ĐỘNG HỌC CỦA PHẢN ỨNG HÓA HỌC


1. Mục tiêu

Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ chất phản ứng lên tốc độ của phản ứng

2. Chuẩn bị lý thuyết

Động học của phản ứng hóa học, hay còn còn gọi là động hóa học nghiên cứu về tốc độ phản ứng hóa học. Tốc độ phản ứng hóa học bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố: nồng độ, nhiệt độ, áp suất, dung môi, chất xúc tác,…

Trong một phản ứng có dạng tổng quát:

aA + bB → cC + dD

Ở một nhiệt độ nhất định tốc độ phản ứng và nồng độ chất phản ứng liên hệ với nhau theo công thức:

v = k[A]n.[B]m

k: hằng số

n, m: bậc của từng chất phản ứng phụ thuộc vào thí nghiệm

3. Thí nghiệm với thiết bị Addestation

Dụng cụ

1 aMixer MGA, 1 máy đo màu, 3 cuvet, 1 xi lanh đo 100 ml, 1 xi lanh 5 ml, 2 cốc 250 ml

Hóa chất

0.015 mol/dm3 dung dịch iốt I2

1 mol/dm3 dung dịch propanone CH3COCH3

1 mol/dm3 dung dịch axit sunfuric H2SO4

Giấy mềm

4. Tiến hành

I. Thiết lập thí nghiệm

Bước 1: Mở MGA, kết nối máy đo màu  vào CH1 của MGA. Nhấn vào biểu tượng icon3 trên MGA và chọn “Máy đo màu (A)” (máy sẽ hiển thị độ hấp thụ ánh sáng) sau đó nhấn “Chạy”. Nếu ta chọn “Máy đo màu (%T)” thì máy sẽ hiển thị độ truyền qua.

Chú ý: Bảo đảm rằng núm điều khiển bước sóng trên máy đo màu được vặn tới vị trí “Green (520nm)”. Để cho nguồn sáng ổn định trong khoảng 1 phút

lựa chọn kiểu đochọn bước sóng xanh 520nm

Bước 2: Đổ vào 1 cuvet 3/4 nước cất. Mở nắp của máy đo màu và cho cuvet vào buồng chứa. Đậy nắp lại.

Chú ý: Mặt nhẵn của cuvet phải đối diện với điểm trắng trên máy đo màu

máy đo màu

Bước 3: Nhấn vào nút icon2 trên MGA để bắt đầu thu thập dữ liệu. Giá trị độ hấp thụ ánh sáng sẽ từ máy đo màu sẽ hiển thị trên màn hình. Nhấn vào nút icon2 để dừng thu thập dữ liệu. Nhấn vào biểu tượng icon1, chọn vào ô vuông cạnh “CH1” rồi nhấn “Chạy” để thiết lập cho giá trị vừa đọc bằng không.

chuẩn cảm biến

Bước 4: Nhấn vào nút icon2 để bắt đầu thu thấp dữ liệu. Độ hấp thụ ánh sáng bây giờ sẽ là 0. Nhấn nút icon2 để dừng thu thập dữ liệu. Lấy cuvet ra khỏi máy đo màu.

Bước 5: Nhấn vào biểu tượng icon1 trong mục “Chọn thời gian và mẫu”, chọn “5 phút”. Mục “Chế độ kiểm tra”, chọn “Dừng sau:5phút” và nhấn “Chạy”

chọn thời gian và mẫu

Bước 6: Lấy 25 cm3 propanone CH3COCH3, 25 cm3 axit sunfuric H2SO4 và 50 cm3 dung dịch iot vào cốc, khuấy đều. Dùng xi lanh lấy ra dung dịch trộn lẫn cho vào cuvet.

Chú ý: Nếu xuất hiện bọt khí trong quá trình này thì phải chờ cho bọt khí tan hết, mặt của cuvet phải khô và sạch.

Bước 7: Đặt cuvet vào buồng của Máy đo màu.  

II. Thu thập dữ liệu

Bước 8: Nhấn vào nút icon2 để bắt đầu thu thập dữ liệu. Độ hấp thụ đo được trên máy đo màu sẽ hiển thị trên màn hình MGA. Khi quá trình thu thập dữ liệu tự động dừng sau 5 phút, nhấn vào biểu tượng icon1 để mở rộng đồ thị. Đồ thị của độ hấp thụ – thời gian của phản ứng trộn lẫn sẽ hiển thị trên màn hình của MGA. Nhấn vào biểu tượng icon để lưu lại dữ liệu vừa đọc.

Chú ý: Tên file không quá 8 kí tự. Sau đó nhấn “Chạy”. Nhấn “Lưu” để lưu vào thẻ SD.

Bước 9: Lặp lại bước 6 đến bước 8 với dung dịch trộn lẫn gồm 20 cm3 propanone CH3COCH3, 5 cm3 nước, 25 cm3 axit sunfuric H2SO4 và 50 cm3 dung dịch iốt.

III. Phân tích kết quả

Bước 10: Lấy lại đồ thị của độ hấp thụ – thời gian từ phản ứng trộn lẫn đầu tiên. Sau đó nhấn vào biểu tượng icon1 trong mục “Phương pháp phân tích” chọn “Hồi qui tuyến tính”, sau đó nhấn “Chạy”. Ghi lại giá trị R2 và gradient thu được trên MGA vào Bảng 1.

Phân tích dữ liệu

Bước 11: Làm tương tự như bước 10 nhưng với dung dịch trộn lẫn lúc sau.

bảng 1

5. Kết luận

Từ bảng kết quả đo được ta đưa ra so sánh về tấc độ phản ứng trộn lẫn của mỗi dung dịch.

Ở đây giá trị R2 sẽ biểu thị sự phù hợp của đồ thị, giá trị gradient biểu thị tấc độ của phản ứng trộn lẫn.