II) MỤC ĐÍCH & PHƯƠNG PHÁP TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM
b) Cách tiến hành:
(1)Dung dịch:
(a) Đi ề u ch ế dung d ị ch NaCl t ừ mu ố i & nư ớ c:
Tính toán & cân lượng muối cần thiết trên cân kỹ thuật, để điều chế 50ml dung dịch NaCl 2.5ml, khoảng 30ml vào becher. Khuấy cho muối tan hết. Đỏ dung dịch vào eprouvette hoặc bình định mức cho đến khi chúng đến cạch 50ml, vạch mức trên bình thì dừng lại. Ta thu được dung dịch cần điều chế. Ghi lại lượng muối NaCl đã tiêu thụ cho việc pha dung dịch
(b) Hi ệ n t ư ợ ng tăng đi ể m sôi c ủ a dung d ị ch:
Hình:Khảo sát sự tăng nhiệt độ sôi
Đổ 50ml nước cất vào bình cầu có cắm nhiệt kế (như hình bên). Đun cho đến khi sôi thì ghi lấy nhiệt độ trên nhiệt kế. Đó chính là nhiệt độ sôi của dung môi, nước nguyên chất t0oC
Đổ nước cất khỏi bình cầu. Chờ cho bình nguội, ta đổ 50ml dung dịch NaCl 2.5M vừa pha chế ở trên vào bình, rồi cũng đun cho đến khi sôi thì ghi lấy nhiệt độ. Đó chính là nhiệt độ sôi của dung dịch NaCl không bay hơi t1oC. So sánh t0oC & t1oC
(c) Dung d ị ch quá bão hòa:
Điều chế: lấy vào ống nghiệm khoảng 2 giọt nước cất. Cho dần tinh thể CH3COONa vào & lắc cho đến khi không tan được nữa. Dùng tay sờ vào dưới đáy ống nghiệm. Quá trình hòa tan __
Thêm vào ống nghiệm một lượng CH3COONa bằng cỡ 3 hạt ngô và đun nhẹ cho tan hết. Sau đó để ống nghiệm vào giá, cho dung dịch nguội từ từ & không bị đông đặc. Ta thu được dung dịch quá bão hòa
Phá hiện tượng quá bão hòa; thêm một tinh thể nhỏ CH3COONa vào dung dịch quá bão hòa trên & quan sát sự kết tinh xảy ra trong ống nghiệm. Theo dõi sự thay đổi nhiệt đô khi kết tinh, bằng cách đặt bầu nhiệt kế tiếp xúc vào thành ống nghiệm. Quá trình __
(d) Xác đ ị nh n ồ ng đ ộ dung d ị ch b ằ ng t ỉ tr ọ ng k ế , v ớ i các ch ấ t ρ = d= f(C)
Khi nồng độ tính bằng pần trăm khối lượng, ρ = d= f(C%)
Với một chất xác định, quan hệ này được tìm thấy trong các sổ tay hóa học. Ở đây, ta xác định mồng độ % khối lượng của dung dịch H2SO4 & NaOH dựa vào đo tỉ trọng (khối lượng riêng)
Nồng độ C% Tỉ trọng d(g/ml haykg/l)
H2SO4 NaOH
4 6 8 10 12 1,027 1,040 1,055 1,069 1,083 1,046 1,069 1,092 1,115 1,137 (e) Xác đ ị nh n ồ ng đ ộ dung d ị ch H2SO4: Xác định nồng độ dd bằng tỉ trọng kế
Rót vào eprouvette 200ml khoảng 60ml nước cất. Tiếp tục rót dung dịch H2SO4 2N vàoeprouvette cho đến vạch 135ml, rồi thêm nước cất cho đến vạch 200ml thì dừng lại. Dùng đũa thủy tinh khuấy đều dung dịch đó. Để đo khối lượng riêng dung dịch vừa điều chế, ta lấy tỉ trọng kế & cắm nó 1 cách từ từ và thận trọng vào , thì đó chính là giá trị khối lượng riêng của dung dịch. Ghi lấy giá trị này vào eprouvette đựng dung dịch
Nhớ là không được chạm tỉ trọng kế vào thành eprouvette vì nếu làm như vậy, ta sẽ không đọc được kết quả chính xác. Khi vạch mức dung dịch trong ống eprouvette chỉ vào số nào trên tỉ trọng kế, thì đó chính là giá trị khối lượng của dung dịch. Ghi lấy giá trị này để đối chiếu với bảng & suy ra nồng độ C% của dung dịch. Theo các công thức tính nồng độ & ở trên, ta xác định được CM & CN. So sánh với kết quả tính trực tiếp CN & côngthức chuyển đổi CN → CM
(f) Xác đ ị nh n ồ ng đ ộ dung d ị ch NaOH:
(2)Chỉ thị acid – baz & phương pháp chuẩn độ, đo pH
(a) Màu s ắ c c ủ a ch ỉ th ị :
Lấy một loạt 4 ống nghiệm, có đánh số 1→4. Cho vào mỗi ống 10 giọt H2SO4 ở ống đong vừa xác định tỉ trọng ở trên & đặt tất cả lên giá ống nghiệm. Thêm vào 4 ống đựng H2SO4 lần lượt
Ống thứ nhất: 1 giọt dung dịch phenolphthalein
Ống thứ hai: 1 giọt dung dịch metil orange
Ống thứ ba: 1 giọt dung dịch metil đỏ
Ống thứ tư: 1 giọt rượu quì hoặc 1 mẫu giấy quì
Ống 1,2,3,4 sau khi nhỏ 10 giọt dd H2SO4 đã xác định tỉ trọng
Ống 5,6,7,8 sau khi nhỏ 10 giọt dd NaOH đã xác định tỉ trọng
Lấy một loạt 4 ống nghiệm thứ hai, đánh số từ 5→8 & thêm vào mỗi ống 1 giọt dung dịch NaOH ở ống đong đã đo tỉ trọng ở trên & cũng đặt lên giá. Thêm vào mỗi ống, 1 giọt dung dịch các chất chỉ thị trên
Tên chất chỉ
thị Khoảng chuyển màu Màu chất chỉ thị
Giá trị pH Màu sắc Dạng acid Dạng baz
Phenolphthalein Metil orange Metil đỏ Quì tím (giấy quì) 8,2 ÷ 10 3,1 ÷ 4,4 4,4 ÷ 6,2 5,0 ÷ 8,0 Hồng Cam Cam Tím Không màu Đỏ Hồng nhạt Đỏ nhạt Tím nhạt Cam Vàng nhạt Tím đậm
Giá burette dùng cho phép chuẩn độ thể tích
Lấy burette thứ nhất. Kiểm tra khóa burette đã đóng chưa. Nếu chưa đóng thì đóng lại, kẹp nó vào giá thí nghiệm (như hình bên). Rót dung dịch NaOH 0,1N vào burette, lượng rót vào phải cao hơn vạch mức 0. Mở khóa burette & điều chỉnh mức chất lỏng về đúng vạch mức 0 thì đóng khóa burette lại
Chuẩn bị 3 erlen 100ml. ấy vào mỗi bình 1ml (V1) dung dịch H2SO4 đã xác định tỉ trong ở trên, có nồng độ N1. Thêm vào mỗi bình 1 giọt dung dịch phenolphthalein & ≈ 8→9ml nước cất. Tổng thể tích trong bình xấp xỉ 10ml. Lúc này, dung dịch trong bình không màu
Sau khi đã làm xong hai bước trên, ta bắt đầu tiến hành chuẩn độ. Tay phải cầm cổ bình erlen đặt dưới vòi của burette đựng dung dịch NaOH 0,1N & lắc đều, sao cho chất lỏng trong bình chuyển động xoay tròn. Tay trái mở khóa burette, sao cho dung dịch NaOH chảy vào bình . Ban đầu, có thể cho NaOH chảy nhanh, đến khi hết khoảng 5-6ml, thì cho nhỏ từng giọt. Chú ý: tay phải vẫn lắc đều dung dịch trongbình tam giác. Khi màu sắc chất lỏng trong bình tam giác chuyển sang màu hồng nhạt & không mất đi, thì dừng nhỏ dung dịch NaOH. Đóng khóa burette. Đọc thể tích dung dịch NaOH 0,1N;đã dùng hết V’2. Lập lại thí nghiệm trên 2 lần nữa, với hai bình erlen còn lại; ta được các thể tích dung dịch NaOH tiêu tốn lần lượt là V2’’ & V2’’’. Vậy thể tích dung dịch NaOH 0,1N trung bình, để phản ứng đủ với V1 = 1ml dung dịch H2SO4 có nồng độ N1 cần xác định là: V2 (V’2 + V2’’ + V2’’’)
Nồng độ cần tìm của dung dịch H2SO4, tính theo công thức ở trên là: N1 = = 0,1 V2 (vì V1 = 1, N2 = 0,1) & suy ra nồng độ CM theo các công thức ở trên
Trình tự làm thí nghiệm như trên, nhưng lấy vào erlen dung tích 100ml là 1ml dung dịch NaOH đã xác định tỉ trọng & nhỏ vào 1 giọt metil orange & them nước cất như trên. Lúc này, dung dịch có màu vàng. Trong burette, ta rót dung dịch H2SO4 0,1N. Sau đó, chuẩn độ bằng dung dịch H2SO4 0,1N; cũng làm như trên, đến khi dung dịch chuyển sang màu da cam thì dừng lại & đọcthể tích dung dịch H2SO4 0,1N tiêu tốn. Áp dụng các công thức đã nêu để tính nống độ dung dịch NaOH cần tìm. (N1 = 0,1 N2)
(c) Xác đ ị nh pH:
Nh ờ ch ấ t ch ỉ th ị t ổ ng h ợ p ≡ ấ y pH: gi
Nhỏ 1→2 giọt dung dịch H2SO4 đã đo tỉ trọng ở trên lên một mẫu giấy đo pH. So sánh màu sắc trên mẫu giấy này với màu sắc chuẩn ứng với những giá trị pH khác nhau
Suy ra pH của dung dịch cần xác định là pH=1→2
Lập lại thí nghiệm trên. Thay dung dịch H2SO4 bằng dung dịch NaOH đã xác định tỉ trọng trên, trên một mẫu giấy đo pH khác