BÀI THỰC HÀNH HOÁ lý

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM
KHOA CÔNG NGHỆ - CƠ SỞ THANH HÓA
----------

BÀI THỰC HÀNH
MÔN: HOÁ LÝ

Giảng viên HD : TRỊNH ANH VIÊN
Sinh viên TH : NGUYỄN TRỌNG DUY
MSSV

: 14000793

Lớp

: CDHO16AKSTH

THANH HÓA - NĂM 2015


Bài thực hành Hoá lý

GVHD: Trịnh Anh Viên

PHẦN I: HÓA LÍ SƠ CẤP
BÀI 1: XÁC ĐỊNH HẰNG SỐ CÂN BẰNG CỦA PHẢN ỨNG.
I, Lý thuyết.
1 Mục đích thí nghiệm.
Nghiên cứu cân bằng hóa học cửa phản ứng.
2FeCl3 +2KI =2FeCl2 +I2 +2KCl
Từ đó tính nồng độ các chất phản ứng tại thời điểm cân bằng và xác định

hệ số cân bằng Kc.
2, Nguyên tắc
Cho dung dịch FeCl3 tác dụng với dung dịch KI. Tại thời điểm cân bằng
nồng độ I2 được xác định bằng cách chuẩn độ với Na2S2O3
Gọi [ FeCl3 ] [FeCl2] [KI] [I2] [KCl] là nồng độ của các chất cân bằng C 0FeCl3
C0KI nồng độ ban đầu của FeCl3 , KI.
CFeCl3 , CKI, là nồng độ sau khi pha loãng để đưa vào phản ứng đầu của FeCl 3
và KI .
Theo phương trình phản ứng cứ 2 mol FeCl3 tác dụng với 2 mol KI tạo
thành 1 mol I2 và 2 mol FeCl2. Do đó :
Hằng số cân bằng Kc được tính theo công thức
Kc=
3, Dụng cụ:
4 erlen 250ml

pipette 10ml

8 erlen 100ml

buret 25ml

4. Hóa chất
FeCl3 0.025ml

KI 0.025ml

Na2S2O3 0.01M

Hồ tinh bột

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Trọng Duy – MSSV: 14000793

Trang 2


Bài thực hành Hoá lý

GVHD: Trịnh Anh Viên

5. Cách tiến hành:
Chuẩn bị thí nghiệm theo bẳng sau
Dung dịch
FeCl3 0.025M
KI 0.025M

Erlen 1
50 ml

Erlen 2

Erlen 3
55ml

50ml

Erlen 4
45ml

Lấy thêm 8 Erlen loại 100ml , cho vào mỗi Erlen 30ml nước cất, làm lạnh
bằng đá. Đổ dung dịch Erlen 1 vào Erlen 2, ghi thời điểm bắt đầu phản ứng.

Sau khoảng thời gian 10, 20,30,40,... phút mỗi lần lấy 15ml dung dịch vào
Erlen đã làm lạnh, tiến hàng chuẩn độ bằng Na 2S2O3 0.01N với chỉ thị hồ tinh
bột, chuẩn độ đến khi mất màu xanh tím.
Khi nào thể tích Na2S2O3 dùng cho 2 lần liền kề nhau thì kết thúc chuẩn độ.
Dựa vào thể tích Na2S2O3 lần chuẩn độ cuối cùng để tính nồng độ các chất
tại thời điểm cân bằng.
Đối với Erlen 3 và 4 cũng tiến hành tương tự.
II, BÁO CÁO THÍ NGHIỆM:
1, Đỗ dung dịch Erlen 1 vào Erlen 2
t (phút)
V(Na2S2O3)

10
10.3

20
13.9

30
15.4

40
15.4

30
14.3

40
14.5

2, Đổ dung dịch Erlen 2 vào Erlen 4
t (phút)
V(Na2S2O3)

10
10

20
12.5

3, Tính nồng độ các chất tại thời điểm cân bằng.
Đổ Erlen 1 vào Erlen 2:
[I2]=
==0.00513
CFeCl3=C0FeCl3 =0.0125
CKI=C0KI =0.0125
[FeCl2] =2[I2]=5,06.10-3
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Trọng Duy – MSSV: 14000793

Trang 3


Bài thực hành Hoá lý

GVHD: Trịnh Anh Viên

[KI]=CKI- 2[I2]=7,44.10-3
[KCl] =2[I2] =5,06.10-3
Kc== 5,41.10-4
Đổ Erlen 3 vào Erlen 4

[I2]=
==0.00513
CFeCl3=C0FeCl3 =0.01375
CKI=C0KI =0.01125
[FeCl2] =2[I2]=5,2.10-3
[FeCl3] =CFeCl3- [FeCl3]=8,55.10-3
[KI]=CKI- 2[I2]=6,05.10-3
[KCl] =2[I2] =5,2.10-3
Kc== 7,105.10-3
4, hằng số cân bằng phụ thuộc vào các yếu tố là:
•
•
•

Nồng độ các chất tham gia phản ứng
Thời gian tham gia phản ứng của các chất tham gia
Nhiệt độ của các chất tham gia phản ứng

5, Tiến hành chuẩn độ nhiều lần vì:
Khi ta tiến hành cho các chất hóa học với nhau thì chúng mới sảy ra phản
ứng hóa học, qua các thời gian thì xảy ra tốc độ khác nhau, thế nên khi nào ta
chuẩn độ thể tích Na2S2O3 không thay đổi nữa sau 2 lâng chuẩn độ liền kề
nhau thì khi đó phản ứng đã cân bằng.
6, Lí do không thực hiện chuẩn độ khi nhiệt độ không ổn định
Khi nhiệt độ không ổn định thì kết quả sẽ không chính xác, vì thí nghiệm
này cần ở môi trường lạnh khi chuẩn độ để làm phản ứng khảo sát nhiệt độ
môi trường không ổn định sẽ dẫn tới khi ta chuẩn độ không chính xác được.
7, Lí do ta phải làm sạch các Erlen khi chuẩn độ

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Trọng Duy – MSSV: 14000793

Trang 4


Bài thực hành Hoá lý

GVHD: Trịnh Anh Viên

Vì khi chuẩn độ bằng Na2S2O3 để xác định nồng độ các chất tham gia phản
ứng mà Erlen không sạch thì ta đã vô tình chuẩn độ luôn các chất có trong
Erlen, khi nó lượng thể tích Na2S2O3 sẽ bị lệch.

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Trọng Duy – MSSV: 14000793

Trang 5


Bài thực hành Hoá lý

GVHD: Trịnh Anh Viên

BÀI 5: XÁC ĐỊNH BẬC CỦA PHẢN ỨNG
I, LÝ THUYẾT
1, MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM
Xác định tổng cộng của phản ứng
Fe3+ +I- =Fe2+ I2
2, Nguyên tắc
Gọi C0Fe3+ ,C0I- là nồng độ ban đầu của Fe3+ , IN1,N2 là bậc của phản ứng lần lượt theo Fe3+ ,IK là hằng số tốc độ của phản ứng
Khi đó vận tốc của phản ứng tại thời điểm ban đầu (t=0) là:
-()t=0 =[Fe3+ ]n0

(1)

Lấy logarit 2 vế phương trình :
Lg-()t=0 =lgK+ n1lgC0Fe3+ +n2lgC0I-

(2)

Nếu tiến hành thí nghiệm với C0I- khong đổi thì C0Fe3+ biến thiên tăng dần
Từ (2) ta có:
Lg-()t=0 =A1+n1lgC0Fe3+

(3)

Với A1= lgK+ n2lgC0I- =const
Để xác định -()t=0 ta thường sử dụng phương trình:
=α+β

(4)

Trong đó: Cx là nồng độ mol của Fe2+ sinh ra tại thời điểm t , xác định qua
nồng độ I2 sinh ra. Lượng I2 chuẩn độ bằng Na2S2O3 với chỉ thị hồ tinh bột: Cx=
•
•
•

Vhh là thể tích hỗn hợp phản ứng
t- thời gian phản ứng , tính đồng hồ bấm giây
β, α là hằng số thực nghiệm

Vẽ đồ thị =f() tìmβ =tam góc nghiêng
Tính , vẽ đồ thị lg() và lgC0Fe3+ , giá trị n1 bằng tam góc nghiêng [n1=tanα]
Tương tự với C0Fe3+ không đổi, C0I- biến thiên
Bậc tổng cộng của phản ứng : n=n1+n2
5, DỤNG CỤ VÀ HÓA CHẤT
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Trọng Duy – MSSV: 14000793

Trang 6


Bài thực hành Hoá lý
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•

GVHD: Trịnh Anh Viên

Đồng hồ bấm giây
2 cốc có nút 250ml
8 Erlen có nút 250ml
KmnO4 0.1M
HNO3 M

Na2S2O3 0.01N
2 buret 25ml
2 pipet 10ml
FeCl3 1/60m
KI 0.025M
Hồ tinh bột

6, TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM
-

Xác định bậc riêng của Fe3+

Dùng ống hút hóa chất vào Erlen như bảng sau:
Dung dịch
HNO3 0.1N
Fe3+ 1/60N
KNO3 0.1N
H20

B1
10
10
40
20

B2
10
20
30
20

B3
10
30
20
20

B4
10
40
10
20

- Cho từng bình vài giọt hồ tinh bột, 20ml KI 0.025M và bấm đông hồ
tính thời gian, lắc mạnh dung dịch. Phản ứng Fe3++I-= I2 với hồ tinh bột tạo
dung dịch xanh nâu.
- Dùng Na2S2O3 0.01N chuẩn độ đến hết màu, ghi nhận t lúc hóa chất
mất màu và V1 Na2S2O3 đã dùng.
- Dung dịch vừa chuẩn độ trở lại màu xanh lại dùng Na2S2O3 chuẩn độ
8 lần 1 bình, t không quá 15 phút.
Xác định bậc của phản ứng I2:
Dung dịch
KI 0.025M
HNO3 0.1M
KNO3 0.1M
H20
-

B1
10

10
32.5
27.5

B2
20
10
30
20

B3
30
10
27.5
12.5

B4
40
10
25
5

Cho vài giọt hồ tinh bột và 20ml Fe3+ 1/60M và bấm đồng hồ tính thời gian, lắc
mạnh dung dịch. Phản ứng Fe3+ +I- =I2 với hồ tinh bột tạo dung dịch xanh nâu.
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Trọng Duy – MSSV: 14000793

Trang 7


Bài thực hành Hoá lý

GVHD: Trịnh Anh Viên

-

Dùng Na2S2O3 0.01N chuẩn đồ đến hết màu, ghi nhận t lúc hóa chất mất màu

-

và V1 Na2S2O3 đã dùng.
Dung dịch vừa chuẩn độ trở lại màu xanh lại dùng Na2S2O3 chuẩn độ 8 lần 1
bình, t không quá 15 phút.

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Trọng Duy – MSSV: 14000793

Trang 8


Bài thực hành Hoá lý

GVHD: Trịnh Anh Viên

8,KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
-

Lần độ
1
2
3
4

5
6
7
8

Xác định bậc riêng của Fe3+
Bình 1:
T t(s)
22
45
138
226
420
541
738
812

1/t
0,0204
0,0158
0,0131
0,0113
0,0101
0,0092
0,0084
0,0078

V(Na2S2O3 )
2.6
3.8

6.3
7.1
7.9
8.6
9.1
10.2

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Trọng Duy – MSSV: 14000793

CFe2+
7272
4000
2857
2222
1886
1639
1481
1428

1/CFe2+
962
679
396
352
316
290
274
245

Trang 9

Bài thực hành Hoá lý

GVHD: Trịnh Anh Viên

Bình 2:
Lần độ
1
2
3
4
5
6
7
8

T t(s)
18
36
56
1p8
1p32
2p18
2p25
3p2

1/t
0,0161
0,0135

0,0117
0,0104
0,0094
0,0087
0,0081
0,0076

V(Na2S2O3)
2.6
3.4
5.5
6.9
8.3
9.3
10.2
11.4

CFe2+

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Trọng Duy – MSSV: 14000793

16000
8889
6153
4705
4000
3478
3200
2963

1/CFe2+
890
612
445
345
302
260
240
215

Trang 10


Bài thực hành Hoá lý

GVHD: Trịnh Anh Viên

Bình 3:
Lần độ
1
2
3
4
5
6
7
8

T t(s)

0,0322
0,0178
0,0126
0,0099
0,0084
0,0073
0,0065
0,0059

V(Na2S2O3) CFe2+
3.5
4.9
6.6
7.3
8.5
9.9
10.5
11.1

0,0244
0,0178
0,0143
0,012
0,0105
0,0094
0,0087
0,008

V(Na2S2O3) CFe2+
3.5

5.1
6.6
8.4
9.9
11.2
12.3
13.4

1/t
23
39
50
1p7
1p22
1p38
1p57
2p22

1/CFe2+
13334
7272
5000
4000
3334
2963
2667
2500

732
495

371
336
292
287
250
222

Bình 4:
Lần độ
1
2
3
4
5
6
7
8

T t(s)

1/t
27
50
1p18
1p30
1p39
1p45
1p55
2p5

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Trọng Duy – MSSV: 14000793

1/CFe2+
10000
5333
4000
3330
2857
2580
2353
2222

4349
2891
2069
1739
1527
1397
1305
1225

Trang 11


Bài thực hành Hoá lý

GVHD: Trịnh Anh Viên

-Xác định bậc của phản ứng IBình 1:
Lần độ

1
2
3
4
5
6
7
8

T t(s)

1/t
33
25
20
17
15
13
12
10

0,0204
0,0158
0,0131
0,0113
0,0101
0,0092
0,0084
0,0078

V(Na2S2O3) CFe2+
3,1
1,9
1,2
1,1
0,8
0,6
0,5
0,3

0,0178
0,01298
0,0106
0,0089
0,008
0,0069
0,0063
0,0058

V(Na2S2O3) CFe2+
13
14,4
15,1
16
16,8
17,2
18,1
18,7

1/CFe2+

7272
4000
2857
2222
1886
1639
1481
1428

529
507
496
481
462
446
433
425

Bình 2:
Lần độ
1
2
3
4
5
6
7
8

T t(s)

1/t
15
15
48
65
34
67
75
23

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Trọng Duy – MSSV: 14000793

1/CFe2+
7272
4210
2963
2553
2000
1739
1568
1481

769
704
666
630
600
583
557

537

Trang 12


Bài thực hành Hoá lý

GVHD: Trịnh Anh Viên

Binh 3:
Lần độ
1
2
3
4
5
6
7
8

T t(s)

1/t
28
49
1p20
1p29
1p37
1p41
1p54

2p6

0,0163
0,0126
0,0104
0,0089
0,0078
0,0071
0,0065
0,0062

V(Na2S2O3) CFe2+
3,6
5,2
6,1
8,3
9,8
11,3
12,4
13,5

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Trọng Duy – MSSV: 14000793

1/CFe2+
6153
3809
2758
2162
1818
1632

1509
1481

698
480
410
301
255
221
202
185

Trang 13


Bài thực hành Hoá lý

GVHD: Trịnh Anh Viên

Bình 4:
Lần độ
1
2
3
4
5
6
7
8

T t(s)
29
56
1p31
2p24
3p32
4p28
4p45
7p8

1/t
0,0158
0,0119
0,0098
0,0084
0,0074
0,0067
0,0062
0,0057

V(Na2S2O3)
2,6
3,7
4,3
5,4
6,7
7,5
8,6
10,2

CFe2+
5714
3636
2666
2174
1860
1632
1454
1356

1/CFe2+
916
676
582
463
373
334
292
245

Bài 10: HẤP PHỤ TRONG DUNG DỊCH TRÊN BỀ MẶT
CHẤT HẤP PHỤ RẮN
I, CÁCH TIẾN HÀNH
-

Pha dung dịch CH3COOH 2M pha loãng thành những dung dịch có nồng độ

-

như ở bảng 10.

Chuẩn độ lại dung dịch pha bằng dung dịch NaOH với thuốc thử
Phenolphtalein. Bình 1,2,3 lấy 20ml acid cào bình 4,5,6 lấy 10ml acid để chuẩn
độ. Mỗi bình chuẩn độ 3 lần
Bảng 11.1 Thể tích dung dịch CH3COOH cần pha
Dung dịch cần pha
Thể tích(ml)
Nồng độ (mol/l)

1
200
0.03

2
200
0.06

3
200
0.09

4
200
0.12

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Trọng Duy – MSSV: 14000793

5
200
0.15

6
200
0.20

Trang 14


Bài thực hành Hoá lý

GVHD: Trịnh Anh Viên

-

Cân chính xác 3g than hoạt tính đã nghiền nhỏ cho vào mỗi Erlen có chứa

-

100ml dung dịch acid trên lắc trong 20 phút.
Lắc 20 phút rồi lọc qua giấy lọc.
Lấy nước lọc như lần chuẩn độ trước ở mỗi bình để chuẩn bằng NaOH
Từ hiệu thể tích NaOH 0.01M giữa 2 lần chuẩn độ trước và sau khi hấp thụ có
thể tính được lượng acid đã hấp phụ bởi m(g) than hoạt tính trong 100ml
dung dịch của từng bình.
II. BÁO CÁO THÍ NGHIỆM :
1.Kết quả thí nghiệm: Xác định đồng bộ dung dịch CH 3COOH sau khi
pha.
Erlen
V(ml)
VNaOH(ml)
CCH3COOH

1

2
20
17
0,002

3
20
15,8
0,7

4
20
15,5
0,08

5
20
14
0,13

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Trọng Duy – MSSV: 14000793

6
20
13,2
0,16

20
19,2
0,3

Trang 15


Bài thực hành Hoá lý

GVHD: Trịnh Anh Viên

2. Xác định nồng độ dung dịch CH3COOH sau khi hấp phụ :
Erlen
V(ml)
VNaOH(ml)
CCH3COOH

1
20
5,5
0,0225

2
20
14,0
0,058

3
20
19,6

0,089

4
20
17,5
0,117

5
20
13
0,147

6
20
18,6
0,197

3. Vẽ đồ thị đường thẳng đẳng nhiệt hấp phụ a=f(C) :
Erlen
C0
C(mol/l)
A=V.103

1

2
15,8
14,0
4,8. 10-5

17
5,5
2,5.10-5

3
15,5
19,6
6,7. 10-5

4
14
17,5
7,2. 10-5

5
13,2
13
8,5. 10-5

6
19,2
18,6
10,1. 10-5

Đồ thị đường đẳng nhiệt hấp phụ a=f(C)

Đồ thị C/a=f(C)
Erlen
C(ml)
A(mol/g)

c/a

1
5,5
2,5.10-5
899

2
14,0
4,8. 10-5
1357

3
19,6
6,7. 10-5
1290

4
17,5
7,2. 10-5
1500

5

6
13
18,6
-5
8,5. 10 10,1. 10-5
1781

1870

3. Thế nào là sự hấp phụ
- Hấp phụ là quá trình sảy ra khi một chất khí hay chất lỏng bị hút trên bề
mặt một chất rắn xốp . Chất khi hay hơi được gọi là chất bị hấp phụ
- Phân biệt hấp phụ vật lý và hấp phụ hóa họa :

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Trọng Duy – MSSV: 14000793

Trang 16


Bài thực hành Hoá lý

GVHD: Trịnh Anh Viên

+ Hấp phụ vật lý thường nhiệt không lớn, gần bằng nhiệt hóa lỏng hay
bay hơi của chất bị hấp phụ ở điều kiện hấp phụ và thường nhỏ hơn
20KJ/mol.
+Hấp phụ hóa học thường nhiệt khá lớn từ 40-80 KJ/mol, nhiều khi gần
bằng nhiệt của phản ứng hóa học
+ Độ hấp phụ là lượng chất bị hấp phụ tính theo mol trong một đơn vị
diện tích bề mặt,vật hấp phụ chình là hàm lượng bề mặt của chất bị hấp phụ.
+ Đường đẳng nhiệt hấp phụ là biểu diển sự hấp phụ thuộc dung lượng
hấp phụ tại thời điểm cân bằng.

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Trọng Duy – MSSV: 14000793

Trang 17