báo cáo thực hành hóa lý 1

Báo cáo thực hành môn thực hành Hóa Lý TRƯỜNG ĐẠI HỌC TRÀ VINH KHOA HÓA HỌC ỨNG DỤNG BỘ MÔN ƯDCDLH & VLNN  BÁO CÁO THỰC HÀNH MÔN THỰC HÀNH HÓA LÝ Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Thị Anh Thư Thành viên nhóm 7: Đỗ Nhật Trường Võ Thành Nhân Ngày 30/7/2016 - Nhóm DA14HH DA14HHB Báo cáo thực hành môn thực hành Hóa Lý MỤC LỤC Nội dung Trang BÀI : Sử dụng thiết bị EC60 xác định độ dẫn điện tổng rắn hòa tan số dung dịch ……………………………………………………………………………… BÀI 2: Xác định độ dẫn điện đương lượng cực đại chất điện ly mạnh chất điện ly yếu………………………………………………………………………………… 10 BÀI 3: Phương pháp chuẩn độ pH định lượng hỗn hợp acid H2SO4 H3PO4 20 BÀI 4: Xác định điện cực oxi hóa khử số cân phản ứng oxi hóa khử phương pháp điện kế…………………………………………………… 27 BÀI 5: Xác định suất điện động điện cực pin nồng độ………………………… 33 BÀI 6: Xác định ∆G, ∆H, ∆S phản ứng điện hóa…………………………… 38 BÀI 7: Khảo sát số hệ keo………………………………………………………… 43 Ngày 30/7/2016 - Nhóm Báo cáo thực hành môn thực hành Hóa Lý BÀI 1: SỬ DỤNG THIẾT BỊ EC60 XÁC ĐỊNH ĐỘ DẪN ĐIỆN ĐƯƠNG LƯỢNG, TỔNG LƯỢNG CHẤT RẮN HÒA TAN TRONG MỘT SỐ DUNG DỊCH I MỤC TIÊU BÀI HỌC: − Vận hành thiết bị EC60 − Xác định độ dẫn điện đương lượng, tổng lượng chất rắn hòa tan số dung dịch II TÓM TẮT CƠ SỞ LÝ THUYẾT : Độ dẫn điện (EC) khả tạo dòng điện dung dịch Tổng chất rắn hòa tan TDS đại lượng đo tổng chất rắn hòa tan có nước, gọi tổng chất khoáng, tổng số ion mang điện tích, bao gồm khóang chất, muối kim loại tồn khối lượng nước định, thương biểu hị hàm số mg/l ppm TDS thường lấy làm sở ban đầu để xác định mức độ sạch, tinh khiết nguồn nước Chất rắn tìm thấy nước hai dạng : lơ lửng hòa tan + Chất rắn lơ lửng bao gồm bùn, trầm tích đáy, nước thải không qua lọc + Chất rắn hòa tan nước bao gồm muối hòa tan ion natri (Na+), canxi(Ca2+), magie (Mg2+), bicarbonate(HCO3), sunfat(SO42-), clo (Cl-) Chất rắn hòa tan qua lọc − Tổng chất rắn hòa tan TDS xác định bốc mẫu qua lọc đến khô, sau tìm khối lượng dư lượng khô lít nước Ngoài sử dụng thiết bị EC/TDS để xác định khả muối hòa tan ion chúng mẫu không qua lọc thực dòng điện Độ dẫn sau chuyển đổi sang TDS Giá trị TDS có đơn vị mg/l − TDS sử dụng kiểm tra môi trường Giá trị TDS thay đổi ion đưa vào nước từ muối, axit, bazơ, khoáng chất cứng nước, chất khí hòa tan dung dịch ion hóa TDS đơn giản cung cấp cho dấu hiệu chung mức độ chất rắn hòa tan dòng nước − Nguồn Tổng chất rắn hòa tan:  Các ion chung nước: Ca2+, Mg2+, HCO3 Phân bón nông nghiệp: NH4+, NO3-, PO43-, SO42  Dòng chảy đô thị: Na+, Cl Nhiễm mặn từ thủy triều, khoáng chất, nước tưới trở về: Na +, K+, Cl Lượng mưa acid: H+, NO3-, SO42− Mức dự kiến: giá trị TDS hồ thường tìm thấy phạm vi từ 50 đến 250 mg/L Ở vùng nước cứng độ mặn cao, giá trị cao Ngày 30/7/2016 - Nhóm Báo cáo thực hành môn thực hành Hóa Lý 500 mg/l Nước uống có xu hướng 25-500 mg/l TDS Tiêu chuấn nước uống Hoa Kỳ khuyến cáo TDS nước uống không vượt 500 mg/l TDS Nước cất thường có 0.5 đến 1.5 mg/l TDS − Tiêu chuẩn nước Việt Nam quy định TDS nhỏ 100 mg/l Tiêu chuẩn nước uống quy định TDS nhỏ 500 mg/l III HÓA CHẤT VÀ DỤNG CỤ: HÓA CHẤT: − Sodium chloride NaCl 0.1N − Hydrochloric acid HCl 0.1N − Mẫu nước DỤNG CỤ: − Máy EC60 − Máy khuấy từ − Pipet 10 ml − Beaker 100ml − Buret 25 ml − Bình định mức 100 ml − Beaker 50 ml IV THỰC NGHIỆM: Cách pha hóa chất :  Pha 100 ml dung dịch với nồng độ sau từ dung dịch Nacl 0.1 N : 5x10-2 N ,3x10-2 N ,1.5x10-2 N ,1x10-2 N + Cách pha : Ta có : C1V1=C2V2 100*5x10-2 = 0.1* V2 =>V2 =(100*5x10-2 )/ 0.1 = 50 ml + Cho 50 ml Nacl 0.1 N vào bình định mức 50 ml sau đổ vào bình định mức 100 ml, thêm từ từ nước cất vạch bình định mức 100 ml Ta 100 ml dung dịch Nacl 0.05 N Trong C1: nồng độ sau V1 :thể tích sau pha C2 : nồng độ ban đầu Ngày 30/7/2016 - Nhóm Báo cáo thực hành môn thực hành Hóa Lý V2 : thể tích đem pha Làm tương tự với nồng độ lại Pha 500 ml dung dịch với nồng độ sau từ dung dịch Nacl 0.1 N: 6x10-3 N ,3x10-3 N (Phải pha nồng độ 500 ml pha 100 ml thể tích dung dịch lấy để pha loãng 10 ml nên độ xác không cao ) Cách pha :  Ta có : C1V1=C2V2 500*6x10-3 = 0.1* V2 =>V2 =(500*6x10-3 )/ 0.1 = 30 ml + Cho 30 ml Nacl 0.1 N vào bình định mức 500 ml, thêm từ từ nước cất vạch bình định mức 500 ml Ta 500 ml dung dịch Nacl 0.006 N Làm tương tự với nồng độ lại  Lặp lại cách pha tương tự cho Hcl 0.1 N Tóm tắt trình làm :  Ví dụ: rót 50 ml dung dịch Nacl 0.05 N vào cốc 100 ml , rửa đầu dò trước đo nước cất Đặt điện cực vào cốc thiết bị hiển thị giá trị độ dẫn điện Ấn nút MODE máy để thị giá trị TDS Làm tương tự với nồng độ khác Xác định độ dẫn điện, tổng chất rắn hòa tan mẫu nước: + Chuẩn bị mẫu nước: nước thủy cục nước sông + Rót 50 ml mẫu nước vào beacher 100 ml, rửa đầu dò trước đo nước cất Đặt điện cực vào cốc thiết bị hiển thị giá trị độ dẫn điện Ấn nút MODE máy để thị giá trị TDS  Làm tương tự với mẫu nước lại V KẾT QUẢ THỰC HÀNH: Bảng số liệu pha dung dịch : Ngày 30/7/2016 - Nhóm Báo cáo thực hành môn thực hành Hóa Lý STT Dung dịch trước pha loãng Nồng độ Thể tích để pha loãng Dung dịch sau pha loãng Nồng độ Thể tích sau pha loãng 0.1 N 50 ml 5x10-2 N 100 ml 0.1 N 30 ml 3x10-2 N 100 ml 0.1 N 15 ml 1.5x10-2 N 100 ml 0.1 N 10 ml 1x10-2 N 100 ml 0.1 N 30 ml 6x10-3 N 500 ml 0.1 N 15 ml 3x10-3 N 500 ml Bảng số liệu độ dẫn điện , tổng chất rắn hòa tan dung dịch Nacl: STT Nồng độ EC (ms) TDS (ppt) 5x10-2 N 5.28 3.72 3x10-2 N 3.86 2.46 1.5x10-2 N 1.88 1.18 1x10-2 N 1.20 0.84 6x10-3 N 0.79 0.54 3x10-3 N 0.45 0.30 Ngày 30/7/2016 - Nhóm Báo cáo thực hành môn thực hành Hóa Lý Bảng số liệu độ dẫn điện , tổng chất rắn hòa tan dung dịch Hcl: STT Nồng độ EC (ms) TDS (ppt) 5x10-2 N 18.40 10.62 3x10-2 N 11.48 7.74 1.5x10-2 N 5.78 3.86 1x10-2 N 3.54 2.32 6x10-3 N 2.12 1.45 3x10-3 N 1.02 0.83 Bảng số liệu độ dẫn điện , tổng chất rắn hòa tan mẫu nước: Mẫu nước EC ( ms) TDS (ppt) Nước sông 1.93 1.29 (29.20c ) Nước thủy cục 0.93 0.62 (29.30c ) VI TRẢ LỜI CÂU HỎI: Câu 1: EC khả tạo dòng điện dung dịch TDS đại lượng đo tổng chất rắn hòa tan có nước hay gọi tổng chất khoáng, tổng số ion mang điện tích, bao gồm khoáng chất, muối kim loại tồn khối lượng nước định Câu 2: Thiết bị EC60 hoạt động ? Hai điện cực với điện áp xoay chiều đặt dung dịch Điều tạo dòng điện phù thuộc vào chất dẫn điện dung dịch Thiết bị đọc dòng diện hiển thị theo đơn vị EC ppm Vận hành: − Tháo nắp đầu dò nhấn nút ON/OFF Ngày 30/7/2016 - Nhóm 7 Báo cáo thực hành môn thực hành Hóa Lý Nhúng đầu dò vào dungh dịch kiểm tra vafchojn hai chế độ EC TDS với SET/ HOLD − Khuấy nhẹ dung dịch chờ đợi cho việc đọc ổn định, tức biểu tượng đồng hồ cát hình LCD tắt − EC ( TDS ) tự động bù trừ nhiệt độ hiển thị hình LCD chính, nhiệt độ hiển thị hình LCD thứ cấp − Để tắt thiết bị, bấm ON/OFF Thông báo OFF xuất hình phụ Thả nút Câu 3: Mối tương quan EC TDS : Tổng lượng chất rắn hòa tan tỉ lệ thuận với dộ dẫn điện nó, lượng chất rắn cao độ dẫn điện cao Khi muối hòa tan nước chúng trở thành “ion” mang điện tích âm, dương nên chúng có khả dẫn điện TDS EC có mối tương quan mật thiết với Câu 4: − Ta có: TDS = = CM.M  NaCl: Nồng độ Giá trị tính Giá trị đo 5x10-2 N 2.925 3.72 3x10-2 N 1.755 2.46 1.5x10-2 N 0.8775 1.18 1x10-2 N 0.585 0.84 6x10-3 N 0.351 0.54 3x10-3 N 0.1755 0.30 Nồng độ Giá trị tính Giá trị đo 5x10-2 N 1.825 10.62 3x10-2 N 1.095 7.74 1.5x10-2 N 0.5475 3.86 1x10-2 N 0.365 2.32 6x10-3 N 0.219 1.45 3x10-3 N 0.1095 0.83  HCl: Ngày 30/7/2016 - Nhóm Báo cáo thực hành môn thực hành Hóa Lý  Nhận xét:Hàm lượng TDS xác định dựa vào khối lượng chất rắn hòa tan Do sử dụng nước không tinh khiết, thành phần nước có lẫn số khoáng chất Trong trình thực nghiệm chưa chuẩn nhiệt độ phòng, hóa chất, dụng cụ Vì vậy, hàm lượng TDS đo thực tế cao hàm lượng TDS tính lý thuyết Câu 5: Nước sông : EC cao TDS ( 1.93>1.29) Nước thủy cục : EC cao TDS (0.93>0.62) Ta nhận thấy nước sông có độ dẫn diện tổng chất rắn hòa tan cao nước thủy cục Nước sông chưa xữ lí, có chứa nhiều tạp chất thành phần tan nước Nên độ dẫn diện tổng chất rắn hòa tan cao Đối với nước thủy cục, qua trình xữ lí nên thành phần nước hầu hết bị loại bỏ hết, ion nước xữ lí Nên nước thủy cục có hàm lượng TDS EC thấp nước sông Câu : Có phương pháp làm giảm TDS nước chưng cất, thẩm thấu ngược RO, khử ion - Chưng cất: Nước chuyển thành nước sau cô đọng thành dạng lỏng hầu hết chất gây ô nhiễm loại bỏ buồng sôi, nước ngưng tụ không chất gây ô nhiễm - Thẩm thấu ngược RO: trình tách sử dụng áp lực để buộc dung môi qua màng mà giữ chất tan bên cho phép dung môi tinh khiết vượt qua Màng thẩm thấu ngược RO có rào cản dày đặc ma trận Polymer Màng RO cho phép nước qua lớp màng giữ lại chất hòa tan Quá trình đòi hỏi áp suất cao thường 30 đến 250 nước nước lợ , 600 đến 1000 psiđối với nước biển - Trao đổi ion (khử ion): khử ion nhựa trao đổi ion trao đổi ion điện.Khử ion nhựa trao đổi ion: Nước qua hai cột anion catiom tùy thuộc vào loại ion mà muốn xữ lí - Trao đổi ion điện: Nước cho qua điện cực dương điện cực âm Công nghệ ion màng lọc cho phép ion dương di chuyển phía cực âm ion âm di chuyển phía cực dương Nước sau qua thiết bị khử ion có đọp tinh khiết cực cao Ngày 30/7/2016 - Nhóm Báo cáo thực hành môn thực hành Hóa Lý BÀI : XÁC ĐỊNH ĐỘ DẪN ĐIỆN ĐƯƠNG LƯỢNG CỰC ĐẠI CỦA CHẤT ĐIỆN LY MẠNH VÀ CHẤT ĐIỆN LY YẾU I MỤC TIÊU BÀI HỌC : − Xác định độ dẫn điện đương lượng cực đại chất điện li mạnh chất điện li yếu − Khả làm việc nhóm II TÓM TẮT CƠ SỞ LÝ THUYẾT: − Độ dẫn điện đương lượng cực đại chất điện li mạnh CH 3COONa , NaCl, HCl xác định từ độ dẫn điện λ nồng độ khác nhờ định luật Conraus λC = λ0 - A √C − Đo độ dẫn điện riêng χ chuỗi dùng dịch chất nồng độ biết trước Độ dẫn điện đương lượng tính từ độ dẫn điện rieng đo theo biểu thức 1000( χ C - χ H2O ) CN λC = Độ dẫn điện đương lượng cực đại chất điện li yếu CH 3COOH xácđịnh phương pháp mà tính gián tiếp từ độ dẫn điện đương lượng cực đại chất điện li mạnh có ion chung CH3COONa, NaCl HCl III HÓA CHẤT VÀ DỤNG CỤ: Hóa chất: − Potassium chloride KCL 0.1 N − Sodium chloride NaCl 0.1 N − Sodium acetate CH3COONa 0.1 N − Hydrochloric acid HCl 0.1 N Dụng cụ: − Máy đo độ dẫn − Máy khuấy từ − Pipet 10 ml − Beaker 50 ml − Beaker 100 ml − Buret 25 ml − Bình định mức 100 ml IV THỰC NGHIỆM: Cách pha hóa chất:  Pha 100 ml dung dịch với nồng độ sau từ dung dịch CH 3COONa 0.1 N : 5x10-2 N ,3x10-2 N ,1.5x10-2 N ,1x10-2 N − Ngày 30/7/2016 - Nhóm 10 Báo cáo thực hành môn thực hành Hóa Lý (-)Fe‫׀‬FeSO4 a1 ‖FeSO4‫׀‬Fe a2 (+) Trong a1 < a2 − SĐĐ pin nồng độ không tải tính sau E =ln − Hoạt độ dung dịch tính nhờ phép tính gần Debye – Huckel = fi * Ci lg = -0.512 ‫׀‬zi2‫׀‬ J = 0.5 z Zz2 Thiết lập pin từ dây đồng , sắt chanh ,khoai tây III HÓA CHẤT VÀ DỤNG CỤ: Hóa chất - Dung dịch CuSO4 0.1 M - Dung dịch FeSO4 0.1 M - Dung dịch KCl 0.1 - Dây Cu , Fe, Ag Dụng cụ - Khoai tây , chanh - Giấy nhám - Máy đo điện - Beaker - Pipet - Bình định mức - Nước cất - Điện cực Cu, Fe IV THỰC NGHIỆM : Chuẩn bị thực nghiệm − Dùng giấy nhám nước đánh điện cực dây kim loại − Pha loãng dung dịch CuSO4 FeSO4 0.1 M bảng sau, đổ beaker 50 ml − CuSO4 0.1 − − CuSO4 0.01 CuSO4 0.001 FeSO4 0.1 FeSO4 0.01 FeSO4 0.001 Cách pha hóa chất: Lấy 10 mL dung dịch CuSO4 0.1 M cho vào ống đong 100m L cho nước cất vào đến vạch quy định ta dung dich CuSO4 0.01 M Ngày 30/7/2016 - Nhóm 29 Báo cáo thực hành môn thực hành Hóa Lý Với nồng độ 0.01 C1V1=C2V2 0.1V1=0.01.100 V1==10 mL − Lấy 10 mL dung dịch CuSO4 0.1 M cho vào ống đong 1000m L cho nước cất vào đến vạch quy định ta dung dich CuSO 0.001 M( pha 1000 mL pha 100 mL dung dịch mang pha 10mL không chuẩn) Với nồng độ 0.001 C1V1=C2V2 0.1V1=0.001.1000 V1==10 mL Làm tương tự với FeSO4 0.01M FeSO4 0.001 M Lấy 50ml dung dịch KCl 0.1M vào beaker 100ml Đưa điện cực so sánh bạc clorua vào beaker , ý kiểm tra dung dịch điện cực so sánh Nếu dung dịch cạn cần châm thêm dung dịch KCl bão hòa Pha cầu muối: − 0.1g agar-agar 0.5 g KNO vào 5mL H2O, đun nhẹ hỗn hợp chảy ra, sau cho vào ống thủy tinh chữ U, để nguội dung dịch tạo gel V KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM: 1) Xác định SĐĐ pin Daniel – Jacobi − − E0Cu2+/Cu= 0.337 V Ở 250C = 298 K E0Fe2+/Fe= -0.44 V ST T CuSO4 FeSO4 Eđ0 (M) ( M) ( V) 0.01 0.1 0.60 0.01 0.01 0.69 0.1 0.1 0.65 0.1 0.01 0.66 JCuS04 JFeSO4 fCu2+ fFe2+ aCu2+ 0.04 0.4 0.38 0.38 0.05 0.05 0.05 0.38 0.05 0.38 3.89*10- 5.1*10-3 0.04 0.04 0.4 0.4 0.4 0.04 Ngày 30/7/2016 - Nhóm 30 aFe2+ 3.89*10- 3.89*103 5.1*10-3 5.1*10-3 5.1*10-3 3.89*103 Etính ( v) 0.77 0.77 0.77 0.78 Báo cáo thực hành môn thực hành Hóa Lý 2) Xác định điện cực Ở 250C = 298 K STT Eđo (V) Eđc (V) JM2+ fM2+ aM2+ Etính (V) CuSO4 (M) 0.1 0.285 0.476 0.2 0.123 0.0123 0.28 CuSO4 (M) 0.01 0.274 0.465 0.02 0.515 0.0051 0.269 FeSO4 (M) 0.1 0.256 0.447 0.2 0.123 0.0123 -0.496 0.515 0.0051 -0.508 FeSO4 0.01 0.220 0.411 0.02 (M) Giá trị đo lớn giá trị tính 3) Xác định SĐĐ pin nồng độ không tải Ở 250C = 298 K stt Catod anod CuSO4 O.1 M FeSO4 O.1 M CuSO4 0.001M FeSO4 0.001M Eđ0(V) Jcatod Janod fcatod fanod acatod 0.068 0.4 0.004 0.051 0.742 5.1*10-3 -0.043 0.4 0.004 0.051 0.742 5.1*10-3 aanod 7,42* 10-4 7.42* 10-4 4) Pin trái STT Trái Catod Anod Số trái Etừng trái ( v) Chanh Cu Fe 0.49 0.45 0.27 Ngày 30/7/2016 - Nhóm 31 Enối tiếp mạch (v) 1.62 Etính (V) 0.024 0.024 Báo cáo thực hành môn thực hành Hóa Lý 2 VI Khoai tây Cu Fe STT Trái Catod Anod chanh Khoai tây Cu Cu Fe Fe 5 0.49 0.41 0.43 0.38 0.32 0.29 0.21 Ekhông nối tiếp ( v) 0.57 0.72 1.77 Enối tiếp (v) 1.62 1.77 TRẢ LỜI CÂU HỎI: Câu : ( - ) Fe | FeSO4 || CuSO4| CuSO4 ( + ) : Fe + Cu2+ Fe2+ + Cu (-)Cu|Cuso4||KCl|Ag(+) : 2Ag+ + Cu  2Ag + Cu2+ (-)Fe| FeSO4 || KCl |Ag(+) : 2Ag+ + Fe  2Ag + Fe2+ Câu : Catod : Cu2+ + 2e  Cu Anod : Cd – 2e  Cd2+ E Cu2+ = E0Cu2+ + ln Cu2+ E Cd2+ = E0Cd+ + ln Cd2+ E = E Cu2+- E Cd2+ Câu : Khả tạo điện tạo dòng điện pin trái tương đối Bởi tạo dòng điện đủ lớn cho đèn led qua Năng lượng cung cấp cho mạch điện chủ yếu việc khử ion kim loại điện cực ( chanh ,khoai tây , )đều có trình oxy hóa khử Nguyên lý phát sinh dòng điện dựa tượng ăn mòn điện hóa Thực tế loại pin sinh học gồm Fe, Cu cắm vào củ, (khoai tây, chanh,…) chứa chất oxi hóa (Cu2+, H+ ) Dòng điện phát sinh nhờ ăn mòn (oxi hóa Fe) khử ion dương (Cu2+, H+) Ngày 30/7/2016 - Nhóm 32 Báo cáo thực hành môn thực hành Hóa Lý BÀI 6: XÁC ĐỊNH ∆G, ∆H, ∆S CỦA MỘT PHẢN ỨNG ĐIỆN HÓA I MỤC TIÊU BÀI HỌC Xác định đặc tính nhiệt động học kỹ thuật điện hóa II TÓM TẮT CƠ SỞ LÝ THUYẾT • Nhiệt động học có lien quan đến thay đổi lượng diễn trình hóa học vật lý Gồm: • Nguyên lý thứ (trạng thái bảo toàn lượng): ∆H=Hcuối – Hđầu • Nguyên lý thứ hai nhiệt động học lien quan đến qua trình tự diễn hệ hóa học : ∆S=Scuối –Sđầu • Năng lượng tự do:môt trình tự diễn nhiệt độ áp suất không đổi biến đổi lượng tự minh họa từ phương trình : ∆G=∆H-T ∆S(1) • Giá trị ∆G,∆H,∆S phụ thuộc vào trạng thái đầu trạng thái cuối hệ không phụ thuộc vào cách biến đổi trình, G,H,S hàm số trạng thái • Sự thay đổi lượng tự phản ứng điện hóa liên quan đến điện E hệ điện hóa : ∆G= -nFE ( 2) Trong : n số mol electron trao đổi cho mol chất phản ứng F số Faraday =96500 C • Nếu điện đo nhiệt đo nhiệt độ khác ,sự thay đổi entrapi áp suất không đổi biểu diển phương trình : -∆S= (3) Thế (2) vào (3) : -∆S= • ∆S=nF hay = (4) Ngày 30/7/2016 - Nhóm 33 Báo cáo thực hành môn thực hành Hóa Lý Từ (4) ta thấy hệ số gốc đồ thị phụ thuộc điện E vào nhiệt độ Sự phụ thuộc E vào nồng độ, nhiệt độ ,…được xác điịnh phương trình nlernst: E=E0pư -ln HÓA CHẤT VÀ DỤNG CỤ Hóa chất : 100ml CuSO4 0.5M 500mg KNO3 100ml ZnSO4 0.5M agar- agar • • III Dụng cụ : Cầu muối miếng kim loại Zn Cu chậu thủy tinh vol kế Một bình điều nhiệt Nước cất ,nước đá IV THỰC NGHIỆM • Cân 12,25g CuSO4 cho vào bình định mức 100ml ,sau thêm nước cất cách vào định mức • Cân 14,35g ZnSO4.7H2O cho vào bình định mức 100ml ,sau thêm nước cất vào định mức • Chuẩn bị cầu muối Hòa tan 100g agar-agar + 500mg KNO3 tất cho vào 5ml nước cất ,sau đem đung nóng cho vào cầu muối (dung dịch tạo gel khoảng 15 phút) • Chuẩn bị dung dịch điện cực Chuẩn bị 7ml dung dịch CuSO4 0.5M ZnSO4 0.5 M miếng kim loại Zn Cu • Tạo hệ điện cực phản ứng Thiết lập pin gavalni.nối dd cầu muối , (-) Zn || ZnSO4 0.5 M || CuSO4 0.5M || Cu (+) • Khảo sát ảnh hưởng điện vào nhiệt độ Khảo sát môi trường nhiệt độ khác ,bằng thiết bị Volt kế nhiệt kế a Môi trường nhiệt độ phòng 250 C b Môi trường nhiệt độ nóng 500C c Môi trường nhiệt độ thấp 60C V KẾT QUẢ THỰC HÀNH Ngày 30/7/2016 - Nhóm 34 Báo cáo thực hành môn thực hành Hóa Lý • Tính toán kết quả: y = 0.006x +0.4278 R2= 0,9295  Hệ số góc đường thẳng: Dựa vào đồ thị ta có phương trình đường thẳng : y = 0.006x + 0.4278 Từ ta có hệ số góc k=6.10-3 Mà k= S = nF= 2*96500*6.10-3 = 1158 • Ở 250C: ΔG = -nFE = -2*96500*0.62 = -119660 Ngoài ta có: ΔG = H - TS H = ΔG + TS = -119660 + (25+273)*1158 = 225424 • Ở 60C: Ngày 30/7/2016 - Nhóm 35 Báo cáo thực hành môn thực hành Hóa Lý ΔG = -nFE = -2*96500*0.44 = -84920 Ngoài ta có: ΔG = H - TS H = ΔG + TS = -84920+(6+273)*1158 = 238162 Ở 500C: • ΔG = -nFE = -2*96500*0.71 = -137030 Ngoài ta có: ΔG = H - TS H = ΔG + TS = -137030+(50+273)*1158 = 237004 VI TRẢ LỜI CÂU HỎI : Câu Trong nguyên tố galvani: • • • Tại anol sau xảy trình gì? Tại catod xảy trình gì? Dòng electron sinh nào? Trả lời: • Tại anol xảy trình oxy hóa Red1 – ne →Ox1 Phản ứng nhường e điện cực,điện cực dư tích điện âm ,dòng e di chuyển từ (-) sang(+) • Tại catod xảy trình khử Ox2 + ze →Red2 Phản ứng lấy e từ điện cực ,điện cực dư tích điện dương,dòng e di chuyển từ (+) sang (-) Câu Một pin Cu-Pb cho kết thí nghiệm sau: T(0C) 26.5 Ngày 30/7/2016 - Nhóm 36 2.5 80 Báo cáo thực hành môn thực hành Hóa Lý E(V) 0.465 0.454 0.493 y = 0.0005x +0.4523 R2= 0,9991 • Hệ số góc đường thẳng: Dựa vào đồ thị ta có phương trình đường thẳng : y = 0.0005x + 0.4523 =>Từ ta có hệ số góc k=5.10-4 k=S = nF =5.10-4.2.96500 =96,5 -nFE =- 2.96500.0.465 =-89745  =-89745+299,5.96,5= -60843,25 Câu 3:Từ kết thí nghiệm ,phản ứng tự diễn biến ?giải thích Đối với hệ Gavalni: (-)Fe | FeSO4 0.5M || CuSO4 0.5M | Cu(+) phản ứng tự diễn biến: diễn điều kiện Vì: ∆G < 0, ∆S > 0, T > Ngày 30/7/2016 - Nhóm 37 Báo cáo thực hành môn thực hành Hóa Lý BÀI : KHẢO SÁT MỘT SỐ HỆ KEO I II − − − − − − − − MỤC TIÊU BÀI HỌC: − Điều chế tính ngưỡng keo tụ số hệ keo TÓM TẮT CƠ SỞ LÝ THUYẾT : Hóa học chất keo- hay xác hơn, hóa học hệ phân tán – nghiên cứu hệ bao gồm pha phân tán dạng chia nhỏ thành hạt, phân bố môi trường phân tán liên tục Hóa học chất keo nghiên cứu hệ chứa hạt có kích thước lớn 100 mµ, gọi hệ phân tán vi dị thể hệ phân tán thô Các hệ thô gọi huyền phù hạt pha rắn, gọi nhũ tương hạt pha lỏng gọi bọt hạt khí phân bố môi trường lỏng Do ác hạt keo có kích thước nhỏ nên chúng có bề mặt riên lớn Vì hệ keo có lượng bề mặt lớn không bền vững nhiệt động học Có hai cách chế tạo hệ phân tán : o Cách thứ chia nhỏ vật chất thu hạt có kích thước cỡ hạt keo, phương pháp theo cách gọi phương pháp phân tán o Cách thứ hai tập hợp phân tử, nguyên tử hay ion có sẵn môi trường lại thành hạt có kích thước cỡ hạt keo Các phương pháp theo cách gọi phương pháp ngưng tụ Một điều kiện thiết yếu cho hai phương pháp pha phân tán phải thực tế không tan môi trường phân tán hay nói cách pha phân tán tương tác với môi trường Chính mà hệ keo chế tạo hai cách gọi hệ keo kị lưu Ngoài có hệ keo ưa lưu, điền hình dung dịch chất cao phân tử Hạt keo chế tạo môi trường lỏng thường có cấu tạo phức tạp, tùy thuộc vào điều kiện chế tạo Ngày người ta quan niệm hạt keo mixen trung hòa điện bao gồm hai Bản gồm ion dấu điện nằm bề mặt hạt keo, tạo cho hạt có điện tích nên gọi ion định hiệu Bản gồm ion điện tích ngược dấu vừa đủ để trung hòa điện tích hạt keo- ion nghịch Các ion nghịch chịu tác dụng lực hút tĩnh điện, lực hấp phụ vào bề mặt hạt lực khuếch tán chuyển động nhiệt gây ra, nên phân bố thành hai lớp, lớp gồm ion nằm sát bề mặt keo gọi lớp hấp phụ, lớp bao gồm số ion nghịch lại, lớp khuếch tán Sự keo tụ chất điện li tuân theo quy tắc Schultze – Hardy Tác dụng keo tụ chất điện li ion ngược dấu với dấu điện hạt keo tác dụng tăng lên nhanh theo tăng hóa trị ion Lý thuyết thực nghiệm ngưỡng keo tụ γ tỉ lệ nghịch với hóa trị Z lũy thừa Ngày 30/7/2016 - Nhóm 38 Báo cáo thực hành môn thực hành Hóa Lý γ= K Z6 Sự có mặt chất cao phân tử thích hợp hệ keo lưu làm tăng độ bền vững hệ keo Tác dụng gọi tác dụng bảo vệ chất cao phân tử hệ keo kị lưu − Ta biết hạt keo thường có điện tích định, tùy thuộc vào chất ion định hiệu Do đó, đặt hệ vào điện trường hạt keo tích điện di chuyển cực, tượng điện di ( phần hạt di chuyển bao gồm: nhân lớp ion định hiệu lớp hấp phụ ion nghịch ); môi trường với phần ion nghịch lại lớp khuếch tán di chuyển cực khác, tượng điện thẩm − Để chế tạo nhũ tương người ta dùng phương pháp phân tán thường phải thêm chất làm bền gọi chất nhũ hóa Có hai loại nhũ tương: o Nhũ tương loại I ( kí hiệu D/N (dầu nước)) hay nhũ tương thuận, có pha phân tán chất lỏng không phân cực, môi trường phân tán nước o Nhũ tương loại II ( kí hiệu N/D (nước dầu)) hay nhũ tương nghịch, có pha phân tán nước, môi trường phân tán chất lỏng không phân cực ( thường gọi dầu) III HÓA CHẤT VÀ DỤNG CỤ: Dụng cụ Hóa chất − - Bếp điện - Bong bóng heo - Ống đong 250ml : - KCl 3N : 200ml - 10 ống nghiệm - K2SO4 0,01N : 200mL - giá đỡ ống nghiệm - FeCl3 1N : 100ml - Cốc 250mL : - Trứng gà : - Cốc lít : Tinh bột IV THỰC NGHIỆM Điều chế keo Fe(OH)3 - Dùng ống đong lấy 200 mL nước cất cho vào beaker 250 mL đem đun sôi bếp điện Tắt bếp lấy mL thêm giọt dung dịch FeCl3 N (màu vàng) vào beaker Ta thu keo dương Fe(OH)3 màu nâu sẫm Khi thêm hết mL lấy bình khỏi bếp để nguội không khí Ngày 30/7/2016 - Nhóm 39 Báo cáo thực hành môn thực hành Hóa Lý 2 Keo tụ keo Fe(OH)3 chất điện ly Lấy 10 ống nghiệm cho hóa chất vào theo bảng số liệu sau: Ống nghiệm Keo Fe(OH)3 ml Nước cất ml Chất điện ly ml 10 5 5 5 5 5 4.5 3.5 2.5 1.5 0.5 0.5 1.5 2.5 3.5 4.5  Làm thí nghiệm với chất điện ly KCl N K2SO4 0.01 N  Sau thêm chất điện ly lắc mạnh 10 ống nghiệm để yên khoảng 15 phút  Quan sát: Đánh dấu cộng (+) ống bị đục –ống bị keo tụ đục đánh dấu trừ (–) ống – ống không bị keo tụ Keo ưa lỏng : * Điều chế :  Keo tinh bột: • Cân 0.5 g tinh bột cho vào becher 250 mL chứa sẵn 100 mL nước cất • Đun nhẹ bếp điện, vừa đun vừa khuấy đến tinh bột tan hết nhắc xuống để nguội không khí  Keo albumin: Lấy lòng trắng trứng gà cho vào becher 250 mL thêm 100 mL nước cất khuấy thu keo albumin *Thẩm tích keo  Lấy bong bóng heo ngâm nước để xả đông Ngày 30/7/2016 - Nhóm 40 Báo cáo thực hành môn thực hành Hóa Lý  Lấy 50 mL keo tinh bột (điều chế trên) cho vào bong bóng heo ống nhỏ giọt plastic thêm tiêp 10 mL dung dịch K2SO4 0.1 N dùng dây cao su – dây thun cột kín miệng bong bóng heo  Nhúng bong bóng heo vào becher 1000 mL chứa 200 mL nước cất khuấy liên tục  Sau thời gian định: Lấy hai ống nghiệm – ống chứa 10 mL nước becher 1000mL thêm: + Ống : cho vài giọt dung dịch BaCl2 + Ống : cho vài giọt dung dịch Iot Nhận xét ghi nhận kết *Bọt : Cho vào ống đong:  Ống đong (1): mL keo albumin 15 mL nước cất:  Ống đong (2): 10 mL keo albumin 10 mL nước cất  Ống đong (3): 15 mL keo albumin mL nước cất  Lắc mạnh liên tục 10 phút Ghi nhận thể tích hỗn hợp bọt ống  Đổ ống đong vào becher 50 mL nhúng vòng cao su (lấy sợi cột vào vòng dây thun) vào becher để thử độ bền màng keo vòng cao su V KẾT QUẢ THỰC HÀNH:  Kết thu với chất điện ly KCl Ống nghiệm 10 Keo Fe(OH)3 5 5 5 5 5 Nước cất ml 4.5 3.5 2.5 1.5 0.5 KCN ml 0.5 1.5 2.5 3.5 4.5 Kết - - - - - - - - + + Ngưỡng keo tụ Fe(OH)3 với chất điện li KCl : Ngày 30/7/2016 - Nhóm 41 Báo cáo thực hành môn thực hành Hóa Lý Ngưỡng keo = (4.5* * 1000) / 10 = 1350 mmol/L  Kết thu với chất điện ly K2SO4 Ống nghiệm 10 Keo Fe(OH)3 ml 5 5 5 5 5 Nước cất ml 4.5 3.5 2.5 1.5 0.5 K2SO4 ml 0.5 1.5 2.5 3.5 4.5 Kết - + + + + + + + + + Ngưỡng keo tụ Fe(OH)3 với chất điện li K2SO4 Ngưỡng keo= ( * 0.01 *1000) /10 = mmol/L  Kết thử độ dai keo Albumin Ống đong Thể tích dung dịch keo ml Thời gian độ bền (s) 35 40 25 50 48 Nhận xét : dung dịch chứa nhiều keo albumin có độ bền lớn, thời gian bền tăng theo có nhiều dung dịch keo albumin  Kết thẩm tích keo : + Ống nghiệm (1): Thêm mL dung dịch BaCl2 thấy xuất kết tủa màu trắng.Điều chứng tỏ ion SO42- khuếch tán qua màng bán thấm bong bóng heo ion SO42- kích thước nhỏ + Ống nghiệm (2): Thêm mL dung dịch I màu dung dịch không đổi.Điều chứng tỏ keo tinh bột không khuếch tán qua màng bán thấm bong bóng heo kích thước keo tinh bột to lớn VI TRẢ LỜI CÂU HỎI: Ngày 30/7/2016 - Nhóm 42 Báo cáo thực hành môn thực hành Hóa Lý Câu 1: Phương trình điều chế keo : FeCl3 + H2O  Fe(OH)3 + HCl Câu :Công thức cấu tạo hệ keo: {[mFe(OH)3]nFeO+(n – x)}x+xClCâu :Tính ngưỡng keo tụ theo đơn vị mN/L  Chất điện li KCl : Ngưỡng keo = (3*4.5*1000mN/L) / (5+4.5) = 1421.05  Chất điện li K2SO4 : Ngưỡng keo = (0.01*1*1000mN/L)/(5+1) = 1.67 Ngày 30/7/2016 - Nhóm 43 ... 6 .15 6 6 .18 5 6.2 01 6. 210 6.245 6.265 Báo cáo thực hành môn thực hành Hóa Lý 12 .8 13 13 .1 15.2 15 .4 15 .6 15 .8 16 17 18 18 .2 18 .4 18 .6 18 .8 19 19 .1 19.2 19 .3 19 .4 19 .5 VI 3.997 4 .13 4 4. 214 6. 413 6.495... (ml): 10 ml Nồng độ dung dịch KMnO4: 0.025N Nhiệt độ thí nghiệm: 250C Lần VKMnO4(ml) 0ml 1ml 1ml 1ml 1ml 1ml 1ml 1ml 1ml 1ml 10 1ml 11 0.1ml 12 0.1ml 13 0.1ml 14 0.1ml 15 0.1ml 16 0.1ml 17 0.1ml 18 ... 3 .13 4 3.2 81 3.453 3. 714 pH 13 .2 13 .3 13 .4 13 .5 13 .6 13 .7 13 .8 13 .9 14 14 .1 14.2 14 .3 14 .4 14 .5 14 .6 14 .7 Ngày 30/7/2 016 - Nhóm 22 4.432 4,636 4.678 4.723 4.799 4.820 4.850 4. 912 5.945 6 .12 1 6 .15 6