BÁO cáo THÍ NGHIỆM hóa lý HẰNG số cân BẰNG

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM HÓA LÝ
Bài số : 1
HẰNG SỐ CÂN BẰNG
Nhóm 2
Sinh viên : Phạm Minh Hân
Lớp: Dh11h1
GVHD : Th.s Diệp Khanh


Mục đích
Xác định hằng số cân bằng của phản ứng:

trong dung dịch nước
Lý thuyết
Hằng số cân bằng của phản ứng

Nồng độ của có thể xác định nhờ phương trình chuẩn độ bằng
(với chỉ thị hồ tinh bột) theo phương trình:

Tuy nhiên, khi nồng độ bị giảm theo phương trình thì cân bằng của phản
ứng bị dịch chuyển theo chiều phân li tạo thành , do đó khi chuẩn độ ta
không xác định được mà chỉ xác định được nồng
độ tổng cộng . Để xác định riêng rẽ cũng như người ta sử
dụng định luật phân bố, cụ thể là nghiên cứu sự phân bố giữa dung dịch
trong nước và trong lớp .
Khi cho và vào hỗn hợp nước và thì sau một thời gian trong hệ tồn
tại hai cân bằng đồng thời:
1. Cân bằng của phản ứng trong lớp dung dịch trong nước (lớp )
biểu thị bằng phương trình
2. Cần bằng phân bố của giữa lớp nước và lớp biểu thị bằng phương
trình:

Nếu chuẩn độ bằng sẽ xác định được . Dựa vào
có thể tính được . Khi đã biết được ( được xác định nhờ nghiên
cứu riêng lẽ sự phân bố của giữa lớp và lớp :

Nếu chuẩn độ lớp bằng ta xác định được nồng độ tổng cộng
từ đó xác định được :

Khi biết nồng độ ban đầu của có thể tính được :

Thay và ta thu được:

1. Xác định hệ số phân bố của giữa lớp và lớp .
Lấy vào hai bình nón nút nhám 1 và 2:
Bình 1: 150ml bão hòa ;
Bình 2: 150 ml nước cất bão hòa
Đậy nút kín hai bình và lắc trong khoảng 1 giờ. Ngưng lắc và chuyển hỗn hợp
sang phễu chiết 1 và 2 tương ứng, để yên cho hỗn hợp tách lớp và chiết riêng lớp
ở bình 1, bình 2 vào lần lượt bình 1a và 2a tương ứng, lớp vào bình 1b
và 2b tương ứng.
Chuẩn độ lớp hữu cơ: Dùng pipet lấy 2ml dung dịch (ở bình 1a, 2a) cho
vào lần lượt hai bình có chứa sẵn rồi cho thêm khoảng 5 giọt hồ
tinh bột. Sau đó, tiến hành chuẩn đọ bằng dung dịch .
Chuẩn độ lớp : Dùng pipet lấy 20ml dung dịch (ở bình 1b, 2b)
cho vào lần lượt hai bình có chứa sẵn 5ml dung dịch rồi cho thêm
khoảng 5 giọt hồ tinh bột. Sau đó, tiến hành chuẩn độ bằng dung dịch
.
Quá trình chuẩn độ phải được tiến hành 3 lần để lấy kết quả trung bình.
Phương pháp xử lý số liệu:

Gọi số ml dung dịch có nồng độ là (trong trường hợp này
là 0.01 hay 0.001 ) tiêu tốn trong quá trình chuẩn độ là , số ml dung dịch
mẫu thử là , nồng độ đương lượng của trong mẫu thử là ta
có: . Mặt khác theo phương trình phản ứng
do đó nồng độ phân tử gam của :

Ghi các số liệu thu được và kết quả tính theo bảng 1.
Bảng 1

Số ml Na
2
S
2
O
3

dùng chuẩn độ
Bình 1
Bình 2
1a (lớp CCl
4
)
1b (lớp H
2
O)
2a (lớp CCl
4
)
2b (lớp H
2

O)
Lần 1




Lần 2




Trung bình




Nồng độ I
2

(mol/l)





Tính theo công thức đối với 2 bình và lấy kết quả trung bình. 2. Xác
định nồng độ các chất tham gia phản ứng và hằng số cân bằng
Lấy vào 3 bình nón có nút nhám 3, 4, 5:
Bình 3: 50ml dung dịch bão hòa .
Bình 4: 50ml dung dịch bão hòa .

Bình 3: 50ml dung dịch bão hòa
.
Đậy nút kín ba bình và lắc trong khoảng 1 giờ. Ngưng lắc và chuyển hỗn hợp
sang phễu 1, 2 và 3 tương ứng, để yên cho hỗn hợp tách lớp và chiết riêng lớp
ở bình 1, bình 2, bình 3 vào lần lượt các bình 3a, 4a, 5a tương ứng; lớp
vào bình 3b, 4b, 5b tương ứng.
Chuẫn độ lớp hữu cơ: Dùng pipet lấy 2ml dung dịch (ở bình 3a,
4a, 5a) cho vào lần lượt ba bình có sẵn rồi cho thêm 5 giọt hồ
tinh bột. Sau đó, tiến hành chuẩn độ bằng dung dịch
.
Chuẩn độ lớp :
Dùng pipet lấy 20ml dung dịch (ở bình 3a, 4b và 5b) cho vào lần lượt ba
bình có chứa sẵn rồi cho thêm khoảng 5 giọt hồ tinh bột. Sau đó,
tiến hành chuẩn độ bằng dung dịch .
Quá trình chuẩn độ phải được tiến hành 3 lần để lấy kết quả trung bình.
Ghi các số liệu thu được theo bảng 2.


Bảng 2
Số ml
Na2S2O3
dùng
chuẩn độ
Bình 3
Bình 4
Bình 5
3a
(lớp CCl
4
)

3b (lớp
H
2
O)
4a
(lớp CCl
4
)
4b
(lớp H
2
O)
5a
(lớp CCl
4
)
5b (lớp
H
2
O)
Lần 1






Lần 2

Trung bình







Dựa vào kết quả ở hai bảng, ta tính được và nồng độ tổng cộng
trong lớp nước (đối với mỗi bình 3, 4, 5). Dựa vào công thức
tính được nồng độ của các chất khi cân bằng và rồi lấy kết quả
trung bình.

Tính sai số của việc xác định hằng số cân bằng:

***Lưu ý:
Các lớp và lớp sau khi tách phải cho vào bình và đậy kín nắp.
Vì Iod dễ bay hơi và khó tan trong nước nên tách bình nào cần chuẩn độ ngay
bình đó và nền tiến hành chuẩn độ lớp trước.

Kết quả thí nghiệm:
1. Xác định hệ số phân bố của I
2
giữa lớp CCl
4
và lớp H

2
O.
Lấy vào hai bình nón nút nhám 1 và 2:
Bình 1: 150 ml H
2
O bão hoà I
2
+ 10 ml CCl
4
.
Bình 2: 150 ml nước cất + 10 ml CCl
4
bão hoà I
2
.
Nút kín hai bình, lắc trong khoảng 1 giờ. Ngừng lại. Chuyển hỗn hợp sang
phễu chiết 1 và 2, để yên và chiết riêng lớp CCl
4
vào bình 1a, 2a còn lớp H
2
O vào
bình 1b, 2b.
Chuẩn độ lớp hữu cơ:
Chuẩn độ lớp nước:
Tiến hành chuẩn 2 lần để lấy kết quả trung bình.
Gọi số ml Na
2
S
2
O

3
0,01 N đã dùng để chuẩn độ là V, số ml dung dịch mẫu thử
là V
0
, nồng độ đương lượng của I
2
trong mẫu thử là N ta có:
. Mặt khác theo phương trình phản ứng (3): do đó nồng độ phân
tử gam của I
2
:

Ghi các số liệu thu được và các kết quả tính theo bảng 1.




Bảng 1
Số ml Na
2
S
2
O
3

dùng chuẩn độ
Bình 1
Bình 2
1a (lớp CCl
4

)
1b (lớp H
2
O)
2a (lớp CCl
4
)
2b (lớp H
2
O)
Lần 1
14.7
2.7
89.3
9.9
Lần 2
14.5
2.6
90
10.1
Lần 3
14.6
2.6
91.2
10
Trung bình
14.6
2.63
90.17
10

Nồng độ I
2
(mol/l)
0.0365
0.0007
0.2254
0.0025
K
pb

52.143
90.16
K
pb
trung bình
71.1515

2. Xác định nồng độ các chất tham gia phản ứng và hằng số cân bằng:
Lấy vào 3 bình nón có nút nhám 3, 4, 5:
Bình 3: 50 ml dung dịch KI 0,1 N + 10 ml CCl
4
bão hoà I
2
.
Bình 4: 50 ml dung dịch KI 0,05 N + 10 ml CCl
4
bão hoà I
2
.
Bình 5: 50 ml dung dịch KI 0,1 N + 5 ml CCl

4
bão hoà I
2
+ 5 ml CCl
4
.
Nút kín các bình, lắc trong khoảng 1 giờ. Ngừng lại. Chuyển các hỗn hợp sang
phễu chiết 3, 4, 5 để yên, rồi chiết riêng lớp CCl
4
vào các bình 3a, 4a, 5a
và lớp H
2
O vào các bình 3b, 4b, 5b.
Chuẩn độ lớp hữu cơ:
Chuẩn độ lớp nước:
Tiến hành chuẩn 2 lần để lấy kết quả trung bình.
Ghi các số liệu thu được theo bảng 2.


Bảng 2
Số ml
Na2S2O3
dùng chuẩn
độ
Bình 3
Bình 4
Bình 5
3a
(lớp CCl
4

)
3b
(lớp H
2
O)
4a
(lớp CCl
4
)
4b
(lớp H
2
O)
5a
(lớp CCl
4
)
5b (lớp
H
2
O)
Lần 1
27
153
42.5
118.2
15.2
82
Lần 2
27.5

153.2
42.5
118
14.8
81
Lần 3
27.8
152.9
43
118
15
81.6
Trung bình
17.43
153.03
42.67
118.07
15
81.53
Nồng độ
([I
2
]= C
1
)
0.0008525

0.0020863

0.0007332

0.0282

0.0295

0.0204
[I
2
]
0.0436

0.1067

0.0375

[KI
3
]
0.0273475
0.0274137
0.0196668
[KI]
0.1
0.1
0.1
K
C

446.2554
181.0240
333.9889

320.4228











 


 


     


 


 



     


 


 


     












 












 

 


 


 

   