tăng tốc độ phản ứng hóa học nhưng không làm thay đổi các quy luật chung của hóa học

+Chất xúc tác có cơ chế phức tạp

+Có 2 loại: xúc tác đồng thể và xúc tác dị thể

-Dựa vào phản ứng bậc 1:

Tại thời điểm ban đầu t=0 A  C + D

Tại thời điểm t x 0 0

Tại điểm cân bằng a-x x x

(a là lượng chất ban đầu)

- Ta có: k = ×

với k là hằng số tốc độ phản ứng ()

Phản ứng phân hủy với xúc tác diễn ra qua 2 giai đoạn:

HOOH  O2 + 2H+ (Chậm)

HOOH + 2H+  2H2O (Nhanh)

2H2O2  2H2O + O2

-Tốc độ của phản ứng được xác định bởi giai đoạn chậm và phản ứng xảy ra theo bậc 1

-Lượng trong hỗn hợp phản ứng ở thời điểm t xác định bằng cách chuẩn độ bằng dung dịch

-Chu kỳ bán hủy:

III Cách tiến hành:

Ghi nhận

Đem hỗn hợp thu được chuẩn

độ với KMnO4 0,01N

Erlen 8: 10ml CuSO4

0,5N

2ml H2SO4

t = 20

2ml H2SO4

t = 15

2ml H2SO4

t = 10

2ml H2SO4

t = 30

2ml H2SO4

t = 5

2ml H2SO4

t = 0

Hút 2ml hỗn hợp trên cho vào các erlen bên dưới

Đổ erlen 7 vào erlen 8, lắc đều Erlen 7: 20ml H2O2 0,2%

IV Kết quả thí nghiệm:

= 0,0161  = 43 phút

Nhận xét:

a Tại sao dùng Cu2+ làm chất xúc tác trong phản ứng này?

- Dùng xúc tác tránh sử dụng các nguyên tố đa hóa trị như Fe, Mn… Trong

khi đó Cu2+ rất khó bị khử về Cu (I)

- Cu2+ có tác dụng xúc tác rất mạnh

b Vì sao phản ứng được xem là phản ứng bậc 1?

Phản ứng phân hủy H2O2 diễn ra qua 2 giai đoạn:

HOOH → O2 + 2H+ (chậm)

HOOH + 2H+ → 2H2O (nhanh)

Tốc độ của phản ứng được xác định bởi giai đoạn 1 (là giai đoạn chậm) và

do đó phản ứng xảy ra theo bậc 1

Trả lời câu hỏi:

a. Xác định V0:

1,46 (L.mol-1.phút-1)

1,78 (L.mol-1.phút-1)

2,02 (L.mol-1.phút-1)

2,76 (L.mol-1.phút-1)

c. Tính hằng số tốc độ trung bình

d. Tại sao không dùng HCl chuẩn độ trực tiếp NaOH trong hỗn hợp phản ứng mà phải làm như trong phần hướng dẫn bài thí nghiệm?

Nếu ta chuẩn độ 10ml dd trong hỗn hợp bằng HCl (có vài giọt phenoltalein)  lúc ban đầu NaOH sẽ dư so với HCl nên dd sẽ có màu hồng, sau 1 khoảng thời gian thì NaOH bắt đầu ít dần đi vì bị HCl trung hoà, đến 1 lúc nào đó dung dịch sẽ từ từ mất màu

 Dung dịch có màu chuyển sang không màu

Còn làm theo hướng dẫn thí nghiệm thì ngược lại dung dịch sẽ chuyển dần từ không màu sang có màu (khi bắt đầu dư NaOH)

Vì hiện tượng từ không màu sang có màu dễ nhận thấy hơn từ có màu sang không màu

e Trình bày các yếu tố ảnh hưởng đến hằng số tốc độ phản ứng ?

− Hằng số cân bằng K đặc trưng cho tốc độ phản ứng chịu ảnh hưởng của nhiệt độ Khi tăng nhiệt độ, tốc độ phản ứng sẽ tang và ngược lại Ngoài ra còn phụ thuộc vào bản chất của chất tham gia phản ứng, chất xúc tác