Nghiên cứu mô phỏng bài Thực hành Hóa Lý phần nhiệt động học

Số 30 (55) - Tháng 7/2017

TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC SÀI GÒN

Nghiên cứu mơ phỏng
bài Thực hành Hóa Lý phần nhiệt động học
A study on Simulation Physiochemistry Practice in thermodynamics
TS. Võ Văn Dun Em, Trường Đại học Quy Nhơn
Vo Van Duyen Em, Ph.D., Quy Nhon University
Phạm Thị Lệ Hiền
Pham Thi Le Hien
Tóm tắt
Hóa học là một mơn khoa học vừa lý thuyết vừa thực nghiệm, thơng qua thực nghiệm mà các lý thuyết
được kiểm chứng, khẳng định và khi cần thiết thì cũng được phủ nhận. Do đó, các thí nghiệm hóa học
đóng một vai trò quan trọng trong việc lĩnh hội kiến thức đối với người học và nhà nghiên cứu. Trong
thực tế, một số thí nghiệm khơng thể được thực hiện do nhiều ngun nhân như: thiếu trang thiết bị, độc
hại, cháy nổ, khơng an tồn,… Vì vậy, phần mềm thí nghiệm ảo ra đời nhằm khắc phục các lý do nêu
trên, Crocodile chemistry là một trong các phần mềm được khai thác trong giảng dạy và nghiên cứu hóa
học. Trong bài báo này, chúng tơi trình bày thí nghiệm ảo được tạo ra bằng phần mềm Crocodile
chemistry áp dụng vào bài thực hành Hóa lý phần nhiệt động học nhằm đáp ứng nhu cầu học tập, nghiên
cứu, đồng thời mong muốn mang lại hiệu quả cao trong việc dạy và học bộ mơn Hóa lý ở các trường
Đại học, Cao đẳng.
Từ khóa: Crocodile chemistry, thực hành, nhiệt động học.
Abstract
Chemistry is a natural science having both theoretical and experimental features. Thus, chemical
experiments play a vital role in transmitting knowledge to learners and researchers. In reality, a number
of experiments cannot be done in the class due to various reasons such as lack of equipment, toxicity,
explosiveness, lack of safety, etc. Therefore, virtual educational software is created to make up for the
shortage of chemical experiments, and Crocodile chemistry is one of such software programs. This
article presents some of virtual experiments performed by using Crocodile chemistry on application to
lessons of common physiochemistry thermodynamics so as to improve the teaching and studying

quality in universities.
Keywords: Crocodile chemistry, experiments, thermodynamics.

rãi và phổ biến [2]. Thí nghiệm ảo có thể
đáp ứng được sự thiếu hụt của các thiết bị
hóa chất trong phòng thí nghiệm, được sử
dụng cho giáo dục đào tạo từ xa [5], [7].
Một lợi thế lớn khác của phòng thí nghiệm
hóa học ảo là người học có thể thực hiện

1. Mở đầu
Sự ra đời của cơng cụ ảo được xác định
là cần thiết ở tất cả các cấp học, nhằm
minh họa các khía cạnh cụ thể nhất trong
khoa học bộ mơn [6]. Trong hóa học, thí
nghiệm ảo ngày càng được sử dụng rộng
52


VÕ VĂN DUYÊN EM - PHẠM THỊ L HIỀN

Có rất nhiều công trình nghiên cứu về
thí nghiệm mô phỏng: Năm 1970, ba nhà
khoa học Arieh Warshel, Michael Levitt và
Martin Karplus [4], [8] đặt nền tảng cho
các chương trình vi tính để mô phỏng các
tiến trình hóa học phức tạp và nhận được
giải Nobel Hóa học năm 2013. Năm 2007,
G. Gorghiu và các cộng sự [3] đã nghiên
cứu các ứng dụng của thí nghiệm ảo trong

giáo dục. Cùng thời gian này, J. Georgiou
và các cộng sự [5] đã nghiên cứu phòng thí
nghiệm thực tế ảo trong hóa học. Năm
2009, L. M. Gorghiu và các cộng sự [6]
nghiên cứu sử dụng thiết bị ảo trong giảng
dạy hóa học. Năm 2014, Numan Ali, Sehat
Ullah, Ihsan Rabbi và cộng sự [7] nghiên
cứu phát triển phòng thí nghiệm đa phương
thức cho các thí nghiệm hóa học.
Trong bài báo này, chúng tôi trình bày
thí nghiệm ảo được thiết kế bằng phần
mềm Crocodile Chemistry áp dụng vào bài
thực hành Hóa lý phần nhiệt động học
nhằm đáp ứng nhu cầu học tập, nghiên cứu
trong việc dạy và học bộ môn Hóa lý ở các
trường Đại học, Cao đẳng.
2. Nội dung nghiên cứu
2.1. Mục đích bài thực hành
“Nhiệt hòa tan”
- Xác định nhiệt hòa tan của muối KCl
trong nước.
- Xác định nhiệt hòa tan của CuSO4,
CuSO4.5H2O trong nước và tính nhiệt
hydrat hóa của CuSO4.5H2O.
2.2. Cơ sở lí thuyết bài thực hành
“Nhiệt hòa tan”[1]
2.2.1. Nhiệt hòa tan và nhiệt hydrat
hóa của muối
Quá trình hòa tan luôn luôn kèm theo
sự giải phóng hay hấp thụ nhiệt tùy theo

bản chất của chất tan và dung môi.
Nhiệt hòa tan (Hht) có thể xem là tổng

các thí nghiệm mà không xảy ra bất kỳ tai
nạn hay sự cố cháy nổ nào [5], [7]. Hiện
nay, có nhiều phần mềm mô phỏng được
sử dụng như Vlab, ChemLab, Crocodile
Chemistry [5], [9], [10]. Tất cả các phầm
mềm đều nhằm mục tiêu giúp người học
nắm vững kiến thức khoa học cơ bản về lý
thuyết và thực hành. Thông qua đó hình
thành kĩ năng của môn học như kỹ năng
quan sát, phân tích, so sánh, phán đoán,
tính toán, thực hành thí nghiệm,…
Hóa học là môn khoa học kết hợp giữa
lý thuyết và thực hành. Ngoài các nội dung
kiến thức lý thuyết được cung cấp thì các
bài thực hành đóng vai trò quan trọng giúp
đem lại hứng thú học tập cho người học,
góp phần cũng cố, đào sâu, mở rộng kiến
thức lý thuyết. Để thực hiện tốt một bài
thực hành thì người học phải hiểu rõ kiến
thức nền của bài thực hành, đồng thời phải
làm chủ được các thao tác với hóa chất và
thiết bị đòi hỏi sự thận trọng để thí nghiệm
thành công và an toàn [5], [10].
Chemlab, Vlab, Crocodile Chemistry là
các phần mềm ứng dụng dùng để mô
phỏng thí nghiệm hóa học. Có thể thực
hiện hầu như đa số các phản ứng hóa học

thông dụng. Với sự đa dạng của các công
cụ trong phần mềm, có thể thiết kế các thí
nghiệm hóa học nhanh chóng, an toàn [5],
[9], [10]. Nếu chương trình mô phỏng được
thiết kế hợp lí và phù hợp với nội dung bài
học thì xem như là một bài chuẩn bị trước
khi làm thực hành, cho phép người học vào
phòng thí nghiệm với một sự hiểu biết rõ
ràng hơn về những điều mình phải làm.
Tuy nhiên, các phần mềm Vlap, Chemlab
và Crocodile Chemistry không thể thay thế
hoàn toàn cho các thí nghiệm hóa học thật,
nhưng có thể nói các phần mềm này là
công cụ hỗ trợ đắc lực về nghiên cứu khoa
học hóa học [5], [9], [10].
53


NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG BÀI THỰC HÀNH HÓA LÝ PHẦN NHI T Đ NG HỌC

Theo định luật Hess ta có:
Hhyd + H1 = H2
Hay Hhyd = H2 - H1 = Hht, CuSO4 Hht, CuSO4.5H2O
(2)
Xác định bằng thực nghiệm nhiệt hòa
tan của muối khan và muối ngậm nước sẽ
tính được nhiệt hydrat hóa.
2.2.2. Phương pháp nhiệt lượng kế
Hiệu ứng nhiệt của phản ứng hóa học,
nhiệt hòa tan,… được xác định bằng một

dụng cụ gọi là nhiệt lượng kế.
Sơ đồ một nhiệt lượng kế đơn giản nhất
được thể hiện ở hình 1.

của hai số hạng: nhiệt chuyển chất tan vào
dung dịch (Hch) và nhiệt hydrat hóa nếu
dung môi là nước (Hhyd) phát sinh do
tương tác giữa các tiểu phân chất hòa tan
với những tiểu phân của dung môi.
Hht = Hch + Hhyd

(1)

Nhiệt Hhyd luôn luôn âm vì quá trình
hydrat hóa luôn tỏa nhiệt còn nhiệt Hch có
thể dương hoặc âm. Đối với chất khí, Hch
(nhiệt ngưng tụ khí vào thể tích dung dịch)
luôn âm nên Hht < 0. Đối với chất rắn,
Hch (nhiệt hấp thụ để phá vỡ mạng lưới
tinh thể và đẩy xa các tiểu phân trên
khoảng cách ứng với thể tích dung dịch)
luôn dương nên dấu của Hht sẽ là dấu của
số hạng nào trong (I) chiếm ưu thế. Những
chất rắn có cấu tạo mạng lưới tinh thể kém
bền và có nhiều khuynh hướng hydrat hóa
hay hình thành những muối ngậm nước,...
thì Hht < 0 (sự hòa tan tỏa nhiệt) còn
những chất có mạng tinh thể bền và ít
hydrat hóa thì Hht > 0 (sự hòa tan thu
nhiệt).

Áp dụng định luật Hess đối với quá
trình hòa tan có thể xác định gián tiếp hiệu
ứng nhiệt của những quá trình khó đo trực
tiếp như nhiệt hydrat hóa các tinh thể ngậm
nước.
Nhiệt hydrat hóa là lượng nhiệt kèm
theo quá trình tạo thành 1 mol muối ngậm
nước từ muối khan và lượng nước tương
ứng. Ví dụ, sự tạo thành dung dịch CuSO4
trong n mol H2O có thể thực hiện bằng hai
khả năng:
1) CuSO4 (r) + 5H2O  CuSO4.5H2O (r)
+ Hhyd
CuSO4.5H2O + (n-5)H2O  CuSO4
(dd) + H1
2) CuSO4 (r) + nH2O  CuSO4 (dd) + H2

Hình 1. Nhiệt lượng kế
1. Bình nhiệt lượng kế; 2. Nhiệt kế; 3. Que
khuấy; 4. Ămpun; 5. Nút lie; 6. Chất lỏng.
Phần chủ yếu của nhiệt lượng kế là
bình nhiệt lượng kế (1) và lớp vỏ ngăn cản
sự trao đổi nhiệt của nhiệt lượng kế với
môi trường xung quanh. Bình nhiệt lượng
kế thường là một bình Đêoa được đậy kín
bằng nút lie (5). Nút có khoan lỗ để cắm
nhiệt kế (2), que khuấy (3) và ămpun đựng
chất nghiên cứu (4). Nhiệt kế thường dùng
là nhiệt kế khoảng hay nhiệt kế Beckman
có độ chính xác cao để theo dõi biến thiên

nhiệt độ trong hệ. Ămpun là một ống
54


VÕ VĂN DUYÊN EM - PHẠM THỊ L HIỀN

nghiệm thủy tinh có đáy mỏng dễ bị chọc
thủng để các chất nghiên cứu rơi vào chất
lỏng (6) chứa trong bình nhiệt kế.
Hiệu ứng nhiệt của quá trình tiến hành
trong nhiệt lượng kế được xác định theo
phương trình:
q = Ck.t

nhất định muối KNO3 đã biết nhiệt hòa tan
Hht = 8,52 (kcal/mol). Xác định t và tính
Ck theo công thức:

Ck =

q / g -ΔHKNO3 8,52g
= .
=Δt M Δt
M.Δt

(kcal/độ) (5)

Trong đó g, M là khối lượng và khối
lượng mol của muối KNO3.
Cách tiến hành:

Dùng cân phân tích cân ămpun đã sấy
khô, ghi khối lượng (g1). Cho muối KNO3
đã nghiền thật nhỏ (khoảng 6,0g đến 8,0g)
vào ămpun (chú ý không để muối dính vào
thành ămpun) và cân lại (g2). Lượng muối
sử dụng là g = g2 - g1. Dùng bình định mức
lấy chính xác 500mL nước cất đổ vào bình
nhiệt lượng kế. Đậy nắp bình đã cắm ống
đựng chất, nhiệt kế khoảng và que khuấy.
Đến đây bắt đầu tiến hành thực nghiệm xác
định t. Do quá trình hòa tan không thể
tránh khỏi sự trao đổi nhiệt giữa hệ nhiệt
lượng kế với môi trường xung quanh nên
để thu được giá trị t thực cần phải tính
đến sự trao đổi nhiệt này. Như vậy, thí
nghiệm được tiến hành qua ba giai đoạn
liên tục:
Giai đoạn đầu, chưa chọc thủng ămpun,
khuấy đều và nhẹ khoảng 3 phút, sau đó
vừa khuấy vừa ghi nhiệt độ, 30 giây một
lần. Khi nào sự thay đổi nhiệt độ theo thời
gian đều đặn (khoảng 10 đến 15 điểm thực
nghiệm) thì chọc thủng ămpun đựng chất
nghiên cứu và giai đoạn chính bắt đầu. Do
có hiệu ứng nhiệt của quá trình hòa tan nên
nhiệt độ thay đổi nhanh. Tiếp tục khuấy và
ghi nhiệt độ như trên. Khi nhiệt độ hầu như
không thay đổi nữa (muối đã tan hết) thì
giai đoạn chính kết thúc và cũng là lúc bắt
đầu giai đoạn cuối, tiếp tục khuấy và ghi

nhiệt độ trong vòng 5 phút nữa. (Chú ý: 3
giai đoạn trên phải làm liên tục, giữa các

(3)

Trong đó t: biến thiên nhiệt độ của
hệ nhiệt lượng kế.
Ck: nhiệt dung của hệ nhiệt lượng kế
(lượng nhiệt cần thiết để nâng nhiệt lượng
kế lên 1o) thường được gọi là hằng số nhiệt
lượng kế.
Khi biết trước hiệu ứng nhiệt q/ và đo
biến thiên nhiệt độ tương ứng của hệ nhiệt
lượng kế, sẽ tính được Ck theo phương
trình:
q/
(4)
Ck 
t
- Biến thiên nhiệt độ t gây ra do quá
trình tiến hành trong nhiệt lượng kế có thể
xác định theo hiệu nhiệt độ trước và sau
khi quá trình xảy ra chỉ trong trường hợp
hệ hoàn toàn không trao đổi nhiệt với môi
trường bên ngoài. Trong thực tế, việc trao
đổi nhiệt đó không thể tránh khỏi nên để
xác định biến thiên nhiệt độ thực cần phải
hiệu chỉnh phần biến thiên nhiệt độ do hệ
trao đổi nhiệt với môi trường ngoài. Việc
hiệu chỉnh như vậy thường được tiến hành

bằng phương pháp đồ thị. Khi biết t và Ck
sẽ tính được hiệu ứng nhiệt của quá trình
theo (III).
2.3. Tiến hành thí nghiệm trong
phòng thí nghiệm
2.3.1. Xác định nhiệt hòa tan của KCl
trong nước
a) Xác định nhiệt dung của hệ nhiệt
lượng kế Ck
Hòa tan trong nhiệt lượng kế một lượng
55


NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG BÀI THỰC HÀNH HÓA LÝ PHẦN NHI T Đ NG HỌC

bình nhiệt lượng kế. Cân ămpun đã sấy
khô. Cho vào ămpun khoảng 4,0g đến 6,0g
KCl rồi cân lại, tính được lượng cân của
KCl trong ămpun. Lắp ămpun vào bình
nhiệt lượng kế rồi tiến hành xác định t
của quá trình hòa tan KCl giống như đã
làm với KNO3. Biết t và Ck tính được
nhiệt hòa tan của KCl trong nước.

giai đoạn không dừng thí nghiệm lại).
Dựa vào các dữ kiện thu được, vẽ đồ
thị nhiệt độ - thời gian (hình 2). Nếu thí
nghiệm tiến hành tốt thì giai đoạn đầu (ab)
và giai đoạn cuối (de) được biểu diễn bằng
các đoạn thẳng. Độ dốc của các đoạn thẳng

đó phụ thuộc vào tương quan giữa nhiệt độ
hệ nghiên cứu và môi trường xung quanh.
Giai đoạn chính được xác định trên đồ
thị tính từ các điểm mà đường cong tiếp
xúc với các đoạn thẳng của giai đoạn đầu
và giai đoạn cuối (đoạn bd). Nếu cho rằng
trong nửa đầu của giai đoạn chính sự trao
đổi nhiệt của hệ nghiên cứu với môi trường
xung quanh giống như ở giai đoạn đầu, còn
trong nửa sau giống như ở giai đoạn cuối
thì có thể kéo dài đoạn ab và ed, sau đó từ
C là điểm giữa của BD kẻ đường song song
với trục tung, đường này cắt các đường kéo
dài ở c và c’; độ dài của cc’ chính là giá trị
t thực cần tìm. Thay t thực tìm được vào
công thức (V) tính được Ck.

ΔH=-

Ck .Δt.M KCl
g KCl

2.3.2. Xác định nhiệt hòa tan của
CuSO4.5H2O và CuSO4
Xác định nhiệt hòa tan của CuSO4.5H2O
và CuSO4 khan như đã làm với KCl. Lượng
CuSO4.5H2O lấy khoảng 8,0g, lượng
CuSO4 khoảng 5,0g. Trước khi cân các
muối phải được nghiền nhỏ trong cối sứ.
Trong trường hợp không có muối CuSO4

khan thì lấy khoảng 10g muối CuSO4.5H2O
nghiền trong cối sứ rồi đem rang trên bếp
điện (150oC đến 180oC) cho đến khi tạo
thành muối khan màu trắng. Để nguội muối
đến nhiệt độ phòng rồi đem cân.
Quá trình hòa tan muối trong nhiệt
lượng kế cần khuấy mạnh hơn vì các muối
đồng sunfat khó tan.
Sau khi xác định được nhiệt hòa tan
của hai muối, tính nhiệt hydrat của
CuSO4.5H2O theo biểu thức (II): Hhyd =
Hht, CuSO4 - Hht, CuSO4.5H2O
2.4. Tiến hành thí nghiệm trên phần
mềm Crocodile chemistry
Chuẩn bị tất cả các dụng cụ và hóa
chất cần dùng trong thí nghiệm như hình 3.

Hình 2. Xác định t thực bằng đồ thị
b) Xác định nhiệt hòa tan của KCl
trong nước
Lấy chính xác 500mL nước cất đổ vào

56


VÕ VĂN DUYÊN EM - PHẠM THỊ L HIỀN

Hình 3. Dụng cụ và hóa chất cần dùng trong thí nghiệm
- Xác định nhiệt dung của nhiệt lượng

hình 4(a), ta cho KNO3 vào và quan sát sự
thay đổi nhiệt độ. Khi KNO3 hòa tan hoàn
toàn nhiệt độ giảm đến 20,42oC (t2) như
hình 4(b). Sau đó tiếp tục theo dõi nhiệt độ.
Hoàn thành quá trình ta thu được đồ thị
nhiệt độ - thời gian của KNO3 như hình 5.

kế
Ta tiến hành làm thí nghiệm như sau:
Cho 150mL nước vào cốc đã có sẵn nhiệt
kế, nhấn nút “Pause”, bắt đầu theo dõi
nhiệt độ. Khi nhiệt độ đến 24,7oC (t1) như

(a)

(b)

Hình 4. Nhiệt độ trước (t1) và nhiệt độ sau (t2) khi cho KNO3 vào dung dịch nước

57


NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG BÀI THỰC HÀNH HÓA LÝ PHẦN NHI T Đ NG HỌC

Hình 5. Đồ thị nhiệt độ - thời gian của KNO3
Nhiệt độ ban đầu của nhiệt kế là 25oC,
khi cho nước vào nhiệt độ bắt đầu giảm
nhưng rất chậm và khi nhiệt độ giảm đến
24,7oC thì ta cho KNO3 vào. Khi cho
KNO3 vào nước quá trình hòa tan xảy ra

làm cho nhiệt độ giảm nhanh hơn và khi
KNO3 hòa tan hết nhiệt độ giảm đến
20,42oC. Tiếp tục quan sát nhiệt độ ta thấy
nhiệt độ gần như không đổi.
KNO3 là chất có cấu trúc mạng tinh
thể bền và ít hydrat hóa. Do đó khi hòa tan
KNO3 vào nước cần cung cấp một nhiệt
lượng cho hệ để thực hiện quá trình phá vỡ
mạng lưới tinh thể (sự hòa tan thu nhiệt),
dẫn đến nhiệt độ giảm. Vì vậy, khi hòa tan
KNO3 vào nước nhiệt độ sẽ giảm.
Sau khi đã có được đồ thị ta tiến hành
xác định t. t sẽ được xác định theo phần
cơ sở lý thuyết. Nhưng khi tiến hành mô
phỏng bằng phần mềm thì hệ hoàn toàn
không trao đổi nhiệt với môi trường bên
ngoài. Do đó, biến thiên nhiệt độ t gây ra

do quá trình tiến hành được xác định theo
hiệu nhiệt độ sau và trước khi quá trình
xảy ra.
Do đó ta xác định t:
t = t2 – t1 = 20,42- 24,70 = -4,28oC
Tính Ck dựa vào công thức:

Ck =-

8,52g KNO3
M KNO3 .Δt

=-

8,52.8
=0,1575
101,1032.(-4,28)

(kcal/độ)
- Xác định nhiệt hòa tan của KCl trong
nước.
Ta tiến hành làm thí nghiệm như sau:
Cho 150mL nước vào cốc đã có sẵn nhiệt
kế, nhấn nút “Pause”, bắt đầu theo dõi
nhiệt độ. Khi nhiệt độ đến 24,7oC (t1) như
hình 6(a), ta cho KCl vào và quan sát sự
thay đổi nhiệt độ. Khi KCl hòa tan hoàn
toàn nhiệt độ giảm đến 22,57oC (t2) như
hình 6(b). Sau đó tiếp tục theo dõi nhiệt độ.
Hoàn thành quá trình ta thu được đồ thị
nhiệt độ - thời gian của KCl như hình 7.

58


VÕ VĂN DUYÊN EM - PHẠM THỊ L HIỀN

(a)
(b)
Hình 6. Nhiệt độ trước (t1) và sau (t2) khi cho KCl vào dung dịch nước

Hình 7. Đồ thị nhiệt độ - thời gian của KCl

Nhiệt độ ban đầu của nhiệt kế là 25oC,
khi cho nước vào nhiệt độ bắt đầu giảm
nhưng rất chậm và khi nhiệt độ đến 24,7oC
thì ta cho KCl vào. Khi cho KCl vào nước
quá trình hòa tan xảy ra làm cho nhiệt độ
giảm nhanh hơn và khi KCl hòa tan hết nhiệt
độ giảm đến 22,57oC. Tiếp tục quan sát
nhiệt độ ta thấy nhiệt độ gần như không đổi.
Giải thích: KCl là chất có cấu trúc
mạng tinh thể bền và ít hydrat hóa. Do đó,
khi hòa tan KCl vào nước cần cung cấp

một nhiệt lượng để hệ thực hiện quá trình
phá vỡ mạng lưới tinh thể (sự hòa tan thu
nhiệt), dẫn đến nhiệt độ giảm. Vì vậy, khi
hòa tan KCl vào nước nhiệt độ sẽ giảm.
- Ta tiến hành xác định nhiệt hòa tan
của CuSO4, CuSO4.5H2O cách làm tương
tự như đối với KCl.
Sau khi tiến hành thí nghiệm thu được
đồ thị nhiệt độ - thời gian của CuSO4 (hình
8) và đồ thị nhiệt độ - thời gian của
CuSO4.5H2O (hình 9).
59


NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG BÀI THỰC HÀNH HÓA LÝ PHẦN NHI T Đ NG HỌC

Hình 8. Đồ thị nhiệt độ - thời gian của CuSO4

Hình 9. Đồ thị nhiệt độ - thời gian của CuSO4.5H2O
Nhiệt độ ban đầu của nhiệt kế là 25oC,
khi cho nước vào nhiệt độ bắt đầu giảm
nhưng rất chậm và khi nhiệt độ giảm đến
24,7oC thì ta cho CuSO4, CuSO4.5H2O
vào. Khi cho CuSO4, CuSO4.5H2O vào
nước quá trình hòa tan xảy ra làm cho nhiệt
độ tăng nhanh hơn và khi CuSO4,
CuSO4.5H2O hòa tan hết nhiệt độ tăng đến
28,28oC. Tiếp tục quan sát nhiệt độ thì ta
thấy nhiệt độ giảm chậm.

Giải thích: CuSO4 và CuSO4.5H2O là
chất rắn có cấu tạo mạng lưới tinh thể kém
bền và có nhiều khuynh hướng sonvat hóa
hay hình thành những muối ngậm nước.
Do đó khi hòa tan CuSO4 và CuSO4.5H2O
vào nước thì hệ tỏa ra một nhiệt lượng (sự
hòa tan tỏa nhiệt), dẫn đến nhiệt độ tăng.
Vì vậy khi hòa tan CuSO4 và CuSO4.5H2O
vào nước thì nhiệt độ sẽ tăng.

60


VÕ VĂN DUYÊN EM - PHẠM THỊ L HIỀN

Kết quả thu được bảng sau:
KCl

CuSO4

CuSO4.5H2O

Khối lượng (g)

6,0

5,0

8,0

Nhiệt độ t1 (oC)

24,70

24,70

24,70

Nhiệt độ t2 (oC)

22,57

28,28

28,28

t = t2 – t1 (oC)

-2,13

3,58

3,58

4,168

-17,999

-17,598

ΔH=

Ck .Δt.M
(kcal/mol)
g

Nhiệt hydrat hóa của CuSO4.5H2O là:
Hhyd = Hht, CuSO4 - Hht, CuSO4.5H2O
= -17,999 - (-17,598) = - 0,401 (kcal/mol)
Vậy nhiệt hydrat hóa của CuSO4.5H2O
là - 0,401 (kcal/mol).
3. Kết luận
Nội dung nghiên cứu đã mô phỏng
được các thí nghiệm hóa học bằng phần
mềm Crocodile Chemistry. Xác định được
nhiệt hòa tan của muối KCl, CuSO4,
CuSO4.5H2O trong nước và tính nhiệt
hydrat hóa của CuSO4.5H2O. Vì khuôn khổ

bài báo cho phép diễn tả và minh họa đến
một bài thực hành chọn lọc trong nhiều bài
đã được mô phỏng thuộc chương trình thực
hành Hóa lý phần nhiệt động học. Chúng
tôi sẽ công bố kết quả khai thác và vận
dụng phần mềm Crocodile chemistry để
mô phỏng các thí nghiệm thực hành khác
trong các nghiên cứu tiếp theo.

3. G. Gorghiu, J. Tomargo and L. Cabeza
(2007), Applications of vitual Intrumentation
in education, Biblitheca publishing house,
Targoveste.
4. Jean-Marie André (2014), The Nobel prize in
Chemistry 2013, Chemistry international, 36,
pp. 2-7.
5. J. Georgiou, K. Dimitropoulos and A.
Manitsaris (2007), A virtual reality laboratory
for distance education in Chemistry,
International journal of Social and Human
sciences, pp. 306-313.
6. L. M. Gorghiu, G. Gorghiu, C. Dumitrescu
and R. L. Olteanu (2009), Crocodile
chemistry - an easy way of teaching chemistry
using virtual instrumentation, VccSSe –
Virtual community collaborating space for
Science education, pp. 146-157.
7. Numan Ali, Sehat Ullah, Ihsan Rabbi,
Muhammad Javed, and Kartinah Zen, (2014),
Multimodal virtual laboratory for the

students’ learning enhance-ment in Chemistry
education, International conference of recent
trends in information and communication
technology (IRICT), Malaysia.
8. Richard Van Noorden, (2013), Modellers
react to Chemistry award: Prize proves that
theorists can measure up to experimenters,
Nature, 502, pp. 280-81.
9. Chemlab, (2015), Available:
.
10. Crocodile Chemistry, (2006),
.

TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Vũ Ngọc Ban (2007), Giáo trình thực tập hóa
lý, NXB Đại học quốc gia Hà Nội, Hà Nội.
2. Cao Cự Giác (2011), Ứng dụng công nghệ
thông tin trong dạy và học hóa học, NXB Đại
học Sư phạm, Hà Nội.

Ngày nhận bài: 07/6/2017

Biên tập xong: 15/7/2017

61

Duyệt đăng: 20/7/2017