Báo cáo tổng hợp Thực hành Hóa vô cơ 2

GVHD:

Nguyễn Thị Hà Thu

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TRÀ VINH
KHOA HOÁ HỌC ỨNG DỤNG

BÀI BÁO CÁO TÔNG HỢP
THỰC HÀNH HÓA VÔ CƠ 2

Giáo viên hướng dẫn:Nguyễn Thị Hà Thu
Nhóm thực hiện:
1.Nguyễn Minh Lưng
2.Huỳnh Thị Mãi
3.Tăng Thanh Nhã
4.Lê Kim Nguyên
5. Phạm Hoàng Tuấn
6. Đỗ Nhật Trường

DA14HHB
DA14HHB
DA14HHB
DA14HHB
DA14HH
DA14HH

Trà Vinh ,2016


GVHD:

Nguyễn Thị Hà Thu

MỤC LỤC
NỘI DUNG

TRANG

CHƯƠNG 1:XÁC ĐỊNH MỘT SỐ CHỈ TIÊU CỦA NƯỚC
BÀI 1: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CHẤT RẮN LƠ LỬNG (TSS)......1
BÀI 2: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG RẮN HÒA TAN TRONG NƯỚC..3
BÀI 3: ĐỘ ACID...............................................................................4
BÀI 4: ĐỘ KIỀM...............................................................................6
BÀI 5: ĐỘ CỨNG..............................................................................8
CHƯƠNG 2: ĐIỀU CHẾ MỘT SỐ HỢP CHẤT VÔ CƠ..........................13
BÀI 1 : ĐIỀU CHẾ KMnO4.............................................................................................................. 13
BÀI 2 : ĐIỀU CHẾ PHÈN CHUA.....................................................18
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................21


GVHD:

Nguyễn Thị Hà Thu

BÀI 1: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CHẤT RẮN LƠ LỬNG (TSS)
I. Yêu cầu bài học:
Xác định hàm lượng chất rắn lơ lửng bằng phương pháp thủ công và bằng máy đo
TSS.
Sự ảnh hưởng của TSS lên tốc độ oxy hóa sinh hóa.
II.Thiết bị và dụng cụ:
1.Thiết bị :

-Tủ sấy
-Cân phân tích.
-Bơm hút chân không
2.Dụng cụ:
-Bộ hút chân không gồm bình tam giác và phễu lọc.
-Giấy lọc sợi thủy tinh.
III.Hóa chất:
Năm mẫu nước:
Nước sông Long Bình, nước giếng Sâm bua ,nước thải sinh hoạt phường 6, nước thủy
cục, nước tinh khiết (TVU).
IV. Tiến hành thí nghiệm:
1.Chuẩn bị giấy lọc:
-Lọc 100ml nước cất qua giấy lọc sợi thủy tinh.
-Sấy giấy lọc ở 103oC – 105oC đến khối lượng không đổi ( thay đổi ít hơn 4%)
-Làm nguội trong bình hút ẩm 30 phút.
-Cân và ghi trọng lượng mo(g).
2.Lọc mẫu:
-Lọc mẫu tương tự quá trình giấy lọc, sau đó cân và ghi khối lượng m1.
V.Kết quả:
Hàm lượng chất rắn lơ lửng được tính bằng công thức:
X(mg/L)=
Trong đó:
-m1: Khối lượng giấy lọc và cặn.
-mo: Khối lượng giấy lọc.
-V: thể tích mẫu đã dùng.
Lần 1
Mẫu
Nước đóng Nước sông
chai
mo(g)

0.7930
0.7886
m1 (g)
0.7950
0.7971
X(mg/l)
20
85

Nước thải
sinh hoạt
0.7896
0.7991
95

Lần 2
Báo cáo tổng hợp thực hành hóa vô cơ 2 Page 3

Nước thủy Nước giếng
cục
0.7850
0.7970
0.7878
0.7998
28
28


GVHD:
Mẫu

mo(g)
m1 (g)
X(mg/l)
Lần 3
Mẫu
mo(g)
m1 (g)
X(mg/l)
Mẫu
Xtb(mg/l)

Nguyễn Thị Hà Thu
Nước đóng Nước sông
chai
0.7735
0.7820
0.7760
0.7906
25
86

Nước thải
sinh hoạt
0.7720
0.7809
89

Nước thủy Nước giếng
cục
0.7863

0.7743
0.7896
0.7766
33
23

Nước đóng Nước sông
chai
0.7929
0.7885
0.7955
0.7967
26
82

Nước thải
sinh hoạt
0.7898
0.7990
92

Nước thủy Nước giếng
cục
0.7849
0.7968
0.7876
0.7997
27
29

Nước đóng Nước sông
chai
23.67
84.33

Nước thải Nước
sinh hoạt
cục
92
29.33

thủy Nước giếng
26.67

Trong đó: Xtb: hàm lượng chất lơ lửng trung bình.
V.Xác định hàm lượng TSS bằng máy Pharo 100
1. Nguyên tắc hoạt động và ứng dụng:
Mẫu sau khi được xử lý sẽ được đưa vào máy để đo thông qua các Cell của nhà sản xuất
cung cấp, kết quả sẽ được đưa ra chỉ sau vài giây nhờ sự kết hợp các ưu thế trong quá
trình phân tích quang phổ.
Thiết bị Pharo 100 được ứng dụng để phân tích hầu hết các chỉ tiêu kim loại trong nước
và thực phẩm như: Fe, Pb, Na, CN -, Cl-, As, Zn, Mn, Ni, S2-, PO43-…
Pharo 100 còn phân tích được COD, TOC, BOD, Tổng rắn hòa tan, Tổng rắn lơ lửng, độ
màu, Phenol, Formadehyde…
2.Hướng dẫn sử dụng Pharo 100:
Bước 1: lắc đồng nhất 100ml mẫu trong 2 phút.
Bước 2: chuyển mẫu vào cell
Bước 3: mở máy Pharo 100, đặt cell vào máy Pharo 100, chọn method tương ứng (method
No.182)
Bước 4: Xem và ghi kết quả.

3.Kết quả:
Mẫu
Nước giếng Nước thải
Nước tinh Nước sông Nước thủy
Sâm bua
khiết (TVU) Long Bình
cục
X(mg/L)
<25
86
<25
93
<25
Absorbance 0,021
0,189
0,008
0,204
0,007

Báo cáo tổng hợp thực hành hóa vô cơ 2 Page 4


GVHD:

Nguyễn Thị Hà Thu

VI.Trả lời câu hỏi:
1.Phân biệt TS,TSS,TDS(thành phần):
-TS: tổng chất rắn là khối lượng chất thải còn lại sau khi sấy phần nổi của mẫu không
lọc .

-TSS: chất rắn lơ lửng khối lượng được giữ lại trên một bộ lọc và cân nặng.
-TDS: tổng số chất rắn hòa tan là chất rắn hòa tan trong dung dịch đi qua bộ lọc. Khối
lượng vẫn còn sau khi sấy phần nổi của dãy pháp lọc.
2.Phương pháp loại bỏ TSS trong nước:
Việc loại bỏ các chất rắn lơ lửng thường đạt được thông qua việc sử dụng các chất lắng
đọng và / hoặc các bộ lọc nước (thường là ở cấp thành phố). Bằng cách loại bỏ hầu hết
các chất rắn lơ lửng trong một nguồn cung cấp nước, nước được xử lý hầu hết chỉ dùng để
uống. Tiếp theo sau đó là việc khử trùng để đảm bảo rằng bất kỳ tác nhân gây bệnh bị loại
bỏ hoàn toàn, hoặc các mầm bệnh liên quan với số lượng nhỏ còn lại của chất rắn lơ lửng,
sẽ bị vô hiệu hóa.

BÀI 2: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG RẮN HÒA TAN TRONG NƯỚC
I.Mục tiêu:
Xác định hàm lượng chất rắn hòa tan bằng bút đo TDS, nhận biết sự ảnh hưởng
của TDS đến độ mặn, độ dẫn điện riêng.
II.Thiết bị và dụng cụ:
1.Thiết bị :
Bút đo TDS.
2.Dụng cụ:
Cốc thủy tinh
III.Hóa chất:
Năm mẫu nước:
Nước sông Long Bình, nước giếng Sâm bua, nước thải sinh hoạt phường 6, nước thủy
cục, nước tinh khiết(TVU).
IV. Tiến hành thí nghiệm:
Cho 5 mẫu nước mỗi mẫu 100ml vào mỗi cốc thủy tinh sau đó tiến hành lấy bút đo
TDS để đo và ghi lại kết quả thực nghiệm.
Lặp lần 3 lần cho từng mẫu nước.
V.Kết quả:
Mẫu

Thủy cục
Nước giếng Nước thải
Nước sông
Nước cất
X1
0,60
1.17
0.46
0.52
0
X2
0.61
1.18
0.46
0.52
0
X3
0.60
1.18
0.47
0.53
0
Xtb
0.603
1.177
0.463
0.523
0
VI.Trả lời câu hỏi:
1.Có 3 phương pháp chính: chưng cất, thẩm thấu ngược màng RO, khử ion.

Báo cáo tổng hợp thực hành hóa vô cơ 2 Page 5


GVHD:

Nguyễn Thị Hà Thu

Chưng cất: Chưng cất là một trong những hình thức hiệu quả nhất để xử lý, nước được
chuyển thành hơi nước sau đó được cô đọng lại thành dạng lỏng. Hầu hết các chất gây ô
nhiễm bị bỏ lại trong buồng sôi, nước ngưng tụ hầu như không còn chất gây ô nhiễm.
Thẩm thấu ngược RO: Thẩm thấu ngược là một quá trình tách sử dụng áp lực để buộc
một dung môi đi qua màng và vẫn giữ được chất tan ở một độ bền và cho phép các dung
môi tinh khiết vượt quá. Màng thẩm thấu ngược RO có lớp rào cản dày đặt trong ma trận
polime. Màng RO chỉ cho nước đi qua lớp màng trong khi giữ lại các chất hòa tan. Qúa
trình này đòi hỏi áp suất cao thường là 30-250psi đối với nước ngọt và nước lợ và 6001000psi đối với nước biển.
Khử ion: Khử ion bằng nhựa trao đổi ion hoặc khử ion bằng điện (EDI)
- Khử ion bằng nhựa trao đổi ion: Nước được đi qua hai cột chứa hạt cation và anion
hoặc qua cột chứa hạt mixbed.
- Khử ion bằng điện EDI: Nước được thông qua giữa một điện cực dương và một điện cực
âm. Công nghệ ion màng chọn lọc cho phép các ion dương tách ra đến điện cực âm và ion
âm về phía điện cực dương. Nước sau khi qua thiết bị khử ion bằng điện có độ tinh khiết
cao.
2.Mối quan hệ giữa TDS và độ mặn của nước:
TDS(mg/l)
Độ mặn
1.000 – 3.000
Ít mặn
3.000 – 10.000
Trung bình
10.000 – 35.000

Rất mặn
>35.000
Nước biển
3. TDS và độ dẫn điện riêng (EC) tỷ lệ thuận với nhau, TDS đạt đến một mức độ nhất
định, độ dẫn điện không trực tiếp liên quan đến TDS nữa.
TDS(ppm)= 640*EC(ds/m).

BÀI 3: ĐỘ ACID
Cơ sở lý thuyết:
1. Đại cương:
Độ acid biểu thị khả năng phóng thích ion H + do sự có mặt của một số acid yếu trong
nước như acid carbonic, acid tanic, acid humic (hình thành từ sự phân hủy chất hữu cơ và
sự thủy phân các muối acid mạnh như sulfate nhôm, sắt …). Đặc biệt khi có sự hiện diện
của các acid vô cơ, mẫu nước sẽ có pH rất thấp.
Trong thực nghiệm, hai khoảng pH chuẩn được sử dụng để phân biệt độ acid bao gồm:
Khoảng pH thứ nhất ứng với điểm đổi màu của chất chỉ thị methyl cam (từ 4.2 – 4.5)
đánh dấu sự chuyển biến ảnh hưởng của các acid vô cơ mạnh sang vùng ảnh hưởng của
carbonic acid. Khoảng pH thứ hai ứng với điểm đổi màu của chất chỉ thị phenolphtalein
(từ 8.2 – 8.4) chuyển sang vùng ảnh hưởng của nhóm carbonate trong dung dịch.
2. Ý nghĩa môi trường:
Nước mang tính acid rất được chú ý do tính ăn mòn của chúng. Đặc biệt trong quá
trình xử lý sinh học, pH phải duy trì ở khoảng 6 – 9. Độ acid của nước được dùng để tính
chính xác lượng hóa chất sử dụng trong các công trình xử lý nước.
I.

Báo cáo tổng hợp thực hành hóa vô cơ 2 Page 6


GVHD:

Nguyễn Thị Hà Thu

3. Phương pháp thí nghiệm (Phương pháp chuẩn độ)

Dùng dung dịch kiềm mạnh để định phân xác định độ acid.
- Độ acid do ảnh hưởng của acid vô cơ được xác định bằng cách định phân điểm đổi
màu của chỉ thị methyl da cam nên được gọi là độ acid methyl (dung dịch từ màu đỏ
chuyển sang da cam).
- Kế tiếp, định phân xác định độ acid toàn phần đến điểm đổi màu của chỉ thị
phenolphtalein, gọi là độ acid tổng cộng (dung dịch không màu chuyển sang tím nhạt).
4. Các yếu tố ảnh hưởng
Các chất khí hòa tan như CO 2, H2S, NH3 có thể bị mất đi hoặc hòa tan vào mẫu trong
quá trình lưu trữ hoặc định phân mẫu làm ảnh hưởng đến kết quả phân tích. Có thể khắc
phục bằng cách định phân nhanh, tránh lắc mạnh và giữ nhiệt độ ổn định.
Đối với mẫu nước cấp, hàm lượng chlorine cao, có tính tẩy màu làm ảnh hưởng đến
kết quả định phân.
Trong trường hợp mẫu có độ màu và độ đục cao, phải xác định độ acid bằng phương
pháp chuẩn độ điện thế.
II.
Dụng cụ - Hóa chất:
1. Dụng cụ:
- 2 Erlen 125 mL
- 1 Ống đong 100mL
- 1 Buret 25 mL
- 1 Pipet 25mL
- Máy đo pH
2. Hóa chất:
- Dung dịch NaOH 1N: Cân 2g NaOH hòa tan với nước cất sau đó định mức thành
50mL.
- Dung dịch NaOH 0.02 N: lấy 5 ml dung dịch NaOH 1N định mức thành 250mL.

- Chỉ thị methyl dacam: Hòa tan 10mg methyl cam trong nước cất thành 200mL.
- Chỉ thị phenolphtalein: Hòa tan 10mg phenolphtalein trong 10ml methanol, định
mức thành 20ml.
- Dung dịch thiosulfate 0.1 N: Hòa tan 3.1g Na 2S2O3 vào nước cất sau đó định mức
thành 250mL.
III.
Tiến hành:
Nếu mẫu là nước cấp (thủy cục), trước khi định phân thêm 1 giọt Na 2S2O3 0.1N để loại
ảnh hưởng của chlorine.
• Không có mẫu nước có giá trị pH< 4.5
• Mẫu có giá trị pH>4.5:
Lấy 100mL mẫu vào erlen, thêm 3 giọt chỉ thị phenolphtalein. Dùng dung dịch NaOH
0.02N định phân đến dung dịch vừa có màu tím nhạt. Ghi nhận thể tích V 2 mL dung dịch
NaOH đã dùng.
IV.
Kết quả:
Mẫu nước
Lần 1(mL)
Lần 2(mL)
Lần 3(mL) Trung bình(mL)
Sông
2.1
2.8
2.6
2.5
Báo cáo tổng hợp thực hành hóa vô cơ 2 Page 7


GVHD:

Nguyễn Thị Hà Thu

Giếng
9.6
9.1
9.4
9.4
Tinh khiết
0.6
0.7
0.6
0.6
Thải SH
4.5
4.9
4.8
4.7
Thủy cục
4.9
5.1
4.6
4.9
 Tính toán:
Độ acid (mg CaCO3/L) = (VNaOH*1000)/ Vmẫu
Mẫu nước
Độ acid (mg CaCO3/L)
Sông
25
Giếng
94

Tinh khiết
6
Thải sinh hoạt
47
Thủy cục
49
V.
Trả lời câu hỏi:
1. Bình thường lượng CO2 trong mẫu và trong môi trường ở trạng thái cân bằng. Khi ta lấy 1
mẫu nước từ môi trường bên ngoài về phòng thí nghiệm thì lượng CO 2 trong mẫu không
thay đổi chỉ có lượng CO 2 ngoài môi trường là thay đổi. Vì thế, CO 2 từ mẫu thoát ra ngoài
môi trường để đảm bảo sự cân bằng. Ta đã biết độ acid là khả năng giải phóng ion H +, còn
pH phụ thuộc vào nồng độ H+. Ta có phương trình cân bằng:
CO32- + 2H+  H2O + CO2
Theo phương trình trên, khi nồng độ CO 2 của mẫu giảm, cân bằng dịch chuyển
theo chiều tăng nồng độ CO2 hay giảm nồng độ H+ suy ra pH tăng.
2. pH của nước không thể tính từ độ acid của nước vì giá trị pH được tính dựa vào nồng độ

ion H+ có trong nước (pH = -log [H +]) mà ion H+ chủ yếu là do các acid mạnh phân ly ra.
Độ acid dùng biểu thị sự giải phóng ion H + trong nước ở dạng acid yếu như acid
cacbonic…
3. Nguyên nhân hình thành độ acid của mẫu nước có các acid cacbonic, acid tamic, acid

humic (được hình thành trong quá trình phân hủy chất hữu cơ); sự thủy phân các muối
sunfat của sắt, nhôm: Al2(SO4)3, FeSO4… Các acid vô cơ có nhiều trong chất thải công
nghiệp, đặc biệt trong công nghiệp luyện kim, sản xuất hóa chất tổng hợp cũng là nguyên
nhân gây nên độ acid trong nước. Các acid vô cơ có nhiều trong nước ngầm khi chảy qua
vùng mỏ hoặc lớp khoáng có chứa các hợp chất lưu huỳnh như FeS 2. CO2 là nguyên nhân
chính gây ra độ acid trong nước. CO2 có thể có trong nước do hấp thụ từ không khí.

BÀI 4: ĐỘ KIỀM
I) Mục tiêu bài học.
- Đo được độ kiềm của nước
- Ứng dụng của độ kiềm trong xử lý nước.
- Thành thạo hơn trong việc pha hóa chất và chuẩn độ dung dịch.
- Tinh thần làm việc nhóm đoàn kết.
Báo cáo tổng hợp thực hành hóa vô cơ 2 Page 8


GVHD:

Nguyễn Thị Hà Thu

II) Thiết bị - hóa chất- cách pha hóa chất.
1. Thiết bị.
- Pipet 25ml: 1 cái
- Erlen 125ml: 2 cái
- Ống đong 100ml: 1 cái
- Buret 50ml: 1 cái
- Cốc 3 cái
- Bình định mức 500ml: 2 cái
2. Hóa chất.
- Dung dịch H2SO4 0.02N
- Chỉ thị phenolphetalein 0.5%.
- Chỉ thị methyl da cam.
-Năm mẫu nước: Nước sông Long Bình, nước giếng Sâm bua, nước thải sinh hoạt phường
6, nước thủy cục, nước tinh khiết(TVU).
3. Cách pha hóa chất.
* Pha dung dịch H2SO4.(Chú ý: Cho axit vào nước)
- Dùng Pipet hút cẩn thận 14ml H2SO4 đậm đặc và sau đó cho vào bình định mức 500ml

thêm nước cất vào đến vạch.Định phân lại nồng độ axit bằng Na 2CO3 ( hòa tan 1.06g
Na2CO3 đã sấy trong 2h ở 105oC thành một ít).
* Pha chỉ thị phenolphetalein 0.5%
- Cân 500mg phenolphtalein sau đó hòa tan trong 50ml methanol thêm nước cất định mức
thành 100ml.
* Pha chỉ thị methyl da cam.
- Cân 50mg methyl da cam sau đó hòa tan trong nước cất thành 100ml.
III) Công thức liên quan.
* Độ kiềm phenol (mg CaCO3/l) = ( V1*0.02*50*1000)/VMẫu
* Độ kiềm tổng cộng (mg CaCO3/l) = ( V2*1000)/Vmẫu
IV) Tiến hành thí nghiệm
1.các bước tiến hành :
-Đầu tiên đo pH của 5 loại nước : Năm mẫu nước:
Nước sông Long Bình(7.8), nước giếng Sâm bua(7.6), nước thải sinh hoạt phường 6(7.4),
nước thủy cục(7.3), nước tinh khiết(TVU)(7.4).
− Dựa vào kết quả đo Ph ,các mẫu điều có Ph<8.3
Sử dụng chỉ thị metyl da
cam :
• Lấy 25ml cho vào bình tam giác +3 giọt metyl da cam,định phân bằng dung
dịch H2SO4.
• Làm 2 ống đối chứng(ống 1 thêm 1mL H 2SO4. 1N+ 1 giọt metyl da cam
.ống 2 thêm 1ml NaOH 1N+1 giọt metyl da cam.sau đó ghi kết quả(được
V2)
2.Số liệu và kết quả độ kiềm phenol.
-Độ kiềm phenol (mg CaCO3/l) = ( V1*0.02*50*1000)/VMẫu

Báo cáo tổng hợp thực hành hóa vô cơ 2 Page 9


GVHD:

Mẫu nước
Kết
Quả

Nguyễn Thị Hà Thu
Sông
Long
Bình

Lần 1(ml)
7,6
Lần 2(ml)
8
Lần 3(ml)
8
Trung bình(ml)
7,8
Độ
312
kiềm(mgCaCO3)
V) Trả lời câu hỏi cuối bài

Nước
Giếng
Sâm
Bua

Nước Thải Nước Thủy Nước
Tinh
Sinh Hoạt Cục

Khiết(TVU).
Phường 6

19,3
19,5
19,4
19.4
776

22,6
22,6
22,4
22,5
900

14,1
13,5
13,8
13,8
552

3,7
3,6
3,4
3,5
140

1.Nước có sự xuất hiện của tảo ,thì độ kiềm sẽ tăng.khi quang hợp thì tảo sử dụng
CO2 nên làm gia tăng pH, ngoài ra tảo và một số thực vật có khả năng kết hợp
Bicarbonate (HCO3-) để lấy CO2 cho quá trình quang hợp của chúng và giải phóng

CO32- và sự phóng thích Carbonate từ Bicarbonate bởi thực vật làm cho pH nước gia tăng
đột ngột . Tảo là loài thực vật nhỏ có khả năng quang hợp, sống lơ lửng trong nước và
một số có khả năng chuyển động,Tảo sử dụng sắc tố quang hợp Chlorophyll và một số
chất màu quang hợp khác để hấp thụ ánh sáng để biến đổi thành năng lượng hóa học dự
trữ trong adenosine triphosphat (ATP) và một số chất khử khác. Năng lượng hóa học
thu được sẽ được dùng để khử CO2 thành dạng C hữu cơ (đường đơn) từ nguồn C vô cơ
(CO2) là một quá trình phản ứng quang hóa (quang hợp) phức tạp và có thể viết tóm tắt:

6 CO2 + 6 H2O + ánh sáng --> C6H12O6 + 6 O2
2.Nguồn nước có độ kiềm cao tương đối là nguồn nước có khả năng đệm pH tốt vì có
nhiều ba zơ để trung hòa a xít. Khí CO 2 là nguồn tạo ra a xít chủ yếu trong ao nuôi làm
pH giảm vì vậy khi độ Kiềm cao thì khả năng trung hòa CO 2 càng tốt. CO2, pH và độ
Kiềm có quan hệ mật thiết nhau cũng chính vì vậy mà việc đo pH của mẫu nước sẽ ít sai
số hơn khi thực hiện đo nhanh trong vòng 30 phút kể từ khi lấy mẫu nước. Độ Kiềm cao
đưa đến khả năng đệm và duy trì pH cao giúp cho năng suất các loài vi tảo trong ao ổn
định bởi vì khi độ Kiềm cao thì càng gia tăng tính hòa tan của Photphate trong nước là
nguồn dinh dưỡng cho tảo phát triển.

BÀI 5: ĐỘ CỨNG
-

Nước cứng là loại nước tự nhiên chứa trên tám mili đương lượng gam
cation canxi (Ca2+) và magie (Mg2+) trong một lít. Nước chứa nhiều Mg 2+ có vị
đắng. Tổng hàm lượng ion Ca 2+ và Mg2+ đặc trưng cho tính chất cứng của nước.
Độ cứng của nước thiên nhiên dao động rất nhiều và đặc trưng lớn ở nước ngầm.

Báo cáo tổng hợp thực hành hóa vô cơ 2Page 10


GVHD:

-

Nguyễn Thị Hà Thu
2+

Độ cứng là khả năng tạo bọt với xà phòng, ion Ca và Mg

2+

trong nước sẽ kết tủa

với xà phòng, làm giảm sức căng bề mặt do đó phá hủy đặc tính tạo bọt của xà
phòng. Độ cứng tổng cộng được xác định bằng tổng hàm lượng calcium và

-

•
•
•
•
-

magnescium(mg CaCO3/l).
mg CaCO3/l =
Trong đó:
V1: thể tích EDTA chuẩn độ(ml)
CEDTA: nồng độ mol dung dịch EDTA(M)
Vmẫu: thể tích dung dịch mẫu(ml)
Độ cứng có 2 dạng:
+Độ cứng tạm thời

+Độ cứng vĩnh cữu
Phân loại độ cứng theo TCVN 5502:2003.
Từ 0-50mg/l: nước mềm.
Từ 50-150mg/l: nước hơi cứng.
Từ 150-300mg/l: nước cứng.
Từ >300mg/l: nước rất cứng.
Phương pháp xác định độ cứng của nước: Phương pháp định phân bằng EDTA, tạo
thành phức chất. Thêm một lượng nhỏ chỉ thị hữu cơ eriochrome black T dung
dịch sẽ có màu đỏ rượu vang, khi định phân bằng EDTA với ion Ca và Mg sẽ làm

-

dung dịch chuyển sang màu xanh dương tại điểm kết thúc.
HÓA CHẤT VÀ DỤNG CỤ
1. Hóa chất:
Dung dịch chuẩn EDTA 0.01M: Hòa tan 1,86g EDTA( đã được sấy khô) trong

-

nước cất và định mức thành 500ml.
Dung dịch chuẩn Calcium 0.01M: Hòa tan 0.2g CaCO 3 ( đã được sấy khô) bằng

I.

HCl đậm đặc (38%), sau đó thêm 40ml nước cất và đun sôi vài phút, làm lạnh và
-

II.

thêm vào vài giọt methyl da cam. Định mức thành 200ml với nước cất.

Chỉ thị Ericrom Black T: Hòa tan 0.1g Erio-T vào 20ml Ethanol.
Dung dịch đệm pH=9(màu xanh).
Chất che: dùng NaOH trung hòa mẫu đến pH = 6, thêm 250mg NaCN tinh thể,
thêm dung dịch đệm để pH=10+0.1.
2. Dụng cụ:
Burret 50ml:1 cái.
Erlen 250ml: 3 cái.
Pipet 5ml: 1 cái.
Ống đông: 1 cái.
Ống bóp cao su: 1 cái.
TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM

Báo cáo tổng hợp thực hành hóa vô cơ 2Page 11


GVHD:
-

Nguyễn Thị Hà Thu

1. Xác định lại nồng độ của dung dịch EDTA chuẩn:
Lấy 20ml CaCO3 0.01M pha loãng tới 50ml với nước cất. Cho thêm vào chỉ thị

ericrom black T, thêm vào 1ml dung dịch đệm.
Tráng Burret bằng EDTA 0.01M. Cho EDTA 0.01M vào Burret 50ml.
Tiến hành chuẩn độ( lập lại 3 lần và lấy giá trị trung bình).
2. Chuẩn độ các mẫu nước: Nước sông, nước thủy cục, nước giếng, nước thải sinh

hoạt và nước cất
 Mẫu có pha nước cất:

- Pha loãng 25ml mẫu thành 50ml với nước cất. Sau đó thêm vào dung dịch mẫu
-

1ml dung dịch đệm, thêm vài giọt chất chỉ thị ericrom black T.
Tráng Burret bằng EDTA 0.01M. Cho EDTA vào Burret 50ml.
Tiến hành chuẩn độ đến khi dung dịch có màu xanh da trời( lần lượt là nước sông,
nước thủy cục, nước giếng, nước thải sinh hoạt và nước suối Lavie, mỗi mẫu lập


III.

lại 3 lần và lấy giá trị trung bình).
Mẫu không pha nước cất: Tiến hành chuẩn độ tương tự như trên nhưng mẫu ban
đầu không pha với cất.
KẾT QUẢ
1. Xác định lại nồng độ của dung dịch EDTA chuẩn:

VCaCO3(ml)

Lần 1
Lần 2
20mlCaCO3 0.01M 20mlCaCO3
+ 30ml nước cất

VEDTA(ml)
VEDTA TRUNG BÌNH (ml)

CaCO3

0.01M+ 30ml nước 0.01M+ 30ml nước

cất
19.9

19.6
19.8

Lần 3
20ml

CEDTA = 10*20/VEDTA trên Burret =10*20/19.8 = 10,1(mmol/l)
= 0.0101(mol/l)
2. Chuẩn độ các mẫu nước:

Báo cáo tổng hợp thực hành hóa vô cơ 2Page 12

cất
19.8


GVHD:

Nguyễn Thị Hà Thu

Mẫu nước

Nước

Nước sông

Vmẫu= 25ml

Cất

Long Bình

Nước
thải sinh

hoạt
Trường hợp pha loãng 25ml mẫu thành 50 ml với nước cất
Lần 1
0.1
5.2
2.2
V1EDTA
Lần 2
0.1
5.1
2.3
Lần 3
0.1
5.3
2.1
0.01M(ml)
Trung bình 0.1
5.2
2.2
Trường hợp không pha loãng mẫu với nước cất
Lần 1
3.9

1.5
V1’EDTA
Lần 2
4.0
1.2
Lần 3
3.8
1.3
0.01M(ml)
Trung bình
3.9
1.3
Vphản ứng = V1- V1’
0.1
1.3
0.9
Trường hợp không pha loãng mẫu với nước cất
IV.

Nước giếng
sambua

Nước
thủy
cục

6.1
6.2
6.4
6.3

8.5
8.3
8.2
8.3

5.5
5.3
5.2
5.3
1

6.7
6.6
6.3
6.5
1.8

TÍNH ĐỘ CỨNG TỔNG
Độ cứng tổng mg CaCO3/l = độ cứng của nước(trong mẩu) - Độ cứng có(
nước cất)
=(V1EDTA * CEDTA*1000*100/ VMẫu ) -(Vphản ứng * CEDTA*1000*100/ VMẫu )
Stt
1
2

Mẫu nước
Nước cất
Nước song

Độ
cứng(mgCaCO3/l)
0
Long 78,78

Bình
3
Nước thải sinh hoạt
4
Nước giếng
5
Nước thủy cục
Theo như số liệu tính được ta thấy:

Kết luận
Nước mềm
Nước hơi cứng

26,26
Nước mềm
105,8
Nước hơi cứng
131,3
Nước hơi cứng
Nước thủy cục> Nước giếng>Nước sông Long Bình>

Nước thải sinh hoạt> Nước cất

V.

CÂU HỎI CUỐI BÀI
1. Nguyên nhân gây ra độ cứng của nước: là do nước có chứa các cation Ca2+ và
Mg2+ ,… tự do ở dạng muối Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2, CaCl2,…Thông thường
nước cứng có độ cứng lớn hơn 300mg/l.

Báo cáo tổng hợp thực hành hóa vô cơ 2Page 13


GVHD:

Nguyễn Thị Hà Thu

2. Giải thích hiện tượng gây ra độ cứng giả trong nước: Tạo bởi các muối Ca và

Mg carbonat và bicarbonat, trong đó chủ yếu là bicarbonat vì muối carbobat Ca
và Mg hầu như không tan trong nước. chúng ta có thể giảm được nó bằng nhiều
phương pháp đơn giản như đun sôi,…
3. Ứng dụng số liệu độ cứng trong phân tích, xử lý nước: Dựa vào số liệu độ cứng

của nước để đề ra các giải pháp xử lý tổng quát. Có nhiều phương pháp làm
mềm nước, vì thế phải căn cứ vào mức độ làm mềm cần thiết (độ cứng cho
phép còn lại của nước), chất lượng nước nguồn và các chỉ tiêu kinh tế khác để
chọn ra phương pháp làm mềm thích hợp nhất.
Để làm mềm nước, người ta dùng các phương pháp sau:
-

Làm mềm nước bằng hóa chất: pha các hóa chất khác nhau vào nước để kết hợp
với ion Ca2+ và Mg2+ tạo thành các hợp chất không tan trong nước.

-

Phương pháp nhiệt: đun nóng hoặc chưng cất nước.
Phương pháp trao đổi ion: lọc nước cần làm mềm qua lớp lọc cationit có khả năng
trao đổi Na+ hoặc H+ có trong thành phần của hạt cationit với ion Ca2+ và Mg2+
hòa tan trong nước và giữ chúng lại trên bề mặt của các hạt lớp

- Lọc qua màng bán thấm, thẩm thấu ngược (RO).

CHƯƠNG 2: ĐIỀU CHẾ MỘT SỐ HỢP CHẤT VÔ CƠ
I.
−
−
−
−
−
II.
1.

BÀI 1 : ĐIỀU CHẾ KMnO4
Mục tiêu bài học.
Điều chế được KMnO4
Tính toán hiệu suất quá trình điều chế
Xác định nồng độ dung dịch KMnO4 vừa điều chế
Làm việc nhóm hiệu quả.
Thành thạo trong các thao tác pha hóa chất và tính toán.
Thiết bị - hóa chất- cách pha hóa chất.
Thiết bị.
− Lò nung
− Chén sứ
− Bếp điện

Báo cáo tổng hợp thực hành hóa vô cơ 2Page 14


GVHD:

Nguyễn Thị Hà Thu

Đũa khuấy
Phễu lọc chân không
Buret 25 ml
Erlen 250 ml
Becher 250 ml
Pipet 10 ml
Bình định mức 50 ml
2. Hóa chất.
− KOH,KClO3,MnO2
− HCl đặc, H2SO4 đặc
− Dung dịch FeSO4
III.
Tiến hành.
1) Điều chế KMnO4 :
− Cân 3g KOH trộn với 2,5g KCLO3 vào chén sứ và đun nóng với nhiệt nóng
chảy ở 3000c , cho từ từ 1,5g MnO 2 và khuấy đều. Sau khi thêm hết MnO 2,
đậy nắp cốc mẫu cho vào lò nung ở 6000 c khoảng 20 phút, lấy ra để nguội.
− Hòa tan sản phẩm bằng 50ml nước cất cho vào cốc 250mL.
− Cho lượng dd HCl 0.1N trung hòa dung dịch thu được cho tới khi không
còn màu xanh lục và chuyển sang màu tím
− Đề dung dịch yên trong 3 phút ,lọc qua phiễu chân không, rữa bã với nước
cất và nhập chung nước rửa vào phần dung dịch. Đo thề tích thu được.

−
−
−
−
−
−
−

2) Xác định nồng độ KMnO4 :
− Lấy 25 ml dung dịch KMnO4 được điều chế cho vào buret
− Hút 10 ml FeSO4 0.1N cho vào erlen 250 ml thêm vào 50 ml nước cất 6 ml

IV.

H2SO4 đặc.
− Nhỏ KMnO4 xuống từ từ cho đến khi dung dịch chuyển màu hồng nhạt thì
ghi nhận thể tích KMnO4 trên buret. Xác định nồng độ KMnO 4 điều chế
được và từ đó tính hiệu suất % của phản ứng điều chế KMnO4
Kết quả :

Thể tích KMnO4 thu được là : 70 ml
Thể tích KMnO4 dùng định phân là:

KMnO4 (ml )

Lần 1

Lần 2

Lần 3

TB

3.1

3.2

3.3

3.2

Nồng độ KMnO4 của dung dịch là :
Báo cáo tổng hợp thực hành hóa vô cơ 2Page 15


GVHD:

Nguyễn Thị Hà Thu

2KMnO4 + 10FeSO4 + 8H2SO4  5 Fe(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O

CFeso4 . vFeso4 = CKMnO4. VKMnO4
↔

CKMnO4 = ( CFeso4 . vFeso4 )/ VKMnO4

→ CKMnO4 = (0.1* 10)/3.2 =0.3125 ( N)
•

Số mol KMnO4 thực tế :

Ntt = (10*0.1)* 0.07*0.2/3.2 = 0.004375 mol
•

Số mol lý thuyết :

KClO3+ 3MnO2 +6 KOH  3K2MnO4 +KCl +3H2O
1.5/87
1.5/87
3K2MnO4 + 8HCl 4KCl +2 KMnO4 + MnCl4 +4 H2O
1.5/87

2/3 *(1.5/87)

Nlt = ( 2/3)* (1.5/87) = 0.0115 mol
Hiệu suất
%H =(Ntt / Nlt )*100 =( 0.004375/0.0115) *100 ≈ 38.04 %
V.

Trả lời câu hỏi :

Câu 1 :
Do mangan bị oxi hóa thành Mn+7ở dạng K2SO4có màu xanh lục
KClO3+ 3MnO2 +6 KOH  3K2MnO4 +KCl +3H2O
Sau khi trung hòa bằng HCl ta thu được dung dịch KMnO4 có màu tím.
3K2MnO4 + 8HCl 4KCl +2 KMnO4 + MnCl4 +4 H2O
Câu 2:
3K2MnO4 + H2O ↔ 2KMnO4 + MnO4 + 4KOH (1)
HCl + KOH  KCl +H2O
Khi cho HCl vào sẻ làm cân bằng (1) dịch chuyển theo chiều tạo ra KMnO4

Báo cáo tổng hợp thực hành hóa vô cơ 2Page 16


GVHD:

Nguyễn Thị Hà Thu

Câu 3 :
- KMnO4 là chất oxi hóa mạnh và khả năng oxi hóa phụ thuộc mạnh vào môi trường
- (Mn có số oxi hóa +7 cao nhất nên nó sẽ có xu hướng giảm => KMnO 4 có tính oxi hóa
mạnh.)
+Trong môi trường axit : Mn(+7)  Mn(+2) (quan trọng)

VD: cho Fe2+, Cl- vào KMn04 trong dd axit
Mn+7-->Mn+2
Fe2-->Fe3+
Cl-->Cl2
+Trong môi trường trung tính ( như H2O) : Mn(+7) Mn(+4) ( MnO2 kết tủa đen)
VD: Điển hình là phản ứng:
3CH2=CH2 + 2KMnO4 + 4H2O  2MnO2 + 3CH2OH-CH2OH + 2KOH
+Trong môi trường bazơ ( ít gặp) :
Dung dịch kiềm mạnh và dư chất khử , MnO4- bị khử về MnO4 22KMnO4 + K2SO3 + 2KOH  2K2MnO4 + K2SO4 + H2O
Dung dịch kiềm đặc và khi không có chất khử , MnO4- tự phân huỷ theo phản ứng
4KMnO4 + 4KOH 4K2MnO4 + O2 + 2H2O

BÀI 2 : ĐIỀU CHẾ PHÈN CHUA
MỤC TIÊU BÀI HỌC:
− Điều chế được phèn nhôm từ bột nhôm và từ vật liệu nhôm phế thải (vỏ lon
bia,…)

− Tính toán được hiệu suất quá trình điều chế nhôm.
II.
HÓA CHẤT VÀ DỤNG CỤ :
1. Hóa chất:
− KOH khan , H2SO4 đđ , NaOH, Etanol
− Bột nhôm
− Vỏ lon bia, lon nước ngọt
2. Dụng cụ :
− Máy lọc áp suất thấp
− Cân điện tử, bếp điện
− Máy đo Ph
− Cốc thủy tinh, đũa thủy tinh
− Phễu lọc, giấy lọc
− Chậu thủy tinh
III.
TIẾN HÀNH :
1) Điều chế phèn chua từ bột nhôm :
I.

Báo cáo tổng hợp thực hành hóa vô cơ 2Page 17


GVHD:

Nguyễn Thị Hà Thu

Lần 1:
− Cân 0.6g bột nhôm cho vào becher 250 ml, thêm 25 ml KOH 1M
để hòa tan nhôm.
− Đặt becher lên trên bếp đun nhẹ, khuấy nhẹ để phản ứng nhanh

hơn. Chờ cho đến khi phản ứng kết thúc lấy becher ra khỏi bếp.
− Thêm 10 ml dd H2SO4 9M vào becher phản ứng và khuấy đều, thấy
xuất hiện kết tủa trắng, khuấy để kết tủa tan.
− Lọc lấy dung dịch vào becher 100 ml. Đun sôi dung dịch trên bếp
điện cho đến khi có váng tinh thể xuất hiện.
− Lấy becher ra để nguội, sau đó đặt becher này vào 1 becher 500ml
có đựng nước đá, thỉnh thoảng khuấy nhẹ để tinh thể phèn hôm
hình thành
− Lọc lấy tinh thể phèn nhôm bằng phễu lọc áp suất. Rửa tinh thể
phèn đang lọc 2 lần với etanol, mỗi lần dùng 10 ml. Thu lấy sản
phẩm, sấy nhẹ, cân khối lượng m1
 Kết tinh lại sản phẩm :
− Cho sản phẩm phèn thu được ở trên vào becher 100 ml
− Cho 15 ml nước cất vào becher và đun nóng khuấy cho sản phẩm tan
hết. Tiếp tục đun cho đến khi thấy có váng tinh thể lấy becher ra
khỏi bếp để nguội, đặt vào chậu thủy tinh có đựng nước đá, xuất
hiện tinh thể phèn nhôm. Lọc lấy tinh thể bằng áp suất, sấy nhẹ, đem
cân m2
 Lần 2 :
− Lặp lại quá trình tương tự lần 1. Tiến hành điều chế phèn nhôm chua
với 1g bột nhôm + 42 ml KOH +16 ml H 2SO4 9M , thu sản phẩm khối
lượng m3, m4 .
 Lần 3:
− Lặp lại quá trình tương tự lần 1. Tiến hành điều chế phèn nhôm chua
với 1.2 g bột nhôm + 50 ml KOH +19 ml H 2SO4 9M , thu sản phẩm
khối lượng m5, m6 .
2) Điều chế phèn chua từ vỏ lon bia, lon nước ngọt :
 Chuẩn bị nguyên liệu :
− Vỏ lon bia, lon nước ngọt: dùng kéo cắt thành từng mảnh nhỏ.
− Dung dịch KOH 1M ,H2SO4 9M, Etanol

 Phương pháp tiến hành:
− Tương tự đối với bột nhôm, nhưng thời gian lâu hơn .
 Lần 1 :


Báo cáo tổng hợp thực hành hóa vô cơ 2Page 18


GVHD:

Nguyễn Thị Hà Thu

0.6 g vỏ lon bia + 40 ml đ KOH 1M + 15 ml dd H 2SO4 9M. Rửa
với 20 ml etanol
 Lần 2:
− 1 g vỏ lon bia + 60 ml đ KOH 1M + 20 ml dd H 2SO4 9M. Rửa với
20 ml etanol
 Lần 3:
− 1.2 g vỏ lon bia + 80 ml đ KOH 1M + 25 ml dd H 2SO4 9M. Rửa
với 20 ml etanol
KẾT QUẢ:
−

IV.

a)

Điều chế phèn chua từ bột nhôm :
LẦN 1

Khối lượng
phẩm (g)

sản

LẦN 2

LẦN 3

m1

m2

m3

m4

m5

m6

7.98

6,97

15.21

14.12

16.79

15.95

Tính hiệu suất :
•

Sản phẩm lần 1:
nKOH = CM.V = 1. 0,25 = 0,25 mol
nH2SO4 = CM.V = 9. 0,1 = 0,9 mol
nAl = = 0,022 mol
2Al + 2KOH + 4H2SO4 + 22H2O  2KAl(SO4)2.12H2O + 3H2
0,022mol
=>0,022mol

→ nphèn = nAl
Theo lý thuyết khối lượng phèn chua thu được là: m = n. M = 0,022.474 = 10.428g
Nhưng kết quả thí nghiệm thu được là : m =6,97 g
Nên hiệu suất của quá trình trên là:
H1 =
•

Sản phẩm lần 2:
nAl = , Suy ra:

nphèn = 0,037 mol
Báo cáo tổng hợp thực hành hóa vô cơ 2Page 19


GVHD:


Nguyễn Thị Hà Thu

Khối lượng phèn trên lý thuyết thu được: mphèn = 0.037. 474 =17.538 g

•

Nhưng thực tế thu được: m = 14.12 g
Nên hiệu suất có được là:
H2 =
Sản phẩm lần 3:

nAl = , Suy ra:
nphèn = 0,044 mol
 mphèn = 0.044. 474 = 20,856g (lý thuyết)
Nhưng thực tế thu được: m = 15.95 g
Ta làm tương tự cách tính trên, ta thu được: H3 =
b) Điều chế phèn chua từ vỏ lon bia, lon nước ngọt :
LẦN 1

Khối lượng
phẩm (g)

sản

LẦN 2

LẦN 3

m1

m2

m3

m4

m5

m6

6.635

4.568

10.21

9.45

11.93

10.65

•

Áp dụng tương tự cách tính toán hiệu suất đối với bột nhôm, ta có hiệu suất
của điều chế bột nhôm từ vỏ lon bia như sau:
Sản phẩm lần 1: nAl=

•

Sản phẩm lần 2: nAl=

•

Sản phẩm lần 3: nAl=

V.

TRẢ LỜI CÂU HỎI:
Câu 1 :
Khi thêm dd H2SO4 9M vào sẽ hình thành kết tủa Al(OH)3 và kết tủa này sẽ
tan ra khi đun nóng. Phương trình phản ứng xãy ra như sau:
2KAl(OH)4 (dd) + H2SO4 (dd) 2Al(OH)3 + K2SO4 (dd) + H2O
2Al(OH)3 + K2SO4 + 3H2SO4 (dd)  2Al(SO4)2 + 6H2O

Báo cáo tổng hợp thực hành hóa vô cơ 2Page 20


GVHD:

Nguyễn Thị Hà Thu

Câu 2 :
Khi cho phèn chua ( Al2(SO4)3.K2SO4.24H2O) hòa tan vào nước thì nó tách
thành các muối K2SO4 và Al2(SO4)3. Muối K2SO4 là muối của acid mạnh
H2SO4và bazo mạnh (KOH) nên không bị thủy phân. Còn muối Al2(SO4)3 là
muối của bazo yếu và acid mạnh nên nó bị thủy phân. Sự thủy phân trên
không nhiều, nhưng thường trong nước tự nhiên có hiện diện nhiều muối
carbonat acid, nên H+ tạo ra do sự thủy phân trên sẽ kết hợp với HCO 3- tạo

H2CO3 ít điện ly, làm giảm nồng độ ion H+ trong dung dịch.
Al2(SO4)3+ 6H2O < == > 2Al(OH)3 + 3H2SO4
Sự thủy phân sẽ thiên về chiều tạo ra Al(OH) 3. Keo 2Al(OH)3 mang điện
tích dương đông tụ dần, lắng xuống kéo theo các hạt đất và các chất hữu cơ

•

•

làm cho nước trong.
Câu 3 :
Ưu điểm:
- Về mặt năng lực keo tụ ion nhôm thì nó thuộc loại cao nhất trong số các
loại muối ít độc hại mà loại người biết.
- Phèn chua ít độc, sẵn có trên thị trường và giá rẽ
- Công nghệ keo tụ bằng phèn chua là công nghệ tương đối đơn giản, dể
kiểm soát, phổ biến rộng rãi.
Nhược điểm:
- Làm giảm đáng kể độ pH, phải dùng NaOH để hiệu chỉnh lại độ pH dẫn
đến chi phí sản xuất tăng.
- Khi quá liều lượng cần thiết thì hiện tượng đông tụ bị phá hủy làm nước
đục trở lại.
- Phải dùng thêm một số phụ gia trợ đông tụ và trợ lắng.
- Hàm lượng Al dư trong nước lớn hơn so vói khi dùng chất keo tụ khác và
có thể lớn hơn tiêu chuẩn với 0,2mg/lít.
- Khả năng loại bỏ các chất hữu cơ tan và không tan cùng các kim loại
thượng bị hạn chế.
- Ngoài ra, có thể làm tăng lượng SO42- trong nước thải sau xử lý là loại có
độc tính đối với vi sinh vật.

TÀI LIỆU THAM KHẢO
1.Giáo trình thực hành hóa vô cơ 2
2.Mạng xã hội
Báo cáo tổng hợp thực hành hóa vô cơ 2Page 21


GVHD:

Nguyễn Thị Hà Thu
HẾT

Báo cáo tổng hợp thực hành hóa vô cơ 2Page 22