Hóa đại cương 1 giáo trình thí nghiệm hóa

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC – MƠI TRƯỜNG GIÁO TRÌNH THÍ NGHIỆM HĨA ĐẠI CƯƠNG Tháng 10 – 2008 Trang: MỤC LỤC Nội Quy Và Các Quy Định An Tồn Trong Phịng Thí Nghiệm: Bài 1: Kỹ thuật phòng thí nghiệm: Bài 2: Nhiệt phản ứng: 10 Bài 3: Phân tích thể tích: 13 Bài 4: Xác định bậc phản ứng: 15 Bài 5: Dung dịch đệm: 17 Bài 6: Điều chế xác định khối lượng phân tử khí Oxi: 20 Bài 7: Xác định đương lượng Magie: 22 Bài 8: Sự biến đổi vật lý hoá học: 24 Bài 9: Dung dịch điện ly: 27 Bài 10: Xác định khối lượng phân tử phương pháp nghiệm đông: 33 Tài Liệu Tham Khảo: 35 Trang: NỘI QUI VÀ CÁC QUI ĐỊNH AN TOÀN TRONG PHỊNG THÍ NGHIỆM A NỘI QUI PHỊNG THÍ NGHIỆM: Đi làm thí nghiệm phải ngày, qui định Chuẩn bị thí nghiệm trước vào phịng thí nghiệm Để túi xách vào nơi qui định, để tập ghi chép bàn thí nghiệm Kiểm tra dụng cụ hóa chất trước làm thí nghiệm, có hư hỏng hay thiếu báo cho cán hướng dẫn (CBHD), sau làm thí nghiệm sinh viên (SV) phải chịu trách nhiệm hóa chất, dụng cụ Làm việc nghiêm túc, cẩn thận, không đùa giỡn gây trật tự Nếu làm hư vỡ dụng cụ cẩu thả, không kỹ thuật phải bồi thường Khơng hút thuốc, ăn uống phịng thí nghiệm Khơng tiếp khách phịng thí nghiệm Khơng phép tự ý rời khỏi phịng thí nghiệm thực hành mà không phép CBHD Không tự ý làm thí nghiệm khơng có mà khơng có đồng ý hướng dẫn CBHD 10 Không di dời chai hóa chất từ chỗ sang chỗ khác, trường hợp thật cần thiết, sau sử dụng hóa chất mượn từ nơi khác phải trả chỗ ban đầu 11 Làm xong thí nghiệm, trước phải rửa dụng cụ, xếp lại hóa chất làm vệ sinh chỗ làm thí nghiệm, khóa điện nước xong, bàn giao cho tổ trực trước 12 Mỗi tổ làm xong thí nghiệm phải trình bảng số liệu thí nghiệm cho CBHD kiểm tra ký tên xác nhận vào bảng số liệu Nộp phúc trình kèm theo bảng số liệu B CÁC QUI ĐỊNH VỀ AN TỒN TRONG PHỊNG THÍ NGHIỆM: Khơng hút hóa chất độc, axit đặc, kiềm đặc miệng Lấy hóa chất xong phải đậy nút chai lại trả vị trí ban đầu Khơng mồi lửa đèn cồn đèn cồn cháy khác Không để hóa chất chạm vào mắt, da, quần áo Khơng cho nước vào axít đặc Phải mặc áo blouse vào phịng thí nghiệm Trang: Phải có thẻ bảo hiểm, khơng phải có giấy cam đoan (xin mẫu phịng đào tạo) Sinh viên có trách nhiệm đọc kỹ tuân thủ qui định nêu trên, vi phạm bị đình thí nghiệm Phịng thí nghiệm khơng chịu trách nhiệm tai nạn xảy sinh viên không tuân thủ qui định an toàn nêu Trang: Bài 1: KỸ THUẬT PHỊNG THÍ NGHIỆM I/ Giới thiệu: Kỹ thuật phịng thí nghiệm (PTN) Nói chung giới thiệu trình thực tập lâu dài sinh viên năm học Trong mở đầu giới thiệu mà sinh viên cần nắm trước làm thí nghiệm phịng TN Các loại dụng cụ thơng dụng phịng thí nghiệm hố học: Cân: Là dụng cụ đo lường dùng để xác định khối lượng vật, phịng thí nghiệm thường phân biệt loại cân: cân kỹ thuật cân phân tích - Cân kỹ thuật cân dùng để cân khối lượng tương đối lớn (vài trăm gam), khối lượng nhỏ mà cân kỹ thuật cân khoảng 1g Các loại cân kỹ thuật thường dùng là: cân Robeval, cân quang, cân bàn, … - Cân phân tích cân dùng để cân khối lượng nhỏ từ 100g trở xuống đến 0,1mg (0,0001g) người ta thường gọi cân phân tích cân số lẻ cân số lẻ Có loại cân phân tích: cân phân tích thường, cân phân tích điện, cân phân tích điện tử,… Khơng nên nhầm lẫn cân phân tích ln ln xác cân kỹ thuật, xác cân khối lượng nhỏ, khơng dùng cân phân tích để cân khối lượng lớn 200g Trong trường hợp cân lượng nhỏ 10g, 20g, khơng cần độ xác cao, ta nên dùng cân kỹ thuật để nhanh Những quy định sử dụng cân: - Trước cân hay sau loạt phép cân liên tục cần kiểm tra lại trạng thái thăng cân đĩa cân, lau bụi đĩa cân tếp tục cân - Khi sử dụng, thấy cân khơng bình thường, báo với CBHD, không tự ý sửa chữa - Không cân vật nặng khối lượng quy định cân - Không đụng mạnh vào cân cân dao động, đặt lấy cân, vật cân sau khố cân Mở khố hay đóng khố phải nhẹ nhàng, thận trọng - Khi cân hố chất khơng để trực tiếp lên đĩa cân, phải để mặt kính đồng hồ, chén sứ, lọ cân … Cân chất dễ hút ẩm, chất lỏng bốc … dễ làm hỏng cân Trang: thiết phải dùng lọ rộng miệng có nút nhám với lượng lớn lọ cân với lượng nhỏ - Khơng cân vật q nóng hay q lạnh Vật cân phải có nhiệt độ phịng Nếu cân vật nóng hay lạnh phải đặt vào bình hút ẩm để trở lại nhiệt độ phòng cân - Khi cân mở hai cửa bên, cửa trước dùng sửa chữa tháo lắp cân - Phải dùng cặp để gắp cân, không cầm tay Các cân phải để vị trí - Trong thí nghiệm, cần cân nhiều lần, để tránh sai số nên thực cân Các dụng cụ thuỷ tinh: Gồm loại sau: a) Dụng cụ để đựng hoá chất: cốc thuỷ tinh (becher), bình tam giác (erlen), bình cầu b) Dụng cụ để lấy hố chất - Loại tích xác: Ống hút (pipet bầu 1ml, 5ml, 25ml ), bình định mức (fiol) 100ml, 250ml, 1000ml loại có sai số nhỏ để lấy thể tích xác - Loại có chia độ: Gồm ống nhỏ giọt (buret), ống hút (pipet có khắc vạch), ống đong loại cốc thuỷ tinh bình tam giác đơi chia độ Ngồi buret loại có độ xác cao, loại dụng cụ thuỷ tinh có chia độ khác nói chung có độ xác khơng cao (có hình vẽ kèm theo) Sử dụng pipet: Pipet có loại: loại pipet có dung tích cố định loại chia độ Pipet thường có dung tích 10, 20, 25 50ml micro pipet dung tích 1, 5ml Cách sử dụng pipet: muốn lấy chất lỏng vào pipet phải dùng bóp cao su (đối với hoá chất, nước dùng miệng) để tạo chênh lệch áp suất, tay trái cầm pipet, ý ngón trỏ tay trái để gần miệng pipet sẵn sàng bịt lại lấy chất lỏng Đặt đầu hở bóp cao su vào miệng pipet Nhúng pipet vào chất lỏng thả lỏng từ từ tay phải để chất lỏng vào pipet ngấn pipet chút Dùng ngón trỏ tay trái bịt lại Nhấc pipet lên khỏi Trang: bề mặt chất lỏng, dùng giấy lau khô chất lỏng bên ngồi pipet Sau nâng ngấn pipet lên ngang mắt, mở ngón trỏ cho chất lỏng chảy từ từ giọt vòm khum khớp với ngấn chia độ Đưa pipet qua bình đựng, mở ngón trỏ cho chất lỏng chảy vào bình Nếu pipet có ngấn phía dùng ngón trỏ điều chỉnh cho khum chất lỏng lại khớp với ngấn pipet Nếu pipet khơng có ngấn để chất lỏng chảy hết, khơng dùng miệng thổi chất lỏng cịn dính lại đầu cuối pipet Sau hút chất lỏng xong phải rửa nước cất vào chỗ quy định Thực hành sau: - Dùng pipet 10ml lấy 10ml nước từ becher cho vào erlen (hút nước miệng) - Lặp lại phần thực hành hút nước bóp cao su Sử dụng Buret: Dùng để đo lượng nhỏ dung dịch, thường xác tới 0.1ml, vạch số phía Buret dùng để chuẩn độ có dung tích 25ml 50ml Có loại buret: có khố khơng có khố, đầu cuối buret khơng có khố, có ống cao su nối với ống thuỷ tinh đầu vuốt nhọn, đoạn cao su có kẹp mo Khi dùng mở kẹp mo, chất lỏng chảy Buret có khố thuỷ tinh đựng chất lỏng trừ kiềm kiềm làm khố gắn chặt lại Buret khơng có khố khơng dùng với chất có tác dụng với cao su KMnO4, I2 … Đổ chất lỏng vào buret phải dùng phễu cuống ngắn khơng chạm tới vạch số khơng Sau mở khoá để dung dịch chảy xuống chiếm đầy phận buret nằm khoá đến tận đầu ống vuốt Chú ý khơng để bọt khí phần chảy buret Chỉ đưa buret điểm 0, ống vuốt khơng cịn bọt khí Dùng xong phải rửa buret nước, cặp vào giá, quay đầu hở xuống Lấy khoá nhám ra, bọc giấy lọc đặt lại khoá vào buret Để đọc thể tích buret xác, thường để sau buret mảnh gấy trắng, nửa bôi đen làm ảnh Do phản xạ ánh sáng, mặt khum hoá đen đọc rõ Thực hành sau: - Dùng becher 50ml cho nước vào buret - Kiểm tra bọt khí cịn sót lại buret - Chỉnh buret đến mức - Dùng tay trái điều chỉnh khoá buret cho 10ml nước từ buret vào becher Sử dụng Nhiệt kế: Trang: Có nhiều loại dụng cụ để đo nhiệt độ: nhiệt kế lỏng, nhiệt kế điện trở, piromet nhiệt điện, piromet quang học, … Nhiệt kế lỏng nhiệt kế có chứa chất lỏng Chất lỏng chứa nhiệt kế thường rượu màu, thuỷ ngân, toluen, pentan … Nhiệt kế chứa pentan đo nhiệt độ thấp đến -2200C Nhiệt kế thuỷ ngân đo đến nhiệt độ cao 5500C … Khi đo nhiệt độ chất lỏng, nhúng ngập bầu thuỷ ngân nhiệt kế vào chất lỏng, không để bầu thuỷ ngân sát vào thành bình Theo dõi đến cột thuỷ ngân không thay đổi đọc kết quả, đọc kết để mắt ngang với mực thuỷ ngân Sử dụng nhiệt kế phải cẩn thận, tránh va chạm mạnh, rơi vỡ, không để nhiệt kế thay đổi nhiệt độ đột ngột Không đo nhiệt độ cao nhiệt độ cho phép nhiệt kế, làm nhiệt kế nứt vỡ Cần đặc biệt lưu ý thuỷ ngân thuỷ ngân độc, không may nhiệt kế vỡ, dùng mảnh giấy thu gom hạt thuỷ ngân vào lọ, không nhặt tay, khử thuỷ ngân cịn sót bột Lưu Huỳnh, tạo hỗn hống với Kẽm … đồng thời làm thay đổi khơng khí phịng: mở cửa, quạt thơng gió … Xếp giấy lọc: Thực hành lọc nước giấy lọc phễu thuỷ tinh Ứng dụng: tinh chế muối ăn phương pháp kết tinh - Dùng cân kỹ thuật cân 10g muối ăn cho vào becher có chứa 50ml nước cất - Đun nước, khuấy cho muối tan hết, không cần sơi - Chuẩn bị phễu lọc nóng, muối tan hết lọc nóng qua phễu lọc thuỷ tinh Hứng nước vào bercher - Đem dung dịch muối qua lọc có váng tinh thể dừng lại - Để nguội, sau cho bercher vào chậu nước lạnh cho muối kết tinh hoàn toàn - Lọc chân khơng Cân tính hiệu suất Sử Dụng Dụng Cụ Bằng Sứ: Dụng cụ sứ sử dụng rộng rãi phịng thí nghiệm Dụng cụ sứ bền chắc, bị ăn mịn hố chất, chịu thay đổi đột ngột nhiệt độ, đặc biệt chịu nhiệt độ cao dụng cụ thuỷ tinh (có thể tới 12000C) Song có nhược điểm nặng, không suốt đắt tiền Thường dùng cốc, bát cơ, chén sứ, thuyền sứ, cối chày, thìa bay, … Trang: Chén sứ: dùng để nung chất, đốt cháy chất hữu xác định tro… Có thể đun trực tiếp đèn khí, khơng cần lưới amiang Để nung đặt vào giá hình tam giác cân, giá có ba ống sứ, chọn loại giá có kích thước thích hợp để đặt chén nung vào giá phải ngập 1/3 chiều cao chén, sau đặt lên vịng sắt lắp vào giá sắt Trong đa số trường hợp, nung cần đậy nắp Khi lấy nắp phải dùng kìm để gắp Nung xong làm nguội bình hút ẩm Chén sứ chịu đến nhiệt độ 12000C lị nung Khơng dùng chén sứ nung nóng chất kiềm Na2CO3, acid HF nóng chảy làm sứ phân huỷ Bát sứ: dùng để cô dung dịch, trộn hoá chất rắn với nhau, đun chảy chất … Có thể đun bát sứ lửa trực tiếp đun qua lưới amiang tốt Chày, cối sứ: dùng để nghiền hoá chất rắn Khi nghiền lượng chất rắn cối không 1/3 thể tích cối Đầu tiên dùng chày cẩn thận giã nhỏ cục lớn kích thước hạt đậu, sau dùng tay tỳ chày xoáy mạnh chày vào cối cho chất rắn nhỏ dần Trong nghiền, dừng lại, dùng bay để đảo trộn dồn chất cần nghiền cối Khi đạt đến kích thước cần thiết dùng bay cạo chất cần nghiền dính vào đầu chày xung quanh thành cối sau đổ theo mỏ cối Khi nghiền chất để làm thí nghiệm nổ, cối chày cần nghiền riêng rẽ Không khuấy hỗn hợp nổ cối Sau nghiền xong rửa chày cối Rửa Dụng Cụ Hoá Học: Rửa dụng cụ hố học cần biết tính chất chất làm bẩn dụng cụ Từ chọn phương pháp rửa dung mơi để rửa Có phương pháp rửa: phương pháp học phương pháp hoá học Phương pháp học: Dụng cụ rửa chổi lông Nếu chất bẩn chất béo, chất khơng tan nước dùng nước nóng nước lạnh Ví dụ rửa ống nghiệm cần ý: Trang: - Một tay cầm chổi, tay cầm chếch ống nghiệm - Cho nước vào ống nghiệm, cầm chổi xoay nhẹ lông chổi cọ sát vào đáy thành ống, đồng thời kéo chổi lên xuống, vừa kéo vừa xoay để rửa thành ống - Không thọc mạnh chổi vào đáy ống nghiệm làm vỡ, gây xát thương - Cần chọn chổi thích hợp với loại ống nghiệm Sau rửa nước máy, dùng nước cất tráng lại Để kiểm tra ống nghiệm cách cho nước cất vào đầy ống nghiệm úp ngược cho ống chảy hết, ống thành ống khơng cịn hạt nước bám vào, ống cịn bẩn phải rửa lại Đối với chất bẩn khơng tan nước, rửa dung mơi hữu như: ete, axeton, xăng, rượu etylic,… Phương pháp hoá học: Thường dùng hỗn hợp sunfocromic, hỗn hợp dung dịch acid sunfuric với kali pemanganat, kiềm đặc,… để rửa Cách pha hỗn hợp sunfocromic: nghiền nhỏ 10g K2Cr2O7 cho vào cốc, tẩm ướt – 5ml nước, vừa khuấy vừa thêm 100ml H2SO4 98% Sau rửa xong dụng cụ, hỗn hợp sunfocromic đổ trở lại bình chứa để dùng lần sau Khi hỗn hợp chuyển sang màu xanh đen bỏ Hỗn hợp sunfocromic chất oxi hoá mạnh, tác dụng lên da quần áo phải cẩn thận sử dụng Dung dịch KMnO4 4% axit hoá H2SO4 đặc dung dịch rửa tốt Thường pha – 5ml H2SO4 đặc vào 100ml dung dịch KMnO4 4% Ngồi pha kiềm rượu cách hoà tan – 10g NaOH 100ml rượu etylic để rửa Khi rửa dụng cụ cần ý: Dụng cụ phải rửa sạch, tráng nước cất để vào nơi quy định Không dùng giấy lọc, khăn mặt lau thành bên dụng cụ vừa rửa xong, làm khơ tủ sấy (trừ dụng cụ chia độ) Tiết kiệm dùng chất rửa rẻ tiền, thu hồi dung dịch, chất q hố chất rắn cịn dùng Các dung dịch acid, kiềm đặc, chất độc, mùi thối … không đổ vào chậu rửa II/ THỰC HÀNH: Pha loãng dung dịch Trang: 10 Thêm giọt dung dịch AgNO3 0,1M vào ba ống, lắc kỹ ghi kết Thêm giọt NH4SCN 0,1M vào hai ống lại, lắc kỹ ghi kết Thêm giọt K4Fe(CN)6 0,1M vào ống lại, lắc kỹ ghi kết Đun ống nghiệm chứa chất rắn lại bước với lửa thật nhỏ vừa tan chảy, khơng gây q nhiệt mẫu Để chất tan chảy nguội khoảng phút Lưu ý mẫu dạng lỏng nguội dần Thêm khoảng 6ml nước cất vào mẫu nguội lắc mẫu hoà tan Để ý ghi màu dung dịch 10 Chia dung dịch (ở bước 9) thành ba phần làm bước 3, làm lại thí nghiệm mẫu mô tả bước 4, Ghi lại kết Thí nghiệm 4: Chuẩn bị hai ống nghiệm khô Cho vào ống khoảng 0,2g NaHCO3 rắn Đánh dấu ống 1, ống Ghi lại màu chất rắn Thêm khoảng 5ml nước cất vào ống lắc tan hoàn toàn Thêm tiếp 15 giọt dung dịch Ca(NO3)2 vào ống, lắc kỹ ghi kết Thêm từ từ cách cẩn thận vào ống khoảng 1ml HCl 6M Làm bay dung dịch bước thu hồi chất rắn, ghi lại màu chất rắn Để cho ống nghiệm nguội dần, thêm 5ml nước cất vào chất rắn thu hồi lắc tan Sau cho thêm 15 giọt dung dịch calci nitrat 0,1M vào lắc kỹ ghi nhận xét Thí nghiệm 5: Cho khoảng 0,1g NH4Cl vào ống nghiệm nhỏ (ống nghiệm phải khô sạch), 1,5g NH4Cl vào becher 250ml Ghi dáng vẻ bên chất Thêm – 3ml nước vào mẫu ống nghiệm lắc cho chất rắn tan hết Thêm giọt dung dịch AgNO3 0,1M vào dung dịch chứa ống nghiệm, lắc kỹ ghi kết vào bảng Đặt becher có chứa NH4Cl lên vỉ đun Đặt đĩa bay sạch, khô lên miệng becher Đun becher thấy lớp chất rắn bám vào đáy đĩa làm bay hơi, phần lớn chất rắn đáy becher thăng hoa hết Trang: 34 Ngừng đun becher, để nguội khoảng vài phút, cẩn thận lấy đĩa làm bay xuống để tờ giấy lọc Cạo chất rắn bám vào đĩa làm bay hơi, cho chất rắn lên tờ giấy lọc Ghi nhận hình dạng chất rắn thu Cho khoảng 0,1g chất rắn thu vào ống nghiệm nhỏ, sạch, thêm – ml nước cất Sau chất rắn tan hết, tiến hành thử với dung dịch AgNO3 0,1M tiến hành bước Ghi lại kết Thí nghiệm 6: Chuẩn bị hai đoạn dây Mg dài khoảng 5cm Ghi nhận hình dáng màu sắc bên kim loại vào bảng Đặt đoạn dây vào ống nghiệm thật cẩn thận thêm 10 giọt HCl 6M vào Ghi kết quan sát phản ứng xảy Đoạn dây lại, kẹp đầu dụng cụ kẹp chén nung, để đầu vào lửa đèn cồn Mg bắt cháy Lưu ý: Khơng nhìn trực tiếp vào kim loại cháy, phải đeo kính phịng TN vào Thu lấy sản phẩm cháy (trừ phần kim loại không cháy) ghi lại dáng vẻ Cho sản phẩm vào ống nghiệm nhỏ xử lý với HCl 6M làm bước Ghi lại kết Trang: 35 Bài 9: DUNG DỊCH ĐIỆN LY I/ MỤC ĐÍCH: - Tìm hiểu khả dẫn điện dung dịch điện ly - Cân acid – bazơ Độ pH dung dịch Chất thị acid – bazơ - Cân tạo kết tủa Tích số tan - Điều kiện để xảy phản ứng trao đổi ion dung dịch II/ TÓM TẮT NỘI DUNG: Lý thuyết điện ly: Khi hoà tan acid, bazơ muối vào nước, phân tử chất phân ly thành phần tử nhỏ mang điện tích gọi ion: ion dương (cation) ion âm (anion) Quá trình phân tử phân ly thành ion gọi điện ly, chất phân ly thành ion dung dịch (hoặc đun nóng chảy) gọi chất điện ly Do điện ly mà số tiểu phân có dung dịch tăng lên so với số phân tử hồ tan, làm giảm áp suất bão hoà nhiều hơn, làm tăng điểm sôi làm hạ điểm đông đặc nhiều Cũng có mặt ion trái dấu mà đặt dung dịch vào điện trường ion chuyển dời có hướng điện cực, mà dung dịch điện ly có khả dẫn điện Đô điện ly đại lượng đặc trưng cho mức độ điện ly chất Độ điện ly  tỷ số số mol chất điện ly (n) với tổng số mol chất hoà tan (n0)   n n0 Hoà tan chất điện ly yếu AmBn vào nước ta có cân bằng: AmBn Ion hóa  mAn+ Phân tử hóa nBm- + Áp dụng định luật khối lượng ta có: A  B n K  m m  n A m B n  Trang: 36 Hằng số cân K gọi số điện ly Giá trị phụ thuộc vào chất chất điện ly, dung môi nhiệt độ Đối với dung môi nhiệt độ xác định, chất điện ly có số K nhỏ điện ly Với chất phân tử điện ly hai ion ta có: 2 K  Cx 1 Đó biểu thức tốn học định luật pha lỗng (Ostwald) Nếu  [OH-]  [H3O+] > 10 -7, [OH-] < 10-7 Dung dịch kiềm [H3O+] < [OH-]  [H3O+] < 10 -7, [OH-] > 10-7 Như ta dựa vào nồng độ ion H3O+ hay ion OH- để biết tính chất mơi trường dung dịch Tuy nhiên để biểu thị môi trường cách tiện lợi hơn, người ta sử dụng đại lượng số hidro pH (hoặc số hidroxyl pOH) với quy ước: Chỉ số hidro pH = - lg [H3O+] Chỉ số hidroxyl pOH = - lg [OH-] pH + pOH = 14 (250C) Dung dịch trung tính: pH = pOH = Dung dịch acid: pH < 7, pOH > Dung dịch bazơ: pH > 7, pOH < Thuỷ phân muối phản ứng trao đổi ion muối với ion nước Theo Bronsted – Lowry, phản ứng thuỷ phân thực chất phản ứng chuyển proton phản ứng acid – bazơ Có ba loại muối bị thuỷ phân là: muối acid yếu – bazơ mạnh; muối acid mạnh – bazơ yếu; muối acid yếu – bazơ yếu Chất điện ly tan: Tại nhiệt độ xác định, dung dịch bão hồ chất điện ly tan tích số hoạt độ ion với số mũ tương ứng số, số có tên tích số tan Ví dụ: AmBn (r)  mAn+ + nBmTrang: 38 Áp dụng định luật tác dụng khối lượng vào cân dị thể ta có: T  a Amn   a Bn m   const Vì dung dịch bão hồ chất điện ly khó tan có nồng độ nhỏ, nên đa số trường hợp coi hoạt độ nồng độ, biểu thức tích số tan có dạng đơn giản hơn:  T Am B n  A n   B  m m n Tích số tan số cân bằng, độ lớn phụ thuộc chất chất tan, nhiệt độ Giữa tích số tan T chất điện ly tan AmBn với độ tan S (biểu thị nồng độ mol) liên hệ với qua biểu thức: TAmBn  m m n n S m n Theo quy tắc tích số tan, chất điện ly tan kết tủa tích số nồng độ ion (với số mũ thích hợp) – chặt chẽ phải hoạt độ ion – vượt giá trị tích số tan nhiệt độ cho Ngược lại, kết tủa chất điện ly tan hồ tan giảm nồng độ ion chúng cho tích số nồng độ ion nhỏ giá trị tích số tan nhiệt độ Chiều hướng phản ứng trao đổi ion dung dịch: Phản ứng trao đổi (ion) dung dịch xảy theo chiều hướng tạo thành sản phẩm chất tan (hoặc tan hơn), chất điện ly (hoặc chất điện ly hơn), chất dễ bay Ví dụ: - HCl + NaOH  NaCl + H2O H+ + OH-  H2O - (chất điện ly) AgNO3 + NaCl  AgCl + NaNO3 Ag+ + Cl-  AgCl (chất tan) - Na2S + H2SO4  Na2SO4 + H2S S2- + 2H+  H2S (chất bay hơi) Trong thí nghiệm ta tìm hiểu: Khả dẫn điện nước, vài dung dịch acid, bazơ, muối… Đo pH vài dung dịch acid, bazơ, muối giấy đo pH Sự thay đổi màu theo môi trường số thị acid – bazơ Trang: 39 Cân acid – bazơ dung dịch Cân tạo kết tủa chất điện ly tan III/ DỤNG CỤ – HOÁ CHẤT: Dụng cụ: - Điện cực than chì - Bóng đèn 6V, ampe kế, ắc quy 6V - Các ống nghiệm khô Hoá chất: - Các dung dịch C2H5OH 0,1M; HCl 0,1M; NaOH 0,1M; Na2SO4 0,1M; CH3COOH 0,1M; NH4OH 0,1M - Dung dịch SrCl2 0,004M; d2 CaCl2 0,004M; d2 CaCl2 bão hoà; d2 Na2SO4 0,005M; d2 NaCH3COO 0,1M - CH3COOH đặc, NaCH3COO tinh thể, NH4Cl tinh thể, KCl tinh thể - Chỉ thị phenoltalein, metyl da cam, giấy quỳ IV/ THỰC HÀNH: Thí nghiệm 1: Độ dẫn điện nước dung dịch Lắp dụng cụ đo độ dẫn điện dung dịch hình 9.1 Nguồn điện chiều Khóa Ampe kế Điện cực Bóng đèn Hình 9.1 Sơ đồ xác dụng cụ định độ dẫn điện Trang: 40 Nhúng hai điện cực vào cốc nước cất Đóng mạch điện Quan sát xem đèn có sáng khơng đọc cường độ dòng điện ampe kế, rối ngắt mạch Thay cốc nước cất d C2H5OH 0,1M; HCl 0,1M; NaOH 0,1M; Na2SO4 0,1M; CH3COOH 0,1M; NH4OH 0,1M Đọc cường độ dòng điện ứng với dung dịch Lưu ý: Đối với phép đo, cốc chứa lượng dung dịch phải cho mức dung dịch đến vạch ghi sẵn điện cực Trước lần thí nghiệm cần rửa điện cực nước cất lau khô Hãy so sánh độ dẫn điện dung dịch nói giải thích kết nhận Riêng dung dịch CH3COOH NH4OH, sau đo xong độ dẫn điện đổ hai thể tích hai dung dịch vào với nhau, lắc tiến hành đo độ dẫn điện dung dịch hỗn hợp nhận theo phương pháp Độ dẫn điện dung dịch có khác với độ dẫn điện dung dịch CH3COOH NH4OH ban đầu không? Giải thích? Dung dịch Cường độ Dung dịch H2O Na2SO4 C2H5OH CH3COOH HCl NH4OH NaOH Thí nghiệm 2: Cường độ CH3COOH với NH4OH Ảnh hưởng pha loãng đến độ điện ly Tiến hành xác định độ dẫn điện dung dịch CH3COOH đặc thí nghiệm Sau đo độ dẫn điện dung dịch CH3COOH đặc pha loãng 2, 4, 8, 16, 32, 64 128 lần So sánh kết thu Vẽ đồ thị phụ thuộc cường độ dòng điện dung dịch vào độ pha loãng giải thích hình dạng đồ thị nhận Thí nghiệm 3: Đo pH giấy đo pH Dùng đũa thuỷ tinh chấm giọt nước cất lên mẫu giấy thử pH Đọc giá trị pH cách so màu thang màu Trang: 41 Làm thí nghiệm tương tự với dung dịch HCl 0,1M; NaOH 0,1M; Na2SO4 0,1M; CH3COOH 0,1M; NH4OH 0,1M; NaCH3COO 0,1M; NH4Cl 0,1M Ghi kết thành bảng Thí nghiệm 4: Chỉ thị acid – bazơ Lấy ba ống nghiệm, cho vào ống (1) giọt phenoltalein, ống (2) giọt metyl da cam, ống (3) mẫu quỳ tím Thêm vào ống giọt dung dịch HCl 0,1M Quan sát màu ống nghiệm Chuẩn bị ba ống nghiệm khác với chất thị màu Thêm vào ống giọt dung dịch NaCl 0,1M Quan sát mẫu ống Cũng chuẩn bị ba ống nghiệm với chất thị màu Thêm vào ống giọt dung dịch NaOH 0,1M Kết thí nghiệm ghi vào bảng sau: Chất thị màu Màu chất thị mơi trường Axit Trung tính Bazơ Phenoltalein Metyl da cam Quỳ Thí nghiệm 5: Cân dung dịch acid yếu Lấy ống nghiệm, cho vào ống giọt dung dịch CH3COOH 0,1M với giọt thị metyl da cam Một ống để so sánh, ống thêm vào vài tinh thể NaCH3COO, lắc mạnh So sánh màu hai dung dịch, giải thích Thí nghiệm 6: Cân dung dịch bazơ yếu Lấy ống nghiệm, cho vào ống giọt dung dịch NH4OH 0,1M với giọt thị phenoltalein Một ống để so sánh, ống thêm vào vài tinh thể NH4Cl, lắc mạnh So sánh màu hai dung dịch, giải thích Thí nghiệm 7: Sự tạo thành hoà tan kết tủa Cho 10 giọt dung dịch Na2CO3 vào ống nghiệm Thêm giọt dung dịch CaCl2 bão hoà, lắc ống nghiệm Quan sát Thêm tiếp vào ống nghiệm giọt dung dịch HCl dư Quan sát giải thích Trang: 42 Bài 10: XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG PHÂN TỬ BẰNG PHƯƠNG PHÁP NGHIỆM ĐƠNG I/ MỤC ĐÍCH: Xác định khối lượng phân tử chất tan không điện ly cách đo độ hạ nhiệt độ đông đặc dung dịch II/ TĨM TẮT NỘI DUNG: Với dung dịch lỗng, chất tan không điện ly, theo định luật Raoult, độ hạ nhiệt độ đông đặc tỷ lệ thuận nồng độ Molan chất tan: T = T0 – T1 = K x Cm đó:  T0: Nhiệt độ đơng đặc dung môi nguyên chất  T1: Nhiệt độ đông đặc dung dịch  K: Hằng số nghiệm đông, phụ thuộc vào chất dung môi Hằng số nghiệm đông Benzen 5,12 0C  Cm: Nồng độ Molan chất tan Nếu g số g chất tan (có khối lượng mol phân tử M) G gam dung mơi nồng độ Molan chất tan là: Cm  g 1000 x M G Khi đó:  T  Kx g 1000 x M G Ta rút ra: M  Kx g 1000 x T G III/ DỤNG CỤ – HOÁ CHẤT: Nhiệt lượng kế, nhiệt kế Beckmann Dung môi benzen, nước đá Chất cần xác định KLPT Trang: 43 IV/ THỰC HÀNH: Cân benzen: Dùng cân cân khối lượng ống nghiệm thuỷ tinh F, m Đổ benzen vào ống nghiệm với lượng vừa đủ ngập bầu thuỷ ngân nhiệt kế (khoảng 5g) Cân lại ống m Vậy khối lượng benzen có ống nghiệm F là: m2 – m1 Chuẩn bị chất làm, lạnh: Chậu nước đá vụn Định nhiệt độ đông đặc bezen: Cắm nhiệt kế Beckmann qua nút đậy ống F, nhúng ống F trực tiếp vào chậu nước đá, khuấy bắt đầu kết tinh, lúc nhiệt độ dừng lại, ghi nhiệt độ kết tinh gần T0’ Sau lấy ống F ra, đặt vào cốc nước máy cho benzen tan Cho ống F vào ống nghiệm khác lớn gọi bao D, nhúng D vào chậu nước đá vụn, khuấy nhiệt kế (T0’ + 0,10) Ngừng khuấy để yên nhiệt độ xuống thấp T0’ benzen kết tinh toả nhiệt nên nhiệt độ lại tăng, nhiệt độ ngừng lại, dùng kính lúp đọc nhiệt độ T0, nhiệt độ kết tinh benzen ta thu lần thí nghiệm đầu Lấy ống F khỏi bao D làm tan benzen, lại tiếp tục cho ống F vào bao D lặp lại thí nghiệm làm đơng đặc benzen hai lần Giá trị trung bình cộng ba lần xác định xem nhiệt độ đông đặc benzen thu thực nghiệm Định nhiệt độ đông đặc dung dịch: Cân lượng xác 0,3 g chất X (chất cần xác định KLPT, phịng thí nghiệm phát) chất tan không điện ly, cần xác định khối lượng mol phân tử Cho vào ống F, khuấy cho tan Sau tiến hành xác định nhiệt độ kết tinh dung dịch lần lấy giá trị trung bình T1 V/ KẾT QUẢ: BẢNG NHIỆT ĐỘ ĐÔNG ĐẶC: Gần Chính xác Trung bình 1/ Dung mơi T0’ = 2/ T0 = 3/ 1/ Dung dịch 2/ T1 = 3/ Trang: 44 Từ giá trị thu trên, ta tìm giá trị T = T0 – T1, tìm giá trị khối lượng mol phân tử chất tan X: M X  Kx g 1000 x T G Trang: 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO Hà Thị Ngọc Loan – Thực hành Hoá Học Đại Cương – Nhà xuất Giáo Dục PGS Vũ Đăng Độ - Cơ sở lý thuyết cc qu trình hố học – Nh xuất Gio dục – 1994 Thực tập hoá học đại cương B – Võ Duy Thanh – Võ Văn Bé – tủ sách Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên Thí nghiệm hố đại cương – Trường Đại Học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh Thực hành hoá học đại cương – Nguyễn Đức Chung – Nhà xuất Đại Học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh Hố học đại cương – Nguyễn Đức Chung – Nhà xuất Đại Học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh Hố đại cương – Nguyễn Đình Soa – Nhà xuất Đại Học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh Trang: 46 PHỤ LỤC Đèn cồn Buret Trang: 47 Trang: 48 ... Đi làm thí nghiệm phải ngày, qui định Chuẩn bị thí nghiệm trước vào phịng thí nghiệm Để túi xách vào nơi qui định, để tập ghi chép bàn thí nghiệm Kiểm tra dụng cụ hóa chất trước làm thí nghiệm, ... độ acid phương pháp chuẩn độ, ta thu giá trị 0 ,10 26M; 0 ,10 18M; 0 ,10 20M; 0 ,10 24M - Giá trị trung bình (0 ,10 26 + 0 ,10 18 + 0 ,10 20 + 0 ,10 24)/4 = 0 ,10 22 M - Độ lệch giá trị phép đo : 0,0004 ; 0,0004... thay đổi III/ DỤNG CỤ VÀ HÓA CHẤT Dụng cụ: - Ống nghiệm: 10 - Pipet 10 ml: Trang: 23 Hóa chất: - HCl 0,1M - NH4Cl 0,1M - NH4OH 0,1M - NaOH 0,1M - CH3COOH 0,1M - CH3COONa 0,1M - Thuốc thử metyl da