Video clip thí nghiệm hóa học phổ thông lớp 10

8/18/2019 Video clip thí nghiệm hóa học phổ thông lớp 10

http://slidepdf.com/reader/full/video-clip-thi-nghiem-hoa-hoc-pho-thong-lop-10 1/120

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA SƯ PHẠM

TÊN ĐỀ TÀI:

LUẬN VĂN TÔT NGHIỆP

Ngành: SƯ PHẠM HÓA HỌC

GV hướng dẫn:

Sinh viên: Huỳnh Thị Mai Linh

ThS . Nguyễn Mộng Hoàng Lớp: Sư phạm Hóa học K35 Mã số SV: 2091972

VIDEO CLIP THÍ NGHIỆM

HÓA HỌC PHỔ THÔNG LỚP 10

Cần Thơ, 2013

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON

WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT.COM

WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

óng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú



Lu ận văn tố t nghi ệp GVHD: ThS. Nguy ễ n M ộng Hoàng

i SVTH: H u ỳnh Th ị Mai Linh

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚ NG DẪN








ii SVTH: H u ỳnh Th ị Mai Linh

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN








iii SVTH: H u ỳnh Th ị Mai Linh

LỜ I CẢM ƠN

Trong suốt quá trình thực hiện đề tài luận văn “Video cl ip thí nghi ệm hóa h ọc

ph ổ thông l ớp 10” , tôi đã nhận đượ c sự hướ ng dẫn tận tình của thầy Nguyễn MộngHoàng, quý thầy cô phòng thí nghiệm Hóa lí cùng vớ i sự giúp đỡ nhiệt tình của các

bạn sinh viên Sư phạm Hóa học k35.

Đề tài giúp tôi học hỏi đượ c những kinh nghiệm quý báu, phục vụ cho công việc

giảng dạy sau này và cũng bổ sung nguồn tài liệu minh họa thiết thực cho giảng dạy

hóa học phổ thông lớ p 10.

Chân thành cảm ơn!

Tác giả

Huỳnh Thị Mai Linh








iv SVTH: H u ỳnh Th ị Mai Linh

TÓM TẮT LUẬN VĂN

Hiện nay, tại các trườ ng phổ thông còn thiếu về các thiết bị vật chất cho việc tiến

hành thí nghiệm như: hóa chất, dụng cụ …. một số thí nghiệm nguy hiểm khó có thể thực hiện đượ c. Vì vậy, để phục vụ cho việc học tậ p và nghiên cứu của học sinh đạt

hiệu quả hơn thì đề tài “Video cl ip thí nghi ệm hóa h ọc ph ổ thông l ớp 10 ” thông qua

các đoạn video clip đã trở nên cần thiết trong giai đoạn hiện nay.

Luận văn “Video clip thí nghiệm hóa h ọc ph ổ thông l ớp 10 ” đã hoàn thành vớ i

các nội dung được trình bày như sau:

- Phần nội dung:

Cơ sở lý thuyết về kiến thức hóa học lớ p 10.

- Phần thực nghiệm:

Thiết k ế và quay video clip thí nghiệm ở các chương sau:

+ Chương phản ứng oxi hóa – khử.

+ Chương halogen.

+ Chương oxi – lưu huỳnh.

+ Chương tốc độ phản ứng và cân bằng hóa học.

- Phần k ết quả:

Trình bày k ết quả thu đượ c và giải thích.








v SVTH: H u ỳnh Th ị Mai Linh

MỤC LỤC

NHẬ N XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚ NG DẪ N ..............................................................i

NHẬ N XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢ N BIỆ N ............................................................... ii LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................ iii

TÓM TẮT LUẬN VĂN .................................................................................................iv

MỤC LỤC ....................................................................................................................... v

DANH MỤC HÌNH .................................................................................................... xiii

DANH MỤC BẢ NG ....................................................................................................xvi

PHẦ N MỞ ĐẦU ............................................................................................................. 1

1. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI ......................................................................................... 1

2. CÁC GIẢ THUYẾT CỦA ĐỀ TÀI ...................................................................... 1

3. PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆ N THỰ C HIỆN ĐỀ TÀI ........................... 1

3.1. Phương pháp thực hiện đề tài ........................................................................ 1

3.2. Phương tiện thực hiện đề tài ......................................................................... 2

3.2.1. Thiết bị ................................................................................................... 2

3.2.2. Dụng cụ .................................................................................................. 2

3.2.3. Hóa chất ................................................................................................. 2

4. CÁC BƯỚC THỰ C HIỆN ĐỀ TÀI ..................................................................... 2

5. NHỮ NG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ THỰ C HÀNH HÓA HỌC .............................. 2

5.1. Vai trò của dạy học thực hành đối vớ i học sinh trườ ng THPT ..................... 2

5.2. Thực tr ạng về thực hành thí nghiệm hóa học trung học phổ thông và các

giải pháp cải tiến thực tr ạng ..................................................................................... 3

5.3. Những yêu cầu cần thiết cho việc dạy thực hành hóa học có hiệu quả ........ 3 5.4. Quy trình cho một bài thí nghiệm ................................................................. 4

PHẦ N NỘI DUNG .......................................................................................................... 6

1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT ........................................................................................... 6

1.1. Phản ứng oxi hóa – khử ................................................................................ 6

1.1.1. Một số định nghĩa và khái niệm về phản ứng oxi hóa khử [1] .............. 6

1.1.1.1. Số oxi hóa .......................................................................................... 6

1.1.1.2. Phản ứng oxi hóa – khử .................................................................... 6








vi SVTH: H u ỳnh Th ị Mai Linh

1.1.2. Phân loại phản ứng oxi hóa – khử ........................................................ 7

1.1.2.1. Các phản ứng giữa các phân tử [1] ................................................... 7

1.1.2.2. Các phản ứng nội phân tử [1] ............................................................ 7

1.1.2.3. Phản ứng tự oxi hóa – khử ................................................................ 7

1.1.3. Lập phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa - khử ......................... 7

1.1.3.1. Nguyên tắc ........................................................................................ 7

1.1.3.2. Các bướ c lập phương trình hóa học theo phương pháp thăng bằng

electron [1] ........................................................................................................ 7

1.1.4. Ý nghĩa của phản ứng oxi hóa – khử [9] ............................................... 8

1.2. Nhóm halogen ............................................................................................... 8 1.2.1. Khái quát về nhóm halogen [9] ............................................................. 8

1.2.1.1. Vị trí của nhóm halogen trong bảng tuần hoàn ................................. 8

1.2.1.2. Cấu hình electron nguyên tử halogen ............................................... 8

1.2.1.3. Cấu tạo phân tử halogen .................................................................... 9

1.2.2. Tính chất của các đơn chất halogen ..................................................... 10

1.2.2.1. Độ âm điện [10] .............................................................................. 10

1.2.2.2. Tính chất vật lí [10] ......................................................................... 10

1.2.2.3. Tính chất hóa học ............................................................................ 10

1.2.3. Điều chế ............................................................................................... 12

1.2.3.1. Clo ................................................................................................... 12

1.2.3.2. Flo ................................................................................................... 13

1.2.3.3. Brom ................................................................................................ 13

1.2.3.4. Iot .................................................................................................... 13

1.2.4. Hiđro halogenua và axit halogenhiđric ................................................ 13

1.2.4.1. Khái quát [11] ................................................................................. 13

1.2.4.2. Axit clohiđric .................................................................................. 13

1.2.4.3. Axit halogenhiđric khác .................................................................. 14

1.2.5. Muối halogenua ................................................................................... 15

1.2.6. Hợ p chất có oxi của clo ....................................................................... 16

1.3. Nhóm oxi ..................................................................................................... 17 1.3.1. Khái quát về nhóm oxi ......................................................................... 17








vii SVTH: H u ỳnh Th ị Mai Linh

1.3.1.1. Vị trí của nhóm oxi trong bảng tuần hoàn [9] ................................. 17

1.3.1.2. Tính chất chung của các nguyên tố nhóm oxi ................................ 17

1.3.2. Oxi và hợ p chất của oxi ....................................................................... 20

1.3.2.1. Oxi [9] ............................................................................................. 20

1.3.2.2. Ozon [10] ........................................................................................ 22

1.3.2.3. Hiđro peoxit .................................................................................... 22

1.3.3. Lưu huỳnh và hợ p chất của lưu huỳnh ................................................ 23

1.3.3.1. Lưu huỳnh [9] ................................................................................. 23

1.3.3.2. Hiđro sunfua [9] .............................................................................. 25

1.3.3.3. Muối sunfua [9] ............................................................................... 27 1.3.3.4. Lưu huỳnh đioxit ............................................................................. 27

1.3.3.5. Lưu huỳnh trioxit ............................................................................ 28

1.3.3.6. Axit sunfuric ................................................................................... 29

1.3.3.7. Muối sunfat và nhận biết ion sunfat ................................................ 30

1.4. Tốc độ phản ứng và cân bằng hóa học ........................................................ 31

1.4.1. Tốc độ phản ứng và ảnh hưở ng của các yếu tố khác nhau đến tốc độ

phản ứng ............................................................................................................. 31

1.4.1.1. Khái niệm tốc độ phản ứng [3] ....................................................... 31

1.4.1.2. Ảnh hưở ng của các yếu tố khác nhau đến tốc độ phản ứng ............ 32

1.4.2. Cân bằng hóa học và ảnh hưở ng của các yếu tố khác nhau đến cân

bằng hóa học [6] ................................................................................................. 34

1.4.2.1. Khái niệm về cân bằng hóa học ...................................................... 34

1.4.2.2. Hằng số cân bằng ............................................................................ 35

1.4.2.3. Sự chuyển dịch cân bằng hóa học. Nguyên lí Le Chatelier ............ 37

2. THỰ C NGHIỆM ................................................................................................ 41

2.1. Phản ứng oxi hóa – khử .............................................................................. 41

2.1.1. Mục tiêu ............................................................................................... 41

2.1.2. Dụng cụ - Hóa chất .............................................................................. 41

2.1.2.1. Dụng cụ ........................................................................................... 41

2.1.2.2. Hóa chất .......................................................................................... 41 2.1.3. Thực hành ............................................................................................ 41








viii SVTH: H u ỳnh Th ị Mai Linh

2.1.3.1. Phản ứng giữa kim loại và dung dịch axit ...................................... 41

2.1.3.2. Phản ứng giữa kim loại và dung dịch muối .................................... 42

2.1.3.3. Phản ứng oxi hóa – khử giữa Mg và CO2 [9] ................................. 42

2.1.3.4. Phản ứng oxi hóa – khử trong môi trườ ng axit ............................... 42

2.2. Nhóm halogen ............................................................................................. 43

2.2.1. Clo........................................................................................................ 43

2.2.1.1. Mục tiêu .......................................................................................... 43

2.2.1.2. Dụng cụ - Hóa chất ......................................................................... 43

2.2.1.3. Thực hành ....................................................................................... 43

2.2.2. Hiđro clorua. Axit clohiđric. Muối clorua ........................................... 45 2.2.2.1. Mục tiêu .......................................................................................... 45

2.2.2.2. Dụng cụ - hóa chất .......................................................................... 45

2.2.2.3. Thực hành ....................................................................................... 46


2.2.3.1. Mục tiêu .......................................................................................... 47

2.2.3.2. Dụng cụ - hóa chất .......................................................................... 48

2.2.3.3. Thực hành ....................................................................................... 48

2.2.4. Brom - Iot ............................................................................................ 48

2.2.4.1. Mục tiêu .......................................................................................... 48

2.2.4.2. Dụng cụ - hóa chất .......................................................................... 49

2.2.4.3. Thực hành ....................................................................................... 49

2.3. Nhóm oxi – lưu huỳnh ................................................................................ 50

2.3.1. Oxi ....................................................................................................... 50

2.3.1.1. Mục tiêu .......................................................................................... 50

2.3.1.2. Dụng cụ - hóa chất .......................................................................... 50

2.3.1.3. Thực hành ....................................................................................... 50

2.3.2. Hiđro peoxit ......................................................................................... 51

2.3.2.1. Mục tiêu .......................................................................................... 51

2.3.2.2. Dụng cụ - hóa chất .......................................................................... 51

2.3.2.3. Thực hành ....................................................................................... 52 2.3.3. Lưu huỳnh ............................................................................................ 52








ix SVTH: H u ỳnh Th ị Mai Linh

2.3.3.1. Mục tiêu .......................................................................................... 52

2.3.3.2. Dụng cụ - hóa chất .......................................................................... 52

2.3.3.3. Thực hành ....................................................................................... 53

2.3.4. Hiđro sunfua. Muối sunfua .................................................................. 54

2.3.4.1. Mục tiêu .......................................................................................... 54

2.3.4.2. Dụng cụ - hóa chất .......................................................................... 54

2.3.4.3. Thực hành ....................................................................................... 54

2.3.5. Hợ p chất có oxi của lưu huỳnh ............................................................ 56

2.3.5.1. Mục tiêu .......................................................................................... 56

2.3.5.2. Dụng cụ - hóa chất .......................................................................... 56 2.3.5.3. Thực hành ....................................................................................... 57


2.4.1. Mục tiêu ............................................................................................... 59

2.4.2. Dụng cụ - hóa chất ............................................................................... 60

2.4.2.1. Dụng cụ ........................................................................................... 60

2.4.2.2. Hóa chất .......................................................................................... 60

2.4.3. Thực hành ............................................................................................ 60

2.4.3.1. Ảnh hưở ng của yếu tố nồng độ tớ i tốc độ phản ứng ....................... 60

2.4.3.2. Ảnh hưở ng của yếu tố nhiệt độ tớ i tốc độ phản ứng ....................... 61

2.4.3.3. Ảnh hưở ng của diện tích bề mặt tớ i tốc độ phản ứng ..................... 61

2.4.3.4. Ảnh hưở ng của chất xúc tác tớ i tốc độ phản ứng ........................... 61

2.4.3.5. Ảnh hưở ng của nhiệt độ đến sự chuyển dịch cân bằng hóa học ..... 61

3. K ẾT QUẢ VÀ GIẢI THÍCH ............................................................................. 62

3.1. Phản ứng oxi hóa – khử .............................................................................. 63

3.1.1. Phản ứng giữa kim loại và dung dịch axit ........................................... 63

3.1.1.1. Phản ứng giữa kim loại k ẽm và dung dịch axit sunfuric loãng ...... 63

3.1.1.2. Phản ứng giữa kim loại đồng vớ i dung dịch axit nitric đậm đặc .... 63

3.1.2. Phản ứng giữa kim loại và dung dịch muối ......................................... 64

3.1.3. Phản ứng oxi hóa – khử giữa Mg và CO2 ............................................ 64

3.1.4. Phản ứng oxi hóa – khử trong môi trườ ng axit ................................... 65 3.1.4.1. Phản ứng giữa FeSO4 và K 2Cr 2O7 trong môi trườ ng axit ............... 65








x SVTH: H u ỳnh Th ị Mai Linh

3.1.4.2. Phản ứng giữa FeSO4 và KMnO4 môi trườ ng axit ......................... 66

3.2. Nhóm halogen ............................................................................................. 66

3.2.1. Clo........................................................................................................ 66

3.2.1.1. Điều chế khí clo khô ....................................................................... 66

3.2.1.2. Khí clo tác dụng vớ i kim loại đồng................................................. 68

3.2.1.3. Điều chế khí clo. Tính tẩy màu của khí clo ẩm .............................. 68

3.2.1.4. So sánh tính oxi hóa của clo và brom ............................................. 69

3.2.1.5. So sánh tính oxi hóa của clo, brom và iot ....................................... 69

3.2.2. Hiđro clorua. Axit clohiđric. Muối clorua ........................................... 71

3.2.2.1. Điều chế axit clohiđric .................................................................... 71 3.2.2.2. Tính chất của axit clohiđric ............................................................. 72

3.2.2.3. Nhận biết ion halogenua ................................................................. 73

3.2.2.4. Bài tậ p thực nghiệm phân biệt các dung dịch HCl, NaCl, HNO3 ... 74


3.2.3.1. Tính tẩy màu của nướ c Gia-ven ...................................................... 75

3.2.3.2. Phản ứng giữa kali clorat vớ i bột lưu huỳnh ................................... 75

3.2.3.3. Phản ứng giữa kali clorat vớ i bột than ............................................ 76

3.2.4. Brom – iot ............................................................................................ 76

3.2.4.1. Tác dụng của iot vớ i hồ tinh bột ..................................................... 76

3.2.4.2. So sánh tính oxi hóa của brom và iot .............................................. 77

3.2.4.3. Iot tác dụng vớ i nhôm ..................................................................... 77

3.2.4.4. Bài tậ p thực nghiệm phân biệt các dung dịch NaBr, HCl, NaI và

NaCl ......................................................................................................... 78

3.3. Nhóm oxi – lưu huỳnh ................................................................................ 79

3.3.1. Oxi ....................................................................................................... 79

3.3.1.1. Điều chế khí oxi .............................................................................. 79

3.3.1.2. Tính oxi hóa của Oxi ....................................................................... 80

3.3.2. Hiđro peoxit ......................................................................................... 81

3.3.2.1. Sự phân hủy H2O2 ........................................................................... 81

3.3.2.2. Tính oxi hóa của H2O2 .................................................................... 82 3.3.2.3. Tính khử của H2O2 .......................................................................... 82








xi SVTH: H u ỳnh Th ị Mai Linh

3.3.3. Lưu huỳnh ............................................................................................ 83

3.3.3.1. Sự biến đổi tr ạng thái của lưu huỳnh theo nhiệt độ ........................ 83

3.3.3.2. Tính oxi hóa của lưu huỳnh ............................................................ 84

3.3.3.3. Tính khử của lưu huỳnh .................................................................. 85

3.3.4. Hiđro sunfua. Muối sunfua .................................................................. 85

3.3.4.1. Điều chế dung dịch axit sunfuhiđric ............................................... 85

3.3.4.2. Điều chế khí H2S và nhận biết ion sunfua ...................................... 86

3.3.4.3. Điều chế và chứng minh tính khử của khí H2S ............................... 86

3.3.4.4. Phản ứng giữa dung dịch muối Na2S và muối Pb(NO3)2 ................ 86

3.3.4.5. Phản ứng giữa muối Na2S và dung dịch muối FeCl3 ...................... 87 3.3.5. Hợ p chất có oxi của lưu huỳnh ............................................................ 87

3.3.5.1. Điều chế và thử tính chất hóa học của khí SO2 ............................... 87

3.3.5.2. Tính oxi hóa của SO2 ...................................................................... 88

3.3.5.3. Tính khử của SO2 ............................................................................ 88

3.3.5.4. Tính oxi hóa mạnh của H2SO4 đặc .................................................. 89

3.3.5.5. Tính háo nướ c của H2SO4 đặc ........................................................ 90

3.3.5.6. Nhận biết ion sunfat ........................................................................ 91


3.4.1. Ảnh hưở ng của yếu tố nồng độ tớ i tốc độ phản ứng ........................... 92

3.4.1.1. Phản ứng giữa dung dịch HCl và kim loại k ẽm .............................. 92

3.4.1.2. Phản ứng giữa dung dịch Na2S2O3 và dung dịch H2SO4 ................ 92

3.4.2. Ảnh hưở ng của yếu tố nhiệt độ tớ i tốc độ phản ứng ........................... 92

3.4.2.1. Phản ứng giữa dung dịch Na2S2O3 và dung dịch H2SO4 ................ 92

3.4.2.2. Phản ứng giữa dung dịch axit sunfuric vớ i kim loại k ẽm ............... 93

3.4.3. Ảnh hưở ng của diện tích bề mặt tớ i tốc độ phản ứng.......................... 93

3.4.4. Ảnh hưở ng của nhiệt độ đến sự chuyển dịch cân bằng hóa học ......... 94

K ẾT LUẬ N VÀ KIẾ N NGHỊ ....................................................................................... 96

1. K ẾT LUẬ N ........................................................................................................ 96

2. KIẾ N NGHỊ........................................................................................................ 96

PHỤ LỤC ...................................................................................................................... 97 1. MỘT SỐ QUY TẮC TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM .................................... 97








xii SVTH: H u ỳnh Th ị Mai Linh

2. CÁCH PHA CHẾ MỘT SỐ DUNG DỊCH TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM .. 97

2.1. Pha dung dịch của chất r ắn trong nướ c theo nồng độ phần trăm ................ 98

2.1.1. Pha dung dịch của chất r ắn không ngậm nướ c .................................... 98

2.1.2. Pha dung dịch của chất r ắn ngậm nướ c ............................................... 99

2.2. Pha dung dịch có nồng độ mol/lít (M) ........................................................ 99

2.3. Pha dung dịch loãng từ dung dịch đặc ...................................................... 100

2.3.1. Nồng độ đượ c biểu thị bằng phân tử gam/lít (M), đương lượ ng (N) 100

2.3.2. Nồng độ dung dịch đượ c biểu thị theo phần trăm khối lượ ng (%) .... 100

3. THAO TÁC THỰ C HÀNH ............................................................................. 101

3.1. Lấy hóa chất .............................................................................................. 101 3.2. Tr ộn các hóa chất ...................................................................................... 101

3.3. Đun nóng hóa chất .................................................................................... 102

3.4. Sử dụng một số dụng cụ thí nghiệm thông thườ ng ................................... 102

3.4.1. Cặ p ống nghiệm ................................................................................. 102

3.4.2. Đèn cồn .............................................................................................. 102

TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................... 103








xiii SVTH: H u ỳnh Th ị Mai Linh

DANH MỤC HÌNH

Hình 1-1. Cấu hình electron lớ p ngoài cùng của nguyên tử halogen ............................. 8

Hình 1-2. Cấu hình electron ở tr ạng thái cơ bản và kích thích của nguyên tử halogen ............................................................................................................................ 9

Hình 1-3. Sự hình thành liên k ết cộng hóa tr ị trong phân tử halogen .......................... 10

Hình 1-4. Cấu hình electron lớ p ngoài cùng của nhóm oxi.......................................... 18

Hình 1-5. Cấu hình electron ở tr ạng thái cơ bản và kích thích của nguyên tử

nhóm oxi ....................................................................................................................... 18

Hình 2-1. Hệ thống điều chế khí clo khô...................................................................... 44

Hình 2-2. Hệ thống điều chế và thử tính tẩy màu của khí clo ẩm ................................ 45

Hình 2-3. Hệ thống điều chế axit HCl .......................................................................... 47

Hình 2-4. Hệ thống điều chế khí oxi ............................................................................ 50

Hình 2-5. Hệ thống điều chế dung dịch H2S ................................................................ 55

Hình 2-6. Hệ thống điều chế và nhận biết khí H2S ...................................................... 55

Hình 2-7. Hệ thống điều chế khí H2S và chứng minh tính khử của H2S...................... 56

Hình 2-8. Hệ thống điều chế và chứng minh tính chất hóa học của khí SO2 ............... 57

Hình 2-9. Hệ thống thí nghiệm chứng minh tính oxi hóa của SO2 .............................. 58

Hình 2-10. H2SO4 đặc tác dụng với đườ ng .................................................................. 59

Hình 2-11. Ảnh hưở ng của nhiệt độ đến sự chuyển dịch cân bằng hóa học ................ 62

Hình 3-1. Zn tác dụng vớ i H2SO4 loãng ....................................................................... 63

Hình 3-2. Cu tác dụng vớ i HNO3 loãng ....................................................................... 63

Hình 3-3. Fe tác dụng vớ i dung dịch CuSO4 ................................................................ 64

Hình 3-4. Mg cháy trong khí CO2 ................................................................................ 65Hình 3-5. FeSO4 tác dụng vớ i K 2Cr 2O7 trong môi trườ ng axit .................................... 65

Hình 3-6. Điều chế khi clo khô .................................................................................... 67

Hình 3-7. Bình đựng khí clo ......................................................................................... 67

Hình 3-8. Cu tác dụng vớ i khí clo ................................................................................ 68

Hình 3-9. Dung dịch CuCl2 .......................................................................................... 68

Hình 3-10. Tính tẩy màu của khí clo ẩm ...................................................................... 69

Hình 3-11. Clo tác dụng vớ i dung dịch NaBr ............................................................... 69








xiv SVTH: H u ỳnh Th ị Mai Linh

Hình 3-12. Nướ c clo tác dụng vớ i dung dịch NaCl, NaBr, NaI ................................... 70

Hình 3-13. Nướ c brom tác dụng vớ i dung dịch NaCl, NaBr, NaI ............................... 70

Hình 3-14. Nướ c iot tác dụng vớ i dung dịch NaCl, NaBr, NaI .................................... 71

Hình 3-15. HCl làm quỳ tím hóa đỏ ............................................................................. 71

Hình 3-16. Zn tác dụng vớ i HCl ................................................................................... 72

Hình 3-17. CuO tác dụng vớ i HCl ................................................................................ 72

Hình 3-18. Cu(OH)2 tác dụng vớ i HCl ......................................................................... 73

Hình 3-19. CaCO3 tác dụng vớ i HCl ............................................................................ 73

Hình 3-20. K ết tủa AgCl, AgBr, AgI ............................................................................ 73

Hình 3-21. NH3 loãng tác dụng vớ i AgCl .................................................................... 73Hình 3-22. NH3 đặc tác dụng vớ i AgBr ........................................................................ 73

Hình 3-23. HCl, HNO3 làm quỳ tím hóa đỏ ................................................................. 75

Hình 3-24. AgNO3 tác dụng vớ i HCl ........................................................................... 75

Hình 3-25. Tính tẩy màu của nướ c Gia-ven ................................................................. 75

Hình 3-26. Phản ứng giữa KClO3 vớ i S ....................................................................... 76

Hình 3-27. Phản ứng giữa KClO3 vớ i C ....................................................................... 76

Hình 3-28. Tác dụng của iot vớ i hồ tinh bột ................................................................ 76

Hình 3-29. Brom tác dụng vớ i dung dịch NaI .............................................................. 77

Hình 3-30. Iot tác dụng với Al có nướ c làm chất xúc tác ............................................. 77

Hình 3-31. HCl làm quỳ tím đổi màu. NaCl,NaBr, NaI không làm quỳ đổi màu ........ 78

Hình 3-32. AgCl tan trong NH3 loãng. AgBr, AgI không tan trong NH3 loãng ........... 78

Hình 3-33. Phân biệt dung dịch NaBr, NaI .................................................................. 79

Hình 3-34. Thu khí oxi bằng phương pháp đẩy nướ c .................................................. 80

Hình 3-35. Sắt cháy trong khí oxi ................................................................................ 80

Hình 3-36. Cacbon cháy trong khí oxi ......................................................................... 81

Hình 3-37. Lưu huỳnh cháy trong khí oxi .................................................................... 81

Hình 3-38. Sự phân hủy H2O2 ...................................................................................... 82

Hình 3-39. H2O2 tác dụng vớ i KI ................................................................................. 82

Hình 3-40. H2O2 tác dụng vớ i KMnO4 ......................................................................... 83

Hình 3-41. Sự biến đổi tr ạng thái của lưu huỳnh theo nhiệt độ ................................... 84Hình 3-42. Cu tác dụng vớ i S ....................................................................................... 84








xv SVTH: H u ỳnh Th ị Mai Linh

Hình 3-43. Fe tác dụng vớ i S ........................................................................................ 84

Hình 3-44. S cháy trong khí oxi ................................................................................... 85

Hình 3-45. H2S làm quỳ tím hóa hồng ......................................................................... 85

Hình 3-46. H2S tác dụng vớ i Pb(NO3)2 ........................................................................ 86

Hình 3-47. H2S cháy trong không khí .......................................................................... 86

Hình 3-48. Na2S tác dụng vớ i FeCl3 ............................................................................. 87

Hình 3-49. SO2 làm mất màu dung dịch KMnO4 ......................................................... 87

Hình 3-50. Dung dịch SO2 làm quỳ tím hóa đỏ ........................................................... 88

Hinh 3-51. SO2 tác dụng vớ i H2S ................................................................................. 88

Hình 3-52. Cu tác dụng vớ i H2SO4 đặc ........................................................................ 89Hình 3-53. H2SO4 đặc làm giấy lọc hóa đen ................................................................ 90

Hình 3-54. H2SO4 đặc làm đườ ng hóa thành than ........................................................ 90

Hình 3-55. H2SO4 đặc tác dụng với đườ ng .................................................................. 91

Hình 3-56. K ết tủa BaSO4 không tan trong axit, bazơ ................................................. 91

Hình 3-57. Ảnh hưở ng của nồng độ tớ i tốc độ phản ứng ............................................. 92

Hình 3-58. Ảnh hưở ng của nhiệt độ tớ i tốc độ phản ứng ............................................. 93

Hình 3-59. Ảnh hưở ng của nhiệt độ tớ i tốc độ phản ứng ............................................. 93

Hình 3-60. Ảnh hưở ng của diện tích bề mặt đên tốc độ phản ứng ............................... 94

Hình 3-61. Ảnh hưở ng của chất xúc tác tớ i tốc độ phản ứng ....................................... 94

Hình 3-62. Ảnh hưở ng của nhiệt độ đến cân bằng hóa học ......................................... 95








xvi SVTH: H u ỳnh Th ị Mai Linh

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1-1. Sự biến đổi tính chất của đơn chất và hợ p chất với hiđro của nhóm oxi .... 20

Bảng 1-2. Tính chất vật lí của lưu huỳnh tà phương và lưu huỳnh đơn tà ................... 24










2 SVTH: H u ỳnh Th ị Mai Linh

Nghiên cứu cơ sở lý thuyết của các thí nghiệm. Từ đó xây dựng các bài thí

nghiệm.

Tiến hành thực hiện thí nghiệm nhiều lần, tham khảo ý kiến của giáo viên hướ ng

dẫn để thao tác thí nghiệm đượ c thuần thục và hiện tượng rõ ràng hơn. Thực hiện theo nội quy của phòng thí nghiệm.

3.2. Phương tiện thự c hiện đề tài

3.2.1. Thi ế t b ị

Máy quay, máy vi tính, phần mềm hỗ tr ợ .

3.2.2. D ụng c ụ

Các dụng cụ thí nghiệm đượ c cung cấp theo chương trình Hóa học 10.

3.2.3. Hóa ch ấ t

Hóa chất đượ c cung cấp theo chương trình Hóa học 10.

4. CÁC BƯỚ C THỰ C HIỆN ĐỀ TÀI

Đề tài đượ c thực hiện trong khoảng thờ i gian: từ 8/2012 đến 5/2013, gồm các giai

đoạn sau:

- Giai đoạn 1: Nhận đề tài, tìm hiểu, đọc tài liệu, viết đề cương, lậ p k ế hoạch thí

nghiệm. Thời gian: 15/8/2012 đến 31/8/2012.

- Giai đoạn 2: Thiết k ế và thực hiện các thí nghiệm trong sách giáo khoa. Thờ i

gian: 1/9/2012 đến 16/12/2012.

- Giai đoạn 3: Ghi hình các thí nghiệm. Thờ i gian: 17/12/2012 đến 17/3/2013.

- Giai đoạn 4: Chỉnh sửa, hoàn thành luận văn. Thờ i gian: 18/3/2013 đến

10/5/2013.

5. NHỮ NG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ THỰ C HÀNH HÓA HỌC

5.1. Vai trò của dạy học thực hành đối vớ i học sinh trườ ng trung học phổ thông

Quan sát thí nghiệm giúp hình thành và phát triển khái niệm tư duy, phân tích,

tổng hợ p, tr ừu tượ ng hóa và khái quát hóa giúp các em xây dựng các khái niệm và

nắm kiến thức một cách vững chắc.

Ngoài ra, quan sát thí nghiệm không chỉ cho phép học sinh lĩnh hội tri thức một

cách sâu sắc, vững chắc mà còn tạo cho các em một động lực bên trong, thúc đẩy các

em thêm hăng say học tậ p.









5.2. Thự c trạng về thự c hành thí nghiệm hóa học trung học phổ thông và các giải

pháp cải tiến thự c trạng

Hiện nay số lượ ng và chất lượ ng thí nghiệm thực hành hóa học chưa đáp ứng

đượ c yêu cầu của việc dạy học nói chung và đặc biệt là yêu cầu việc đổi mớ i dạy họcnói riêng. Tình tr ạng đó có thể có nhiều nguyên nhân, phần vì kinh phí cho lĩnh vực

này còn hạn hẹ p, thiết bị chưa đáp ứng đượ c yêu cầu và thiếu sự quản lí chỉ đạo trong

sử dụng và cải tiến sáng tạo thí nghiệm thực hành hóa học hiện có…

Bên cạnh đó, hầu hết các bài thực hành thí nghiệm hóa học ở trung học phổ thông

trong chương trình sách giáo khoa đượ c bố trí ở cuối mỗi chương chỉ mang tính chất

củng cố minh họa cho các kiến thức lý thuyết đượ c trình bày trong các bài học của

chương trình. Hơn nữa số tiết thực hành quy định trong chương trình và sách giáo

khoa cũng còn rất hạn chế.

Để hạn chế đượ c những vấn đề bất cậ p trên, chúng ta phải biết tận dụng hiệu quả

phương pháp sử dụng thí nghiệm thực hành hóa học. Nếu một thí nghiệm chỉ đượ c sử

dụng để minh họa và củng cố những điều giáo viên đã trình bày sẽ hạn chế mất tư duy

sáng tạo của học sinh, học sinh hầu như không tiếp thu thêm đượ c gì về mặt kiến thức;

nếu đượ c sử dụng theo con đườ ng tìm tòi nghiên cứu (khám phá), sẽ giúp học sinh cóđiều kiện cơ hội phát triển tư duy sáng tạo…

Sau khi đã hiểu đượ c nhiệm vụ cần làm sáng tỏ (mục đích của thí nghiệm) bằng

tư duy tích cực, học sinh sẽ hình thành đượ c các giả định từ sự nảy sinh câu hỏi: “Điều

gì sẽ xảy ra nếu…?”. Câu hỏi đượ c hình thành từ những liên tưở ng dựa trên vốn kiến

thức và kinh nghiệm sẵn có của học sinh. Khi giả định đượ c hình thành học sinh sẽ dự

kiến k ế hoạch giải quyết để chứng minh cho giả định đã nêu, là giai đoạn tiến hành thí

nghiệm tưởng tượng “thí nghiệm trong tư duy ” định hướng cho hành động thí nghiệm

tiế p theo dựa trên k ế hoạch đã đượ c học sinh thiết k ế (k ế hoạch dự kiến).

Cuối cùng, căn cứ vào k ết quả của thí nghiệm, học sinh tự rút ra k ết luận, học

sinh lĩnh hội đượ c kiến thức từ thí nghiệm mà không phải do thầy truyền đạt.

5.3. Nhữ ng yêu cầu cần thiết cho việc dạy thự c hành hóa học có hiệu quả

Dạy thực hành, mục đích chính là rèn các kỹ năng thao tác chân tay, các đức tính

kiên nhẫn, biết chấ p nhận thất bại và tự tìm cách khắc phục thất bại để đạt đượ c mục

đích của mình. Vì vậy học sinh phải tự mình làm thí nghiệm cho dù các thao tác ban









đầu còn vụng về và thườ ng xuyên thất bại.

Một quan niệm không đúng về dạy thực hành là giáo viên thường không đưa ra

các tình huống khác thường để dạy học sinh cách phân tích rút ra các k ết luận phù hợ p

cũng như không dạy cách tìm ra nguyên nhân khi thí nghiệm không thành công. Họcsinh khi đượ c yêu cầu phải tìm ra nguyên nhân (đưa ra giả thuyết) và làm thí nghiệm

chứng minh giả thuyết của mình là đúng, sẽ tạo cho học sinh sự hứng thú trong học

tậ p, hình thành sự tự tin vào bản thân.

Mục đích cốt lõi của dạy thực hành là rèn các k ỹ năng khéo léo trong các thao tác

tay chân, các k ỹ năng bố trí thí nghiệm, thu thậ p k ết quả, giải thích k ết quả thực

nghiệm, lý giải đưa ra các giả thuyết và tự tiến hành các thí nghiệm chứng minh giả

thuyết của mình là đúng chứ không đơn thuần là minh họa cho các bài lý thuyết.

Như vậy, dạy thực hành phát triển các k ỹ năng tổng hợ p và do vậy tất cả các học

sinh cần đượ c dạy thực hành.

5.4. Quy trình cho một bài thí nghiệm

- Chuẩn bị thí nghiệm: Giáo viên phải có k ế hoạch đảm bảo chuẩn bị đầy đủ dụng

cụ, hóa chất, mẫu vật và các điều kiện cần thiết khác để thí nghiệm thành công. Có thể

giao những công việc chuẩn bị này cho học sinh nhưng giáo viên phải kiểm tra.Phổ biến nội quy an toàn trong phòng thí nghiệm: Ngay khi bắt đầu bài thực

hành, giáo viên cần phải phổ biến nội quy an toàn trong phòng thí nghiệm cho học

sinh. Bên cạnh đó, giáo viên cần phải hướ ng dẫn cách xử lý trong những trườ ng hợ p

cần thiết như bỏng hóa chất, băng bó khi bị thương, …

+ Bướ c 1: Giáo viên nêu mục tiêu thí nghiệm (hoặc hướ ng dẫn học sinh phát biểu

mục tiêu thí nghiệm), phải đảm bảo mỗi học sinh đều nhận thức rõ mục tiêu làm

thí nghiệm.

+ Bướ c 2: Giáo viên hướ ng dẫn học sinh cách tiến hành thí nghiệm, phải đảm bảo

mỗi học sinh nắm rõ các bướ c tiến hành thí nghiệm. Sau đó, học sinh tự tiến hành

thí nghiệm theo quy trình để thu thậ p k ết quả.

+

Bướ c 3: Mô tả k ết quả thí nghiệm. Học sinh trình bày k ết quả thu đượ c trong

quá trình thực hành thí nghiệm cho giáo viên. Giáo viên có thể dẫn dắt học sinh

bằng hệ thống câu hỏi kiểu nêu vấn đề để học sinh tự giải thích các hiện tượ ng

quan sát đượ c.









Cuối buổi, giáo viên có thể đưa ra các tình huống khác vớ i thí nghiệm, để học

sinh suy nghĩ và tìm cách lí giải.

- Rút ra k ết luận cần thiết: Giáo viên yêu cầu học sinh căn cứ vào mục tiêu ban

đầu trướ c khi làm thí nghiệm để đánh giá công việc đã làm. Chú ý: Các thí nghiệm hóa học có thể là thí nghiệm định tính hay định lượ ng. Các

thí nghiệm định tính thì không nên quá tiết kiệm nguyên liệu, sẽ khó quan sát k ết quả.

Các thí nghiệm định lượ ng thì cần chính xác hàm lượ ng các chất làm thí nghiệm mớ i

có k ết quả.

Tóm tắt quy trình một bài thự c hành

- Bướ c 1: Xác định mục tiêu. Yêu cầu của bướ c này là học sinh phải nhận thức đượ c

và phát biểu rõ mục tiêu (tr ả lờ i câu hỏi: để làm gì ?)

- Bướ c 2: Kiểm tra kiến thức cơ sở và kiểm tra sự chuẩn bị thực hành (tr ả lờ i câu

hỏi: có làm đượ c không ?).

- Bướ c 3: Xác định nội dung thực hành (tr ả lờ i câu hỏi: làm như thế nào ?)

- Bướ c 4: Tiến hành các hoạt động thực hành (tr ả lờ i câu hỏi: quan sát thấy gì? thu

đượ c k ết quả ra sao ?).

-

Bướ c 5: Giải thích và trình bày k ết quả, rút ra k ết luận (tr ả lờ i câu hỏi: tại sao ?Mục tiêu đã hoàn thành hay chưa ?).

- Bướ c 6: Viết báo cáo thực hành.









PHẦN NỘI DUNG

1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT

1.1.

Phản ứ ng oxi hóa – khử

1.1.1. M ột s ố định nghĩa và khái niệm v ề ph ản ứ ng oxi hóa kh ử [1]

1.1.1.1. S ố oxi hóa

Trong các phân tử nếu ngườ i ta thừa nhận là tất cả các liên k ết đều là liên k ết ion

nghĩa là có sự chuyển điện tử từ nguyên tử có độ âm điện nhỏ sang nguyên tử có độ

âm điện lớn hơn thì số điện tích hình thức của các ion đượ c gọi là số oxi hóa.

Số oxi hóa của các nguyên tố được xác định theo các quy tắc sau đây:

-

Số oxi hóa của các nguyên tố trong các đơn chất bằng 0.- Nếu nguyên tố ở dạng ion đơn giản thì số oxi hóa bằng số điện tích của ion đó.

- Tổng đại số các số oxi hóa của các nguyên tố trong một phân tử thì bằng 0,

trong một ion nhiều nguyên tử thì bằng số điện tích của ion đó.

- Trong các hợ p chất, các kim loại kiềm đều có số oxi hóa bằng +1, các kim loại

kiềm thổ bằng +2.

- Trong trườ ng hợp chung, hiđro có số oxi hóa bằng +1, riêng trong các muối

hiđrua kim loại hiđro có số oxi hóa bằng -1.

- Trong trườ ng hợ p chung oxi có số oxi hóa bằng -2, tr ừ trườ ng hợ p F2O là +2,

các peoxit là -1, supeoxit là -1/2 (vd: KO2).

Cách ghi số oxi hóa: Số oxi hóa được đặt phía trên kí hiệu của nguyên tố. Ghi dấu

trướ c, số sau.

Ví dụ: S O2 ; N H4+ ; N O3

1.1.1.2.

Phản ứ ng oxi hóa – khử Phản ứng oxi hóa khử là phản ứng có sự thay đổi số oxi hóa của các nguyên tố

tham gia vào thành phần phân tử của của các chất trong hệ phản ứng.

Trong một phản ứng oxi hóa – khử luôn luôn có hai quá trình song hành là sự oxi

hóa và sự khử, trong đó:

- Sự oxi hóa (quá trình oxi hóa) một chất là làm cho chất đó nhườ ng electron hay

làm tăng số oxi hóa của chất đó.

-

Sự khử (quá trình khử) một chất là làm cho chất đó nhận electron hay làm giảm

số oxi hóa của chất đó.

+4 -2 -3 +1 +5 -2 _









Chất khử là chất nhườ ng electron hay là chất có số oxi hóa tăng sau phản ứng.

Chất khử còn đượ c gọi là chất bị oxi hóa.

Chất oxi hóa là chất nhận electron hay là chất có số oxi hóa giảm sau phản ứng.

Chất oxi hóa còn đượ c gọi là chất bị khử.1.1.2. Phân lo ại ph ản ứ ng oxi hóa – kh ử

1.1.2.1. Các phản ứ ng giữ a các phân t ử [1]

Trong các phản ứng oxi hóa – khử giữa các phân tử sự chuyển electron xảy ra

giữa các phân tử khác nhau. Đây là loại phản ứng oxi hóa – khử phổ biến. Một số phản

ứng:

Sự k ết hợ p giữa các nguyên tố.

Phản ứng giữa kim loại vớ i các hợ p chất.

Phản ứng giữa phi kim vớ i các hợ p chất.

Phản ứng giữa các hợ p chất.

1.1.2.2. Các phản ứ ng nội phân t ử [1]

Trong các phản ứng này sự chuyển eletron xảy ra giữa các nguyên tử của các

nguyên tố cùng nằm trên một phân tử.

1.1.2.3.

Phản ứ ng t ự oxi hóa – khử

Trong phản ứng có sự cho và nhận electron giữa các nguyên tử của cùng một

nguyên tố của một chất.

1.1.3. Lập phương trình hóa học c ủa ph ản ứ ng oxi hóa - kh ử

Để lập phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa - khử, ta cần biết công thức

hóa học của các chất tham gia và tạo thành, còn việc lựa chọn hệ số thích hợp đặt

trướ c công thức các chất trong phương trình hóa học có thể thực hiện bằng nhiều

phương pháp khác nhau. Một trong những phương pháp đó là phương pháp thăng bằng

electron.

1.1.3.1. Nguyên t ắ c

Tổng số electron do chất khử nhườ ng phải đúng bằng tổng số electron mà chất

oxi hóa nhận.

1.1.3.2. Các bướ c l ập phương trình hóa học theo phương pháp thăng bằ ng electron

[1]

- Bướ c 1 : Xác định số oxi hóa của những nguyên tố có số oxi hóa thay đổi.









- Bướ c 2 : Viết quá trình oxi hóa và quá trình khử, cân bằng mỗi quá trình.

- Bướ c 3 : Tìm hệ số thích hợ p sao cho tổng số electron do chất khử nhườ ng bằng

tổng số electron mà chất oxi hóa nhận.

-

Bướ c 4 : Đặt hệ số của chất oxi hóa và chất khử vào sơ đồ phản ứng. Hoàn thành phương trình hóa học.

1.1.4. Ý nghĩa của ph ản ứ ng oxi hóa – kh ử [9]

Phản ứng oxi hóa – khử là một trong những quá trình quan tr ọng nhất của thiên

nhiên. Sự hô hấ p, quá trình thực vật hấ p thụ khí cacbonic giải phóng oxi, sự trao đổi

chất và hàng loạt quá trình sinh học khác đều có cơ sở là các phản ứng oxi hóa – khử.

Sự đốt cháy nhiên liệu trong các động cơ, các quá trình điện phân, các phản ứng

xảy ra trong pin và trong ăcquy đều bao gồm sự oxi hóa và sự khử. Hàng ngày quá

trình sản xuất như luyện kim, chế tạo hóa chất, chất dẻo, dượ c phẩm, phân bón hóa

học,…đều không thực hiện đượ c nếu thiếu các phản ứng oxi hóa – khử.

1.2. Nhóm halogen

1.2.1. Khái quát v ề nhóm halogen [9]

1.2.1.1. V ị trí của nhóm halogen trong bảng tuần hoàn

Nhóm VIIA trong bảng tuần hoàn gồm 5 nguyên tố : Flo (ô số 9, thuộc chu kì 2),clo (ô số 17, thuộc chu kì 3), brom (ô số 35, thuộc chu kì 4), iot (ô số 53, thuộc chu kì

5) và atatin (ô số 85, thuộc chu kì 6).

Cả 5 nguyên tố trên đều đứng ở cuối chu kì, ngay trướ c khí hiếm. Chúng đượ c

gọi là các halogen (tiếng La Tinh nghĩa là sinh ra muối).

Atatin không gặ p trong thiên nhiên. Nó được điều chế nhân tạo bằng các phản

ứng hạt nhân. Atatin đượ c nghiên cứu trong nhóm các nguyên tố phóng xạ.

1.2.1.2. C ấ u hình electron nguyên t ử halogen

Lớ p electron ngoài cùng của nguyên tử các halogen có 7 electron: 2 electron trên

obitan s và 5 electron trên các obitan p. Cấu hình electron lớ p ngoài cùng của nguyên

tử halogen là ns2np5 (n là số thứ tự của lớ p ngoài cùng).

ns2 np5…

Hình 1-1. C ấ u hình electron l ớ p ngoài cùng của nguyên t ử halogen









Từ flo đến iot, số lớp electron tăng dần và electron lớ p ngoài cùng càng xa hạt

nhân hơn.

Ở tr ạng thái cơ bản, nguyên tử các halogen đều có một electron độc thân.

Lớ p electron ngoài cùng của nguyên tử flo là lớ p thứ hai nên không có phân lớ pd.

Nguyên tử clo, brom và iot có phân lớ p d còn tr ống, khi đượ c kích thích, 1, 2

hoặc 3 electron có thể chuyển đến những obitan d còn tr ống:

Electron lớ p ngoài cùng ở tr ạng thái cơ bản Electron lớ p ngoài cùng ở tr ạng thái kích thích

Như vậy, ở tr ạng thái kích thích, nguyên tử clo, brom hoặc iot có thể có 3, 5 hoặc

7 electron độc thân; góp phần giải thích khả năng tồn tại các tr ạng thái oxi hóa của clo,

brom, iot.

1.2.1.3. C ấ u t ạo phân t ử halogen

Đơn chất halogen không phải là những nguyên tử riêng r ẽ mà là những phân tử:

hai nguyên tử halogen X k ết hợ p vớ i nhau bằng liên k ết cộng hóa tr ị tạo thành phân tử

X2:

+X X XX

Công thức cấu tạo: X – X

ns2

ns2 np4 nd1

np5 nd0 ns2 np3 nd2

ns1 np3 nd3

Hình 1-2. C ấ u hình electron ở tr ạng thái cơ bản và kích thích của nguyên t ử halogen











2Fe + 3X2 2FeX3 (X: F, Cl, Br)to

- Riêng iot tác dụng vớ i kim loại sắt tạo muối sắt (II)

Fe + I2 FeI2to

1.2.2.3.2. Tác dụng với hiđro

Halogen tác dụng với khí hiđro thành hiđro halogenua.

- Flo phản ứng ngay trong bóng tối

H2 + F2 2HF

- Ở nhiệt độ thườ ng và trong bóng tối, clo oxi hóa chậm hiđro. Nhưng nếu đượ c

chiếu sáng mạnh hoặc hơ nóng, phản ứng xảy ra nhanh.

asH2 + Cl2 2HCl

- Brom chỉ phản ứng khi đun nóng

H2 + Br 2 2HBr to

- Iot chỉ tác dụng với khí hiđro ở nhiệt độ cao và có mặt chất xúc tác theo phản ứng

thuận nghịch.

H2 + I2 2HIto cao

1.2.2.3.3. Tác dụng với nướ c

- Flo phản ứng mãnh liệt với nướ c: [11]

2F2 + 2H2O 4HF + O2

- Clo, brom, iot tác dụng với nướ c và phản ứng yếu dần

X2 + H2O HX + HXO

1.2.2.3.4. Tác dụng với bazơ

- Clo

+ Ở nhiệt độ thườ ng

Cho khí clo tác dụng vớ i dung dịch NaOH ta thu đượ c dung dịch nướ c Gia-ven

gồm hỗn hợ p muối của axit HCl và HClO.

Cl2 + 2NaOH NaClO + NaCl + H2O

Cho khí clo qua Ca(OH)2 khan ta đượ c clorua vôi

Cl2 + Ca(OH)2 CaOCl2 + H2O









+ Ở nhiệt độ cao

Cho khí clo qua dung dịch kiềm đun nóng ở 100oC ta đượ c muối clorat.

3Cl2 + 6KOH KClO3 + 5KCl + 3H2Oto

- Các halogen khác

+ Flo

+ Brom

+

Iot3I2 + 6NaOH 5NaI + NaIO3 + 3H2O

1.2.2.3.5. Tác dụng vớ i muối halogenua khác [11]

- Flo tác dụng với nướ c trong dung dịch muối halogenua.

- Clo oxi hóa Br – thành Br 2 và I- thành I2.

Cl2 + 2Br - 2Cl- + Br 2

Cl2 + 2I- 2Cl- + I

2 - Br 2 oxi hóa I- thành I2.

Br 2 + 2I- 2Br - + I2

1.2.3. Điều ch ế

Nguyên tắc chung điều chế halogen tự do là oxi hóa ion halogenua (X-) bằng các

chất oxi hóa mạnh hoặc bằng dòng điện. [5]

1.2.3.1. Clo

1.2.3.1.1. Trong phòng thí nghiệm

Clo được điều chế từ axit clohiđric đặc. Để oxi hóa ion Cl-, cần chất oxi hóa

mạnh như MnO2, KMnO4, KClO3,…[9]

MnO2 + 4HCl MnO2 + 2H2O + Cl2to

2KMnO4 + 16HCl 2KCl + 2MnCl2 + 8H2O + 5Cl2

Nếu chất oxi hóa là MnO2 thì cần phải đun nóng, còn chất oxi hóa là KMnO4 hoặc KClO3 phản ứng xảy ra ở nhiệt độ thườ ng. [9]

(dd loãng, lạnh)Br 2 + 2NaOH NaBr + NaBrO + H2O

(dd loãng, lạnh)2F2 + 2NaOH 2NaF + H2O + OF2









1.2.3.1.2. Trong công nghiệ p

Sản xuất khí clo bằng cách điện phân dung dịch bão hòa muối ăn trong nướ c.

Thùng điện phân có màng ngăn cách 2 điện cực để khí clo không tiế p xúc vớ i

dung dịch NaOH.Phương trình điện phân có thể viết như sau:

1.2.3.2. Flo

Trong công nghiệp flo được điều chế bằng cách điện phân hỗn hợ p KF và HF

(hỗn hợ p ở thể lỏng).

1.2.3.3. Brom

Dùng khí clo oxi hóa NaBr để sản xuất Br 2:

Cl2 + 2NaBr 2NaCl + Br 2

1.2.3.4. Iot

Dùng chất oxi hóa tác dụng vớ i dung dịch muối iotua

1.2.4. Hiđro halogenua và axit halogenhiđric

1.2.4.1. Khái quát [11]

- Tính tan: tất cả hiđro halogenua đều là chất khí, tan trong nướ c thành dung dịch

axit.

+ Khí HX gọi tên là hiđro halogenua.

+ Dung dịch HX gọi tên là dung dịch axit halogenhiđric.

- Tính axit: HF là axit yếu, HCl, HBr, HI đều là axit mạnh, lực axit tăng dần:

HCl < HBr < HI.- Tính khử: HF không có tính khử. HCl có tính khử yếu, HBr có tính khử trung bình,

HI có tính khử mạnh.

1.2.4.2. Axit clohiđric

1.2.4.2.1. Tính chất hóa học

- Tính axit [10]

Axit HCl là axit mạnh, có đầy đủ tính chất hóa học chung của axit: làm quỳ tím

hóa đỏ, tác dụng vớ i kim loại đứng trước hiđro trong dãy hoạt động hóa học, tác dụng

với oxit bazơ, bazơ, muối. Thí dụ:

đpdd có màng2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2 + Cl2









< 2500C(r) (đ) NaCl + H2SO4 NaHSO4 + HCl

Fe + 2HCl FeCl2 + H2

CuO + 2HCl CuCl2 + H2O

Fe(OH)3 + 3HCl FeCl3 + 3H2O

CaCO3 + 2HCl CaCl2 + CO2 + H2O

- Tính oxi hóa

HCl thể hiện tính oxi hóa yếu khi tác dụng vớ i kim loại đứng trướ c H2 trong dãy

điện hóa. [11]

Ví dụ:

2HCl + Zn ZnCl2 + H2 +1 0 +2 0

- Tính khử

HCl thể hiện tính khử khi tác dụng vớ i chất có tính oxi hóa mạnh.

Ví dụ:

MnO2 + 4HCl MnCl2 + Cl2 + 2H2O+4 -1 +2 0

1.2.4.2.2. Điều chế

- Trong phòng thí nghiệm: có thể điều chế khí HCl bằng cách cho tinh thể NaCl tác

dụng vớ i axit H2SO4 đặc và đun nóng (phương pháp sunfat) rồi hấ p thụ vào nước để

thu đượ c dung dịch HCl: [10]

- Trong công nghiệ p:

+

Phương pháp sunfat: từ NaCl và H2SO4 đặc.+ Phương pháp tổng hợ p: từ khí H2 và Cl2.

+ Clo hóa các chất hữu cơ.

1.2.4.3. Axit halogenhiđric khác

1.2.4.3.1. Axit flohiđric

- Hòa tan đượ c thủy tinh

4HF + SiO2 SiF4 + 2H2O

(r) (đ) C o400

2NaCl + H2SO4 Na2SO4 + 2HCl









- Điều chế HF bằng cách cho CaF2 tác dụng vớ i H2SO4 đặc ở 250oC.

1.2.4.3.2. Axit bromhiđric [11]

- Tính khử: trung bình.

+ H2SO4 đặc oxi hóa đượ c HBr

2HBr + H2SO4 Br 2 + SO2 + 2H2O

+ O2 cũng oxi hóa đượ c HBr

4HBr + O2 2H2O + Br 2

- Điều chế bằng cách thủy phân muối photpho tribromua

PBr 3 + 3H2O H3PO3 + 3HBr

1.2.4.3.3. Axit iothiđric

- Tính khử: mạnh.

+ HI khử đượ c H2SO4 đặc

8HI + H2SO4 4I2 + H2S + 4H2O

+ HI khử đượ c muối Fe(III)

2HI + 2FeCl3 2FeCl2 + I2 + 2HCl

+ HI khử đượ c O2

4HI + O2 2H2O + I2

- HI kém bền vớ i nhiệt, phân hủy ở 300oC

2HI H2 + I2to

- Điều chế bằng cách thủy phân muối photpho triiotua [5]

PI3 + 3H2O H3PO3 + 3HI

1.2.5. Mu ố i halogenua

- Là muối của axit halogenhiđric.

- Đa số muối halogenua dễ tan trong nướ c.

- Muối clorua, bromua, iotua của Ag (I), Cu (I), Hg (I), Pb (II) hầu như không tan.

[5]

+

Muối Ag: AgF (tan), AgCl (k ết tủa tr ắng), AgBr (k ết tủa vàng nhạt), AgI (k ếttủa vàng).

250oCCaF + H2SO4 CaSO4 + 2HF









+ Muối canxi: CaF2 không tan nhưng CaCl2, CaBr 2, CaI2 đều tan. [11]

+ Muối PbCl2 không tan trong nướ c lạnh nhưng tan nhiều trong nướ c nóng. [11]

- Nhận biết ion halogenua (Cl-, Br -, I-)

+

Thuốc thử: dung dịch AgNO3.+ Hiện tượ ng: xuất hiện k ết tủa: AgCl (k ết tủa tr ắng), AgBr (k ết tủa vàng nhạt),

AgI (k ết tủa vàng).

1.2.6. H ợ p ch ấ t có oxi c ủa clo

1.2.6.1.1. Oxiaxit

Clo có 4 oxitaxit có tính axit và tính oxi hóa biến đổi như sau:

1.2.6.1.2. Nướ c Gia-ven [11]

Là dung dịch thu đượ c khi cho khí clo qua dung dịch NaOH:

Cl2 + 2NaOH NaCl + NaClO + H2O

NaClO là muối của axit yếu, trong không khí tác dụng vớ i khí CO2 tạo dung dịchaxit hipoclorơ kém bền và có tính oxi hóa mạnh:

NaClO + CO2 + H2O NaHCO3 + HClO

Cả NaClO và HClO trong dung dịch đều có tính oxi hóa mạnh. Vì vậy, nướ c Gia-

ven có tính oxi hóa mạnh.

1.2.6.1.3. Clorua vôi

Clorua vôi là chất bột màu tr ắng, xốp, có mùi clo, được điều chế bằng cách cho

khí clo tác dụng vớ i vôi sữa:

Cl2 + Ca(OH)2 CaOCl2 + H2O

Công thức cấu tạo:

Ca

Cl

O Cl

-1

+1

Trong không khí, clorua vôi tác dụng vớ i CO2 tạo dung dịch axit hipoclorơ kém

bền và có tính oxi hóa mạnh: [11]

Tính bền và tính axit tăng

Khả năng oxi hóa tăng

HClO HClO2 HClO3 HClO4

+1 +3 +5 +7









2CaOCl2 + CO2 + H2O CaCO3 + CaCl2 + 2HClO

CaOCl2 oxi hóa đượ c HCl thành Cl2:

CaOCl2 + 2HCl CaCl2 + Cl2 + H2O

1.2.6.1.4.

Muối clorat

Clorat là muối của axit cloric (HClO3). Muối clorat quan tr ọng hơn cả là kali

clorat (KClO3). [9]

- Điều chế

Cho khí clo tác dụng vớ i dung dịch kiềm nóng thì phản ứng không tạo ra muối

hipoclorit mà tạo ra muối clorat:

Cl2 + 6KOH 5KCl + KClO3 + 3H2Oto

Kali clorat còn được điều chế bằng cách điện phân dung dịch KCl 25% ở nhiệt độ

70oC – 75oC.

- Tính chất

Kali clorat là chất r ắn k ết tinh, không màu, nóng chảy ở 356oC. Nó tan nhiều

trong nước nóng nhưng ít tan trong nướ c lạnh. [9]

Khi đun nóng đến nhiệt độ trên 500oC (không có xúc tác), kali clorat r ắn bị phân

hủy:

2KClO3 2KCl + 3O2to

Phản ứng này xảy ra ở nhiệt độ thấp hơn nếu có chất xúc tác MnO2 và đượ c dùng

để điều chế oxi trong phòng thí nghiệm.

Ở tr ạng thái r ắn, kali clorat là chất oxi hóa mạnh. Photpho bốc cháy khi đượ c tr ộn

vớ i kali clorat. Hỗn hợ p Kali clorat với lưu huỳnh và cacbon sẽ nổ khi đậ p mạnh. [9]

1.3. Nhóm oxi

1.3.1. Khái quát v ề nhóm oxi

1.3.1.1. V ị trí của nhóm oxi trong bảng tuần hoàn [9]

Nhóm oxi bao gồm các nguyên tố oxi (O), lưu huỳnh (S), selen (Se), telu (Te) và

poloni (Po) thuộc nhóm VIA của bảng tuần hoàn.

1.3.1.2. Tính chấ t chung của các nguyên t ố nhóm oxi

1.3.1.2.1.

Cấu hình electron nguyên tử của các nguyên tố trong nhóm oxi- Giống nhau [9]









Nguyên tử của các nguyên tố trong nhóm oxi có 6 electron ở lớ p ngoài cùng :

obitan s có 2 electron và obitan p có 4 electron (ns2np4), trong đó có 2 electron độc

thân :

Khi tham gia phản ứng vớ i những nguyên tố có độ âm điện nhỏ hơn, nguyên tử

của những nguyên tố này có khả năng thu thêm 2 electron để có cấu hình electron bền

vững (ns2np6). Các nguyên tố trong nhóm oxi có tính oxi hóa và có thể tạo nên những

hợ p chất, trong đó chúng có số oxi hóa -2.- Khác nhau [9]

Nguyên tử nguyên tố oxi không có phân lớ p d. Nguyên tử của những nguyên tố

còn lại (S, Se, Te) có phân lớ p d còn tr ống.

Những electron lớ p ngoài cùng của các nguyên tử S, Se, Te khi đượ c kích thích,

chúng có thể chuyển đến những obitan d còn tr ống để tạo ra lớ p ngoài cùng có 4 hoặc

6 electron độc thân :

Electron lớ p ngoài cùng ở tr ạng thái cơ bản Electron lớ p ngoài cùng ở tr ạng thái kích thích

Do vậy, khi tham gia phản ứng vớ i những nguyên tố có độ âm điện lớn hơn,

nguyên tử của các nguyên tố S, Se, Te có khả năng tạo nên những hợ p chất có liên k ết

cộng hóa tr ị, trong đó chúng có số oxi hóa +4 hoặc +6.

1.3.1.2.2.

Sự biến đổi tính chất của các đơn chất

Hình 1-5. C ấ u hình electron ở tr ạng thái cơ bản và kích thích của nguyên t ử nhóm oxi

ns2

ns2 np3 nd1

np4 nd0

ns1 np3 nd2

ns2 np4…

Hình 1-4. C ấ u hình electron l ớ p ngoài cùng của nhóm oxi









- Tính chất của đơ n chất [9]

Các nguyên tố trong nhóm oxi là những nguyên tố phi kim mạnh (tr ừ nguyên tố

Po), chúng có tính oxi hóa mạnh (tuy nhiên yếu hơn so vớ i những nguyên tố halogen ở

cùng chu kì). Tính chất này giảm dần từ oxi đến telu.- Tính chất của hợ p chất [9]

+ Hợ p chất với hiđro (H2S, H2Se, H2Te) là những chất khí, có mùi khó chịu và

độc hại. Dung dịch của chúng trong nướ c có tính axit yếu.

+ Hợ p chất với hiđroxit (H2SO4, H2SeO4, H2TeO4) là những axit.









Oxi Lưu huỳnh Selen Telu

Kí hiệu hóa học O S Se Te

Cấu hình electron lớ p ngoài

cùng2s22p4 3s23p4 4s24p4 5s25p4

Độ âm điện 3,44 2,58 2,55 2,10

Bán kính nguyên tử (nm) 0,066 0,104 0,117 0,137

Hợ p chất với hiđro H2O H2S H2Se H2Te

1.3.2. Oxi vàh ợ p ch ấ t c ủa oxi

1.3.2.1. Oxi [9]

1.3.2.1.1. Cấu tạo phân tử Oxi

Nguyên tử oxi có cấu hình electron 1s22s22p4, lớp ngoài cùng có 2 electron độc

thân. Hai nguyên tử O liên k ết cộng hóa tr ị không cực, tạo thành phân tử O2. Công

thức cấu tạo của phân tử oxi có thể viết là:

O O

1.3.2.1.2. Tính chất vật lí và tr ạng thái tự nhiên của oxi

- Tính chất vật lí

Oxi là chất khí không màu, không mùi, nặng hơn không khí )1,129

32( d .

Dướ i áp suất khí quyển, oxi hóa lỏng ở nhiệt độ -183o

C.Khí oxi ít tan trong nước (100 ml nướ c ở 20oC và 1 atm hòa tan đượ c 3,1 ml khí

oxi. Độ tan S = 0,0043 g/100 g H2O).

- Tr ạng thái tự nhiên

Oxi trong không khí là sản phẩm của quá trình quang hợ p. Nhờ sự quang hợ p của

cây xanh mà lượ ng khí oxi trong không khí hầu như không đổi:

6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2

Tính bền giảm dần

ánh sáng

Bảng 1-1. S ự biến đổ i tính chấ t của đơn chấ t và hợ p chấ t với hiđro của nhóm oxi










Oxi là nguyên tố phi kim hoạt động, có tính oxi hóa mạnh. Trong các hợ p chất

(tr ừ hợ p chất vớ i flo và hợ p chất peoxit), nguyên tố oxi có số oxi hóa là -2.

Oxi tác dụng vớ i nhiều hợ p chất vô cơ và hữu cơ. Quá trình oxi hóa các chất đều tỏa nhiệt, phản ứng có thể xảy ra nhanh hay chậm

khác nhau phụ thuộc vào các điều kiện: nhiệt độ, bản chất và tr ạng thái của chất.

- Tác dụng vớ i kim loại: hầu hết các kim loại (tr ừ Au, Pt,...).

Na và Mg cháy sáng chói trong khí oxi, tạo ra hợ p chất ion là oxit.

4Na + O2 2Na2O0 0 +1 -2to

2Mg + O2 2MgO0 0 +1 -2to

- Tác dụng vớ i phi kim: hầu hết các phi kim (tr ừ halogen).

Nhiều phi kim cháy trong khí oxi tạo ra oxit, là những hợ p chất liên k ết cộng hóa

tr ị có cực.

4P + 5O2 2P2O5

0 0 +5 -2to

S + O2 SO2

to0 0 +4 -2

- Tác dụng vớ i hợ p chất

Ở nhiệt độ cao, nhiều hợ p chất cháy trong khí oxi tạo ra oxit, là những hợ p chất

liên k ết cộng hóa tr ị.

C2H5OH + 3O2 2CO2 + 3H2Oto-2 0 +4 -2 -2

2H2S + 3O2 2SO2 + 2H2O-2 0 +4 -2to

1.3.2.1.4. Điều chế

- Trong phòng thí nghiệm

Người ta điều chế oxi bằng phản ứng phân hủy những hợ p chất chứa oxi, kém

bền vớ i nhiệt như KMnO4, KClO3, H2O2,…

Thí dụ:

+ Đun nóng KMnO4 hoặc KClO3 vớ i chất xúc tác là MnO2:

2KMnO4 K 2MnO4 + MnO2 + O2









2KClO3 2KCl + 3O2MnO2

+ Phân hủy H2O2 vớ i chất xúc tác là MnO2:

2H2O2 2H2O + O2

MnO2

- Trong công nghiệ p

+ Từ không khí: Chưng cất phân đoạn không khí lỏng, thu đượ c oxi.

+ Từ nước: Điện phân nước (nướ c có hòa tan một ít H2SO4 hoặc NaOH để tăng

tính dẫn điện của nước), người ta thu đượ c khí oxi ở cực dương và khí hiđro ở

cực âm:

1.3.2.2. Ozon [10]

Ozon là một dạng thù hình của oxi.

Khí ozon màu xanh nhạt, mùi đặc trưng, hóa lỏng ở nhiệt độ -112oC. Khí ozon

tan trong nướ c nhiều hơn oxi.

Ozon là một trong những chất có tính oxi hóa mạnh và mạnh hơn oxi.

Ozon oxi hóa hầu hết các kim loại (tr ừ Au, Pt), nhiều phi kim và nhiều hợ p chất

vô cơ, hữu cơ. Ở điều kiện thường, oxi không oxi hóa được Ag, nhưng ozon oxi hóa

đượ c bạc thành bạc oxit:

2Ag + O3 Ag2O + O2

1.3.2.3. Hiđro peoxit

1.3.2.3.1. Cấu tạo phân tử của hiđro peoxit

Hiđro peoxit có công thức phân tử là H2O2. Công thức cấu tạo của phân tử:

H

O O

H

Liên k ết giữa các nguyên tử H và nguyên tử O là liên k ết cộng hóa tr ị có cực (cặ p

electron chung lệch về phía nguyên tử O).

1.3.2.3.2. Tính chất của hiđro peoxit [9]

-

Tính chất vật líHiđro peoxit là chất lỏng không màu, nặng hơn nướ c (D = 1,45 g/cm3), hóa r ắn ở

điện phân

2H2O 2H2 + O2









-0,48oC, tan trong nướ c theo bất kì tỉ lệ nào.

- Tính chất hóa học

Hiđro peoxit là hợ p chất ít bền, dễ bị phân hủy thành H2O và O2, phản ứng tỏa

nhiều nhiệt. Sự phân hủy H2O2 sẽ xảy ra nhanh nếu có mặt chất xúc tác:

2H2O2 2H2O + O2MnO2

H2O2 vừa có tính oxi hóa, vừa có tính khử:

+ H2O2 có tính oxi hóa khi tác dụng vớ i chất khử, thí dụ:

H2O2 + KI I2 + 2KOH-1 -1 0 -2

+ H2O2 có tính khử khi tác dụng vớ i chất oxi hóa, thí dụ:

5H2O2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 2MnSO4 + 5O2 + K 2SO4 +8H2O-1 +7 +2 0

1.3.3. Lưu huỳnh vàh ợ p ch ấ t c ủa lưu huỳnh

1.3.3.1. Lưu huỳnh [9]

1.3.3.1.1. Tính chất vật lí

- Hai dạng thù hình của lưu huỳnh

Lưu huỳnh có hai dạng thù hình: Lưu huỳnh tà phương ( S ) và lưu huỳnh đơn tà

( S ). Chúng khác nhau về cấu tạo tinh thể và một số tính chất vật lí, nhưng tính chất

hóa học giống nhau.

Hai dạng lưu huỳnh S và S có thể biến đổi qua lại với nhau theo điều kiện

nhiệt độ.









Bảng 1-2. Tính chấ t vật lí của lưu huỳnh tà phương và lưu huỳnh đơn tà

Cấu tạo tinh thể

và tính chất vật líLưu huỳnh tà phương ( S ) Lưu huỳnh đơn tà ( S )

Cấu tạo tinh thể

Khối lượ ng riêng 2,07 g/cm3 1,96 g/cm3

Nhiệt độ nóng chảy 113oC 119oC

Nhiệt độ bền Dướ i 95,5oC Từ 95,5oC đến 119oC

- Ảnh hưở ng của nhiệt độ đối vớ i cấu tạo phân tử và tính chất vật lí của lưu huỳnh

Ở nhiệt độ thấp hơn 113oC, S và S là những chất r ắn màu vàng. Phân tử lưu

huỳnh có 8 nguyên tử liên k ết cộng hóa tr ị vớ i nhau tạo thành mạch vòng.

Ở nhiệt độ 119oC, S và S đều nóng chảy thành chất lỏng màu vàng, r ất linh

động.Ở nhiệt độ 187oC, lưu huỳnh lỏng tr ở nên quánh nhớt, có màu nâu đỏ.

Ở nhiệt độ 445oC, lưu huỳnh sôi, các phân tử lưu huỳnh bị phá vỡ thành nhiều

phân tử nhỏ bay hơi.


Lưu huỳnh là nguyên tố tương đối hoạt động: ở nhiệt độ thường hơi kém hoạt

động nhưng khi đun nóng tương tác vớ i hầu hết nguyên tố tr ừ các khí hiếm, nitơ, iot,

vàng và platin.

Khi tham gia phản ứng hóa học, lưu huỳnh thể hiện tính oxi hóa hoặc tính khử.

Tác dụng vớ i kim loại hoặc hiđro

Lưu huỳnh tác dụng vớ i kim loại hoặc hiđro ở nhiệt độ cao, sản phẩm là muối

sunfua hoặc hiđro sunfua:

2Al + 3S Al2S3

0 0 +3 -2to

H2 + S H2S0 0 +1 -2to









Lưu huỳnh tác dụng vớ i thủy ngân ở nhiệt độ thườ ng tạo muối thủy ngân (II)

sunfua:

Hg + S HgS0 0 +2 -2

Trong những phản ứng trên, lưu huỳnh thể hiện tính oxi hóa.

Tác dụng vớ i phi kim

Ở nhiệt độ thích hợp, lưu huỳnh tác dụng đượ c vớ i một số phi kim như oxi, flo,

clo:

S + O2 SO2to0 0 +4-2

S + F2 SF6

0 0 +6 -1to

Trong những phản ứng trên, lưu huỳnh thể hiện tính khử.

Tác dụng vớ i các hợ p chất khác

Ngoài ra, lưu huỳnh còn thể hiện tính khử khi tác dụng vớ i các chất oxi hóa như

KNO3, KClO3, K 2Cr 2O7, HNO3, H2SO4,…, thí dụ:

2KClO3 + 3S 2KCl + 3SO2to+5 0 -1 +4

+6 0 +42H2SO4 + S 3SO2 + 2H2O

1.3.3.1.3. Sản xuất lưu huỳnh

- Khai thác lưu huỳnh: từ quặng chứa sẵn lưu huỳnh tự do.

- Sản xuất lưu huỳnh từ hợ p chất

+ Đốt H2S trong điều kiện thiếu không khí:

2H2S + O2 2S + 2H2O

+

Dùng H2S khử SO2:

2H2S + SO2 3S + 2H2O

1.3.3.2. Hiđro sunfua [9]

1.3.3.2.1. Cấu tạo phân tử

Cấu tạo phân tử hiđro sunfua (H2S) có cấu tạo tương tự như phân tử H2O.

Nguyên tử S có 2 electron độc thân ở phân lớ p 3p tạo ra 2 liên k ết cộng hóa tr ị vớ i 2

nguyên tử hiđro. Trong hợ p chất này, nguyên tố S có số oxi hóa -2.










Hiđro sunfua là khí không màu, mùi tr ứng thối, nặng hơn không khí, hóa lỏng ở

-60oC, hóa r ắn ở -86oC, tan ít trong nước và độc.

1.3.3.2.3.

Tính chất hóa học- Tính axit yếu

Hiđro sunfua tan trong nướ c tạo thành dung dịch axit r ất yếu (yếu hơn axit

cacbonic), có tên là axit sunfuhiđric (H2S).

Axit sunfuhiđric tác dụng vớ i dung dịch bazơ như NaOH, tạo nên hai loại muối:

muối trung hòa như Na2S chứa ion S2- và muối axit như NaHS chứa ion HS-.

- Tính khử mạnh

+ Dung dịch axit sunfuhiđric tiế p xúc vớ i không khí, nó dần tr ở nên vẩn đục màu

vàng, do oxi của không khí đã oxi hóa H2S thành S:

2H2S + O2 2S + 2H2O-2 0 0 -2

+

Ở nhiệt độ cao, khí H2S cháy trong không khí vớ i ngọn lửa màu vàng, H2S bị

oxi hóa thành SO2:

2H2S + 3O2 2SO2 + 2H2O

-2 0 -2+4to

+ Nếu không cung cấp đủ không khí hoặc ở nhiệt độ không cao lắm thì H2S bị oxi

hóa thành S:

2H2S + O2 2S + 2H2O-2 0 0 -2

+ Clo có thể oxi hóa H2S thành H2SO4:

H2S + 4Cl2 + 4H2O H2SO4 + 8HCl-2 0 +6 -1

1.3.3.2.4. Tr ạng thái tự nhiên và điều chế

- Tr ạng thái tự nhiên

Trong tự nhiên, hiđro sunfua có trong một số nướ c suối, trong khí núi lửa, khí

thoát ra từ chất protein bị thối r ữa,…

- Điều chế

+ Trong công nghiệ p không sản xuất hiđro sunfua.

+

Trong phòng thí nghiệm, điều chế bằng phản ứng của dung dịch axit clohiđricvớ i sắt (II) sunfua:









FeS + 2HCl FeCl2 + H2S

1.3.3.3. Muố i sunfua [9]

Muối sunfua của các kim loại nhóm IA, IIA (tr ừ Be) như Na2S, K 2S tan trong

nướ c và tác dụng vớ i các dung dịch axit HCl, H2SO4 loãng sinh ra khí H2S:

Na2S + 2HCl 2NaCl + H2S

Muối sunfua của một số kim loại nặng như PbS, CuS,… không tan trong nướ c,

không tác dụng vớ i dung dịch axit HCl, H2SO4 loãng, dùng để nhận biết ion sunfua.

Muối sunfua của những kim loại còn lại như ZnS, FeS,… không tan trong nướ c

nhưng tác dụng vớ i các dung dịch axit HCl, H2SO4 loãng sinh ra khí H2S:

ZnS + H2SO4 ZnSO4 + H2S Một số muối sunfua có màu đặc trưng: CdS màu vàng, CuS, FeS, Ag2S,… màu

đen.

1.3.3.4. Lưu huỳnh đioxit

1.3.3.4.1. Cấu tạo phân tử và tính chất vật lí

Công thức cấu tạo:

SO O

Công thức cấu tạo của SO2 còn có thể biểu diễn như sau:

S

OO

Trong hợ p chất SO2, nguyên tố lưu huỳnh có số oxi hóa +4.

Lưu huỳnh đioxit là chất khí không màu, mùi hắc và tan nhiều trong nướ c và r ất

độc.


- Lưu huỳnh đioxit là oxit axit [9]

SO2 tan trong nướ c tạo thành dung dịch axit sunfurơ (H2SO3):

SO2 + H2O H2SO3

H2SO3 là axit r ất yếu (mạnh hơn axit sunfuhiđric) và không bền (ngay trong dung

dịch, H2SO3 cũng bị phân hủy thành SO2 và H2O).

SO2 tác dụng vớ i dung dịch bazơ , tạo nên 2 loại muối: muối trung hòa, như









Na2SO3, chứa ion sunfit (SO32-) và muối axit, như NaHSO3 chứa ion hiđrosunfit

HSO3-.

- Lưu huỳnh đioxit là chất khử và là chất oxi hóa

Lưu huỳnh đioxit là chất khử khi tác dụng vớ i những chất oxi hóa mạnh, nhưhalogen, KMnO4,…:

SO2 + Br 2 + 2H2O 2HBr + H2SO4

+4 0 -1 +6

5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O K 2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4

+4 +7 +2+6 +6

Lưu huỳnh đioxit là chất oxi hóa khi tác dụng vớ i những chất khử mạnh hơn, như

H2S, Mg,…:

SO2 + 2H2S 3S + 2H2O+4 -2 0

SO2 + 2Mg S + 2MgO+4 0 0 +2

1.3.3.4.3. Điều chế

- Trong phòng thí nghiệm

SO2 được điều chế bằng cách đun nóng dung dịch axit H2SO4 vớ i muối Na2SO3.

Na2SO3 + H2SO4 Na2SO4 + H2O + SO2

Thu SO2 vào bình bằng cách đẩy không khí.

- Trong công nghiệ p

+ Đốt cháy lưu huỳnh.

+ Đốt quặng sunfua kim loại, như pirit sắt (FeS2):

4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2to

1.3.3.5.

Lưu huỳnh trioxit

1.3.3.5.1. Tính chất

- Tính chất vật lí

Ở điều kiện thườ ng, SO3 là chất lỏng không màu (nóng chảy ở 17oC, sôi ở 45oC).

SO3 tan vô hạn trong nướ c và trong axit sunfuric.

- Tính chất hóa học

Lưu huỳnh trioxit là oxit axit, tác dụng r ất mạnh với nướ c tạo thành axit sunfuric

và tỏa nhiều nhiệt:









SO3 + H2O H2SO4

Ngoài ra, SO3 tác dụng với oxit bazơ, bazơ tạo thành muối sunfat.

1.3.3.5.2. Điều chế

Trong công nghiệ p, SO3 điều chế bằng cách oxi hóa SO2 ở nhiệt độ cao (450oC –

500oC) có chất xúc tác (V2O5).

V2O5

2SO2 + O2 2SO3

450oC - 500

oC

1.3.3.6. Axit sunfuric

1.3.3.6.1. Cấu tạo phân tử [9]

H2SO4 có công thức cấu tạo

S

O

O

H

H

O

O

Công thức cấu tạo của H2SO4 còn có thể biểu diễn như sau:

S

O

O O

O

H

H

Trong hợ p chất H2SO4, nguyên tố S có số oxi hóa cực đại +6.


Axit sunfuric là chất lỏng sánh như dầu, không màu, không bay hơi, nặng gần

gấ p hai lần nướ c (H2SO4 98% có D = 1,84 g/cm3). H2SO4 đặc r ất dễ hút ẩm.

Axit sunfuric tan vô hạn trong nướ c và tỏa r ất nhiều nhiệt. Vì vậy, muốn pha

loãng axit H2SO4 đặc, ngườ i ta phải rót từ từ axit vào nướ c và khuấy nhẹ bằng đũa

thủy tinh mà không được làm ngượ c lại. [9]

1.3.3.6.3. Tính chất hóa học [9], [10]

- Tính chất của dung dịch axit sunfuric loãng:

Dung dịch axit sunfuric loãng có những tính chất chung của axit, đó là:

+ Đổi màu quỳ tím hóa đỏ.

+ Tác dụng vớ i kim loại hoạt động, giải phóng khí hiđro.

+

Tác dụng với oxit bazơ và với bazơ .+ Tác dụng đượ c vớ i muối của những axit yếu.









- Tính chất của axit sunfuric đặc

+ Tính oxi hóa mạnh

Axit sunfuric đặc và nóng có tính oxi hóa r ất mạnh, nó oxi hóa đượ c hầu hết

các kim loại (tr ừ Au, Pt), nhiều phi kim như C, S, P,… và nhiều hợ p chất:

6H2SO4 + 2Fe Fe2(SO4)3 + 6H2O + 3SO2to+6 0 +3 +4

2H2SO4 + Cu CuSO4 + 2H2O + SO2

+6 0 +2 +4

2H2SO4 + S 3SO2 + 2H2O+6 0 +4

H2SO4 + 8HI 4I2 + H2S + 4H2O+6 -1 0 -2

Axit sunfuric đặc, nguội làm một số kim loại như Fe, Al, Cr,… bị thụ động

hóa.

+ Tính háo nướ c:

Axit sunfuric đặc chiếm nướ c k ết tinh của nhiều muối hiđrat (muối ngậm nướ c)

hoặc chiếm các nguyên tố H và O (thành phần của nướ c) trong nhiều hợ p chất:

Da thịt tiế p xúc vớ i H2SO4 đặc sẽ bị bỏng r ất nặng, vì vậy khi sử dụng axit

sunfuric phải hết sức thận tr ọng.

1.3.3.6.4. Sản xuất axit sunfuric

Axit sunfuric đượ c sản xuất trong công nghiệ p bằng phương pháp tiế p xúc.

Phương pháp này gồm ba công đoạn chính, có thể tóm tắt như sau: [9]

1.3.3.7. Muố i sunfat và nhận biế t ion sunfat

1.3.3.7.1.

Muối sunfatMuối sunfat là muối của axit sunfuric. Có 2 loại muối sunfat:

H2SO4 đặcCn(H2O)m nC + mH2O

H2SO4 đặc

(màu xanh) (màu tr ắng)

CuSO4.5H2O CuSO4 + 5H2O

S + O2

FeS2 + O2

SO2+ O2

xúc tác: V2O5SO3

+ H2OH2SO4hoặc









- Muối trung hòa (muối sunfat) chứa ion sunfat (SO42-). Phần lớ n muối sunfat đều

tan, tr ừ BaSO4, PbSO4,... không tan. Muối sunfat kim loại kiềm, kiềm thổ bền

nhiệt. Muối sunfat khác bị nhiệt phân.

- Muối axit (muối hiđrosunfat) chứa ion hiđrosunfat (HSO4-). Hiđro sunfat bị nhiệt phân thành muối sunfat.

1.3.3.7.2. Nhận biết ion sunfat [9]

Dùng dung dịch muối bari hoặc bari hiđroxit để nhận biết ion SO42- trong dung

dịch H2SO4 hoặc trong dung dịch muối sunfat. Phản ứng sinh ra k ết tủa không tan

trong axit hoặc kiềm.

H2SO4 (dd) + BaCl2 (dd) BaSO4 (r) + 2HCl (dd)

Na2SO4 (dd) + BaCl2 (dd) BaSO4 (r) + 2NaCl (dd)

1.4. Tốc độ phản ứ ng và cân bằng hóa học

1.4.1. T ốc độ ph ản ứ ng và ản h hưở ng c ủa các y ế u t ố khác nhau đế n t ốc độ ph ản

ứ ng

1.4.1.1. Khái niệm t ốc độ phản ứ ng [3]

Tốc độ phản ứng hóa học được đo bằng độ biến thiên nồng độ của các chất phản

ứng (hay sản phẩm phản ứng) trong một đơn vị thờ i gian.

Giả sử, xét phản ứng xảy ra theo phương trình tổng quát sau:

aA + bB + …. → cC + dD + …. (I-6)

Trong đó:

a, b,... là hệ số tỷ lượ ng của các chất đầu tham gia phản ứng.

c, d,... là hệ số tỷ lượ ng của các chất cuối (sản phẩm đượ c tạo ra trong

phản ứng).

Phương trình phản ứng (I-6) gọi là phương trình tỷ lượ ng của phản ứng. Để biểu

diễn tốc độ phản ứng, ngườ i ta có thể chọn bất k ỳ chất nào trong phản ứng (A, B, C,

D,…), nhưng trong thực tế, người ta thườ ng chọn chất nào dễ theo dõi, dễ xác định

được lượ ng của chúng ở các thờ i điểm khác nhau.

Giả sử, ở thời điểm t1, nồng độ của các chất là1A

C ,1B

C ,… và1C

C ,1D

C ,… ở thờ i

điểm t2 (t2 > t1), nồng độ các chất là2A

C ,2B

C ,… và2C

C ,2D

C ,... Tốc độ trung bình của

phản ứng là:









2 1A A

A,tb

2 1

C Cv

t t

2 1B B

B,tb

2 1

C Cv

t t

2 1C C

C,tb

2 1

C Cv

t t

2 1D D

D,tb

2 1

C Cv

t t

Tốc độ thực của phản ứng là đạo hàm nồng độ của một chất bất k ỳ tham gia phản

ứng theo thờ i gian.

AA

dCv

dt B

B

dCv

dt

CC

dCv

dt D

D

dCv

dt

“Dấu tr ừ” đặt trướ c biểu thức tốc độ (viết cho các chất tham gia phản ứng) để đảm bảo giá tr ị của tốc độ phản ứng luôn là một đại lượng dương.

Để cho cách biểu diễn tốc độ phản ứng là đơn giản, nghĩa là khi biểu diễn tốc độ

phản ứng theo chất A, B,… hoặc C, D,… đều cho cùng một giá tr ị, thì phải chia cho hệ

số tỷ lượng tương ứng của chúng:

CA B DdC1 dC 1 dC 1 1 dC

v ... ...a dt b dt x dt y dt

1.4.1.2. Ảnh hưở ng của các yế u t ố khác nhau đế n t ốc độ phản ứ ng

1.4.1.2.1. Ảnh hưở ng của nồng độ

Sự phụ thuộc của tốc độ phản ứng vào nồng độ của các chất tham gia phản ứng

được xác định bằng định luật tác dụng khối lượng, như sau: tại một nhiệt độ không

đổi, tốc độ phản ứng luôn tỷ lệ thuận vớ i tích số nồng độ của các chất phản ứng ở bất

cứ thời điểm nào.

Nếu như nồng độ các chất tham gia phản ứng càng lớ n, thì sự va chạm càng lớ nvà sự va chạm có hiệu quả giữa các phần tử tham gia phản ứng cũng lớn. Như vậy vận

tốc phản ứng càng lớ n.

Đối vớ i phản ứng dạng tổng quát (I-6) và căn cứ vào định luật tác dụng khối

lượ ng, ta có:

m n

A Bv k.C .C ... (I-7)

Hằng số k trong phương trình (I-7) đượ c gọi là hằ ng số t ốc độ phản ứ ng . Hằng số

tốc độ phản ứng phụ thuộc vào bản chất của các chất tham gia phản ứng và nhiệt độ.









m, n là bậc phản ứng vớ i bậc m đố i vớ i A, bậc n đố i vớ i B và bậc chung của phản

ứng là m + n.

Khi CA = CB = … = 1 thì v k. Vậy, hằng số tốc độ phản ứng là tốc độ phản ứng

khi nồng độ các chất đều bằng nhau và bằng đơn vị. Thứ nguyên của k tùy thuộc vàoloại (bậc) phản ứng.

1.4.1.2.2. Ảnh hưở ng của nhiệt độ

Tốc độ của các phản ứng hóa học khác nhau phụ thuộc vào nhiệt độ theo những

cách thức và những mức độ khác nhau. Đa số phản ứng có tốc độ tăng khi tăng nhiệt

độ. Những nghiên cứu thực nghiệm cho thấy khi tăng nhiệt độ thêm 10 C thì tốc độ

phản ứng tăng từ 2 đến 4 lần.

Người ta thườ ng gọi số lần tăng của tốc độ phản ứng khi tăng thêm 10 C là hệ số

nhiệt độ của t ốc độ phản ứ ng và kí hiệu bằng . Như vậy giữa hệ số nhiệt độ của tốc

độ phản ứng và các hằng số tốc độ phản ứng ở hai nhiệt độ t và t +10 có quan hệ sau:

t 10

t

k

k

vớ i 2 4 (4.6) hay 10

1

212 t t

V

V

Bằng những nghiên cứu Arrhenius đã đưa ra phương trình thực nghiệm biểu diễn

mối quan hệ giữa hằng số tốc độ phản ứng và nhiệt độ:aE /RTk A.e (I-19)

Hay: aE

ln k ln ART

Trong đó: A là thừa số tần số.

Ea là năng lượ ng hoạt hóa của phản ứng.

R là hằng số khí lý tưở ng.

T là nhiệt độ phản ứng.

Từ biểu thức (I-19), ta thấy khi T tăng thì Ea /RT giảm hay aE / RTe tăng, do đó k

tăng hay tốc độ phản ứng tăng.

1.4.1.2.3. Ảnh hưở ng của áp suất

Đối vớ i phản ứng trong pha khí thì ảnh hưở ng của áp suất lên tốc độ phản ứng

tương tự như ảnh hưở ng của nồng độ, bở i vì áp suất tỉ lệ vớ i nồng độ. Ở nhiệt độ

không đổi ta có thể thay nồng độ bằng áp suất trong phương trình tốc độ và21. n

B

n

A P P k v .









Khi áp suất tăng, nồng độ chất khí tăng theo, nên tốc độ phản ứng tăng.

1.4.1.2.4. Ảnh hưở ng của chất xúc tác

- Hiện tượ ng xúc tác, chất xúc tác

Xúc tác là hiện tượ ng làm thay đổi tốc độ của các phản ứng hóa học đượ c thựchiện bở i một số chất, mà ở cuối quá trình các chất này vẫn còn nguyên vẹn.

Chất làm tăng tốc độ phản ứng đượ c gọi là chấ t xúc tác.

Các chất làm giảm tốc độ phản ứng (chất xúc tác âm) thường đượ c gọi là chấ t ứ c

chế .

Tùy theo tr ạng thái của các thành phần trong phản ứng mà ngườ i ta chia các hệ

xúc tác ra làm hai loại: xúc tác đồng thể và xúc tác d ị thể .

Trong các hệ xúc tác đồng thể, chất xúc tác và các chất phản ứng ở cùng một pha

(lỏng hay khí), phản ứng xảy ra trong toàn bộ thể tích của hệ phản ứng.

Trong các hệ xúc tác dị thể, chất xúc tác và các chất phản ứng ở các pha khác

nhau. Thông thườ ng chất xúc tác ở pha r ắn, còn các chất phản ứng ở pha lỏng hay khí.

Ngoài ra, còn một loại xúc tác sinh học đặc biệt do tác dụng của các chất men

thích hợ p lên các chất phản ứng, đó là xúc tác men.

-

Đặc điểm của các quá trình xúc tácChất xúc tác không làm thay đổi những đặc trưng nhiệt động của hệ phản ứng. Sự

có mặt của chất xúc tác không ảnh hưởng gì đến các tính chất nhiệt động của hệ. Cụ

thể, nếu một phản ứng không thể xảy ra về mặt nhiệt động thì việc dùng chất xúc tác

cũng không làm nó xảy ra đượ c.

Chất xúc tác không làm thay đổi cân bằng của phản ứng, mà làm cho cân bằng

đạt được nhanh hơn; nói cách khác, chất xúc tác làm tăng tốc độ của cả phản ứng

thuận lẫn phản ứng nghịch vớ i mức độ như nhau, hằng số cân bằng của phản ứng

không thay đổi.

Chất xúc tác có tính chọn lọc, nghĩa là một chất xúc tác chỉ xúc tác cho một phản

ứng hay một loại phản ứng nhất định.

1.4.2. Cân b ằng hóa h ọc và ảnh hưở ng c ủa các y ế u t ố khác nhau đế n cân b ằng hóa

h ọc [6]

1.4.2.1. Khái niệm về cân bằ ng hóa học

Cũng giống như mọi quá trình tự nhiên khác, phản ứng hóa học xảy ra theo một









chiều nào đó và cuối cùng sẽ đạt đến tr ạng thái cân bằng. Chẳng hạn có phản ứng:

aA + bB + …. cD + dD + ….

Phản ứng do chất A tác dụng vớ i chất B,… để tạo ra chất C, D,… gọi là phản ứ ng

thuận, có vận tốc là vt. Phản ứng giữa chất C vớ i chất D,… để tạo ra chất A, B,… gọilà phản ứ ng nghịch, có vận tốc vn. Khi tốc độ phản ứng thuận bằng tốc độ phản ứng

nghịch vt = vn thì phản ứng đạt đến tr ạng thái cân bằ ng hóa học.

Về nguyên tắc, mọi phản ứng hóa học đều là hai chiều. Tuy nhiên, nếu vận tốc

của một chiều nào đó lớn hơn hẳn vận tốc của chiều kia thì phản ứng đượ c xem là một

chiều.

Trong điều kiện đẳng nhiệt – đẳng áp (T, P = const), nếu ∆G < 0 thì phản ứng tự

xảy ra, còn ∆G = 0 thì phản ứng đạt đến tr ạng thái cân bằng hóa học.

Cân bằng hóa học có các tính chất:

Không thay đổi theo thờ i gian, nếu các điều kiện bên ngoài đượ c giữ nguyên.

Có tính linh động, nghĩa là dướ i tác dụng của các thông số bên ngoài (nồng độ,

nhiệt độ, áp suất,…) cân bằng sẽ chuyển dịch, nếu ngừng tác dụng thì cân bằng

tr ở về vị trí cũ.

Có tính chất động, nghĩa là ở tr ạng thái cân bằng các thông số của hệ tuy khôngthay đổi theo thời gian nhưng luôn có phản ứng giữa các chất đầu để tạo thành

chất cuối và ngượ c lại. Hai phản ứng đó xảy ra vớ i vận tốc như nhau.

Cân bằng hóa học có thể đượ c xác lậ p theo hai chiều: chiều thuận và chiều

nghịch.

1.4.2.2. H ằ ng số cân bằ ng

Xét phản ứng thuận nghịch tổng quát :

mA + nB pC + qD

Khi phản ứng đạt tr ạng thái cân bằng thì ta có :

q

D

p

C n

n

B

m

At C C k C C k

hoặcn

B

m

A

q

D

p

C

n

t

C C

C C

k

k

Vớ i một phản ứng hóa học, tại một nhiệt độ xác định, các hằng số tốc độ k t và

k n là những hằng số, do đó tỉ số n

t

k

k là một hằng số - kí hiệu là K C. Đồng thời, để biểu









thị nồng độ của chất trong hệ phản ứng ở tr ạng thái cân bằng, chúng ta dùng dấu [ ]

thay cho kí hiệu nồng độ C thì đẳng thức trên có dạng :

C nm

q p

K

B A

DC

][][

][][

Hằng số K C đượ c gọi là hằng số cân bằng theo nồng độ.

Vì nồng độ chất khí tỉ lệ vớ i áp suất riêng phần của khí đó trong hỗn hợ p khí, nên

ta có :

pn

B

m

A

q

D

p

C K P P

P P

P : áp suất riêng phần của khí trong hệ phản ứng giữa các chất khí ở tr ạng thái

cân bằng.

Hằng số K p đượ c gọi là hằng số cân bằng theo áp suất.

Hằng số cân bằng (K) là đại lượng đặc trưng cho mỗi cân bằng hóa học. Vì các

hằng số tốc độ k t và k n chỉ phụ thuộc nhiệt độ và bản chất của chất phản ứng nên hằng

số cân bằng cũng chỉ phụ thuộc nhiệt độ và bản chất của chất phản ứng.

1.4.2.2.1. Cân bằng trong hệ đồng thể

Hệ đồng thể là hệ không có bề mặt phân chia trong hệ. Ví dụ: hệ gồm các chấtkhí; hệ gồm các chất tan trong dung dịch.

Một cách tổng quát, nếu có phản ứng thuận nghịch sau:

aA + bB cC + dD

A, B, C, D là những chất khí hoặc những chất tan trong dung dịch.

Khi phản ứng đạt tr ạng thái cân bằng, ta có :

ba

d c

C B A

DC

K ][][

][][

Trong đó : [A], [B], [C], [D] là nồng độ mol/l của các chất A, B, C, D ở tr ạng thái

cân bằng ; a, b, c, d là hệ số tỉ lượ ng các chất trong phương trình hóa học của phản

ứng. Nồng độ các chất ở vế phải phương trình hóa học được đặt ở tử số, còn nồng độ

các chất ở vế trái phương trình hóa học được đặt ở mẫu số.

1.4.2.2.2. Cân bằng trong hệ dị thể

Hệ dị thể là hệ có bề mặt phân chia trong hệ, qua bề mặt này có sự thay đổi độtngột tính chất. Thí dụ : hệ gồm chất r ắn và chất khí ; hệ gồm chất r ắn và chất tan trong









dung dịch.

Xét hệ cân bằng sau :

C (r) + CO2 (k) 2CO (k)

Nồng độ chất r ắn đượ c coi là hằng số, nên nó không có mặt trong biểu thức hằng

số cân bằng K C. Đối vớ i cân bằng trên ta có:

][

][

2

2

CO

CO K C

1.4.2.3. S ự chuyể n d ịch cân bằ ng hóa học. Nguyên lí Le Chatelier

1.4.2.3.1. Khái niệm về sự dịch chuyển cân bằng hóa học. Nguyên lí Le Chatelier

Một hệ cân bằng được đặc trưng bở i các giá tr ị hoàn toàn xác định của các thông

số như nhiệt độ, áp suất, nồng độ của các cấu tử,… Nếu như bằng một cách nào đó

người ta làm thay đổi một trong các yếu tố này thì tr ạng thái của hệ sẽ bị thay đổi, các

thông số của hệ sẽ nhận những giá tr ị mới và do đó, hệ chuyển sang một tr ạng thái

mớ i. Thế nhưng khi tác động bên ngoài ấy bị loại bỏ thì hệ lại quay tr ở lại tr ạng thái

ban đầu. Hiện tượng trên đượ c gọi là sự dịch chuyển cân bằng hóa học.

Nguyên lí Le Chatelier: Mọi sự thay đổi của các yếu tố xác định tr ạng thái của

một hệ cân bằng sẽ làm cho cân bằng chuyển dịch về phía chống lại những thay đổiđó.

1.4.2.3.2. Ảnh hưở ng của nồng độ

Giả sử có phản ứng:

aA + bB cC + dD

ba

d c

B A

DC RT G K RT GG

][][

][][lnln 00

Lúc cân bằng G 0

Nếu tăng nồng độ chất phản ứng ( A hoặc B ), G 0 hệ không còn ở tr ạng

thái cân bằng nữa. Phản ứng theo chiều từ trái sang phải tiế p tục xảy ra cho đến khi

G 0 . Sự tăng nồng độ của các chất sản phẩm C và D sẽ gây nên k ết quả ngượ c lại.

Như vậy:

Khi tăng nồng độ của các chất phản ứng cân bằng sẽ chuyển dịch từ trái sang

phải.









Khi tăng nồng độ của các chất sản phẩm phản ứng cân bằng sẽ dịch chuyển từ

phải sang trái.

K ết luận: khi tăng hoặc giảm nồng độ một chất trong cân bằng, thì cân bằng bao

giờ cũng chuyển dịch theo chiều làm giảm tác động của việc tăng hoặc giảm nồng độ của chất đó.

Lưu ý rằng, nếu trong hệ cân bằng có chất r ắn (ở dạng nguyên chất) thì việc thêm

hoặc bớt lượ ng chất r ắn không ảnh hưởng đến cân bằng, nghĩa là cân bằng không

chuyển dịch (tr ừ trườ ng hợ p việc thêm hoặc bớ t này gây ra sự biến đổi áp suất chung

của hệ).

1.4.2.3.3. Ảnh hưở ng của nhiệt độ

Từ phương trình: 0 0 0G H T S RT ln K rút ra:

0 0H Sln K

RT R

(*)

Nếu xem 0H và 0S là không phụ thuộc vào nhiệt độ, từ phương trình (*) ta

thấy:

Đối vớ i các phản ứng tỏa nhiệt ( 0H < 0), khi nhiệt độ tăng, số hạng0H

RT

sẽ

giảm dẫn đến K giảm. Điều đó có nghĩa là cân bằng chuyển dịch về phía phản

ứng nghịch, tức phản ứng thu nhiệt.

Đối vớ i các phản ứng thu nhiệt ( 0H > 0), khi nhiệt độ tăng, số hạng0

H

RT

sẽ

tăng dẫn đến K tăng. Điều đó có nghĩa là cân bằng chuyển dịch về phía phản

ứng thuận, tức phản ứng thu nhiệt.

Như vậy, trong cả hai trườ ng hợp khi tăng nhiệt độ thì cân bằng đều chuyển dịchvề phía phản ứng thu nhiệt. Điều này phù hợ p với nguyên lí Le Chatelier: Khi tăng

nhiệt độ thì cân bằng dịch chuyển về phía phản ứng thu nhiệt để hấ p thụ bớt lượ ng

nhiệt đưa về hệ do đó giảm (chống lại) sự tăng nhiệt độ. Và ngượ c lại.

1.4.2.3.4. Ảnh hưở ng của áp suất

Ở đây chỉ xét sự thay đổi áp suất chung của cả hệ đến sự chuyển dịch cân bằng

hóa học. Ảnh hưở ng của sự thay đổi áp suất riêng của từng cấu tử giống ảnh hưở ng

của sự thay đổi nồng độ.

Đối vớ i phản ứng tổng quát ở pha khí:









aA + bB cC + dD

b

B

a

A

d

D

c

C P

P P

P P K

Vì Pi = xi.P (Pi : áp suất riêng của khí i trong hỗn hợ p, xi: phần mol của khí i, P:

áp suất chung của hỗn hợ p), nên có thể viết:

c d c d

(c d) (a b) nC D C D

p xa b a b

A B A B

(x .P) .(x .P) x .xK .P K .P

(x .P) .(x .P) x .x

n (c d) (a b) biến thiên số mol khí trong hệ phản ứng. Giả sử hệ ở tr ạng

thái cân bằng ta có: 0 0 n

p xG G RT ln K G RT ln K .P 0

Ở nhiệt độ cố định, nếu thay đổi áp suất chung của cả hệ, giá tr ị G chỉ phụ thuộc

vào nP . Chúng ta phân biệt các trườ ng hợ p sau:

Khi n 0 , nghĩa là số phân tử khí ở hai vế của phương trình phản ứng bằng

nhau, 0 n

xG G RT ln K .P 0 . Tr ạng thái cân bằng của hệ không thay đổi.

Nói cách khác, sự thay đổi áp suất chung của cả hệ không làm chuyển dịch cân

bằng.

Khi n 0 , nghĩa là số phân tử khí ở vế phải của phương trình phản ứng lớ nhơn ở vế trái. Khi áp suất chung P của cả hệ tăng lên, giá trị của nP tăng lên,

biến thiên thế đẳng áp G của hệ tr ở thành dương ( G 0) . Phản ứng sẽ xảy ra

theo chiều từ phải sang trái. Nói cách khác, cân bằng chuyển dịch về phía có số

phân tử khí ít hơn.

Khi n 0 , nghĩa là số phân tử khí ở vế trái của phương trình phản ứng lớn hơn

ở vế phải. Khi áp suất chung P của cả hệ tăng lên, giá trị của nP giảm xuống,

biến thiên thế đẳng áp G của hệ tr ở thành âm ( G 0) . Phản ứng sẽ xảy ra

theo chiều từ trái sang phải. Nói cách khác, cân bằng chuyển dịch về phía có số

phân tử khí ít hơn. Và ngượ c lại.

Như vậy, khi tăng áp suất chung của cả hệ, cân bằng sẽ chuyển dịch về phía có số

phân tử khí ít hơn để chống lại sự tăng áp suất. Điều này phù hợ p vớ i nguyên lí Le

Chatelier.

1.4.2.3.5.

Vai trò của chất xúc tácChất xúc tác không làm biến đổi nồng độ các chất trong cân bằng và cũng không









làm biến đổi hằng số cân bằng, nên không làm cân bằ ng chuyể n d ịch. Chất xúc tác làm

tăng tốc độ phản ứng thuận và tốc độ phản ứng nghịch vớ i số lần bằng nhau, nên khi

phản ứng thuận nghịch chưa ở tr ạng thái cân bằng thì chất xúc tác có tác dụng làm cho

cân bằng đượ c thiết lập nhanh chóng hơn.









2. THỰ C NGHIỆM

2.1. Phản ứ ng oxi hóa – khử

2.1.1. M ục tiêu

-

Rèn luyện kĩ năng thực hành hóa học: Thao tác và quan sát các hiện tượ ng xảy ra

trong khi làm thí nghiệm.

- Vận dụng các kiến thức đã học để giải thích các hiện tượ ng xảy ra trong các phản

ứng oxi hóa – khử.

2.1.2. D ụng c ụ - Hóa ch ấ t

2.1.2.1. Dụng cụ

Ống nghiệm

Ống nhỏ giọt Giá thí nghiệm K ẹ p ống nghiệm

2.1.2.2. Hóa chấ t

Dung dịch H2SO4 1M Dung dịch H2SO4 0,1M

Dung dịch CuSO4 1M Dung dịch HCl 1: 2

Dung dịch HNO3 đặc Dung dịch FeSO4 0,1M

Dung dịch K 2Cr 2O7 0,1M

Dung dịch KMnO4 0,1M Đá vôi (CaCO3) Mẩu đồng

Đinh sắt Mẩu Magie

Mẩu k ẽm

2.1.3. Th ự c hành

2.1.3.1. Phản ứ ng giữ a kim loại và dung d ịch axit

2.1.3.1.1.

Phản ứng giữa kim loại k ẽm và dung dịch axit sunfuric loãng [10]Rót vào ống nghiệm khoảng 2 ml dung dịch axit sunfuric loãng r ồi cho tiế p vào

ống nghiệm một viên k ẽm nhỏ. Quan sát hiện tượ ng xảy ra.

Giải thích hiện tượ ng. Viết phương trình hóa học của phản ứng và cho biết vai trò

của từng chất trong phản ứng.

Nếu ta thay kim loại k ẽm bằng kim loại đồng thì phản ứng có xảy ra không? Tại

sao? Viết phương trình phản ứng hóa học (nếu có).









2.1.3.1.2. Phản ứng giữa kim loại đồng vớ i dung dịch axit nitric đậm đặc

Rót vào ống nghiệm khoảng 2 ml dung dịch axit nitric đặc r ồi cho tiế p vào ống

nghiệm một miếng đồng nhỏ. Quan sát hiện tượ ng xảy ra.

Giải thích hiện tượ ng. Viết phương trình hóa học của phản ứng và cho biết vai tròcủa từng chất trong phản ứng.

2.1.3.2. Phản ứ ng giữ a kim loại và dung d ịch muố i

Rót vào ống nghiệm khoảng 2 ml dung dịch đồng (II) sunfat loãng. Cho vào ống

nghiệm một đinh sắt đã đượ c làm sạch bề mặt. Để yên ống nghiệm khoảng 10 phút.

Quan sát hiện tượ ng xảy ra.

Giải thích hiện tượ ng. Viết phương trình hóa học của phản ứng và cho biết vai trò

của từng chất trong phản ứng.

2.1.3.3. Phản ứ ng oxi hóa – khử giữ a Mg và CO2 [9]

Lấy một băng magie (kẹ p bằng k ẹ p sắt) đem châm lửa trong không khí r ồi đưa

vào trong bình có chứa khí CO2 (đáy bình còn một ít nước để bảo vệ bình).

Quan sát phản ứng xảy ra, dễ dàng thấy tạo ra bột tr ắng (magie oxit) và muội đen

của cacbon.

Viết phương trình hóa học. Xác định số oxi hóa của các nguyên tố và nêu rõnguyên tố nào bị oxi hóa, nguyên tố nào bị khử.

Từ thí nghiệm trên, hãy cho biết: Có thể dậ p tắt Magie đang cháy bằng bình phun

khí CO2 hay không?

2.1.3.4. Phản ứ ng oxi hóa – khử trong môi trườ ng axit

2.1.3.4.1. Phản ứng giữa sắt (II) sunfat và kali đicromat trong môi trườ ng axit

Rót vào ống nghiệm 2 ml dung dịch sắt (II) sunfat, thêm vào đó 1 ml dung dịch

axit sunfuric. Nhỏ vào ống nghiệm từng giọt dung dịch kali đicromat, lắc nhẹ ống

nghiệm sau mỗi lần thêm.

Quan sát và giải thích hiện tượ ng xảy ra. Viết phương trình hóa học của phản ứng

và cho biết vai trò của từng chất trong phản ứng.

2.1.3.4.2. Phản ứng giữa sắt (II) sunfat và kali permanganat trong môi trườ ng axit [9]

Rót vào ống nghiệm 2 ml dung dịch sắt (II) sunfat, thêm vào đó 1 ml dung dịch

axit sunfuric. Nhỏ vào ống nghiệm từng giọt dung dịch kali permanganat, lắc nhẹ ốngnghiệm sau mỗi lần thêm.









Quan sát và giải thích hiện tượ ng xảy ra. Viết phương trình hóa học của phản ứng

và cho biết vai trò của từng chất trong phản ứng.

2.2. Nhóm halogen

2.2.1.

Clo

2.2.1.1. M ục tiêu

- Biết phương pháp điều chế clo trong phòng thí nghiệm.

- Dự đoán tính chất, kiểm tra dự đoán và kết luận về tính chất của khí clo.

- Tiế p tục rèn luyện các k ỹ năng, thao tác làm việc trong phòng thí nghiệm hóa học,

tậ p lắ p một bộ dụng cụ thí nghiệm đơn giản.

- Rèn luyện tính cẩn thận, chính xác trong học tậ p hóa học.

2.2.1.2. Dụng cụ - Hóa chấ t

2.2.1.2.1. Dụng cụ

Giá thí nghiệm Bình drexen

Ống dẫn khí

Đèn cồn

Erlen Ống nhỏ giọt

Nút cao su Ống nghiệm

Bình cầu đáy tròn có nhánh

2.2.1.2.2. Hóa chất

Dung dịch HCl đặc Nướ c clo

Tinh thể KclO3 Nướ c brom

Dung dịch NaOH 1M Nướ c iot

Dung dịch NaCl 0,1M Axit H2SO4 đặc

Dung dịch NaBr 0,1M

Giấy màu

Dung dịch NaI 0,1M Mẩu đồng

Dung dịch NaCl bão hòa Nướ c cất

2.2.1.3. Thự c hành

2.2.1.3.1. Điều chế khí clo khô

Đầu tiên ta cho vào bình cầu có nhánh một ít tinh thể kali clorat, cho tiế p vào

phễu nhỏ giọt dung dịch axit clohiđric đậm đặc. Cho vào nửa bình drexen (1) dung

dịch natri clorua bão hòa, khoảng nửa bình drexen (2) axit sunfuric đậm đặc.









Mở khóa phễu nhỏ giọt cho dung dịch axit clohiđric đặc từ từ chảy xuống bình

cầu chứa kali clorat.

Khi khí clo đầy bình, ta đưa ngay ống dẫn khí vào cốc chứa dung dịch natri

hiđroxit và đậy kín bình đựng khí clo bằng nút cao su.Chú ý: dùng bông gòn có tẩm dung dịch natri hiđroxit đậy kín miệng bình chứa

khí clo, không để khí thoát ra ngoài vì khí clo độc.

Công dụng của dung dịch NaCl bão hòa và dung dịch H2SO4 đặc trong thí

nghiệm điều chế khí clo khô.

Viết các phương trình điều chế khí clo từ KMnO4, KClO3, MnO2, CaOCl2 vớ i

dung dịch HCl đặc. Nếu các chất oxi hóa trên có khối lượ ng bằng nhau thì chất nào có

thể điều chế đượ c khí clo nhiều nhất ?

2.2.1.3.2. Khí clo tác dụng vớ i kim loại đồng [8]

Lấy một bình khí clo. Tách lấy 4 – 5 sợi dây đồng mảnh từ ruột dây điện. Làm

sạch lớ p bọc cách điện, chậ p lại và cuộn thành hình lò xo.

Hơ nóng dây đồng r ồi đưa nhanh vào bình chứa khí clo. Quan sát hiện tượ ng.

Sau khi dây đồng cháy xong, ta cho vào bình một ít nướ c và lắc nhẹ. Quan sát vàgiải thích hiện tượ ng.

Viết phương trình phản ứng.

2.2.1.3.3. Điều chế khí clo. Tính tẩy màu của khí clo ẩm

Đầu tiên ta cho vào bình cầu có nhánh một ít tinh thể kali clorat, cho tiế p vào

phễu nhỏ giọt dung dịch axit clohiđric đậm đặc. Cho nướ c cất vào nửa bình drexen,

sau đó cho vào bình này một miếng giấy màu ẩm.

Mở khóa phễu nhỏ giọt cho dung dịch axit clohiđric đặc từ từ chảy xuống bình

cầu chứa kali clorat.

Hình 2-1. H ệ thống điề u chế khí clo khô









Quan sát và giải thích hiện tượ ng. Viết phương trình hóa học xảy ra.

Ta sử dụng giấy màu khô đượ c không ? giải thích. Tác dụng của dung dịch

NaOH trong thí nghiệm này.

2.2.1.3.4. So sánh tính oxi hóa của clo và brom

Rót vào ống nghiệm khoảng 1 ml dung dịch natri bromua. Nhỏ tiế p vào ống vài

giọt nướ c clo mới điều chế đượ c, lắc nhẹ. Quan sát hiện tượ ng xảy ra. Giải thích và

viết phương trình hóa học của phản ứng.

Rút ra k ết luận về tính oxi hóa của clo so vớ i brom.

2.2.1.3.5. So sánh tính oxi hóa của clo, brom và iot

Lấy 3 ống nghiệm có ghi nhãn, mỗi ống chứa một trong các dung dịch NaCl, NaBr và NaI (hoặc muối tương ứng của kali). Nhỏ vào mỗi ống vài giọt nướ c clo, lắc

nhẹ.

Làm lại thí nghiệm như trên nhưng thay nướ c clo bằng brom. Quan sát hiện

tượ ng và giải thích.

Lặ p lại thí nghiệm một lần nữa với nướ c iot.

Nhận xét. Rút ra k ết luận về tính oxi hóa của clo, brom, iot.

2.2.2. Hiđro clorua. Axit clohiđ ric. Mu ố i clorua

2.2.2.1. M ục tiêu

- Biết phương pháp điều chế HCl trong phòng thí nghiệm.

- Dự đoán tính chất, kiểm tra dự đoán và kết luận về tính chất của axit HCl.

- Nhận biết ion clorua.

- Tiế p tục rèn luyện các k ỹ năng, thao tác làm việc trong phòng thí nghiệm hóa học.

-

Rèn luyện tính cẩn thận, chính xác trong học tậ p hóa học.2.2.2.2. Dụng cụ - hóa chấ t

Hình 2-2. H ệ thống điề u chế và thử tính t ẩ y màu của khí clo ẩ m









2.2.2.2.1. Dụng cụ

Giá thí nghiệm

Ống nghiệm có nhánh

Ống dẫn khí Đèn cồn

Ống nghiệm

Ống nhỏ giọt

Nút cao su Cốc 100 ml

Erlen K ẹ p sắt

2.2.2.2.2. Hóa chất

NaCl 0,1M NaI 0,1M

NaBr 0,1M HCl 1M

AgNO3 0,1M

NaOH 0,1M

CuSO4 0,1M H2SO4 đặc

NH3 loãng NH3 đặc

NaCl (tt) CaCO3 (tt)

CuO (r ắn) Mẫu k ẽm

HNO3 0,1M Quỳ tím

2.2.2.3.

Thự c hành

2.2.2.3.1. Điều chế axit clohiđric

Cho vào ống nghiệm (1) một ít muối ăn rồi rót dung dịch H2SO4 đậm đặc vào đủ

để thấm ướ t lớ p muối ăn. Rót nướ c cất vào khoảng 2/3 ống nghiệm (2) và lắ p dụng cụ

như hình vẽ. Đun cẩn thận ống nghiệm (1). Nếu thấy sủi bọt mạnh thì tạm ngừng đun.

Quan sát hiện tượ ng.

Viết phương trình hóa học của phản ứng điều chế axit clohiđric.

Nhúng mẩu giấy quỳ tím vào dung dịch trong ống (2). Quan sát hiện tượ ng xảy

ra.

Nếu dùng dung dịch H2SO4 loãng và dung dịch NaCl loãng có tạo ra được hiđro

clorua không ?









2.2.2.3.2. Tính chất của axit clohiđric

Cho vào mỗi ống nghiệm đã được đánh số lần lượ t các hóa chất: viên k ẽm, bột

CuO, bột CaCO3, k ết tủa Cu(OH)2 (cho 1ml dung dịch CuSO4 0,1M + 2 ml dung dịch

NaOH 0,1M). Cho tiế p vào mỗi ống nghiệm khoảng 2ml dung dịch axit HCl.

Quan sát và giải thích hiện tượ ng xảy ra.

2.2.2.3.3. Nhận biết ion halogenua

Lấy 3 ống nghiệm, lần lượ t cho vào mỗi ống 2 ml dung dịch của một muối riêng

r ẽ: NaCl, NaBr, NaI. Nhỏ tiế p vào mỗi ống 2 – 3 giọt dung dịch AgNO3. Quan sát thấy

có k ết tủa tạo ra trong các ống nghiệm. Nhỏ từ từ dung dịch NH3 loãng vào 3 ống

nghiệm và lắc mạnh. Quan sát hiện tượ ng và cho biết k ết tủa trong ống nghiệm nàotan? Viết phương trình phản ứng.

Nhỏ tiế p vào hai ống nghiệm còn lại dung dịch NH3 đậm đặc và lắc mạnh. Quan

sát hiện tượ ng và cho biết k ết tủa trong ống nghiệm nào tan? Viết phương trình phản

ứng.

Ta có thể thay thế dung dịch NH3 đậm đặc bằng hóa chất nào ? Tại sao ?

2.2.2.3.4. Bài tậ p thực nghiệm phân biệt các dung dịch HCl, NaCl, HNO3

Chuẩn bị ba bình đựng hóa chất, mỗi bình chứa một trong các dung dịch HCl,

dung dịch NaCl, dung dịch HNO3 (không ghi nhãn).

Thảo luận trong nhóm về các hóa chất, dụng cụ cần lựa chọn và trình bày tiến

hành thí nghiệm để phân biệt mỗi dung dịch. Tiến hành thí nghiệm để phân biệt. Ghi

k ết quả.


2.2.3.1.

M ục tiêu

- Biết phương pháp điều chế nướ c Gia-ven trong phòng thí nghiệm.

Hình 2-3. H ệ thống điề u chế axit clohiđric









- Dự đoán tính chất, kiểm tra dự đoán và kết luận về tính chất của hợ p chất có oxi

của clo.


-


2.2.3.2.1. Dụng cụ

Giá thí nghiệm Chén sứ

Ống nghiệm Ống nhỏ giọt

Cốc 100 ml Erlen

Đũa thủy tinh

2.2.3.2.2. Hóa chất

KClO3 (tt) Nướ c Gia-ven

Bột than Bột lưu huỳnh

Giấy màu Que diêm


2.2.3.3.1.

Tính tẩy màu của nướ c Gia-venCho vào ống nghiệm khoảng 1 ml nướ c Gia-ven. Bỏ tiế p vào ống một miếng giấy

màu. Để yên một thờ i gian. Quan sát hiện tượ ng. Nêu nguyên nhân.

2.2.3.3.2. Phản ứng giữa kali clorat vớ i bột lưu huỳnh

Cho vào tờ giấy nhỏ bột lưu huỳnh và kali clorat vớ i tỉ lệ 1:1 về khối lượ ng, dùng

đũa thủy tinh tr ộn đều hỗn hợp (không đượ c miết mạnh vì hỗn hợ p có thể gây nổ). Sau

đó gói lại và đốt trong chén sứ. Quan sát hiện tượ ng và giải thích.

2.2.3.3.3. Phản ứng giữa kali clorat vớ i bột than

Cho vào tờ giấy nhỏ bột than và kali clorat vớ i tỉ lệ 1:1 về khối lượng, dùng đũa

thủy tinh tr ộn đều hỗn hợp (không đượ c miết mạnh vì hỗn hợ p có thể gây nổ). Sau đó

gói lại và đốt trong chén sứ. Quan sát hiện tượ ng và giải thích.

2.2.4. Brom - I ot

2.2.4.1. M ục tiêu

-

Củng cố kiến thức về tính chất hóa học của brom, iot; So sánh tính oxi hóa của clo, brom, iot.









- Tiế p tục rèn luyện các k ỹ năng thực hành và quan sát hiện tượ ng xảy ra khi thực

hành, kĩ năng vận dụng kiến thức để giải thích hiện tượ ng và viết phương trình hóa

học.

-


2.2.4.2.1. Dụng cụ

Giá để ống nghiệm Ống nghiệm

Đèn cồn Ống nhỏ giọt

K ẹ p ống nghiệm

2.2.4.2.2.

Hóa chất NaBr 0,1M NaI 0,1M

Nướ c clo Nướ c brom

Nướ c iot (hoặc cồn iot) Hồ tinh bột


2.2.4.3.1. Tác dụng của iot vớ i hồ tinh bột

Cho vào ống nghiệm khoảng 1 ml dung dịch hồ tinh bột. Nhỏ tiế p 1 giọt nướ c iot

vào ống nghiệm. Quan sát hiện tượ ng xảy ra.

2.2.4.3.2. So sánh tính oxi hóa của brom và iot

Rót vào ống nghiệm khoảng 1 ml dung dịch NaI 0,1M. Nhỏ tiế p vào ống vài giọt

nướ c brom, lắc nhẹ. Quan sát hiện tượ ng xảy ra. Giải thích và viết phương trình hóa

học của phản ứng.

Rút ra k ết luận về tính oxi hóa của brom so vớ i iot.

2.2.4.3.3.

Iot tác dụng vớ i nhôm

Tr ộn đều bột iot vớ i bột nhôm theo tỉ lệ 1:3 về thể tích trong tờ giấy nhỏ, sau đó

cho vào bát sứ. Dùng ống nhỏ giọt nhỏ 1 -2 giọt nướ c vào giữa hỗn hợ p. Quan sát

hiện tượ ng xảy ra và giải thích.

Vai trò của nướ c trong thí nghiệm này.

2.2.4.3.4. Bài tậ p thực nghiệm phân biệt các dung dịch NaBr, HCl, NaI và NaCl

Chuẩn bị 4 bình đựng hóa chất, mỗi bình chứa một trong các dung dịch HCl,

dung dịch NaCl, dung dịch NaBr, dung dịch NaI (không ghi nhãn).









Thảo luận trong nhóm về các hóa chất, dụng cụ cần lựa chọn, về trình tự tiến

hành thí nghiệm để phân biệt mỗi bình chứa dung dịch gì.

Tiến hành thí nghiệm, ghi k ết quả. Lặ p lại thí nghiệm để kiểm tra k ết quả.

2.3.

Nhóm oxi – lưu huỳnh2.3.1. Oxi

2.3.1.1. M ục tiêu

- Biết cách điều chế khí oxi trong phòng thí nghiệm.

- Củng cố kiến thức về tính chất oxi hóa mạnh của oxi.

- Tiế p tục rèn luyện các thao tác thí nghiệm như thực hiện các phản ứng đốt cháy, tỏa

nhiệt; làm thí nghiệm an toàn, chính xác; quan sát hiện tượ ng hóa học.

2.3.1.2. Dụng cụ - hóa chấ t

2.3.1.2.1. Dụng cụ

Giá thí nghiệm Phễu nhỏ giọt

Ống nghiệm

Ống nhỏ giọt

Cốc 100 ml Erlen

Đũa thủy tinh Bình cầu có nhánh

Ống dẫn khí

Chậu thủy tinh

K ẹ p ống nghiệm K ẹp đốt hóa chất

Muỗng đốt hóa chất Đèn cồn

Nút cao su

2.3.1.2.2. Hóa chất

Dung dịch H2O2 5% Bột MnO2

Dây thép

Bột lưu huỳnh Than gỗ


2.3.1.3.1. Điều chế khí oxi

Cho vào bình cầu có nhánh một ít MnO2.

Rót vào phễu nhỏ giọt dung dịch H2O2 5%.

Nối bình cầu có nhánh vớ i ống dẫn khí vào erlen chứa đầy nướ c (lật úp trong

chậu thủy tinh chứa nướ c).









Mở khóa phễu nhỏ giọt cho dung dịch H2O2 chảy từ từ xuống, vớ i MnO2 làm xúc

tác, H2O2 bị phân hủy tạo ra O2.

Thu O2 vào erlen, đến khi O2 đẩy gần hết nước ra ngoài thì đậy erlen lại bằng nút

cao su hoặc tấm kính thủy tinh.Để điều chế khí oxi trong phòng thí nghiệm, có thể thay H2O2 bằng hóa chất nào?

Viết phương trình phản ứng minh họa.

2.3.1.3.2. Tính oxi hóa của oxi

- Oxi tác dụng vớ i kim loại sắt

Uốn một đoạn dây thép theo hình lò xo, cột thêm đoạn thân gỗ của que diêm vào,

dùng k ẹp đốt que diêm trên ngọn lửa đèn cồn, sau đó đưa nhanh vào bình chứa khí oxi

(cẩn thận không để dây thép chạm vào thành bình).

Quan sát, mô tả và giải thích hiện tượ ng.

- Oxi tác dụng vớ i cacbon

Cố định mẫu than gỗ có độ lớ n bằng hạt đậu lên sợi dây chì to. Đốt mẫu than gỗ

trên ngọn lửa đèn cồn. Khi than cháy hồng, thì đưa nhanh vào bình đựng khí oxi (cẩn

thận không để dây thép chạm vào thành bình).

Quan sát, mô tả và giải thích hiện tượ ng.- Oxi tác dụng vớ i bột lưu huỳnh

Lấy vào muỗng một lượ ng nhỏ lưu huỳnh bằng hạt đậu xanh, hơ nóng chảy trên

ngọn lửa đèn cồn đến khi lưu huỳnh cháy trong không khí r ồi đưa nhanh vào bình

đựng khí oxi.

Quan sát, mô tả và giải thích hiện tượ ng.

2.3.2. Hiđro peoxit

2.3.2.1.

M ục tiêu

- Củng cố kiến thức về tính chất hóa học của H2O2.




2.3.2.2.1. Dụng cụ

Ống nghiệm

Ống nhỏ giọt

K ẹ p ống nghiệm

Giá để ống nghiệm









2.3.2.2.2. Hóa chất

Dung dịch H2O2 5% Dung dịch KI 0,1M

Dung dịch KMnO4 0,1M Dung dịch H2SO4 0,1M

Hồ tinh bột


2.3.2.3.1. Sự phân hủy H2O2

Cho vào 2 ống nghiệm khoảng 3 ml dung dịch H2O2. Cho tiế p vào một trong hai

ống nghiệm một ít bột MnO2. Dùng 2 tàn que đóm để trên 2 miệng ống nghiệm. Quan

sát hiện tượ ng và giải thích.

Cho biết cách bảo quản H2O2 trong phòng thí nghiệm.

2.3.2.3.2. Tính oxi hóa của H2O2

Cho vào ống nghiệm khoảng 2 ml dung dịch KI. Nhỏ từ từ từng giọt H2O2 vào

ống nghiệm cho đến khi dung dịch đổi màu. Quan sát, mô tả và giải thích hiện tượ ng.

Viết phương trình hóa học của phản ứng.

Cho thêm 2 giọt hồ tinh bột vào ống nghiệm. Quan sát, mô tả và giải thích hiện

tượ ng.

Chú ý: Có thể cho 2 – 3 giọt hồ tinh bột vào dung dịch KI r ồi nhỏ H2O2 vào dung

dịch.

2.3.2.3.3. Tính khử của H2O2

Cho vào ống nghiệm khoảng 2 ml dung dịch KMnO4, nhỏ thêm 2 giọt H2SO4

loãng r ồi nhỏ từng giọt dung dịch H2O2. Quan sát, mô tả và giải thích hiện tượ ng. Viết

phương trình hóa học của phản ứng.

2.3.3. Lưu huỳnh

2.3.3.1. M ục tiêu

- Củng cố kiến thức về tính chất vật lí và tính chất hóa học của lưu huỳnh .

- Tiế p tục rèn luyện các thao tác thí nghiệm như thực hiện các phản ứng đốt cháy, tỏa

nhiệt; làm thí nghiệm an toàn, chính xác; quan sát hiện tượ ng hóa học.


2.3.3.2.1. Dụng cụ

Ống nghiệm

Muỗng đốt hóa chất









K ẹ p sắt Giá để ống nghiệm

Đèn cồn

Đũa thủy tinh

Thìa múc hóa chất

2.3.3.2.2.

Hóa chất

Bột lưu huỳnh

Dây đồng

Bột sắt Khí oxi


2.3.3.3.1. Sự biến đổi tr ạng thái của lưu huỳnh theo nhiệt độ

Đun nóng liên tục một ít lưu huỳnh trong ống nghiệm trên ngọn lửa đèn cồn.

Quan sát sự biến đổi tr ạng thái của lưu huỳnh khi nhiệt độ tăng dần. Giải thích sự biếnđổi tr ạng thái của lưu huỳnh theo nhiệt độ.

2.3.3.3.2. Tính oxi hóa của lưu huỳnh

- Lưu huỳnh tác dụng với đồng

Lấy 4 – 5 sợi dây đồng mảnh (lõi dây điện), cạo bỏ lớp cách điện. Chậ p lại và

cuộn thành lò xo.

Cho một ít bột lưu huỳnh vào ống nghiệm đã đượ c lắ p sẵn trên giá thí nghiệm.

Dùng đèn cồn đun lưu huỳnh nóng chảy cho đến khi chuyển sang màu nâu đỏ, thì đưa

dây đồng đã cuộn thành hình lò xo vào ống nghiệm.

Quan sát, mô tả và giải thích hiện tượ ng. Viết phương trình hóa học của phản ứng

và xác định vai trò các chất tham gia phản ứng.

Chú ý: chỉ đưa dây đồng vào ống nghiệm khi lưu huỳnh đã chuyển thành hơi

màu nâu đỏ.

- Lưu huỳnh tác dụng vớ i sắt

Tr ộn đều bột lưu huỳnh vớ i bột sắt theo tỷ lệ 4:7 về khối lượ ng (hoặc 1:3 về thể

tích). Cho hỗn hợ p vào ống nghiệm và cặ p lên giá sắt. Dùng đèn cồn đốt nóng hỗn

hợ p, khi hỗn hợp cháy đỏ ở một điểm có thể tắt đèn cồn.



2.3.3.3.3. Tính khử của lưu huỳnh

Lấy vào muỗng một lượ ng nhỏ lưu huỳnh bằng hạt đậu xanh, hơ nóng chảy trênngọn lửa đèn cồn đến khi lưu huỳnh cháy trong không khí r ồi đưa nhanh vào bình









đựng khí oxi.



2.3.4.

H iđro sunfua. Muố i sunfua

2.3.4.1. M ục tiêu

- Biết cách điều chế H2S trong phòng thí nghiệm.

- Củng cố kiến thức về tính chất của H2S.

- Nhận biết ion sunfua.




2.3.4.2.1. Dụng cụ

Giá thí nghiệm Ống nghiệm có nhánh

Ống dẫn khí Đèn cồn

Ống nghiệm

Ống nhỏ giọt

Nút cao su K ẹ p ống nghiệm

Lướ i amiang

Bình cầu đáy tròn

Ống thủy tinh

2.3.4.2.2. Hóa chất

Dung dịch Pb(NO3)2 0,1M

HCl đặc

Dung dịch Na2S 1M Dung dịch Na2S 0,1M

Dung dịch FeCl3 0,01M FeS r ắn

2.3.4.3.

Thự c hành

2.3.4.3.1. Điều chế dung dịch axit sunfuhiđric

Cho vào ống nghiệm có nhánh một ít FeS.

Đặt ống nghiệm trên giá để ống nghiệm r ồi đậy miệng ống nghiệm bằng nút cao

su kèm ống nhỏ giọt, trong ống nhỏ giọt chứa HCl đặc.

Nối nhánh ống dẫn khí vào lọ chứa nướ c cất. Bóp ống nhỏ giọt cho dung dịch

chảy xuống từ từ, tác dụng với FeS. Sau đó, nhỏ dung dịch axit H2S lên mẩu giấy quì

tím.

Quan sát, mô tả và giải thích các hiện tượ ng xảy ra. Viết phương trình hóa học









của phản ứng.

Có thể dùng H2SO4 đặc để tác dụng với FeS điều chế H2S đượ c không? Vì sao?

2.3.4.3.2. Điều chế khí H2S và nhận biết ion sunfua

Cho vào ống nghiệm có nhánh một ít FeS.

Đặt ống nghiệm trên giá để ống nghiệm r ồi đậy miệng ống nghiệm bằng nút cao

su kèm ống nhỏ giọt, trong ống nhỏ giọt chứa HCl đặc.

Nối nhánh ống dẫn khí vào ống nghiệm có chứa dung dịch Pb(NO3)2.

Bóp ống nhỏ giọt cho dung dịch chảy xuống từ từ, tác dụng vớ i FeS.Quan sát, mô tả và giải thích các hiện tượ ng xảy ra. Viết phương trình hóa học

của phản ứng.

Có thể dùng Cu(NO3)2 thay cho Pb(NO3)2 đượ c không? Tại sao?

2.3.4.3.3. Điều chế và chứng minh tính khử của khí H2S

Lắ p dụng cụ điều chế khí H2S từ FeS và dung dịch HCl.

Đốt khí H2S thoát ra từ ống vuốt nhọn.

Hình 2-6. H ệ thống đ iề u chế

và nhận biế t khí H 2S

Hình 2-5. H ệ thống điề u chế

dung d ịch H 2S









Quan sát hiện tượ ng, viết phương trình hóa học, xác định vai trò các chất tham

gia phản ứng.

Vì sao không dùng H2S để lâu trong phòng thí nghiệm?

2.3.4.3.4. Phản ứng giữa dung dịch muối Na2S và dung dịch muối Pb(NO3)2

Cho ống nghiệm khoảng 2 ml dung dịch Na2S. Nhỏ tiế p từng giọt dung dịch

Pb(NO3)2 vào ống nghiệm. Quan sát, mô tả và giải thích hiện tượ ng. Viết phương trình

hóa học của phản ứng.

2.3.4.3.5. Phản ứng giữa dung dịch muối Na2S và dung dịch muối FeCl3

Cho ống nghiệm khoảng 3 ml dung dịch FeCl3. Nhỏ tiế p từng giọt dung dịch Na2S vào ống nghiệm. Quan sát, mô tả và giải thích hiện tượ ng. Viết phương trình hóa

học của phản ứng. Xác định vai trò từng chất trong phản ứng.

2.3.5. H ợ p ch ấ t có oxi c ủa lưu huỳnh

2.3.5.1. M ục tiêu

- Biết cách điều chế khí SO2 trong phòng thí nghiệm.

- Củng cố kiến thức về tính chất hóa học của khí SO2 và H2SO4.

-

Nhận biết ion sunfat.




2.3.5.2.1. Dụng cụ

Giá thí nghiệm Bình cầu có nhánh

Ống dẫn khí

Đèn cồn Ống nghiệm Phễu nhỏ giọt

Hình 2-7. H ệ thống đ iề u chế khí H 2S

và chứ ng minh tính khử của H 2S









Nút cao su K ẹ p ống nghiệm

Lướ i amiang

Ống nhỏ giọt

Bình drexen Cốc 250 ml

2.3.5.2.2.

Hóa chất

Dung dịch KMnO4 loãng H2SO4 đặc

Na2SO3 (tt) Dung dịch SO2

Dung dịch BaCl2 1M Dung dịch Na2SO4 0,1M

Dung dịch NaOH 1M Dung dịch HCl 1M

Nướ c brom Miếng đồng

Đườ ng kính

Giấy lọc Quỳ tím

Nướ c cất


2.3.5.3.1. Điều chế và thử tính chất hóa học của khí SO2

Cho vào bình cầu có nhánh một thìa nhỏ tinh thể Na2SO3. Cho tiế p vào phễu nhỏ

giọt dung dịch axit sunf uric đặc. Lấy khoảng 1/3 bình drexen (1) dung dịch KMnO4

thêm vài giọt H2SO4 đặc và 1/3 bình drexen (2) nướ c cất, cho tiế p một mẩu quỳ tím

vào.

Nối ống dẫn khí còn lại của bình drexen (2) vào cốc đựng dung dịch NaOH 1M.

Mở khóa phễu nhỏ giọt cho dung dịch H2SO4 đặc chảy xuống bình cầu. Dùng đèn

cồn đun nóng bình cầu để phản ứng xảy ra nhanh hơn.


đã xảy ra.

Nếu ta thay dung dịch KMnO4 thành nướ c Br 2 thì có hiện tượ ng gì xảy ra? Viết

Hình 2-8. H ệ thống điề u chế và chứ ng

minh tính chấ t hóa học của khí SO2









phương trình hóa học (nếu có).

2.3.5.3.2. Tính oxi hóa của SO2

Cho vào ống nghiệm có nhánh một ít tinh thể Na2SO3.

Đặt ống nghiệm trên giá để ống nghiệm r ồi đậy miệng ống nghiệm bằng nút caosu kèm ống nhỏ giọt, trong ống nhỏ giọt chứa H2SO4 đặc.

Nối nhánh ống dẫn khí vào ống nghiệm có chứa dung dịch axit sunfuhiđr ic (vừa

điều chế).

Bóp ống nhỏ giọt cho dung dịch chảy xuống từ từ, tác dụng vớ i Na2SO3.

Dùng đèn cồn đun nóng ống nghiệm có nhánh.

Quan sát, mô tả và giải thích các hiện tượ ng xảy ra. Viết phương trình hóa học

của phản ứng.

2.3.5.3.3. Tính khử của SO2

- SO2 tác dụng vớ i dung dịch KMnO4

Cho vào ống nghiệm khoảng 3 ml dung dịch SO2. Cho tiế p từng giọt dung dịch

KMnO4 vào ống nghiệm. Quan sát, mô tả và giải thích thí nghiệm. Viết phương trìnhhóa học của phản ứng và xác định vai trò các chất tham gia phản ứng.

- SO2 tác dụng vớ i dung dịch Br 2

Cho vào ống nghiệm khoảng 3 ml dung dịch SO2. Cho tiế p từng giọt dung dịch

Br 2 vào ống nghiệm. Quan sát, mô tả và giải thích thí nghiệm. Viết phương trình hóa

học của phản ứng và xác định vai trò các chất tham gia phản ứng.

2.3.5.3.4. Tính oxi hóa mạnh của H2SO4 đặc

Cho một miếng đồng nhỏ vào ống nghiệm. Cho tiế p vào ống nghiệm khoảng 2 ml

dung dịch H2SO4 đặc (hết sức thận tr ọng). Đun nóng ống nghiệm trên ngọn lửa đền

Hình 2-9. H ệ thố ng thí nghiệm

chứ ng minh tính oxi hóa của SO2









cồn.

Quan sát hiện tượ ng, viết phương trình hóa học, xác định vai trò các chất tham

gia phản ứng.

2.3.5.3.5.

Tính háo nướ c của H2SO4 đặc- Thí nghiệm 1:

Cho vào ống nghiệm một thìa nhỏ đườ ng kính, nhỏ tiế p vài giọt H2SO4 đặc vào

ống nghiệm.

Nhỏ một giọt H2SO4 đặc lên tờ giấy lọc, để giọt axit đi từ trên xuống dướ i, phía

dướ i có kê chậu thủy tinh chứa nướ c.

Quan sát, mô tả và giải thích các hiện tượ ng xảy ra.

- Thí nghiệm 2:

Cho vào cốc 100 ml một ít đường kính, sau đó cho axit H2SO4 đặc dọc theo đũa

thủy tinh vào cốc. Khuấy nhẹ và quan sát hiện tượ ng. Giải thích và viết phương trình

phản ứng.

2.3.5.3.6. Nhận biết ion sunfat

Cho vào ba ống nghiệm (có đánh số), mỗi ống khoảng 2 ml dung dịch muối

sunfat. Cho tiế p vào mỗi ống nghiệm khoảng 2 ml dung dịch BaCl2. Quan sát, mô tả

và viết phương trình hóa học của phản ứng.

Sau đó, ta cho tiế p vào ống nghiệm (2) và ống nghiệm (3) khoảng 2 ml lần lượ t

các dung dịch HCl và dung dịch NaOH.

Quan sát và mô tả hiện tượ ng.

Rút ra k ết luận về tính tan của k ết tủa tạo thành từ phản ứng.

2.4.

Tốc độ phản ứ ng và cân bằng hóa học2.4.1. M ục tiêu

Hình 2-10. H 2SO4 đặc tác d ụng với đườ ng









- Củng cố những kiến thức về tốc độ phản ứng hóa học: các yếu tố ảnh hưởng đến

tốc độ phản ứng.

- Củng cố kiến thức về yếu tố nhiệt độ ảnh hưởng đến sự chuyển dịch cân bằng hóa

học.- Rèn luyện kĩ năng về thực hiện và quan sát hiện tượ ng thí nghiệm hóa học.

2.4.2. D ụng c ụ - hóa ch ấ t

2.4.2.1. Dụng cụ

Giá để ống nghiệm Ống nghiệm

Ống đong 5 ml

Ống đong 25 ml

Cốc 100 ml Cốc 250 ml

Ống nhỏ giọt Giá thí nghiệm

2.4.2.2. Hóa chấ t

Dung dịch H2SO4 15% Dung dịch H2SO4 0,1M

Dung dịchHCl 6% Dung dịch HCl 18%

Dung dịch Na2S2O3 0,1M Dung dịch H2SO4 đặc

Miếng đồng Nướ c cất

Viên Zn (hạt to)

Viên Zn (hạt nhỏ)

2.4.3. Th ự c hành

2.4.3.1. Ảnh hưở ng của yế u t ố nồng độ t ớ i t ốc độ phản ứ ng

2.4.3.1.1. Phản ứng giữa dung dịch HCl và kim loại k ẽm

Chuẩn bị hai ống nghiệm, dùng ống đong đong 3 ml dung dịch HCl 6% vào ống

nghiệm (1), đong 3 ml dung dịch HCl 18% vào ống nghiệm (2).

Sau đó cho đồng thờ i vào mỗi ống một hạt k ẽm có kích thướ c giống nhau.Quan sát và nhận xét tốc độ sủi bọt khí ở cả hai ống nghiệm. Rút ra k ết luận về

ảnh hưở ng của nồng độ đến tốc độ phản ứng.

2.4.3.1.2. Phản ứng giữa dung dịch Na2S2O3 và dung dịch H2SO4

Chuẩn bị hai cốc 100 ml, cho vào cốc (1) 25 ml dung dịch Na2S2O3; cốc (2) 15

ml dung dịch Na2S2O3 và 10 ml nướ c cất để pha loãng dung dịch.

Sau đó, ta đổ đồng thờ i vào mỗi cốc 25 ml dung dịch H2SO4 0,1M.

So sánh thờ i gian xuất hiện màu tr ắng đục trong cả hai cốc. Rút ra k ết luận về ảnh

hưở ng của nồng độ đến tốc độ phản ứng.









2.4.3.2. Ảnh hưở ng của yế u t ố nhiệt độ t ớ i t ốc độ phản ứ ng

2.4.3.2.1. Phản ứng giữa dung dịch Na2S2O3 và dung dịch H2SO4

Chuẩn bị hai cốc 100 ml, cho vào cốc (1) 25 ml dung dịch Na2S2O3; cốc (2) 25

ml dung dịch Na2S2O3 đã được đun nóng. Sau đó, cho tiế p vào cốc (1) 25ml dung dịchaxit sunfuric, cốc (2) 25 ml dung dịch axit sunfuric cùng nồng độ nhưng đã được đun

nóng.

So sánh thờ i gian xuất hiện màu tr ắng đục trong cả hai cốc. Rút ra k ết luận về ảnh

hưở ng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng.

2.4.3.2.2. Phản ứng giữa dung dịch axit sunfuric vớ i kim loại k ẽm

Chuẩn bị hai ống nghiệm, cho vào mỗi ống nghiệm 3 ml dung dịch H2SO4 15%,

đun đến gần sôi dung dịch ở ống nghiệm (1) trên ngọn lửa đèn cồn.

Cho đồng thờ i vào mỗi ống nghiệm một hạt k ẽm có kích thướ c giống nhau.

Quan sát và so sánh tốc độ thoát khí ở cả hai ống. Rút ra k ết luận về ảnh hưở ng

của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng.

2.4.3.3. Ảnh hưở ng của diện tích bề mặt t ớ i t ốc độ phản ứ ng

Chuẩn bị hai ống nghiệm, mỗi ống đựng 3 ml dung dịch H2SO4 nồng độ khoảng

15%, sau đó chuẩn bị hai mẫu k ẽm có khối lượ ng bằng nhau. Một mẫu có kích thướ chạt nhỏ hơn mẫu còn lại. Cho đồng thờ i hai mẫu k ẽm đó vào hai ống nghiệm đựng

H2SO4 ở trên. Quan sát hiện tượ ng xảy ra trong hai ống nghiệm, rút ra k ết luận và giải

thích. Viết phương trình hóa học của phản ứng xảy ra.

2.4.3.4. Ảnh hưở ng của chấ t xúc tác t ớ i t ốc độ phản ứ ng

Lấy vào 2 ống nghiệm mỗi ống 3 ml H2O2, sau đó cho thêm vào một trong hai

ống một ít bột MnO2. So sánh bọt khí sinh ra ở hai ống. Sau đó, ta đưa hai tàn que đóm

lên miệng hai ống nghiệm. Quan sát hiện tượ ng và giải thích. Viết phương trình hóa

hóa học.

2.4.3.5. Ảnh hưở ng của nhiệt độ đế n sự chuyể n d ịch cân bằ ng hóa học

Chuẩn bị ba ống nghiệm có kích thướ c giống nhau, cho vào mỗi ống 1 miếng

đồng nhỏ. Đậy ba ống nghiệm bằng nút cao su có ống nhỏ giọt chứa lượ ng HNO3 như

nhau.

Ngâm ống nghiệm (1) vào cốc nướ c lạnh, ống nghiệm (3) vào cốc nướ c nóng,còn ống nghiệm (2) dùng để đối chứng.









Nhỏ dung dịch HNO3 vào ba ống nghiệm, axit tác dụng với đồng tạo khí NO2 có

màu đỏ nâu. Sau khoảng 1 – 2 phút, quan sát và so sánh màu giữa ba ống nghiệm. Rút

ra k ết luận về ảnh hưở ng của nhiệt độ đến sự chuyển dịch cân bằng hóa học.

Hình 2-11. Ảnh hưở ng của nhiệt độ

đến sự chuyển dịch cân bằng hóa học









Hình 3-1. Zn tác d ụng vớ i H 2SO4 loãng

3. K ẾT QUẢ VÀ GIẢI THÍCH

3.1.

Phản ứ ng oxi hóa – khử

3.1.1.

Ph ản ứ ng gi ữ a kim lo ại vàdung

d ị ch axi t

3.1.1.1. Phản ứ ng giữ a kim loại k ẽ m và

dung d ịch axit sunfuric loãng

- K ết quả: có hiện tượ ng sủi bọt khí

trong ống nghiệm, k ẽm bị tan một phần.

-

Giải thích: k ẽm tác dụng vớ i axitsunfuric loãng và giải phóng khí hiđro.

+ Phương trình phản ứng:

Zn + H2SO4 ZnSO4 + H2

+ Vai trò của từng chất trong phản ứng:

Zn đóng vai trò chất khử:

Zn Zn+2 + 2e

H2SO4 đóng vai trò chất oxi hóa:

2H+ + 2e H2

- Nếu ta thay kim loại k ẽm bằng kim loại đồng thì phản ứng không xảy ra. Vì kim

loại đồng đứng sau hiđro trong dãy hoạt động hóa học.

3.1.1.2. Phản ứ ng giữ a kim loại đồng vớ i dung d ịch axit nitric đậm đặc

- K ết quả: có khí màu nâu đỏ thoát ra, miếng đồng tan dần, dung dịch chuyển sang

màu xanh.

- Giải thích: đồng tác dụng với axit nitric đặc giải phóng khí NO2 có màu nâu đỏ, tạo

Hình 3-2. Cu tác d ụng vớ i HNO3 đặc









dung dịch màu xanh.


Cu + 4HNO3 Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O

+

Vai trò của từng chất trong phản ứng:

Cu đóng vai trò chất khử:

Cu Cu+2 + 2e

HNO3 đóng vai trò chất oxi hóa:

N+5 + e N+4

3.1.2. Ph ản ứ ng gi ữ a kim lo ại vàdung d ị ch mu ố i

-

K ết quả: có k ết tủa đỏ bám vào đinh sắt, dung dịch nhạt dần.

- Giải thích: sắt có tính khử mạnh hơn đồng nên có thể khử dung dịch đồng (II)

sunfat thành đồng (k ết tủa màu đỏ).

+

Phương trình phản ứng:

Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu


Fe đóng vai trò chất khử:Fe Fe+2 + 2e

CuSO4 đóng vai trò chất oxi hóa:

Cu+2 + 2e Cu

3.1.3. Ph ản ứ ng oxi hóa – kh ử gi ữ a Mg vàCO 2

- K ết quả: Magie cháy sáng mãnh liệt trong khí CO2. Sau phản ứng, ta thu đượ c bột

tr ắng dưới đáy bình và muội đen của cacbon.- Giải thích: Khí CO2 không cháy và không duy trì sự cháy của nhiều chất. Nhưng

Hình 3-3. Fe tác d ụng vớ i dung d ịch CuSO4









đối vớ i Magie là một kim loại có tính khử mạnh nên nó có thể khử C+4 thành C.


CO2 + 2Mg 2MgO + C

+

Vai trò của từng chất trong phản ứng: Mg đóng vai trò chất khử:

Mg Mg+2 + 2e

CO2 đóng vai trò chất oxi hóa:

C+4 + 4e C

Chú ý: Tuyệt đối không dậ p tắt Magie đang cháy bằng bình phun khí CO2.

3.1.4.

Ph ản ứ ng oxi hóa – kh ử trong môi trườ ng axit

3.1.4.1. Phản ứ ng giữ a sắt (II) sunfat và kali đicromat trong môi trườ ng axit

- K ết quả: dung dịch chuyển sang màu của hỗn hợ p muối Cr 3+ và Fe3+ nhưng màu

xanh ngọc của muối Cr 3+ chiếm ưu thế.

- Giải thích: Trong môi trường axit, kali đicromat có tính oxi hóa nên bị dung dịch

sắt (II) sunfat khử thành muối crom (III) sunfat.+ Phương trình phản ứng:

Hình 3-5. FeSO4 tác d ụng vớ i

K 2Cr 2O7 trong môi trườ ng axit

Hình 3-4. Mg cháy trong khí CO2









6FeSO4 + K 2Cr 2O7 + 7H2SO4 3Fe2(SO4)3 + K 2SO4 + Cr 2(SO4)3 + 7H2O


FeSO4 đóng vai trò chất khử:

Fe+2 Fe+3 + e

K 2Cr 2O7 đóng vai trò chất oxi hóa:

Cr 2O7-2 + 14H+ + 6e 2Cr +3 + 7H2O

3.1.4.2. Phản ứ ng giữ a sắt (II) sunfat và kali permanganat trong môi trườ ng axit

- K ết quả: dung dịch kali permanganat bị mất màu tím.

- Giải thích: Trong môi trườ ng axit, kali permanganat có tính oxi hóa nên bị dung

dịch sắt (II) sunfat khử thành muối mangan (II) sunfat.

+


10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 5Fe2(SO4)3 + K 2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O


FeSO4 đóng vai trò chất khử:

Fe+2 Fe+3 + e

KMnO4 đóng vai trò chất oxi hóa:

MnO4- + 8H+ + 5e Mn+2 + 4H2O

3.2. Nhóm halogen

3.2.1. Clo

3.2.1.1. Điề u chế khí clo khô

- K ết quả: Khi mở khóa phễu nhỏ giọt cho axit HCl chảy xuống bình cầu, ta thấy có

khí Cl2 màu vàng thoát ra. Khí Cl2 cùng vớ i khí HCl thoát ra đi qua bình drexen (1) thìkhí HCl bị giữ lại, khí Cl2 ít tan trong dung dịch NaCl bão hòa. Hơi nướ c tạo thành

cùng vớ i khí clo đi qua bình drexen (2) chứa H2SO4 đặc, nướ c sẽ bị giữ lại, khí clo

sạch, khô đượ c thu vào bình có màu vàng lục. Sau khi thu khí clo đầy bình, ta đưa

ngay ống dẫn khí vào cốc chứa dung dịch natri hiđroxit để khử clo thoát ra.

- Giải thích: Axit HCl đặc tác dụng vớ i KClO3 giải phóng khí clo có màu vàng lục.


KClO3 + 6HCl KCl + 3Cl2 + 3H2O









lượ ng Cl2 sinh ra




- Phương trình điều chế khí clo:

2KMnO4 + 16HCl 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O


MnO2 + 4HCl MnCl2 + 2H2O + Cl2to

CaOCl2 + 2HCl CaCl2 + Cl2 + H2O

Nếu các chất oxi hóa có cùng khối lượ ng m, ta có:

1584

mn KMnO (mol)

316

52

mnCl (mol)

5,1223

mn KClO (mol)

245

62

mnCl (mol)

872

mn MnO (mol)

872

mnCl (mol)

1272

m

nCaOCl (mol) 1272

m

nCl (mol)

Vậy sử dụng chất KClO3 có thể điều chế khí clo nhiều nhất.

Hình 3-7. Bình đự ng khí clo

Hình 3-6. Điề u chế khí clo khô









3.2.1.2. Khí clo tác d ụng vớ i kim loại đồng

- K ết quả: dây đồng cháy, có khói nâu và khói tr ắng tạo ra. Sau khi dây đồng cháy

xong, ta cho vào bình một ít nướ c và lắc nhẹ, ta thu đượ c dung dịch có màu xanh.

- Giải thích: khi dây đồng tác dụng vớ i khí clo sẽ tạo ra khói nâu và khói tr ắng, khói

nâu chính là CuCl2 và khói tr ắng tạo thành chính là CuCl. Khi hòa tan trong nướ c,

khói nâu tan dần, dung dịch có màu xanh của CuCl2, khói tr ắng không tan, lắng đọng

xuống đáy lọ là CuCl.


Cu + Cl2 CuCl2to

2Cu + Cl2 2CuClto

3.2.1.3. Điề u chế khí clo. Tính t ẩ y màu của khí clo ẩ m

- K ết quả: có khí clo màu vàng lục thoát r a, đượ c dẫn qua bình drexen và làm nhạt

màu giấy màu.

- Giải thích: axit HCl đặc tác dụng vớ i muối KClO3 giải phóng khí clo có màu vàng

lục. Do khí clo ẩm có tính tẩy màu nên làm nhạt màu giấy màu.



- Không thể sử dụng giấy màu khô, vì khí clo ẩm mớ i có tính tẩy màu, do khí clo tác

dụng với nướ c tạo ra axit hipoclorơ – axit này có tính oxi hóa r ất mạnh, phá hủy các

chất màu.

- Tác dụng của dung dịch NaOH trong thí nghiệm điều chế khí clo: khử khí clo tránh

k hí clo thoát ra ngoài môi trường vì khí clo độc.

Hình 3-9 . Dung d ịch CuCl 2Hình 3-8 . Cu tác d ụng vớ i khí Clo









3.2.1.4. So sánh tính oxi hóa của clo và brom

- K ết quả: dung dịch chuyển từ không màu sang màu vàng nhạt.

- Giải thích: Vì clo có tính oxi hóa mạnh hơn brom nên clo có thể bị khử bở i dung

dịch NaBr thành NaCl.


2NaBr + Cl2 2NaCl + Br 2

K ết luận: clo có tính oxi hóa mạnh hơn brom.

3.2.1.5. So sánh tính oxi hóa của clo, brom và iot

- K ết quả:

+

Khi cho nướ c clo vào ba ống nghiệm:

Ống nghiệm chứa dung dịch NaCl: không hiện tượ ng.

Ống nghiệm chứa dung dịch NaBr: dung dịch chuyển từ không màu sang

màu vàng nhạt.

Ống nghiệm chứa dung dịch NaI: dung dịch chuyển từ không màu sang màu

vàng đậm.

Hình 3-10 . Tính t ẩ y màu của khí clo ẩ m

Hình 3-11. Cl 2 tác d ụng vớ i dung d ịch NaBr









+ Khi cho nướ c brom vào ba ống nghiệm:

Ống nghiệm chứa dung dịch NaCl: không hiện tượ ng, dung dịch có màu

vàng cam của nướ c brom.

Ống nghiệm chứa dung dịch NaBr: không hiện tượ ng, dung dịch có màu

vàng cam của nướ c brom.

Ống nghiệm chứa dung dịch NaI: dung dịch chuyển từ không màu sang màu

nâu đỏ.

+ Khi cho nướ c iot vào ba ống nghiệm:

Ống nghiệm chứa dung dịch NaCl: không hiện tượ ng, dung dịch có màu

vàng nâu của nướ c iot.

Ống nghiệm chứa dung dịch NaBr: không hiện tượ ng, dung dịch có màu

vàng nâu của nướ c iot.

Ống nghiệm chứa dung dịch NaI: không hiện tượ ng, dung dịch có màu vàng

nâu của nướ c iot.

Hình 3-13. Nướ c brom tác d ụng

vớ i dung d ịch NaCl,NaBr, NaI

Hình 3-12. Nướ c clo tác d ụng

vớ i dung d ịch NaCl, NaBr, NaI










2NaBr + Cl2 2NaCl + Br 2

2NaI + Cl2 2NaCl + I2

2NaI + Br 2 2NaBr + I2

K ết luận: tính oxi hóa giảm dần từ Cl2, Br 2, I2.

3.2.2. Hiđro clorua. Axit clohiđric. Muố i clorua

3.2.2.1. Điề u chế axit clohiđric

- K ết quả: Khí HCl sinh ra đượ c dẫn qua ống nghiệm (2). Nhỏ dung dịch trong ống

nghiệm (2) lên mẩu quỳ tím, quỳ tím hóa đỏ.

- Giải thích: Axit H2SO4 đặc tác dụng vớ i NaCl r ắn, ta thu được khí hiđro clorua, khí

này đượ c dẫn qua ống nghiệm chứa nướ c tạo thành dung dịch axit clohiđric, nên khi

nhỏ dung dịch này lên mẩu quỳ tím, quỳ tím sẽ hóa đỏ.


NaCl(tt) + H2SO4 (dd) NaHSO4 + HCl< 250oC

Hình 3-15. Qu ỳ tím hóa đỏ

Hình 3-14. Nướ c iot tác d ụng

vớ i dung d ịch NaCl, NaBr, NaI









- Không thể dùng dung dịch axit sunfuric loãng và dung dịch NaCl loãng để điều chế

khí hiđro clorua, vì: axit sunfuric loãng không phản ứng vớ i dung dịch NaCl vì khôngthỏa mãn điều kiện phản ứng trao đổi.

3.2.2.2. Tính chấ t của axit clohiđric

- K ết quả: khi cho tiế p vào mỗi ống nghiệm dung dịch axit HCl:

+ Ống 1: hiện tượ ng sủi bọt khí.

+ Ống 2: bột CuO tan dần tạo dung dịch màu xanh.

+ Ống 3: k ết tủa tan dần tạo dung dịch màu xanh.

+ Ống 4: hiện tượ ng sủi bọt khí, bột CaCO3 tan dần.

- Giải thích: do dung dịch axit HCl mang đầy đủ tính chất hóa học cơ bản của một

axit:

+ Tác dụng vớ i kim loại hoạt động hóa học.

+ Tác dụng với oxit bazơ tạo muối và nướ c.

+ Tác dụng với bazơ tạo muối và nướ c.

+

Tác dụng vớ i muối tạo ra muối mớ i và axit mớ i.Phương trình phản ứng:

Hình 3-17. CuO tác d ụng vớ i HCl

Hình 3-16. Zn tác d ụng vớ i HCl

(r) (đ) C o400

2NaCl + H2SO4 Na2SO4 + 2HCl









Zn + 2HCl ZnCl2 + H2

CuO + 2HCl CuCl2 + H2O

2NaOH + CuSO4 Cu(OH)2 + Na2SO4

Cu(OH)2 + 2HCl CuCl2 + 2H2O CaCO3 + 2HCl CaCl2 + CO2 + H2O

3.2.2.3. Nhận biế t ion halogenua

- K ết quả:

+ Khi cho dung dịch AgNO3 vào ba ống nghiệm chứa dung dịch NaCl, NaBr, NaI

ta thu đượ c lần lượ t ba k ết tủa AgCl (màu tr ắng), AgBr (màu vàng nhạt) và AgI

(màu vàng).

+ Nhỏ tiế p dung dịch NH3 loãng vào ba ống nghiệm, k ết tủa AgCl tan, hai k ết tủa

còn lại không tan.

+ Nhỏ tiế p dung dịch NH3 đậm đặc vào hai ống nghiệm chứa k ết tủa AgBr và

AgI, thì k ết tủa AgBr tan, AgI không tan trong cả dung dịch NH3 đậm đặc.

Hình 3-22. NH 3 đặc

tác d ụng vớ i AgBr

Hình 3-21. NH 3 loãng

tác d ụng vớ i AgCl,Hình 3-20 . K ế t t ủa AgCl, AgBr, AgI

Hình 3-19. CaCO3 tác d ụng vớ i HClHình 3-18. Cu(OH)2 tác d ụng vớ i HCl











vào là do HCl tác dụng vớ i dung dịch AgNO3 tạo k ết tủa tr ắng AgCl.


HCl + AgNO3 AgCl + HNO3


3.2.3.1. Tính t ẩ y màu của nướ c Gia-ven

- K ết quả: khi cho giấy màu vào trong ống nghiệm chứa nướ c Gia-ven, sau một thờ i

gian giấy màu bị nhạt màu.

- Giải thích: Nướ c Gia-ven là dung dịch hỗn hợ p muối NaCl, NaClO. Trong đó,

NaClO có tính oxi hóa r ất mạnh, do vậy nướ c Gia-ven có tính tẩy màu.

3.2.3.2.

Phản ứ ng giữ a kali clorat vớ i bột lưu huỳnh

- K ết quả: hỗn hợ p cháy sáng r ực.

- Giải thích: KClO3 là chất oxi hóa mạnh, oxi hóa được lưu huỳnh, phản ứng tỏa

nhiệt và xảy ra mãnh liệt.


2KClO3 + 3S 3SO2 + 2KClto

Hình 3-25 . Tính t ẩ y màu

của nướ c Gia-ven

Hình 3-23. HCl, HNO3 làm qu ỳ tím hóa đỏ Hình 3-24. AgNO3 tác d ụng HCl









3.2.3.3. Phản ứ ng giữ a kali clorat vớ i bột than

- K ết quả: hỗn hợp cháy đỏ r ực.

-

Giải thích: : KClO3 là chất oxi hóa mạnh, oxi hóa được lưu huỳnh, phản ứng tỏanhiệt và xảy ra mãnh liệt.


2KClO3 + 3C 3CO2 + 2KClto

3.2.4. Brom – iot

3.2.4.1. Tác d ụng của iot vớ i hồ tinh bột

K ết quả: Dung dịch chuyển sang màu xanh đen.

Giải thích: Do hồ tinh bột có cấu tạo vòng xoắn, có khả năng hấ p phụ iot vào

Hình 3-28. Tác d ụng của iot vớ i hồ tinh bột

Hình 3-26. Phản ứ ng giữ a KClO3 vớ i S

Hình 3-27. Phản ứ ng giữ a KClO3 vớ i C









trong lòng phân tử tạo nên phức màu.

3.2.4.2. So sánh tính oxi hóa của brom và iot

- K ết quả: Dung dịch chuyển từ không màu sang màu vàng nâu.

-

Giải thích: Do brom có tính oxi hóa mạnh hơ n nên có thể oxi hóa I- thành I2.Phương trình phản ứng:


K ết luận: Brom có tính oxi hóa mạnh hơn iot.

3.2.4.3. Iot tác d ụng vớ i nhôm

- K ết quả: có khói bốc lên r ồi hỗn hợp nóng đỏ dần và bốc cháy thành ngọn lửa có

màu tím xen lẫn màu vàng.

- Giải thích: Khi có nướ c làm chất xúc tác, iot phản ứng mãnh liệt vớ i nhôm tạo

thành muối AlI3. Phản ứng tỏa nhiệt và bốc cháy, ngọn lửa có màu tím của hơi iot xen

lẫn màu vàng của muối AlI3 tạo thành.


2Al + 3I2 2AlI3H2O

Hình 3-30. Iot tác d ụng với nhôm có nướ c làm chấ t xúc tác

Hình 3-29. Brom tác d ụng vớ i dung d ịch NaI









Trong thí nghiệm này, nước đóng vai trò chất xúc tác.

3.2.4.4. Bài t ậ p thự c nghiệm phân biệt các dung d ịch NaBr, HCl, NaI và NaCl

- K ết quả:

+

Ban đầu, nhỏ lần lượ t bốn dung dịch bị mất nhãn lên bốn mẩu quỳ tím: Nhóm 1 (quỳ tím hóa đỏ): dung dịch HCl (lọ 2).

Nhóm 2 (quỳ tím không đổi màu): dung dịch NaCl, NaBr, NaI.

+ Cho lần lượ t ba dung dịch ở nhóm 2 vào hai ống nghiệm có đánh số, cho tiế p

dung dịch AgNO3: ở cả ba ống nghiệm đều xuất hiện k ết tủa.

+ Cho tiế p vào cả 3 ống dung dịch NH3 loãng. K ết tủa ở ống nghiệm (4) tan,

chứng tỏ lọ (4) chứa dung dịch NaCl.

+ Tiế p tục cho 2 dung dịch ở lọ (1) và (3) vào 2 ống nghiệm. Cho tiế p hồ tinh bột

vào 2 ống nghiệm. Nhỏ nướ c brom vào 2 ống nghiệm. Ta thấy dung dịch ở ống

nghiệm (3) chuyển sang màu xanh đen, ống nghiệm (1) không hiện tượ ng. Vậy lọ

(3) chứa dung dịch NaI, lọ (1) chứa dung dịch NaBr.

Hình 3-31. HCl làm qu ỳ tím hóa đỏ. NaCl, NaBr, NaI không làm qu ỳ tím đổ i màu

Hình 3-32. K ế t t ủa AgCl tan trong NH 3 loãng. AgBr, AgI không tan trong NH 3 loãng









- Giải thích:

+

Dung dịch HCl có tính axit nên làm quỳ tím hóa đỏ, còn các dung dịch còn lạilà muối trung tính nên quỳ tím không đổi màu.

+ Ống nghiệm chứa các dung dịch còn lại xuất hiện k ết tủa khi cho dung dich

AgNO3 vào do NaCl, NaBr, NaI tác dụng vớ i dung dịch AgNO3 tạo k ết tủa AgCl

(màu tr ắng), AgBr (màu vàng nhạt), AgI (màu vàng).


NaCl + AgNO3 AgCl + NaNO3

NaBr + AgNO3 AgBr + NaNO3

NaI + AgNO3 AgI + NaNO3

+ Dung dịch NH3 loãng phản ứng đượ c vớ i AgCl tạo phức tan, còn AgBr và AgI

không phản ứng.

AgCl + 2NH3 [Ag(NH3)2]+ + Cl-

+ Dung dịch trong ống nghiệm (3) chuyển sang màu xanh là do Br 2 oxi hóa đượ c

I- thành I2, gặ p hồ tinh bột dung dịch chuyển sang màu xanh.


3.3. Nhóm oxi – lưu huỳnh

3.3.1. Oxi

3.3.1.1. Điề u chế khí oxi

- K ết quả: thu đượ c khí oxi bằng phương pháp đẩy nướ c.

-

Giải thích: H2O2 là hợ p chất chứa oxi, kém bền nên dễ bị phân hủy tạo ra khí oxi

vớ i MnO2 làm chất xúc tác. Khí oxi ít tan trong nướ c nên có thể thu khí oxi bằng

Hình 3-33. Phân biệt dung d ịch NaBr và NaI









phương pháp đẩy nướ c.

- Để điều chế khí oxi trong phòng thí nghiệm, có thể thay H2O2 bằng KMnO4,

KClO3,... Phương trình hóa học:

2H2O2 2H2O + O2MnO2

2KClO3 2KCl + 3O2MnO2

2KMnO4 K

2MnO

4 + MnO

2+ O

2

to

3.3.1.2. Tính oxi hóa của Oxi

3.3.1.2.1. Oxi tác dụng vớ i kim loại sắt

- K ết quả: Sắt cháy sáng đỏ trong khí oxi, có các tia lửa bắn vào thành bình.

- Giải thích: Khí oxi có tính oxi hóa mạnh, oxi hóa đượ c kim loại sắt, các tia lửa bắn

vào thành bình chính là oxit sắt từ Fe3O4.

Hình 3-35. S ắ t cháy trong khí oxi

Hình 3-34. Thu khí oxi

bằng phương pháp đẩy nướ c










3Fe + 2O2 Fe3O4to

3.3.1.2.2. Oxi tác dụng vớ i cacbon

- K ết quả: Than cháy sáng đỏ r ực trong bình chứa khí oxi.

- Giải thích: Oxi có tính oxi hóa mạnh nên oxi hóa đượ c cacbon.


C + O2 CO2to

3.3.1.2.3. Oxi tác dụng vớ i bột lưu huỳnh

- K ết quả: Lưu huỳnh cháy sáng vớ i ngọn lửa màu xanh tím.

- Giải thích: Oxi có tính oxi hóa mạnh nên oxi hóa được lưu huỳnh.


S + O2 SO2to

3.3.2. Hiđro peoxit

3.3.2.1. S ự phân hủ y H 2O2

- K ết quả: tàn đóm ở trên ống nghiệm (2) cháy đỏ, con ở ống nghiệm (1) không

cháy.

Hình 3-36. Cacbon cháy trong khí oxi

Hình 3-37. Lưu huỳnh cháy trong khí oxi









- Giải thích: H2O2 là hợ p chất ít bền, dễ bị phân hủy tạo thành H2O và O2, phản ứng

xảy ra nhanh hơn khi có mặt chất xúc tác MnO2, tạo ra khí oxi nhiều hơn nên làm tàn

đóm cháy đỏ.

H2O2 2H2O + O2MnO2

- Cách bảo quản H2O2 trong phòng thí nghiệm: vì H2O2 là hợ p chất ít bền, dễ bị phân

hủy bở i ánh sáng nên trong phòng thí nghiệm, ngườ i ta sử dụng bình sẫm màu để đựng

dung dịch H2O2.

3.3.2.2. Tính oxi hóa của H 2O2

- K ết quả: khi nhỏ dung dịch H2O2 vào ống nghiệm, dung dịch chuyển từ không màu

sang màu vàng. Nhỏ tiế p hồ tinh bột vào, dung dịch chuyển sang màu xanh tím.

- Giải thích: H2O2 tác dụng vớ i dung dịch KI giải phóng I2 nên dung dịch có màu

vàng của I2. I2 thoát ra làm xanh hồ tinh bột.


H2O2 + 2KI I2 + 2KOH

3.3.2.3. Tính khử của H 2O2

Hình 3-39. H 2O2 tác d ụng vớ i KI

Hình 3-38. S ự phân hủ y H 2O2









- K ết quả: dung dịch mất màu tím.

- Giải thích: Trong môi trườ ng axit, H2O2 có thể khử KMnO4 thành muối MnSO4 nên

dung dịch bị mất màu tím.

Phương trình phản ứng:5H2O2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 2MnSO4 + K 2SO4 + 5O2 +8H2O

3.3.3. Lưu huỳnh

3.3.3.1. S ự biến đổ i tr ạng thái của lưu huỳnh theo nhiệt độ

- K ết quả: Ban đầu, lưu huỳnh màu vàng ở dạng r ắn; chuyển dần sang dạng lỏng; sau

đó trở nên quánh nhớ t có màu nâu đỏ; nhiệt độ càng lên cao, lưu huỳnh sôi.

- Giải thích: lưu huỳnh có tr ạng thái biến đổi theo nhiệt độ.

+ Ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ nóng chảy (dướ i 113oC), lưu huỳnh là chất r ắn

màu vàng. Lưu huỳnh gồm 8 nguyên tử liên k ết cộng hóa tr ị vớ i nhau tạo thành

mạch vòng.

+ Ở nhiệt độ 119oC, lưu huỳnh nóng chảy thành chất lỏng màu vàng, r ất linh

động. Ở nhiệt độ này, các phân tử S8 chuyển động trượ t lên nhau r ất dễ dàng.

+

Ở nhiệt độ 187o

C, lưu huỳnh lỏng tr ở nên quánh nhớt, có màu nâu đỏ. Ở nhiệtđộ này, mạch vòng của phân tử S8 bị đứt gẫy tạo thành những chuỗi có 8 nguyên

tử S.

+

Ở nhiệt độ 445oC, lưu huỳnh sôi. Ở nhiệt độ này, các phân tử lớ n Sn bị đứt gẫy

thành nhiều phân tử nhỏ bay hơi.

Hình 3-40. H 2O2 tác d ụng vớ i KMnO4









3.3.3.2. Tính oxi hóa của lưu huỳnh

3.3.3.2.1. Lưu huỳnh tác dụng với đồng

- K ết quả: Dây đồng cháy đỏ trong hơi lưu huỳnh.

-

Giải thích: Lưu huỳnh có tính oxi hóa, nên oxi hóa đượ c Cu thành CuS.Phương trình phản ứng:

Cu + S CuSto

3.3.3.2.2. Lưu huỳnh tác dụng vớ i sắt

- K ết quả: hỗn hợp cháy đỏ r ực. Sau khi để nguội, ta thu đượ c hỗn hợp màu đen.

- Giải thích: lưu huỳnh tác dụng vớ i kim loại sắt, phản ứng xảy ra tỏa nhiều nhiệt.


Fe + S FeSto

Hình 3-43. S ắ t tác d ụng với lưu huỳnh

Hình 3-42. Cu tác d ụng vớ i S

Hình 3-41. S ự biến đổ i tr ạng thái của lưu huỳnh theo nhiệt độ











3.3.4.2. Điề u chế khí H 2S và nhận biế t ion sunfua

- K ết quả: xuất hiện kêt tủa đen.

- Giải thích: HCl tác dụng vớ i FeS giải phóng khí H2S, khí này đượ c dẫn qua ống

nghiệm chứa dung dịch Pb(NO3)2 thu đượ c k ết tủa màu đen. Phương trình phản ứng:

2HCl + FeS FeCl2 + H2S

H2S + Pb(NO3)2 PbS + 2HNO3

Có thể dùng Cu(NO3)2 thay cho Pb(NO3)2, ta vẫn thu đượ c k ết tủa đen không tan

CuS.

Cu(NO3)2 + H2S CuS + 2HNO3

3.3.4.3. Điề u chế và chứ ng minh tính khử của khí H 2S

- K ết quả: khí H2S cháy vớ i ngọn lửa vàng.

- Giải thích: H2S bị oxi hóa bở i oxi không khí.


2H2S + 3O2 2H2O + 2SO2to

- Không để lâu H2S trong phòng thí nghiệm, vì: H2S có tính khử mạnh dễ bị oxi

không khí oxi hóa thành k ết tủa S màu vàng.

3.3.4.4. Phản ứ ng giữ a dung d ịch muố i Na2S và dung d ịch muố i Pb(NO3 )2

Hình 3-47. H 2S cháy trong không khí

Hình 3-46. H 2S tác d ụng vớ i Pb(NO3 )2











- Giải thích: Axit H2SO4 đặc tác dụng vớ i Na2SO3 (tt) giải phóng khí SO2. Khí SO2

có tính khử, có thể khử KMnO4 nên làm mất màu dung dịch này. Đồng thờ i khí SO2

hòa tan trong nướ c tạo thành dung dịch có tính axit làm quỳ tím hóa đỏ.


Na2SO3 + H2SO4 Na2SO4 + SO2 + H2O

5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O K 2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4

SO2 + H2O H2SO3

Khi ta thay dung dịch KMnO4 bằng dung dịch Br 2 sẽ có hiện tượ ng làm mất màu

nướ c Br 2, vì xảy ra phản ứng:

SO2 + Br 2 + 2H2O H2SO4 + 2HBr

3.3.5.2. Tính oxi hóa của SO2

- K ết quả: xuất hiện k ết tủa tr ắng đục.

- Giải thích: do SO2 có tính oxi hóa, oxi hóa H2S thành k ết tủa lưu huỳnh.


SO2 + 2H2S 3S + 2H2O

3.3.5.3.

Tính khử của SO2 3.3.5.3.1. SO2 tác dụng vớ i dung dịch KMnO4

Hình 3-51. SO2 tác d ụng vớ i H 2S

Hình 3-50. Dung d ịch SO2 làm qu ỳ tím hóa đỏ









- K ết quả: dung dịch KMnO4 bị mất màu.

- Giải thích: SO2 có tính khử, khử đượ c dung dịch KMnO4 nên dung dịch bị mất màu

tím của KMnO4.

-

Phương trình phản ứng:5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O K 2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4

- Vai trò của từng chất trong phản ứng:

+ SO2 đóng vai trò chất khử:

S+4 S+6 + 2e

+ KMnO4 đóng vai trò chất oxi hóa:

Mn+7

+ 5e Mn+2

3.3.5.3.2. SO2 tác dụng vớ i dung dịch Br 2

- K ết quả: dung dịch brom bị mất màu.

- Giải thích: SO2 có tính khử, khử đượ c dung dịch Br 2 nên dung dịch bị mất màu.


SO2 + Br 2 + 2H2O 2HBr + H2SO4


SO2 đóng vai trò chất khử:

S+4 S+6 + 2e

Br 2 đóng vai trò chất oxi hóa:

Br 2 + 2e 2Br -

0

3.3.5.4. Tính oxi hóa mạnh của H 2SO4 đặc

-

K ết quả: có hiện tượ ng sủi bọt khí, miếng đồng tan dần tạo dung dịch màu xanh.

- Giải thích: H2SO4 đặc có tính oxi hóa mạnh, oxi hóa đượ c kim loại đồng giải

Hình 3-52. Cu tác d ụng vớ i H 2SO4 đặc









phóng khí SO2.


3.3.5.5. Tính háo nướ c của H 2SO4 đặc

Thí nghiệm 1:

- K ết quả:

+ Giấy lọc bị cháy đen.

+ Đườ ng tr ắng chuyển sang vàng và đen đi..

- Giải thích: Axit sunfuric đặc hấ p thụ mạnh nướ c từ các hợ p chất gluxit (glucozơ,

saccarozơ, tinh bột, xenlulozơ,…) để lại cacbon. Đườ ng và giấy lọc là những hợ p chất

gluxit nên bị H2SO4 đặc hấ p thụ nướ c.


Thí nghiệm 2:

- K ết quả: đườ ng bị cháy đen, và trào ra khỏi cốc.

H2SO4 đặc(C6H10O5)n 6nC + 5nH2O

(đ) Cu + 2H2SO4 CuSO4 + SO2 + 2H2O

H2SO4 đặcC12H22O11 12C + 11H2O

Hình 3-54. H 2SO4 đặc làm đườ ng hóa thành than

Hình 3-53. H 2SO4 đặc làm giấ y l ọc bị hóa đen









- Giải thích: H2SO4 đặc có tính háo nướ c, nên tác dụng với đườ ng (hợ p chất

cacbohidrat) tạo cacbon. Một phần cacbon bị H2SO4 đặc oxi hóa thành khí CO2 và

SO2, gây hiện tượ ng sủi bọt, đẩy cacbon trào ra khỏi cốc.


C + 2H2SO4 CO2 + 2SO2 + 2H2O

3.3.5.6. Nhận biế t ion sunfat

-

K ết quả: xuất hiện k ết tủa tr ắng không tan trong cả HCl và NaOH.

- Giải thích: dung dịch BaCl2 tác dụng muối sunfat tạo k ết tủa tr ắng BaSO4. K ết tủa

này không tan trong cả axit mạnh và bazơ mạnh.


Ba2+ + SO42- BaSO4

3.4. Tốc độ phản ứ ng và cân bằng hóa học

Hình 3-56. K ế t t ủa BaSO4 không tan trong axit mạnh, bazơ

Hình 3-55. H 2SO4 đặc tác d ụng với đườ ng

H2SO4 đặcC12H22O11 12C + 11H2O









3.4.1. Ảnh hưở ng c ủa y ế u t ố n ồng độ t ớ i t ốc độ ph ản ứ ng

3.4.1.1. Phản ứ ng giữ a dung d ịch HCl và kim loại k ẽ m

- K ết quả: Tốc độ sủi bọt khí ở ống nghiệm (2) nhanh hơn ở ống nghiệm (1).

-

Giải thích: Điều kiện để các chất phản ứng vớ i nhau là chúng phải va chạm vàonhau, tần số va chạm (số va chạm trong một đơn vị thờ i gian) càng lớ n thì tốc độ phản

ứng càng lớ n. Khi nồng độ các chất phản ứng tăng, tần số va chạm tăng, nên tốc độ

phản ứng tăng. Tuy nhiên, không phải mọi va chạm đều gây ra phản ứng, chỉ có những

va chạm có hiệu quả mớ i xảy ra phản ứng. Ống nghiệm (2) chứa dung dịch HCl có

nồng độ lớn hơn nên tốc độ phản ứng lớn hơn.


Zn + 2HCl ZnCl2 + H2

K ết luận: khi tăng nồng độ chất phản ứng, tốc độ phản ứng tăng.

3.4.1.2. Phản ứ ng giữ a dung d ịch Na2S 2O3 và dung d ịch H 2SO4

- K ết quả: Thờ i gian xuất hiện màu tr ắng đục ở cốc (1) nhanh hơn cốc (2).

- Giải thích: Cốc (1) chứa dung dịch Na2S2O3 có nồng độ lớn hơn dung dịch Na2S2O3

ở cốc (2), nên tốc độ phản ứng lớn hơn, thờ i gian xuất hiện k ết tủa nhanh hơn.


Na2S2O3 + H2SO4 S + SO2 + H2O + Na2SO4

3.4.2. Ảnh hưở ng c ủa y ế u t ố nh i ệt độ t ớ i t ốc độ ph ản ứ ng

3.4.2.1. Phản ứ ng giữ a dung d ịch Na2S 2O3 và dung d ịch H 2SO4

- K ết quả: Thờ i gian xuất hiện màu tr ắng đục ở cốc (2) nhanh hơn cốc (1).

- Giải thích: Khi nhiệt độ phản ứng tăng dẫn đến hai hệ quả sau:

+ Tốc độ chuyển động của các phản ứng tăng, dẫn đến tần số va chạm giữa các

phân tử chất phản ứng tăng. + Tần số va chạm có hiệu quả giữa các phân tử chất phản ứng tăng nhanh. Đây là

Hình 3-57. Ảnh hưở ng của nồng độ t ớ i t ốc độ phản ứ ng









yếu tố chính làm cho tốc độ phản ứng tăng nhanh khi tăng nhiệt độ.

Do đó, phản ứng ở cốc (2) thực hiện ở nhiệt độ cao hơn nên tốc độ phản ứng lớ n

hơn nên thờ i gian xuất hiện k ết tủa nhanh hơn.

K ết luận: Khi tăng nhiệt độ, tốc độ phản ứng tăng. Phương trình phản ứng:

Na2S2O3 + H2SO4 S + SO2 + H2O + Na2SO4

3.4.2.2. Phản ứ ng giữ a dung d ịch axit sunfuric vớ i kim loại k ẽ m

- K ết quả: Tốc độ thoát khí ở ống nghiệm (1) nhanh hơn ống nghiệm (2).

- Giải thích: Phản ứng ở ống nghiệm (1) thực hiện ở nhiệt độ cao hơn ống nghiệm

(2), tần số va chạm có hiệu quả giữa các phân tử chất phản ứng lớn hơn nên tốc độ phản ứng lớn hơn so vớ i ống nghiệm (2).



3.4.3. Ảnh hưở ng c ủa di ện tích b ề m ặt t ớ i t ốc độ ph ản ứ ng

-

K ết quả: Tốc độ sủi bọt khí ở ống nghiệm (1) nhanh hơn ống nghiệm (2).

- Giải thích: Chất r ắn vớ i kích thướ c hạt nhỏ có tổng diện tích tiế p xúc vớ i dung dịch

Hình 3-58. Ảnh hưở ng của nhiệt

độ t ớ i t ốc độ phản ứ ng.

Hình 3-59. Ảnh hưở ng của nhiệt độ t ớ i t ốc độ phản ứ ng









phản ứng lớn hơn so vớ i chất r ắn có kích thướ c hạt lớ n cùng khối lượ ng, tần số va

chạm lớn hơn nên tốc độ phản ứng cũng lớn hơn.

K ết luận: Khi tăng diện tích tiế p xúc các chất phản ứng, tốc độ phản ứng tăng.



3.4.4. Ảnh hưở ng c ủa ch ấ t xúc tác t ớ i t ốc độ ph ản ứ ng

K ết quả: Tốc độ thoát khí ở ống nghiệm (1) nhanh hơn. Khi đưa tàn que đóm vào ống

nghiệm này, que đóm cháy sáng.

Giải thích: MnO2 đóng vai trò xúc tác, làm tăng tốc độ phản ứng nên sự phân hủy H2O2 trong ống nghiệm (1) xảy ra nhanh hơn. Lượ ng oxi sinh ra trong ống nghiệm này

nhanh và nhiều hơn nên làm tàn que đóm cháy sáng.

3.4.5. Ảnh hưở ng c ủa nhi ệt độ đế n s ự chuy ể n d ị ch cân b ằng hóa h ọc

- K ết quả: khi nhỏ dung dịch axit HNO3 đặc vào ống nghiệm chứa kim loại đồng,

xuất hiện khí NO2 có màu nâu đỏ. Sau khoảng 1 – 2 phút, ống nghiệm (3) có màu nâuđỏ đậm hơn và màu nâu đỏ ở ống nghiệm (1) nhạt hơn so vớ i ống nghiệm (2).

Hình 3-60. Ảnh hưở ng của diện tích bề mặt

đế n t ốc độ phản ứ ng

Hình 3-61. Ảnh hưở ng của chấ t xúc tác t ớ i t ốc độ phản ứ ng

(1) (2)









- Giải thích: Khi cho axit HNO3 tác dụng vớ i kim loại Cu giải phóng khí NO2 có

màu nâu đỏ và luôn tồn tại một cân bằng hóa học:

Giá tr ị kJ 58 là nhiệt của phản ứng thuận, phản ứng tỏa nhiệt. Phản ứng nghịch

sẽ là phản ứng thu nhiệt vớ i giá tr ị 058 kJ H .

Khi ta ngâm ống nghiệm trong cốc nướ c nóng, tức tăng nhiệt độ môi trườ ng thì

màu nâu đỏ của khí NO2 đậm lên, nghĩa là cân bằng chuyển dịch theo chiều làm tăng

nồng độ khí NO2 – chuyển dịch theo chiều nghịch, chiều phản ứng thu nhiệt.

Khi ta ngâm ống nghiệm trong cốc nướ c lạnh, tức giảm nhiệt độ môi trườ ng thìmàu nâu đỏ của khí NO2 nhạt đi, nghĩa là cân bằng chuyển dịch theo chiều làm tăng

nồng độ khí N2O4 – chuyển dịch theo chiều thuận, chiều phản ứng tỏa nhiệt.


Cu + 4HNO3 Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O

K ết luận: Khi tăng nhiệt độ, cân bằng chuyển dịch theo chiều phản ứng thu nhiệt,

nghĩa là chiều làm giảm tác động của việc tăng nhiệt độ và khi giảm nhiệt độ, cân bằng

chuyển dịch theo chiều phản ứng tỏa nhiệt, chiều làm giảm tác động của việc giảm

nhiệt độ.

(màu nâu đỏ) (không màu)

058 kJ H 2NO2 N2O4

Hình 3-62. Ảnh hưở ng của nhiệt độ đế n cân bằ ng









K ẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

1. K ẾT LUẬN

Đề tài “ Video clip thí nghiệm hóa học lớ p 10” thực hiện một số thí nghiệm

hóa học lớ p 10 ban cơ bản và nâng cao.

- Nội dung đề tài có đề cập đến một số kiến thức về hóa vô cơ.

- Đề tài đượ c thực hiện những thí nghiệm đơn giản, phù hợ p với điều kiện phòng thí

nghiệm.

- Thí nghiệm đượ c xây dựng trên tinh thần tận dụng những dụng cụ, hóa chất hiện

có. Hầu hết thí nghiệm đều cho hiện tượ ng rõ ràng, sự thay đổi hiện tượ ng, tr ạng thái

màu sắc, phù hợ p vớ i lý thuyết giúp học sinh dễ quan sát và tiế p thu khi giáo viên trìnhchiếu.

2. KIẾN NGHỊ

Do thực hiện đề tài trong thời gian tương đối ngắn và điều kiện cơ sở vật chất còn

thiếu, nên tôi chỉ thực hiện một số thí nghiệm hóa học lớ p 10, trong tương lai nếu có

điều kiện cho phép sẽ thực hiện tiế p các thí nghiệm hóa học khác ở phổ thông sâu hơn

và không chỉ riêng khối 10 mà còn ở các khối khác, để góp một phần nhỏ trong công

tác dạy học.









PHỤ LỤC

1. MỘT SỐ QUY TẮC TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM

Việc bảo đảm an toàn trong khi làm thí nghiệm là một công tác cơ bản, r ất quan

tr ọng của mọi ngườ i khi làm việc ở phòng thí nghiệm hóa học. Những quy tắc đảm

bảo trong phòng thí nghiệm.

- Khi vào phòng thí nghiệm ngườ i thực hành phải mặc áo blouse.

- Làm thí nghiệm vớ i các chất khí độc trong tủ hút.

- Không đượ c nếm và hút các chất độc bằng miệng.

- Không tr ực tiếp đưa hóa chất lên mũi và ngửi mà phải để cách xa.

-

Không được cúi đầu về phía các chất lỏng đang đun sôi hoặc chất r ắn đang đunnóng chảy để tránh bị hóa chất bắn vào mặt. Khi đun nóng các dung dịch trong ống

nghiệm phải dùng k ẹ p và quay miệng ống nghiệm về phía không có người, đặc biệt là

khi đun nóng axit đặc hoặc kiềm đặc.

- Khi bị axit đặc bắn hoặc rơi vào da phải r ửa ngay với nước, sau đó rửa bằng dung

dịch axit axetic 1% r ồi r ửa lại bằng nướ c và bôi thuốc sát trùng, băng lại.

- Khi bị bỏng do kiềm phải r ửa bằng nước, sau đó rửa bằng dung dịch axit axetic 1%

r ồi r ửa lại bằng nướ c và bôi thuốc sát trùng, băng lại.- Khi bị bỏng do vật nóng, thủy tinh, mảnh sứ,…phải gắ p các mảnh chất r ắn ra và

dùng bông tẩm KMnO4 3% đắ p lên vết bỏng, sau đó băng lại bằng thuốc có tẩm thuốc

mỡ chữa bỏng.

- Khi thực hành thí nghiệm xong phải r ửa tay và các dụng cụ sạch bằng xà phòng.

2. CÁCH PHA CHẾ MỘT SỐ DUNG DỊCH TRONG PHÒNG THÍ

NGHIỆM

Pha chế dung dịch là một trong những công việc quan tr ọng ở phòng thí nghiệm

hóa học.

Khi pha chế dung dịch cần tuân theo các quy tắc sau đây:

- Bình, lọ để pha chế dung dịch phải đượ c r ửa sạch và tráng nướ c cất trướ c khi pha .

- Phải dùng nướ c cất để pha hóa chất (nếu không có thì có thể dùng nước mưa thật

sạch, tuy không đượ c tinh khiết).

-

Trướ c khi pha dung dịch cần phải tính toán lượ ng chất tan và dung môi.- Nên pha dung dịch kiềm đặc vào bình sứ.









- Nếu có thể nên kiểm tra lại nồng độ của dung dịch bằng tỉ khối k ế.

- Sau khi pha xong dung dịch, cần phải cho vào lọ có màu thích hợp, đậy kín và dán

nhãn để bảo quản tốt dung dịch.

Khi pha chế dung dịch, người ta thườ ng dùng các loại ống đo, bình định mức, pipet có chia độ. Bình định mức dùng để pha dung dịch theo nồng độ mol/lít và nồng

độ đương lượ ng. Vạch ở trên cổ bình cầu hoặc ở trên pipet là để chỉ mức chất lỏng cần

lấy vào bình bằng dụng cụ hoặc pipet. Khi khuấy dung dịch cần dùng loại đũa thủy

tinh có bịt ống cao su ở đầu để tránh vỡ ống đo hoặc bình, lọ.

Các dung dịch thường đượ c pha theo các loại nồng độ:

- Nồng độ phần trăm.

-

Nồng độ mol/lít.

- Nồng độ đương lượ ng (nguyên chuẩn).

Dưới đây là cách pha một số dung dịch:

2.1. Pha dung dịch của chất rắn trong nướ c theo nồng độ phần trăm

2.1.1. Pha dung d ị ch c ủa ch ấ t r ắn không ng ậm nướ c

Trướ c khi pha phải tính lượ ng chất tan và lượ ng dung môi cần dùng là bao nhiêu.

Áp dụng công thức sau:

dd

ct

m

mC

100.%

=>100

%. dd ct

mC m (1)

=> ct dd dm mmm (2)

Vớ i: C%: nồng độ % dung dịch cần pha.

mct: khối lượ ng chất tan cần lấy.mdd: khối lượ ng dung dịch cần pha.

mdm: khối lượ ng dung môi cần lấy.

Ví dụ: pha 100 gam dung dịch NaCl 10%.

Giải: Áp dụng công thức (1), ta có khối lượ ng muối NaCl cần lấy:

g mC

m dd NaCl 10

10

100.10

100

%.

Áp dụng công thức (2), ta có khối lượng nướ c cần lấy:mnướ c = mdd – m NaCl = 100 – 10 = 90 (g)









Vậy để pha 100 g dung dịch NaCl 10%, ta cần 10 g NaCl và 90 g nướ c cất (90 g

nướ c cất chiếm một thể tích là 90 ml, ở đây bỏ qua sự thay đổi tỉ khối của nướ c theo

nhiệt độ). Dùng cân để lấy 10 g muối NaCl và dùng ống đong 100 ml đong 90 ml

nướ c.2.1.2. Pha dung d ị ch c ủa ch ấ t r ắn ng ậm nướ c

Trướ c hết phải tính lượ ng muối không ngậm nướ c r ồi suy ra lượ ng muối ngậm

nướ c. Pha mdd muối AB C% từ muối AB.nH2O:

- Khối lượ ng muối AB không ngậm nướ c là:

100

%. dd AB

mC m

-

Khối lượ ng muối AB ngậm nướ c là:

OnH AB

AB

dd OnH AB

AB

ABOnH ABOnH ABOnH AB M

M

mC M

M

m M nm

22222 ..... ..100

%...

Ví dụ: Pha 100 gam dung dịch muối CuSO4 10% từ muối CuSO4.5H2O

Giải: Khối lượ ng muối CuSO4 không ngậm nướ c là:

4CuSOm 10100

100.10

100

%. dd mC

(g)

Khối lượ ng muối CuSO4.5H2O là:

O H CuSOm24 5. = 6,15250.

160

10.

24

4

4

5. O H CuSO

CuSO

CuSO M

M

m (g)

Khối lượng nướ c cần dùng:

mdd = O H O H CuSO mm224 5. O H CuSOdd O H mmm

242 5. = 100 - 15,6 = 84,4 (g)

Vậy để pha 100 gam dung dịch CuSO4 10% từ muối CuSO4.5H2O ta dùng cân để

lấy 15,6 gam CuSO4.5H2O và ống đong 100 ml đong 84,4 ml nướ c (84,4 g nướ c cấtchiếm một thể tích là 84,4 ml, ở đây bỏ qua sự thay đổi tỉ khối của nướ c theo nhiệt độ).

2.2. Pha dung dịch có nồng độ mol/lít (M)

Trướ c khi pha phải tính lượ ng chất tan và lượ ng dung môi cần dùng là bao nhiêu.

Sau đó, áp dụng công thức:

V

nC M (M) (3)

=> V C n M . (mol) (4)

=> M nm . (g) (5)









Vớ i: CM: nồng độ mol/l (M).

n: số mol của chất tan (mol).

V: thể tích của dung dịch sau khi pha (lít).

m: Khối lượ ng chất tan (g).Ví dụ: pha 250 ml dung dịch NaCl 0,2M.

Áp dụng công thức (4), ta có: 05,01000

250.2,0. V C n M NaCl (mol)

Khối lượ ng muối NaCl cần lấy: m NaCl = n NaCl.M NaCl = 0,05.58,5 = 2,925 (g).

Vậy để pha 250 ml dung dịch NaCl 0,2M, ta cần lấy 2,925 g muối NaCl cho vào

bình định mức r ồi tiế p tục thêm nướ c cất vào cho đến vạch định mức.

2.3.

Pha dung dịch loãng từ dung dịch đặc

2.3.1. N ồng độ đượ c bi ể u th ị b ằng phân t ử gam/lít (M), đương lượ ng (N)

Trong trườ ng hợ p này, chúng ta có:

C1.V1 = C2.V2

Hay 2

1

21 .V

C

C V (2) vớ i ( V2 = V1 + Vnướ c )

Trong đó: C1, C2: nồng độ dung dịch đặc và dung dịch loãng cần pha.

V1, V2: thể tích của dung dịch đặc và dung dịch loãng.

Vnướ c: thể tích nướ c cần phải thêm vào V1 ml dung dịch nồng độ

C1 để đượ c V2 ml dung dịch nồng độ C2.

Ví dụ: Cần bao nhiêu ml dung dịch HCl 12M để có thể pha đượ c 1 lít dung dịch

HCl 0,1M?

Giải: Ta có: C1= 12M, C2= 0,1M, V2= 1000 ml. Áp dụng công thức (2) ta tìm

đượ c V1= 8,34 ml. Nghĩa là cần phải lấy 8,34 ml dung dịch HCl 12M vào bình địnhmức 1 lít (bình định mức chứa sẵn 1 ít nước), thêm nước đến vạch ta thu đượ c dung

dịch HCl 0,1M cần phải pha.

2.3.2. N ồng độ dung d ị ch đượ c bi ể u th ị theo ph ần trăm khối lượ ng (%)

Trườ ng hợ p này ta có:

n1 = n2 hay CM 1. V1 = CM 2

. V2 (3)

Mà CM = M

d C .10%. thay vào (3) ta có:

C1%. d1. V1 = C2%. d2. V2









Suy ra V1= 2

11

22 .%.

%.V

d C

d C vớ i V2= V1 + Vnướ c

Nếu V2= 1000 ml, ta có: V1= 1000.%.

%.

11

22

d C

d C (4)

Trong đó: - C1%, C2% : nồng độ % của dung dịch đặc và loãng cần pha.

- d1, d2: tỷ tr ọng của dung dịch đặc và loãng cần pha.

- V1, V2: thể tích của dung dịch đặc và loãng cần pha.

- Vnướ c: thể tích nướ c cần phải thêm vào V1 ml dung dịch nồng độ

C1% để đượ c V2 ml dung dịch nồng độ C2%.

Ví dụ: Cần bao nhiêu ml dung dịch H2SO4 98% (d= 1,84 g/ml) để pha 1 lít dung

dịch H2SO4 5% (d= 1,00 g/ml) ?.Giải: Áp dụng công thức (4) ta tính đượ c thể tích V1 là 27,73 ml. Đó là số ml

dung dịch H2SO4 98% cần phải lấy để pha đượ c 1 lít dung dịch H2SO4 5%.

3. THAO TÁC THỰ C HÀNH

3.1. Lấy hóa chất

Khi mở nút lọ lấy hóa chất, phải đặt ngửa nút trên mặt bàn để đảm bảo độ tinh

khiết của hóa chất và tránh hóa chất dây ra bàn.

Lấy hóa chất r ắn phải dùng thìa xúc hoặc k ẹ p, không cầm bằng tay.

Lấy hóa chất lỏng phải dùng ống hút nhỏ giọt. Khi đổ hóa chất từ lọ này sang lọ

khác phải dùng phễu. Khi rót hóa chất vào ống nghiệm phải dùng cặ p ống nghiệm, để

tránh hóa chất dây ra tay.

3.2. Trộn các hóa chất

Khi tr ộn hoặc hòa tan các hóa chất trong cốc phải dùng đũa thủy tinh.

Tr ộn hoặc hòa tan các hóa chất trong ống nghiệm phải cầm miệng ống bằng cácngón tay tr ỏ, cái và giữa của bàn tay. Để ống hơi nghiêng và lắc bằng cách đậ p phần

dướ i của ống vào ngón tay tr ỏ hoặc lòng bàn tay kia cho đến khi chất lỏng đượ c tr ộn

đều. Không đượ c dùng ngón tay bịt miệng ống nghiệm và lắc, vì như vậy sẽ làm hóa

chất dây ra tay.

Nếu lượ ng hóa chất chứa quá ½ ống nghiệm thì phải dùng đũa thủy tinh khuấy

nhẹ.









3.3. Đun nóng hóa chất

Khi đun hóa chất r ắn trong ống nghiệm cần cặ p ống nghiệm ở tư thế nằm ngang

trên giá thí nghiệm, miệng ống hơi chúc xuống để đề phòng hơi nướ c từ hóa chất thoát

ra, đọng lại và chảy ngượ c xuống đáy ống nghiệm đang nóng và làm vỡ ống nghiệm.Đun hóa chất lỏng trong cốc thủy tinh phải dùng lướ i (thép không gỉ hoặc đồng)

lót dướ i đáy cốc thủy tinh để tránh nứt vỡ. Không đượ c cúi mặt gần miệng cốc đang

đun nóng để tránh hóa chất sôi bắn vào mắt và mặt.

Khi đun chất lỏng trong các dụng cụ thủy tinh như ống nghiệm, cốc,... nên đặt

chỗ cần đun nóng của các dụng cụ vào điểm nóng nhất của ngọn lửa đèn cồn, ở vị trí

1/3 chiều cao của ngọn lửa tính từ trên xuống.

3.4.

Sử dụng một số dụng cụ thí nghiệm thông thườ ng

3.4.1. C ặp ố ng nghi ệm

Trong thí nghiệm thực hành hóa học thườ ng dùng cặ p gỗ hoặc kim loại, cặ p ở vị

trí cách miệng ống nghiệm bằng 1/3 chiều dài ống nghiệm.

Khi đã cho ống nghiệm vào cặ p r ồi, chỉ nên nắm chắc nhánh dài của cặp và đặt

ngón tay cái lên nhánh ngắn, không dùng bàn tay nắm cả hai nhánh của cặ p.

3.4.2.

Đèn cồnKhi châm đèn cồn phải dùng que đóm. Không nghiêng đèn châm lửa từ đèn này

sang đèn khác để tránh cồn chảy ra ngoài gây cháy, bỏng.

Khi tắt dèn cồn phải dùng chụp đậy, không thổi ngọn lửa bằng miệng.

Khi đọc mực chất lỏng trong các dụng cụ đong, đo chất lỏng, cần để tầm mắt

nhìn ngang với đáy vòm khum của chất lỏng chứa trong các dụng cụ.








TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Vũ Đăng Độ - Cơ sở lý thuyế t các quá trình hóa học – Nhà xuất bản Giáo dục,

năm 1994.

2. Bùi Phương Thanh Huấn, Lê Hồ Minh Giang - Thực hành phương pháp giảng

d ạ y hóa học - Khoa Sư phạm, Bộ môn Hóa Học, Trường Đại học Cần Thơ, năm

2007.

3. La Đồng Minh, Tr ần Sơn – Giáo trình nhiệt động hóa học – Đại học Cần Thơ,

năm 1997.

4. Hoàng Nhâm - Hóa học các nguyên t ố , t ậ p 1 - Nhà xuất bản Đại học Quốc Gia

Hà Nội, năm 2004.

5. Hoàng Nhâm – Hóa học vô cơ, tậ p 2 – Nhà xuất bản giáo dục, tái bản năm

2006.

6. Nguyễn Hữu Phú – Hóa lý và hóa keo – Nhà xuất bản Khoa học và k ỹ thuật,

năm 2009.

7. Đoàn Thị Kim Phượ ng - Bài giảng lý luận d ạ y học hóa học - Khoa Sư phạm ,

Bộ môn Hóa Học, Trường Đại học Cần Thơ, năm 2010.

8. Nguyễn Thị Sửu, Hoàng Văn Côi - Thí nghiệm hóa học ở trườ ng phổ thông - Nhà xuất bản khoa học và k ỹ thuật Hà Nội, năm 2008.

9. Lê Xuân Tr ọng, Từ Ngọc Ánh, Lê Mậu Quyền, Phan Quang Thái – Hóa học 10

nâng cao – Nhà xuất bản giáo dục, năm 2009.

10 ễ X â T ờ ễ Đứ Ch ê ậ Q ề ê â

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHONWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

Documents

Video clip thí nghiệm hóa học phổ thông lớp 10