Tài liệu Xác định hằng số cân bằng của phản ứng

Bài 1: XÁC ĐỊNH HẰẰNG SỐỐ CÂN BẰẰNG CỦA PHẢN ỨNG I. Cách tiếến 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  Lấếy thếm 8 erlen sạch loại 100ml, cho vào mỗỗi erlen 30ml nước cấết, làm lạnh bằằng nước đá.  Đổ dung dịch erlen 1 vào ereln 2, ghi thời điểm bằết đấằu phản ứng (t = 0).  Sau những khoảng thời gian 10,20,30,40,50,60,…phút, mỗỗi lấằn lấếy 15ml dung dịch vào erlen đã được làm lạnh, tiếến hành chuẩn độ bằằng dung dịch Na2S2O3 0,01N với chỉ thị hỗằ tinh bột, chuẩn đếến khi dung dịch mấết màu tm xanh (nấu)  Khi nào thể tch Na2S2O3 0,01N dung cho 2 lấằn chuẩn kếằ nhau bằằng nhau thì kếết thúc chuẩn độ.  Dựa vào thể tch Na2S2O3 lấằn chuẩn độ cuỗếi cùng để tnh nỗằng độ các chấết tại thời điểm cấn bằằng. Đỗếi với erlen 3 và 4 cũng tiếến hành tương tự. II- Báo cáo 1. Kếết 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 nỗằng độ các chấết tại thời điểm cấn bằằng: 60 --- 70 --- a- Đổ erlen 1 vào erlen 2  [I2] ¿  [KCl] V́ Na S O ×0.01 =3.66 ×10−3 2×15 2 2 3 2[I2] ¿ [FeCl2] ¿ ¿ 3.66 ×10 ×2 −3 7.32 ¿ ×10−3 C0KI ×  CKI = V KI V KI +V FeCl = 0.025 3 × 50 100 = 0.0125N  [KI] = CKI – 2[I2] = 0.0125 – 7.32  C FeCl 3 C0FeCl × = 3 V FeCl V FeCl +V KI 3 3 C FeCl  [FeCl3] = [FeCl 2] – 3 = 0.025 ×10 × −3 = 5.18 50 100 ×10 −3 = 0.0125 = 0.0125 – 7.32 = 5.18 ×10 ×10 −3 −3 b- Đổ erlen 3 vào erlen 4  [I2] ¿  [KCl] V́ Na S O ×0.01 =3.23× 10−3 2×15 2 ¿ 2 3 2[I2] [FeCl2] ¿ ¿ ×10−3 3.23 ×2 6.46 ¿ −3 ×10 C0KI ×  CKI = V KI V KI +V FeCl = 0.025 3 × 45 100 = 0.01125N ×10−3  [KI] = CKI – 2[I2] = 0.01125 – 6.46  C FeCl 3 =  [FeCl3] = 0 C FeCl × 3 V FeCl 3 C FeCl 3 3 V FeCl +V KI – = 0.025 [FeCl 2] × 55 100 = 4.79 ×10−3 = 0.01375 = 0.01375 – 6.46 = 7.29 ×10 −3 ×10−3 3. Hệ sỗế cấn bằằng: KC1 = KCl ¿2 ¿ KI ¿ 2 FeCl3 ¿2 × ¿ ¿ [FeCl 2]×[ I 2 ] ׿ ¿ = 7.32×10−3 ¿2 ¿ 5.18 × 10−3 ¿ 2 5.18 ×10−3 ¿2 × ¿ ¿ −3 2 7.32× 10 ¿ ×3.66 × 10−3 × ¿ ¿ ¿ =1.46 KC2 = KCl ¿2 ¿ KI ¿ 2 FeCl3 ¿2 × ¿ ¿ [FeCl 2]×[ I 2 ]׿ ¿ = ×10 −2 6.46× 10−3 ¿2 ¿ 4.79 ×10−3 ¿2 7.29 ×10−3 ¿2 × ¿ ¿ −3 2 6.46 ×10 ¿ × 3.23 ×10−3 ׿ ¿ ¿ = 4.61 −3 ×10 Bài 5: XÁC ĐỊNH BẬC CỦA PHẢN ỨNG I. Cách tiếến hành: 1- Xác định bậc riếng của Fe3+ ( thí nghiệm 1 )  Dùng ốếng hút vào 4erlen các hóa chấết theo lượng chính xác trong bảng 5.1.  Cho vào từng bình vài giọt hốồ tinh bột, 20ml KI 0.025M và bấếm đốồng hốồ tính thời gian, lắếc mạnh dung dịch. Phản ứng Fe3++I-  I2 với hốồ tinh bột tạo dung dịch xanh (nấu).  Dùng Na2S2O3 0.01N chuẩn độ đếến khi hếết màu xanh (nấu), ghi nhận thời gian t1 lúc vừa mấết màu và thể tích Na 1(¿ ¿ 2 S 2 O3 ) V¿ đã dùng.  Dung dịch chuẩn độ trở lại màu xanh, lại dùng dung dịch Na2S2O3 0.01N chuẩn độ. Cứ như vậy đếến 8 lấồn chuẩn độ, thí Dung dịch Bình 1 Bình 2 Bình 3 Bình 4 3+ Fe 1/60M 10 ml 20 ml 30 ml 40 ml HNO3 0.1M 10 ml 10 ml 10 ml 10 ml KNO3 0.1M 40 ml 30 ml 20 ml 10 ml H2O 20 ml 20 ml 20 ml 20 ml Chú ý:  Đốồng hốồ chỉ được bấếm vào lúc cho 2 chấết vào bình phản ứng. Khi dung dịch đang chuẩn độ mấết màu thì ghi nhận lại thời gian lại thời điểm đó. Bảng 5.1. Thể tích các hợp chấết trong erlen 1-4  Sử dụng các giá trị 1 β trong 4 thực nghiệm veẽ đốồ thị lg 1 β và lgFe3+. Giá trị tang góc tạo bởi đốồ thị là bậc phản ứng của Fe3+ ( tg α =n1). Dung dịch KI 0.025M HNO3 0.1M KNO3 0.1M H2O Bình 1 10 ml 10 ml 32.5 ml 27.5 ml Bình 2 20 ml 10 ml 30 ml 20 ml Bình 3 30 ml 10 ml 27.5 ml 12.5 ml Bình 4 40 ml 10 ml 25 ml 5 ml 2- Xác định bậc phản ứng của I- ( thí nghiệm 2 )  Dùng ốếng hút cho vào 4 bình tam giác các hóa chấết theo lượng chính xác như trong bảng 5.2.  Cho hốồ tinh bột và 20 ml dung dịch Fe3+ 1/60M.  Tiếến hành như thí nghiệm 1.  Bậc của phản ứng I- xác định từ tang của góc tạo bởi đốồ thị lg( 1 β )=f(lg 0 ¿ I C¿ ). Bảng 5.2. Thể tích các hóa chấết trong các erlen 1-4 II- Kếết quả thí nghiệm a. Xác định bậc riếng của Fe3+  Bình 1 Sốế lấồn chuẩn độ Thời gian t(s) 1 83 1 t -1 (s ) 3 4 5 6 8 (ml) × C Fe 1 ¿ 3+ ¿ 10- 4 1154 0.017 6.57 6.17 × 1 0-4 5.3 × 10- 1620 0.021 5.68 4 1856 58 47 × 40 0.025 4.74 4.53 1 0-4 3.9 × 10- 0.028 4.1 4 35 31 × 3.3 × 2.4 0.036 0.042 2.54 2.04 × 2534 3027 10- 4 2 2204 10- 4 3.4 27 23 CFe2+ (N) S 2 O3 8.6 0.032 7 2 8.6 0.012 2 V Na 10-4 4024 4854 Đốồ thị 1 C = f( 1 t )  Bình 2 Sốế lấồn chuẩn độ Thời gian t(s) 1 27 1 t -1 (s ) 5 (ml) 20 × × 1062 10 - 1176 10- 4 7.88 6.1 6.49 4.87 10- 4 9.28 21 3+ ¿ 4 7.3 0.047 0.048 × 10.38 22 C Fe 1 ¿ CFe2+ (N) 8.5 0.044 4 S 2 O3 24 0.041 3 2 9.4 0.037 2 V Na × 1367 10- 4 4.65 × 1 1637 2148 6 18 7 3.77 0.06 2.92 0.063 2.249 1 t V Na 16 8 Đốồ thị 0.055 15 1 C = f( 1 t 0-4 3.64 × 1 0-4 2.84 × 1 0-4 2.2 × 104 2743 3514 4545 )  Bình 3 Sốế lấồn chuẩn độ Thời gian t(s) (s-1) 2 S 2 O3 (ml) CFe2+ (N) C Fe 1 ¿ 3+ ¿ 1 2 3 4 5 6 7 8 27 0.037 16.66 0.043 13.45 0.047 10.48 0.052 7.32 0.055 6 0.057 5.48 23 21 19 18 17 16 15 0.062 0.066 4.53 4.16 1.66 × 1 0-3 1.18 × 1 0-3 9.49 × 1 0-4 6.82 × 1 0-4 5.66 × 1 0-4 5.2 × 10- 1053 4 1923 4.34 × 1 0-4 4 × 10-4 600 843 1465 1764 2300 2500 Đốồ thị 1 C = f( 1 t )  Bình 4 Sốế lấồn chuẩn độ Thời gian t(s) 1 20 2 3 1 t -1 (s ) V Na 2 S 2 O3 (ml) 0.05 18.26 0.052 20.34 0.055 18.34 19 18 CFe2+ (N) 1.82 × 1 0-3 1.69 × 1 0-3 1.55 × 1 0-3 C Fe 1 ¿ 3+ ¿ 547.5 590.1 645.2 4 18 5 16.5 0.058 14.28 0.062 11.32 0.071 9.12 0.083 5.87 17 6 16 7 14 8 Đốồ thị 0.055 12 1 C = f( 1 t ) b- Đốồ thị xác định bậc riếng của Fe3+ 1.41 × 1 0-3 1.25 × 1 0-3 1.01 × 1 0-3 8.36 × 1 0-4 5.5 × 104 705.5 800 982.6 1196 1818  Xác định bậc riếng của Fe3+: X Y -3.68124 -5.09004 -3.38021 -5.1186 b. Xác định bậc của phản ứng I- -3.20412 -4.84694 -3.07918 -4.57922  Bình 1 Sốế lấồn chuẩn độ Thời gian t(s) 1 100 2 -1 (s ) V Na 2 S 2 O3 (ml) 0.01 9.07 0.013 6.47 0.017 6 77 3 59 4 0.019 4.28 0.027 2.92 0.034 2.55 0.04 2.03 0.05 1.62 37 6 29 7 25 8 20 1 C = f( 1 t ) CFe2+ (N) 9.07 × 1 0-4 6.08 × 1 0-4 5.6 × 104 C Fe 1 ¿ 3+ ¿ 1102 1643 1764 × 52 5 Đốồ thị 1 t 4.11 1 0-4 2.84 × 1 0-4 2.49 × 1 0-4 1.99 × 1 0-4 1.6 × 104 2431 3520 4013 5013 6250  Bình 2 Sốế lấồn chuẩn độ Thời gian t(s) 1 28 1 t -1 (s ) 0.035 2 9.72 9.81 8.92 7.43 18 0.055 6 (ml) 19 0.052 5 S 2 O3 22 0.047 4 2 24 0.045 3 V Na 6.2 16 0.062 5.08 C Fe 1 ¿ CFe2+ (N) 9.72 × 0-4 8.94 × 0-4 8.19 × 0-4 6.92 × 0-4 5.84 × 0-4 4.84 × 0-4 3+ ¿ 1 1028 1 1118 1 1220 1 1444 1 1711 1 2063 7 8 Đốồ thị 0.071 3.32 3.22 × 1 0-4 1.8 × 10- 0.09 1.83 4 14 11 1 C = f( 1 t 3100 5555 )  Bình 3 Sốế lấồn chuẩn độ Thời gian t(s) 1 18 2 17 1 t (s-1) 0.055 0.058 V Na (ml) CFe2+ (N) C Fe 1 ¿ 13.3 14.2 1.33 × 1 0-3 1.25 × 1 749.6 801.3 2 S 2 O3 3+ ¿ 3 15 4 12.11 0.071 10.82 0.071 9.24 0.076 7.26 0.085 5.17 0.1 3.52 14 5 14 6 13 7 11 8 Đốồ thị 0.066 10 1 C = f( 1 t ) 0-3 1.08 × 1 0-3 9.77 × 1 0-4 8.46 × 1 0-4 6.77 × 1 0-4 4.92 × 1 0-4 3.4 × 104 920 1023 1182 1476 2032 2941  Bình 4 Sốế lấồn chuẩn độ Thời gian t(s) 1 21 1 t (s-1) 0.047 2 2 S 2 O3 (ml) 17.3 19 0.052 3 19.33 15 0.066 4 17.11 14 0.071 5 15.88 13 0.076 6 14.28 11 0.085 7 12.5 11 0.091 8 10.45 10 0.1 Đốồ thị V Na 1 C = f( 1 t ) 8.75 C Fe 1 ¿ CFe2+ (N) 1.73 × 0-3 1.62 × 0-3 1.46 × 0-3 1.37 × 0-3 1.25 × 0-3 1.11 × 0-3 9.46 × 0-4 8.05 × 0-4 3+ ¿ 1 577.1 1 616.3 1 681.7 1 728 1 798.4 1 899.1 1 1056 1 1241 c- Đốồ thị xác định bậc riếng của I Xác định bậc riếng của I- : X Y Đỗằ thị -3.50515 -5.03693 -3.20412 -4.9302 -3.02803 -4.7005 -2.90309 -4.07518 Bài 10: HÂỐP PHỤ TRONG DUNG DịCH TRÊN BÊẰ MẶT CHÂỐT HÂỐP PHỤ RẰỐN. I. Cách tiếến hành  Pha dung dịch CH3COOH 2M pha loãng thàng những dung dịch có nỗằng độ như bảng 10.  Chuẩn độ lại dung dịch mới pha bằằng dung dịch NaOH với chỉ thi PP. Bình 1,2,3 lấếy 20ml acid và bình 4,5,6 10ml acid để chuẩn đ ộ. Mỗỗi bình chuẩn độ 3 lấằn. Bảng 10: Thể tch dung dịch CH3COOH cấằn pha Dung dịch cấằn pha Thể tch (ml) 1 200 2 200 3 200 4 200 5 200 6 200 Nỗằng độ (mol/l) 0.03 0.06 0.09 0.12 0.15 0.20  Cấn chính xác 3g than hoạt tnh đã nghiếằn nhỏ cho vào mỗỗi erlen có chứa 100ml dung dịch acid trến lằếc kyỗ trong 20 phút.  Lằếng 20 phút rỗằi lọc qua giấếy lọc.  Lấếy nước lọc với lượng như lấằn chuẩn độ trước ở mỗỗi bình để chuẩn bằằng NaOH  Từ hiệu thể tch NaOH 0.1M giừa 2 lấằn chuẩn độ trước và sau khi hấếp phụ có thể tnh được lượng acid đã hấếp phụ bởi m(g) than hoạt tnh trong 100 ml dung dịch của từng bình. II. Kếết quả thí nghiệm 1. Xác định nỗằng độ dung dịch CH3COOH sau khi pha: Erlen V(ml) VNaOH(ml) CCH COOH (mol/l) 3 1 20 6.6 0.033 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 2. Xác định nỗằng độ dung dịch CH3COOH khi hấếp phụ: Erlen V(ml) VNaOH(ml) CCH COOH (mol/l) 3 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 3. Veỗ đỗằ thị đường đằỗng nhiệt hấếp 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