Phản ứng phân hủy sử dụng chất xúc tác


1. Vị trí bài thí nghiệm

SGK Hóa học 10 NC – Bài 42 – Trang 163

2. Mục tiêu

Khảo sát sự phân hủy của hiđro peoxit H2O2 (nước Oxy già) với xúc tác mangan điôxit MnO2.

3. Chuẩn bị lý thuyết

Hiđro peoxit (nước oxi già) có công thức phân tử H2O2. Công thức cấu tạo của phân tử là:

công thức cấu tạo của H2O2

Liên kết giữa nguyên tử H và nguyên tử O là liên kết cộng hóa trị có cực (cặp electron chung lệch về phía nguyên tử O).

Hiđro peoxit là hợp chất ít bền, dễ 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 xúc tác MnO2 2H2O + O2

Phản ứng này dùng để điều chế oxi trong phòng thí nghiệm

4. Thí nghiệm với thiết bị Addestation

Dụng cụ

1 aMixer MGA, 1 cân điện tử, 1 cảm biến nhiệt độ, 1 trụ đỡ (với 1 kép), 1 pipet 10 ml, 1 trợ pipet, 1 cốc 250 ml, 1 đĩa xốp

Hóa chất

6% Hiđrô perôxít H2O2

0.5 g bột mangan điôxít MnO2

5. Tiến hành

I. Chuẩn bị và thiết lập thí nghiệm

Bước 1: Mở MGA, kết nối D-Connector của cân điện tử vào cân điện tử. Kết nối đầu còn lại của cable vào CH 1 của MGA. Kết nối cảm biến nhiệt độ vào CH 2 của MGA.

Kết nối D connector vào cân điện tử

Bước 2: Nhấn vào biểu tượng icon1 và trong mục “Thời gian hiển thị”, chọn “15 phút”. Mục “Chế độ kiểm tra”, chọn “Dừng sau 15 phút”.

chọn thời gian và mẫu

Bước 3: Đặt cân điện tử lên bàn và mở công tắc, sau khoảng 10 giây, đèn trên cân điện tử sáng lên báo hiệu nó đã sẵn sàng sử dụng.

màn hình cân điện tử

Bước 4: Đặt đĩa xốp không lên cân điện tử và nhấn vào nút TARE (cân bì) để loại đi khối lượng của đĩa xốp khi cân. Cho 0.5 g MnO2 vào đĩa xốp.

cân 0.5 g mangan điôxít

Bước 5: Bỏ đĩa MnO2 ra ngoài mặt cân điện tử. Đặt lên mặt cân cốc 250 ml. Đặt trụ đỡ bên cạnh cân điện tử và kẹp cảm biến nhiệt độ vào trụ đỡ. Tiếp tục nhấn nút TARE để “trừ bì”. Dùng pipet lấy 10 cm3 dung dịch H2O2 cho vào cốc. Ghi lại giá trị khối lượng của H2O2 vào Bảng 1.

đặt cốc lên cân điện tử

bảng 1

II. Thu thập dữ liệu

Bước 6: Nhấn vào nút icon2 trên màn hình MGA để bắt đầu thu thập dữ liệu. Đọc giá trị đo được trên góc trên bên trái (khoanh hình chữ nhật) chỉ nhiệt độ của H2O2 và ghi lại vào Bảng 1. Nhấn vào nút icon2 để dừng quá trình thu thập. Nhấn vào biểu tượng icon1 để xóa đi đồ thị.

giá trị đo

Bước 7: Đổ MnO2 trong đĩa xốp vào trong cốc. Khoảng 5 giây sau, nhấn vào nút icon2 để bắt đầu thu thập dữ liệu. Khi quá trình thu thập dừng sau 15 phút. Nhấn vào biểu tượng icon1 để mở rộng đồ thị. Nhấn vào biểu tượng icon3 sau đó nhấn vào điểm cuối của đồ thị khối lượng. Dấu thập sẽ xuất hiện trên màn hình phía phải. Ghi lại giá trị khối lượng này vào Bảng 2

đổ MnO2 vào dung dịch H2O2đồ thị thu đượcbảng 2

Bước 8: Nhấn tiếp vào biểu tượng icon1 để xóa đi dấu thập “+” vừa đọc, nhấn vào biểu tượng icon4 sau đó nhấn tiếp 2 lần vào đoạn đầu của đồ thị để phóng to ra. Nhấn vào biểu tượng icon3 sau đó nhấn vào điểm bắt đầu của đồ thị. Ghi lại giá trị khối lượng đó vào trong Bảng 2.

đánh dấu điểm đầu

Bước 9: Lại nhấn vào biểu tượng icon1 để xóa đi dấu chữ thập vừa đọc. Nhấn vào “CH1” vùng được khoanh tròn mở sang “CH2” để đọc giá trị nhiệt độ. Lại nhấn vào biểu tượng icon3 để đánh dấu điểm có nhiệt độ cao nhất.

chuyển kênh đođánh dấu nhiệt độ

6. Kết luận

Như vậy qua thí nghiệm về sự phân hủy oxi già với xúc tác là MnO2 thì từ kết quả đo được ta thấy rằng, do phản ứng phân hủy thoát ra khí O2 nên khối lượng của dung dịch hỗn hợp giảm. Nhiệt độ trong quá trình phân hủy mạnh cũng tăng lên.

Thí nghiệm với thiết bị addest cho ta kết quả hoàn toàn định tính một cách chính xác.

 

Bài viết liên quan

Độ dẫn điện và liên kết hóa học

Hợp chất ion và hợp chất cộng hóa trị