Tải bản đầy đủ (.pdf) (15 trang)

THỰC HÀNH HÓA HỌC ỨNG DỤNG

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.21 MB, 15 trang )

BÀI 1
LÀM QUEN
SỬ DỤNG THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM VÀ AN TỒN THÍ NGHIỆM
Mục đích: biết cách sử dụng các dụng cụ thí nghiệm sao cho phù hợp với yêu cầu thí
nghiệm, biết cách lấy và pha chế hóa chất ở dạng rắn, lỏng, biết cách sử lý đối với
chất độc dễ bay hơi, chất dễ cháy, dễ nỗ…đồng thời khi thí nghiệm phải nghiêm túc,
tỉ mỉ quan sát hiện tượng tránh làm hư hỏng các dụng cụ thí nghiệm và phải tn thủ
nội quy trong phịng thí nghiệm.
TÊN THÍ NGHIỆM

Hóa Chất
Kỹ thuật lấy hóa chất với
độ chính xác cao bằng
Pipet

Lấy hóa chất bằng cân kỹ
thuật

Lấy hóa chất bằng cân kỹ
cân phân tích

MỤC ĐÍCH
THÍ NGHIỆM

CÁCH TIẾN
HÀNH (TRÌNH
BÀY NGẮN
GỌN)

Giới thiệu về hóa
chất


Biết cách lấy
- Lấy lọ đựng dd
chính xác dd bằng Na2SO3 2%, rót
Pipet
150ml sang cốc
thủy tinh
- Lấy ống Pipet
hút 1ml dd từ cốc
thủy tinh sang
ống nghiệm (lưu
ý: không vẩy ống
Pipet nhỡ dd rơi
ra ngồi)
Biết cách lấy hóa - Kiểm tra cân
chất bằng cân kỹ bằng của cân
thuật
- Đặt giấy cân lên
đĩa cân
- Sử dụng thanh
cân đặt 2g khối
lượng cân
- Sử dụng thìa
múc hóa chất
- Trong q trình
cho tinh thề lên
cân ta gõ nhẹ thìa
cho đến khi cân
về vị trí cân bằng
- Lấy lượng cân
chuyển vào cốc

đựng
Biết cách lấy hóa - Chuẩn bị hóa
chất bằng cân
chất
phân tích
- Kiểm tra cân
- Cân bìa, trừ bìa
- Lấy 1 lượng
muối tinh thể cho

HIỆN
TƯỢNG/SỐ
LIỆU

GIẢI THÍCH/
TÍNH TỐN SỐ
LIỆU

- lấy 1ml dd
Na2SO3 bằng
ống Pipet

Na2SO4 + Bìa:
2.01039g
Bìa: 0.8229g

Muối tinh thể:
2.01039 - 0.8229 =
1.18749g



Phương pháp đun cách
thủy

Biết cách thực
hiện đun cách
thủy

Kỹ thuật rửa ống nghiệm

Biết cách rửa ống
nghiệm

vào đĩa cân
- Đọc kết quả
- Chuẩn bị 2
ống nghiệm chứa
dd, bếp điện, thiết
bị đo nhiệt
- Cho ống nghiệm
vào cốc chịu
nhiệt, đổ nước
vào cốc sao cho
cao hơn mức dd
- Xác định nhiệt
độ ban đầu
- bật bếp điện cho
nhiệt độ tăng dến
khi cần
- Cầm nghiêng

ống nghiệm rồi xả
nước từ vòi nước
máy vào ống
nghiệm cần rửa;
- Lựa đưa chổi
lơng từ từ vào
trong ống nghiệm
(khơng ấn chổi
vào ống nghiệm,
vì làm
vậy dễ gây vỡ đáy
ống nghiệm);
- Xoay tròn chổi
rửa trong lịng
ống nghiệm để
chổi lơng cọ xát
đều vào thành
ống nghiệm;
- Lặp lại các bước
trên 3 lần;
- Dùng nước máy
tráng lại, rồi dùng
nước cất tráng lại
ống nghiệm;
- Úp ngược ống
nghiệm lên giá
đựng ống nghiệm

_ Nhiệt độ ban
đầu: 26°

_ Nhiệt độ lúc
sau: 36°

BÀI 2
CÂN BẰNG HÓA HỌC VÀ CÂN BẰNG PHA


TÊN THÍ
NGHIỆM

MỤC ĐÍCH
THÍ
NGHIỆM

CÁCH TIẾN HÀNH
( TRÌNH BÀY NGẮN GỌN)

HIỆN
TƯỢNG/SỐ
LIỆU

GIẢI THÍCH/ TÍNH TỐN SỐ
LIỆU

Khảo sát
ảnh
hưởng của
chuyển
dịch nồng
độ các

chất đến
cân bằng
hố học

Nghiêm cứu
về ảnh hưởng
của nồng độ
đến cân bằng
hoá học

-10ml nước cất cho vào cốc
thủy tinh + 01 giọt dd FeCl3
+ 01 giọt KSCN lắc đều thu
được dd 1. Chia đều dd 1 ra
4 ống nghiệm được đánh số
từ 1 đến 4.
-Ống 1: dùng để so sánh
-Ống 2: thêm 01 giọt dd
FeCl3 vào dd 1 và lắc đều →
dd 2
-Ống 3: thêm 01 giọt dd
KSCN vào dd 1 và lắc đều
→ dd 3
-Ống 4: cho thêm một ít tinh
thể KCl + dd 1 → dd 4
- So sánh màu của dd 2, dd3,
dd 4 trong ống 2, 3, 4 lần
lượt với màu dd 1 trong ống
1


-Ống 2: dd 2
có màu đậm
hơn so với ống
1.
-Ống 3: dd 3
màu đậm hơn
so với ống 1.
-Ống 4: dd 4
trở nên nhạt
màu hơn so với
ống 1.

Ảnh
hưởng của
Nhiệt độ
tới
chuyển
dịch cân
bằng

Nghiên cứu
về ảnh hưởng
của nhiệt độ
đến cân bằng
hoá học.
Sự chuyển
dịch cân
bằng được
theo dõi qua
sự thay đổi

nồng độ
OH−, sự thay
đổi nồng độ
của ion OH−
được theo
dõi qua sự
thay đổi màu
của
phenolphtalei
n

-Đun nóng 150ml nước cất
trong cốc chịu nhiệt 250ml.
-5ml nước cất cho vào cốc
thủy tinh+ cho 1 thìa
CH3COONa, cho đến khi
chất rắn tan hết, nhỏ 3 đến 5
giọt dung dịch
Phenolphtalein và lắc đều
-Chia vào 2 ống nghiệm
-Ống 1: Ở nhiệt độ phòng
-Ống 2: Ngâm vào nước
nóng 82.1°C vài phút
-Nhận xét màu của ống 1
-So sánh màu của dung dịch
ống 1 với màu của dung dịch
trong ống 2

Ống 1: dung
dịch có màu

hồng nhạt
- Ống 2: dung
dịch có màu
hồng đậm hơn
dung dịch
trong ống
nghiệm 1

-Ở ống 1, màu đỏ máu là màu của
Fe(SCN)3 sau khi phản ứng xảy ra.
-Ở ống 2, sau khi nhỏ giọt FeCl3
thì sẽ xảy ra phản ứng trên một lần
nữa và lần này ta thấy nồng độ của
ion Fe trong Fe(SCN)3 được tăng
thêm do đó màu của Fe(SCN)3 sẽ
đậm lên so với màu ban đầu ở ống
1.
-Ở ống 3: sau khi nhỏ giọt KSCN
thì sẽ xảy ra phản ứng trên một lần
nữa và lần này ta thấy nồng độ của
ion SCN trong Fe(SCN)3 được tăng
thêm do đó màu của Fe(SCN)3 sẽ
đậm lên so với màu ban đầu ở ống
1.
-Ở ống 4: sau khi thêm một thìa
tinh thể KCl ta thấy nồng độ của
ion KCl trong phản ứng tăng lên,
do KCl không màu nên sẽ làm giảm
màu đỏ ban đầu của Fe(SCN)3 nên
làm màu ở ống 4 nhạt hơn ống 1.

-Do ∆H > 0 => đây là phản ứng thu
nhiệt do vậy khi ta tăng nhiệt độ
của hệ cân bằng thì theo nguyên lí
Le Chatelier cân bằng chuyển dịch
về phía làm giảm tác dụng bên
ngồi đó. Khi ta nhúng ống 2 vào
cốc nước nóng vài phút thì cân
bằng sẽ chuyển dịch theo chiều
thuận tức là làm tăng nồng độ ion
OH− nên khi nhỏ phenolphtalein
vào ống 2 ta sẽ thu được dung dịch
có màu hồng đậm.

-Mỗi ống chứa khoảng 1ml
dung dịch K2Cr2O7 ( màu

Ống 1: dung
dịch có màu da

Cân
bằng ion

K2Cr2O7 + 2NaOHđặc  H2O +
Na2CrO4 (màu vàng chanh)


trong
dung dịch

da cam)

- Ống 1: để so sánh
- Ống 2:
+ Thêm 2 giọt dung dịch
NaOHđặc xem phản ứng rồi
ghi kết quả
+Thêm 2 giọt dung dịch
H2SO4đặc

cam
- Ống 2:
+ Thêm 2 giọt
dung dịch
NaOHđặc à có
màu vàng
chanh
+ Thêm 2 giọt
dung dịch
H2SO4đặc à
có màu da cam
ban đầu

2Na2CrO4 + H2SO4đặc  H2O +
Na2SO4 + Na2Cr2O7 (màu da
cam)
- Là phản ứng oxi-hóa khử:
+ Chất khử: chất khử là chất cho
electron, nói cách khác, chất khử sẽ
có số oxi hóa tăng sau phản ứng.
Chất khử cũng được gọi là chất bị
oxi hóa.

+ Chất oxi hóa: là chất nhận
electron. Chất oxi hóa có số oxi hóa
tăng sau phản ứng. chất oxi hóa cịn
được gọi là chất bị khử.

BÀI 3
TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG HĨA HỌC
TÊN THÍ
NGHIỆM

MỤC ĐÍCH
THÍ
NGHIỆM

CÁCH TIẾN HÀNH
( TRÌNH BÀY NGẮN
GỌN)

HIỆN
TƯỢNG/SỐ
LIỆU

GIẢI THÍCH/ TÍNH TỐN SỐ LIỆU

Ảnh
hưởng
của nồng
độ đến
tốc độ
phản ứng

hoá học

Khảo sát ảnh
hưởng của
nồng độ
Na2S2O3 đến
tốc độ của
phản ứng
Qua việc đo
thời gian gian
phản ứng ở
các nồng độ
Na2S2O3
khác nhau

-Cho vào các ống nghiệm
A, B, C, D mỗi ống 1 ml
dung dịch H2SO4 20%
-Cho vào các ống nghiệm
A’, B’, C’, D’ lần lượt:
Ống A’:1 ml dung dịch
Na2S2O3 1%
Ống B’: 1 ml dung dịch
Na2S2O3 2%
Ống C’: 1 ml dung dịch
Na2S2O3 3%
Ống D’: 1 ml dung dịch
Na2S2O3 4%
-Đổ ống A vào ống A’, đo
thời gian kể từ khi 2 dung

dịch bắt đầu tiếp xúc với
nhau cho đến khi có vẩn
đục màu trắng của lưu
huỳnh => thời gian phản
ứng t1 (s);
-Tương tự với ống B với
B’ => thời gian phản ứng

- Khi cho
A→A’, B
→B’, C→C’,
D→D’ thì tất
cả các ống
nghiệm đều
xuất hiện vẩn
đục trắng và
vệt vàng của
lưu huỳnh tuy
nhiên thời gian
tạo ra kết tủa
khác nhau

* Giải thích
Cơ sở lý thuyết: Định luật tác dụng khối
lượng Guldberg - Waage
- Trong một môi trường đồng thể tại nhiệt
độ xác định thì tốc độ phản ứng tỉ lệ thuận
với tích nồng độ của các chất tham gia
phản ứng.
- Biểu thức: aA + bB → cC + dD

Do vậy khi ta tăng nồng độ của chất A
hoặc B thì tốc độ phản ứng cũng tăng
theo. Dựa vào biểu thức ta thấy khi tăng
nồng độ Na2S2O3 lên thì làm cho tốc độ
phản ứng cũng tăng nên thời gian phản
ứng giữa các chất cũng rút ngắn lại và
nhanh hơn.
ST
T

H2SO4
(20%)

1ml
Na2S2O3
(C%)

1

1 ml

1%

Thời
gian
phản ứng
(s)
42,66

2


1 ml

2%

19,63

3

1 ml

3%

14,38

Ghi chú

.Thời gian
từ lúc tiếp
xúc đến khi


t2 (s);
-Tương tự với ống C với
C’ => thời gian phản ứng
t3 (s);
-Tương tự với ống D với
D’ => thời gian phản ứng
t4 (s).


Ảnh
hưởng
của nhiệt
độ tới tốc
độ phản
ứng hoá
học

Qua việc đo
thời gian phản
ứng giữa
Na2S2O3 4%
và H2SO4
20% ở nhiệt
độ khác nhau

-Cho vào các ống nghiệm
A, B, C, D mỗi ống 1 ml
dung dịch H2SO4 20%
-Cho vào các ống A’, B’,
C’, D’ mỗi ống 1 ml dung
dịch Na2S2O3 4%
-Đổ ống A vào ống A’ ở
nhiệt độ phòng, đo thời
gian từ khi hai dung dịch
bắt đầu tiếp xúc với nhau
cho đến khi có vẫn đục
trắng của S=> thời gian
phản ứng t1 (s)
-Tương tự với ống B và

ống B’ ở nhiệt độ phòng
+10°C => thời gian phản
ứng t2 (s)
-Tương tự với ống C và
ống C’ ở nhiệt độ phòng
+20°C => thời gian phản
ứng t3 (s)
-Tương tự với ống D và
ống D’ ở nhiệt độ phòng
+30°C => thời gian phản
ứng t4 (s)

4

1 ml

4%

6,49

bắt đầu
xuất hiện
kết tủa

 Nồng độ của các chất tham gia phản
ứng có ảnh hưởng tới tốc độ của phản ứng
đó. Nếu nồng độ càng lớn thì tốc độ phản
ứng giữa các chất càng nhanh và ngược
lại nếu nồng độ càng thấp tốc độ phản ứng
giữa các chất chậm.

Khi cho
A→A’, B
→B’, C→C’,
D→D’ thì tất
cả các ống
nghiệm đều
xuất hiện vẩn
đục trắng của
lưu huỳnh tuy
nhiên thời gian
tạo ra kết tủa
khác nhau

* Giải thích
Cơ sở lý thuyết: Quy tắc Van’t Hoff
- Khi nhiệt độ tăng lên 10 ( C hoặc
K) thì vận tốc phản ứng tăng lên 2 đến 4
lần.

γ là hệ số nhiệt độ của phản ứng
V(T) là vận tốc phản ở nhiệt độ T
V(T+10) là vận tốc phản ở nhiệt độ T +
10
Do vậy khi nhiệt độ tăng thêm 10°C thì
vận tốc phản ứng tăng dẫn đến thời gian
phản ứng của các chất cũng được rút ngắn
lại và xảy ra nhanh hơn.
* Kết quả thí nghiệm:
STT H2SO4 Na2S2O3
(20%)

(4%)

1
2
3
4

1 ml
1 ml
1 ml
1 ml

1 ml
1 ml
1 ml
1 ml

Nhiệt
độ
(℃)
26.5°C
36.5°C
46.5°C
56.5°C

Thời
gian
phản
ứng
(s)

11,25
7,09
5,04
3,94

Ghi
chú

Thời
gian
từ
lúc
tiếp
xúc
đến
khi
bắt
đầu
xuất
hiện
kết
tủa

 Nhiệt độ của phản ứng có ảnh hưởng
tới tốc độ của phản ứng đó. Nếu nhiệt độ
càng lớn thì tốc độ phản ứng giữa các chất
càng nhanh và ngược lại nếu nhiệt độ
càng thấp tốc độ phản ứng giữa các chất
chậm.


Bài 4
TÍNH CHẤT DUNG DỊCH


TÊN THÍ
NGHIỆM

MỤC ĐÍCH
THÍ
NGHIỆM

CÁCH TIẾN HÀNH
( TRÌNH BÀY NGẮN
GỌN)

HIỆN TƯỢNG/SỐ
LIỆU

GIẢI THÍCH/ TÍNH TỐN SỐ LIỆU

Đo nhiệt độ
sơi của chất
lỏng

Đo nhiệt độ
sơi của nước
nguyên chất
và của dd
NaCl bão hòa


Cho vào cốc 1: 50ml
nước cất
- Cho vào cốc 2: 50ml
dd NaCl bão hòa
rồi đặt 2 cốc lên bếp
điện, đun sôi rồi dùng
nhiệt kế đo nhiệt độ sôi

Khi nước sôi nhiệt kế
chỉ 100ºC. Vậy nước
sơi ở nhiệt độ 100ºC
- Khi dung dịch
NaCl bão hịa sơi
nhiệt kế chỉ 107,8ºC.
Vậy dung dịch NaCl
bão hịa sơi ở
107,8ºC

* Giải thích
- Dựa vào định luật Raoult II: “ độ
tăng nhiệt độ sôi và độ hạ nhiệt độ
đông đặc của dung dịch lỗng chứa
chất tan khơng bay hơi tỷ lệ với nồng
độ của dung dịch ”.
* Nhận xét
- Áp suất hơi bão hịa của nước ở
100ºC bằng áp suất khí quyển ở phịng
thí nghiệm thì nước sơi.
- Nhiệt độ sơi của dung dịch NaCl bão
hịa cao hơn nhiệt độ sơi của nước cất.

Trong dung dịch chứa chất tan không
bay hơi, áp suất của dung dịch luôn
nhỏ hơn áp suất của dung môi nguyên
chất. Khi nhiệt độ tăng lên áp suất hơi
của dung dich cũng tăng. Muốn có áp
suất hơi bằng áp suất bên ngồi thì
dung dịch phải ở nhiệt độ cao hơn nên
nhiệt độ sôi của dung dịch cao hơn
nhiệt độ sôi của dung môi.

Đo pH của
dung dịch

Sử dụng
giấy chỉ thị
vạn năng đo
độ pH của
một số dung
dịch CH3
COOH, NH3
ở các nồng độ
khác nhau

- Đặt các mẩu giấy chỉ
thị vạn năng lên tờ giấy
trắng;
- Dùng công tơ hút
chấm một giọt nhỏ dd
cần đo giá trị pH vào
mẩu giấy chỉ thị vạn

năng;
- Mẩu giấy chỉ thị vạn
năng sau khi ngấm giọt
dd sẽ chuyển màu;
- So sánh màu thu đc
trên mẩu giấy chỉ thị
vạn năng với bảng mầu
có sẵn.

Xác định giá trị
pH
dd CH3 COOH
+thực nghiệm : với
(1M pH=2), (0,1M
pH=3), (0,01M
pH=4)
+lý thuyết: với (1M
pH=2,38), (0,1M
pH=2,88), (0,01M
pH=3,38
dd NH3
+thực nghiệm : với
(1M pH=11), (0,1M
pH=10), (0,01M
pH=9)
+lý thuyết: với (1M
pH=11,62), (0,1M
pH=11,12), (0,01M
pH=10,62)


Cơ sở lý thuyết
-Dựa vào các hằng số của dd axit yếu,
bazơ yếu và nồng độ của dd axit yếu,
bazơ yếu để xác định pH của chúng.
* Tính tốn theo lý thuyết
- pH của dd axit CH3COOH được tính
theo cơng thức: pH = −1/2lg(Ca.Ka)
- pH của dd NH3 được tính theo cơng
thức: pH =14 +1/2lg(Cb.Kb)
với Ka = 1,75.10−5 , Kb = 1,76.10−5
* Nhận xét:
- Vậy dd CH3 COOH có nộng độ càng
nhỏ thì pH càng lớn; Dd NH3 có nồng
độ càng lớn thì pH càng lớn.


Điều kiện
hịa tan của
chất điện li
ít tan

Khảo sát điều
kiện hịa tan
của chất điện
li ít tan
CaCO3 (chất
điện li ít tan)

Cho vào ống nghiệm
01: 1ml dd CaCl3

0,00002 M
- Cho vào ống nghiệm
02: 1ml dd K2CO3
0,00002 M
- Cho vào ống nghiệm
03: 1ml dd CaCl2 0,2 M
- Cho vào ống nghiệm
04: 1ml dd K2CO3 0,2M
- Đổ ống 2 vào ống 1 và
đổ ống 4 vào ống 3
- Quan sát và ghi lại
hiện tượng

- Ống 2 đổ vào ống
1: Khơng có hiện
tượng gì xảy ra.
- Ống 4 đổ vào ống
3: Xuất hiện ngay kết
tủa trắng CaCO3↓

* Giải thích:
- Dựa vào nguyên lí chuyển dịch cân
bằng Le Chatelier
- Dựa vào tích số nồng độ các ion
trong dd
- Xét một chất điện li ít tan AmBn có
cân bằng trong dung dịch là:
AmBn ⇔
n+
mmA + nB

- Lúc dung dịch bão hịa có:
TAmBn = [An+ ]m . [Bm-]n
- Trong đó: TAmBn là tích số tan
- Vậy điều kiện hịa tan một chất điện
li ít tan có hịa tan khi tích số nồng độ
các ion trong dung dịch của nó nhỏ
hơn tích số tan.
- Khi đổ ống 2 vào ống 1
CaCl2 → Ca2+ + 2ClM
2.10−5
2.10−5
K2CO3 → 2K+ + CO322.10−5
2.10−5
M
2+
2
Ta có: [Ca ].[CO3 ] =
2.10−5. 2.10−5 = 4.10−10 < TCaCO3 =>
không hình thành kết tủa CaCO3↓
- Khi đổ ống số 4 vào 3
+ Tương tự: [Ca2+].[CO32−] = 0,2.0,2
= 0,04 > TCaCO3 => hình thành kết tủa
CaCO3↓
- Phương trình phản ứng xảy ra:
CaCl2+K2CO3 → CaCO3 ↓+ 2KCl
- Xảy ra phản ứng trao đổi giữa 2 muối
CaCl2 và K2CO3.
- Do nồng độ của CaCl2 và K2CO3 lớn,
nên phản ứng xảy ra nhanh hơn và
xuất hiện kết tủa trắng CaCO3 ↓


BÀI 5
XÁC ĐỊNH HIỆU ỨNG NHIỆT CỦA MỘT Q TRÌNH
TÊN THÍ
NGHIỆM

MỤC ĐÍCH
THÍ NGHIỆM

CÁCH TIẾN HÀNH
( TRÌNH BÀY NGẮN
GỌN)

Xác định
hiệu ứng

xác định hiệu
ứng nhiệt của

Dùng ống đong lấy
10ml nước cất cho vào

HIỆN TƯỢNG/SỐ
LIỆU

GIẢI THÍCH/ TÍNH TOÁN SỐ LIỆU

t1 = 26,2 ℃ => T1 = 299,2 °K
- t2 = 27,5 ℃ => T2 = 300,5 °K



nhiệt hịa
tan
Na2 SO4

q trình hịa
tan Na2 SO4

Xác định
nhiệt hidrat
hóa của
Na2SO4(tt)
thành
Na2SO4.10
H2O(tt

xác định hiệu
ứng nhiệt của
q trình hịa
tan
Na2 SO4 khi
ngậm 10 H2O

bình nhiệt lượng kế, bật
máy khuấy từ khoảng
30 s
- Tắt máy khuấy từ, đợi
nhiệt độ trên máy ghi
nhiệt tự động chỉ giá trị
ổn định, ghi lại nhiệt độ

T1
- Dùng cân phân tích
cân chính xác 2,545
gam tinh thể Na2 SO4
- Cho lượng chất rắn
vừa cân vào bình nhiệt
lượng kế, bật máy
khuấy từ cho hịa tan
hồn tồn muối khoảng
30 s, sau đó theo dõi
nhiệt độ của q trình
hịa tan, khi kết thúc ghi
nhiệt độ T2
- Xác định giá trị ∆T =
T2 − T1.
- Dùng ống đong lấy
10ml nước cất cho vào
bình nhiệt lượng kế, bật
máy khuấy từ khoảng
30 s
- Tắt máy khuấy từ, đợi
nhiệt độ trên máy ghi
nhiệt tự động chỉ giá trị
ổn định, ghi lại nhiệt độ
T1
- Dùng cân phân tích
cân chính xác 1,465
gam tinh thể
Na2SO4.10H2O
- Cho lượng chất rắn

vừa cân vào bình nhiệt
lượng kế, bật máy
khuấy từ cho hịa tan
hồn tồn muối khoảng
30 s, sau đó theo dõi
nhiệt độ của quá trình

=> ∆T = T2 − T1 = 300,5 – 299,2 =
1,3 °K
- Lượng nhiệt trao đổi khi hòa tan
2,545 gam tinh thể muối Na2 SO4 là:
Q = - ( CH2O . mH2O + CB . mB ). ∆T = ( 4,185.10 + 0,8.164,5 ).1,3 = 225,485 (J)
- Lượng nhiệt trao đổi khi hòa tan 1
mol tinh thể muối Na2 SO4 tương ứng
với 142 gam là:
Q. M −398,935. 142
∆Hht =
=
m
2,545
=− 12581,088 (J)
Trong đó
CB = 0,8 J/g.K và CH2O = 4,185 J/g.K là
nhiệt dung của bình nhiệt lượng kế và
của nước.
mH2O = dH2O . VH2O = 1.10=10 g với
dH2O = 1g/ml.
mB = 164,5 g là khối lượng của bình
nhiệt kế
- t1 = 27,9 ℃ => T1 = 300,9 °K

- t2 = 26,1 ℃ => T2 = 299,1 °K
=> ∆T = T2 − T1 = 299,1 – 300,9 =
1,8 °K
- Lượng nhiệt trao đổi khi hòa tan
1,465 gam tinh thể muối
Na2SO4.10H2O là:
Q = - ( CH2O . mH2O + CB . mB ). ∆T = ( 4,185.10 + 0,8.164,5 ).1,8 = - 312,21
(J)
- Lượng nhiệt trao đổi khi hòa tan 1
mol tinh thể muối Na2SO4.10H2O
tương ứng với 322 gam là:
Q. M −312,21. 322
∆Hht =
=
m
1,465
=− 68622,266 (J)
Trong đó
CB = 0,8 J/g.K và CH2O = 4,185 J/g.K là
nhiệt dung của bình nhiệt lượng kế và
của nước.
mH2O = dH2O . VH2O = 1.10=10 g với


hòa tan, khi kết thúc ghi
nhiệt độ T2
- Xác định giá trị ∆T =
T2 − T1.

dH2O = 1g/ml.

mB = 164,5 g là khối lượng của bình
nhiệt kế

BÀI 6
TÍNH CHẤT ĐIỆN HĨA
TÊN THÍ
NGHIỆM

MỤC ĐÍCH
THÍ NGHIỆM

Đo sức điện Chế tạo và đo
động của
sức điện động
pin
của pin
Daniel-Jacobie
Cơ sở lý
thuyết
- Dựa vào
phản ứng oxi
hóa-khử

CÁCH TIẾN HÀNH
( TRÌNH BÀY NGẮN
GỌN)

HIỆN TƯỢNG/SỐ LIỆU

Cách tiến hành

-Lập pin Daniel
–Jacobie: (-) Zn |

*Tính tốn theo lý thuyết

Zn2+ || Cu2+ | Cu (+)

như hình 4.1 và đo sức
điện động của pin.

Cầu KClbão hòa được
chuẩn bị như sau:
-Đổ đầy dd KCl bão
hịa vào ống nghiệm
hình chữ U nhỏ;
-Bịt 2 đầu ống nghiệm
bằng bơng y tế

GIẢI THÍCH/ TÍNH
TỐN SỐ LIỆU

-Ở cực kẽm: Tấm kẽm
KL mòn sang ra, đồng
- Xét điện cực: Zn Zn pư:
thời phân tích dd cho kết
Zn2+ +2e ⇆ Zn
quả: nồng độ ion Zn2+
2−
pt: ZnSO4 ⟶ Zn2+ +SO4
trong dd ZnSO4 tăng

1
1
lên. Vậy trên cực kẽm
(M)
xảy ra sự oxi hóa Zn:
+ áp dụng pt Nernst ở 25℃:
Zn – 2e
=

2+
Zn
φ1 =φZn2+
= � Zn2+
Zn
Zn
-Ở cực đồng: đồng kim
0,059
loại bám vào tấm đồng
+
lg Zn2+ = - 0,762 +
và nồng độ của ion Cu2+
n
0,059
trong dd CuSO4 giảm đi.
lg(1)
Như vậy trên cực đồng
2
2+
đã xảy ra sự khủ Cu2+:
- xét điện cực: Cu | Cu

Cu2+ + 2e = Cu
+ pư: Cu2+ +2e ⇆ Cu
Như vậy hệ thống này
2−
+ pt: CuSO4 ⟶ Cu2+ + SO4
đã xảy ra 1 qúa trình oxi
1
1
M hóa-khử:
áp dụng pt Nernst ở 25℃:
Zn + Cu2+ =
Zn2+ + Cu
φ2 = φCu2+
= �� Cu2+
Cu
Cu Quá trình này cứ tiếp
0,059
diễn nên trong dây dẫn
+
lg Cu2+ = 0,345 +
n
ln có một dịng
0,059
electron chuyển từ cực
lg(0,1)
đồng sang cực kẽm.
2
Điều này chứng tỏ: Hóa
Vì φ2 >φ1 => E = φ2 - φ1
năng đã biến đổi thành

= 0,345 +
2+


0,059
2
0,059
2

lg (1) - [- 0,762 +
lg(1)] = 1,107 V

Kết quả đo thực nghiệm=1,07V
Giá trị lí thuyết=1,107V
Ta nhận thấy: ETN < ELT

điện phân
nước

-Xác định thế
phân hủy và
quá thế của
quá trình điện
phân nước
Cơ sở lý
thuyết:dựa vào
phản ứng oxi
hóa-khử

Mở khố (1) cho nước

vào Buret (2) tới vạch
xác định. Bật công tắc
máy chỉnh lưu (3), tăng
dần thế (0,1V mỗi lần,
bắt đầu từ 1,0V) đến
khi ở các cực bắt đầu
xuất hiện bọt khí (điện
phân bắt đầu – chú ý
quan sát kỹ). Đọc điện
áp trên biến áp - thế

Tính sức điện động phân cực khi
điện phân nước.
Ta có pin: (-) (Pt) H2 | H+ ∥

phân hủy (Eph ). Đo

φH+

nhiệt độ phòng điện
phân.

O2 |OH− (Pt)(+)

Xét điện cực: (Pt)H2 |H+ pư: 2H+
+2e ⇆ H2

Áp dụng pt Nernst ở 25℃:

φ1 =φH+


H2

= 0,059lg

Ta có: pH=3 => [H+ ]=
H2

= − 0.177V

H+

10−3 M

Xét điện cực: (Pt) O2 | OH− pư:
1
O2 +2e +H2 O ⇆ 2OH−
2
Áp dụng pt Nernst ở 25℃:

φ2 = φO2
=φO O2

OH−

OH−

− 0,059lg OH−

Ta có: pH=3 => H+ =

OH− =10−11 M,

φO O2

OH−

=0,401V

10−3 M,

=>φ2 =0,401-0,059lg(10−11 )

=1,05
Vì φ2 >φ1 => Epc = φ2 - φ1
 Epc = 1,05+ 0.177 = 1,227V

điện năng.
Nhận xét
- Ta nhận thấy kết quả
thí nghiệm và lý thuyết
là khác nhau. Ngun
nhân dẫn đến sai số
trong thí nghiệm có thể
là do nồng độ dd chưa
đạt yêu cầu, các điện cực
chưa làm sạch hoàn toàn
hoặc do bề mặt tiếp xúc
giữa điện cực và dây dẫn
chưa đảm bảo.



* Tính quá thế khi điện phân
nước
Thí nghiệm thu được thế phân hủy
của nước là: Eph

= 2.15 V

 Quá thế:  =Eph − Epc =

2,15 – 1,227= 0,923 (V)
Hiện tượng:
Xuất hiện màu vàng cam
-Ở cực dương: lúc đầu xuất hiện
là do I− bị điện phân
màu vàng cam, sau khi nhỏ hồ tinh tạo I2 và khi nhỏ hồ tinh
bột xuất hiện màu tím đậm.
bột thì dd có màu tím.
-Ở cực âm: sau khi nhỏ 2 giọt
+ Ở cực âm: K+ , H+
phenolphthalein thì xuất hiện màu
2H+ + 2e →H2
hồng, có khí thốt ra
Dung dịch có màu hồng
Giải thích:
do trong dd chứa
- Khi chưa điện phân:
ion OH− , ion OH−
KI → K+ + I−
làm phenolphtalein hóa

H2O ⇌ OH− + H+
hồng và khí H2 thốt ra
- Khi điện phân:
PT điện phân
+ Ở cực dương: ion I− , OH−
2KI + 2H2O
� 2KOH + I2 + H2

2I - 2e → I2

Điện phân
dd KI

quan sát hiện
tượng điện
phân dd KI
Cơ sở lý
thuyết:dựa vào
phản ứng oxi
hóa-khử

Tiến hành thí nghiệm
-Cho dd KI vào ống
nghiệm chữ U cho vào
mỗi đầu điện cực than
chì
-Nhỏ 2 giọt hồ tinh bột
vào một đầu ống
nghiệm chữ U, đầu còn
lại thêm vào 2 giọt

phenolphthalein.

Điện phân
dd CuSO4

-Quan sát hiện
tượng xảy ra
khi điện phân
dd CuSO4
Cơ sở lý
thuyết
- Dựa vào
phản ứng oxi
hóa-khử
- Dựa vào
định luật
faraday có thể
xác định khối
lượng của kim
loại bám vào
điện cực khi
điện phân dd
của kim loại
đó.

-Nhúng hai thanh điện
- Trên anot xuất hiện các bọt khí
cực than chì vào cốc
- Lớp vẩy đồng bám càng dày trên
đựng dd CuSO4, nối hai catot

điện cực với nguồn
điện, để vài phút.

- Khi chưa điện phân

CuSO4 → Cu2+ + SO4

2−

H2O ⇌ OH− + H+
- Khi điện phân

+ ở catot: Cu2+, H+
Các ion Cu2+ bị khử
thành Cu (bám trên than
chì)
Cu2++ 2e → Cu ↓
+ Ở anot: SO4

2−

OH− bị oxi hóa
thành O2

2OH−

- 2e →

, OH−
1

2

O2 ↑

+ H2O
* Phương trình điện
phân dung dịch CuSO4
CuSO4 + H2O

�


Đo sức điện Đo sức điện
động của
động của pin
pin nồng độ nồng độ
Cơ sở lý
thuyết:Dựa
vào phản ứng
oxi hóa-khử

-Lập pin Nernst: (-) Cu|
2+

2+

Cu || Cu | Cu (+)

đo sức điện động của
pin.

-Đổ đầy dd KCl bão
hịa vào ống nghiệm
hình chữ U nhỏ;
-Bịt 2 đầu ống nghiệm
bằng bơng y tế

Cu ↓ +

*Tính toán theo lý thuyết

2+

- Xét điện cực:Cu | Cu

+ pư: Cu2+ +2e ⇆ Cu

2−

+ pt: CuSO4 ⟶ Cu2+ + SO4
1
1 M
+ áp dụng pt Nernst ở 25℃:
+
φ1 =φCu2+ /Cu = �� Cu2+
Cu

0,059
n
0,059
2


lg

Cu2+

= 0,345 +

lg(1)

- xét điện cực: Cu | Cu2+ φ
+ pư: Cu2+ +2e ⇆ Cu

2−

+ pt: CuSO4 ⟶ Cu2+ + SO4
10-4
10-4 M
+ áp dụng pt Nernst ở 25℃:

φ2 = φCu2+
=

��

Cu2+

0,059
n
0,059



2

lg

Cu

Cu

+

Cu2+

= 0,345 +

lg(10-4)

φ2 <φ1 => E = φ1 - φ2

0,059
2
0,059
2

= 0,345 +

lg (1) - [ 0,345 +
lg(10-4 )] =0,118

Kết quả đo thực nghiệm=0,115V

Giá trị lí thuyết=0,118V

1
2

O2↑ + H2SO4

Ở cực đồng 2: Tấm đồng
KL mịn sang ra, đồng
thời phân tích dd cho kết
quả: nồng độ ion Cu2+
trong ddCuSO4 tăng lên.
Vậy trên cực đồng xảy
ra sự oxi hóa Cu
Cu – 2e = Cu2+
-Ở cực đồng 1: đồng kim
loại bám vào tấm đồng
và nồng độ của ion Cu2+
trong dd CuSO4 giảm đi.
Như vậy trên cực đồng
đã xảy ra sự khủ Cu2+:
Cu2+ + 2e = Cu
Như vậy hệ thống này
đã xảy ra 1 qúa trình oxi
hóa-khử:
Cu + Cu2+ =
Cu2+ + Cu
Q trình này cứ tiếp
diễn nên trong dây dẫn
ln có một dịng

electron chuyển từ cực
đồng 1 sang cực đồng 2 .
Điều này chứng tỏ: Hóa
năng đã biến đổi thành
điện năng.
Nhận xét
- Ta nhận thấy kết quả
thí nghiệm và lý thuyết
là khác nhau. Nguyên
nhân dẫn đến sai số
trong thí nghiệm có thể
là do nồng độ dd chưa
đạt yêu cầu, các điện cực
chưa làm sạch hoàn toàn
hoặc do bề mặt tiếp xúc
giữa điện cực và dây dẫn
chưa đảm bảo.


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM BÀI 8-9
TÊN
THÍ
NGHIỆ
M

MỤC ĐÍCH
THÍ
NGHIỆM

CÁCH TIẾN HÀNH

( TRÌNH BÀY
NGẮN GỌN)

HIỆN
TƯỢNG/SỐ
LIỆU

GIẢI THÍCH/ TÍNH TỐN SỐ LIỆU

Bảo vệ
kim loại
bằng
phương
pháp điện
hóa

Bảo vệ kim
loại sắt bằng
phương pháp
anot hy sinh
Cơ sở lý
thuyết :dựa
vào phản ứng
oxi hóa khử

-Cho 1 đinh Fe và 1
thanh kẽm dung dịch
A,
- Nối 2 kim loại bằng
dây dẫn

- Quan sát thí nghiệm
sau vài phút

Bên phía dd có
đinh sắt thì xuất
hiện màu hồng
- Bên phía dd có
thanh kẽm khơng
có hiện tượng gì.

- Vì trong mơi trường điện ly nên đã hình
thành pin điện hóa vì vậy electron sẽ di
chuyển từ kẽm sang sắt:
Zn – 2e → Zn2+
Fe2+ + 2e → Fe
- đinh sắt thì xuất hiện màu hồng do sự
khử oxi hịa tan có trong mơi trường
1
2

O2 + H2O + 2e→ 2OH−

do ion OH−

kết hợp với phenolphthalein nên xuất hiện
màu hồng,
-Ion Fe2+ kết hợp với OH− tạo ra một
lớp màng hidroxit xung quanh sắt ngăn
cản sắt tiếp xúc với môi trường xâm thực.
Vì vậy bên đinh sắt diễn ra cả 2 quá trình

Fe2+ + 2e → Fe
Fe – 2e → Fe2+


Bảo vệ
kim loại
bằng
phương
pháp sử
dụng chất
ức chế

Chống ăn mòn
sắt bằng chất
ức chế
urơtrơpin
(CH2 )6 N4

Cốc 1: 40ml dd
H2 SO4 lỗn +1 đinh
sắt
- Cốc 2: 2 đến 40ml
dd H2 SO4 loãn +1
đinh sắt
- cho thêm vào cốc
2 1gam urôtrôpin , lắc
nhẹ cho tan hết
urôtrôpin.
- Cốc 1: dùng để so
sánh.

- Quan sát hiện tượng
ở cả 2 ống nghiệm

Chế tạo
dung dịch
A

Chế tạo dung
dịch

2 gam thạch aga +
200ml nước cất + 2ml
dd K3 Fe(CN)6 0,1
M + 2 gam NaCl + vài
giọt phenolphtalein.
Chia dd A vào 4 lọ

Ăn mịn
điện hóa

Theo dõi sự
ăn mịn điện
hóa học của
kim loại sắt

Lấy 1 lá sắt mỏng,
làm sạch bề mặt bằng
dd H2 SO4 20%, sau
đó nhỏ dd A lên lá sắt.


Cơ sở lý
thuyết :dựa
vào phản ứng
oxi hóa khử

- Cốc 2: có bọt khí
bay ra ít
- Cốc 1: có bọt khí
bay ra liên tục

- Cả hai cốc điều xuất hiện bọt khí là do
Fe – 2e→ Fe2+
2H+ + 2e → H2
Fe + H+ → Fe2+ + H2
Cốc có urơtrơpin thì bọt khí ít là do
urôtrôpin bị hấp phụ trên bề mặt đinh sắt
đã tạo ra một lớp màng trên đinh sắt nên
đã ngăn cản ion H+ nhận electron vì vậy
kim loại sắt được bảo vệ.

+Phút thứ 2: Thép
xuất hiện hiện
tượng ăn mòn nhẹ
+Phút thứ 15: Thép
xuất hiện vết lõm
do dd A ăn mòn

Đối với thí nghiệm ta thấy khi nhỏ dd A
lên lá sắt thì chỗ tiếp xúc với dd A có màu
xanh và màu hồng. Dựa vào phản ứng ăn

mòn diễn ra trên bề mặt kim loại
Fe +

1
2

O2 + H2O→ Fe2+ + 2OH−


Ăn mòn
kim loại

Quan sát hiện
tượng ăn mòn

Lấy 3 cốc

H2 SO4 loãng

+Cốc 1 cho đồng
+Cốc 2 cho kẽm
+Cốc nối đồng với
kẽm

Ăn mịn
thép có
dịng
điện.

Sự ảnh hưởng

của dịng điện
trong kim loại

Cho dung dịch A vào
cốc thủy tinh, sau đó
nhúng 2 đinh sắt đã
được làm sạch vào
cốc thủy tin rồi nối 2
đinh sắt với nguồn
điện 1 chiều. Đánh
dấu các đầu (+) và (-)
của 2 cực sắt

Quan sát thấy sau
một thời gian:
+Cốc 1 không hiện
tượng
+Cốc 2 kẽm bị ăn
mòn nhẹ
+Cốc 3 đồng bị ăn
mòn

-Đồng là kim loại đứng sau Hidro và axit

Bên phía dung
dịch có đinh sắt nối
với cực (+) có màu
xanh cịn đinh sắt
nối với cực (-) có
màu hồng


- Bên phía dung dịch có đinh sắt nối với

sunfuric loãng nên k xảy ra phản ứng.
-Kẽm là kim loại đứng trước Hidro và axit
sunfuric loãng nên phản ứng xảy ra ít
-Khi nối thanh Zn và Cu bằng dây dẫn,
thanh Zn vẫn tan dần nhưng bọt khí chỉ
xuất hiện bên thanh Cu.
-Do xảy ra hiện tượng ăn mịn điện hóa
-Thanh Zn là cực âm, bị ăn mòn: Zn à
Zn2+ + 2e
-Electron theo dây dẫn chạy qua thanh Cu,
tạo thành dịng điện khép kín. Thanh Cu là
cực dương, xảy ra qua trình khử H+: 2H+
+ 2e à H2

cực (+) có màu xanh cịn đinh sắt nối với
cực (-) có màu hồng
- Ta thấy bên phía dung dịch có đinh sắt
nối với cực (+) có màu xanh là do sắt đã bị
ăn mòn sẽ tạo thành Fe2+ kết hợp với dung
dịch K3[Fe(CN)6] tạo thành dung dịch
K[FeIIFeIII(CN)6] có màu xanh Turbull.
Cịn đinh sắt nối với cực (-) có màu hồng
là do sự khử oxi hịa tan có trong mơi
trường:
O2 + 2H2O + 4e→4OH−
do vậy ion OH− kết hợp với
phenolphtalein nên xuất hiện màu hồng,

sắt khơng bị ăn mịn vì tạo thành môi
trường bazơ.



×