1
BÀI 1. ĐIỀU CHẾ DUNG DỊCH KEO
VÀ XÁC ĐỊNH NGƢỠNG KEO TỤ.
I. MỤC ĐÍCH:
Điều chế dung dịch keo Fe(OH)3. Xác định ngưỡng keo tụ của dung dịch
này với chất điện li Na2SO4.
II. KIẾN THỨC LÍ THUYẾT:
-Hạt keo là hạt có kích thước nằm giữa hạt vĩ mô và hạt vi mô.Vì vậy, ta
có thể điều chế dung dịch keo bằng cách ngưng tụ từ dung dịch thực hoặc
phân tán từ hệ phân tán thô.
-Phương pháp ngưng tụ: tập hợp các hạt có kích thước nhỏ thành hạt có
kích thước lớn như hạt keo.Có thể làm bằng phản ứng hóa học hoặc thay thế
dung môi…
-Phương pháp phân tán: dùng năng lượng cơ, điện, chất điện li…để phân
tán các hạt lớn về kích thước hạt keo.
Ví dụ:Điều chế keo AgI bằng phƣơng pháp ngƣng tụ:
+Keo âm: dùng pipet cho vào bình nón 20ml dung dịch KI 0,05N. Từ
buret cho từng giọt AgNO3 0,05N vừa thêm vừa lắc cho đến hết khoảng 18-
20ml AgNO3 0,05N, ta được hạt keo âm có cấu tạo:
[(AgI)m.nI (n-x)K+]x- .xK+
+Keo dương: cho vào bình nón 20ml dung dịch AgNO3 0,05N. Từ buret
cho từng giọt KI 0,05N vừa thêm vừa lắc cho đến hết khoảng 15- 18ml KI, ta
được hạt keo dương có cấu tạo:
[(AgI)m.nAg (n-x)NO3-].xNO3-
Chú ý: thử dấu của keo bằng cách lấy 1 mảnh giấy lọc, một đầu
nhúngvaof dung dịch keo. Vì giấy lọc làm từ xenlulo khi thấm nước sẽ tích
điện âm. Nếu hạt keo tích điện âm thì nó sẽ theo mao quản của giấy lọc mà
lan đi xa. Nếu hạt keo tích điện dương thì nó bị giữ lại ở đầu chỗ nhúng của
giấy lọc.
2
TRẢ LỜI CÂU HỎI:
1)Dung dịch keo là gì? Có mấy cách điều chế dung dịch keo?
-Dung dịch keo là hệ phân tán trong đó các hạt của chất phân tán có
đường kính cỡ 10-7 đến 10-9.
-Có 2 phương pháp điều chế dung dịch keo:
+Phân tán từ hệ phân tán thô.
+Ngưng tụ từ dung dịch thực.
2)Viết cấu tạo hạt keo dương AgI và hạt keo âm H2SiO3?
-Keo dương AgI: [(AgI)m.nAg (n-x)NO3-].xNO3-.
-Keo âm H2SiO3: [(H2SiO3)m.nSiO32-.(2n-x)K+].xK+.
3)Ngưỡng keo tụ là gì? Nó phụ thuộc vào những yếu tố nào?
-Ngưỡng keo tụ: là nồng độ tối thiểu của dung dịch keo để có thể xảy ra
quá trình keo tụ.
-Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình keo tụ:
+Nồng độ.
+Nhiệt độ.
+Khuấy trộn.
+Thời gian.
+Chất điện li quan trọng và có ý nghĩa nhất.
+Yếu tố bên ngoài.
III. PHẦN THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ:
1.Dụng cụ và hóa chất:
-Đèn cồn :1 cái
-Cốc chịu nhiệt 250ml :1 cái
-Pipet1, 2, 10ml :2 cái mỗi loại
-Ống nghiệm :12 cái
-Kiềng sắt + lưới Amiang :1 bộ
-Dung dịch FeCl3 10%
-Dung dịch Na2SO4 0,002M
3
-Nước cất
2.Cách tiến hành: Điều chế dung dịch keo Fe(OH)3:
-Cho 95ml nước cất vào cốc chịu nhiệt 250ml đun sôi trên đèn cồn.
-Dùng pipet hút chính xác 5ml dung dịch FeCl3 10% rồi nhỏ từng
giọt vào cốc nước đang sôi cho đến hết.
-Đun sôi tiếp 5 phút rồi lấy ra đẻ nguội bằng nhiệt độ phòng ta được
dung dịch keo Fe(OH)3.
Hình ảnh minh họa
Xác định ngƣỡng keo tụ:
Ống
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
H2O
9.0
8.9
8.8
8.7
8.6
8.5
8.4
8.3
8.2
8.1
Na2SO4
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
Fe(OH)3
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Hiện tượng
-
-
-
-
+
+
+
+
+
+
Tổng cộng mỗi ống là 10ml
Quan sát ống nào đục(keo tụ) đánh dấu (+), ống nào trong đánh dấu (-).
Lấy ống đục đầu tiên để tính kết quả theo công thức
1000.
.
2
421
V
SONaV
Trong đó: V1 là thể tích của dung dịch Na2SO4
V2 là thể tích dung dịch keo
là ngưỡng keo tụ (mmol/l)
IV.XỬ LÍ SỐ LIỆU VÀ TÍNH TOÁN KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM:
4
1000.
.
2
421
V
SONaV
=
8,01000.
1
002,0.4,0
(mmol/l)
Vậy ngưỡng keo tụ là: 0,8(mmol/l)
Nhận xét: Nồng độ chất điện li đóng vai trò quan trọng nhất đến quá
trình keo tụ.
Sự khác biệt giữa dung dịch thực và dung dịch keo là:
-Hạt keo có kích thước lớn hơn phân tử nên tốc độ khuếch tán chậm hơn
phân tử.
-Các hạt keo có kích thước nhỏ nên thường không bền về mặt nhiệt
động có xu hướng liên kết lại với nhau thành các hạt có kích thước lớn hơn
diện tích bề mặt giảm năng lượng bề mặt giảm(có lợi về mặt năng
lượng)
V. NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN:
5
BÀI 2: XÁC ĐỊNH HẰNG SỐ CÂN BẰNG CỦA PHẢN ỨNG
KI + I2 = KI3 TRONG DUNG DỊCH NƢỚC
I.MỤC ĐÍCH:
Áp dụng định luật phân bố để xác định hằng số cân bằng trong
nước của phản ứng: KI2 + I2 = KI3
II. KIẾN THỨC LÝ THUYẾT:
Ta biết rằng, khi hai chất lỏng không tan vào nhau thì hỗn hợp sẽ
được tách làm hai (lớp nặng hơn ở dưới và nhẹ hơn ở trên, chính xác
hơn là: chất có tỉ trọng lớn hơn nằm dưới). Nếu ta thêm 1 chất thứ 3 nào
đó có khả nng hoà tan trong hai chất kia thì chất đó sẽ phân bố giữa hai
chất lỏng tạo thành hai dung dịch cân bằng có nồng độ khác nhau. Đây
chúng ta giả thiết rằng giữa chất tan và môi trường không có phản ứng
hoá học xảy ra.
Theo nhiệt động học, ở điều kiện cân bằng, thể hóa học của chất tan
trong hai pha phải khác nhau.
µ1 = µ 01 + RTlna1 µ2 = µ 02 + RTlna2
µ 01 và
02 là thế hoá tiêu chuẩn của chất tan trong dung môi tương ứng:
a1, a2 là hoạt độ của chất tan trong hai dung môi. Theo điều kiện cân
bằng ta viết:
µ 01 + RTlna1 = µ 02 + RTlna2
02 -
01 = RT ln
2
1
a
a
ở nhiệt độ không đổi ta có thể viết:
ln
2
1
a
a
=
RT
21
= Const hay :
2
1
a
a
= exp
RT
21
= K
K được gọi là hệ số phân bố, K chỉ phụ thuộc vào bản chất các chất và
nhiệt độ .Đối với dung dịch loãng có thể thay hoạt độ của chất tan bằng
nồng độ
Cách tính trên chỉ đúng khi các chất không làm thay đổi sự tab lẫn
của hai chất lỏng và các chất tan không có sự phân ly hoặc kết hợp