1. Bồi dưỡng học sinh giỏi về Vận dụng lý thuyết chuẩn độ axit – bazơ2. Sử dụng phương pháp đồ thị để xác định bậc phản ứng và tính hằng số cân bằng3. Bồi dưỡng học sinh giỏi về Nhiệt hóa học4. Cấu trúc phân tử và học thuyết VSEPR đơn giản5. Giảng dạy chuyên đề về Nhiệt – động học;6. Bài tập chọn lọc về Danh pháp và Lập thể của Hiđrocacbon vòng no7. Một số vấn đề saccarit trong giảng dạy lớp chuyên hóa học phổ thông;8. Xác định cấu trúc peptit9. Kinh nghiệm giảng dạy về Tổng hợp hữu cơ: Phản ứng hữu cơ kèm cơ chế10. Kinh nghiệm giảng dạy nội dung Mối quan hệ cấu trúctính chất (điểm sôi, tính axit, tính bazơ);11. HÓA HỌC VỚI CUỘC SỐNG – ĐỒ TRANG SỨC
TÀI LIỆU THAM KHẢO HÓA HỌC DÀNH CHO GIÁO VIÊN CHUYÊN BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI NỘI DUNG TRANG TRƯỜNG THPT CHUYÊN LƯƠNG VĂN TỤY, NINH BÌNH Bồi dưỡng học sinh giỏi Vận dụng lý thuyết chuẩn độ axit – bazơ TRƯỜNG THPT CHUYÊN LAM SƠN, THANH HÓA Sử dụng phương pháp đồ thị để xác định bậc phản ứng tính số cân TRƯỜNG THPT CHUYÊN NGUYỄN HUỆ, HÀ NỘI 10 Bồi dưỡng học sinh giỏi Nhiệt hóa học TRƯỜNG THPT CHUYÊN THÁI BÌNH Cấu trúc phân tử học thuyết VSEPR đơn giản 23 TRƯỜNG THPT CHUYÊN LÊ HỒNG PHONG, NAM ĐỊNH - Giảng dạy chuyên đề Nhiệt – động học; 56 TRƯỜNG THPT CHUYÊN LÊ QUÝ ĐÔN, ĐÀ NẴNG - Bài tập chọn lọc Danh pháp Lập thể Hiđrocacbon vòng no 100 TRƯỜNG THPT CHUYÊN ĐHSP HÀ NỘI Một số vấn đề saccarit giảng dạy lớp chun hóa học phổ thơng; 104 TRƯỜNG THPT CHUN LÊ QUÝ ĐÔN, ĐÀ NẴNG - Xác định cấu trúc peptit 126 TRƯỜNG THPT CHUYÊN HÀ NỘI-AMSTERDAM Kinh nghiệm giảng dạy Tổng hợp hữu cơ: Phản ứng hữu kèm chế 150 TRƯỜNG THPT CHUN LÊ Q ĐƠN, BÌNH ĐỊNH Kinh nghiệm giảng dạy nội dung Mối quan hệ cấu trúc-tính chất 155 (điểm sơi, tính axit, tính bazơ); HÓA HỌC VỚI CUỘC SỐNG – ĐỒ TRANG SỨC PGS – TS Lê Kim Long, Đại học Quốc gia Hà Nội 173 177 VẬN DỤNG LÝ THUYẾT HÓA HỌC PHÂN TÍCH TRONG GIẢNG DẠY NỘI DUNG CHUẨN ĐỘ AXIT-BAZƠ Ở TRƯỜNG CHUYÊN, PHỤC VỤ BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI QUỐC GIA, QUỐC TẾ I CHUẨN ĐỘ ĐƠN AXIT- ĐƠN BAZƠ PGS.TS.Đào Thị Phương Diệp-Khoa Hóa học, trường ĐHSP Hà Nội Ths.Đoàn Thị Kim Dung-Trường chuyên Lương Văn Tụy, Ninh bình MỞ ĐẦU Hóa học phân tích nói chung phản ứng axít- bazơ nói riêng có vai trị to lớn, chiếm vị trí quan trọng trình giảng dạy mơn hố học trường trung học phổ thông (THPT), đặc biệt trường chuyên luyện thi học sinh giỏi Quốc gia, Quốc tế Trong năm gần có số cơng trình nghiên cứu việc vận dụng lý thuyết hóa học phân tích [1], phản ứng oxi hóa-khử [2], phản ứng axit-bazơ [3], phản ứng tạo thành hợp chất tan [4] giảng dạy học sinh trường chuyên bồi dưỡng học sinh giỏi Quốc gia Nhưng công trình tập trung sâu vào tính toán cân ion dung dịch, mà chưa đề cập đến chuẩn độ dung dịch, nội dung có chương trình thi học sinh giỏi Quốc gia [5], đề thi chọn đội tuyển Quốc gia dự thi Olympic Hóa học Quốc tế nước giới [6], [7], [8], [9], [10] có đề thi Olympic hóa học Quốc tế hàng năm [11], [12] Nội dung đưa vào chương trình sách giáo khoa (SGK) 12 nâng cao [13] với thời lượng nội dung kiến thức đơn giản Để rút ngắn khoảng cách nội dung kiến thức học trường chuyên nội dung thi Olympic Quốc gia, Quốc tế, cần thiết phải trang bị cho giáo viên (GV) học sinh (HS) kiến thức nâng cao ngang tầm chương trình đại học, đảm bảo mức độ hợp lý, phù hợp với trình độ học sinh phổ thơng Đây nội dung chúng tơi xin trình bày thông báo với phạm vi “chuẩn độ đơn axit–đơn bazơ” NỘI DUNG Từ lâu chuẩn độ axit-bazơ đưa vào số đề thi HSG Quốc gia Quốc tế với nội dung phong phú đa dạng: Từ phép chuẩn độ đơn axit, đơn bazơ đến phép chuẩn độ đa axit, đa bazơ; Từ nội dung tính pH thời điểm chuẩn độ, tính nồng độ chất tham gia phản ứng chuẩn độ tính thể tích thuốc thử cần dùng đến yêu cầu tính sai số chuẩn độ chọn thị thích hợp; Từ nội dung vẽ đường cong chuẩn độ đến yêu cầu xác định thành phần hỡn hợp phân tích sở dạng đường cong chuẩn độ v.v…Như vậy, nội dung thi Olympic Quốc gia, Quốc tế có sự chênh lệch xa so với chương trình hóa học trường chun Chính cần thiết phải trang bị kiến thức chuẩn độ axit-bazơ cho HS cách hợp lý để em nắm chất trình hóa học xảy dung dịch, từ giúp cho em có phương pháp giải đơn giản phù hợp với trình độ HS Sau số ví dụ minh họa chuẩn độ đơn axit, đơn bazơ Ví dụ 1: Chuẩn độ 100,00 ml dung dịch NaOH đến màu thị phenolphtalein tiêu thụ hết 48,00 ml dung dịch HCl 5,00.10-3 M Tính xác nồng độ dung dịch NaOH [14] Phân tích: Đối với học sinh phổ thông (HSPT), khái niệm “chuẩn độ axit-bazơ” cịn mẻ, GV cần giảng giải để học sinh (HS) thấy phản ứng chuẩn độ axit-bazơ thực chất phản ứng trung hịa Và tốn đặt vấn đề sau: Nhỏ vài giọt phenolphtalein vào 100,00 ml dung dịch NaOH chưa biết nồng độ Thêm tiếp dung dịch HCl 5,00.10-3M màu phenolphtalein phải dùng hết 48,00 ml dung dịch HCl Tính xác nồng độ dung dịch NaOH Trước hết GV cần phân tích để HS thấy lượng axit cho vào trung hòa vừa đủ với 100,00 ml NaOH hệ đạt đến điểm tương đương (TĐ) pH TĐ = 7,00 Nhưng phép chuẩn độ (hay q trình trung hịa) lại kết thúc thời điểm thị phenolphtalein đổi màu Căn vào khoảng chuyển màu thị dựa vào thứ tự chuẩn độ, GV hướng dẫn để HS xác định điểm cuối chuẩn độ, pHc = 8,00 > pHTĐ = 7,00 (dừng trước điểm TĐ), tức sau phản ứng cịn dư NaOH Để tính xác CNaOH, HS sử dụng phương trình bảo tồn điện tích, có kiến thức hóa học phân tích nói chung hay kiến thức chuẩn độ axit - bazơ nói riêng [15], [16], em tính sai số phép chuẩn độ Căn vào giá trị sai số tính (dương âm) để hiệu chỉnh, tính xác thể tích tương đương (VTĐ) – thể tích dung dịch HCl cần dùng để trung hịa hết 100,00 ml NaOH Từ HS sẽ tính xác nồng độ NaOH Tuy nhiên HSPT chưa có khái niệm phương trình sai số chuẩn độ axit – bazơ, GV cần vận dụng kiến thức chuẩn độ axit - bazơ cách hợp lí để hướng dẫn em giải tốn mà khơng cần phải sử dụng đến phương trình sai số (quá nặng em), khơng nên dùng phương trình bảo tồn điện tích (nặng ý nghĩa vật lí tư hóa học): Đặt CNaOH = Co Vì pHc = 8,00 > 7,00, cịn dư NaOH theo phản ứng: H+ + OH→ H2O 3 100.Co 5.10 48 C 148 148 100.Co 5.103.48 148 -6 + -8 pH = 8,00 → [OH ] = 10 ? [H ] = 10 → bỏ qua sự phân li nước →[OH -] ; C’ 3 COH- (dư), nghĩa là: 10-6 = 100.Co 5.10 48 → Co = 2,4015.10-3 M 148 Như với cách giải em hiểu chất trình xảy dung dịch, nắm tượng hóa học, giúp phát triển tư hóa học Cũng cần lưu ý rằng: thông thường cần đánh giá mức độ phân li nước, em thường so sánh [H+] [OH-] với giá trị 10-7 Trong toán ta khơng thể nói 10 -6 ? 107 khó thuyết phục để em chấp nhận [OH-] ; COH- (dư) Nhưng so sánh [OH-] = 10-6 ? [H+] = 10-8, có nghĩa sự phân li H2O bỏ qua, sự chấp nhận [OH-] ; COH- (dư) hợp lí Như từ giá trị pH chuyển màu thị thực phản ứng trung hòa cho phép đánh giá nồng độ chất tham gia phản ứng Trên sở giáo viên nâng mức độ phức tạp toán sử dụng hai thị sẽ cho phép xác định nồng độ chất phân tích chất chuẩn Ví dụ 2: Chuẩn độ 50,00 ml dung dịch HCl dung dịch NaOH đến đổi màu phenolphtalein (pT=9,00) phải dùng 25,00 ml NaOH Nếu chuẩn độ đến xuất màu vàng metyl da cam (pT=4,40) phải dùng 24,50 ml NaOH Tính nồng độ HCl NaOH [14] Phân tích: Tương tự ví dụ giáo viên nên hướng dẫn cho em phân tích chất trình xảy dung dịch: trung hịa đến pH = 9,00 > 7,00 → mơi trường bazơ → dư NaOH; ngược lại chuẩn độ đến pH = 4,40 < 7,00 → môi trường axit → dư HCl, từ em dễ dàng tính nồng độ chất mà sử dụng phương trình bảo tồn điện tích - thiên cơng cụ tốn học, nặng ý nghĩa vật lí mà khơng chú ý đến tư hóa học Từ ví dụ ta thấy tốn giới hạn phạm vi phép chuẩn độ kết thúc giá trị pH mà bỏ qua trình phân li H 2O (pH = 8,00; 9,00; 4,40) Nhưng thực tế trung hịa đến giá trị pH bất kì, giáo viên cần khai thác thêm trường hợp nâng cao Ví dụ 3: Chuẩn độ 100,00 ml dung dịch NaOH dung dịch HCl 0,010 M Nếu lượng HCl tiêu thụ 40,00 ml pH dung dịch thu được 10,00 Tính thể tích dung dịch HCl 0,010 M cần phải cho vào 100,00 ml dung dịch NaOH trình chuẩn độ để pH hỗn hợp thu được 7,50 Phân tích: Để tính thể tích dung dịch HCl cần cho vào dung dịch NaOH, trước hết em phải tính nồng độ NaOH (CNaOH) từ kiện thứ nhất đề Giống ví dụ 1, có rất nhiều cách để tính CNaOH, GV nên hướng dẫn em xét trình xảy hệ để tránh khơng phải sử dụng phương trình sai số phương trình bảo tồn điện tích: Từ giá trị pH hệ = 10,00 sau thêm 40,00 ml HCl, em sẽ thấy sau trung hòa, OH- cịn dư [OH-] ; COH- (dư) Từ em dễ dàng tính CNaOH = 4,14.10-3 (M) Sau tính CNaOH, em phải vào giá trị pH thời điểm dừng chuẩn độ để xác định thành phần hệ: pH = 7,5 > 7,0 → môi trường bazơ, dư NaOH [H +] = 107,5 ≈ [OH-] = 10-6,5 → Sự phân li H2O khơng thể bỏ qua, [OH-] = CNaOH dư + [H+] (tính theo cân phân li nước tính theo điều kiện proton - ĐKP) Từ sẽ tính thể tích dung dịch HCl: VHCl = 41,40 ml Ví dụ 4: Chuẩn độ 25,00 ml dung dịch HCOOH hết 12,50 ml dung dịch NaOH 0,100 M Tính pH dung dịch trước chuẩn độ sau thêm NaOH với thể tích: 1/ 10,00 ml; 2/ 12,45 ml; 3/ 12,50 ml; 4/ 13,00 ml Phân tích: Đây dạng tập tính pH dung dịch sau trung hòa axit yếu (hoặc bazơ yếu) bazơ mạnh (hoặc axit mạnh) Dạng toán sử dụng rất nhiều đề thi học sinh giỏi kết hợp nhiều tình từ đơn giản đến phức tạp Để đưa dạng quen thuộc HS phải viết phản ứng chuẩn độ xác định thành phần giới hạn mỡi thời điểm dừng chuẩn độ, từ dễ dàng tính pH hệ Ví dụ 5: Có thể chọn metyl da cam, metyl đỏ phenolphtalein làm thị thích hợp cho phép chuẩn độ HCl NaOH 0,10 M được không, biết để trung hòa hết 20,00 ml dung dịch HCl cần 20,00 ml dung dịch NaOH 0,10 M Phân tích: Trước hết GV cần nêu nguyên tắc chung việc chọn thị cho pH chuyển màu rõ nhất thị (hay gọi số chuẩn độ pT chất thị) gần với pH TĐ tốt Như HS cần xác định pHTĐ số chuẩn độ chất thị cho phép chuẩn độ HCl NaOH Nhưng vào nguyên tắc trên, tức so sánh giá trị pTmetyl da cam = 4,40; pTmetyl đỏ = 6,20 pTphenolphtalein = 9,00 với pHTĐ = 7,00 HS “dám” chọn metyl đỏ có pT = 6,20 ≈ 7,00 làm thị thích hợp cho phép chuẩn độ Chính GV cần linh hoạt hướng dẫn em dựa vào thể tích thuốc thử (NaOH) tiêu thụ sử dụng thị khác để chọn thị thích hợp: Nếu thời điểm chuyển màu thị mà thể tích thuốc thử tiêu thụ xấp xỉ thể tích tương đương (VTĐ = VNaOH = 20,00 ml) chọn thị cho phép chuẩn độ xét Như vào giá trị pH chuyển màu thị điểm dừng chuẩn độ, với 0,10.20 0,10 M em dễ dàng tính VNaOH dùng: CHCl = 20 Với thị metyl da cam, pTmetyl da cam = 4,40 → sau trung hòa C H+(dư) = [H+] = 104,40 0,1.20 0,1VOH 104,40 → VOH- 19,984 (ml) ≈ VTĐ → dùng thị metyl da 20 VOHcam Tương tự chọn phenolphtalein cho phép chuẩn độ này, thể tích thuốc thử tiêu thụ VOH- 20, 004 (ml) ≈ VTĐ Nếu dùng metyl đỏ, có pT = 6,20 ≈ 7,00 → lượng dư axit điểm cuối chuẩn độ, phải kể đến lượng H+ nước phân li ra: [H+] = 10-6,20 = CH+(dư)+ [OH-] 0,1.20 0,1VOH 107,80 106,20 → VOH- 19,9998 (ml) ≈ VTĐ Vậy sử dụng thị Hay: 20 VOHmetyl đỏ hồn tồn hợp lí cho sai số nhỏ nhất số thị Ví dụ 6: Có thể dùng phenolphtalein làm thị cho phép chuẩn độ 25,00 ml dung dịch C6H5COOH 0,10 M dung dịch NaOH 0,20 M được không, sai số cho phép khơng vượt q 0,1%? Phân tích: So với ví dụ 5, tốn phức tạp phép chuẩn độ đơn axit yếu bazơ mạnh, nên pHTĐ �7,00 Để chọn thị theo nguyên tắc chung, cần tính pH TĐ Đối với HS trường chuyên, việc xác định pHTĐ hồn tồn thực X́t phát từ phản ứng chuẩn độ: C6H5COOH + OH- → C6H5COO- + H2O, em dễ dàng tính 25.0,1 12,5 ml Từ xác định pHTĐ theo cân thể tích NaOH tiêu thụ ĐTĐ: V TĐ = 0, 0,1.25 0,2 M : pHTĐ = 8,5 ≈ 9,00 Do 25 12,5 chọn phenolphtalein làm thị cho phép chuẩn độ Tuy nhiên lúc chọn thị có pT ≈ pH TĐ, khác với ví dụ 5, việc chọn thị thích hợp khống chế sai số cho phép, ngồi ngun tắc trên, GV cần giải thích để HS nắm khái niệm “bước nhảy chuẩn độ” (BNCĐ) với sự xuất BNCĐ đường cong chuẩn độ cho phép mở rộng phạm vi chọn thị: chọn bất kì thị có số chuẩn độ pT nằm BNCĐ ứng với sai số cho phép Nghĩa để chọn thỉ thích hợp, tính BNCĐ ứng với sai số cho trước tính sai số thị theo phương trình sai số: q = K C C0 h (h w ) h CC0 Ka h thu proton C6H5COO- có nồng độ C = Tuy nhiên hai cách không phù hợp với HSPT em khơng biết phương trình sai số Chính GV cần hướng dẫn để em tính giá trị pH đầu bước nhảy (pHđ) pH cuối bước nhảy (pHc) ứng với giá trị thể tích thuốc thử cho vào thiếu (Vđ: thể tích đầu bước nhảy) thừa (Vc: thể tích cuối bước nhảy) 0,1% so với thể tích tương đương, từ chọn thị có pHđ < pT < pHc Đầu bước nhảy: Vđ = VTĐ.99,9% = 12,5.99,9% = 12,4875 ml Cuối bước nhảy: Vc = VTĐ.100,1% = 12,5.100,1% = 12,50125 ml Từ hai giá trị thể tích em sẽ tính giá trị pHđ pHc tương ứng: Tại Vđ =12,4875 ml → dư C6H5COOH: C6H5COOH + OH→ C6H5COO- + H2O 25.0,1 12,4875 C 34,4875 37,4875 -5 C’ 6,67.10 _ 0,0666 → tính pHđ theo hệ C6H5COOH 6,67.10-5 M C6H5COO- 0,0666 M: 0,0666 pHđ = 4,2 + lg ≈ 7,20 Nhưng với pHđ = 7,20 ≈ 7,00 → cần phải đánh giá 6,67.10 xác theo ĐKP phải kể đến cân phân li H 2O Nhưng cần so sánh pH đ với pTphenolphtalein = 9,00 chấp nhận giá trị gần đúng Tương tự với Vc = 12,5015 > VT Đ → dư OH12,50125.0,2 25.0,1 6,666.10 → pHc = 9,80 COH- = 37,50125 Vậy BNCĐ = 7,20 – 9,80 → chọn phenolphtalein làm thị cho phép chuẩn độ 7,20 < 9,00 < 9,80 Ví dụ 7: Chuẩn độ 50,00 ml dung dịch NH3 hết 30,00 ml dung dịch HCl 0,25 M 1/ Tính nồng độ dung dịch NH3 2/ Tính pH tại thời điểm chuẩn độ được 50% chất phân tích (pH1/2) pHTĐ 3/ Căn cứ vào pHTĐ, chọn được phenolphtalein, metyl da cam, metyl đỏ làm thị thích hợp cho phép chuẩn độ khơng? 4/ Có thể chọn những thị có giá trị pT cho phép chuẩn độ với sai số cho phép ± 0,1% 5/ Nếu chọn thị metyl da cam sai số chuẩn độ bao nhiêu? Phân tích: Đây tốn tổng hợp gồm tất dạng: Tính nồng độ chất phản ứng; Tính pH thời điểm chuẩn độ; Chọn thị thích hợp cho phép chuẩn độ; Tính sai số chuẩn độ tính BNCĐ Dựa vào phản ứng chuẩn độ, HS dễ dàng tính CHCl = 0,15 M Trên sở đó, chuẩn độ 50% lượng NH3, HS sẽ tính pH1/2 pH hệ đệm 0,15.50 Từ thành phần ĐTĐ NH 4 với C = , HS dễ dàng tính pHTĐ = 5,134 từ 50 30 chọn metyl đỏ có pT = 5,00 ≈ 5,314 làm thị cho phép chuẩn độ Để trả lời câu 4, em phải tính BNCĐ, tức tính khoảng pH ứng với thể tích thuốc thử cho vào thiếu thừa so với VTĐ 0,1% tương tự ví dụ Để đánh giá sai số thị metyl da cam, GV cần hướng dẫn cho HS phải tính VHCl cần dùng để chuẩn độ 50,00 ml NH3 đến đổi màu metyl da cam pH = 4,00, từ tính sai số theo sự sai lệch VHCl tiêu thụ VTĐ mà khơng cần phải tính theo phương V VTĐ trình sai số: q = VTĐ 0,15.50 Từ thành phần hệ pH = 4,00 gồm NH 4 tạo thành với CNH+4 = M H+ 50 V 0, 25V 0,15.50 dư với CH+ M, em sẽ tính VHCl = 30,03 ml 50 V V VTĐ 30,03 30 100 0,10% Vậy q = VTĐ 30 Tuy cách giải dài phù hợp với trình độ HS, giúp em phát triển tư hóa học KẾT LUẬN Trên sở phân tích nội dung chuẩn độ axit – bazơ chương trình chun hố chúng ta thấy vị trí, vai trị Hóa học phân tích việc hình thành kiến thức chuẩn độ axit-bazơ cho học sinh trường chuyên, thấy mối quan hệ mật thiết, hữu chương trình chun hóa, chương trình thi học sinh giỏi Quốc gia, Quốc tế với Hóa học phân tích Từ vận dụng linh hoạt, hợp lý lý thuyết Hóa học phân tích nói chung lý thuyết chuẩn độ axit-bazơ nói riêng giảng dạy hóa học trường chuyên, phục vụ bồi dưỡng học sinh giỏi Quốc gia, Quốc tế TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Dương Thị Lương Vận dụng lý thuyết hóa học phân tích để giải tốn cân ion dung dịch-Bồi dưỡng học sinh giỏi chuyên hóa Luận văn thạc sĩ khoa học hóa học Thái nguyên, 2007 [2] Lê Thị Ngọc Hà Tìm hiểu việc vận dụng lý thuyết phản ứng oxi hóa –khử giảng dạy hóa học phổ thơng qua hệ thống tập, đề thi đại học, đề thi học sinh giỏi quốc gia Luận văn thạc sĩ khoa học hóa học Hà Nội, 2003 [3] Nguyễn Thị Hiển Phân loại, đánh giá tác dụng, xây dựng tiêu chí, cấu trúc tập phản ứng axit-bazơ phục vụ cho việc bồi dưỡng học sinh giỏi quốc gia Luận văn thạc sĩ khoa học hóa học Hà Nội, 2003 [4] Vương Bá Huy Phân loại, xây dựng tiêu chí cấu trúc tập hợp chất tan phục vụ cho việc bồi dưỡng học sinh giỏi quốc gia Luận văn thạc sĩ khoa học hóa học Hà Nội, 2006 [5] Đề thi HSG Quốc gia bảng A, bảng B từ năm 1994 đến năm 2009 [6] Đề thi chọn đội tuyển thi Olympic quốc tế vòng từ năm 2005 đến năm 2009 [7] Bài tập chuẩn bị Olympic Quốc tế từ năm 2002 đến năm 2006 [8] Trần Thành Huế, Nguyễn Trọng Thọ, Phạm Đình Hiến Olympic Hóa học Việt Nam Quốc tế, tập II NXB Giáo dục, 2000 [9] Nguyễn Trọng Thọ Olympic Hóa học Việt Nam Quốc tế, tập III NXB Giáo dục, 2000 [10] Đào Q Triệu, Tơ Bá Trọng (Hồng Minh Châu, Đào Đình Thức hiệu đính) Olympic Hóa học Việt Nam Quốc tế, tập IV NXB Giáo dục, 2000 [11] Hồng Minh Châu, Ngơ Thị Thân, Hà Thị Diệp, Đào Đình Thức (hiệu đính tiếng đức), Trần Thành Huế, Nguyễn Trọng Thọ, Phạm Đình Hiến Olympic Hóa học Việt Nam Quốc tế, tập V NXB Giáo dục, 2003 [12] Đề thi Olympic Quốc tế từ năm 2002 đến năm 2009 [13] Lê Xuân Trọng, Nguyễn Hữu Đĩnh, Từ Vọng Nghi, Đỡ Đình Rãng, Cao Thị Thặng Hóa học 12 nâng cao NXB Giáo dục, 2008 [14] Nguyễn Tinh Dung Bài tập hóa học phân tích NXB Giáo dục,1982 [15] Nguyễn Tinh Dung Hóa học phân tích phần III Các phương pháp định lượng hóa học (tái lần thứ 4) NXB Giáo dục, 2007 [16] Đào Thị Phương Diệp, Đỡ Văn H Giáo trình Hóa học phân tích Cơ sở phân tích định lượng hóa học NXB Đại học Sư phạm, 2007 SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP ĐỒ THỊ ĐỂ XÁC ĐỊNH BẬC PHẢN ỨNG VÀ TÍNH HẰNG SỐ CÂN BẰNG Mai Châu Phương THPT Chuyên Lam sơn-Thanh Hóa I.1 Cơ sở lý thuyết I.1.1 Phản ứng bậc A sản phẩm Phương trình động học dạng tích phân: C = Co.e-kt (1) kt=ln Co (2) C Trong đó: k: số tốc độ phản ứng Co: nồng độ ban đầu chất tham gia phản ứng A C : nồng độ chất A thời điểm t t : thời gian phản ứng Từ phương trình (1) (2) nhận thấy ta khảo sát sự phụ thuộc nồng độ chất phản ứng theo thời gian phương trình (1) việc xác định số tốc độ phản ứng k khó khăn hàm mũ, cịn khảo sát phương trình (2) thấy phương trình (2) phương trình tuyến tính bậc nhất dạng y=ax, y=ln Co , a=k, x=t Do đó, dựa vào số C Co =f(t) phụ thuộc tuyến tính theo thời gian với độ dốc C đồ thị xác định số tốc độ phản ứng k=tg liệu thực nghiệm ta khảo sát hàm ln ln α t Hình 1: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc logarit nồng độ chất tham gia phản ứng theo thời gian I.1.2 Phản ứng bậc hai I.1.2.1 Trường hợp 1: Nồng độ ban đầu hai chất tham gia phản ứng khác A + B sản phẩm C10 C02 t=0 t C1 C2 x Phương trình tốc độ phản ứng dạng tích phân: Cl Cl NaO Cl Cl Cl Cl Cl + Cl ONa O Cl + 2NaCl O Cl 163 KINH NGHIỆM GIẢNG DẠY NỘI DUNG: MỐI QUAN HỆ CẤU TRÚC – TÍNH CHẤT (ĐIỂM SƠI, TÍNH AXIT, TÍNH BAZƠ) Trường THPT chun Lê Q Đơn – Bình Định I Mối quan hệ cấu trúc với tính axit Một số điểm cần chú ý dạy tính axit chất Khi giải thích tính axit cần giải thích hiệu ứng trạng thái chưa phân li trạng thái phân li �� � BH+ + AVí dụ: AH + B �� � Các ion sinh bền tính axit mạnh Ví dụ: Xét tính axit C2H5OH, C6H5OH, CH3COOH �� � C H O- + H3O+ (1) C2 H + H2O �� � OH +I +I gg –H + O H2O gg �� � �� � + + H O3-O (2) –C, –I (3) –C, –I O H CH3 C �� � CH + H2O �� � O C O- ≡ CH3 C O O O + H 3O+ –C, –I Nhận xét: Độ bền ion (1) < (2) < (3) tính axit C 2H5OH < C6H5OH < CH3COOH Trong bất kì trường hợp nào, có nhóm hút e sẽ làm cho tính axit tăng Ngược lại, có nhóm đẩy e sẽ làm cho tính axit giảm Ví dụ: Tính axit chất tăng dần dãy sau: CH3CH2CH2–COOH < CH3CHBrCH2–COOH < CH3CH2CHBr–COOH < < CH3CHICHBr–COOH < CH3CHBrCHBr–COOH Tính axit axit khơng no axit thơm lớn axit no tương ứng Ví dụ 1: Tính axit tăng dần theo dãy sau: CH3CH2CH2–COOH < CH3CH=CH–COOH < CH3C≡C–COOH Ví dụ 2: Tính axit > COOH COOH Trong axit chứa liên kết đơi C=C tính axit dạng cis > tính axit dạng trans OH CH3 H < CH3 C O C C C C H C O OH H H –I làm Ka tăng, +C tăng làm Ka giảm –I làm Ka tăng, +C giảm làm Ka tăng Các dạng axit , khơng no có tính axit mạnh dạng , khơng no 164 Ví dụ: Tính axit: CH C C C< = O C H C H CH C O OH – I + C OH có – I II Mối quan hệ cấu trúc với tính bazơ Một số điểm cần chú ý dạy tính bazơ chất Khi giải thích tính bazơ chất cần chú ý trạng thái đầu trạng thái tạo cation Ví dụ: Xét tính bazơ NH3, CH3–NH2 CH3–NH–CH3 �� � NH 4 + OHNH3 + H2O �� (1) � CH3 �� � CH3 NH2 + H2O �� � +I N H3 + OH- (2) +I �� � CH3 N H CH3 + OHNH CH3 + H2O �� � +I mạnh +I mạnh CH3 (3) Vì độ bền cation giảm theo chiều: CH 3‒ N H ‒CH3 > CH3‒ N H > NH nên tính bazơ CH3–NH–CH3 > CH3–NH2 > NH3 Trong phân tử có chứa nhóm đẩy e sẽ làm tăng tính bazơ, ngược lại nhóm hút e sẽ làm giảm tính bazơ hợp chất Ví dụ: Tính bazơ giảm dần theo chiều: CH3– CH2 NH2 > CH3 NH2 > NH3 > C6H5 NH2 > C6H5 NH C6H5 Amin bậc có tính bazơ lớn amin bậc amin bậc Tính bazơ amin dị vịng no lớn amin dị vịng thơm Ví dụ: Tính bazơ giảm dần theo chiều: sp3 N > sp2 N > N H H III Mối quan hệ cấu trúc với nhiệt độ sôi chất - Nhiệt độ sôi chất phụ thuộc vào: phân tử khối, liên kết hidro liên phân tử lực Vanđevan - Ta xét nhiệt sôi số hiđrocacbon dẫn xuất hiđrocacbon Nhiệt độ sôi hiđrocacbon a Ankan - Nhiệt độ sôi chủ yếu phụ thuộc vào lực Vanđevan + Khi phân tử khối (M) tăng nhiệt độ sơi tăng Ví dụ: nhiệt độ sơi C3H8 > C3H6 + Độ phân nhánh ankan tăng lực Vanđevan giảm nên nhiệt độ sơi giảm Ví dụ: Nhiệt độ sôi tăng theo chiều: CH3 < CH3 CH2 CH2 CH2 CH3 CH3 CH CH2 nhiệt độ sôi dạng trans + Các polien liên hợp có nhiệt độ sơi > polien khơng liên hợp Ví dụ: t s : CH2=CH–CH=CH2–CH3 > CH2=CH–CH2–CH=CH2 (420C) (260C) Nhiệt độ sôi dẫn xuất ankan a Dẫn x́t R–X khơng có liên kết hidro Độ phân cực phân tử (momen lưỡng cực) lớn nhiệt độ sơi cao Ví dụ: Hợp chất: C6H14 C4H9ClC4H9CHO C3H7NO2 1,86 2,49 3,15 t s0 (0C) 690 780 1030 1310 b Phân tử R–X có bậc R tăng nhiệt độ sơi giảm, đối xứng cầu tăng, lực Vanđevan giảm nên nhiệt độ sơi giảm Ví dụ: Nhiệt độ sơi tăng dãy sau: CH3 CH3 C < CCl CH3 CH CH2 Cl < CH3 CH3 CH3 CH2 CH CH3 < CH3–CH2–CH2–CH2–Cl Cl c Hợp chất R–X có liên kết hidro liên phân tử có nhiệt độ sơi lớn hợp chất khơng có liên kết hidro liên phân tử, liên kết hidro liên phân tử bền nhiệt độ sơi tăng Ví dụ: Nhiệt độ sơi tăng theo chiều: CH –CH2–CH2–CH3 < CH CH3 N (CH3)3N (70C) (30C) + Nhiệt độ sôi amin đa chức > amin đơn chức Ví dụ: t s H2N–CH2–CH2–NH2 > CH3–CH2–CH2–NH2 (1170C) (490C) Vì số nhóm tạo liên kết hidro liên phân tử tăng số liên kết hidro tăng nên nhiệt độ sôi tăng e Các amit + Amit bậc (khơng thế) có nhiệt độ sơi cao amit (N.thế) Ví dụ: O O C NH2 t s0 C N(C2H5)2 > N N CH3 C NH2 O 166 Một số tập tham khảo Bài 1: So sánh giải thích tính axit dãy a CF3 – [CH2]n – COOH với n = 0, 1, 2, b X COOH với X : –H, –Cl, –CH3, –OCH3, –NO2 Bài 2: Sắp xếp theo trình tự tăng dần tính bazơ chất sau: a CH3–CH2–NH2 (A), (B), CH2=CH–CH2–NH2 (C) b C2H5–NH2, NH3, CH3–NH2, (CH3)2NH, (C6H5)2NH Bài 3: Vitamin C có cơng thức: CH2=CH–CH2–NH2, C6H5–NH2, CH3–NH–C6H5, CH2OH H OH H O pKa = 4,21 OH OH Tại Vitamin C có tính axit Nếu cho mol Vitamin C tác dụng với mol NaOH phản ứng xảy nhóm –OH nào? Bài 4: Cho axit giá trị pKa sau: 4,76 ; 3,13 ; 6,40 OH HOOC CH2 C CH2 COOH COOH Hãy điền giá trị pKa vào nhóm –COOH Bài 5: a Hãy xếp theo chiều tăng dần t s (có giải thích) dãy sau: C 6H5–C2H5 (A), C6H5–CH2OH (B), C6H5–O–CH3 (C), C6H5–CH=O (D), C6H5–COOH (E) b Trong chất có chất trạng thái rắn (nhiệt độ thường) chất lỏng hóa rắn để ngồi khơng khí Hãy cho biết chất giải thích, nêu phương pháp bảo quản chất lỏng nêu c Trong chất cặp chất tác dụng với (điều kiện phản ứng có đủ) Viết phương trình phản ứng 167 HĨA HỌC VỚI CUỘC SỐNG – ĐỒ TRANG SỨC PGS – TS Lê Kim Long, Đại học Quốc gia Hà Nội I Đồ trang sức 1) Khái quát đồ trang sức Cùng với thời trang, đồ trang sức trở thành thứ thiếu sưu tập thời trang phái đẹp Nét tinh tế, vẻ lộng lẫy sự lịch khiến đồ trang sức có sức quyến rũ đặc biệt, mang lại vẻ đẹp đầy tự tin cho người mang Chọn cho đồ trang sức đẹp khó, phải giữ gìn vẻ đẹp lâu bền nó! Đá quý: chất liệu phong phú chủng loại, màu sắc, khả phản xạ ánh sáng, đá quý mang lại nguồn cảm hứng sáng tạo bất tận cho thời trang đồ trang sức Đá có độ cứng cao giá trị lớn “Nữ hoàng” tất loại đá quý kim cương với độ cứng chuẩn 10 Tiếp đến ruby saphia có độ cứng 9, đá garnet, mã não cao cấp thạch anh có độ cứng Cịn tất loại đá có độ cứng bao gồm đá opal (có màu trắng sữa xanh), ngọc bích, đá lapis lazuli (màu xanh da trời), đá san hô ngọc trai… dễ bị xước Vàng: kim loại hiếm, có giá trị cao rất mềm, cần giữ gìn cẩn thận đeo Vàng thường pha thêm với bạc, đồng kim loại khác để tăng độ cứng tạo nên màu sắc khác Thành phần vàng nguyên chất hợp kim tính cara (K): vàng 24K 100% vàng ngun chất (tương tự tính chẳng hạn vàng 18K chứa 75% vàng nguyên chất…) Bạc: kim loại có độ sáng cao, khơng bị han gỉ dạng nguyên chất Nhưng để phù hợp cho việc làm đồ trang sức, bạc thường pha thêm chất khác Bạc trang sức thường bao gồm 92,5% bạc 7,5% đồng Đây loại bạc có độ sáng cao nhất, có khả chống xước cao Tuy nhiên sau thời gian sử dụng, bạc bị oxy hoá có phản ứng với oxy hố sulfur trở nên xỉn màu Có thể dễ dàng lấy lớp bám đồ trang sức bạc chất sẵn có hiệu kim hồn Bạch kim: Platinum - người Việt quen gọi "bạch kim" kim loại quý có giá trị cao vàng, trữ lượng bạch kim rất ít, hàm lượng bạch kim mỏ khống thấp, phân tán, khó khai thác Platinum có ký hiệu hố học Pt, nguyên tố kim loại đơn chất có màu trắng, độ nóng chảy 1.768 độ C khối lượng riêng 21,45g/cm khối Bạch kim người Nhật Bản ưa chuộng nhất Sản phẩm bán thị trường trang sức thường bao gồm 90 đến 95% bạch kim nguyên chất Ưu điểm đồ trang sức có độ bền cao, khó bị oxy hố khả trì độ bóng thời gian dài sử dụng Cách làm tăng độ bóng bạch kim vàng bạc Đồ trang sức vô phong phú mẫu mã chủng loại Với thiết kế tỉ mỉ tinh vi, bạn phải cọ rửa chăm sóc thường xuyên cơng phu giữ gìn để đồ trang sức ln trạng thái sáng đẹp nhất Sẽ dễ dàng nhiều bạn biết cách sử dụng bảo quản đúng cách Câu hỏi thảo luận: 1- Bản chất hóa học loại đá quý cách nhận biết? 2) Vàng, hồn ngun chế hóa vàng a) Khái niệm tuổi vàng - Truyền thống: “Vàng câm, bạc điếc”, “ Ngọc mài sáng, vàng luyện trong” - Khái niệm vàng mười - Luyện vàng - Nâng tuổi vàng - Vàng Nga 168 b) Khai thác vàng tự sinh - Nhặt - Đãi (kỹ thuật tuyển theo tỉ trọng) - Lăn thủy ngân (khái niệm hỗn hống) - Xianua (vấn đề ô nhiễm môi trường) c) Thu hồi vàng (vận dụng kiến thức liên quan đến kim loại chương trình lớp 12 nâng cao chuyên sâu) - Vàng thấp tuổi qua sử dụng - Vàng mạ (vỏ đồng hồ, chân cắm điện tử) - Hợp kim vàng (vàng trắng) - Vàng 58,3% (14K) Câu hỏi thảo luận: 1- Bằng hiểu biết kim loại quý, hiếm, phân tích trình tinh chế vàng thực tế? Vấn đề nhiễm môi trường gặp phải tất địa điểm khai thác vàng Việt nam? 2- Phân tích q trình tinh chế vàng 14K (58,3%) theo quan điểm hóa học? 3) Vàng trắng a) Bản chất vàng trắng - WHITE GOLD: từ tiếng Anh, dịch tiếng Việt "vàng trắng" Đây hợp kim pha trộn (theo nhiều công thức) gồm vàng y (vàng số 9) + bạc + paladium (hoặc nikel) + số kim loại khác platinum rất đắt nên giới người ta dùng kim loại có màu trắng Paladium (Pd) Nikel (Ni) pha trộn với kim loại khác (như vàng) sẽ làm cho màu vàng nhạt nhiều tạo thành hợp kim có màu vàng rất nhạt (gần trắng) Muốn trắng người ta phải xi mạ thêm bên thứ kim loại khác (cũng nằm nhóm platinum) Rhodium (Rd) để có màu sắc trắng sáng rất đẹp khơng thua platium mà giá thành thấp nhiều Hiện giá vàng trắng (white gold) cao so với vàng 18K kim loại dùng để pha trộn Pd giá cao, dù tỉ lệ pha rất Các nhà sản xuất nữ trang thường đóng dấu có chữ "P" "Pt" cho nữ trang platium tức bạch kim đóng chữ "WG" cho nữ trang làm vàng trắng (white gold) Ngoài cịn có loại vàng khác Green gold ( vàng xanh), Yellow gold (vàng vàng), Red Gold Người ta lựa chọn kim loại quý với tỷ lệ thích hợp để nấu chảy với vàng, sau kết tinh thu hợp chất có màu trắng, sản phẩm gọi vàng trắng Nói cách khác vàng trắng hợp kim đa nguyên tố đơn chất bảng tuần hồn MENDELEEP Thành phần gồm có vàng loại kim loại quý Niken, Pladi, Platin vv Do tính chất đặc biệt hợp kim nên màu vàng vàng biến mất vàng trắng Thành phần vàng trắng gồm có vàng kim loại quý Niken, Pladi, Platin vv… Do tính chất đặc biệt hợp kim nên màu vàng vàng mất vàng trắng Như giá trị vàng trắng đảm bảo hàm lượng vàng có nó, cách tính giá trị vàng trắng cách tính giá rị loại vàng tây thường (vàng hợp kim, vàng màu) thị trường Trong kỹ nghệ chế tác trang sức, vàng trắng coi phát minh có giá trị cao kinh tế mỹ thuật; thay gần hoàn toàn Platin kim loại quý đắt vàng rất khó chế tác đồ trang sức Vàng trắng có màu trắng tinh khiết, ánh kim lấp lánh đặc tính cứng, dẻo khiến vàng trắng phản quang đàn hồi tốt, chịu ma sát đeo dùng; bị hao mịn, biến dạng, gãy đứt, đặc biệt có khả giữ loại đa quý, kim cương đồ trang sức Vàng trắng phổ cập Việt Nam khoảng năm 1997 nhanh chóng người 169 tiêu dùng ưa thích tính hữu dụng, kinh tế vẻ đẹp khiết cao quý Hiện thị trường thịnh hành hai loại vàng trắng vàng 14K (58,3%), 18K (75%) Nhưng phổ biến vàng trắng 14K Vàng trắng thị trường Việt Nam pha chế chủ yếu vàng 24K (99,9%) với hợp kim (Alloy) danh từ chuyên ngành gọi hội (hợp kim có thành phần kim loại quý) nước phổ biến Đức, Ý Thơng thường vàng 14K có màu trắng đẹp vàng 18K (bởi hàm lượng vàng vàng trắng cao độ trắng giảm) Nhưng áp dụng công nghệ vào sản xuất, Công ty vàng bạc đá quý Bảo Tín Minh Châu chế tác thành cơng loại vàng 70%, 75% có màu trắng bóng, ngun khơng cần xi mạ có màu sắc tính tương đương Platin (PT900), độ tuổi vàng rất khó trắng Do chế tác Việt Nam sử dụng hợp kim (Alloy) ngoại nhập nên chất lượng vàng trắng nước giá bán lại thấp vàng nước rất nhiều Ví dụ: Vào thời điểm ngày 10/ 02/2006 giá nhẫn vàng trắng nam, nữ: - Vàng Ý: 1.087.000đ/chỉ (75%Au) - Vàng Việt Nam : 936.000đ/chỉ(75%Au) - Trên thực tế vàng trắng đẹp có độ bền cao khó chế tác vàng tây thường mà giá bán cao so với vàng tây khơng nhiều - Ví dụ: (Tất loại vàng chưa tính tiền cơng chế tác) - Giá: - Vàng ta 99,9%Au = 1.063.000VNĐ/chỉ - Vàng tây thường 75%Au = 796.000VNĐ/chỉ - Vàng trắng 75%Au = 806.000VNĐ/chỉ Trang sức vàng trắng sau chế tác để nguyên có ánh kim lấp lánh, màu trắng sáng có ánh vàng rất nhẹ vàng gốc tạo cho trang sức có hồn vẻ đẹp riêng biệt: khiết, sâu lắng khác hẳn với màu trắng sáng Inox, trắng lạnh đồ mạ crôm, trắng nhạt bạc Trên giới quan niệm màu sắc đặc trưng vàng trắng sẽ tơn tạo tính cách người đeo dùng Ngồi có trang sức trắng dùng cơng nghệ xi điện giải đại Lớp xi kim loại quý Rhodium có giá trị gấp lần vàng, sáng trắng, bóng mịn phủ dày lên bề mặt trang sức dùng hàng năm, lớp xi mịn ta xi lại đẹp thời gian khoảng với chi phí rất (Ví dụ: nhẫn cưới chi phí 10.000đ thời điểm giá tháng 02/ 2006) b) Phân biệt bạch kim với vàng trắng 170 Vàng trắng hợp kim vàng kim loại quý khác, vàng thành phần Vàng trắng có màu trắng ngà nên thành đồ trang sức sẽ phủ lên bề mặt lớp kim loại Rhodium - quý vàng - nên có màu trắng sáng rực rỡ Do vậy, vàng trắng dùng thời gian thường bị ngả vàng Để nữ trang vàng trắng đẹp, tốt nhất khoảng tháng khách hàng mang tới cửa hàng xi lại lớp Rhodium kiểm tra lại ổ hột Bạch kim gọi Platinum kim loại quý có giá trị cao gấp 1,7 - lần so với vàng 99.99 Bạch kim có màu trắng, có độ bóng sáng cao vàng trắng Bạch kim có tỷ trọng cao vàng nữ trang trang làm bạch kim nặng rất nhiều so với nữ trang vàng có kiểu dáng kích cỡ Hiện nay, người tiêu dùng thường gọi vàng trắng bạch kim Do giá cao, vẻ đẹp giống vàng trắng khó sản xuất nên thị trường Việt Nam rất có nữ trang làm bạch kim Vàng Trắng Bạch Kim : Sự khác biệt từ chất kim loại - Vàng trắng thực chất vàng nguyên chất trộn với số kim loại khác để tạo màu trắng ngà chế tác phủ lên bê mặt lớp kim loại Rhodium (cái cịn q vàng) để tạo màu trắng sáng Vì trình sử dụng vàng trắng dễ bị ngả màu vàng ố phải si lại lớp Rhodium, việc khoảng đến năm lần - Bạch kim khác, chất màu trắng có pha chút xám Khi sử dụng lâu ngày có lễ tỉ lệ màu xám sẻ tăng dần, rất dễ sử lý cần mang đánh bóng sẻ có lại màu ban đầu - Cũng sự khác biệt chất kim loại nên dẫn đến trọng lượng chúng khác rõ rêt Do có tỉ trọng cao khoảng 60% so với vàng trắng nên đồ trang sức bạch kim vàng trắng rất nhiều Cũng có tỉ trọng lớn nên để gia cơng đồ trang sức bạch kim phải tốn nhiều công sức, lí giá đồ trang sức bạch kim lại đắt vàng trắng nhiều lần Vàng Trắng Bạch Kim : Sự khác biệt cách sử dụng - Sự bào mòn trình sử dụng ảnh hướng đến vàng trắng bạch kim cách khác Trong trình sử dụng lượng nhỏ vàng hay Rhodium sẻ bị bào mòn vàng 171 trắng cần phải si lại lớp khoảng thời gian nhất định Nhưng bạch kim lớp kim loại đơn giản bị ố màu cần đánh bóng lại - Tuy nhiên bạn cần biết bạch kim có tốc độ ố màu trinh sử dụng nhanh vàng trắng nhiều lần, lại dễ sử lý nên có lớp màu sáng trắng tự nhiên lâu vàng trắng Vàng Trắng Bạch Kim : Khác biết sử dụng Vàng trắng 100% vàng tự nhiên (màu vàng), phải pha trộn với số kim loại khác để tạo nên màu trắng sáng Do q trình sử dụng gây số kích ứng da số người nhạy cảm với dị ứng kim loại Mặt khách bạch kim gần hồn tồn Platinum ngun chất, nên khó có khả gây kích ứng da II) Vàng giả - Bài tốn Hóa học a) Vàng giả gây xôn xao Hong Kong từ tháng 11 năm 2010, Cư dân nhà đầu tư Hong Kong xôn xao sau nhà chức trách phát hàng trăm ounce vàng giả rất tinh vi Hàng trăm ounce vàng giả mua bán lại Hong Kong suốt năm qua mà khơng hay biết Đây scandal lớn nhất liên quan đến kim loại quý lãnh thổ hàng thập kỷ qua Vụ việc gây sốc cho thị trường Hong Kong khơng phải quy mơ lớn, mà sự tinh vi b) Giả thật Chiều ngày 10 tháng năm 2011, bà T.D (chủ tiệm vàng đường Lê Quang Định, quận Bình Thạnh - TPHCM) cho biết tiệm bà có khách hàng đến bán nhẫn vàng (mỗi nhẫn chỉ) dùng lửa để kiểm tra chất lượng người giật lại bỏ chạy Theo bà D., khoảng hai tháng gần đây, thị trường xuất số người bán vàng nhẫn loại - chỉ, đóng dấu giả ký hiệu, trọng lượng, tên nhiều nhà sản xuất Qua kiểm tra máy móc, loại nhẫn vàng cho kết chất lượng vàng 9999 dùng lửa để thử phát có độ tuổi rất thấp Tháng 8-2010, người dân xôn xao Cơng ty Vàng bạc Đá q Sài Gịn phát vàng miếng SJC bị mài mòn cạnh, sau đóng ép vào bao bì nhái theo bao bì SJC Mỗi lượng vàng miếng SJC bị hao hụt từ 2-4 phân, tương đương từ 2%-4% trọng lượng so với vàng miếng loại lượng SJC Một hình thức giả khác vàng miếng SJC đạt 97%-98% chất lượng c) Vàng giả Để sản xuất vàng giả, kẻ lừa đảo chuyên nghiệp dùng vàng thật (chiếm 51% sản phẩm) phủ lên hỗn hợp kim loại, hợp kim gồm osmium, iridium, ruthenium, đồng, niken, sắt rhodium Công thức phức tạp hỗn hợp độn vào chứng tỏ kẻ lừa đảo rất am hiểu lĩnh vực kim loại, luyện kim trang bị chuyên nghiệp 2) Hệ lụy tài "Bọn chúng làm giả rất tinh vi", ông Haywood Cheung, Chủ tịch sàn giao dịch vàng lâu đời Hong Kong, Chinese Gold & Silver Exchange Society nhận xét với tờ Financial Times Ơng Cheung cho biết tính đến nay, quan chức phát nhất 200 ounce (tương đương 166 lượng) vàng giả, trị giá 280.000 USD Tuy nhiên, số lượng thực tế trôi thị trường dự đoán cao gấp 10 lần Ngay Luk Fook Group, hãng trang sức lớn nhất Hong Kong bị lừa Họ mua phải 11.500 USD vàng giả suốt mùa hè Sau phát chỡ vàng đồ "nhái", hãng cho trưng bày chúng cửa hàng để cảnh báo cho người khác biết "Đây thiệt hại lớn nhất từ trước đến chúng tôi", Paul Law, Giám đốc công ty trang sức than thở Nạn vàng giả Hong Kong nhiều nước châu Á Tuy nhiên, trước đây, vàng giả dễ dàng bị phát nhìn mắt thường sản xuất cách vụng Ví dụ, bọn chúng thường độn hợp kim tungsten bên lớp "áo" vàng thật Các nhà chuyên môn cần kiểm tra đơn giản phát Cịn với cơng nghệ mới, miếng vàng giả qua mặt hầu hết bước kiểm tra thông thường, phát phương pháp thử phức tạp dùng nhiệt độ chất hóa học Với làm giả mới, bọn lừa đảo tốn nhiều tiền hợp kim iridium osmium đắt tiền Tuy nhiên, bù lại chúng lừa nhiều người, kể tay buôn sành sỏi nhất 172 3) Bản chất vàng giả a) Phủ lên bề mặt sản phẩm lớp vàng 9999 Những ngày gần đây, người tiêu dùng lo ngại thị trường xuất sản phẩm vàng giả chất lượng vàng 9999 Trong đó, việc kiểm tra chất lượng vàng miếng, vàng nhẫn, nữ trang vàng quan quản lý gần không thực Giới kinh doanh vàng cho biết máy móc tiệm vàng “đọc” chất lượng lớp vàng phủ bề mặt sản phẩm nên thời gian gần đây, số đối tượng lừa đảo phủ lên bề mặt sản phẩm vàng kém chất lượng lớp vàng đạt chất lượng 9999 để đánh lừa chủ tiệm vàng, tiệm cầm đồ người mua – bán vàng b) Chưa rõ nguồn gốc Nhiều ý kiến cho vàng chất lượng kém có nguồn gốc từ nước Bởi cuối năm 2010, thị trường vàng giới chấn động đối tượng lừa đảo phủ lên bề mặt hàng trăm ounce vàng nhiều hỗn hợp kim loại giao dịch thời gian dài không bị phát Để kiểm tra chất lượng vàng, doanh nghiệp kinh doanh vàng thường áp dụng phương pháp đánh vàng vào đá mài, cân tỉ trọng… Các phương pháp có ưu điểm hạn chế riêng nên phải kết hợp chúng để kiểm tra chéo lẫn cho kết xác nhất Điều lý giải ACB, Cơng ty Vàng bạc Đá quý Sacombank – SBJ số doanh nghiệp khác đầu tư hàng tỉ đồng để trang bị máy móc đại cho việc giám định chất lượng sản phẩm vàng Các câu hỏi thảo luận: 1Phương pháp kiểm tra chất lượng vàng phổ biến Việt Nam phương pháp nào? Ưu điểm hạn chế phương pháp để bị “qua mặt” 2Làm để có hợp kim gồm W, Os, … có khối lượng riêng khối lượng riêng vàng 99,9%? II) Hóa học với vấn đề vàng giả 1) Bàn luận - Ý kiến doanh nghiệp: Tuy doanh nghiệp kinh doanh vàng hàng đầu đăng ký tiêu chuẩn chất lượng sản phẩm với Nhà nước thực tế, quan quản lý gần không kiểm tra tiêu chuẩn chất lượng sản phẩm vàng Còn chất lượng vàng nữ trang tiệm vàng sản x́t hồn tồn phụ thuộc vào đạo đức kinh doanh chủ tiệm Vì thế, chuyên gia lĩnh vực vàng khuyên người tiêu dùng nên đến đơn vị có trang bị máy móc, thiết bị kiểm tra chất lượng sản phẩm vàng ThS Nguyễn Thái Hòa, Trưởng phòng Giám định chất lượng (Trung tâm vàng ACB), cho biết vàng nguyên liệu độn tạp chất Os, Ir, Ru, thị trường VN cịn có loại khác, vàng độn chất wolfram, vàng lẫn kim loại khác chì (Pb), natri (Na)… Đối với người tiêu dùng nữ trang, ơng Đậu Quang Bích, Trưởng phịng kỹ thuật công ty Công nghệ D.C (chuyên đo phân tích vàng), cho biết sẽ khơng ảnh hưởng sản phẩm nữ trang sản xuất đạt chất lượng chứa chất Os, Ir, Ru lớn 0,1% “Tuy nhiên, mua nhẫn vàng vàng khối cần phải kiểm tra máy Vì sản phẩm thường làm đơn giản tay nên bị gian lận pha tạp chất bẩn vào” - Ý kiến nhà hóa học: + Theo nhận định Phó Giáo sư - Tiến sĩ Nguyễn Văn Tuyến, Viện trưởng Viện Hóa học Việt Nam, khả vàng miếng có chất lạ Vonfram Chất kim loại chuyển tiếp có màu từ xám thép đến trắng, rất cứng nặng, chịu nhiệt khối lượng riêng lớn nhiệt độ nóng chảy rất cao, bền khơng khí nhiệt độ thường, tan hỡn hợp axit niric axit flohidric Các khống vật Vonframit, seelit, tungstit 173 + Ơng Nguyễn Ngọc Khơi, Giám đốc Trung tâm Ngọc học Giám định Vàng bạc Đá quý cho biết: Vonfram tồn dạng tự mà chủ yếu khoáng vật Vonfram ứng dụng rất rộng rãi dùng để chế tạo thép siêu cứng chịu nhiệt, thiết bị cắt nhanh, hợp kim, dùng kỹ thuật điện (làm dây tóc bóng đèn điện), kỹ thuật vơ tuyến điện Khi đun nóng chảy vàng ngun chất trộn khoảng 10%-30% lượng bột vonfram sẽ tạo hợp kim có màu sắc vàng thật, mắt thường khó nhận diện Ngay nhiều loại máy thử vàng đại Việt Nam khó phát chưa cài đặt phần mềm nhận diện nguyên tố vonfram - Ý kiến người buôn bán: Theo chủ tiệm vàng tính tốn, lọ chứa 100g vonfram tinh khiết phịng thí nghiệm giá khoảng 2,4 triệu đồng (khoảng 100.000 đồng vonfram) Khi trộn với vàng, đối tượng lừa đảo lấy cắp lượng vàng thay vonfram Giá vàng khoảng 3,7 triệu đồng/chỉ, kẻ gian gây thiệt hại cho doanh nghiệp kinh doanh vàng người tiêu dùng khoảng 7,5 triệu đồng/lượng vàng - Ý kiến hiệp hội: Ngày 8/7, Hội Kim hoàn đá quý TP.HCM (SJA) công bố loại bột siêu nặng trộn lẫn vàng (gọi vàng độn hay vàng nguyên liệu nhiễm bẩn) hỡn hợp bột gồm có ba ngun tố có tỉ trọng cao Os (Osmi), Ir (Iriđi) Ru (Rutheni) Theo Ban Khoa học SJA, loại bột gồm chất Os, Ir Ru có vàng độn thời gian qua không tạo hợp kim với vàng không tan hầu hết loại, kể loại cường tan Vì phân kim, loại bột cịn ngun lắng đáy bình Đánh giá SJA, loại bột thường sản phẩm phụ kèm quặng bạch kim (Pt) Kích thước hạt loại bột vào khoảng vài chục micromet (khá mịn) trộn vào vàng nấu chảy (có thể hình dung viên sỏi vữa bê tông) Theo SJA, loại bột trộn vàng khó phát có tỉ trọng cao khơng tạo hợp kim với vàng Do hạt bột cho vào vàng nóng chảy sẽ chìm lẫn sâu vào bên thỏi vàng nên máy đo quang phổ khó phát phương pháp đo tỉ trọng (cân nước) không phát Mặt khác, lẫn vàng khơng làm cho cục vàng bị vỡ trộn nguyên tố hóa học khác mà rất dẻo màu sắc khơng thay đổi Ơng Nguyễn Sinh Thành, Giám đốc xưởng nữ trang SJC, cho biết từ lâu doanh nghiệp (DN) nước thấy vàng độn chất wolfram, chì… khơng cịn x́t Vì vàng độn kiểu rất dễ bị phát thông qua cán mỏng, cắt, nghe âm thanh, thổi lửa trực tiếp Theo Ban Khoa học kỹ thuật SJA, sản phẩm vàng 24K vàng 18K có lẫn tạp chất gia cơng đánh bóng sẽ dễ dàng nhận biết Vì sau chà láng, đem đánh bóng sẽ rõ hạt li ti màu trắng Ở chỗ nhiều tạp chất sẽ thấy sản phẩm sần sùi, sờ tay vào sẽ cảm nhận độ nhám rõ rệt Ông Nguyễn Văn Dưng, Chủ tịch SJA, cho biết vàng bẩn, vàng độn sẽ ảnh hưởng lớn đến DN sản xuất mua bán vàng Do vậy, không kiểm sốt kỹ đầu vào chi phí sản x́t DN sẽ rất cao có nhiều sản phẩm vàng mỹ nghệ, trang sức bị lỗi, bề mặt xước rỗ, nứt vỡ gia công Theo ông Nguyễn Văn Dưng, Chủ tịch SJA, SJA gửi mẫu vàng pha tạp chất đến Trung tâm Kỹ thuật Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng (Quatest 3) kết thu vàng nguyên liệu 99% Trong đó, hàm lượng vàng chiếm 98,58%, chất khác chứa tỉ lệ không đáng kể đặc biệt không phát tạp chất Os, Rh (Rhodium), Ru hay wolfram 2) Thực tế Có thể phân vàng giả thành dạng: dạng thứ nhất tạm gọi "vàng giả lõi đặc", loại vàng giả có lõi khối wolfram đặc chất liệu bọc lớp vàng nguyên chất bên Dạng dễ bị phát phương pháp thông thường như: cán, cắt, nghe âm thanh, thổi lửa trực tiếp… nên khơng cịn xuất nhiều; dạng thứ hai tạm gọi "vàng giả lõi trộn bột tạp chất" loại vàng giả có lõi dạng vàng trộn với bột wolfram, osminum, iridium, ruthenium, Fe, Ni… riêng lẻ nhiều thành phần bọc lớp vàng nguyên chất bên Dạng rất khó phát phương pháp thơng thường qua mặt thiết bị phân tích hàm lượng vàng 174 Để nhận biết vàng nguyên liệu có pha tạp chất, Dùng kính lúp 12x (loại xem kim cương), quan sát kỹ thấy có lẫn hạt li ti màu trắng, xám sẫm đen lẫn vàng bề mặt vàng bị rỡ, khơng bóng láng; dùng lửa để cháy tan chảy, vàng có pha tạp chất không vàng y nguyên chất Sau "cháy bóng" chỡ cháy vàng pha tạp chất khơng bóng, rất mờ, chí rất xù xì, nhám; cịn nấu chảy, vàng có pha tạp chất tan chảy, giật lửa chỡ khác sẽ có mờ bao phủ "cục vàng" Khi để nguội "cục vàng" mẻ có màu sẫm (bã trầu) bề mặt tròn bầu, vàng 24K láng bóng, "sụp mặt" Vàng số đúc đặc dạng vàng thỏi Khi đưa vào máy thử cho kết đúng vàng số Lấy kìm cắt đơi thỏi vàng, thấy bở khơng dẻo vàng số bình thường Tiếp tục nung chảy phân kim thấy hàm lượng vàng có khoảng 60 - 80%, lại chất lắng cặn hạt cát mịn, nghi vonfram Kẻ gian chọn vonfram để độn vào vàng ngun tố có tính lý, hóa gần giống với vàng Trên thực tế, vàng vonfram có tỷ trọng gần giống (của vàng 19,25, vonfram 19,3) Dựa vào đặc điểm khối lượng riêng này, người ta tạo vàng kém chất lượng cách trộn vonfram dạng bột với vàng trạng thái nóng chảy Nhiệt độ nóng chảy vàng 1.360 độ C, vonfram 3.700 độ C Khi nung vonfram với nhiệt độ nóng chảy vàng, vàng sẽ nóng chảy bao quanh, vonfram chưa đủ nhiệt độ nóng chảy, tạo thành lớp vàng bên ngoài, lõi vonfram Khi cắn thử lên miếng vàng mà bạn muốn xem xét, vàng giả sẽ không để lại bất kỳ vết cắn vàng thật sẽ có, nguyên nhân vàng thường mềm kim loại khác Khi mua vàng trang sức, người dân xì nóng chảy điểm, để nguội thấy có nhiều sạn váng vàng độn Khi hơ lửa, để nguội, ngâm xuống nước bóp mềm mềm, êm êm vàng thật Trong trường hợp phát thấy vàng khả nghi, mang nấu chảy vàng nồi gốm để nguội tự nhiên Một cách làm khác, đổ vàng vào hão dài sau gõ nghe âm để phân biệt Nếu vàng thật sẽ có tiếng phát đục, vàng độn âm sẽ 3) Trợ giúp nhà khoa học: Theo TS Vũ Đức Lợi, Trưởng phịng Phân tích, Viện Hóa học thuộc Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam, hợp chất dạng bột màu xám đen thu từ mẫu vàng giả tiệm vàng thời gian gần nhận định volfram lời đồn đoán thời gian vừa qua Theo TS Lợi, cách làm vàng giả theo cách Một độn chất kim loại vào sau bọc vàng phía ngồi Cách thứ hai pha lẫn chất trình làm vàng, tơi vàng, sau bọc vàng bên ngồi để khó phát Tuy nhiên, cách khiến vàng bị giảm phẩm chất người mua khó phát mắt thường Trong trường hợp này, kẻ gian sử dụng cách thứ trộn hợp chất trình làm vàng Tuy nhiên, ông Lợi cho biết hợp chất phát mẫu vàng giả gửi viện để tiến hành kiểm nghiệm chưa thấy mẫu bột siêu nặng cho bột volfram Tuy nhiên, mẫu gần nhất đem phân tích cho kết thành phần giống Thành phần loại bột siêu nặng hỗn hợp nguyên tố có tỉ trọng rất cao, gồm Os có tỉ trọng 22,61g/cm3 nhiệt độ nóng chảy 3033 độ C; Ir có tỉ trọng 22,65 g/cm3 nhiệt độ nóng chảy 2466 độ C; Ru, có tỉ trọng 12,45g/cm nhiệt độ nóng chảy 2334 độ C Trong Au (vàng) có tỉ trọng 19,3g/cm nhiệt độ nóng chảy 1064 độ C Hỗn hợp ba kim loại tạo nên thứ bột gọi siêu nặng, có nhiệt độ nóng chảy cao vàng Kích thước hạt loại bột siêu nặng vào khoảng vài chục micro mét, mịn Chúng thường trộn vào vàng nấu chảy Loại bột siêu nặng không tạo hợp kim với vàng không tan hầu hết loại acid, kể dung dịch cường toan - loại dung dịch hịa tan vàng cách dễ dàng 175 Vì thế, phân kim vàng, loại bột sẽ nguyên vẹn lắng đọng đáy bình Ơng Lợi cho biết, loại bột thường sản phẩm phụ kèm quặng bạch kim Vì loại bột có tỉ trọng nhiệt độ nóng chảy rất cao nên, cho vào vàng nóng chảy, chúng khơng tạo hợp kim với vàng Thay vào đó, chúng bị chìm vào phía vàng (đặc điểm khác với volfram) Mặt khác, lẫn vàng, chúng không làm cho cục vàng bị vỡ cắt hay cán trộn ngun tố khác (ví dụ trộn với chì) Hơn nữa, sản phẩm bị trộn rất dẻo màu sắc không thay đổi so với màu vàng Cịn tỉ trọng tỉ trọng loại bột ngang với vàng nên dùng phương pháp đo tỉ trọng cân nước phát Do đặc điểm nên vàng bị trộn với loại bột siêu nặng người tiêu dùng người kinh doanh rất khó phát mắt Phần mềm nhận diện Loại vàng giả lần sử dụng công nghệ tinh vi nhằm vào hạn chế máy đo chất lượng vàng hành Khi sản xuất vàng giả kẻ gian thường dùng lớp vàng thật bao phủ hợp kim độn phía Vì vậy, máy đo chất lượng vàng, chí sử dụng máy quang phổ khó phát được, hợp chất lạ nên máy chưa cài đặt phần mềm nhận diện nguyên tố Nhiều máy thử vàng đo bề mặt vàng không đo phần lõi nên bị loại vàng giả “qua mặt” Nhiều mẫu vàng giả phân tích có tới 30% chất siêu nặng nói Viện Hóa học tìm hợp chất siêu nặng độn để làm vàng giả thời gian gần Nhiều cửa hàng, đại lý kinh doanh vàng bạc liên hệ với viện để hướng dẫn cài đặt phầm mềm nhận diện xác định ngun tố lạ nói Theo tìm hiểu PV laodong.com.vn, số cửa hàng, đại lý vàng bạc phố Hàng Gà, hàng Bạc cập nhật phần mềm nhận diện Khách hàng đem vàng đến để kiểm tra với giá từ 10 đến 20 nghìn đồng/lần thử What Does Fake Gold Look Like? Carole VanSickle has over five years experience working with scientists and creative scholars to promote and explain their work She is based in Atlanta, Ga., and specializes in scientific, medical and technical writing, SEO and educational content By Carole Vansickle, eHow Contributor You are probably familiar with the saying "All that glitters is not gold." This is certainly true, but it has probably never been harder to tell the difference between real gold and fake gold than today There are many ways to make fake gold look real, and as a result, you have to look very carefully and understand exactly what you are searching for to tell the difference History Throughout history, fake gold has been used to swindle business people and make something out of nothing No one is immune In fact, the national bank of Ethiopia discovered recently that it had over $16 million in losses from fake gold in its vaults that had been purchased decades earlier Fortunately, there are some ways to tell the difference between fake and real gold, and as the counterfeits improve, so does the science to identify them Function Fake gold is almost always used as a scam However, it does serve some legitimate purposes in the jewelry industry, by allowing jewelers to make and sell items that would otherwise be unaffordable to most people In general, though, fake gold is used to scam people or businesses out of money Types Fake gold comes in several forms The most common and the hardest to detect are when another heavy metal is plated with 24-carat gold This makes it appear that the entire piece of metal is pure gold, when actually only a thin skin on the surface is truly the precious metal Iron 176 pyrite, or fool's gold, is a common stone that many people used to think was gold during the days of the Gold Rush However, it is far too hard and light to actually be gold, and almost everyone knows the difference today People have also been fooled by highly polished copper pyrite or bismutite, both of which have a bright, yellowish sheen in some lights Features These nuggets are actually copper that has been plated with 24-carat gold Fake gold actually is often shinier than real gold Real gold, particularly when it is in nugget form, has a yellow, almost waxy sheen This sheen will not change regardless of what light it is in Most types of fake gold may look shinier or duller in different lights, and may appear almost silver at times Real gold is also malleable, while typical fake gold is hard Fake gold is also lightweight in most cases, and even plating will not make a piece of fake gold weigh even a seventh of what real gold does in most cases Identification You can test gold in several ways to determine if it is the real thing Real gold can be hammered and will not break or lose its shine It will just flatten out Fake gold will stolidly retain its original shape or shatter You can also weigh fake gold to see if it weighs as much as the same amount of real gold would a jeweler can help you with this Dropping the item in question into nitric acid will also let you know whether your gold is fake, as the real gold will remain unaffected, but fake gold will change color and create a green foam Warning Whenever you are considering an investment in gold, you must require proof that the item that you are purchasing is actually gold A simple certification is nearly worthless in the legal system since there is no way to prove that you yourself did not switch the gold for fake gold after the gold came into your possession Work with a trusted jeweler or other expert to make sure before you buy, you are getting the real thing, because you have next to no recourse once the deal is done Câu hỏi thảo luận: 1Vai trị Hóa học GV Hóa học vấn đề địa phương liên quan đến nghề nghiệp Hóa học? 2Chương trình cách giảng dạy Hóa học trường Thày Cơ cần thay đổi để mơn Hóa học trở nên thực tế hơn? 177 ... tạo cho học sinh, giúp học sinh hứng thú học tập Qua tập hóa học giáo viên kiểm tra, đánh giá việc nắm vững kiến thức kỹ hóa học học sinh Để giáo viên bồi dưỡng học sinh khá, giỏi trường chuyên. .. hóa học trường chuyên, phục vụ bồi dưỡng học sinh giỏi Quốc gia, Quốc tế TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Dương Thị Lương Vận dụng lý thuyết hóa học phân tích để giải toán cân ion dung dịch -Bồi dưỡng học. .. bồi dưỡng học sinh giỏi quốc gia Luận văn thạc sĩ khoa học hóa học Hà Nội, 2003 [4] Vương Bá Huy Phân loại, xây dựng tiêu chí cấu trúc tập hợp chất tan phục vụ cho việc bồi dưỡng học sinh giỏi