bản tường trình số 1 HIDRO HIDRO PEROXIT

Thí nghiệm 1: Điều chế khi hidro Thí nghiệm 1: Điều chế khi hidro Điều chế khí hidro Phản ứng khử CuO Thí nghiệm 4 So sánh hoạt tính của hidro phân tử và hidro nguyên tử Thí nghiệm 5: Tính chất của H2O2 Thí nghiệm 7: Tính chất của H2O2 So sánh hoạt tính của hidro phân tử và hidro nguyên tử

ĐẠI HỌC H Bản tường trình hóa học TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC KHOA HÓA HỌC Bản tường trình số 1:HIDRO-HIDRO PEROXIT Thứ bảy, ngày 21, tháng 09, năm 2013 Họ tên sv:Mai Quang Hồng : Nhóm: N THÍ ỆM hiệm 1: hế tiến u: thực tập ô – 12-1.1.1 HIỆN TƯỢNG QUAN SÁT Khi mở khóa phễu chứa dd acid HCl , acid HCl chảy xuống đáy bình, viên kẽm(Zn) tan ra, có lượng khí sinh lớn, khí theo ống thủy tinh ngồi Đốt đầu ống thủy tinh lửa đền cồn: lúc đầu khơng thấy tượng gì, sau tiếp tục đốt đầu ống thủy tinh có khí nhiều xẩy tiếng nổ lớn Sau tiếp tục đốt khơng nghe tiếng nổ nửa , lửa cháy với màu xanh nhạt Khi úp phễu thủy tinh lên lửa thấy thành bình bị đục, để nguội có lớp sương mờ bám thành 4.GIẢI THÍCH VÀ PHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC ZN +2 HCl ZnCl2 + H2↑ (1) Kẽm kim loại hoat động tác dụng với acid HCl giải phóng khí hidro, phản ứng (1) phản ứng oxi hóa- khử E(Zn2+/Zn)=-0,673 v, E(2H+/H2)=0, ta thấy E(Zn2+/Zn)< E(2H+/H2) nên phản ứng xảy theo chiều: Zn + 2H+ Zn2+ + H2 Zn – 2e = Zn2+ : 2H+ + 2e = H2 Khi đốt ống khí đầu ống thủy tinh có tiếng nổ lớn vì:khí H2 sinh kết hợp với oxi khơng khí (trong bình thí nghiệm) theo tỉ lệ 2:1 gây tiếng nổ(nồng độ hidro oxi lớn): 2H2 + O2 t0 2H2O sau thời gian lượng oxi phản ứng hết, lại khí H2 tinh khiết nên đốt khơng tiêng nổ, khí H2 cháy cho lửa màu xanh tượng phễu thủy tinh xuất sương mờ giải thích là: khí H2 tác dụng với O2 khơng khí nhiệt độ cao tạo thành nước 2H2 + O2 t0 2H2O hiệm hế khí tiến Khi cho từ từ dd NaOH vào ống nghiện có chứa phơi nhơm( Al) thấy nhơm tan dần ra, đồng thời thấy sủi bọt khí, dd bị đục, u: nóng giảng p hóa vơ ang 13- Al ngun tố lưỡng tính nên mơi trường kiềm tác dụng với NaOH giải phóng khí H2 gây nên tượng sủi bọt khí(Al thể tính phi kim), 2Al+2NaOH+6H2O->2[Na(Al(OH)4]+3H2 (2) Nhìn vào phương trình (2) ta thấy phản ứng có tạo thành phức aluminat Na(AL(OH)4 dd tan nước, suốt, ta thấy dd bị đục vì:bình thường Al có lớp oxit nhơm bền bảo vệ(Al2O3) ngăn không cho tác dụng với H2O, môi trường kiềm(NaOH) lớp oxit nhôm bị phá vỡ Al2O3 + 2NaOH + 3H2O → 2Na[Al(OH)4] Khi lớp oxit nhơm bị phá vỡ Al tác dụng với H2O tạo thành kết tủa trắng Al(OH)3 2Al + 6H2O → 2Al(OH)3↓ + 3H2↑ sau Al(OH)3 khơng tan hết NaOH(không đủ) Al(OH)3 + NaOH → Na[Al(OH)4] + H2O tổng quát: 2Al+2NaOH+6H2O->2[Na(Al(OH)4]+3H2↑ ( dd phức aluminat tồn dạng Na[Al(H2O)2(OH)4]  Các kim loại tác dụng với NaOH để giải phóng khí H2 là:kim loại đứng sau kim loại kiềm ,kiềm thổ, đứng trước H2 tong dãy điện hóa, hidroxit chúng phải có tính lưỡng tính: Al, Cr, Zn 1.TÊN THÍ NGHIỆM Thí nghiệm 3: Phản ứng khử CuO Cách tiến hành: Tài liệu: giảng thực HIỆN TƯỢNG QUAN SÁT Sau lấy mẫu giấy cuộn CuO đốt đầu ống dẫn khí hidro quan sát ta thấy: ngồi phần bột CuO màu đen ban đầu có thêm phần nhỏ chất rắn màu đỏf 4.GIẢI THÍCH VÀ PHƯƠNG TRÌNH HĨA HỌC Tính chất hóa học đặc trưng hidro tính khử, nhiệt độ cao, hidro khử đồng(II) oxit kim loại đồng, phản ứng xảy vì: [E( Cu2+/Cu) = 0,337 v] > [E(2H+/H2)=0] nên H2 khử Cu2+ tạo thành Cu H+ Cu2+ + 2e = Cu : H2 – 2e =H2O tập hóa vơ – trang 121.2.1 H2 + CuO to ống nghiệm 2: chứa 8ml dd H2SO4 1ml dd KMnO4 Thí nghiệm 0,05M, sục khí H2 tinh So sánh hoạt khiết từ dụng cụ diều chế tính vào màu tím dung dịch hidro phân tử không thay đối hidro ộng nghiệm 3: : chứa 8ml dd nguyên tử H2SO4 1ml dd KMnO4 0,05M, thả vào vào Cách tiến viên kẽm( Zn) kết hợp hành: với gia nhiệt cho ống nghiệm: Tài liệu: ta thấy viên kêm tan ra, có giảng thực tập tượng sủi bọt khí , hóa vơ – màu tím dung dịch nhạt trang 13_14 – dần sau chuyển sang 1.2.2 màu… Bản chât ộng nghiệm lấy khí H2 cho tác dụng với dung dịch KMnO4 môi trường acid H2SO4, tượng quan sát khác nhau, điều lí giải là: Ở ống 2: khí H2 sục vào khí hidro phân tử, khí hidro điều chế từ dụng cụ tinh khiết , qua thời gian ngắn khơng khí chuyển thành hidro phân tử Ở ống 3: viên kẽm tác dụng với H2SO4 sinh khí hidro lòng dung dịch, Zn + H2SO4 ZnSO4 + 2H Vì khí hidro sinh( hidro ngun tử) nên có tính oxi hóa mạnh, mà làm màu dd KMnO4 MnO4- + 5H* + 3H+ → Mn2+ + 4H2O  Vậy hidro nguyên tử lại có hoạt tính mạnh hidro phân tử Vì: H2 2000 2H AH=103 Kcal Để chuyển hidro phân tử thành hidro nguyên tử phải lượng 103 kcal Những phản ứng H2 phân tử tạo lượng thấp hơn 103 Kcal phản ứng khơng thể xảy mà phải cần nhiệt độ cao, H nguyên tử , không cần phải tỏa lượng nên khả phản ứng rộng đễ dàng Cu + H2O Phần chất rắn màu đỏ đồng kim loại Cu Thí nghiệm 5: Tính chất H2O2 Cách tiến hành: Tài liệu: giảng thực tập hóa vơ – trang 142.2.1 N THÍ ỆM hiệm hất tiến u: hực tập – 14-2.2.2 ống nghiệm 1: chứa H2O2 đun nóng thấy có tượng sủi bọt khí, ống nghiệm 2: chứa H2O2 cho MnO2 vào có khí nhanh mãnh liệt, đồng thời nóng lên với nhiệt độ cao HIỆN TƯỢNG QUAN SÁT Khi cho KI( màu vàng nhạt) vào ống nghiệm chứa H2O2 ( khơng màu) có tượng sủi bọt khí Do đặc điểm hidropeoxit(H2O2) bền bị phân hủy chậm nhiết độ thường, có xúc tác ( oxit kim loại nặng: MnO2, V2O5, Fe2O3) thí phân hủy xảy nhanh Do đó, ống đun nóng ống nghiệm phân hủy H2O2 xảy chậm, H2O2 phân hủy giải phóng khí O2 nên thấy có sủi bọt khí 2H2O2 to H2O2 + O2 ống nghiệm có MnO2 làm xúc tác nên trình phân hủy H2O2 xảy nhanh, làm khí O2 lớn, phản ứng tỏa nhiệt nên ống nghiệm nóng lên( phân hủy H2O2 nhanh ) 2H2O2 MnO2 2H2O2 + O2  Khí bay ống nghiệm khí O2 nhận Biết khí que đóm, MnO2 ống nghiệm đóng vai trò chất xúc tác cho q trình phân hủy H2O2 xảy nhanh Có thể thay MnO2 V2O5, Fe2O3 4.GIẢI THÍCH VÀ PHƯƠNG TRÌNH HĨA HỌC H2O2 vừa có tính oxi hóa vừa có tính khử , phản ứng với dd KI thể tính oxi hóa oxi hóa I- thành I2, E(H2O2/2 H2O)=1,78 > E(2I-/I2)=0,536 nên phản ứng xảy theo chiều H2O2 + 2IH2O2 + 2KI H2O + I2 I2 +2KOH hiệm 7: hất tiến u: thực tập ô – 14-2.2.3 hiệm hất tiến u: hực tập – 14-2.2.4 Khi cho dd Pb(CH3COO)2 (không màu) tác dụng với dd Na2S(không màu) thấy kết tủa màu trắng phía trên, sau lắng xuống ống nghiệm Khi cho H2O2 10% vào dung dịch chuyển sang màu vàng Dung dịch Na2S muối gốc bazơ mạnh acid yếu nên Na2S bị thủy phân trog môi trườg nước tạo NaOH (vấn đề thườg gặp với muối có gốc axit yếu S, CO3) Na2S + H2O NaOH + H2S Sau NaOH tác dụng với Pb(CH3COO)2 sinh Pb(OH) kết tủa trắng 2NaOH + Pb(CH3COO)2 → Pb(OH)2 (kết tủa trắng) + 2CH3COONa Khi cho H2O2 vào dd chuyển sang màu vàng: Pb(OH)2 bị oxi hóa thành PbO2 (màu nâu) Pb(OH)3 + H2O2 → PbO2 + H2O2 Theo lí thuyết thí nghiệm xảy theo sơ đồ sau: Pb(CH3COO)2 + Na2S →PbS + H2O2 →PbSO4 Khi thêm NaOH 20% vào ống Vì Cr(OH)3 hdroxit lưỡng tính , nên Cr2(SO4)3 tác dụng nghiệm chứa Cr2(SO4)3 0,1M với NaOH tạo kết tủa Cr(OH)3 màu xanh lục, sau kết tủa tan dung dịch chuyển sang NaOH dư màu xanh lục nhạt Khi thêm H2O2 vào có bọt Cr2(SO4)3 + 6NaOH → 2Cr(OH)3 + 3Na2SO4 khí nhanh, dung dịch Sau Cr2(SO4)3 tan NaOH dư tạo thành NaCr(OH)4 chuyển sang màu nâu Cr(OH)3 + NaOH → NaCr(OH)4 + H2O Khi cho H2O2 vào NaCr(OH)4 tthif tạo muối crommat nên dd có màu vàng H2O2 + 2NaCr(OH)4→Na2CrO4 + 5H2O  Các thí nghiệm 2.2.2-2.2.4 H2O2 thể tính oxi hóa 1.TÊN THÍ NGHIỆM Thí nghiệm Tính chất H2 O2 Cách tiến hành: Tài liệu: giảng thực tập hóa vơ – trang 15-2.2.5 HIỆN TƯỢNG QUAN SÁT Khi thêm H2O2 vào ống nghiệm chứa dd AgNO3 0,1M NaOH lỗng thấy xuất kết tủa đen, có sủi bọt khí, ống nghiệm nóng lên 4.GIẢI THÍCH VÀ PHƯƠNG TRÌNH HĨA HỌC Đầu tiên xảy phản ứng AgNO3 với NaOH tạo thành AgOH AgOH bền nên bị phân hủy thành Ag2O.( màu đen) 2AgNO3 + 2NaOH → Ag2O + 2NaNO3+ H2O Khi thêm H2O2 vào dd phản ứng với AgNO3 môi trường NaOH tạo thành kim loại Ag giải phóng khí O2 E(Ag+/Ag)= 0,799V > E(H2O2/O2)=0,68V 2AgNO3 + 2NaOH + H2O2 →2Ag + 2NaNO3 + 2H2O +O2 Thí nghiệm 10: Tính chất H2 O2 Cách tiến hành: Tài liệu: giảng thực tập hóa vô – trang 15-2.2.6 Khi thêm dd H2O2 10% vào ống nghiệm chứa dd KMnO4 0,05M dd H2SO4 đậm dặc thấy tượng sủi bọt khí , làm màu tím KMnO4 , ống nghiệm nóng lên Trong môi trường acid mạnh (dd H2SO4 đậm dặc) dd KMnO4 , H2O2 thể tính khử: ta có E(O2/ H2O 2)=0,68V < E(MnO4-/Mn2+)=1,51V nên H2O2 khử MnO4- Mn2+ giải phóng khí O2 MnO4-( màu tím) + 8H+ + 5e = Mn2+( khơng màu) + 4H2O H2O - 2H+ - 2e = O2 2KMnO4 + H2SO4 + 5H2O2 H2O +5O2 2MnSO4 + K2SO4 +8  thí nghiệm cuối 2.2.5 2.2.6 cho thấy H2O2 có tính khử(2O-1 - 2e = O2)  Từ thí nghiệm cho thấy H2O2 vừa có tính oxi hóa vừa có tính khử( oxi H2O2 có số oxi hóa -1), H2O2 chất oxi hóa mạnh hai mơi trường acid kiềm( điện cực tiêu chuẩn lớn) H2O2 +2H+ +2e = H2O E=1,78V H2O2 +2e = 2OHE=O,87V H2O2 thể hiên tính oxi hóa tác dụng với chất khử ( KI,PbS) , Thể tính khử tác dụng với chất oxi hóa mạnh (O3, KMnO4/H2SO4…) 1.TÊN THÍ NGHIỆM Thí nghiệm 3: Phản ứng khử CuO Cách tiến hành: Tài liệu: giảng thực tập hóa vơ – trang 121.2.1 HIỆN TƯỢNG QUAN SÁT Sau lấy mẫu giấy cuộn CuO đốt đầu ống dẫn khí hidro quan sát ta thấy: phần bột CuO màu đen ban đầu có thêm phần nhỏ chất rắn màu đỏf ống nghiệm 2: chứa 8ml dd H2SO4 1ml dd KMnO4 Thí nghiệm 0,05M, sục khí H2 tinh So sánh hoạt khiết từ dụng cụ diều chế tính vào màu tím dung dịch hidro phân tử không thay đối hidro ộng nghiệm 3: : chứa 8ml dd nguyên tử H2SO4 1ml dd KMnO4 0,05M, thả vào vào Cách tiến viên kẽm( Zn) kết hợp hành: với gia nhiệt cho ống nghiệm: Tài liệu: ta thấy viên kêm tan ra, có giảng thực tập tượng sủi bọt khí , hóa vơ – màu tím dung dịch nhạt trang 13_14 – dần sau chuyển sang 1.2.2 màu… 4.GIẢI THÍCH VÀ PHƯƠNG TRÌNH HĨA HỌC Tính chất hóa học đặc trưng hidro tính khử, nhiệt độ cao, hidro khử đồng(II) oxit kim loại đồng, phản ứng xảy vì: [E( Cu2+/Cu) = 0,337 v] > [E(2H+/H2)=0] nên H2 khử Cu2+ tạo thành Cu H+ Cu2+ + 2e = Cu : H2 + CuO to H2 – 2e =H2O Cu + H2O Phần chất rắn màu đỏ đồng kim loại Cu Bản chât ộng nghiệm lấy khí H2 cho tác dụng với dung dịch KMnO4 môi trường acid H2SO4, tượng quan sát khác nhau, điều lí giải là: Ở ống 2: khí H2 sục vào khí hidro phân tử, khí hidro điều chế từ dụng cụ tinh khiết , qua thời gian ngắn khơng khí chuyển thành hidro phân tử Ở ống 3: viên kẽm tác dụng với H2SO4 sinh khí hidro lòng dung dịch, Zn + H2SO4 ZnSO4 + 2H Vì khí hidro sinh( hidro ngun tử) nên có tính oxi hóa mạnh, mà làm màu dd KMnO4 MnO4- + 5H* + 3H+ → Mn2+ + 4H2O  Vậy hidro ngun tử lại có hoạt tính mạnh hidro phân tử Vì: H2 2000 2H AH=103 Kcal Để chuyển hidro phân tử thành hidro nguyên tử phải lượng 103 kcal Những phản ứng H2 phân tử tạo lượng thấp hơn 103 Kcal phản ứng khơng thể xảy mà phải cần nhiệt độ cao, H nguyên tử , không cần phải tỏa lượng nên khả phản ứng rộng đễ dàng Thí nghiệm 5: Tính chất H2O2 Cách tiến hành: Tài liệu: giảng thực tập hóa vơ – trang 142.2.1 ống nghiệm 1: chứa H2O2 đun nóng thấy có tượng sủi bọt khí, ống nghiệm 2: chứa H2O2 cho MnO2 vào có khí nhanh mãnh liệt, đồng thời nóng lên với nhiệt độ cao Do đặc điểm hidropeoxit(H2O2) bền bị phân hủy chậm nhiết độ thường, có xúc tác ( oxit kim loại nặng: MnO2, V2O5, Fe2O3) thí phân hủy xảy nhanh Do đó, ống đun nóng ống nghiệm phân hủy H2O2 xảy chậm, H2O2 phân hủy giải phóng khí O2 nên thấy có sủi bọt khí 2H2O2 to H2O2 + O2 ống nghiệm có MnO2 làm xúc tác nên trình phân hủy H2O2 xảy nhanh, làm khí O2 lớn, phản ứng tỏa nhiệt nên ống nghiệm nóng lên( phân hủy H2O2 nhanh ) 2H2O2 MnO2 2H2O2 + O2  Khí bay ống nghiệm khí O2 nhận Biết khí que đóm, MnO2 ống nghiệm đóng vai trò chất xúc tác cho q trình phân hủy H2O2 xảy nhanh Có thể thay MnO2 V2O5, Fe2O3 1.TÊN THÍ NGHIỆM Thí nghiệm 3: Phản ứng khử CuO Cách tiến hành: Tài liệu: giảng thực tập hóa vơ – trang 121.2.1 HIỆN TƯỢNG QUAN SÁT Sau lấy mẫu giấy cuộn CuO đốt đầu ống dẫn khí hidro quan sát ta thấy: phần bột CuO màu đen ban đầu có thêm phần nhỏ chất rắn màu đỏf ống nghiệm 2: chứa 8ml dd H2SO4 1ml dd KMnO4 Thí nghiệm 0,05M, sục khí H2 tinh So sánh hoạt khiết từ dụng cụ diều chế tính vào màu tím dung dịch hidro phân tử không thay đối hidro ộng nghiệm 3: : chứa 8ml dd nguyên tử H2SO4 1ml dd KMnO4 0,05M, thả vào vào Cách tiến viên kẽm( Zn) kết hợp hành: với gia nhiệt cho ống nghiệm: Tài liệu: ta thấy viên kêm tan ra, có giảng thực tập tượng sủi bọt khí , hóa vơ – màu tím dung dịch nhạt trang 13_14 – dần sau chuyển sang 1.2.2 màu… 4.GIẢI THÍCH VÀ PHƯƠNG TRÌNH HĨA HỌC Tính chất hóa học đặc trưng hidro tính khử, nhiệt độ cao, hidro khử đồng(II) oxit kim loại đồng, phản ứng xảy vì: [E( Cu2+/Cu) = 0,337 v] > [E(2H+/H2)=0] nên H2 khử Cu2+ tạo thành Cu H+ Cu2+ + 2e = Cu : H2 + CuO to H2 – 2e =H2O Cu + H2O Phần chất rắn màu đỏ đồng kim loại Cu Bản chât ộng nghiệm lấy khí H2 cho tác dụng với dung dịch KMnO4 môi trường acid H2SO4, tượng quan sát khác nhau, điều lí giải là: Ở ống 2: khí H2 sục vào khí hidro phân tử, khí hidro điều chế từ dụng cụ tinh khiết , qua thời gian ngắn khơng khí chuyển thành hidro phân tử Ở ống 3: viên kẽm tác dụng với H2SO4 sinh khí hidro lòng dung dịch, Zn + H2SO4 ZnSO4 + 2H Vì khí hidro sinh( hidro ngun tử) nên có tính oxi hóa mạnh, mà làm màu dd KMnO4 MnO4- + 5H* + 3H+ → Mn2+ + 4H2O  Vậy hidro nguyên tử lại có hoạt tính mạnh hidro phân tử Vì: H2 2000 2H AH=103 Kcal Để chuyển hidro phân tử thành hidro nguyên tử phải lượng 103 kcal Những phản ứng H2 phân tử tạo lượng thấp hơn 103 Kcal phản ứng khơng thể xảy mà phải cần nhiệt độ cao, H nguyên tử , không cần phải tỏa lượng nên khả phản ứng rộng đễ dàng Thí nghiệm 5: Tính chất H2O2 Cách tiến hành: Tài liệu: giảng thực tập hóa vơ – trang 142.2.1 ống nghiệm 1: chứa H2O2 đun nóng thấy có tượng sủi bọt khí, ống nghiệm 2: chứa H2O2 cho MnO2 vào có khí nhanh mãnh liệt, đồng thời nóng lên với nhiệt độ cao Do đặc điểm hidropeoxit(H2O2) bền bị phân hủy chậm nhiết độ thường, có xúc tác ( oxit kim loại nặng: MnO2, V2O5, Fe2O3) thí phân hủy xảy nhanh Do đó, ống đun nóng ống nghiệm phân hủy H2O2 xảy chậm, H2O2 phân hủy giải phóng khí O2 nên thấy có sủi bọt khí 2H2O2 to H2O2 + O2 ống nghiệm có MnO2 làm xúc tác nên trình phân hủy H2O2 xảy nhanh, làm khí O2 lớn, phản ứng tỏa nhiệt nên ống nghiệm nóng lên( phân hủy H2O2 nhanh ) 2H2O2 MnO2 2H2O2 + O2  Khí bay ống nghiệm khí O2 nhận Biết khí que đóm, MnO2 ống nghiệm đóng vai trò chất xúc tác cho trình phân hủy H2O2 xảy nhanh Có thể thay MnO2 V2O5, Fe2O3 ... khí hidro quan sát ta thấy: ngồi phần bột CuO màu đen ban đầu có thêm phần nhỏ chất rắn màu đỏf 4.GIẢI THÍCH VÀ PHƯƠNG TRÌNH HĨA HỌC Tính chất hóa học đặc trưng hidro tính khử, nhiệt độ cao, hidro. .. thời gian ngắn khơng khí chuyển thành hidro phân tử Ở ống 3: viên kẽm tác dụng với H2SO4 sinh khí hidro lòng dung dịch, Zn + H2SO4 ZnSO4 + 2H Vì khí hidro sinh( hidro nguyên tử) nên có tính oxi hóa... KMnO4 MnO4- + 5H* + 3H+ → Mn2+ + 4H2O  Vậy hidro nguyên tử lại có hoạt tính mạnh hidro phân tử Vì: H2 2000 2H AH=103 Kcal Để chuyển hidro phân tử thành hidro nguyên tử phải lượng 103 kcal Những