U
BẢ TƢ NG TRÌNH HÓA HC
Ƣ A TR Ƣ
Bản tƣờ ng ng trình s ố 1: PƢƠ PÁP
NGHIỆM L NH Thứ Thứ hai, hai, ngày 12 , tháng 11, năm 2013
Bộ môn: HÓA LÝ Họ và tên sv: Mai Quang Hoàng I.
MỤ Í
Xác định phân tử khối của chất tan bằng phƣơng pháp nghiệ m lạnh, cụ thể là chất tan naphtalen II.
LÝ THUYT
Dựa vào phƣơng pháp nghiệ m lạnh để xác định phân tử lƣợ ng ng của chất tan
ối vớ i dung dịch lỏng chứa chất tan không bay hơi, mộ t phần bề mặt thoáng bị chiếm chỗ bở i các phân tử chất tan nên có s ự giảm áp suất hơi bão hòa của dung dịch so vớ i dung môi nguyên ch ất khi xét ở cùng cùng một nhiệt độ. Do sự giảm áp suất hơi bão hòa của dung dịch so vớ i dung môi nên có s ự tăng nhiệt độ sôi và hạ nhiệt độ đông( trong bài này ta chỉ đề cập đến độ hạ nhiệt độ đông) Chất lỏng đông đặc khi áp suất hơi bão hòa trên pha lỏ ng bằng áp suất hơi bão hòa trên pha r ắn nằm cân bằng vớ i nó.
ộ đông đặc của dung dịch tỷ lệ vớ i nồng độ chất tan trong dung d ịch ΔTđ = Tđ(0)- Tđ(1)=K đ.C K đ =( M.R(Tđ(0))2)/1000. Δ bh)
Trong đó : đ là hằng số nghiệm đông M là phân tử khối của dung môi
Δ bh là nhiệt hóa hơi riêng của dung môi
Nếu gọi m1, m2 lần lƣợ t là số gam dung môi và ch ất tan, M là phân t ử lƣợ ng của chất tan thì nồng độ molan của chất tan đƣợc xác định: C =( m2.1000)/M.m1) => M =(K đ.m2.1000)/m1. ΔTđ)
(*)
Công thức (*) là cơ sở để xác định phân tử lƣợ ng của chất tan không bay hơi dự a vào độ giảm nhiệt độ đông của dung dịch Việc xác định nhiệt độ đông thu đƣợ c k ết quả chính xác hơn nên thƣờng đƣợc dung để xác định phân tử lƣợ ng.
vì phƣơng pháp nghiệm đông tiế n hành dễ dàng hơn: ( phƣơng pháp nghiệ m sôi càn đun sôi dd đến nhiệt độ cao nên khó điều chỉnh nhiệt độ cho thích hợ p vớ i nhiệt k ế). Và đa số các dung dịch đều có K đ>K s do đó khi xác định ΔT s và ΔTđ thì ΔTđ có giá tr ị lớn hơn nên độ chính xác cao hơn III.
TI N HÀNH
1.TÊN THÍ
2. HIỆN TƯỢ NG QUAN SÁT
4.GIẢI THÍCH VÀ PHƯƠNG TRÌNH
NGHIỆM
HÓA HỌC
Thí nghiệm Lấy 6ml benzen nguyên ch ất cho
Hiện tƣợ ng chậm đông của benzen là hi ện
1:
vào ống nghiệm sạch, khô cho
tƣợ ng khi nhiệt độ giảm xuống 50C,benzen
Xác định
vừa ngậ p bầu nhiệt k ế
vẫn chƣa kết tinh, nhiệt độ tiế p tục hạ xuống
nhiệt độ k ết
Sau đó đặt ống nghiệm vào
1-20C benzen vẫn chƣa đông đặc, lúc này ta
tinh của
phích nƣớc đá, theo dõi độ hạ
tạo mầm k ết tinh( khuấy nhẹ nhiệt k ế, gõ vào
dung môi
nhiệt độ bằng cách cứ 30 giây
thành ống nghiệm…) cho sự k ết tinh benzen
nguyên chất: ghi nhiệt độ một lần, ta thu đƣợ c benzen
k ết quả sau
Cách tiến
Thờ Nhi
hành:
i
Tài liệu:
gian độ
nhanh cho đến khi đạ t tới điểm đông đặc thì Thờ Nhi i
t1
5,5
ệt
gian độ
(0c)
giáo trình thực tậ p hóa
ệt
chậm đông xảy ra, nhiệt độ k ết tinh tăng rấ t
(0c) t11
4,5
dừng lại, khi benzen k ết tinh ở điểm đông đặc thì nhiệt độ không đổi, khi sự k ết tinh hoàn toàn thì nhi ệt độ tiế p tục giảm Nhìn vào bảng số liệu thu đƣợ c ở bên, ta
thấy thí nghiệm k ết tinh benzen có hi ện tƣợ ng
lý – trang 16 và 17-III.2.1
t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 t9 t10
4,7 4 3,6 3,3 3 2,5 2,4 1,5 1
t12 t13 t14 t15 t16 t17 t18 t19 T20
4,5 4,5 4,5 4,5 4 3,5 3,3 3,3 2,4
chậm đông: Cụ thể là:
ở thời điểm t2=4,70c thì benzen v ẫn chƣa có dấu hiệu k ết tinh, khi nhi ệt độ tiế p tục hạ xuống t10=10c vẫn chƣa kết tinh( quá điể m
đông đặc 50c mà chƣa kết tinh) , lúc này ta tác động vào thành ống nghiệm bằng cách gõ nhẹ thì nhiệt độ tăng mạnh t11=4,50c, ở nhiệt độ
Chú ý: phải lấy benzen hoàn toàn tinh khi ết, nguyên chất, không lẫn tạ p chất ống nghiệm phải đƣợ c sấy khô, không dính bụi, hoặc nƣớ c Làm nhƣ vậy vớ i mục đích thí nghiệ m cho benzen k ết tinh xảy ra hiện tƣợ ng chậm đông, vì những yếu tố trên sẽ tạo mầm k ết tinh do đó không xảy ra hiện tƣợ ng chậm đông
này benzen đông đặc và nhiệt độ không thay đổi t11=t12=t13=t14=t15=4,50c, khi sự đông đặc hoàn toàn ( benzen đông cứng) thì nhiệt độ tiế p tục hạ t16=40c, t18=3,30c, t20=2,40c k ết luận:qua thực nghiệm ta thấy benzene
đông đặc ở 4,50c, Dựa vào bảng số liệu bên ta vẽ giản đồ thể hiện đƣờ ng cong k ết tinh của dung môi benzen nguyên nhân có hiện tƣợ ng chậm đông vì :
Vì dung môi benzen đƣợ c lấy tinh khiết, không chứa tạ p chất, ống nghiệm đƣợ c sấy khô ráo, không có bụi, không có yếu tố tạo mầm k ết tinh trong quá trình làm thí nghi ệm k ết tinh dung môi, nên k ết quả theo dõi quá
trình đông đặc của dung môi benzene có hi ện tƣợ ng chậm đông
1.TÊN THÍ
2. HIỆN TƯỢ NG QUAN SÁT
4.GIẢI THÍCH VÀ PHƯƠNG TRÌNH
NGHIỆM
HÓA HỌC
Thí nghiệm Cân 0,2 gam naphtalen r ồi hòa
Nhìn vào bảng số liệu thu đƣợ c ở bên, ta thấy
3
tan trong ống nghiệm chứa
thí nghiệm k ết tinh dung dịch benzen-
Xác định
benzen ở thí nghiệm trên, sau đó
naphtalen có hiện tƣợ ng chậm đông:
nhiệt độ k ết
đặt bộ ống nghiệm vào phích
tinh của
nƣớc đá, theo dõi độ hạ nhiệt độ
ở thời điể m t1=5,50c đến t2=30c thì dung dịch
dung
bằng cách cứ 30 giây ghi nhi ệt
vẫn chƣa kết tinh, khi nhiệt độ tiế p tục hạ
Cụ thể là:
dịch:benzen- độ một lần, ta thu đƣợ c k ết quả
xuống t4=1,50c vẫn chƣa kết tinh, lúc này ta
naphtalen
tác động vào thành ống nghiệm bằng cách gõ
sau
Cách tiến
Thờ Nhi
hành:
i
Tài liệu:
gian độ
lý – trang 16 và 17-III.2.2
i
t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7
5,5 3 2 1,5 2,5 2,5 2,5
ệt
gian độ
(0c)
giáo trình thực tậ p hóa
ệt
Thờ Nhi
t8 t9 t10 t11 t12 t13 t14
nhẹ thì nhiệt độ tăng lên t5=2,50c, ở nhiệt độ này dung dịch đóng rắn và nhiệt độ không
thay đổi t5=t6=t7=t8=t9=2,50c, khi sự đông đặc
(0c)
hoàn toàn ( benzen đông cứng) thì nhiệt độ
2,5 2,5 2,4 2,2 2,2 2,1 2
tiế p tục hạ t11=2,20c, t14=20c, Dựa vào bảng số liệu bên ta vẽ giản đồ thể
hiện đƣờ ng cong k ết tinh của dung dịch benzen-naphtalen để xác định điểm đông đặc của dung dịch nhƣ sau:
Giản đồ Đường cong kết tinh của dung môi nguyên chất: benzen 6 5 4 3 2 1 0 0
5
10
15
20
25
6
5
4
3
2
1
0 0
5
10
15
20
Ngọai suy tuyến tính đƣờ ng cong k ết tinh của dung dịch benzene-naphtalen ta xác định đƣợc điểm đông đặc của dung dịch là ở 2,90c Áp dụng công thức tính phân t ử lƣợ ng của chất tan thông qua phƣơng pháp nghiệm lạnh: M =(K đ.m2.1000)/m1. ΔTđ) Trong đó: là hằ ng số nghiệm đông của benzene, bằng 5,07 m2 là khối lƣợ ng của naphtalen, b ằng 0,2 g m1 là khối lƣợ ng của dung môi, m1=V.D=6.0,8786=5,2716 g V là thể tích của benzene. B ằng 6ml, D là kh ối lƣợ ng riêng của benzen bằng 0,8786 g/cm3 ΔTđ là độ hạ nhiệt độ đông, bằng Tđ(benzene) – Tđ(naphtalen)=4,5-2,9=1,60C Từ đó ta tính đƣợ c phân tử lƣợ ng của naphtalen là M=((5,07 . 0,2 .1000)/5,2716.1,6)=120 g/mol Theo lí thuyết thì naphtalen có phân t ử lƣợ ng bằng 128 g/mol , khác v ớ i thục nghiệm thu đƣợ c là 120, có s ự khác nhau đó là do sai số trong quá trình tiến hành thí nghiệm nhƣ: nhiệt k ế và đọc nhiệt độ không chính xác, th ờ i gian chƣa chính xác, các tác nhân nhƣ nƣớ c, bụi, làm lại thí nghiệm nhiều lần, cân naphtalen…