PH VÀ ĐỘ DẪN ĐIỆN CỦA AXIT VÀ KIỀM


Tham khảo lý thuyết SGK Hóa học 11 – Bài 1, 2, 3

1. Mục tiêu

Khảo sát về pH và độ dẫn điện của axit và kiềm sử dụng MGA và cảm biến pH và cảm biến độ dẫn

2. Chuẩn bị lý thuyết

Ngay từ năm 1887, A-rê-ni-ut đã giả thiết và sau này thực nghiệm đã xác nhận rằng: Tính dẫn điện của các dung dịch axit, bazơ và muối là do trong dung dịch của chúng có các tiểu phân tử mang điện tích chuyển động tự do được gọi là các ion.

Quá trình phân li các chất trong nước ra ion là sự điện li. Chất điện li mạnh là chất khi tan trong nước, các phân tử hòa tan đều phân li ra ion như: NaOH, H2SO4,… Chất điện li yếu là chất khi tan trong nước chỉ có một phần số phân tử hòa tan phân li ra ion, phần còn lại vẫn tồn tại dưới dạng phân tử trong dung dịch như: CH3COOH, dung dịch NH3. Do sự phân li ít hoặc nhiều nên độ dẫn điện cũng yếu hoặc mạnh tùy từng loại.

Ngoài ra khi hòa tan chất vào trong nước thì ta cũng có thể đánh giá về độ axit và độ kiềm của dung dịch bằng thang pH.

3. Thí nghiệm với thiết bị Addestation

Dụng cụ

1 aMixer MGA, 1 cảm biến pH, 1 cảm biến độ dẫn

Hóa chất

Các dung dịch:  axit axetic CH3COOH 0.1 M, axit sunfuric H2SO4 0.1 M, nước, amoniac NH3 0.1 M, natri hydroxit NaOH 0.1 M

5 cốc 50 ml chứa 5 dung dịch trên, 2 cốc 250 ml đổ đầy 3/4 nước gắn nhãn ‘RpH’ (rửa cảm biến pH) và ‘Rc’ (rửa cảm biến độ dẫn)

Giấy thấm

4. Tiến hành

I. Khảo sát giá trị pH

Bước 1: Mở MGA, kết nối cảm biến pH  vào CH1 của MGA.

Bước 2: Nhấn vào biểu tượng công ty để chọn hiển thị dạng đồng hồ kim. Màn hình MGA sẽ hiện 4 đồng hồ, đồng hồ đầu tiên (khoanh ô vuông) sẽ hiển thị kết quả thu được từ cảm biến pH khi thu thập dữ liệu. Nhấn vào biểu tượng số 1 (được khoanh tròn) để mở rộng đồng hồ ra toàn màn hình.

dạng đồng hồ kimhiển thị toàn màn hình

Bước 3: Nhẹ nhàng rút đầu cảm biến pH ra khỏi lọ gel chứa dung dịch bảo vệ. Nhúng dung dịch vào cốc rửa ‘RpH’ khuấy nhẹ trong khoảng 10 giây. Nhẹ nhàng dùng giấy mềm lau khô đầu cảm biến.

rút đầu cảm biến ra khỏi lọ chứa gel bảo vệrửa đầu cảm biến trong cốc RpH

Bước 4: Nhấn vào nút icon2 trên MGA để bắt đầu thu thập dữ liệu. Nhúng đầu cảm biến pH vào cốc chứa nước và khuấy khoảng 10 giây. Chờ cho giá trị pH trên cảm biến ổn định , nhấn vào nút icon2 để dừng quá trình thu thập dữ liệu rồi ghi lại kết quả vào Bảng 1.

Bước 5: Lặp lại bước 3 và 4 với các cốc chứa dung dịch còn lại là axit axetic CH3COOH, axit sunfuric H2SO4, amoniac NH3, natri hydroxit NaOH rồi ghi lại giá trị đo được vào bảng 1. Sau khi đo xong, ta lại nhúng cảm biến pH vào cốc ‘RpH’ để rửa, lau khô đầu cảm biến và cho lại vào lọ gel bảo vệ. Rút đầu kết nối cảm biến khỏi MGA

cho đầu cảm biến vào lọ gel bảo vệ

II. Khảo sát về độ dẫn của dung dịch

Bước 1: Mở MGA, kết nối cảm biến độ dẫn  vào CH1 của MGA. Bảo đảm rằng cảm biến độ dẫn được bật ở thang 40000. Chọn “Độ dẫn (0-40000 ) như hình bên dưới và nhấn vào nút “Chạy”.

lựa chọn thang do 40000công tắc cảm biến độ dẫn

Bước 2: Nhấn vào biểu tượng công ty để chọn hiển thị dạng đồng hồ kim. Làm tương tự như với cảm biến pH ta sẽ thu được dạng đồng hồ kim hiển thị toàn màn hình như hình bên dưới

đồng hồ kimnhúng cảm biến độ dẫn vào cốc rc

 

Bước 3: Nhúng cảm biến độ dẫn vào trông cốc nước 250 ml có gắn nhãn ‘Rc’. Khuấy đều khoảng 5 giây. Rút cảm biến ra khỏi cốc và lau khô.

Bước 4: Nhấn vào nút icon2 trên MGA để bắt đầu thu thập dữ liệu. Nhúng cảm biến vào cốc nước và khuấy đều khoảng 10 giây. Khi giá trị đọc được ổn định, nhấn nút icon2 để dừng thu thập dữ liệu. Ghi lại giá trị thu được vào Bảng 1.

bảng 1

 

Bước 5: Lặp lại bước 3 và 4 với những cốc dung dịch còn lại. Ghi lại giá trị vào Bảng 1. Cuối cùng lại rửa đầu cảm biến độ dẫn bằng cốc ‘Rc’. Lau khô đầu cảm biến, ngắt kết nối với MGA. Cất các dụng cụ còn lại.

5. Kết luận

Từ kết quả đo được, ta có thể so sánh về độ pH và độ dẫn điện của các dung dịch với nhau, từ đó biết được về tính chất của axit mạnh, axit yếu, nước, bazơ mạnh, bazơ yếu. Do đó ta có thể phân biệt được chúng nhờ độ pH và độ dẫn điện.

Thiết bị Addest cho ta kết quả thu được rõ ràng một cách định lượng.