Tài liệu thí nghiệm thực hành hoá học đại cương

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP
-----------------------------------------------------

TÀI LIỆU THÍ NGHIỆM
HỌC PHẦN: THỰC HÀNH HỐ HỌC ĐẠI CƯƠNG
MÃ SỐ HỌC PHẦN:
SỐ TIẾT THỰC DẠY: 6 TIẾT

THÁI NGUYÊN - 2019
1


TÀI LIỆU THÍ NGHIỆM
HỌC PHẦN: THỰC HÀNH HỐ HỌC ĐẠI CƯƠNG
MÃ SỐ HỌC PHẦN:
SỐ TIẾT THỰC DẠY: 6 TIẾT

Trưởng bộ môn
(ký và ghi rõ họ tên)

Trưởng khoa
(ký và ghi rõ họ tên)

MỤC LỤC
2


Đề cương chi tiết học phần Thực hành hoá học đại cương………….………………..
Nội quy khi làm việc trong phịng thí nghiệm..............................................................
Bài 1: Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng tới tốc độ phản ứng và cân bằng hóa học....

Bài 2:Thế điện cực. Sức điện động của pin..................................................................
Bài 3: Sự điện phân.......................................................................................................

ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT HỌC PHẦN
1. Tên học phần : Thực hành Hố học Đại cương
2. Số tín chỉ: 3 tiết trong chương trình Hóa học đại cương 2 tín chỉ
3. Trình độ cho sinh viên năm thứ : 1
3


4. Phân bổ thời gian: 06 tiết thực hành tại phịng thí nghiệm
5. Các học phần học trước: Đã học chương trình Hố học Đại cương
6. Học phần thay thế, học phần tương đương: Không
7. Mục tiêu của học phần
- Sinh viên nắm được các thí nghiệm cơ bản theo mơn học trong chương trình đào
tạo: Hố học đại cương
- Giúp cho sinh viên làm quen với thực tế, kiểm tra lại các vấn đề lý thuyết đã được học bằng
thực nghiệm để hiểu sâu sắc và năm vững những nội dung cơ bản của giáo trình lý thuyết.
- Rèn luyện cho sinh viên các thao tác cơ bản của cơng việc thực nghiệm, cẩn thận, chính xác.
8. Mơ tả vắn tắt nội dung học phần: Gồm các bài thí nghiệm cơ bản về các định luật
cơ bản của hoá học, các q trình hố học.
9. Nhiệm vụ của sinh viên
- Thực hiện theo quy định của Trung tâm thí nghiệm
- Thực hành đầy đủ các bài thí nghiệm.
- Kiểm tra trước khi thí nghiệm
- Viết tường trình thí nghiệm
Sinh viên phải hồn thành các bài thí nghiệm sau:
Bài 1: Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng tới tốc độ phản ứng và cân bằng hóa học....
Bài 2: Thế điện cực. Sức điện động của pin.................................................................
Bài 3: Sự điện phân.......................................................................................................

10. Tài liệu học tập:
[1] Bộ mơn Lý - Hóa; Thực hành hoá học đại cương; Khoa Khoa học cơ bản Trường ĐHKT Cơng Nghiệp
[2] Ngơ Sỹ Lương; Thực tập Hố học đại cương; NXB Đại học Quốc Gia Hà Nội
[3] Nguyễn Văn Lại; Thí Nghiệm Hố Đại Cương; Trường CĐ CN Hà Nội.
[4] Bộ mơn Lý - Hóa; Bài giảng Hố học Đại cương; Trường ĐH Kỹ thuật Cơng nghiệp
[5] Nguyễn Hạnh; Cơ sở lí thuyết hố học; NXB Giáo dục
11. Tiêu chuẩn đánh giá sinh viên và thang điểm:
*Tiêu chuẩn đánh giá:
Sinh viên đi thí nghiệm
Kiểm tra nội dung chuẩn bị bài trước khi thí nghiệm
Nộp báo cáo thí nghiệm đầy đủ đúng quy định.
Giáo viên chấm điểm báo cáo thí nghiệm
4


* Thang điểm: 10
Yêu cầu: Tham gia đủ 2 buổi thí nghiệm (6 tiết); Điểm chấm báo cáo phải đạt từ 5
điểm trở lên mới đủ điều kiện tham dự thi kết thúc học phần.
12. Nội dung chi tiết học phần thí nghiệm: Thực hành Hố học đại cương
Biên soạn: Bộ mơn Lý - Hóa - Khoa Khoa học cơ bản - Trường ĐHKT Cơng
Nghiệp.

MỞ ĐẦU
Hóa học là mơn khoa học thực nghiệm. Thực hành Hố học ngồi mục đích minh
họa và củng cố kiến thức lý thuyết Hoá học Đại cương còn nhằm hướng dẫn, rèn

5


luyện cho sinh viên cách thao tác các thí nghiệm đó và có kỹ năng thực hành hố học

nhất định..
Sinh viên trong mỗi buổi thí nghiệm phải làm theo đúng các qui định sau:
- Trước khi đến phịng thí nghiệm phải chuẩn bị bài.
- Nghiêm chỉnh chấp hành nội quy, quy tắc an tồn của phịng thí nghiệm.
- Nghe giảng lý thuyết và hướng dẫn trước khi thí nghiệm do các giáo viên phụ
trách.
- Đi thí nghiệm đủ, đúng giờ
- Sau khi làm xong thí nghiệm viết báo cáo thí nghiệm nộp cho giáo viên phụ
trách chậm nhất là sau 1 tuần theo đúng mẫu quy định.

NỘI QUY LÀM VIỆC TRONG PHỊNG THÍ NGHIỆM
A. NỘI QUY PHỊNG THÍ NGHIỆM HĨA HỌC
Tất cả các sinh viên làm việc trong PTN Hoá học phải nghiêm túc thực hiện:
6


1. Đến phịng thí nghiệm đúng giờ đúng ca quy định. Làm đủ các bài thực
hành, nghỉ phải có lí do và có xác nhận của trưởng bộ mơn và phải làm bù theo lịch
của phịng thí nghiệm sắp xếp. Chỉ sau khi hoàn thành các bài thực hành mới được
dự thi cuối kỳ.
2. Khi vào phịng thí nghiệm phải trình thẻ sinh viên. Khi tiến hành thí nghiệm
phải có sự hướng dẫn và theo dõi của giáo viên, nhất là khi sử dụng dụng cụ và thiết
bị mới.
3. Sinh viên chỉ được phép làm thí nghiệm khi đã chuẩn bị bài, nắm được mục
đích các bài thí nghiệm sẽ làm và cách tiến hành.
4. Trong phịng thí nghiệm mỗi sinh viên được quy định một chỗ làm việc cố
định. Sinh viên chỉ làm việc trong khu vực quy định cho mình, tránh đi lại, lộn xộn.
Khi làm việc phải giữ bàn thí nghiệm sạch sẽ, ngăn nắp.
5. Những hố chất, dụng cụ dùng chung sẽ đặt ở một chỗ quy định, sinh viên
cần đến lấy. Lấy xong lại đặt lại chỗ cũ, khơng được mang về chỗ của mình. Phải

dùng đúng dụng cụ quy định, khơng dùng hố chất trong bình mất nhãn. Trong
trường hợp nghi ngờ có thể thử bằng một lượng nhỏ.
6. Chỉ được làm việc với dụng cụ, hoá chất sạch, nếu dụng cụ hoá chất bẩn sẽ
làm sai lệch kết quả thí nghiệm thu được. Dụng cụ phải được rửa sạch và tráng lại
bằng nước cất. Phải đổ dung dịch đã làm thí nghiệm xong, các chất phế thải, dung
môi bẩn, giấy lọc....vào đúng chỗ quy định.
7. Sinh viên phải tự mình làm lấy thí nghiệm. Trong quá trình làm phải theo
dõi, quan sát hiện tượng và ghi lấy các dữ kiện thí nghiệm. Mỗi sinh viên phải viết
báo cáo thí nghiệm và nộp cho giáo viên hướng dẫn thực hành sau khi kết thúc đợt
thí nghiệm. Tất cả các số liệu thí nghiệm phải ghi chính xác, trung thực.
8. Cấm ăn uống, hút thuốc và khơng nói chuyện riêng trong phịng thí nghiệm.
Khơng được nếm vị hoá chất hoặc ngửi trực tiếp. Trong trường hợp muốn thử mùi
của chất dùng tay phẩy nhẹ mùi của hố chất ở trên miệng bình vào mũi. Trong mọi
trường hợp phải chú ý bảo vệ mắt. Đặc biệt khi dùng kiềm, axit, amoniac phải đeo
kính bảo hiểm.
9. Tiết kiệm điện, nước, hố chất. Khơng được mang các thiết bị, dụng cụ, hố
chất vào hoặc ra khỏi phịng thí nghệm nếu chưa được phép của người quản lý.
10. Trước khi về phải kiểm tra chỗ làm việc, dọn dẹp sạch sẽ, rửa sạch tồn bộ
đồ dùng đã thí nghiệm, khóa vịi nước, tắt điện.
B. QUY TẮC AN TỒN TRONG PTN
1. Tất cả các thí nghiệm có sử dụng các chất độc dễ bay hơi, có mùi khó chịu,
các khí độc hoặc các axit đặc phải được tiến hành trong hút hoặc nơi thống gió.
Khi làm việc với các chất lỏng độc phải đeo găng tay, không được hút các dung
7


dịch có chất độc hoặc các axit bằng miệng mà phải dùng pipet piston hoặc pipet có
quả bóp cao su. Khơng được bốc chất rắn ở nơi có gió thổi mạnh.
2. Phải thận trọng khi làm việc với các chất dễ cháy như xăng, ete, benzen,
axeton, v.v...các chất dễ nổ như hiđro, hợp chất polynitro v.v..., các chất dễ gây

bỏng như brom, axit sunfuric đặc, photpho trắng,v.v...Khi làm việc với các kim loại
kiềm phải chú ý tránh để chúng tiếp xúc với nước. Không vứt các mẩu thừa kim loại
kiềm ra bàn hoặc vào thùng rác mà phải trả lại cho nhân viên PTN.
3. Khơng được cúi mặt về phía chất lỏng đang được đun sôi hoặc chất rắn đang
được đun nóng chảy để tránh hố chất bắn vào mặt. Phải đeo kính bảo hiểm khi làm
việc với các chất dễ cháy, dễ nổ, kiềm rắn, anhiđrit photphoric, khi đốt cháy dây
magie, bột nhơm.
4. Khi pha lỗng các axit đặc, đặc biệt là axit sunfuric, phải rót từ từ axit vào
nước chứ không được làm ngược lại. Không được tự động di chuyển các bình lớn
chứa axit hoặc pha lỗng axit từ bình lớn.
5. Khi đun nóng các dung dịch trong ống nghiệm phải dùng cặp và luôn chú ý
quay miệng ống nghiệm về phía khơng có người, đặc biệt là khi đun nóng dung dịch
axit hoặc kiềm đặc.
6. Khơng được đưa trực tiếp các hoá chất lên mũi để ngửi mùi mà phải để cách
xa và dùng tay phất nhẹ hơi của chúng lên mũi.
7. Khi làm rơi vãi thuỷ ngân hoặc vỡ bầu nhiệt kế, phải hót lấy thuỷ ngân sau
đó rắc một lớp mỏng bột lưu huỳnh và lập tức báo cho cán bộ hướng dẫn biết.
8. Khi làm việc với các chất độc như các hợp chất của chì, asen, xinanua, thủy
ngân,v.v... hoặc với dung dịch các kim loại q, hiếm thì sau khi làm thí nghiệm
xong thì phải thu hồi vào những bình chứa nhất định.
9. Khi tiến hành các thí nghiệm có sử dụng bình khí nén, các thiết bị có điện
thế cao, nhiệt độ cao, cũng như các thiết bị phức tạp đắt tiền thì phải có cán bộ
hướng dẫn vận hành, khơng tự động thao tác.
10. Phải biết chỗ để và sử dụng thành thạo các dụng cụ cứu hỏa, các bình chữa
cháy và hộp thuốc cứu thương để khi có sự cố xảy ra có thể xử lý nhanh chóng và
hiệu quả.
C. CÁCH SƠ CỨU CHẤN THƯƠNG VÀ NGỘ ĐỘC TRONG PTN
1. Khi bị axit đặc (sunfuric, nitric, clohidric, axetic...) hoặc brom, phenol rơi
vào da (tay, chân, mặt, v.v..) phải rửa ngay bằng vòi nước mạnh trong thời gian 3-5
phút. Sau đó sử dụng bơng tẩm dung dịch natri hidrocacbonat 2% hoặc dung dịch

tanin trong cồn đắp lên chỗ bỏng và băng lại.
2. Khi bị bỏng do kiềm đặc, natri kim loại, v.v...thì phải rửa bằng nước, sau đó
phải rửa bằng dung dịch axit axetic 1% rồi rửa lại bằng nước một lần nữa và bôi
8


thuốc sát trùng. Nếu bỏng nặng phải đưa ngay đi bệnh viện. Nếu bị bỏng do vật
nóng (thủy tinh, sứ, kim loại v.v...) trước hết dùng bông tẩm dung dịch kali
pemanganat 3%, hoặc dung dịch tanin trong cồn đắp lên vết bỏng, sau đó băng lại
bằng loại băng có tẩm thuốc mỡ chữa bỏng.
3. Khi bị bỏng do photpho trắng, cần dùng bông tẩm dung dịch đồng sunfat 2%
để đắp lên vết thương.
4. Khi bị dung dịch kiềm hoặc axit đặc bắn vào mắt thì phải rửa ngay bằng
nước nhiều lần sau đó lập tức đưa đi bệnh viện.
5. Nếu bị nhiễm độc do hít thở nhiều khí clo, brom, hiđro sunfua, cacbon oxit,
v.v...thì phải ngay lập tức đưa ra chỗ thống ngồi PTN. Khi bị nhiễm độc bởi các
hợp chất của asen, thủy ngân, xianua, phải ngay lập tức chuyển nạn nhân đến bệnh
viện để cấp cứu.
6. Nếu bị thương do mảnh thuỷ tinh, thì trước hết phải gắp hết mảnh thủy tinh,
rửa sạch vết thương bằng dung dịch cồn iôt hoặc dung dịch kali pemanganat 3% để
sát trùng, sau đó bơi dung dịch sắt (III) clorua để cầm máu và băng lại.
7. Nếu có người bị điện giật, lập tức ngắt cầu dao điện, tách người bị nạn ra
khỏi nguồn điện và làm hô hấp nhân tạo nếu bị ngất.
D. RỬA CÁC DỤNG CỤ THỦY TINH
- Để chọn phương pháp rửa dụng cụ trong từng trường hợp riêng, thì phải:
+ Biết tính chất của những chất làm bẩn dụng cụ.
+ Sử dụng tính chất hồ tan của chất bẩn trong nước (lạnh hoặc nóng) trong
dung dịch kiềm, trong các muối hoặc axit.
+ Sử dụng tính chất của các chất oxy hố trong điều kiện nhất định có khả
năng oxy hố các chất bẩn vơ cơ, hữu cơ, để phá huỷ chúng nhờ tạo thành các hợp

chất dễ tan.
+ Có thể dùng các chất có tính hoạt động bề mặt để rửa (xà phòng, chất rửa
tổng hợp, đất sét rửa, ...).
+ Nếu kết tủa làm bẩn dụng cụ, bền về mặt hố học thì có thể làm sạch bằng
những phương pháp cơ học (chổi).
+ Khi dùng hoá chất để rửa chỉ nên chọn loại rẻ tiền.
+ Luôn luôn nhớ kỹ thuật an toàn và những trường hợp rủi ro có thể xẩy ra khi
rửa dụng cụ.
- Sau khi làm thí nghiệm cần rửa sạch ống nghiệm, bình lọ, ... Có hai cách rửa:
+ Phương pháp cơ học: Dùng nước lạnh hoặc nước nóng và chổi rửa.
+ Phương pháp hố học: Với các vết bẩn không thể rửa sạch bằng phương
pháp cơ học.
9


Trước tiên phải rửa bằng xà phòng.
Nếu còn vết kết tủa thì rửa bằng axit clohiđic đặc nguội hay đun nóng. Nhiều
khi phải dùng đến dung mơi như benzen, ete, etxăng, ... hoặc hỗn hợp sunfocromic.
1. Hỗn hợp sunfocromic
Hoà tan một phần khối lượng muối kali bicromat với 2,5 phần khối lượng
nước. Sau đó rót 1/3 phần thể tích axit sunfuric đặc (d = 1,84) vào với 2/3 phần thể
tích muối bicromat vừa pha xong. Nếu hỗn hợp chưa tan thì đun nhẹ trong bát sứ.
Sau khi rửa dụng cụ lại đổ hỗn hợp sunforomic trở lại vào lọ chứa. Hỗn hợp này
dùng lại nhiều lần cho tới khi biến đổi thành màu xanh mới bỏ đi.
Chú ý:
+ Hỗn hợp sunfocromic tác dụng mạnh lên da và quần áo
+ Khi cần rửa các loại pipet và ống không được dùng miệng để hút mà phải
dùng quả bóp cao su.
Có thể rửa bằng cách cho hỗn hợp sunfocromic đựng trong bình đong thành
dày có chiều cao để những ống này có thể nhúng vào bình hơn một nửa. Đặt pipet

và ống cần rửa vào bình đong và rót sunfocromic từ trên xuống. Một lúc sau lấy ra
và nhúng ngược chiều vào bình đong.
2. Kali pemanganat:
Dung dịch KMnO4 4% là chất rửa dụng cụ tốt nhất.
Dung dịch kali pemanganat là chất oxy hố mạnh, đặc biệt khi đun nóng và
được axit hố bằng axit sunfuric, rót dung dịch vào bình đã rửa sơ bộ bằng nước
nóng, đánh sạch bằng chổi hay bàn chải. Sau đó thêm tia mỏng axit sunfuric đặc đủ
làm nóng, để tất cả chất bẩn oxy hố nhanh. cần lấy một lượng axit để sau khi thêm
nhiệt độ dung dịch khoảng 50  60o. Thường cứ 100 ml dung dịch kali pemanganat
cần thêm 3  5ml axit sunfuric đặc.
Sau khi rửa dụng cụ bằng dung dịch kali pemanganat trên thành bình xuất hiện
lớp màng màu nâu, có thể làm mất màng bằng cách tráng bình bằng dung dịch natri
hydrosunfit 5% (NaHSO3), dung dịch sắt (II) sunfat (FeSO4); muối Mo hoặc axit
hữu cơ tốt hơn là axit oxalic, sau đó tráng bình bằng nước.
Dung dịch KMnO4 được axit hố đã dùng rồi thường đổ đi không sử dụng lại.
Dung dịch chưa axit hố có thể dùng vài lần.
Đơi khi có thể dùng dung dịch Kalipemanganat có pha thêm một chất kiềm
nào đó. Dung dịch này là chất oxy hố nhẹ, sau khi dùng nó để rửa, trên thành bình
sẽ phủ một lớp màng màu nâu mangan đioxyt, làm sạch màng này bằng một trong
các phương pháp kể trên.
Chú ý: Không được thay axit H2SO4 đặc bằng HCl đặc vì axit này bị kali
pemanganat oxy hoá tạo thành Clo tự do
10


Phần 1. THÍ NGHIỆM
BÀI 1

NGHIÊN CỨU CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI
TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG VÀ CÂN BẰNG HÓA HỌC

(Số tiết: 2)
11


1.1. Mục đích thí nghiệm:
- Biết cách sử dụng dụng cụ, hố chất phịng thí nghiệm.
- Nắm được sự ảnh hưởng của các yếu tố nồng độ, nhiệt độ, xúc tác đến tốc
độ phản ứng.
- Nắm được sự ảnh hưởng của các yếu tố nồng độ, nhiệt độ đến cân b ằng hố
học.
* Thu hoạch của bài thí nghiệm
+ Tính được vận tốc tương đối của phản ứng
+ Vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của tốc độ phản ứng vào nồng độ Na 2S2O3 trong
dung dịch sau khi trộn lẫn. Biểu diễn nồng độ trên trục hồnh, cịn vận tốc phản ứng
biểu diễn trên trục tung.
+ Chứng minh được sự ảnh hưởng của các yếu tố nồng độ, nhiệt độ, xúc tác, diện
tích bề mặt đến tốc độ phản ứng.
+ Sử dụng trong các q trình cơng nghệ hoá học.
+ Chọn được điều kiện tối ưu để ứng dụng trong sản xuất đạt được hiệu quả cao.
+ Chứng minh được sự ảnh hưởng của các yếu tố nồng độ, nhiệt độ đến cân b ằng
hoá học bằng thực nghiệm.
1.2. Cơ sở lý thuyết
1.2.1. Động hóa học
Đại lượng đặc trưng cho độ nhanh chậm của phản ứng hoá học là tốc độ phản
ứng.
Tốc độ phản ứng được đo bằng độ biến thiên nồng độ của một trong các chất tham
gia hoặc tạo thành trong một đơn vị thời gian. Đơn vị: mol. l-1..t-1.
Tốc độ của phản ứng hoá học phụ thuộc vào bản chất của các chất tham gia
phản ứng, nồng độ của chúng và điều kiện lúc thực hiện phản ứng.
1. Ảnh hưởng của nồng độ đến tốc độ phản ứng.

Mục đích quan trọng khi nghiên cứu cơ chế phản ứng là việc xác định ảnh
hưởng của nồng độ đến tốc độ phản ứng. Ảnh hưởng này được nghiên cứu bằng
việc xác định tốc độ đến phản ứng với các nồng độ khác nhau của chất phản ứng
(khi nhiệt độ được giữ khơng đổi).
Muốn có phản ứng hố học thì các phân tử của các chất phải va chạm với
nhau, số va chạm càng lớn thì tốc độ phản ứng càng lớn. Mặt khác, số phân tử của
một chất lại tỉ lệ với nồng độ của nó trong hệ phản ứng.
Định luật tác dụng khối lượng như sau:
Tốc độ của phản ứng hoá học, tỷ lệ thuận với tích số nồng độ các chất tham
gia phản ứng, nồng độ của mỗi chất được luỹ thừa bằng một con số xác định bằng
thực nghiệm.
12


v = k[A] a.[B]b
Trong đó:
[A], [B] : nồng độ mol/l của A, B tại thời điểm khảo sát
k : hệ số tỉ lệ, k phụ thuộc vào bản chất chất tham gia và nhiệt độ (T tăng, k
tăng, T giảm, k giảm).
Trong thực tế, chỉ những phản ứng đơn giản (một giai đoạn) mới tuân theo
định luật tác dụng khối lượng còn các phản ứng phức tạp (gồm nhiều giai đoạn)
không tuân theo định luật này.
V = k[A] m[B]n
- Phản ứng có bậc tổng qt (hay bậc tồn phần) là m + n.
- Phản ứng có bậc m theo A, bậc n theo B. ( Hay có bậc riêng phần m theo A,
bậc riêng phần n theo B)
m, n là các trị số được xác định từ thực nghiệm nói chung m ≠ a và n ≠ b, có
thể là số nguyên 1, 2, 3 hoặc là phân số hoặc bằng 0, đơi khi có thể là số âm.
2. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng.
* Quy tắc Van’t Hoff (Quy tắc kinh nghiệm)

Thực nghiệm cho thấy khi nhiệt độ tăng lên thì vận tốc của phản ứng tăng rất nhanh
và cứ tăng lên 10oC thì vận tốc của phản ứng tăng lên từ 2 - 4 lần.
Số chỉ vận tốc của phản ứng tăng lên bao nhiêu lần khi nhiệt độ tăng lên 10 o gọi là
hệ số nhiệt độ và ký hiệu là .
Ta có:

VT 10
VT



Nếu ở nhiệt độ T1 vận tốc của phản ứng là V 1 thì ở nhiệt độ T2 vận tốc của
phản ứng sẽ là:

T2  T1
10

V2 = 

. V1

Quy tắc này chỉ gần đúng trong khoảng nhiệt độ không cao.
* Năng lượng hoạt hoá
Năng lượng cần thiết để chuyển phân tử có năng lượng trung bình thành phân
tử hoạt động được gọi là năng lượng hoạt hố kí hiệu E a. Năng lượng hoạt hoá của
phản ứng sẽ bằng tổng các năng lượng hoạt động hoá của các chất phản ứng.
Phương trình Arreniuss
Dựa trên khảo sát thực nghiệm Arrheniuss đã đưa ra phương trình thực
nghiệm. Là phương trình kinh nghiệm hiện nay được sử dụng rộng rãi nhất để biểu
thị sự phụ thuộc của hằng số tốc độ của nhiều phản ứng nhiệt vào nhiệt độ

13


k=A.e
k2
ln
=
k1

-

E*a
RT

(1.41)

E *a 1 - 1
(
)
R T 1 T2

(1.42)

Với: k: hằng số tốc độ; R= 8,314 J.K-1.mol-1.; T: nhiệt độ phản ứng (độ K)
E*a: năng lượng hoạt hoá của phản ứng
A: hằng số thực nghiệm (thừa số trước lũy thừa hay thừa số Arrheniuss).
Tốc độ phản ứng càng lớn khi phản ứng có năng lượng hoạt hóa nhỏ và nhiệt độ cao3.
3. Ảnh hưởng của chất xúc tác đến tốc độ phản ứng
Chất xúc tác là chất làm biến đổi vận tốc phản ứng, nhưng nó khơng có trong

thành phần của sản phẩm cuối cùng của phản ứng. Chất xúc tác thuận (dương) là
chất xúc tác làm tăng vận tốc của quá trình phản ứng. Chất xúc tác nghịch (âm) là
xúc tác làm giảm vận tốc của quá trình phản ứng.
Tác dụng của chất xúc tác được giải thích là đã làm thay đổi năng lượng hoạt
động hoá của phản ứng do tạo thành các hợp chất trung gian hoạt động có năng
lượng thấp hơn năng lượng của các hợp chất trung gian hoạt động khi phản ứng
khơng có chất xúc tác.
Chất xúc tác chỉ làm thay đổi tốc độ phản ứng mà không làm thay đổi những
đặc trưng nhiệt động học của hệ, nghĩa là không làm thay đổi chiều phản ứng hay
trạng thái cân bằng của hệ hoá học.
1.2.2. Cân bằng hóa học
Trong phản ứng thuận nghịch, các chất tham gia phản ứng tác dụng với nhau
tạo thành các sản phẩm phản ứng đồng thời các sản phẩm cũng tác dụng với nhau
tạo lại các chất đầu. Khi nào lượng các chất phản ứng mất đi theo phản ứng thuận
bằng lượng của chúng được tạo thành theo phản ứng nghịch thì ta nói rằng phản
ứng đã đạt tới trạng thái cân bằng hoá học. Thành phần các chất trong phản ứng lúc
này không biến đổi nữa.
Đây là cân bằng động vì phản ứng thuận và phản ứng nghịch vẫn xẩy ra nhưng
với vận tốc bằng nhau. Cân bằng hoá học là trạng thái của phản ứng thuận nghịch
khi tốc độ phản ứng thuận bằng tốc độ phản ứng nghịch.
Khi thay đổi các yếu tố xác định trang thái cân bằng của hệ: nồng độ hay áp
suất riêng phần của các chất, áp suất chung của hệ, nhiệt độ sẽ dẫn đến sự thay đổi
tốc độ của phản ứng thuận và phản ứng nghịch làm cho trạng thái của hệ bị biến
đổi. Nhưng khi đưa các yếu tố này trở lại giá trị ban đầu thì cân bằng cũng trở về
trạng thái cũ. Hiện tượng này gọi là sự chuyển dịch cân bằng hoá học.

14


Ảnh hưởng của nhiệt độ áp suất và nồng độ đến sự chuyển dịch cân bằng được

thể hiện trong nguyên lý Le Chatelier hay còn gọi là nguyên lý chuyển dịch cân
bằng như sau:
Một hệ đang ở trạng thái cân bằng mà ta thay đổi một trong thông số trạng thái
của hệ (áp suất, nhiệt độ, nồng độ) thì cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều có tác
dụng chống lại sự thay đổi đó.
1.3. Thí nghiệm:
1.3.1. Nội quy an tồn thí nghiệm:
Người thực hiện thí nghiệm kể cả Hướng dẫn viên và sinh viên đều phải nắm
vững các nội quy an tồn do phịng thí nghiệm quy định, thơng qua việc học nội quy
có kiểm tra sát hạch.
Các thiết bị thí nghiệm chịu sự kiểm sốt an tồn theo phân cấp của nhà nước
phải đảm bảo có đầy đủ biên bản kiểm định an tồn của cấp có thẩm quyền. Ví dụ:
chất hóa học đặc biệt
Tránh cho các hóa chất tiếp xúc với da, mắt, mồm. Phải dùng lọ nhỏ giọt,
ống đo, bóp cao su để lấy hóa chất.
1.3.2. Nội dung bài thí nghiệm
1 - Các yếu tố ảnh hưởng tới tốc độ phản ứng
Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ các chất phản ứng đến tốc độ
phản ứng hoá học.
H2SO4 + Na2S2O3  Na2SO4 + H2SO3 + S 
( Màu đục sữa)
Lấy 4 ống nghiệm cho vào:
Ống nghiệm 1: 3ml dung dịch Na2S2O30,2M
Ống nghiệm 2: 1,5ml dung dịch Na2S2O30,2M + 1,5 ml H2O
Ống nghiệm 3: 1ml dung dịch Na2S2O30,2M + 2 ml H2O
Ống nghiệm 4: 0,75ml dung dịch Na2S2O30,2M + 2,25ml H2O
Lắc đều các ống nghiệm để dung dịch được trộn lẫn hoàn toàn.
Nồng độ dung dịch Na2S2O3 ở các ống nghiệm nhỏ dần 2, 3, 4 lần.
- Lấy 3ml H2SO4 0,2M cho vào ống nghiệm 1, lắc đều. Dùng đồng hồ bấm
giây xác định khoảng thời gian t1 (giây) từ lúc cho H2SO4 vào tới khi dung dịch

trong ống nghiệm bắt đầu xuất hiện kết tủa màu đục sữa.
- Tiến hành tương tự lần lượt với các ống nghiệm 2, 3, 4. Xác định được t2,
t3, t4 tương ứng.
Lưu ý: Quan sát kết tủa đục sữa như nhau trong các lần thí nghiệm.
15


Qui ước coi biến đổi nồng độ của lưu huỳnh từ lúc nhỏ giọt H 2SO4 đầu tiên
vào dung dịch Na2S2O3 đến lúc xuất hiện vết kết tủa nhìn thấy được, bằng đơn vị,
như vậy vận tốc tương đối của phản ứng Vtđ là: Vtđ =

1
t

Ghi lại kết quả thu được vào bảng sau:

STT
ống
nghiệm
1
2
3
4

Nồng độ
H2SO4 khi trộn
lẫn, M

Nồng độ
Na2S2O3 khi trộn

lẫn

t (giây)

V=

1 -1
(s )
t

Vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của tốc độ phản ứng vào nồng độ Na 2S2O3
trong dung dịch sau khi trộn lẫn. Biểu diễn nồng độ trên trục hồnh, cịn vận tốc
phản ứng biểu diễn trên trục tung. Nhận xét.
Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng
hoá học.
Lấy 1 lượng dung dịch Na2S2O3, nước và axit sunfuric như nhau vào hai ống
nghiệm sau đó đun nóng một trong hai ống. Quan sát hiện tượng và kết luận.
Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của chất xúc tác đến tốc độ phản ứng
hoá học.
Ống nghiệm 1: 2ml dung dịch H2C2O4 0,1M ( pha trong H2SO4 20%) + 3 giọt
H2O cất ; Ống nghiệm 2: 2ml dung dịch H2C2O4 0,1M (pha trong H2SO4 20%) 3
giọt MnSO4 loãng.
Thêm vào mỗi ống ba giọt dung dịch KMnO4 0,01M lắc đều.
Dùng đồng hồ bấm giây xác định khoảng thời gian t (giây) từ lúc thêm dung
dịch KMnO4 vào ống nghiệm cho đến khi dung dịch mất màu, trong suốt. So sánh
khoảng thời gian phản ứng của hai ống nghiệm. Nhận xét về tác dụng của MnSO 4
đối với tốc độ của phản ứng giữa KMnO4 và H2C2O4 trong môi trường axit.
5H2C2O4 + 2KMnO4 + 3H2SO4  10CO2 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O
2- Các yếu tố ảnh hưởng tới cân bằng hóa học
Thí nghiệm 5: Ảnh hưởng của nồng độ đến sự chuyển dịch cân bằng hoá học Nghiên cứu cân bằng của FeCl3 và KSCN

Lấy 10ml nước cất vào cốc thuỷ tinh, dung tích 100ml, thêm vào đó một giọt
dung dịch FeCl3 bão hoà và một giọt dung dịch KSCN bão hoà, lắc đều. Chia đều ra
16


4 ống nghiệm, đánh số 1, 2, 3, 4. Ống 1: Thêm 2 - 3 giọt dung dịch FeCl 3 bão hoà,
lắc đều. Ống 2: Thêm 2 - 3 giọt dung dịch KSCN bão hoà, lắc đều. Ống 3: Thêm
một ít tinh thể KCl, lắc cho tan. Ống 4: Giữ nguyên làm mẫu so sánh.
So sánh màu sắc của các dung dịch trong các ống nghiệm 1, 2, 3 so với ống 4. Giải
thích hiện tượng và viết phương trình phản ứng.

Số ống

Hoá chất

Cường độ màu

thêm vào

so với ống chuẩn

Hướng dịch chuyển cân bằng

1
2
3
1.3.3. Phương pháp và cách thức thí nghiệm
*Giới thiệu thiết bị và dụng cụ thí nghiệm
* Phân nhóm thí nghiệm: Mỗi nhóm 6 sinh viên
* Sơ đồ hay cách thức tiến hành thí nghiệm:

- Giáo viên kiểm tra lý thuyết có liên quan tới nội dung bài thí nghiệm, nội
dung từng thí nghiệm.
- Giáo viên hướng dẫn sinh viên cách thao tác các thí nghiệm
- Sinh viên tự làm thí nghiệm và báo cáo kết quả làm được cho Giáo viên
hướng dẫn thực hành.
* Trình tự tiến hành thí nghiệm
Mỗi nhóm nhận dụng cụ và hóa chất thí nghiệm theo quy định
Rửa sạch dụng cụ thí nghiệm bằng nước máy, rồi tráng lại bằng nước cất. Sau
đó tiến hành thí nghiệm.
Sau mỗi buổi thí nghiệm sinh viên rửa sạch dụng cụ, trực nhật sạch sẽ, xếp
dụng cụ hóa chất gọn gàng.
* Ghi chép số liệu, kết quả thí nghiệm:
- Ghi rõ từng thí nghiệm, hiện tượng quan sát được, viết phương trình, giải
thích.
1.4. Chuẩn bị của sinh viên:
- Đọc và nghiên cứu bài thí nghiệm
- Đọc và nghiên cứu lý thuyết có liên quan đến nội dung bài thí nghiệm
- Chuẩn bị các vật dụng, giấy vở ghi chép số liệu thí nghiệm
- Sự chuẩn bị của sinh viên phải được thông qua kiểm tra của giáo viên hướng
dẫn thí nghiệm.

17


BÀI 2

THẾ ĐIỆN CỰC. SỨC ĐIỆN ĐỘNG CỦA PIN
(Số tiết: 2)

1.1. Mục đích thí nghiệm:

- So sánh độ hoạt động của một số kim loại, hiện tượng ăn mòn kim loại
- Đo sức điện động của pin, tìm hiểu về bản chất điện cực và kiểm tra sự xuất
hiện dòng điện khi kín mạch của pin vừa thiết lập.
1.2. Cơ sở lý thuyết
Dãy điện thế kim loại
18


Khi sắp xếp các kim loại theo thứ tự tăng dần của thế điện cực tiêu chuẩn, ta
thu được dãy điện thế của kim loại. Các kim loại có thế điện cực tiêu chuẩn càng
nhỏ thì càng hoạt động, kim loại càng dễ bị oxi hoá thành ion và các ion tương ứng
càng khó bị khử thành kim loại. Các kim loại đứng trước đẩy các kim loại đứng sau
ra khỏi dung dịch muối của chúng. Các kim loại đứng trước hiđro trong dãy điện thế
kim loại có thể đẩy được hiđro ra khỏi dung dịch axit loãng.
Suất điện động của pin
Để mô tả cấu tạo của pin, người ta dùng ký hiệu sau:
Vật liệu điện cực 1/dung dịch điện cực 1//dung dịch điện cực 2/vật liệu điện cực 2.
Suất điện động của pin (E) là giá trị (trị số tuyệt đối) của hiệu số điện thế lớn
nhất giữa hai điện cực. Nó được tính bằng cơng thức:
E = + - Trong đó: + là thế khử của điện cực dương, V.
- là thế khử của điện cực âm, V.
Vì thế khử của cực dương lớn hơn thế khử của cực âm, nên suất điện động
luôn luôn dương.
Nếu pin được cấu tạo bởi hai điện cực ở điều kiện chuẩn, thì suất điện động
0


chuẩn của pin là E      .

1.3. Thí nghiệm:

1.3.1. Nội quy an tồn thí nghiệm:
Người thực hiện thí nghiệm kể cả Hướng dẫn viên và sinh viên đều phải nắm
vững các nội quy an tồn do phịng thí nghiệm quy định, thơng qua việc học nội quy
có kiểm tra sát hạch; Các thiết bị thí nghiệm chịu sự kiểm sốt an tồn theo phân
cấp của nhà nước phải đảm bảo có đầy đủ biên bản kiểm định an tồn của cấp có
thẩm quyền. Ví dụ: chất hóa học đặc biệt
Tránh cho các hóa chất tiếp xúc với da, mắt, mồm. Phải dùng lọ nhỏ giọt,
ống đo, bóp cao su để lấy hóa chất.
1.3.2. Nội dung bài thí nghiệm
Thí nghiệm 1: So sánh độ hoạt động của các kim loại
- Lấy hai ống nghiệm sạch, cho vào mỗi ống vài giọt dung dịch HCl 1M thêm
vào ống thứ nhất một mảnh kẽm và vào ống thứ hai một mảnh đồng kim loại, lắc
đều. Quan sát hiện tượng xảy ra, giải thích.
- Lấy vài giọt dung dịch CuSO4 0,1M vào một ống nghiệm sạch, thêm vào đó
một mảnh kẽm kim loại, lắc đều. Quan sát hiện tượng xảy ra, giải thích.
Thí nghiệm 2: Ăn mịn hoá học

19


Lấy vào một ống nghiệm 5 - 10 giọt dung dịch H 2SO4 2M cho vào ống một
mảnh kẽm nguyên chất, quan sát và viết phương trình phản ứng ( giữ nguyên thí
nghiệm trên để làm thí nghiệm tiếp theo )
Thí nghiệm 3: Ăn mịn điện hố học
Lấy một sợi dây đồng, cắm vào dung dịch thí nghiệm trên (chưa cho chạm
vào mảnh kẽm). Quan sát tốc độ bọt H 2 thoát ra. Cho sợi dây đồng chạm vào mảnh
kẽm (nối điện cực ) quan sát tốc độ bọt khí thoát ra trên sợi dây đồng ( cực dương ).
- Bỏ sợi dây đồng, nhỏ vào vài giọt dung dịch CuSO 4 0,1M. Lắc kỹ để phản
ứng sau xảy ra :
Zn + Cu2+  Zn2+ + Cu

Quan sát bọt khí H2 thốt ra khi có bột Cu bám vào bề mặt điện cực.
Giải thích cơ chế ăn mịn điện hố ở trên.
Thí nghiệm: Đo sức điện động của pin đồng - kẽm
-

Lắp pin: Cu/CuSO4(1M)//ZnSO4 (1M)/Zn

-

Đo sức điện động của pin
-

So sánh giá trị đo được với giá trị lý thuyết tính từ các giá trị thế điện cực
tiêu chuẩn của đồng và kẽm.

Hình: Bộ thiết bị đo điện hố
1.3.3. Phương pháp và cách thức thí nghiệm
*Giới thiệu thiết bị và dụng cụ thí nghiệm
* Phân nhóm thí nghiệm: Mỗi nhóm 6 sinh viên
* Sơ đồ hay cách thức tiến hành thí nghiệm:
- Giáo viên kiểm tra lý thuyết có liên quan tới nội dung bài thí nghiệm, nội
dung từng thí nghiệm.
- Giáo viên hướng dẫn sinh viên cách thao tác các thí nghiệm
- Sinh viên tự làm thí nghiệm và báo cáo kết quả làm được cho Giáo viên
hướng dẫn thực hành.
* Trình tự tiến hành thí nghiệm
Mỗi nhóm nhận dụng cụ và hóa chất thí nghiệm theo quy định
20