intTypePromotion=3

Báo cáo tổng hợp Thực hành Hóa vô cơ 2

Chia sẻ: Nguyễn Minh Lưng | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:26

0
160
lượt xem
23
download

Báo cáo tổng hợp Thực hành Hóa vô cơ 2

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Báo cáo tổng hợp Thực hành Hóa vô cơ 2 sau đây giới thiệu tới các bạn những nội dung về xác định một số chỉ tiêu của nước (xác định hàm lượng chất rắn lơ lửng, xác định hàm lượng rắn hòa tan trong nước, độ acid, độ kiềm, độ cứng); điều chế một số hợp chất vô cơ.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Báo cáo tổng hợp Thực hành Hóa vô cơ 2

  1.  GVHD:                                                                                                       Nguy   ễn 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 DA14HHB 2.Huỳnh Thị Mãi DA14HHB 3.Tăng Thanh Nhã DA14HHB 4.Lê Kim Nguyên  DA14HHB 5. Phạm Hoàng Tuấn DA14HH 6. Đỗ Nhật Trường DA14HH Trà Vinh ,2016
  2.  GVHD:                                                                                                       Nguy   ễn 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
  3.  GVHD:                                                                                                       Nguy   ễn 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 Nước   thải  Nước   thủy  Nước giếng chai sinh hoạt cục mo(g) 0.7930 0.7886 0.7896 0.7850 0.7970 m1 (g) 0.7950 0.7971 0.7991 0.7878 0.7998 X(mg/l) 20 85 95 28 28 Báo cáo tổng hợp thực hành hóa vô cơ 2Page 3
  4.  GVHD:                                                                                                       Nguy   ễn Thị Hà Thu  Lần 2 Mẫu Nước   đóng  Nước sông Nước   thải  Nước   thủy  Nước giếng chai sinh hoạt cục mo(g) 0.7735 0.7820 0.7720 0.7863 0.7743 m1 (g) 0.7760 0.7906 0.7809 0.7896 0.7766 X(mg/l) 25 86 89 33 23 Lần 3 Mẫu Nước   đóng  Nước sông Nước   thải  Nước   thủy  Nước giếng chai sinh hoạt cục mo(g) 0.7929 0.7885 0.7898 0.7849 0.7968 m1 (g) 0.7955 0.7967 0.7990 0.7876 0.7997 X(mg/l) 26 82 92 27 29 Mẫu Nước   đóng  Nước sông Nước   thải  Nước   thủy  Nước giếng chai sinh hoạt cục Xtb(mg/l) 23.67 84.33 92 29.33 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)
  5.  GVHD:                                                                                                       Nguy   ễn Thị Hà Thu  Absorbance 0,021 0,189 0,008 0,204 0,007 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 Báo cáo tổng hợp thực hành hóa vô cơ 2Page 5
  6.  GVHD:                                                                                                       Nguy   ễn Thị Hà Thu  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. 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 30­250psi 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 I. 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  Báo cáo tổng hợp thực hành hóa vô cơ 2Page 6
  7.  GVHD:                                                                                                       Nguy   ễn Thị Hà Thu  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. 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  CO2, 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: Báo cáo tổng hợp thực hành hóa vô cơ 2Page 7
  8.  GVHD:                                                                                                       Nguy   ễn Thị Hà Thu  Nếu mẫu là nước cấp (thủy cục), trước khi định phân thêm 1 giọt Na2S2O3 0.1N để  loại ảnh hưởng của chlorine. Không có mẫu nước có giá trị pH4.5: 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 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 CO2  trong mẫu không thay đổi chỉ có lượng CO2 ngoài môi trường là thay đổi. Vì thế, CO2  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 CO2   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… Báo cáo tổng hợp thực hành hóa vô cơ 2Page 8
  9.  GVHD:                                                                                                       Nguy   ễn Thị Hà Thu  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 FeS2. 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. 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 Báo cáo tổng hợp thực hành hóa vô cơ 2Page 9
  10.  GVHD:                                                                                                       Nguy   ễn Thị Hà Thu  * 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
  11.  GVHD:                                                                                                       Nguy   ễn Thị Hà Thu  V) Trả lời câu hỏi cuối bài 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 CO 2 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 CO2 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 CO2 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 Mg2+ có vị  đắng. Tổng hàm lượng ion Ca2+ 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. ­ Độ cứng là khả năng tạo bọt với xà phòng, ion Ca2+ và Mg2+  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: Báo cáo tổng hợp thực hành hóa vô cơ 2Page 11
  12.  GVHD:                                                                                                       Nguy   ễn Thị Hà Thu  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 0­50mg/l: nước mềm. Từ 50­150mg/l: nước hơi cứng. Từ 150­300mg/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. I. 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  HCl đậm đặc (38%), sau đó thêm 40ml nước cất và đun sôi vài phút, làm lạnh và   thêm vào vài giọt methyl da cam. Định mức thành 200ml với nước cất. ­ Chỉ thị Ericrom Black T: Hòa tan 0.1g Erio­T 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. Báo cáo tổng hợp thực hành hóa vô cơ 2Page 12
  13.  GVHD:                                                                                                       Nguy   ễn Thị Hà Thu  ­ Pipet 5ml: 1 cái. ­ Ống đông: 1 cái. ­ Ống bóp cao su: 1 cái. II. TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM 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 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. III. KẾT QUẢ 1. Xác định lại nồng độ của dung dịch EDTA chuẩn: Lần 1 Lần 2 Lần 3 VCaCO3(ml) 20mlCaCO3  0.01M  20mlCaCO3  20ml   CaCO3  + 30ml nước cất 0.01M+ 30ml nước  0.01M+ 30ml nước  cấ t cấ t Báo cáo tổng hợp thực hành hóa vô cơ 2Page 13
  14.  GVHD:                                                                                                       Nguy   ễn Thị Hà Thu  VEDTA(ml) 19.6 19.9 19.8 VEDTA TRUNG BÌNH (ml) 19.8 CEDTA  = 10*20/VEDTA trên Burret =10*20/19.8  = 10,1(mmol/l) = 0.0101(mol/l) 2. Chuẩn độ các mẫu nước: Nước  Nước  Nước  Mẫu nước Nước  Nước giếng  sông   Long  thải sinh  thủy  Vmẫu= 25ml Cất sambua Bình hoạt cục Trường hợp pha loãng 25ml mẫu thành 50 ml  với nước cất V1EDTA  Lần 1 0.1 5.2 2.2 6.1 8.5 0.01M(ml) Báo cáo tổng hợp thực hành hóa vô cơ 2Page 14
  15.  GVHD:                                                                                                       Nguy   ễn Thị Hà Thu  Lần 2 0.1 5.1 2.3 6.2 8.3 Lần 3 0.1 5.3 2.1 6.4 8.2 Trung  bình 0.1 5.2 2.2 6.3 8.3 Trường hợp không pha loãng mẫu với nước cất Lần 1 3.9 1.5 5.5 6.7 Lần 2 4.0 1.2 5.3 6.6 V1’EDTA  0.01M(ml) Lần 3 3.8 1.3 5.2 6.3 Trung  bình 3.9 1.3 5.3 6.5 Vphản ứng = V1­ V1’ 0.1 1.3 0.9 1 1.8 Trường hợp không pha loãng mẫu với nước cất IV. TÍNH ĐỘ CỨNG TỔNG Báo cáo tổng hợp thực hành hóa vô cơ 2Page 15
  16.  GVHD:                                                                                                       Nguy   ễn Thị Hà Thu  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 Mẫu nước Độ  Kết luận cứng(mgCaCO3/l) 1 Nước cất 0 Nước mềm 2 Nước   song   Long  78,78 Nước hơi cứng Bình 3 Nước thải sinh hoạt 26,26 Nước mềm 4 Nước giếng 105,8 Nước hơi cứng 5 Nước thủy cục 131,3 Nước hơi cứng Theo như  số  liệu tính được ta thấy: 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 16
  17.  GVHD:                                                                                                       Nguy   ễn 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 BÀI 1 : ĐIỀU CHẾ KMnO4 I. 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. II. Thiết bị ­ hóa chất­ cách pha hóa chất. 1. Thiết bị. Lò nung   Báo cáo tổng hợp thực hành hóa vô cơ 2Page 17
  18.  GVHD:                                                                                                       Nguy   ễn Thị Hà Thu  Chén sứ Bếp điện  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 MnO2 và khuấy đều. Sau khi thêm hết  MnO2, 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 : Báo cáo tổng hợp thực hành hóa vô cơ 2Page 18
  19.  GVHD:                                                                                                       Nguy   ễn Thị Hà Thu  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   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  KMnO4  điều  chế được và từ đó tính hiệu suất % của phản ứng điều chế KMnO4  IV. Kết quả : Thể tích KMnO4 thu được là : 70 ml Thể tích KMnO4 dùng định phân là: Lần 1 Lần 2 Lần 3 TB KMnO4 (ml ) 3.1 3.2 3.3 3.2 Nồng độ KMnO4 của dung dịch là : 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 : Báo cáo tổng hợp thực hành hóa vô cơ 2Page 19
  20.  GVHD:                                                                                                       Nguy   ễn Thị Hà Thu  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 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 + 3CH2OH­CH2OH + 2KOH  +Trong môi trường bazơ ( ít gặp) :  Dung dịch kiềm mạnh và dư chất khử , MnO4­ bị khử về MnO4 2­    2KMnO4 + 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 I. 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 : Báo cáo tổng hợp thực hành hóa vô cơ 2Page 20

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản