XÁC ĐỊNH HẰNG số cân BẰNG của PHẢN ỨNG

Bài 1: XÁC ĐỊNH HẰNG SỐ CÂN BẰNG CỦA PHẢN ỨNG
I.

Cách tiến hành
• Chuẩn bị dung dịch cho thí nghiệm theo bảng sau

Dung dịch
Erlen 1
Erlen 2
Erlen 3
Erlen 4
FeCl3 0.025M
50 ml
55 ml
KI 0.025M
50 ml
45 ml
• Lấy thêm 8 erlen sạch loại 100ml, cho vào mỗi erlen 30ml
nước cất, làm lạnh bằng nước đá.
• Đổ dung dịch erlen 1 vào ereln 2, ghi thời điểm bắt đầu phản
ứng (t = 0).
• Sau những khoảng thời gian 10,20,30,40,50,60,…phút, mỗi
lần lấy 15ml dung dịch vào erlen đã được làm lạnh, tiến
hành chuẩn độ bằng dung dịch Na2S2O3 0,01N với chỉ thị hồ
tinh bột, chuẩn đến khi dung dịch mất màu tím xanh (nâu)
• Khi nào thể tích Na2S2O3 0,01N dung cho 2 lần chuẩn kề nhau
bằng 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

1. Kết quả thí nghiệm
a. Đổ dung dịch erlen 1 vào erlen 2:
t(phút)
10
20
30
40
V (Na2S2O3) 9.2
10.3
11
10.9
b. Đổ dung dịch erlen 3 vào erlen 4:

50
---

60
---

70
---

t(phút)
10
20
30
40
50
V (Na2S2O3) 8.8
9.7

9.7
9.7
--2. Tính nồng độ các chất tại thời điểm cân bằng:

60
---

70
---


a- Đổ erlen 1 vào erlen 2
•
•
•
•
•
•

[I2]
[KCl] 2[I2] [FeCl2] 3.66 7.32
CKI = = 0.025 = 0.0125N
[KI] = CKI – 2[I2] = 0.0125 – 7.32 = 5.18
= = 0.025 = 0.0125
[FeCl3] = – = 0.0125 – 7.32
= 5.18

b- Đổ erlen 3 vào erlen 4
•
•

•
•
•
•

3.

[I2]
[KCl] 2[I2] [FeCl2] 3.23 6.46
CKI = = 0.025 = 0.01125N
[KI] = CKI – 2[I2] = 0.01125 – 6.46 = 4.79
= = 0.025 = 0.01375
[FeCl3] = – = 0.01375 – 6.46
= 7.29

Hệ số cân bằng:
KC1 = =
=1.46
KC2 = =


= 4.61

Bài 5: XÁC ĐỊNH BẬC CỦA PHẢN ỨNG
I.
1-

Cách tiến hành:
Xác định bậc riêng của Fe3+ ( thí nghiệm 1 )
• Dùng ống hút vào 4erlen các hóa chất theo lượng chính xác

trong bảng 5.1.
• Cho vào từng bình vài giọt hồ tinh bột, 20ml KI 0.025M 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).
• Dùng Na2S2O3 0.01N chuẩn độ đến khi hết màu xanh (nâu), ghi
nhận thời gian t1 lúc vừa mất màu và thể tích
đã dùng.
• Dung dịch chuẩn độ trở lại màu xanh, lại dùng dung dịch
Na2S2O3 0.01N chuẩn độ. Cứ như vậy đến 8 lần chuẩn độ, thí
nghiệm không làm quá 15 phút, phải đủ ít nhất là 8 điểm (Vi –
ti).

Chú ý:


•

Đồng hồ chỉ được bấm vào lúc cho 2 chất vào bình phản ứng.
Khi dung dịch đang chuẩn độ mất màu thì ghi nhận lại thời
gian lại thời điểm đó.

Dung dịch
Bình 1
Bình 2
Bình 3
3+
Fe 1/60M
10 ml
20 ml
30 ml

HNO3 0.1M
10 ml
10 ml
10 ml
KNO3 0.1M
40 ml
30 ml
20 ml
H2O
20 ml
20 ml
20 ml
Bảng 5.1. Thể tích các hợp chất trong erlen 1-4
•

2-

Bình 4
40 ml
10 ml
10 ml
20 ml

Sử dụng các giá trị trong 4 thực nghiệm vẽ đồ thị lg và lgFe3+.
Giá trị tang góc tạo bởi đồ thị là bậc phản ứng của Fe3+
( tg=n1).

Xác định bậc phản ứng của I- ( thí nghiệm 2 )
• Dùng ống hút cho vào 4 bình tam giác các hóa chất theo
lượng chính xác như trong bảng 5.2.

3+
• Cho hồ tinh bột và 20 ml dung dịch Fe 1/60M.
• Tiến hành như thí nghiệm 1.
• Bậc của phản ứng I xác định từ tang của góc tạo bởi đồ thị
lg()=f(lg).
Bảng 5.2. Thể tích các hóa chất trong các erlen 1-4

Dung dịch
KI 0.025M
HNO3 0.1M

Bình 1
10 ml
10 ml

Bình 2
20 ml
10 ml

Bình 3
30 ml
10 ml

Bình 4
40 ml
10 ml


KNO3 0.1M
H 2O

32.5 ml
27.5 ml

30 ml
20 ml

27.5 ml
12.5 ml

25 ml
5 ml

Kết quả thí nghiệm
3+
a. Xác định bậc riêng của Fe
Bình 1
II-

•

Số lần
chuẩn độ

Thời gian
t(s)

(s-1)

(ml)

CFe2+
(N)

1
2
3
4
5
6
7
8

83
58
47
40
35
31
27
23

0.012
0.017
0.021
0.025
0.028
0.032
0.036
0.042

8.6
6.57
5.68
4.74
4.1
3.4
2.54
2.04

8.610-4
6.1710-4
5.310-4
4.5310-4
3.910-4
3.310-4
2.410-4
210-4

1154
1620
1856
2204
2534
3027
4024
4854


Đồ thị = f()

•

Bình 2

Số lần
chuẩn độ

Thời gian
t(s)

(s-1)

(ml)

CFe2+
(N)

1
2
3
4
5
6
7
8

27
24
22

21
20
18
16
15

0.037
0.041
0.044
0.047
0.048
0.055
0.06
0.063

10.38
9.28
7.88
6.49
4.87
3.77
2.92
2.249

9.410-4
8.510-4
7.310-4
6.110-4
4.6510-4
3.6410-4

2.8410-4
2.210-4

Đồ thị = f()

1062
1176
1367
1637
2148
2743
3514
4545


•

Bình 3

Số lần
chuẩn độ

Thời gian
t(s)

(s-1)

(ml)

CFe2+

(N)

1
2
3
4
5
6
7
8

27
23
21
19
18
17
16
15

0.037
0.043
0.047
0.052
0.055
0.057
0.062
0.066

16.66

13.45
10.48
7.32
6
5.48
4.53
4.16

1.6610-3
1.1810-3
9.4910-4
6.8210-4
5.6610-4
5.210-4
4.3410-4
410-4

600
843
1053
1465
1764
1923
2300
2500


Đồ thị = f()

•

Bình 4

Số lần
chuẩn độ

Thời gian
t(s)

(s-1)

(ml)

CFe2+
(N)

1
2
3
4
5
6
7
8

20
19
18
18
17

16
14
12

0.05
0.052
0.055
0.055
0.058
0.062
0.071
0.083

18.26
20.34
18.34
16.5
14.28
11.32
9.12
5.87

1.8210-3
1.6910-3
1.5510-3
1.4110-3
1.2510-3
1.0110-3
8.3610-4
5.510-4

Đồ thị = f()

547.5
590.1
645.2
705.5
800
982.6
1196
1818


b- Đồ thị xác định bậc riêng của Fe3+
•

Xác định bậc riêng của Fe3+:
X
Y

-3.68124
-5.09004

-3.38021
-5.1186

-3.20412
-4.84694

-3.07918

-4.57922


b.

Xác định bậc của phản ứng I• Bình 1

Số lần
chuẩn độ

Thời gian
t(s)

(s-1)

(ml)

CFe2+
(N)

1
2
3
4
5
6
7
8

100

77
59
52
37
29
25
20

0.01
0.013
0.017
0.019
0.027
0.034
0.04
0.05

9.07
6.47
6
4.28
2.92
2.55
2.03
1.62

9.0710-4
6.0810-4
5.610-4
4.1110-4

2.8410-4
2.4910-4
1.9910-4
1.610-4

Đồ thị = f()

1102
1643
1764
2431
3520
4013
5013
6250


•

Bình 2

Số lần
chuẩn độ

Thời gian
t(s)

(s-1)

(ml)

CFe2+
(N)

1
2
3
4
5
6
7
8

28
24
22
19
18
16
14
11

0.035
0.045
0.047
0.052
0.055
0.062
0.071
0.09

9.72
9.81
8.92
7.43
6.2
5.08
3.32
1.83

9.7210-4
8.9410-4
8.1910-4
6.9210-4
5.8410-4
4.8410-4
3.2210-4
1.810-4

Đồ thị = f()

1028
1118
1220
1444
1711
2063
3100
5555

•

Bình 3

Số lần
chuẩn độ

Thời gian
t(s)

(s-1)

(ml)

CFe2+
(N)

1
2
3
4
5
6
7
8

18
17
15

14
14
13
11
10

0.055
0.058
0.066
0.071
0.071
0.076
0.085
0.1

13.3
14.2
12.11
10.82
9.24
7.26
5.17
3.52

1.3310-3
1.2510-3
1.0810-3
9.7710-4
8.4610-4
6.7710-4

4.9210-4
3.410-4

Đồ thị = f()

749.6
801.3
920
1023
1182
1476
2032
2941


•

Bình 4

Số lần
chuẩn độ

Thời gian
t(s)

(s-1)

(ml)

CFe2+

(N)

1
2
3
4
5
6
7
8

21
19
15
14
13
11
11
10

0.047
0.052
0.066
0.071
0.076
0.085
0.091
0.1

17.3

19.33
17.11
15.88
14.28
12.5
10.45
8.75

1.7310-3
1.6210-3
1.4610-3
1.3710-3
1.2510-3
1.1110-3
9.4610-4
8.0510-4

Đồ thị = f()

577.1
616.3
681.7
728
798.4
899.1
1056
1241


c- Đồ thị xác định bậc riêng của I•

Xác định bậc riêng của I- :

X
Y

Đồ thị

-3.50515
-5.03693

-3.20412
-4.9302

-3.02803
-4.7005

-2.90309
-4.07518


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 thàng những dung dịch
có nồng độ như bảng 10.
•
Chuẩn độ lại dung dịch mới pha bằng dung dịch NaOH với chỉ thi

PP. Bình 1,2,3 lấy 20ml acid và bình 4,5,6 10ml acid để chuẩn độ.
Mỗi bình chuẩn độ 3 lần.
Bảng 10: 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

5
200
0.15

6
200

0.20


Cân chính xác 3g than hoạt tính đã nghiền nhỏ cho vào mỗi erlen
có chứa 100ml dung dịch acid trên lắc kỹ trong 20 phút.
• Lắng 20 phút rồi lọc qua giấy lọc.
• Lấy nước lọc với lượng như lần chuẩn độ trước ở mỗi bình để
chuẩn bằng NaOH
• Từ hiệu thể tích NaOH 0.1M giừa 2 lần chuẩn độ trước và sau khi
hấp phụ có thể tính được lượng acid đã hấp phụ bởi m(g) than
hoạt tính trong 100 ml dung dịch của từng bình.
Kết quả thí nghiệm
1. Xác định nồng độ dung dịch CH3COOH sau khi pha:
•

II.

Erlen
V(ml)
VNaOH(ml)
(mol/l)
2.

2
20
12.4
0.062

3
20

18.6
0.093

4
15
18.8
0.125

5
15
22.8
0.152

6
15
30.7
0.204

Xác định nồng độ dung dịch CH3COOH khi hấp phụ:

Erlen
V(ml)
VNaOH(ml)
(mol/l)
3.

1
20
6.6
0.033

1
20
3.6
0.018

2
20
9
0.045

3
20
13.8
0.069

4
15
15.8
0.105

5
15
22
0.146

6
15
27.6
0.184

Vẽ đồ thị đường đẵng nhiệt hấp phụ a=f(C).

Erlen
C0(mol/l)

1
0.033

2
0.062

3
0.093

4
0.125

5
0.152

6
0.204

C(mol/l)

0.018

0.045

0.069

0.105

0.146

0.184

a=

0.5

0.56

0.8

0.66

0.2

0.66


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

4.

Vẽ đồ thị () = f(C):

Erlen

C(mol/l)
A(mol/g)
C/a

1
0.018

2
0.045

0.5

0.56

90

90

Đồ thị () = f(C):

3
0.069
0.8
123.2

4
0.105
0.66
159

5
0.146
0.2
221.2

6
0.184
0.66
230



BÀI 1:

XÁC ĐỊNH HẰNG SỐ CÂN BẰNG CỦA PHẢN ỨNG

I. LÝ THUYẾT
1.

2.

Mục đích thí nghiệm
Nguyên cứu cân bằng hóa học của phản ứng:
2 FeCl3 + 2 KI 2 FeCl2 + I2 + 2 KCl
Từ đó tính nồng độ các chất phản ứng tại thời điểm cân bằng và xác định
hệ số cân bằng Kc.
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]: nồng độ của các chất tại cân bằng

0
C FeCl3, 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 (1), cứ 2 mol FeCl3 tác dụng với 2 mol KI
tạo thành 1mol I2 và 2 mol FeCl2. Do đó :
[ FeCl2 ] = 2[I2]
[FeCl3 ] = CFeCl3 – [FeCl2] = CFeCl2 – 2[I2]
[ Ki ] = CKI - 2[I2]
[KCl = 2[I2]
Các nồng độ [I2], CFeCl3, CKI được tính theo công thức :
[I2]
=
CFeCl3 = C0FeCl3 .
CKI
=
C0KI
Hằng số cân bằng Kc được tính theo công thức :
Kc =

3. Dụng cụ
- 4 erlen 250ml
- 8 erlen 100ml

- pipette 10ml
- buret 25ml

4. Hóa chất
- FeCl3 0,025ml

- KI 0,025 ml


- Na2S2O3 0,01M

- hồ tinh bột

5. Các tiến hành
Chuẩn bị thí ngiệm theo bảng sau dưới đây:
Dung dịch

Erlen 1

FeCl3 0,025 M

50ml

Erlen 2

Erlen 3

Erlen 4

55 ml

KI 0,025 M

50 ml

45 ml

- 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 hành chuẩn độ bằng Na2S2O3 0,01N với chỉ thị hồ tinh bột, chuẩn
độ đến khi mất màu xanh tím.
- Khi nào thể tích Na2S2O3 0,01N 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. Đổ dung dịch erlen 1 vào erlen 2
t( phút )
V (Na2S2O3)

10

20

30

40

11.2

14.5

15.8

15.9

2. Đổ dung dịch erlen 3 vào erlen 4
t( phút )

10

20

30

40

V(Na2S2O3)

10.8

12.6

15.1

15.3

3.

Ta tính nồng độ các chất tại thời điểm cân bằng
- đổ erlen 1vào erlen 2:


[I2] = = (M)
CFeCl3

= C0FeCl3 = 0,025= 0,0125 (M)

CKI = C0KI =0,025 = 0,0125 (M)
[ FeCl2] = 2 [I2] = 20,0053 = 0,0106 (M)
[FeCl3] = CFeCl3 – [FeCl3] = 0,0125 – 0,0106 = 0,0019 (M)
[KI] =CKI – 2 [ I2] = 0,0125 – 0,0106 = 0,0019 (M)
[ KCl ] = 2 [I2] = 2 0,0106 (M)
- Hằng số cân bằng của phản ứng
Kc = = = 5,13
- đổ erlen 3 vào erlen 4:
[I2] = =
CFeCl3

= C0FeCl3 0,025 = 0,01375 (M)

CKI = C0KI 0,025 = 0,01125 (M)
[FeCl2] = 2 [I2] = 2 = 0,0102 (M)
[FeCl3] = CFeCl3 – [FeCl3] = 0,01375 – 0,0102 = 0,00355 (M)
[KI] =CKI – 2 [ I2] = 0,01125 – 0,0102 = 0,00105 (M)
[KCl] = 2 [I2] = 20,0051 = 0,0102 (M)
- Hằng số cân bằng của phản ứng:
Kc = = = 0,0247 (M)

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. Ta tiến hành chuẩn độ nhiều lần vì:

- Khi ta cho tiến hành cho các chất hóa học với nhau thì chúng mới sảy ra
phản ứng hóa học, qua các thời gian thì sảy ra tốc độ khác nhau , thế nên
khi nào ta chuẩn độ thể tích Na2S2O3 không thay đổi nữa sau hai lần chuẩn
độ liền kề nhau thì khi đó phản ứng đã cân bằng (hay còn gọi phản ứng đã
dừng lại).
6. Lý do ta 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 thì phản ứng hóa học mới sảy ra mạnh , nên khi
nhiệt độ môi trường không ổn định sẽ dẫn tới khi ta chuẩn độ sẽ không chính
xác được.
7. Lý do ta phải làm sạch các erlen trước khi chuẩn độ :
- 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
đó, khi đó lượng thể tích Na2S2O3 sẽ bị lệch.