Xây dựng giản đồ logarit nồng độ của các dung dịch đơn axit, đơn bazơ

Xin Chào Tất Cả Các Bạn Nhóm 10Chủ đề: Xây dựng giản đồ logarit nồng độ dung dịch đơn axit, đơn bazơ Mở Đầu • • Trong mười hóa chất mà giới sản xuất có đến sáu chất axit-bazo mà chiếm phần lớn chủ yếu chất như: H2SO4,,NH3, H3PO4,NaOH HNO3.Phản ứng axit-bazo phản ứng quan trọng mặt nghiên cứu lí thuyết mặt ứng dụng hóa học vào thực tiễn Phần lớn phản ứng hóa học diễn dung dịch nước, dung dịch nước thành phần ln có diện ion H+ OH-.Sự có mặt thường xuyên hai ion Trong phạm vi nghiên cứu đề tài ,nhiệm vụ đặt Nghiên cứu thuật tốn, lập chương trình tính vẽ xác giản ñồ logarit nồng độ ion dung dịch đơn axit , đơn bazơ Dựa vào giản đồ phương trình điều kiện proton tính tốn cân xảy dung dịch axit – bazơ (loại bỏ phương trình cân phụ khơng ảnh hưởng nhiều đến tính axit bazơ dung dịch) Xây dựng giản đồ logarit nồng độ dung dịch đơn axit, đơn bazơ       I: CƠ SỞ LÝ THUYẾT II Sơ lược phần mềm MATLAB I: Cơ sở lý thuyết 1.1 đơn axit mạnh Axit mạnh (kí hiệu HY) nhường hoàn toàn proton cho nước: HY + H2O => H3O+ + Y- (1) Trong dung dịch [HY] ≈ [Y-] = CHY Các axit mạnh thường gặp :HCl, HBr, HI, HSCN, HClO3, HBrO3, HNO3, H2SO4 (Nấc 1), HClO4 Cân (1) thường viết dạng đơn giản: HY => H+ + Y- (2) Trong dung dịch trình phân li (2) có q trình phân li nước: H2O +H+ + OH‑ Như có hai q trình cho proton phương trình ĐKP có dạng: [H+] = [OH-] + [Y-] (3) ion H+ HY phân li làm chuyển dịch cân (3) sang trái [OH-] < 10-7 =>trong trường hợp CHY ≫10-7 coi [H+] = CHY Trong trường hợp CHY ≈ 10-7 phải kể đến phân li nước phép tính thực đơn giản theo cân phân li nước 1.2: Đơn axit yếu Các axit yếu phân li phần dung dịch có phản ứng axit Độ mạnh axit đặc trưng số phân li axit Ka số số phân li pKa = -lgpKa Dĩ nhiên Ka lớn hay pKa bé axit mạnh Ví dụ : Axit phân tử: HCN  H+ + CNC Ka = CCCCCCC C pKa =CCCC Cxit cation C NHC+  NHC + H+ Ka = CCCCCCC C pKa= CCCC Cxit anion C HCCCC  H+ +CCCCC Ka= CCCCCCC Trong dung dịch XOH mạnh có q trình: cân ion hóa nước: H2O  H+ + OH- (1) - cân thu proton XOH: XOH + H+ => X+ + H2O (2) Từ (1) (2) ta có: XOH + H2O => X+(H2O) + OH- Một cách đơn giản viết trình xảy dung dịch bazơ mạnh: XOH => X+ + OHH2O  H+ + OHĐiều kiện proton: [H+]= [OH-] – CX+ = [OH ] CXOH Các bazo mạnh thường gặp : LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH, FrOH, Ca(OH)2, Sr(OH)2…… 1. 3 Đơn bazơ mạnh Các bazơ yếu tồn dạng phân tử, anion cation: Bazơ phân tử: NH3+H2O NH4+ + OHBazơ cation : CaOH+  Ca2+ + OHBazơ anion : CH3COO- + H2O  CH3COOH + OH- 1.4 Đơn Bazo yếu Độ mạnh bazơ yếu phụ thuộc vào số bazơ Kb số số bazơ pKb = -lgKb Hằng số Kb tổ hợp từ số phân li nước số phân li axit tương ứng 3 Sơ lược về phần mềm MATLAB  3.1 Giới  thiệu chung về  MATLAB  Matlab là mơi trường tính tốn số và lập trình ,được  thiết kế bởi cơng ty Math Works. MATLAB  cho  phép tính tốn số với ma trận,vẽ đồ thị hàm số hay  biểu đồ thơng tin,thực hiện thuật tốn tạo giao tiếp  người dùng và liên kết với những chương trình máy  tính viết trên nhiều ngơn ngữ lập trình khác .Với thư  viện Toolbox,MATLAB cho phép mơ phỏng tính  tốn,thực hiện nhiều mơ hình thực tế và kỹ thuật .  MATLAB là viết tắt của từ “Matrix  Laboratory”,được viết bằng ngơn ngữ Fortran  phát  minh vào cuối thập niên 1970 MATLAB gồm 5 phần chính:  ­Ngộn ngữ MATLAB : ngơn nữ ma trận cấp cao để điều  khiển câu lệnh ,các hàm,cấu trúc dữ liệu,nhập/xuất và các  đặc tính lập trình hướng đối tượng.Nó cho phép cả hai lập  trình nhỏ để tạo các chương trình ứng dụng phức tạp và bao  qt ­Mơi trường làm việc MATLAB: đây là bộ cơng cụ và phần  mềm tiện ích để quản lý các thay đổi trong mơi trường làm  việc cũng như nhập và xuất các dữ liệu,khai phá gỡ rối và  tạo các tập tin nền.  ­Đồ hình :gồm các lệnh cao cấp cho các dữ liệu hai chiều  hoặc ba chiều xử lý hình ảnh chuyển động,hiển thị hình ảnh  cũng như các thiết kế giao diện hình ảnh chương trình đồ  họa -Thư viện hàm tốn học MATLAB:các chương trình thuật  tốn như sin,cos,số phức đến ma trận… Trình giao diện ứng dụng MATLAB: cho phép lập chương  trình theo ngơn ngữ C hoặc FORTRAN để tương tác với  MATLAB 3.2 Ứng dụng của MATLAB   Nó cón đầy đủ dặc tính của máy tính cá nhân: cộng  trừ,nhân,chia; giống như máy tính kỹ thuật,nó bao gồm:số  phức,căn thức,số mũ,logarit,các phép tốn lượng giác như  sin,cos,tan; nó cũng như máy tính có khả năng lập trình ,lưu  trữ ,tìm kiếm dữ liệu,tạo baỏ vệ và ghi trình tự các lệnh,so  sánh logic,điều khiển thực hiện các lệnh.Giống như máy  tính hiện đại nhất nó cho phép biểu diễn dữ liệu dưới các  dạng :biểu diễn thơng thường ,ma trận đại số,các hàm tổ  hợp có thể tương tác với dữ liệu thường cũng như với ma  trận    Trong thực tế MATLAB ứng dụng rộng rãi trong nhiều  lĩnh vực có khả năng thân thiện với người sử dụng có khả  năng mạnh mẽ vẽ đồ họa,cung cấp mơi trường phong phú  cho biểu diễn dữ liệu,có thể tạo giao diện riêng cho người  sử dụng để giải quyết vấn đề cho mình. Thêm vào đó  MATLAB đưa ra cơng cụ giải quyết các vấn đề đặc  biệt,gọi là Toolbox (hộp cơng cụ) 4.Giải bài tốn bằng phần mềm MATLAB  Giản đồ logarít mồng độ các ion trong dung dịch HCl 0.01M   Chương trình tính như sau: Giản đồ lagarít nồng độ ion dung dịch NaOH 0.01M Giản đồ lagarít nồng độ ion dung dịch HCOOH 0.01M Giản đồ lagarít nồng độ ion dung dịch CH3COOH 0.01M ... Giản đồ logarít mồng độ các ion trong dung dịch HCl 0.01M   Chương trình tính như sau: Giản đồ lagarít nồng độ ion dung dịch NaOH 0.01M Giản đồ lagarít nồng độ ion dung dịch HCOOH 0.01M Giản. .. nhiều đến tính axit bazơ dung dịch) Xây dựng giản đồ logarit nồng độ dung dịch đơn axit, đơn bazơ       I: CƠ SỞ LÝ THUYẾT II Sơ lược phần mềm MATLAB I: Cơ sở lý thuyết 1.1 đơn axit mạnh Axit... lập chương trình tính vẽ xác giản đồ logarit nồng độ ion dung dịch đơn axit , đơn bazơ Dựa vào giản đồ phương trình điều kiện proton tính tốn cân xảy dung dịch axit – bazơ (loại bỏ phương trình