Báo cáo thực hành hoá lý

BÀI 1
GVHD: Trần Hữu Hải
Nhóm 1: Nguyễn Bình An
Nguyễn Minh Đức
Võ Xuân Hậu
Nguyễn Th Thảo Nguyên
Mục đích thí nghiệm:
Nghiên cứu cân bằng hóa học của
phản ứng :
2FeCl
3
+ KI 2FeCl
2
+ I
2
+ 2KCl
Từ đó tính nồng độ các chất phản ứng
tại thời điểm cân bằng và xác địng
hằng số cân bằng K
c
.
Nguyên tắc :
•
Cho dung dịch FeCl
3
tác dụng với dung dịch
KI. Tại thời điểm cân bằng, nồng độ I
2
được
xác định bởi cách chuẩn độ với Na
2

S
2
O
3
.
•
Gọi [FeCl
3
], [FeCl
3
], [KI], [I
2
], [KCl] : Nồng độ
của các chất tại thời điểm cân bằng.
•
C
0

FeCl3
, C
0
KI
: Nồng độ ban đầu của FeCl
3
, KI
trước khi pha loãng.
•
C
FeCl3
, C

KI
: Nồng độ sau khi pha loãng để
đưa vào phản ứng của FeCl
3
và KI.
Thực hành:
•
Chuẩn bị 4 Erlen
•
Lầy 8 erlen sạch cho vào mỗi erlen
30ml nước cất, làm lạnh bằng nước đá.
Dung
dịch
Erlen 1 Erlen 2 Erlen 3 Erlen 4
FeCl3
0,025 M
50 ml 55 ml
KI 0,025
M
50 ml 45 ml
Tiến hành thí nghiệm
•
Đổ dung dịch erlen 1
vào erlen 2 ghi thời
điểm bắt đấu phản ứng
(t=0).
•
Sau những khoảng thời
gian 10, 20, 30, 40
phút, mỗi lần lấy 15 ml

dung dịch vào erlen đã
được làm lạnh.
→ Làm lạnh trong quá trình phản ứng để
tránh I
2
không bị thăng hoa ở điều kiện
thường. Giúp ổn định nhiệt độ trong
thời gian phản ứng (5
0
C) để không thay
đổi K
c
trong quá trình phản ứng.
→ Lấy dd ở những khoảng thời gian
cách nhau để xác định được V
tđ
.
• Bắt đầu tiến hành chuẩn
độ với Na
2
S
2
O
3
0,01 với
chất chỉ thị hồ tinh bột
đến khi dung dịch mất
màu tím xanh (nâu).
−
+

−
+→+
2
64
2
322
OSIOSI
•
Na
2
S
2
O
3
làm mất màu chỉ thị của hồ
tinh bột.
• Khi thể tích của 2 lần chuẩn độ kề
nhau thì kết thúc việc chuẩn độ.
•
V
tđ
lớn nhất vì pư càng lâu thì lượng I
2

sinh ra càng nhiều và tại thời điểm tđ
là lớn nhất.
Kết quả thí nghiệm thu được :
•
Bình 1 : dd mất màu tím xanh → màu
vàng nhạt. Vtđ = 9.5 ml

•
Bình 2: dd mất màu tím xanh→vàng nhạt
nhẹ. Vtđ = 10.6 ml
• Bình 3: dd mát màu tím xanh→dd
không màu. Vtđ = 10.7 ml
• Bình 4: dd mất màu tím xanh →dd
không màu. Vtđ = 10.7 ml.
• Bình 1,2 có màu vàng nhạt bởi vì còn
( Fe
3+
dư trong quá trình phản ứng với
I
2
.
• Bình 3 ,4 dd mất màu từ từ chuyển
sang màu tím xanh nhạt bởi quá trình
pư là quá trình thuận nghịch nên để
một thời gian I
2
lại sinh ra và làm dd có
màu tím xanh.
Thí nghiệm tương tự với Erlen 3 và Erlen
4. Kết qủa thu được :
• Bình 1: Vtđ = 10.1 ml
• Bình 2: Vtđ = 10.4 ml
• Bình 3: Vtđ = 10.6 ml
• Bình 4: Vtđ = 10.6 ml
)M(0125.0
100
50

*025.0
VV
V
CC
KI
3
FeCl
3
FeCl
0
3
FeCl
3
FeCl
==
+
=
)M(0125.0
100
50
025.0
VV
V
CC
KI
3
FeCl
KI
0
KIKI

==
+
=

Xử lý số liệu :
Từ bảng số liệu ta thấy rằng, thể tích dung dịch Na
2
S
2
O
3
0.01M ứng
với thời điểm cân bằng là 10.7 ml
Nồng độ của FeCl
3
và KI sau khi trộn lẫn với nhau là :
nồng độ các chất tại thời điểm cân bằng :
[ ]
)M(10.57.3
15x2
01.0x7.10
15x2
01.0xV
I
3
3
O
2
S
2

Na
2
−
===
[ ] [ ]
)(10.14.710.57.3.22
33
22
MIFeCl
−−
===
[ ] [ ] [ ]
33
223
10.14.710.57.320125.02
33
−−
=−=−=−= xICFeClCFeCl
FeClFeCl
[ ] [ ]
33
2KI
10.36.510.57.3x20125.0I2CKI
−−
=−=−=
[ ] [ ]
33
2
10.14.710.57.3x2I2KCl
−−

===

Vậy hằng số cân bằng của phản ứng là:
[ ] [ ] [ ]
[ ] [ ]
( ) ( ) ( )
( ) ( )
01124.0
10.36.5.10.36.5
10.14.7.10.57.3.10.14.7
.

2
3
2
3
2
33
2
3
22
3
2
2
2
2
==
=
−−
−−−

KIFeCl
KClIFeCl
Kc
)(01375.0
100
55
*025.0
3
3
33
0
M
VV
V
CC
KIFeCl
FeCl
FeClFeCl
==
+
=
)(01125.0
100
45
025.0
3
0
M
VV
V

CC
KIFeCl
KI
KIKI
==
+
=
Tương tự với erlen 3,4. Kết quả cho ta thấy, thể tích dung dịch
Na
2
S
2
O
3
0.01M ứng với thời điểm cân bằng là 16.1 ml.
nồng độ các chất tại thời điểm cân bằng :
[ ]
)M(10.53.3
15x2
01.0x6.10
15x2
01.0xV
I
3
3
O
2
S
2
Na

2
−
===
[ ] [ ]
)M(10.06.710.53.3x2I2FeCl
33
22
−−
===
[ ] [ ]
33
2
3
FeCl3
10.69.610.53.3x201375.0I2CFeCl
−−
=−=−=
[ ] [ ]
33
2KI
10.19.410.53.3x201125.0I2CKI
−−
=−=−=
[ ] [ ]
33
2
10.06.710.53.3x2I2KCl
−−
===
Vậy hằng số cân bằng của phản ứng là:

[ ] [ ] [ ]
[ ] [ ]
( ) ( ) ( )
( ) ( )
01116.0
10.19.4.10.69.6
10.06.7.10.53.3.10.06.7
.

2
3
2
3
2
33
2
3
22
3
2
2
2
2
==
=
−−
−−−
KIFeCl
KClIFeCl
Kc

Nhận xét:
•
Theo kết qua trên, ta thấy rằng
hằng số cân bằng K
c
trong 2 thí
nghiệm trên sai lệch rất ít, điều đó
chứng tỏ rằng, hằng số cân bằng
không phụ thuộc vào nồng độ của
các chất phản ứng.
•
Người ta ứng dụng hằng số cân
bằng trong việc tính toán sản phẩm
sao cho sản phẩm tạo ra là cao
nhất, do tại thời điểm cân bằng,
sản phẩm tạo ra là cao nhất hay
sản phẩm cần
Trả lời câu hỏi:
•
Tại sao dừng chuẩn độ khi thể tích ở 2
lần chuẩn độ liên tiếp bằng nhau?
Khi chuẩn độ 2 lần liên tiếp sau một
khoảng thời gian t nào đó nếu thể tích là
như nhau thì chứng tỏ rằng nộng độ của
các chất trong dung dịch đã ổn định,
không còn biến đổi nữa, có nghĩa là phản
ứng đã đạt trạng thái cân bằng, ta có thể
ngừng chuẩn độ
• Ý nghĩa hằng số cân bằng của phản
ứng?

Hằng số cân bằng là hằng số khi
mà tốc độ phản ứng thuận và tốc độ
phản ứng nghịch bằng nhau, vì vậy
nếu biết được hằng số cân bằng của
một phản ứng ta có thể điều khiền
được phản ứng đó, tối ưu hoá lượng
sản phẩm mà ta cần.