Đang tải... (xem toàn văn)
Thực Hành Hóa ĐC
TRƯỜ NG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ CÔNG NGHỆ SINH HỌC ! BÀI GIẢNG THỰC HÀNH HÓA ĐẠI CƯƠNG ! ! ! ThS. VÕ HỒNG THI ThS. NGUYỄ N THỊ THU HƯƠNG ! ! ! Dùng cho sinh viên ngành Môi trường và Công nghệ sinh học Năm xuất bản 2012! MỤC LỤC Trang Bài Mở đầu 1 Bài 1. Kỹ thuật phòng thí nghiệm 8 Bài 2. Pha chế dung dịch - Chuẩn độ 33 Bài 3. Cân bằng hóa học, pH và chất chỉ thị màu 44 Bài 4. Tốc độ phản ứng 46 Bài 5. Phản ứng oxy hóa khử 54 Bài 6. Bậc phản ứng 59 BÀI MỞ ĐẦU Hóa học là môn khoa học thực nghiệm. Thực hành hóa học giúp sinh viên củng cố và phát triển những kiến thức đã học được trong lý thuyết. Để biết được phương pháp nghiên cứu và ứng dụng lý thuyết trong thực hành hóa học, sinh viên phải có một số kỹ năng cần thiết. Những kỹ năng này được rèn luyện dần và chủ yếu trong phòng thí nghiệm. Để đảm bảo an toàn và đạt kết quả thực nghiệm tốt, mỗi sinh viên phải tuân thủ nghiêm túc nội quy phòng thí nghiệm. NỘI QUY PHÒNG THÍ NGHIỆM 1. Tuân thủ đúng giờ giấc làm việc, sáng từ 6g45 đến 11g, chiều từ 12g30 đến 16g45. Đến trễ sau 5 phút sinh viên không được phép vào phòng thí nghiệm. 2. Chỉ những sinh viên có lịch học mới được vào phòng thí nghiệm. Khi vào phòng thí nghiệm phải đeo bảng tên và mặc áo blouse. Không chạy nhảy, đùa giỡn trong phòng thí nghiệm. Không được hút thuốc và ăn uống trong phòng thí nghiệm. 3. Trong giờ thực hành phải giữ yên lặ ng, trật tự. Không được tự ý ra khỏi phòng thí nghiệm mà không có sự cho phép của giáo viên. 4. Không được tự ý lấy dụng cụ, hóa chất không phải của mình, có ý thức bảo vệ và giữ gìn tài sản của phòng thí nghiệm. 5. Giữ sạ ch sẽ trong phòng thí nghiệm, sắp xếp dụng cụ, hóa chất ngăn nắp, lau dọn vệ sinh phòng thí nghiệm trước khi ra về. 6. Cần tiết kiệm hóa chất thí nghiệm, tránh gây đổ vỡ dụng cụ, hóa chất. Khi làm hư hỏng tài sản trong phòng thí nghiệ m sinh viên phải bồi thường đầy đủ và chịu mọi hình thức kỷ luật. 7. Dụng cụ thí nghiệm làm xong phải rửa sạch sẽ trước khi trả cho cán bộ phòng thí nghiệm. 8. Không đổ rác thải, giấy lọc vào bồn rửa tránh gây tắc cống. 9. Khi có cháy, nổ, chập điện phải nhanh chóng cắt hết cầu dao điện và tham gia chữa cháy. 10. Trước khi ra về phải ngắt hết cầu dao máy lạnh, đèn, quạt, rút phích cắm tủ sấy, tủ hút, bếp điện…khóa van nước và khóa cửa cẩn thận. 2 QUY TẮC AN TOÀN PHÒNG THÍ NGHIỆM 1. Cẩn thận khi tiến hành thí nghiệm. Không được sử dụng những máy móc, dụ ng cụ mà chưa biết cách sử dụng. Phải hiểu rõ tính chất các hóa chất để tránh tai nạn đáng tiếc. 2. Không được dùng các dụng cụ thủy tinh chưa rửa sạch. Các dụng cụ thủy tinh bẩn phải để riêng hoặc rửa ngay sau khi dùng. 3. Tất cả các chai lọ đựng hóa chất phải có ghi nhãn. Khi dùng hóa chất phải đọc kỹ nhãn hiệu, dùng xong phải để lạ i chỗ cũ. Nhãn ghi hóa chất bằng tiếng nước ngòai thì phải xem xét cẩn thận chỗ nào chưa rõ phải tra cứu tài liệu, không được đóan. Hóa chất chưa dùng ngay phải ghi lại để tránh nhầm lẫn. Trên thực tế phần lớn các hóa chất là chất độc nên phải hết sức cẩn thận. 4. Khi hút hóa chất bằng ống hút (pipet) phải sử dụng bóp cao su. 5. Khi theo dõi dung dịch đang sôi hoặc tinh thể đang chảy không được để mặt gần. Khi đổ một chất lỏng vào cốc phải để xa mặt. Nên dùng kính bảo hộ lao động. 6. Làm gì nguy hiểm phải chú ý cả người đứng bên cạnh. Đun một chất lỏng trong ống nghiệm phả i để miệng ống quay về phía không có người. Lúc đun không được giữ ống nghiệm đứng yên mà phải lắc đề u, đun toàn bộ bề mặt ống nghiệm ở phần chứa chất lỏng. 7. Khi làm việc với chất dễ cháy thì tuyệt đối: - Không dùng lửa ngọn - Không làm việc bên cạnh lửa ngọn - Không để chất dễ cháy bên cạnh nguồn sinh nhiệt. 8. Khi làm việc với chất dễ nổ như nitrat, clorat, pemanganat, bicromat, peoxyt… thì phải cẩn thận và đúng qui cách. 9. Khi làm việc với các acid và base mạnh: - Không để đổ ra ngoài. - Đổ acid hay base vào nước khi pha loãng chúng (không được đổ nước vào acid hay base). - Sang chai phải dùng phễ u (khi rót phải quay nhãn lên phía trên, chai kia phải để trên bàn, tuyệt đối không cầm trên tay). - Không hút acid hay base khi trong chai còn quá ít. - Khi đun sôi phải cho đá bọt hoặc bi thủy tinh… để điều hòa, tránh để bắn hay trào ra ngoài. 10. Khi làm việc với dụng cụ thủy tinh: - Tránh đổ vỡ. 3 - Dụng cụ loại nào dùng cho việc đó, chỉ được đun với dụng cụ thủy tinh chịu nhiệt và dùng cho chân không những dụng cụ đặc biệt dùng trong chân không. 11. Khi làm việc với dụng cụ điện: - Tay phải thật khô, chỗ làm việc cũng phải khô. - Cẩn thận khi dùng điện có điện thế 220 Vol. 12. Khi tham gia chữa cháy, cần lưu ý: - Nếu cháy do các chất hữu cơ: ethyl acetate, benzen, toluen… phải dùng cát. - Nếu cháy do điện: trước tiên phải cắ t cầu dao điện rồi dùng cát hoặc bình phun CO 2 . 13. Khi bị vỡ đườ ng ống dẫn nước trong phòng thí nghiệm, phải nhanh chóng khóa van của đường ống dẫn nước chính. QUY TẮC BẢO HIỂM KHI LÀM THÍ NGHIỆM 1. Thí nghiệm với chất độc Trong phòng thí nghiệm có nhiều chất dễ gây ngộ độc như: asen, thủy ngân, chì… và những hợp chất của chúng. Nhiều chất ả nh hưởng tới đường hô hấp như: hơi các halogen, khí cacbon oxit, khí hydro sunfua, nitơ peoxit…Vì vậy phả i thận trọng khi sử dụng các chất này. Thí nghiệm với các khí độc phải tiến hành trong tủ hút hoặc nơi thoáng gió, mở rộng cửa phòng. Chỉ nên lấy lượ ng hóa chất vừa đủ để làm được nhanh, giảm bớt khí độc bay ra. Khi ngửi các hóa chất, không để mũi gần miệng lọ, mà dùng tay phẩy nhẹ. Khi làm việc với khí độc cần có khẩu trang. 2. Thí nghiệm với các chất dễ ăn da và gây bỏng Các acid đặc, kiề m đặc, phốt pho trắng, brom lỏng…dễ ăn da, gây bỏng nặng. Khi dùng chúng phải cẩn thận, không để rơi vào người, đặc biệt là mắt, không dính vào quần áo, sách vở, tài liệu, khi quan sát cần có kính che mắt. Pha loãng acid H 2 SO 4 phải đổ acid vào nướ c, rót chậm từng lượng nhỏ và khuấy đều, tuyện đối không được đổ nước vào acid. Khi đun dung dịch các chất dễ ăn da, gây bỏng phải thực hiện theo đúng cách đun hóa chất. 3. Thí nghiệm với các chất dễ cháy, dễ nổ Nhiều chất dễ cháy như: dầu hỏa, xăng, benzen, cồn, ete… dễ gây hỏa hoạn lớn phải được để xa lửa và dùng lượng vừa phải. Khi cần đun nóng chúng, không đun trực tiếp mà phải đun cách thủy. 4 Làm thí nghiệm với các chất dễ cháy nổ phải thận trọng và theo đúng hướng dẫn trong tài liệu, cần có phương tiện bảo hiểm đầy đủ. CÁCH SƠ CỨU KHI GẶP TAI NẠN 1. Khi bị thương Khi bị đứt tay, chảy máu nhẹ dùng bông thấm máu vết thương rồi bôi thuốc sát trùng (cồn 90 0 , thuốc tím loãng, cồn iot…). Vết thương động mạ ch, dùng dây cao su hay khăn tay buộc chặt phía trên vết thương, giữ vết thương khỏi nhiễm trùng, dùng bông sạch phủ lên vết thương rồi băng lại, nếu máu ra nhiều phải đưa đến trạm y tế. 2. Khi bị bỏng Bị bỏng vật nóng (thủy tinh, kim loại, nước sôi…) không rửa nước, không làm vỡ những nốt phồng trên vết bỏng. Sau đó bôi vaseline và băng vết bỏng lại. Có thể dụng acid picric hoặc tanin 2% bôi lên vết bỏng. Bị bỏng acid đặc (H 2 SO 4 đặc…), kiềm đặc phải rửa bằng vòi nướ c máy cho chảy mạnh từ 3 – 5 phút. Sau đó rửa lại vết thương do acid bằng dung dịch NaHCO 3 2%, vết thương do kiềm bằng dung dịch CH 3 COOH 2%. Khi bị acid bắn vào mắt, dùng bình cầu tia, rửa mắt nhiều lần bằng nước, sau rửa bằ ng dung dịch borac 2%. Nếu là kiềm, rửa bằng dung dịch acid acetic hoặc acid boric 2%. Bị bỏng bởi phôt pho phải ngâm lâu trong dung dịch thuốc tím hoặc dung dịch CuSO 4 5%, sau đó nhúng băng trước khi buộc vết thương bằng dung dịch CuSO 4 5% rồi đưa đến trạm y tế để lấy hết phôt pho còn lại trong vết bỏng. Không bôi vadơlin lên vêt bỏng vì phôt pho hòa tan trong chất này. Brom lỏng rơi lên da phải rửa lại nhiều lần bằng benzen hoặc dung dịch natri thiosunfat 5%, thấm khô, bôi vaseline, băng lại và đưa đến trạm y tế. 3. Khi bị ngộ độc Hít phải khí độc như H 2 S, Cl 2 , Br 2 , CO, NO 2 …đưa ngay nạn nhân ra chỗ thoáng khí. Nếu cần dùng bình oxy để thở. Ăn uống phải chất độc như asen, thủy ngân, chì và các hợp chất của chúng, nhanh chóng cho nạn nhân nôn ra, rồi đưa đến trạm y tế cấp cứu. 4. Khi bị cháy Quần áo đang mặc trên người bị cháy với diện tích lớn, tuyệt đôi không đ ược chạy hoặc ra chỗ có gió, phải nằm xuống đất mà lăn, cháy ở diện tích bé, dùng khăn ướt, nước để dập tắt. 5 Nếu xảy ra cháy lớn trong phòng thí nghiệm, phải dùng bình chữa cháy. Khi cháy các hóa chất, tùy loại mà dùng các phươ ng pháp chữa cháy thích hợp. KÝ HIỆU CÁC NHÓM HÓA CHẤT NGUY HIỂM Nhóm 1: chất nổ Nhóm 2: chất khí Nhóm 3: chất lỏng dễ cháy Nhóm 4: chất rắn dễ cháy Nhóm 5: chất oxy hóa và peroxide 6 Nhóm 6: chất độc và chất lây nhiễm Nhóm 7: chất phóng xạ Nhóm 8: chất ăn mòn Nhóm 9: các chất nguy hiểm khác chất độc hỗn hợp chất độc với hệ sinh thái 7 BẢO QUẢN HÓA CHẤT Chỉ nên để trong PTN những hóa chất cần thiết dùng thường ngày, số còn lại nên lưu giữ trong phòng hoặc những tầng nhà được thiết kế chuyên biệt. Không nên bảo quản hóa chất theo thứ tự alphabet. Để tránh cháy và/hoặc gây nổ, những chất ở cột bên trái của bảng 1 nên bảo quản và sử dụng sao cho chúng không được tiếp xúc với những chất tương ứng ở cột bên phải của bảng 1. Bảng 1. Những hóa chất kỵ nhau HÓA CHẤT NHỮNG HÓA CHẤT KỴ Các kim loại kiềm như Na, K, Cs, Li CO 2 , hydrocarbon đã được clo hóa, nước Các halogen Ammoni, acetylene, hydrocarbon Acid acetic, hydrogen sulfide, analine, các hydrocarbon, acid sulfuric Các chất oxy hóa như acid chromic, acid nitric, peroxide, permanganate Bảng 2. Cách lưu trữ hóa chất theo nhóm 8 BÀI 1. KỸ THUẬT PHÒNG THÍ NGHIỆM MỤC ĐÍCH - Làm quen với các dụng cụ trong phòng thí nghiệm. - Biết được một số thao tác cơ bản: cân, lấy chất rắn và lỏng vào dụng cụ thí nghiệm, cách sử dụng pipette và micropipette, biuret, cách tách và lọc kết tủa bằng phễu lọc, phễu chiết, cách sử dụng máy ly tâm, bể điều nhiệt, tủ ấm, tủ hút, đèn cồn và bếp, cách rửa dụng cụ thí nghiệm. YÊU CẦU Tất cả sinh viên phải tham gia từ tiết đầu lên phòng thí nghiệm tới khi kết thúc thực tập. Nếu vắng một buổi sẽ không đủ điều kiện thi hết môn. 1. Một số dụng cụ thí nghiệm 1.1. Dụng cụ thông thường 1.1.1. Ống nghiệm Hình 1. Các loại ống nghiệm Ống nghiệm có dạng hình trụ dài, có nhiều loại với kích thước khác nhau. Ống nghiệm có đường kính lớn được dùng để ly tâm, nhỏ dùng để quan sát các phản ứng hóa học, hiện tượ ng tủa, chuyển màu, tỏa nhiệt hay dùng để đun nóng nhẹ. Chúng có đáy tròn hoặc nhọn, khắc vạch hoặc không khắc vạch tùy theo mục đích sử dụng. Để giữ ống nghiệm trong khi làm việc, thường để chúng trên các giá đựng. Ống nghiệm chủ yếu được dùng làm các thí nghiệm với lượng nhỏ. Chất phản ứng đựng trong ống nghiệm phải là lượng ít, vào khoảng 1/4, có khi chỉ là 1/8, dung tích ống [...]... sử dụng hóa chất Ngay từ đầu, sinh viên phải làm quen với việc dùng lượng hóa chất nhỏ để làm thí nghiệm Lấy hóa chất rắn phải dùng thìa sạch và khô, không bốc hóa chất bằng tay, tránh bưng cả lọ mà đổ Nút của lọ hóa chất khi đặt xuống bàn, đặt ngửa nút Hóa chất rơi vãi, dùng thừa không được vào lọ, trừ trường hợp hóa chất quý, đắt tiền Khi cần cho hóa chất rắn vào ống nghiệm, gấp băng giấy thành máng,... thành máng, cho hóa chất vào đầu máng, từ từ đưa xuống đáy ống nghiệm, gõ nhẹ cho hóa chất rơi xuống ống nghiệm phải thật khô, tay trái cầm ống nghiệm hơi nghiêng đi, tay phải dùng thìa để múc hóa chất cho vào miệng ống nghiệm đến một khoảng nào đó thì dừng lại nghiêng thìa cho hóa chất rơi vào ống, không đưa thìa vào quá sâu hoặc chạm thành để tránh hóa chất khác dính vào thìa Lấy hóa chất lỏng phải... dịch không kịp xuống hết, vì vậy kết quả thực nghiệm sẽ sai - Mỗi lần chuẩn độ nên xuất phát từ vạch số 0 Khi tiến hành xong thí nghiệm, buret phải được rửa sạch bằng nước thường và tráng lại bằng nước cất, cặp nó vào giá và quay đầu hở xuống để bụi không rơi vào buret Đối với loại buret có khóa nhám thì cần lấy khóa ra bọc khóa bằng giấy lọc sạch rồi lại đặt khóa vào buret, làm như vậy thì phần nhám... phản ứng kết tủa và phản ứng tạo phức Để sinh viên có bước tiếp cận ban đầu và trong giới hạn của môn thực hành Hóa đại cương, giáo trình chỉ nêu lên cách tính Đ đối với phản ứng acid-base là trường hợp đơn giản nhất Đối với acid: Đương lượng gam Đ là khối lượng phân tử của acid chia cho số ion H+ thực sự tham gia phản ứng có trong một phân tử acid (số ion H+ hoạt tính) Ví dụ 1: Tính Đ của H2C2O4 trong... Trước khi rót ta phải xem lại đã khóa buret chưa Sau đó mở khóa để dung dịch chảy xuống chiếm đầy phần buret nằm dưới khóa đến tận đầu cùng của ống vuốt Dung dịch rót vào phải cao hơn vạch số 0 khoảng 3 – 4cm Chú ý để cho phần dưới buret không có bọt khí, vì nếu có bọt khí thì khi chuẩn độ ta không thể đọc đúng thể tích hóa chất đã sử dụng Trường hợp có bọt khí thì ta mở khóa cho chất lỏng chảy mạnh xuống... khác dính vào thìa Lấy hóa chất lỏng phải dùng ống nhỏ giọt, không để đầu ống hút chạm vào thành dụng cụ, không để lẫn ống hút của lọ hóa chất này sang lọ hóa chất khác Nếu có hướng dẫn lấy một lượng lớn, khi rót dung dịch phải xoay nhãn về phái trên, nếu dung dịch có rơi rớt ra ngoài không làm hỏng nhãn Khi lấy hóa chất độc và ăn da không được dùng tay cầm ống nghiệm mà phải dùng cặp Nên cặp ống nghiệm... hai dung dịch đó có xảy ra phản ứng hóa học với nhau (mục 2.3.2) Lưu ý rằng đương lượng gam Đ của một chất không phải là một đại lượng hằng định mà nó được tính tùy thuộc vào phản ứng hóa học mà chất đó tham gia, cụ thể là cách tính đương lượng gam được quy ước riêng cho từng trường hợp khi phản ứng mà chất đó tham gia có bản chất là phản ứng acid-base, phản ứng oxy hóa khử, phản ứng kết tủa và phản... chuẩn độ thể tích Buret là một ống thủy tinh đầu dưới vuốt nhỏ lại, trên thành ngoài dọc theo chiều dài của buret có khắc vạch chia ra ml và 0,1ml, vạch số 0 ở phía trên Buret dùng để chuẩn độ thường có dung tích 10ml, 25ml và 50ml Thường buret có hai loại: loại có khóa nhám và loại ống cao su Buret có khóa nhám có thể sử dụng cho các hóa chất trừ dung dịch kiềm Đối với dung dịch kiềm thì ta nên dùng buret... để tiến hành thí nghiệm với chất độc hoặc có mùi khó chịu như hydro sunfua, hydro clorua, các halogen, nitơ dioxit… Khi không thí nghiệm, tủ hút có thể dùng để cất các hóa chất độc, dễ bay hơi, có mùi khó chịu như brom lỏng, các acid đặc (H2SO4, HNO3, HCl…), các chất dễ cháy như CS2, ete, benzen… Hình 35 Tủ hút 27 3 Một số kỹ thuật cơ bản trong phòng thí nghiệm 3.1 Rửa dụng cụ Rửa dụng cụ hóa học cần... không chia độ theo 0,1ml mà theo 0,01ml, vì vậy nó chính xác hơn 18 Khi sử dụng buret để chuẩn độ, cần thực hiện theo các động tác sau: Phần chuẩn bị: - Rửa sạch buret trước khi sử dụng Buret sạch là khi ta rót dung dịch thì dung dịch chảy từ từ theo thành bên trong của buret và không dính giọt nào trên thành buret Khi sử dụng mà buret còn ướt thì ta phải tráng buret vài lần bằng dung dịch chuẩn độ - Kẹp . bằng hóa học, pH và chất chỉ thị màu 44 Bài 4. Tốc độ phản ứng 46 Bài 5. Phản ứng oxy hóa khử 54 Bài 6. Bậc phản ứng 59 BÀI MỞ ĐẦU Hóa học là môn khoa học thực nghiệm. Thực hành hóa. TRƯỜ NG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ CÔNG NGHỆ SINH HỌC ! BÀI GIẢNG THỰC HÀNH HÓA ĐẠI CƯƠNG ! ! ! ThS. VÕ HỒNG THI ThS. NGUYỄ N. thuyết trong thực hành hóa học, sinh viên phải có một số kỹ năng cần thiết. Những kỹ năng này được rèn luyện dần và chủ yếu trong phòng thí nghiệm. Để đảm bảo an toàn và đạt kết quả thực nghiệm