Issuu

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài

Hóa học (HH) là môn khoa học kết hợp giữa lý thuyết và thực hành.

Ngoài các nội dung kiến thức lý thuyết được cung cấp thì các bài thực hành

U Y

đóng vai trò quan trọng giúp đem lại hứng thú học tập cho người học, góp

phần củng cố, đào sâu, mở rộng kiến thức lý thuyết.

Nhưng khi tiến hành thực hiện những bài tập thực hành thì sinh viên

ẠO

(SV) gặp phải một số khó khăn. Sinh viên không thể nhớ được chính xác tất

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

cả các nội dung kiến thức lý thuyết đã được học cũng như phải tự hình dung

ra các quá trình HH xảy ra bên trong để hình thành nên một khái niệm HH

H Ư

nào đó [12], [16]. Cách thức này thì gặp phải khó khăn khi đề cập đến các

TR ẦN

khái niệm HH quá trừu tượng [9], SV không thể hình dung được thời gian các hiện tượng HH xảy ra để nhìn nhận chính xác về khái niệm [11]. Việc định

lượng hóa chất sau phản ứng cũng không phải là một điều đơn giản (nếu định

10 00

lượng được thì độ chính xác cũng không cao và sai số rất lớn). Một khó khăn

khác thường gặp đối với SV khi làm thực hành đó là phải hiểu biết rõ kiến

thức nền của bài thực hành, đồng thời phải làm chủ được các thao tác với hóa

Í-

chất và thiết bị đòi hỏi sự thận trọng để thí nghiệm (TN) thành công và an

-L

toàn [12], [16].

ÁN

Thách thức đặt ra cho các nhà khoa học là làm sao để khắc phục những

khó khăn trên và giúp quá trình nghiên cứu được dễ dàng hơn. Ứng dụng

IỄ N

ÀN

thành tựu của khoa học và công nghệ, hiện nay trong hóa học có nhiều phần mềm mô phỏng (MP) được sử dụng rộng rãi như phần mềm vẽ công thức HH chuyên dụng và một số phần mềm về TN ảo như Vlab, ChemLab, Crocodile Chemistry [10], [11], [21]. Tất cả các phần mềm đều nhằm mục tiêu giúp người học nắm vững những kiến thức khoa học cơ bản về lý thuyết và thực

Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

hành. Thông qua đó, hình thành kĩ năng của môn học như kỹ năng quan sát, phân tích, so sánh, phán đoán, tính toán, thực hành TN...

Vlab, Chemlab, Crocodile Chemistry [10], [11], [16], [21] là các phần

mềm ứng dụng dùng để MP TN hóa học. Có thể thực hiện hầu như đa số các

U Y

phản ứng HH thông dụng. Với sự đa dạng của các công cụ trong phần mềm,

có thể thiết kế các TN HH nhanh chóng, an toàn [11], [15], [16]. Nếu chương

trình MP được thiết kế hợp lí và phù hợp với nội dung học thì xem như là một

ẠO

bài chuẩn bị trước khi tiến hành làm thực nghiệm, cho phép SV vào phòng thí

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

nghiệm (PTN) với một sự hiểu biết rõ ràng hơn về những điều mình cần phải

làm [15]. Nhờ các phần mềm MP TN mà SV có thể tự thiết kế và tiến hành

H Ư

các TN để có thể quan sát được các quá trình HH xảy ra như thế nào [11],

TR ẦN

[16]. Với hình ảnh các dụng cụ, cách thức trình bày dụng cụ, cách thức tiến hành một TN ảo không khác gì làm TN ngoài thực tiễn [11], [12], [16]. Tuy

nhiên, các phần mềm Vlab, Chemlab và Crocodile Chemistry không thể thay

10 00

thế hoàn toàn cho các TN HH thực tế, nhưng có thể nói các phần mềm này là

công cụ đắc lực giúp cho SV có cái nhìn cụ thể hơn về hóa học [11], [13],

[17], [21].

Í-

Trên cơ sở lý luận và thực tiễn đã được phân tích ở trên, chúng tôi

-L

chọn đề tài “Nghiên cứu mô phỏng các bài thực hành hóa lý phần nhiệt

ÁN

động học”.

IỄ N

ÀN

2. Tổng quan tài liệu và tình hình nghiên cứu Hiện nay cùng với sự phát triển ngày càng mạnh mẽ của công nghệ

thông tin [8], [14]. Công cụ công nghệ thông tin cung cấp rất nhiều lợi thế trong việc giảng dạy [3], không chỉ trong phương pháp truyền thống mà còn trong phương pháp sư phạm hiện đại. Một trong những công nghệ hiện đại có thể được sử dụng bởi các giáo viên và được cung cấp bởi thiết bị ảo [16]. Sự ra đời của các công cụ ảo được xác định là một điều cần thiết, nhằm minh họa

Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

các khía cạnh một cách cụ thể nhất [16]. Trong HH, TN ảo ngày càng được sử dụng rộng rãi và phổ biến hơn. Với ưu điểm của PTN HH ảo là linh hoạt và

hữu ích hơn trong HH thực tiễn [18], [19]. Thí nghiệm ảo có thể đáp ứng

được sự thiếu hụt của các thiết bị hóa chất trong PTN [17], [19], được sử dụng

U Y

cho giáo dục đào tạo từ xa [18], [19]. Một lợi thế lớn khác của PTN HH ảo là

người học có thể thực hiện các TN mà không xảy ra bất kỳ tai nạn hay sự cố

cháy nổ nào [18], [19].

ẠO

Các nghiên cứu về TN ảo trong HH có thể được tính từ những năm

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

1970 [20]. Đến năm 2007, G. Gorghiu và các cộng sự đã nghiên cứu về ứng

dụng TN ảo trong giáo dục của [12]. Cùng thời gian này, J. Georgiou và các

H Ư

cộng sự của ông [15] đã nghiên cứu PTN thực tế ảo cho quảng đường Giáo

TR ẦN

dục trong HH. Trong nghiên cứu đã phân tích ảnh hưởng của việc sử dụng TN ảo trong giảng dạy HH cũng như trình bày một môi trường học tập dựa trên

web tích hợp cho MP các TN hóa học. Trong khoảng thời gian đó, H. N.

10 00

Bakar and H. B Zaman [13] nghiên cứu phát triển Vlab-Chem cho môn HH

dựa trên phương pháp kiến tạo- nhận thức- ngữ cảnh. Trong nghiên cứu này

tác giả đã phát triển phương pháp tiếp cận về thông tin liên quan đến HH

Í-

được cấu trúc và trình bày như thế nào, làm thế nào nó có thể được sử dụng

-L

trong một môi trường học tập ảo.

ÁN

L.M.Gorghiu và các cộng sự [16] vào năm 2009 đã nghiên cứu sử dụng

một cách dễ dàng thiết bị ảo trong giảng dạy hóa học- Crocodile Chemistry.

IỄ N

ÀN

Bài viết này trình bày các cơ sở chính được cung cấp bởi phần mềm Crocodile Chemistry và một số TN ảo được thiết kế bởi các giáo viên HH từ Dambovita County đã tham gia vào các module được đề cập. Những thuận lợi và khó khăn của việc sử dụng TN ảo trong quá trình thực hiện cũng được nhấn mạnh. Đến năm 2010, Cengiz Tuysuz [9] đã phân tích ảnh hưởng của phòng TN ảo đối với thành tích và thái độ của SV trong HH. Kết quả của

Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

nghiên cứu cho thấy các ứng dụng trong PTN ảo đã có những tác động tích cực lên thành tích và thái độ của SV khi so sánh với phương pháp giảng dạy

truyền thống.

Tuy nhiên, các nghiên cứu về các phần mềm này nói chung chỉ thể hiện

U Y

hình ảnh hai chiều đơn giản [14], chưa đi sâu vào khía cạnh tính toán định

lượng của bài toán. Không dừng lại ở đó, năm 2013, với luận án nghiên cứu

công nghệ Phát triển Người dùng cuối định hướng miền để xây dựng các TN

ẠO

HH ảo 3D của Ying Zhong [22]. Trong luận án này tìm cách giảm bớt quá

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

trình xây dựng các PTN ảo bằng cách áp dụng công nghệ Phát triển Người

dùng cuối, mở rộng việc áp dụng vào miền thử nghiệm HH ảo 3D và cung cấp

H Ư

kinh nghiệm nghiên cứu về công nghệ Phát triển Người dùng cuối. Đến năm

TR ẦN

2014, Numan Ali, Sehat Ullah và cộng sự [19] đã nghiên cứu đã phát triển PTN đa phương thức cho các TN hóa học. Bài viết còn trình bày tầm quan

trọng của PTN đa phương thức trong việc cải thiện việc học của SV, với mục

10 00

đích là cung cấp thông tin chi tiết về các tính chất vật lý và HH trong môi

trường ảo.

Hiện nay, vấn đề MP trong HH đã và đang nhận được nhiều sự quan tâm

Í-

từ phía nhà nghiên cứu trong nước. Nhiều công trình nghiên cứu về vấn đề

-L

MP được công bố đã giúp cho quá trình học tập HH trở nên dễ dàng hơn. Cụ

ÁN

thể vào năm 2008, học viên Đặng Việt Hà của trường Đại học Sư phạm TP

Hồ Chí Minh đã nghiên cứu đề tài: “Thiết kế hệ thống mô phỏng cơ chế phản

IỄ N

ÀN

ứng hóa học hữu cơ ở Trường Cao đẳng Sư phạm nhằm nâng cao chất lượng dạy và học” [4]. Đến năm 2012, luận văn Thạc sĩ khoa học Giáo dục của học viên Lý Huy Hoàng [5], trường Đại học Vinh, “Thiết kế và sử dụng các thí nghiệm hóa học mô phỏng dạy học cho học phần thực hành thí nghiệm phương pháp dạy học ở các trường Đại học sư phạm”.

Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Ngày nay, việc nghiên cứu về ứng dụng các mô hình MP trong HH tăng lên đáng kể. Tuy nhiên các nghiên cứu về ứng dụng các mô hình MP vào các

bài thực hành hóa lý vẫn chưa được nghiên cứu nhiều, đặc biệt phần Nhiệt

động học.

U Y

3. Mục đích nghiên cứu

- Khai thác các phần mềm TN mô phỏng hóa học chuyên dụng.

- Áp dụng phần mềm để MP các bài thực hành hóa lý phần nhiệt động

ẠO

học.

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

4.1. Đối tượng nghiên cứu

H Ư

- Nội dung các bài thực hành hóa lý phần nhiệt động học.

TR ẦN

- Các phần mềm TN mô phỏng hóa học chuyên dụng. 4.2. Phạm vi nghiên cứu

Kiến thức lý thuyết và thực hành các bài thực hành hóa lý phần nhiệt

10 00

động học bằng phần mềm mô phỏng Vlab, Chemlab, Crocodile Chemistry.

5. Phương pháp nghiên cứu

- Nghiên cứu nội dung kiến thức lý thuyết và thực hành các bài TN thực

Í-

hành hóa lý phần nhiệt động học.

-L

- Thu thập thông tin và đọc các tài liệu, bài báo liên quan đến các phần

ÁN

mềm MP.

- Sử dụng phần mềm MP Crocodile chemistry, Vlab để mô tả các TN

IỄ N

ÀN

và phân tích kết quả. 6. Cấu trúc của luận văn Luận văn gồm 83 trang, trong đó có 7 bảng và 87 hình. Phần mở đầu 6 trang, phần nội dung gồm: Chương 1: 34 trang, Chương 2: 12 trang, Chương 3: 26 trang, phần Kết luận 1 trang, tài liệu tham khảo 3 trang.

Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Nội dung luận văn chia làm 3 chương: Chương 1: Cơ sở lý luận về phần mềm mô phỏng

Chương 2: Tổng quan các bài thực hành hóa lý phần nhiệt động học

Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận

U Y

7. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

7.1. Ý nghĩa khoa học

Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ cung cấp thông tin cơ bản ban đầu để

ẠO

định hướng cho khâu chuẩn bị tiến hành thực nghiệm thật trước khi đến PTN.

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

7.2. Ý nghĩa thực tiễn

Sản phẩm nghiên cứu là tư liệu tham khảo phục vụ cho công việc giảng

IỄ N

ÀN

ÁN

-L

Í-

10 00

TR ẦN

H Ư

dạy, học tập các học phần TN thực hành ở các trường đại học và cao đẳng.

Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Chương 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ PHẦN MỀM MÔ PHỎNG 1.1. Khai thác các phần mềm mô phỏng để thiết kế các bài thực hành hóa

lý phần nhiệt động học

1.1.1. Phần mềm Vlab [21]

U Y

1.1.1.1. Giới thiệu

Vlab là một trang web 2D dựa trên môi trường cộng tác cho giáo dục hóa

học. Vlab - PTN ảo của tác giả Mike Karabinos. Trong Vlab cho phép SV có

ẠO

thể lựa chọn thiết bị, hóa chất và sử dụng như trong TN thực tiễn. Vlab là phù

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

hợp để cải thiện việc học tập của SV nhưng môi trường MP ít thực tế hơn do

tính chất 2D của nó.

H Ư

1.1.1.2. Mục đích của phần mềm

TR ẦN

Phần mềm TN ảo Vlab giúp SV rèn luyện kĩ năng thực hành thông qua việc kết hợp giữa các kiến thức lý thuyết và tiến hành làm TN MP. Nhờ phần

mềm, SV có thể tự thiết kế và tiến hành các TN để có thể quan sát được các

10 00

phản ứng HH xảy ra như thế nào. Trong Vlab còn cung cấp một số lượng lớn

bài tập TN giúp SV tự nghiên cứu về các vấn đề nào còn chưa rõ khi học trên

lớp.

Í-

1.1.1.3. Ý nghĩa của phần mềm

-L

- Giúp SV thấy được mối liên hệ giữa những dự đoán định tính với TN

ÁN

thực tế.

IỄ N

ÀN

- Kích thích SV thiết kế nên những TN chuẩn xác.

- Khắc phục những khó khăn của SV khi chuyển từ kiến thức lý thuyết

sang hoạt động TN thực tế. 1.1.1.4. Cài đặt Để cài đặt được phần mềm Vlab cần những yêu cầu như sau: - Đối với cấu hình: Máy tính Pentium 3 trở lên, tốc độ ít nhất 600 Mhz; Bộ nhớ RAM ít nhất 128 Mb; Ổ cứng phải còn dư ít nhất 300 Mb.

Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

- Về hệ điều hành: Windows - JRE (Java Runtime Environment): phiên bản 1.4 trở lên. Có thể tải về

tại địa chỉ http://java.sun.com/j2se/1.4.2/download.html

Sau đó sao chép thư mục chứa chương trình Vlab vào ổ cứng và khởi

U Y

động chương trình bằng cách kích hoạt Vlab.exe trong thư mục của chương

ẠO

Khởi động Virtual Lab

1.1.1.5. Hướng dẫn sử dụng phần mềm thí nghiệm ảo Vlab

trình.

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

a. Từ cửa sổ Windows Explorer, di chuyển đến thư mục chứa chương

trình (C:\VLAB).

TR ẦN

trong thư mục của chương trình.

H Ư

b. Khởi động chương trình bằng cách kích đúp vào biểu tượng Vlab.exe c. Giao diện chương trình sẽ hiện ra sau đó.

Truy nạp Bài tập

10 00

Có thể bắt đầu với phần Mô tả vấn đề (trong ngăn chứa cục bộ) và bản

thảo kèm theo mô tả ngắn gọn về đặc điểm của vấn đề đó.

a. Trong trình đơn File, chọn Bài tập, hộp thoại bài tập sẽ xuất hiện ngay

Í-

sau đó.

-L

b. Kích đúp vào lĩnh vực cần nghiên cứu trong những ngăn chứa sẵn có ở

ÁN

trong danh mục.

Sau khi kết nối với ngăn chứa được lựa chọn, sẽ xuất hiện 1 danh sách

IỄ N

ÀN

các vấn đề được hiển thị dưới dạng cấu trúc cây. c. Chọn vấn đề cần nghiên cứu và nhấn Ok. Hộp thoại sẽ biến mất và xuất hiện 1 tủ hóa chất mới ở trong cửa sổ Phòng chứa hóa chất bên trái bàn TN. Tất cả những dung dịch(DD) cần dùng trong vấn đề cũng như phần mô tả vấn đề đều xuất hiện trong phòng chứa mới này.

Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ẠO

U Y

Hình 1.1. Danh sách bài tập mẫu

H Ư

Thiết bị thủy tinh

a. Trong thanh công cụ bên trái của bàn TN, nhấn

TR ẦN

chuột trái vào biểu tượng Thiết bị thủy tinh. Trình đơn tùy chọn thiết bị thủy tinh sẽ được hiển thị.

10 00

b. Di chuyển con chuột tới thiết bị thủy tinh nào cần chọn và nhấn chuột. Trình đơn sẽ biến mất và thiết

bị thủy tinh mới sẽ được hiển thị trên bàn TN.

Í-

Hình 1.2. Danh sách thiết bị thủy tinh

-L

Đèn Bunsen

ÁN

a. Trên thanh công cụ phía trái

bàn TN, nhấn chuột trái vào biểu

IỄ N

ÀN

tượng Dụng cụ đo. Trình đơn chọn

dụng cụ sẽ được hiển thị. b. Chọn đèn Bunsen từ trình đơn.

Đèn Bunsen sẽ được hiển thị trên bàn TN ngay sau khi chọn. Hình 1.3. Chọn đèn Bunsen

Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Dung dịch a. Trong cửa sổ Phòng chứa hóa

chất, kích đúp vào tủ dung dịch IrYdium.

Sẽ hiển thị một danh sách các tủ chứa dd.

U Y

Kích đúp vào tủ chứa để lấy DD cần

H Ư

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ẠO

dùng.

TR ẦN

Hình 1.4. Danh sách hóa chất

b. Kích đúp vào dd cần chọn để thêm vào

Hình 1.5. Chọn hóa chất

-L

Í-

10 00

sẽ được hiển thị ở bàn TN.

bàn TN. Tên bình Eclen chứa 100mL dung dịch

ÁN

Chọn chế độ chuyển đổi

Nên chọn chế độ Realistic Transfer để mô tả chính xác những gì diễn ra

ÀN

trong TN thực tế, còn chế độ Precise Transfer là để kiểm tra các kết quả tính

IỄ N

toán. a. Trong trình đơn Tools, di chuyển con trỏ tới Phương thức chuyển. Một

trình đơn phụ sẽ xuất hiện ngay. b. Lựa chọn Precise Transfer hay Realistic Transfer.

Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Sau khi chọn chế độ chuyển thì trình đơn phụ sẽ

biến mất và thanh Lượng

chuyển ở phía dưới bàn TN chọn

chế

U Y

lựa

độ

việc

sẽ được hiển thị để phản ánh

ẠO

chuyển.

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

Hình 1.6. Danh sách phương thức chuyển

Chế độ Precise Transfer bao gồm thanh Lượng chuyển có thể gõ số liệu

TR ẦN

H Ư

với sự mô tả trên hình ảnh.

Hình 1.7. Chế độ chuyển Precise Transfer

10 00

Đối với chế độ Realistic Transfer chỉ có nút dùng để rót khi được kích.

Hình 1.8. Chế độ chuyển Realistic Tranfer

-L

tinh lớn.

Í-

Chú ý: Dung dịch sẽ được rót nhanh hơn khi sử dụng các thiết bị thủy

ÁN

Thanh Lượng chuyển có ưu điểm là có thể chỉ ra được tốc độ chuyển đổi

diễn ra như thế nào.Tuy nhiên phương thức chuyển này thì có phần hạn chế vì

IỄ N

ÀN

lượng chuyển (hút hay rót vào các thiết bị thủy tinh) không thể kiểm soát

được, rất dễ chuyển quá hoặc chưa tới lượng cần chuyển, để lượng chuyển

được chính xác điều này phụ thuộc rất nhiều vào thao tác người sử dụng. Phương thức chuyển Significant Figures Transfer được sử dụng để khắc phục những hạn chế của phương thức Realistic Transfer. Khi sử dụng phương thức này cho phép chuyển một lượng đúng.

Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Chế độ Significant Figures Transfer bao gồm thanh Lượng chuyển có thể

gõ số liệu với sự mô tả trên hình ảnh.

Hình 1.9. Chế độ chuyển Significant Transfer

U Y

Các sai số sẽ được thể hiện ở cửa sổ Thông tin dung dịch phía trái bàn

TN.

ẠO

Rót dung dịch

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

Khi dùng bình tam giác, cốc bese hay buret thì dùng phương pháp này để

chuyển DD.

H Ư

Đối với chế độ Realistic Transfer:

a. Nhấn chuột vào dd cần đổ (DD gốc). Tên của bình tam giác sẽ được

TR ẦN

đánh sáng.

b. Di chuyển dd gốc đến phía trên bình cần rót vào (bình tiếp nhận) sao

10 00

cho các thiết bị thủy tinh chồng lên nhau.

Khi đó dd gốc sẽ ở vị trí

nghiêng so với bình tiếp nhận và

-L

Í-

tên của bình tiếp nhận thì được Hình 1.10. Cách rót dung dịch

ÁN

đánh sáng.

c. Trong thanh Lượng chuyển ở phía dưới bàn TN, nhấn và giữ nút rót

IỄ N

ÀN

trong một khoảng thời gian ứng với lượng DD gốc cần rót vào bình tiếp nhận.

Hình 1.11. Rót dung dịch bằng thanh lượng chuyển Realistic Transfer

Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Khi giữ nút rót lượng DD gốc được rót sẽ chỉ ra trên thanh phía bên trái nút rót. Hệ thống đếm này sẽ được lặp lại mỗi lần khi nhấn vào nút rót. Đến

cửa sổ thông tin dung dịch để xác định tổng lượng DD có trong bình tiếp nhận

hoặc kích chuột vào DD gốc và đến cửa sổ thông tin dung dịch để xác định

U Y

lượng còn lại của DD trong bình gốc. Tất cả những thay đổi về nồng độ cũng

như pH sẽ được cập nhật sau khi ngừng kích nút rót.

Đối với chế độ Precise Transfer:

ẠO

Tương tự như bước a và b ở chế độ Realistic Transfer, nhưng thay việc

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

giữ nút rót, gõ thể tích và nhấn 1 lần nút rót.

d. Trong thanh Lượng chuyển ở phía dưới bàn TN, gõ lượng DD gốc

TR ẦN

H Ư

(mL) muốn rót vào bình tiếp nhận và kích nút rót hoặc ấn Enter.

Hình 1.12. Rót dung dịch bằng thanh lượng chuyển Precise transfer

10 00

Trong cửa sổ thông tin dung dịch thể tích DD của bình tiếp nhận sẽ tăng lên để phản ánh thể tích mới của nó. Nếu kích chuột 1 lần vào bình gốc,

sẽ thấy lượng thể tích giảm tương ứng của dd gốc. Tất cả những thay đổi về

nồng độ cũng như pH sẽ được cập nhật sau khi ngừng kích nút rót.

-L

Í-

Chuyển đổi dung dịch bằng Pipet

ÁN

Đối với chế độ Realistic Transfer:

a. Kích và di chuyển pipet lên

ÀN

phía trên bình chứa DD cần hút (dung tinh chồng chất lên nhau. Hình ảnh chi tiết của pipet sẽ được hiển thị.

IỄ N

dịch gốc) sao cho những thiết bị thủy

Hình 1.13. Chuyển đổi bằng Pipet

Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

b. Thanh Lượng chuyển ở phía dưới bàn TN, kích vào nút hút một

U Y

Hình 1.14. Hút dung dịch bằng thanh lượng chuyển Realistic transfer

khoảng thời gian ứng với lượng DD cần hút từ bình gốc vào pipet.

Ở trong cửa sổ Thông tin DD thể tích DD trong pipet sẽ tăng lên giá trị

mới. Nếu kích 1 lần vào bình gốc có thể thấy thể tích trong DD gốc giảm

ẠO

tương ứng. Tất cả những thay đổi về nồng độ cũng như pH sẽ được hiển thị

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

sau khi ngừng kích nút hút. bình

trên

muốn

chuyển DD vào (bình tiếp nhận). Hình ảnh chi tiết sẽ

10 00

được hiển thị.

H Ư

phía

TR ẦN

lên

c. Kích và di chuyển pipet

Hình 1.15. Chuyển dung dịch từ pipet vào bình định mức

Í-

b. Thanh Lượng chuyển ở phía dưới bàn TN, kích nút rót một khoảng

IỄ N

ÀN

ÁN

-L

thời gian ứng với lượng DD cần chuyển từ pipet vào bình tiếp nhận.

Hình 1.16. Rót dung dịch bằng thanh lượng chuyển Realislic transfer

Trong cửa sổ thông tin DD thể tích của DD trong pipet sẽ giảm xuống.

Và khi kích vào bình tiếp nhận có thể quan sát được thể tích DD sẽ tăng lên tương ứng. Tất cả những thay đổi về nồng độ cũng như pH sẽ được hiển thị sau khi ngừng kích nút rót.

Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Đối với chế độ Precise Transfer: Bước a và c sẽ tương tự như trong Realistic Transfer nhưng thay việc giữ

nút rót thì tiếp tục các bước như sau:

b. Trong thanh Lượng chuyển ở phía dưới bàn TN, gõ lượng DD gốc

U Y

(mL) mà pipet cần hút và kích vào nút hút hoặc nhấn Enter.

ẠO

Hình 1.17. Hút dung dịch bằng thanh lượng chuyển Precise Transfer

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

c. Trong thanh Lượng chuyển ở phía dưới bàn TN, gõ thể tích DD chứa

TR ẦN

H Ư

trong pipet vào bình tiếp nhận và kích vào nút rót hoặc nhấn Enter.

Hình 1.18. Rót dung dịch bằng thanh lượng chuyển Precise Transfer

Hình ảnh chi tiết của pipet và buret sẽ tự động hiển thị bất cứ lúc nào khi chi tiết.

Thông tin dung dịch

10 00

kích chuột phải vào thiết bị thủy tinh và trong trình đơn bật lên chọn Hiển thị

Í-

a. Kích vào DD muốn lấy thông tin.

-L

Bình tam giác được chọn sẽ đánh sáng. Bảng thông tin DD ở phía phải

ÁN

bàn TN sẽ hiển thị tên, thể tích, nồng độ, nhiệt độ và pH của dd.

Phần hướng dẫn có thể chưa đầy đủ về một số đặc điểm trong bảng

IỄ N

ÀN

thông tin DD với một số bài tập nào đó. b.Trong bảng thông tin DD ở bên phải bàn TN, kích vào vòng tròn trạng

thái của mẫu (dung dịch, rắn hoặc khí) cần hiển thị. Hiện tại, “bàn TN ảo” chưa mô tả được trạng thái khí.

Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Phía dưới phần trạng thái là phần biểu diễn nồng độ, sẽ chỉ ra lượng của mỗi

Hình 1.19. Thông tin dung dịch

TR ẦN

H Ư

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ẠO

U Y

cấu tử có mặt trong dung dịch.

10 00

Loại bỏ thiết bị

a. Kích vào thiết bị muốn loại bỏ.

Í-

được đánh sáng.

Tên của thiết bị thủy tinh hay dụng cụ sẽ

-L

b. Kích chuột phải vào đối tượng và

ÁN

chọn Gỡ bỏ trong trình duyệt bật lên.

Hoặc nhấn Delete hay Backspace. Thiết bị

IỄ N

ÀN

sẽ biến mất khỏi bàn TN. Hình 1.20. Loại bỏ thiết bị

Chú ý: Hiện nay, trong phần mềm chưa có chức năng Undo. Để xoá vùng làm việc mà không cần phải di chuyển thiết bị.

Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Đốt nóng bằng đèn Bunsen a. Kích và di chuyển DD cần đun nóng lên

phía trên đèn Bunsen cho đến khi thiết bị thủy

tinh và đèn chồng chất lên nhau.

U Y

Bình đun nóng sẽ ở trung tâm phía trên

ngọn lửa, nhiệt độ trên nhiệt kế ở bên phải bàn

TN sẽ tăng.

ẠO

Hình 1.21. Đốt nóng bằng đèn Bunsen

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

b. Để điều chỉnh độ cao ngọn lửa, cần phải

kích vào mũi tên lên hoặc xuống.

H Ư

Kích và giữ mũi tên lên để tăng độ cao ngọn

TR ẦN

lửa. Kích và giữ mũi tên xuống để giảm độ cao

10 00

ngọn lử a.

Hình 1.22. Điều chỉnh ngọn lửa đèn Bunsen

Điều chỉnh tính chất nhiệt động

Đối với quá trình làm nguội hoặc quá trình có nhiệt độ không đổi thì cần

Í-

phải điều chỉnh tính chất nhiệt động.

-L

a. Kích chuột phải vào DD muốn điều chỉnh tính chất nhiệt động. Tên

ÁN

của bình sẽ được đánh sáng và trình đơn bật lên hiển thị.

b. Di chuyển con chuột đến tùy chọn Tính chất nhiệt động và kích đơn.

IỄ N

ÀN

Hộp thoại Tính chất nhiệt động sẽ được hiển thị. c. Gõ nhiệt độ mới cho DD và nhấn Ok. Hộp thoại sẽ biến mất và nhiệt kế ở phía bên phải bàn TN sẽ hiển thị

nhiệt độ mới. Dung dịch nguội đi hay nóng lên phụ thuộc vào môi trường xung quanh nó.

Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Trong hộp thoại Tính chất nhiệt động chọn tùy chọn Cô lập với môi

trường xung quanh cho trường hợp

U Y

muốn giữ nhiệt độ mới của DD.

Hình 1.23. Tính chất nhiệt động

ẠO

Chú ý: Nhiệt độ cao nhất của DD chất lỏng là 99ºC. Hiện nay, trong

Tạo thêm Bàn TN

H Ư

1. Trong trình đơn File, chọn bàn TN mới.

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

Vlab chưa mô tả được hiện tượng sôi.

TR ẦN

Một tab mới sẽ xuất hiện dưới mỗi bàn TN, nhưng ban đầu bàn TN hiện thời hoạt động. Kích

Hình 1.24. Tạo thêm bàn thí nghiệm

10 00

vào tab mới để khiến bàn TN đó hoạt động.

Í-

Lựa chọn bàn TN

IỄ N

ÀN

ÁN

-L

a. Dưới khu vực bàn TN, kích vào tab cần chọn.

Hình 1.25. Lựa chọn bàn thí nghiệm

b. Bàn TN được chọn hoặc phần mô tả vấn đề sẽ di chuyển lên phía trước những tab khác và trở nên hoạt động hoặc được hiển thị.

Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Dán lại nhãn thiết bị thủy tinh Có thể dán lại nhãn cho bình phản ứng để phản ánh được sự thay đổi

chất mới sau mỗi lần tiến hành TN.

a. Kích chuột phải

U Y

vào thiết bị thủy tinh

muốn đổi tên. Tên của

thiết bị thủy tinh sẽ được

ẠO

đánh sáng và hiển thị

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

trình đơn bật lên.

Hình 1.26. Dán lại nhãn thiết bị thủy tinh

H Ư

b. Di chuột đến và kích vào tùy chọn Đổi tên. Hộp thoại đổi nhãn DD sẽ

TR ẦN

được hiển thị.

c. Gõ nhãn mới cho thiết bị thủy tinh và nhấn Ok. Hộp thoại sẽ biến mất

10 00

Dán lại nhãn cho Tab

và thiết bị thủy tinh sẽ hiển thị nhãn mới.

mô tả vấn đề mới.

Có thể dán lại nhãn cho tab khi đang làm việc thành bàn TN hay phần

Í-

a. Kích chuột phải vào

-L

tab muốn đổi tên. Trình đơn

ÁN

bật lên sẽ được hiển thị.

2. Di chuột tới và kích

IỄ N

ÀN

vào

tùy

chọn

Đổi

tên.

Hộp thoại đổi nhãn Tab sẽ được hiển thị. Hình 1.27. Dán lại nhãn cho Tab

3. Gõ nhãn mới cho Tab và nhấn Ok. Hộp thoại sẽ biến mất và Tab sẽ được hiển thị nhãn mới.

Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

1.1.1.6. Hướng dẫn sử dụng Virtual Lab Authoring Tool Có thể tự thiết kế TN mới cho Vlab theo yêu cầu riêng. Authoring Tool

sẽ hướng dẫn qui trình thiết kế bài tập mới cho SV. Tốt hơn là nên cài đặt cả 2

phần mềm Virtual Lab và Authoring Tool vào trong máy trước khi bắt đầu

U Y

tiến hành làm TN. Để thực hiện việc này cần copy danh mục Vlab và

Vladmin từ đĩa CD vào máy tính.

Mở đầu

ẠO

Vlab MP được những cân bằng phản ứng trong nước, vì vậy cần phải

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

cung cấp những tính chất nhiệt động (∆H0, ∆S0) của các chất liên quan đến

phản ứng. Từ những tính chất này, quá trình MP sẽ xác định được trạng thái

H Ư

cân bằng và entanpi của phản ứng. Trong Authoring Tool đã có sẵn một bộ

TR ẦN

các chất phản ứng tương đối lớn với những tính chất nhiệt động đã biết. Để thêm các chất phản ứng cũng như thông tin về những tính chất nhiệt động của

các chất có thể tra cứu trong giáo trình và các tài liệu khoa học liên quan.

10 00

Những MP trong Vlab giả thiết rằng tất cả các phản ứng đều đạt đến trạng

thái cân bằng rất nhanh. Vì vậy, cần quan tâm đến tính tan, cân bằng, tính axit

hay bazơ, oxi hóa hay khử cũng như những tính chất nhiệt động. Tuy nhiên,

Í-

các vấn đề về động học thì hiện tại chưa được mô phỏng.

-L

Mặc dù trong Vlab có sẵn những tính chất như khối lượng riêng hay

ÁN

nhiệt dung riêng, nhưng chúng có thể bị cắt giảm trong Authoring Tool.

Trước khi bắt đầu thiết kế thì việc xác định được vấn đề cần xây dựng là

IỄ N

ÀN

rất quan trọng. Có thể xem lại những bài tập đã có trong Vlab, trong giáo trình

và các tài liệu khoa học. Trước tiên, cần bắt đầu phác thảo với phần Mô tả vấn

đề, liệt kê những hóa chất cần dùng và những đặc điểm của Vlab để người nghiên cứu có thể hiểu được. Khi đã sẵn sàng, có thể bắt đầu với việc thiết kế một bài tập mới hoặc sửa bài tập đã có sẵn.

Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Sửa lại bài tập có sẵn Nếu có một bài tập sẵn có với những dụng cụ và chất phản ứng sẽ sử

dụng, tốt hơn là nên sửa lại cho phù hợp với yêu cầu của nghiên cứu. Mở bài

tập đó trong Authoring Tool, vào trình đơn File và chọn “Open”. Một hộp

U Y

thoại sẽ được hiển thị, tìm và chọn file chứa bài tập.

Các file thường dùng có dạng Default.xlm và có thể được tìm thấy trong

danh mục mẫu ở danh mục Vladmin. Trong Default.xml có chứa tất cả những

ẠO

cấu tử, hóa chất và DD dùng trong ngăn chứa hóa chất sẵn có của Vlab. Có

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

thể thiết kế được nhiều bài tập khác nhau chỉ cần xoá bỏ những hóa chất

không cần, thay tên tiêu đề và phần Mô tả vấn đề. Mặt khác, có thể sao chép

H Ư

những cấu tử hay hóa chất ở mục này vào một bài tập mới.

TR ẦN

Tạo bài tập mới

Trước hết, để tạo một bài tập mới cần phải vào trình đơn File và chọn

“New”. Một hộp thoại mở ra với 5 tab phía bên trái.

10 00

General: Tạo phần Mô tả vấn đề cho bài tập TN

Cần điền cả 3 hộp

trống. Tiêu đề của TN được

Í-

nhập ở phần Title sẽ được

-L

hiển thị ở thanh tiêu đề

ÁN

trong “PTN ảo” và cũng sẽ

là tên của hoạt động trong

IỄ N

ÀN

Homework Repository. Hình 1.28. Mô tả vấn đề cho bài tập

Ở phần Short Description sẽ mô tả ngắn gọn TN. Thông tin này sẽ xuất hiện ở trong hộp thoại Load Homework và giúp cho SV có thể chọn bài tập. Sau khi thiết kế xong các TN, chọn danh mục để lưu các file và danh mục mặc định là “My Documment” trong máy tính nhưng cũng có thể tạo

Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

danh mục khác để lưu giữ bài tập TN. Chọn Save As trong trình đơn File và

Permissions: Giới hạn những tính chất và thiết bị có sẵn trong “PTN ảo”

Cần phải kiểm tra

U Y

những mục cần hiển thị

hay không. Điều này cho

phép xác định những công

ẠO

cụ mà SV có thể sử dụng

khi làm việc với 1 bài tập

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

lưu bài tập TN dưới dạng file yourtitle.xml.

H Ư

TN.

TR ẦN

Hình 1.29. Giao diện Permissions

Nếu muốn thiết kế một bài tập tiền TN yêu cầu SV phải rèn luyện về kĩ

năng TN, cần vô hiệu hóa chế độ chuyển Precise Transfer và Significant

10 00

Figures. Điều này bắt buộc SV phải tiến hành TN với chế độ chuyển Realistic

Transfer, đòi hỏi việc sử dụng kĩ thuật chuyển đổ hóa chất vào các thiết bị

thủy tinh phải thật chính xác.

Í-

Species: Thêm/bớt những cấu tử cần dùng trong bài tập TN

-L

Trong phòng chứa hóa chất sẵn có, chứa một lượng lớn hóa chất có thể

ÁN

dùng để lựa chọn. Tuy nhiên, cũng có thể thêm những cấu tử mới cho bài tập

IỄ N

ÀN

bằng cách dùng cửa sổ Species. Khi mở cửa sổ Species ra, chỉ thấy có các cấu tử của phản ứng ion hoá

nước. Để thêm các cấu tử từ phòng chứa hóa chất sẵn có hay từ một bài tập khác, trong trình đơn File chọn “Open”. Hộp thoại mở ra, chọn “local problems” và tìm đường dẫn tới file chứa thông tin cần tìm. Trong phòng chứa hóa chất sẵn có, có thể truy cập bằng cách mở danh mục mẫu (Templates folder) trong danh mục Vladmin. Muốn đưa những cấu tử từ bài

Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

tập khác vào bài tập mới, kích đúp vào file cần sao

chép thông tin, sau đó chọn

cấu tử trong hộp thoại

U Y

Species và chọn Copy trong

trình đơn Edit. Sau đó, kích

vào cửa sổ Species của bài

ẠO H Ư

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

tập mới và chọn Paste.

Hình 1.30. Thêm/bớt cấu tử cần dùng trong bài tập

TR ẦN

Chú ý khi chọn Copy và Paste cho một phản ứng thì những cấu tử có liên quan đến phản ứng cũng sẽ được sao chép theo. Vì vậy, tốt nhất là sao chép

10 00

toàn bộ phản ứng hơn là sao chép từng cấu tử. Để thêm những cấu tử mới, kích vào nút Add. Một cửa sổ mới hiện ra

cần phải điền đầy đủ thông tin để tạo nên tính chất của các cấu tử. Điền kí

hiệu hay công thức HH của các cấu tử muốn thêm vào mục Species Name. Để

-L

Í-

gõ chỉ số trên và chỉ số dưới của các cấu tử, ví dụ như chỉ số “2” trong H2O sử

ÁN

dụng định dạng HTML tiêu chuẩn (<SUB>2</SUB>). Còn với chỉ số trên

như “+”, dùng định dạng HTML (<SUP> + </SUP>). Tiếp theo, kích vào mục trạng thái để lựa chọn dạng dung dịch (aq), lỏng

IỄ N

ÀN

(l) hay rắn (s). Điền đầy đủ các giá trị Entanpi, Entropi và khối lượng phân tử vào các mục tương ứng. Mô phỏng HH thực hiện được phụ thuộc vào các giá trị Entanpi và Entropi, do đó phải đảm bảo các giá trị này là chính xác.

Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Đối với những DD có màu cần phải thêm màu sắc của DD, kích đúp vào mục màu để chọn màu từ

bảng màu hoặc sử dụng cách

trộn màu HSB hay RGB.

U Y

Kích nút Next hoặc

Previous ở phía dưới màn

hình cho phép sửa đổi tính

ẠO

chất của các chất khác mà

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

không cần phải mở cửa sổ

H Ư

Add.

TR ẦN

Hình 1.31. Thông tin của cấu tử

Để thay đổi thông tin của 1 cấu tử đã tồn tại, kích nút Modify 1 cửa sổ

giống hộp thoại Add sẽ được hiển thị.

10 00

Reactions: Thiết kế những phản ứng HH cho bài tập TN Kích nút Add, sẽ hiển

thị cửa sổ cho phép nhập

Í-

vào những phản ứng HH.

-L

Sử dụng trình đơn rơi

ÁN

xuống để xác định tất cả

những cấu tử có mặt trong

IỄ N

ÀN

phản ứng. Hình 1.32. Thiết kế những phản ứng hóa học cho bài tập

Để xác định cấu tử nào là chất phản ứng, cấu tử nào là sản phẩm phản ứng, cần đánh dấu vào hộp ở cột sản phẩm để chỉ ra đó là các chất sản phẩm. Nếu để hộp trống (hay không đánh dấu) thì đó là chất phản ứng.

Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Nhập hệ số của mỗi cấu tử vào cột thứ 2. Authoring Tool sẽ không cân bằng phản ứng, vì vậy cần phải

cân bằng (CB) các phản ứng nếu

không hệ số mặc định sẽ là 1.0.

U Y

Ở phía trên cửa sổ Add

Reaction, trong nền màu xám,

phản ứng hóa học sẽ được hiển

ẠO

thị và sẽ được cập nhật khi có sự

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

sửa chữa.

Hình 1.33. Cân bằng phản ứng hóa học

H Ư

Có thể tiến hành sao chép những phản ứng có trong những bài tập có sẵn

TR ẦN

cùng với cách thức sao chép những cấu tử. Khi có một phản ứng được sao chép từ bài tập này sang bài tập khác, trong Authoring Tool của “PTN ảo”

cũng sẽ sao chép tất cả những cấu tử có liên quan đến các phản ứng đó. Việc

10 00

sao chép cả phản ứng là dễ dàng nhất để chuyển cả phản ứng và các cấu tử có trong một bài tập sẵn có vào trong bài tập mới.

Stockroom: Tạo mới hoặc sửa đổi những DD dùng trong bài tập TN

Í-

Trong tab này, sẽ thiết kế 1 ngăn chứa hóa chất sẵn có cho SV để họ có

-L

thể tiến hành làm bài tập TN.

ÁN

Kích vào nút Add, chọn Dung dịch từ trình đơn rơi xuống. Một cửa sổ

mở ra để đặt tên, thể tích cho Dung dịch và xác định loại, lượng (theo mol) giác, cốc bese…).

IỄ N

ÀN

của các cấu tử hóa học có mặt trong DD. Có thể chọn loại vật chứa (bình tam

Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

ẠO

U Y

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

Hình 1.34. Thiết kế những dung dịch cần dùng trong bài tập

Phía dưới “Add” trong cửa sổ Stockroom, có thể thiết kế phần Mô tả vấn

H Ư

đề cho bài tập TN bằng cách chọn New Problem Description và kích vào nút Modify.

TR ẦN

1 mẫu HTML sẽ mở ra và gõ phần mô tả vấn đề. Chế độ xem trước (Preview) sẽ hiển thị cùng cửa sổ Mô tả vấn đề mà SV quan sát được.

10 00

Hãy chắc chắn lưu lại bất cứ thay đổi nào. Xem trước bài tập đã thiết kế

Trong trình đơn File, có thể sử dụng Preview để xem ngăn chứa hóa chất

và Workbench sẽ hiển thị trong Vlab “PTN ảo”; cũng có thể kiểm tra bài tập

-L

Í-

để chắc tất cả công việc đều đúng. Bước này cũng gợi cho chúng ta phải lưu

ÁN

lại bài tập TN mà ta đã tạo ra.

Thêm bài tập mới cho “PTN ảo”

Khi lưu công việc của mình làm với một cái tên (ví dụ “myprob”);

IỄ N

ÀN

Authoring Tool sẽ tạo file có tên myprob.xml và thư mục có tên myprob/ trong đó có nhiều file khác nữa. Để bài tập có sẵn trong “PTN ảo”, hãy sao chép file và thư mục này (myprob.xml và myprob/) vào thư mục Assignment của Vlab “PTN ảo”. (Đây là 1 thư mục phụ có trong Vlab “PTN ảo” cài đặt sẵn trong máy). Sau đó sửa file index của bài tập (problemindex.xml) đã định

Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

vị trong thư mục Vlab để tính đến cả file bạn mới chuyển. Mẫu dưới đây hiển thị cách thêm 1 bài tập TN mới vào file index của bài tập:

<PROBLEM url = địa chỉ mạng nội bộ có chứa file bài tập (trong trường

hợp này là assignment/mypro.xml)”>

U Y

ẠO

</PROBLEM>

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

Để chắc chắn bài tập thiết kế có mặt trong thư mục phụ của hộp thoại

Load Homework, hãy đặt phần Mô tả vấn đề vào trong 1 thư mục gắn nhãn

H Ư

sẵn như sau:

TR ẦN

…

10 00

</PROBLEM>

</DIRECTORY>

Í-

Kiểm tra lại phần bài tập TN mới thiết kế, mở Vitual Lab vào hộp thoại

-L

Load Homework. Bài tập TN thiết kế sẽ được hiển thị trong phần Local.

ÁN

1.1.2. Phần mềm Crocodile Chemistry [11] [16]

IỄ N

ÀN

1.1.2.1. Giới thiệu Crocodile Chemistry 605 là phần mềm ứng dụng dùng để mô phỏng TN

hóa học. Với sự đa dạng của các công cụ trong Crocodile chemistry, giúp SV

có thể tự thiết kế các TN hóa học nhanh chóng, an toàn. Các tập tin cơ bản của Crocodile chemistry có dạng đuôi thường là đuôi CXC.

Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Có thể tải phần mềm tại địa chỉ http://www.Crocodile Chemistry clips.com/file/CH 605.exe hay địa chỉ http://www.Crocodile Chemistry -

clips.com/en/Downloads/

1.1.2.2. Cài đặt phần mềm

U Y

Bước 1: Tải phần mềm về máy sau đó chạy tệp CH605.exe

Bước 2: Chọn Next/Đánh dấu vào mục I accept the item in the license

agreement/Next/Next

ẠO

Bước 3: Chọn Install

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

Bước 4: Chọn Finish

Bước 5: Chọn Serial Notepad/điền thông tin/Net/finish/OK

H Ư

1.1.2.3. Thao tác với phần mềm

TR ẦN

Khi khởi động phần mềm Crocodile Chemistry, đầu tiên sẽ hiện lên cửa sổ Welcome to Crocodile Chemistry 605. Trong cửa sổ sẽ hiển thị

các mục như sau:

10 00

 Contents: Explore kits and examples arranged by topic: Trong mục

này sẽ tìm hiểu về những bộ bài học và những ví dụ theo các chủ đề.

 New model: Create a model using parts from the Parts Library: Trong

Í-

mục này sẽ tìm hiểu về thư viện dụng cụ và hóa chất Parts Library.

-L

 Tutorials: Learn how to make models: Trong mục này sẽ hướng dẫn

IỄ N

ÀN

ÁN

SV cách tạo một TN mới.

Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

TR ẦN

H Ư

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ẠO

U Y

Giao diện của phần mềm

Hình 1.35. Giao diện phần mềm Crocodile Chemistry

10 00

 Getting started: Phần này sẽ hướng dẫn các thao tác cơ bản khi sử dụng phần mềm.

 Using lesson kits: Phần này sẽ hướng dẫn sử dụng những bộ bài

học.

Í-

Nhằm giúp cho người dùng

-L

làm quen với các thao tác thiết kế

ÁN

TN ảo, trong phần mềm Crocodile

Chemistry cung cấp các bộ bài học

về các thao tác cơ bản khi tiến hành làm TN.

IỄ N

ÀN

được hướng dẫn rất tỉ mỉ và chi tiết

Hình 1.36. Các bộ bài học

Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Cụ thể trong mỗi bộ bài học: Kích vào nút “m”

ở góc trái phía trên màn

hình để phóng to hoặc

U Y

thu nhỏ vùng làm TN.

Kích vào các dấu

mũi tên để đọc các

ẠO

hướng dẫn và làm theo

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

từng bước.

Hình 1.37. Giao diện của mỗi bộ bài học

H Ư

 Using parts: Các thao tác trên các đối tượng

TR ẦN

Phần này sẽ hướng dẫn các thao tác cơ bản khi làm TN như cách chọn, quay, sao chép, dán đối tượng cũng như sử dụng

chức năng giúp đỡ “help”.

10 00

Cách chọn một đối tượng: kích vào bất cứ chỗ nào trên đối tượng, sẽ thấy xuất hiện một đường

viền nét đứt hình chữ nhật, màu xám ở xung

Í-

quanh đối tượng đó cho biết đối tượng đã được chọn.

-L

Hình 1.38. Thao tác trên đối tượng

ÁN

Quay đối tượng: có một vòng tròn

nhỏ màu xám ở trên chiếc cốc (nằm

ÀN

ngoài đường viền chữ nhật) đó chính

IỄ N

là nút quay, kéo nút này theo cung

tròn quanh chiếc cốc để quay nó theo hướng mong muốn. Hình 1.39. Quay đối tượng

Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Luôn luôn có một thanh công cụ xuất hiện cạnh mỗi đối tượng, thanh công cụ này cho phép

thực hiện các lệnh trên đối tượng đó như di

chuyển đối tượng, xem thông tin chi tiết về phản

U Y

ứng, hiển thị nguyên tử của các chất chứa trong

dụng cụ.

Hình 1.40. Thanh công cụ của đối tượng

ẠO

Cụ thể, để di chuyển đối tượng dùng biểu tượng trên cùng của thanh

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

công cụ di chuyển đối tượng bằng cách giữ và rê chuột.

TR ẦN

cốc thủy tinh chỉ có không khí

H Ư

Khi chưa thêm hóa chất trong

Đối với chức năng hiển thị nguyên tử (Atom viewer):

(thành phần chính là N 2 và O 2), khi

bấm vào nút “Atom viewer” sẽ hiển

10 00

thị hình ảnh chi tiết về các nguyên tử

nitơ và oxi.

-L

Í-

Hình 1.41. Hiển thị nguyên tử

ÁN

Còn chức năng xem thông tin chi tiết về phản ứng: có thể xem thông

tin chi tiết về phản ứng dưới dạng phương trình ion hay phương trình HH

IỄ N

ÀN

hay phương trình với tên chất cụ thể bằng cách kích chọn tương ứng như sau:

Hình 1.42. Xem thông tin chi tiết về phản ứng

Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

 Using presentations parts: Phần này sẽ hướng dẫn về cách sử dụng

TR ẦN

H Ư

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ẠO

U Y

các công cụ trình diễn và điều chỉnh các đối tượng.

Hình 1.43. Giao diện công cụ trình diễn

 Plotting a graph: Phần này sẽ hướng dẫn cách vẽ đồ thị.

10 00

Cụ thể hướng dẫn vẽ đồ thị biểu diễn sự biến thiên của pH theo thể tích

Hình 1.44. Đồ thị biểu diễn sự biến thiên của pH theo thể tích trong phản ứng giữa NaOH và HCl

IỄ N

ÀN

ÁN

-L

Í-

trong phản ứng giữa NaOH và HCl.

 Setting up an experiment: Phần này sẽ hướng dẫn cách tiến hành một TN ảo với bộ dụng cụ đã được thiết kế sẵn.

Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

 Electrochemistry: Trong phần này sẽ hướng dẫn cách thiết lập một

Trong Crocodile Chemistry còn cung cấp thêm một số TN theo

TN đơn giản về sự điện phân.

từng chủ đề, cụ thể như sau:

U Y

 Classifying Materials: Phần này sẽ hướng dẫn các thao tác cơ bản khi

tiến hành các TN về sự sắp xếp vật chất

Atomic animations: Trong TN

ẠO

này SV có thể quan sát mô hình

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

nguyên tử, phân tử để thấy được sự thay

đổi của chúng trong các phản ứng.

H Ư

Elements and Compounds: TN

TR ẦN

này giúp SV phân biệt sự khác nhau giữa nguyên tố và hợp chất bằng cách xu làm bằng đồng, muối hột, chì, liti clorua và chì sunfua.

10 00

quan sát cấu trúc những mẩu vật: đồng

Hình 1.45. Một số thí nghiệm về sự sắp xếp vật chất

Í-

Ionic, covalent and metallic (conductivity): TN này giúp SV tìm hiểu về

-L

tính dẫn điện của các chất và DD nước của chúng bằng dụng cụ thử tính dẫn

ÁN

điện.

Ionic, covalent and metallic (melting points): TN này giúp SV tìm hiểu

IỄ N

ÀN

sự khác nhau về điểm nóng chảy, điểm sôi giữa các hợp chất ion, cộng hóa trị và kim loại. Ionic, covalent and metallic (solubility): TN này giúp SV tìm hiểu về độ tan của hợp chất ion, hợp chất cộng hóa trị và kim loại Melting ice and boiling water: TN này giúp SV tìm hiểu sự thay đổi của cấu trúc phân tử nước ở các trạng thái rắn, lỏng và khí.

Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Solids, liquids and gases: TN này giúp SV tìm hiểu sự khác nhau giữa chất rắn, chất lỏng và chất khí bằng cách quan sát cấu trúc các mẩu vật.

 Equations and amounts: Phần này sẽ hướng dẫn các thao tác cơ bản

reactions:

này

U Y

Balanced

khi tiến hành TN về các loại phản ứng hóa học.

trình phản ứng.

and

ẠO

Compounds

hướng dẫn SV cách cân bằng phương

chemical

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

reactions: TN này giúp SV tìm hiểu

về hợp chất được hình thành trong

H Ư

phản ứng HH như thế nào và tại sao nó

TR ẦN

lại có tính chất khác với các nguyên tố

tạo thành nó.

10 00

Hình 1.46. Một số thí nghiệm về các loại phản ứng hóa học

Empirical fomular of metal oxide: TN này hướng dẫn SV cách thiết lập

công thức thực nghiệm của oxit kim loại.

Í-

Equilbrium and temperature: TN này giúp SV tìm hiểu về sự ảnh

-L

hưởng của nhiệt độ đến CB của phản ứng.

ÁN

Moles and masses: TN này giúp SV tìm hiểu về cách xác định số mol.

Reversible reaction: TN này giúp SV tìm hiểu về phản ứng thuận

IỄ N

ÀN

nghịch của đồng sunfat ngậm nước và amoni clorua.  Reaction rates: Phần này sẽ hướng dẫn các thao tác cơ bản khi tiến

hành các TN về tốc độ phản ứng. Catalysts and rates: TN này hướng dẫn SV cách khảo sát ảnh hưởng của chất xúc tác đến tốc độ phản ứng.

Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Concentration and rate: TN này giúp SV khảo sát ảnh hưởng của nồng độ đến tốc

độ phản ứng.

Definition of reaction rate: TN này

U Y

hướng dẫn SV cách tính tốc độ phản ứng từ

sản phẩm được hình thành trong phản ứng.

Gunpowder and explosions: TN này

ẠO

giúp SV tìm hiểu về quá trình nổ là phản

Hình 1.47. Một số thí nghiệm về tốc độ phản ứng

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ứng hoàn toàn xảy ra với tốc độ rất cao.

H Ư

Measuring reaction rate: TN này hướng dẫn SV cách tính tốc độ phản

TR ẦN

ứng từ chất phản ứng được sử dụng trong phản ứng. Surface area and rate: TN này hướng dẫn SV khảo sát ảnh hưởng của

diện tích bề mặt đến tốc độ phản ứng.

10 00

Temperature and rate: TN này hướng dẫn SV khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng.

 Engery: Phần này sẽ hướng dẫn các thao tác cơ bản khi tiến hành các

ÀN

ÁN

-L

Í-

TN về năng lượng phản ứng. Reaction energies: TN này giúp SV tìm hiểu về năng lượng trong các phản ứng có thể được đo bằng cách sử dụng nhiệt tỏa ra hoặc hấp thụ trong phản ứng. Coal fires: TN này giúp SV tìm hiểu

IỄ N

về sự đốt cháy than đá thải ra một lượng

lớn khí CO2 và phần lớn khí này làm tăng nhiệt độ trái đất. Hình 1.48. Một số thí nghiệm về năng lượng phản ứng

Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Fuels and foods: TN này giúp SV tìm hiểu về sự khác nhau về năng lượng giữa thực phẩm và nhiên liệu.

Products of burning: TN này giúp SV sản phẩm cháy của một số chất

khác nhau như than, đường, rượu.

U Y

Endothermic and exothermic: TN này giúp SV xem xét phản ứng

HH thu nhiệt hoặc tỏa nhiệt.

 Water and solutions: Phần này sẽ hướng dẫn các thao tác cơ bản khi

ẠO

tiến hành các TN về nước và dung dịch.

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

Extracting salt: TN này hướng

dẫn SV cách kết tinh muối từ nước

H Ư

biển.

TR ẦN

Fizzy drinks: TN này giúp SV

tìm hiểu vì sao khi ta mở nắp các hộp,

ÁN

-L

Í-

10 00

bình chứa nước ngọt, bia … thì có hiện

tượng sủi bọt. Fractional distillation: TN này hướng dẫn SV cách tách riêng hỗn hợp các chất lỏng với sự khác nhau về điểm sôi bằng cách đun nóng và ngưng tụ (chưng cất hỗn hợp nước và etanol).

IỄ N

ÀN

Hình 1.49. Một số thí nghiệm về nước và dung dịch

Water hardness: TN này giúp SV thấy rằng trong nước cứng có chứa

các ion kim loại, thường là Mg2+ và Ca2+, đó là nguyên nhân để lại cặn trong ấm đun, trong ống dẫn nước và làm cho xà phòng ít bọt. Ions in solutions: TN này giúp SV thấy được trong DD có chứa hợp chất ion có khả năng dẫn điện. Molar concentration: TN này hướng SV cách xác định nồng độ

Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

mol/L của chất tan trong DD. Solubility defination: TN này giúp SV thấy rằng độ tan của một chất

có thể được xác định bằng số gam tối đa của chất hòa tan trong 100 gam

dung môi ở một nhiệt độ xác định.

U Y

 Acids, bases and salts: Phần này sẽ hướng dẫn các thao tác cơ bản khi

tiến hành các TN về axit, bazơ, muối.

Acids and bases: TN này hướng

ẠO

dẫn SV cách xây dựng định nghĩa axit

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

là chất cho proton (có ion H+ trong dd),

bazơ là chất nhận proton (có ion OH-

H Ư

trong dd).

TR ẦN

Acids rain: TN này giúp SV

nhận ra SO2 là chất khí có tính axit và

10 00

có thể tạo nên mưa axit. Dissociation: TN này hướng dẫn

SV cách khảo sát sự khác biệt giữa axit

mạnh và axit yếu.

Í-

Hình 1.50. Một số thí nghiệm về axit, bazơ, muối

-L

Making salts: TN này giúp SV tìm hiểu về phản ứng tạo muối và nước

ÁN

từ axit và bazơ

Neutralisation: TN này giúp SV tìm hiểu về sự trung hòa giữa axit và

IỄ N

ÀN

bazơ tạo ra muối và nước. pH and indicators: TN này hướng dẫn SV cách đo pH của DD bằng

chất chỉ thị, chỉ số pH và tính axit hay bazơ của dd. Solubilities of salts: TN này giúp SV tìm hiểu về độ tan của muối. Stomach acids: TN này giúp SV tìm hiểu trong dạ dày có chứa axit clohidric loãng để tiêu hóa thức ăn.

Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Titration: TN này hướng dẫn SV cách sử dụng việc chuẩn độ để xác định độ axit hoặc kiềm.

Titration curves: TN này hướng dẫn SV cách vẽ đường cong chuẩn độ

của một axit mạnh với bazơ mạnh và một axit yếu với bazơ mạnh.

U Y

 Electrochemistry: Phần này sẽ hướng dẫn các thao tác cơ bản khi tiến

hành các TN về điện hóa.

Electrolysis (basic): TN này giới

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ẠO

thiệu về sự điện phân cơ bản.

Electrolysis (concentration): TN này

hướng dẫn SV cách khảo sát sự ảnh

H Ư

hưởng của nồng độ đến sự điện phân.

TR ẦN

Ifying copper: TN này giúp SV tìm

hiểu trong công nghiệp tinh chế đồng

10 00

bằng cách điện phân.

Hình 1.51. Một số thí nghiệm về điện hóa

Electroplating: TN này giúp SV một vật thể bằng kim loại có thể

Í-

được tráng bên ngoài bởi một kim loại khác bằng cách điện phân.

-L

Electrolysis of seawater: TN này giúp SV tìm hiểu về quá trình điện

ÁN

phân nước biển tạo ra khí clo và dung dịch NaOH

Electrolysis (solutions): TN này hướng dẫn SV cách khảo sát sự

IỄ N

ÀN

ảnh hưởng của bản chất DD đến sự điện phân. Electrolysis (voltage): TN này hướng dẫn SV cách khảo sát sự ảnh

hưởng của hiệu điện thế đến sự điện phân. Electrolysis (electrodes): TN này hướng dẫn SV cách khảo sát ảnh hưởng của bản chất điện cực đến sự điện phân. Batteries (Pin điện): TN này hướng dẫn SV cách xác định hiệu điện

Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

thế sinh ra bằng pin HH.  The periodic table: Phần này sẽ hướng dẫn các thao tác cơ bản khi tiến

hành các TN tìm hiểu về tính chất của một số nhóm nguyên tố trong bảng hệ

thống tuần hoàn.

U Y

Alkali metals (melting points): TN

này hướng dẫn SV cách đo nhiệt độ

nóng chảy các kim loại kiềm.

ẠO

Alkali metals (reactivitiy): TN này

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

giúp SV tìm hiểu phản ứng của các kim

loại kiềm với H2O.

H Ư

Halogens: TN này giúp SV tìm

TR ẦN

hiểu về nhiệt độ nóng chảy Cl2, I2 và khả năng hoạt động với Li, Na, K, Mg.

Hình 1.52. Một số thí nghiệm của các nhóm nguyên tố trong bảng hệ thống tuần hoàn

10 00

Halogen displacement reactions: TN này giúp SV tìm hiểu về muối halogen và phản ứng giữa chúng.

Transition metal: TN này giúp SV tìm hiểu về tính chất của một số

Í-

kim loại chuyển tiếp.

-L

 Rocks and metals: Phần này sẽ hướng dẫn các thao tác cơ bản khi tiến

ÁN

hành các TN tìm hiểu về tính chất của một số oxit kim loại và kim loại.

Metal ore extraction: TN này giúp SV tìm hiểu về một số kim loại có

IỄ N

ÀN

thể được tinh chế bằng cách khử oxit của chúng với carbon. Limestone: TN này giúp SV tìm hiểu về phản ứng đá vôi và cách sử

dụng chúng. Iron: TN này giúp SV tìm hiểu về quá trình sắt bị oxy hóa và các phương pháp tinh chế sắt từ các oxit của sắt.

Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Reactivity of metals (acid): TN này giúp SV nghiên cứu về phản ứng của các

kim loại khác nhau với axit.

Reactivity of metal (air): TN này

U Y

giúp SV nghiên cứu về phản ứng của các

kim loại khác nhau với không khí.

Reactivity of metal (water): TN này

ẠO

giúp SV nghiên cứu về phản ứng của các

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

kim loại khác nhau với nước.

Hình 1.53. Một số thí nghiệm về oxit kim loại và kim loại

H Ư

 Identifying Substances: Phần này sẽ hướng dẫn các thao tác cơ bản khi

TR ẦN

tiến hành các TN xác định chất.

Flame tests: TN này giúp SV cách

nhận biết màu ngọn lửa của một số cation

ÁN

-L

Í-

10 00

kim loại. Test for carbonates: TN này giúp SV

tìm hiểu về phản ứng muối cacbonat với axit mạnh như HCl. Test for gases: TN này giúp SV cách nhận biết một số chất khí như CO2, O2, H2.

Hình 1.54. Một số thí nghiệm xác định chất

ÀN

Test for halides: TN này giúp SV nhận biết ion halogenua bằng cách tạo

IỄ N

kết tủa bạc halogen. Test for metal ions: TN này giúp SV nhận biết ion kim loại bằng cách tạo kết tủa. Test for substances: TN này giúp SV nhận biết ion sunfat bằng bari clorua trong axit clohidric loãng.

Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Chương 2. TỔNG QUAN CÁC BÀI THỰC HÀNH HÓA LÝ

2.1. Quy trình thiết kế các bài thực hành Hóa lý phần nhiệt động học

PHẦN NHIỆT ĐỘNG HỌC

U Y

Khi thiết kế các bài thực hành trước hết chúng ta phải nắm vững kiến

thức cơ bản của bài thực hành đó cũng như những vấn đề liên quan đến bài

thực hành. Sau khi đã nắm rõ kiến thức của bài thực hành, chúng ta tiến hành

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ẠO

tìm hiểu về phần mềm TN ảo mà chúng ta sẽ MP. Mỗi một phần mềm sẽ có

những ưu điểm và nhược điểm khác nhau, vì vậy chúng ta phải tìm hiểu cụ

thể để chọn được phần mềm thích hợp.

H Ư

- Khi xây dựng một thí nghiệm mô phỏng ta tiến hành theo quy trình bao

TR ẦN

gồm các bước sau:

Bước 1: Xác định mục tiêu bài học.

10 00

Bước 2: Chọn nội dung mô phỏng.

Việc xác định nội dung bài học để mô phỏng cần được xem xét kĩ cả về

yêu cầu cũng như mức độ triển khai để có hiệu quả thiết thực.

Bước 3: Viết kịch bản chương trình mô phỏng.

-L

Í-

Bước 4: Tiến hành xây dựng chương trình mô phỏng.

ÁN

Bước 5: Chạy thử chương trình mô phỏng và chỉnh sửa (nếu cần).

2.2. Nội dung các bài thực hành Hóa lý phần nhiệt động học 2.2.1. Thí nghiệm 1: Nhiệt hòa tan - Xác định nhiệt hòa tan của các muối KCl, CuSO4, CuSO4.5H2O trong

nước và tính nhiệt hydrat hoá của CuSO4.5H2O [1].

IỄ N

ÀN

2.2.1.1. Mục đích

Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

2.2.1.2. Cơ sở lý thuyết a. Nhiệt hòa tan và nhiệt hydrat hoá của muối [1], [2], [6].

Quá trình hòa tan thường có kèm theo hiện tượng thu nhiệt hay tỏa nhiệt

tuỳ thuộc vào bản chất của chất tan và dung môi.

U Y

Nhiệt hòa tan thường có 2 loại: nhiệt hòa tan tích phân và nhiệt hòa tan

vi phân. Nhiệt hòa tan tích phân là hiệu ứng nhiệt kèm theo của quá trình hòa

tan 1 mol chất tan trong một lượng dung môi nào đó để thu được DD có nồng

ẠO

độ xác định. Còn nhiệt hòa tan vi phân đó là hiệu ứng nhiệt kèm theo của quá

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

trình hòa tan 1 mol chất tan trong một lượng vô cùng lớn DD có nồng độ xác

định. Bằng thực nghiệm chỉ có thể đo được nhiệt hòa tan tích phân còn nhiệt

H Ư

hòa tan vi phân thì được xác định theo sự phụ thuộc của nhiệt hòa tan tích

TR ẦN

phân vào nồng độ DD.

Đối với chất rắn, có thể xem quá trình hòa tan gồm 2 quá trình: đầu tiên là

quá trình chuyển chất tan vào DD, sau đó là quá trình tương tác giữa các phân tử

10 00

để tạo thành DD hay còn gọi là quá trình hydrat hóa. Do đó, nhiệt hòa tan (Hht)

là được xem tổng của nhiệt chuyển chất tan vào dung dịch (Hch) và nhiệt

hydrat hoá trong dung môi là nước (Hhyd) được phát sinh do tương tác giữa Hht = Hch + Hhyd

(2.1)

ÁN

-L

Í-

các tiểu phân của chất tan với các tiểu phân của dung môi.

Nhiệt Hhyd thì luôn âm vì quá trình hydrat hóa luôn tỏa nhiệt, còn đối

ÀN

với nhiệt Hch thì có thể dương hoặc âm. Nếu là chất khí thì Hch (nhiệt

IỄ N

ngưng tụ khí vào thể tích DD) luôn âm nên Hht < 0. Còn nếu là chất rắn, Hch (nhiệt hấp thụ để phá vỡ mạng lưới tinh thể và đẩy xa các tiểu phân trên khoảng cách ứng với thể tích DD) thì luôn dương, vì vậy dấu của Hht sẽ là

dấu của số hạng nào trong (2.1) chiếm ưu thế. Tóm lại những chất rắn nào mà có cấu tạo mạng lưới tinh thể bền và ít hydrat hóa thì Hht > 0 (sự hòa tan đó

Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

là thu nhiệt), còn những chất nào mà có cấu tạo mạng lưới tinh thể kém bền và có nhiều khuynh hướng hydrat hóa hay hình thành những muối ngậm nước

thì Hht < 0 (sự hòa tan đó là tỏa nhiệt).

Khi tăng lượng dung môi thì nhiệt hòa tan của muối cũng sẽ tăng theo,

U Y

nếu có 1 mol muối mà hòa tan vào 200 - 300 mol dung môi khi pha loãng

thêm nữa thì hiệu ứng nhiệt gần như không thay đổi, lượng nhiệt đó được gọi

là nhiệt hòa tan của muối.

ẠO

Nhiệt hydrat hoá là lượng nhiệt kèm theo của quá trình tạo thành 1 mol

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

muối ngậm nước từ muối khan và lượng nước tương ứng.

Để xác định nhiệu ứng nhiệt theo phương pháp trực tiếp thường rất phức

H Ư

tạp, chỉ dùng được trong những trường hợp chỉ có một phản ứng xảy ra hoàn

TR ẦN

toàn và nhanh. Vì vậy, nếu muốn xác định được hiệu ứng nhiệt của nhiều phản ứng khác nhau, thì người ta dùng phương pháp tính dựa vào các dữ kiện

hóa học đã biết.

10 00

Đối với những quá trình hòa tan khó đo trực tiếp hiệu ứng nhiệt mà chỉ

có thể xác định thông qua gián tiếp như nhiệt hydrat hoá của các tinh thể muối

ngậm nước thì ta áp dụng định luật Hess để tính.

Í-

Quá trình hòa tan CuSO4(r) và CuSO4.5H2O (r) trong nước được thực hiện

-L

theo hai hướng sau:

ÁN

CuSO4 (r) + 5H2O  CuSO4.5H2O (r) + Hhyd

IỄ N

ÀN

CuSO4.5H2O(r) + (n-5) H2O  CuSO4 (dd) + H1 CuSO4 (r) + nH2O  CuSO4 (dd) + H2

Áp dụng định luật Hess ta có: Hhyd + H1 = H2 Hay Hhyd = H2 - H1 = Hht, CuSO4 - Hht, CuSO4.5H2O

Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

(2.2)

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Xác định được nhiệt hòa tan của muối khan và muối ngậm nước sẽ tính được nhiệt hydrat hóa.

b.Phương pháp nhiệt lượng kế [1], [2]

Để đo hiệu ứng nhiệt của phản ứng HH, nhiệt hòa tan, nhiệt chuyển pha,

U Y

nhiệt dung người ta thường dùng một dụng cụ được gọi là nhiệt lượng kế. Có

rất nhiều loại nhiệt lượng kế và cấu trúc của chúng rất cũng phong phú phụ

thuộc vào đặc trưng của từng quá trình nghiên cứu. Sơ đồ của một nhiệt lượng

ẠO

Hình 2. Nhiệt lượng kế

Í-

10 00

TR ẦN

H Ư

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

kế đơn giản được thể hiện ở hình 2.

-L

Cấu tạo của nhiệt lượng kế gồm: Bình nhiệt lượng kế (1), Nhiệt kế (2),

ÁN

Que khuấy (3), Ămpun (4), Nút lie (5), Chất lỏng (6).

Bình nhiệt lượng kế (1) và lớp vỏ là phần chủ yếu của nhiệt lượng kế

IỄ N

ÀN

giúp ngăn cản sự trao đổi nhiệt giữa nhiệt lượng kế với môi trường xung

quanh. Bình nhiệt lượng kế được đậy kín bằng nút lie (5). Trên nút lie có

khoan lỗ để cắm nhiệt kế (2), que khuấy (3) và ămpun chứa chất nghiên cứu (4). Nhiệt kế thường dùng là nhiệt kế Beckman có độ chính xác rất cao để theo dõi biến thiên nhiệt độ trong hệ. Còn ămpun chính là một ống nghiệm

Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

thủy tinh có đáy mỏng dễ bị chọc thủng để cho các chất nghiên cứu có thể rơi

Hiệu ứng nhiệt của quá trình tiến hành trong nhiệt lượng kế được xác

vào chất lỏng (6) chứa trong bình nhiệt kế.

định theo phương trình sau:

(2.3)

U Y

q = Ck.t

Trong đó: t là biến thiên nhiệt độ của hệ nhiệt lượng kế, Ck là nhiệt

dung của hệ nhiệt lượng kế.

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ẠO

Nhiệt dung của hệ nhiệt lượng kế thì bằng tổng các nhiệt dung của tất cả

các bộ phận có trong nhiệt lượng kế cùng tham gia vào sự trao đổi nhiệt như

bình nhiệt lượng kế, que khuấy, ămpun, nhiệt kế, chất lỏng trong nhiệt lượng

H Ư

kế…

TR ẦN

Ck = mi.Ci

(2.4)

Trong đó: mi và Ci lần lượt là khối lượng và nhiệt dung riêng của các bộ

10 00

phận có trong nhiệt lượng kế. Nhưng việc xác định Ci thì có độ chính xác không lớn nên công thức (2.4) thường không được dùng để tính Ck. Phương

pháp chính xác nhất để tính Ck là tiến hành trong nhiệt lượng kế với một quá

trình đã biết trước hiệu ứng nhiệt q/ của nó. Xác định biến thiên nhiệt độ

q/ Ck  t

(2.5)

ÁN

-L

Í-

tương ứng của hệ nhiệt lượng kế thì sẽ tính được Ck theo phương trình:

ÀN

Biến thiên nhiệt độ t gây ra do quá trình tiến hành ở trong nhiệt lượng

IỄ N

kế có thể được xác định theo hiệu nhiệt độ sau và trước khi quá trình hòa tan xảy ra trong trường hợp hệ hoàn toàn không trao đổi nhiệt với môi trường

xung quang bên ngoài. Khi biết được giá trị t và Ck thì sẽ tính được hiệu ứng nhiệt của quá trình theo (2.3).

Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

2.2.1.3. Cách tiến hành TN a) Xác định nhiệt dung của hệ nhiệt lượng kế Ck [1]

Lắp dụng cụ TN như hình 2.1. Dùng bình định mức lấy chính xác

150mL nước cất cho vào bình nhiệt lượng kế. Sau đó cân chính xác khoảng

U Y

8g muối KNO3 đã được nghiền nhỏ cho vào ămpun thành mỏng, sạch và khô

(khi cho muối vào ta phải chú ý không được để muối dính vào thành ămpun).

Đậy nắp bình sau khi đã cắm nhiệt kế, que khuấy và ống đựng chất.

ẠO

Sau khi đã chuẩn bị xong dụng cụ và hóa chất thì tiến hành làm TN để

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

xác định t. Khi chưa chọc thủng ămpun, ta khuấy đều, nhẹ và theo dõi nhiệt

độ của nhiệt lượng kế cho đến khi ổn định, ghi nhiệt độ ban đầu t1 (oC). Sau

H Ư

đó, dùng đũa thủy tinh có đầu nhọn chọc thủng ampun đựng KNO3 và khuấy

TR ẦN

đều để cho KNO3 tan ra. Tiếp tục theo dõi nhiệt độ của nhiệt lượng kế cho đến khi giá trị nhiệt độ đi qua cực tiểu và bắt đầu tăng lên, ghi nhiệt độ thấp

nhất t2 (oC) mà nhiệt lượng kế đạt được. Do có hiệu ứng nhiệt của quá trình

10 00

hòa tan nên nhiệt độ thay đổi nhanh.

Xác định t = t2 – t1.

Nhiệt dung của nhiệt lượng kế (Ck) được tính theo công thức (2.6):

-L

Í-

q/ g H KNO3 8,52 g Ck   .  t M t M .t

(kcal/độ)

(2.6)

ÁN

Trong đó: g là khối lượng của KNO3 (gam) và M là khối lượng mol của

IỄ N

ÀN

muối KNO3. b) Xác định nhiệt hòa tan của KCl trong nước [1] Tháo dụng cụ, đổ hết DD trong nhiệt lượng kế ra, rửa sạch và làm khô

bằng axeton, sau đó lấy chính xác 150 ml nước cất cho vào bình. Lượng KCl khan cần dùng được cân chính xác là khoảng 6 gam. Lắp ămpun vào bình nhiệt lượng kế, tiến hành xác định t của quá trình hòa tan KCl giống như đã

Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

làm với KNO3. Biết t và Ck tính được nhiệt hòa tan của KCl trong nước theo công thức (2.7).

(2.7)

c) Xác định nhiệt hòa tan của CuSO4 và CuSO4.5H2O [1]

Ck .t.M g

U Y

H  

Lặp lại TN như đã làm đối với KCl nhưng thay KCl bằng CuSO4 khan và

CuSO4.5H2O. Lượng CuSO4 khan cần dùng được cân chính xác là khoảng 5g

ẠO

và của CuSO4.5H2O là khoảng 8g. Quá trình hòa tan muối đồng sunfat trong

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

nhiệt lượng kế cần phải khuấy mạnh hơn vì các muối sunfat đồng khó tan.

Biết được t, ta tiến hành tính nhiệt hòa của CuSO4 và CuSO4.5H2O theo

H Ư

công thức (2.7).

TR ẦN

Sau khi xác định được nhiệt hòa tan của hai muối, tính nhiệt hydrat của CuSO4.5H2O theo biểu thức (2.2):

10 00

Hhyd = Hht, CuSO4 - Hht, CuSO4.5H2O Ghi các số liệu và tính toán theo bảng:

KCl

CuSO4

CuSO4.5H2O

Khối lượng muối (g)

-L

Í-

Nhiệt độ t1 (oC)

ÁN

Nhiệt độ t2 (oC)

t = t2 – t1 (oC) Ck .Δt.M (kcal/mol) g

IỄ N

ÀN

ΔH=

2.3.2. Thí nghiệm 2: Nghiên cứu cân bằng hóa học của phản ứng: 2Fe3+ + 2I-

2 Fe2+ + I2

2.3.2.1. Mục đích - Xác định hằng số CB và hiệu ứng nhiệt trung bình của phản ứng [7].

Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

2.3.2.2. Cơ sở lý thuyết Nếu như điều kiện của phản ứng được giữ nguyên, theo định nghĩa về

CB hóa học thì trạng thái cuối cùng của hệ sẽ không thay đổi. Như vậy, nếu ở

điều kiện xác định và không đổi thì kết quả cuối cùng của trạng thái CB HH

U Y

sẽ là một đại lượng hằng định [2], [7].

a. Điều kiện cân bằng hoá học [2], [6], [7] G = ni.i = 0

(2.8)

Trong đó: G là biến thiên thế đẳng áp - đẳng nhiệt, i là hóa thế của chất

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

i, ni là số mol của chất i.

aA +

TR ẦN

Xét phản ứng hóa học tổng quát sau:

H Ư

b. Quan hệ giữa biến thiên thế đẳng áp của phản ứng [2], [6], [7]

Trong đó: A, B, M và N là các chất khí lý tưởng

10 00

Nếu ở điều kiện nhiệt độ và áp suất không đổi thì ta có: (2.9)

Gpứ = Gsppứ - Gtgpứ

Í-

Kết hợp (2.8) và (2.9) ta được: Gpứ = (mM + nN) + (aA + bB)

(2.10)

ÀN

ÁN

-L

Mặt khác ta có: i = io + RTlnPi thay vào (2.10) ta được:

IỄ N D

hay

ẠO

dG = i.dni = 0

Theo nhiệt động học để một hệ đạt CB thì điều kiện là:

Gpứ = Gopứ + RT ln

PMm .PNn PAa .PBb

(2.11)

Trong đó: Gopứ = (moM + noN) + (aoA + boB)

Biểu thức (2.11) được gọi là phương trình đẳng nhiệt Van’t Hoff. Khi PA = PB = PM = PN = 1 atm thì Gpứ = Gopứ Khi đó, Gopứ là biến thiên thế đẳng áp - đẳng nhiệt ở trong điều kiện áp

suất của tất cả các chất khí tham gia đều bằng 1 atm. Khi hệ đạt đến trạng thái CB thì: Gpứ = 0

Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Phương trình (2.11) được viết lại như sau:  PMm .PNn  = -RTlnKp a b   PA .PB cb

Gopứ = -RT ln 

(2.12)

 P m .P n 

Với Kp được gọi là hằng số CB hóa học và Kp =  Ma Nb   PA .PB cb

U Y

(2.13)

Như vậy, nếu dựa vào biểu thức (2.13) ta có thể xác định được hằng số

Kp khi biết được áp suất riêng phần của tất cả các chất đầu và cuối của phản

ẠO

ứng.

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

c. Một số biểu thức dùng để xác định hằng số cân bằng [2], [6], [7] 

TR ẦN

 CMm .CNn  Với KC =  a b  và KC được gọi là biểu thức của Định luật tác dụng  C A .CB cb

10 00

khối lượng.

ni P  i  ni P

 Pi  P.

ni  ni

Theo định luật Dalton ta có:

  

(2.15)

Δn

Í-

 Thay (2.15) vào (2.14) thì ta được: Kp = Kn.  P   ni

ÁN

-L

Nếu gọi Ni =

ni là nồng độ mol phần thì ta có: Kp = KN.Pn n  i

IỄ N

ÀN

Như vậy: Kp = KC.(RT)

(2.14)

H Ư

Kp = KC.(RT)n

Đối với khí lý tưởng ta có: Pi.V = ni.R.T  Pi = Ci.R.T

n

 = Kn.  P   ni

n

 n  = KN.P 

(2.16)

Nếu n = 0 thì Kp = KC = Kn = KN

2.3.2.3. Cách tiến hành thí nghiệm [7] - Đầu tiên ta lấy 6 bình nón khô có nút đậy, sau đó cho lần lượt vào mỗi bình với thể tích như sau:

Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

FeCl3 0,03M (mL)

0,03M (mL)

Bình

Đỗ chung bình 1 và bình 2 (mẫu 1) với nhau, sau 10 phút đổ chung bình

U Y

3 và bình 4 (mẫu 2), sau 10 phút nữa ta đổ chung bình 5 và bình 6 (mẫu 3).

Ghi thời điểm bắt đầu đổ chung các DD với nhau (thời điểm bắt đầu phản

ứng). Đậy nút kĩ và để vào bình điều nhiệt.

ẠO

Tiếp đến ta lấy 1 bình nón khác và cho vào bình nón đó 40mL nước cất.

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

Đối với mẫu 1, sau 25 phút kể từ thời điểm bắt đầu phản ứng, lấy 10mL

DD cho vào bình chuẩn độ đã chứa sẵn 40mL nước cất và tiến hành chuẩn độ

H Ư

I2 sinh ra bằng Na2S2O3 cho đến khi DD có màu vàng nhạt thì cho hồ tinh bột

TR ẦN

vào, rồi chuẩn độ tiếp cho đến khi mất màu xanh thì kết thúc quá trình chuẩn độ.

Sau 20 phút kể từ lần chuẩn độ mẫu thứ nhất thì lấy mẫu thứ 2 và tiến

10 00

hành chuẩn độ, sau đó cách 30 phút (kể từ khi lấy mẫu thứ 2) thì tiến hành lấy

mẫu thứ 3 để chuẩn độ, cứ làm tiếp tục như vậy cho đến khi hai mẫu kế tiếp

nhau có kết quả chuẩn độ bằng nhau (chênh lệch nhau không quá 0,2mL) thì

Í-

xem như phản ứng đạt CB.

-L

Tiến hành làm TN theo trình tự như vậy, ta làm song song 1 thí nghiệm

ÁN

nữa ở t2 = t1 + 10oC. Ở mỗi một nhiệt độ ta có bảng số liệu thực nghiệm như

IỄ N

ÀN

VNa 2S2O3 (mL) chuẩn độ được

Thời gian phản ứng (phút)

Bình 1

Bình 2

Bình 3

…….

Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

2.2.3. Thí nghiệm 3: Sự phân bố chất tan giữa hai dung môi không trộn lẫn

vào nhau

2.2.3.1. Mục đích

U Y

Xác định hệ số phân bố của axit axetic trong nước và trong dung môi

hữu cơ [7].

2.2.3.2. Cơ sở lý thuyết [2], [6], [7]

ẠO

- Khi lắc chất tan trong hai dung môi không trộn lẫn vào nhau, chất tan

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

sẽ phân bố vào trong hai dung môi theo định luật phân bố Nerst.

+ Nếu chất tan không liên hợp và không phân li trong cả hai dung môi

(2.17)

TR ẦN

K=C1/C2

H Ư

thì hệ số phân bố sẽ được xác định theo công thức:

Trong đó: K là hệ số phân bố, C1 và C2 lần lượt là nồng độ chất tan trong

dung môi thứ nhất và thứ hai.

10 00

+ Nếu độ liên hợp của chất tan trong dung môi thứ 2 là 2 thì hệ số phân

bố sẽ là:

C1 C2

hoặc

K' 

C12 C2

Í-

K

-L

+ Nếu độ liên hợp của chất tan trong dung môi thứ 2 là n thì hệ số phân K

ÁN

bố sẽ là:

C1 n C 2

IỄ N

ÀN

2.2.3.3. Cách tiến hành thí nghiệm [7] a. Pha dung dịch axit axetic Từ DD axit axetic 1N ban đầu, tiến hành pha DD axit axetic với các nồng độ như sau: 0,5N; 0,25N; 0,1N và 0,05N. Sau đó dùng pipet 2 mL và lấy 2mL mỗi DD cho vào bình nón rồi tiến hành chuẩn độ bằng dung dịch NaOH

Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

0,1N với phenolphtalein làm chỉ thị (mỗi dung dịch lấy 2 lần) và sau đó lấy giá trị trung bình ( V1 ’).

b. Tiến hành thí nghiệm

Cho vào 4 phễu chiết 2 dung dịch với thể tích theo thứ tự như bảng sau: Phễu

Axit axetic (mL)

25 (0,5N)

25 (0,25N)

25 (0,1N)

CCl4 (ml)

U Y

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ẠO

25 (0,05N)

Lắc đều 4 phễu trong 3 phút và để yên trong 20 phút (để cho hỗn hợp

tách lớp). Sau đó dùng pipet 2mL nhúng vào lớp trên của DD (Ax/H2O) và

H Ư

lấy khoảng 2mL mỗi lần (lấy 2 lần) để làm mẫu thử, tiến hành chuẩn độ mẫu

TR ẦN

thử bằng dung dịch NaOH 0,1N với chỉ thị phenolphtalein. Thể tích NaOH trung bình dùng để chuẩn độ axit axetic trong mỗi phễu là V1 .

10 00

Tính toán kết quả

Nồng độ của DD axit axetic là tỉ lệ với số lượng mL NaOH đã dùng để

chuẩn độ là C= a.V (a là hệ số tỉ lệ, V là thể tích NaOH đã dùng).

C1 a.V1 V1   . C2 a.V2 V2

ÁN

K

C1 , nếu xem CCl4 là dung môi thứ hai thì ta có: C2

-L

Í-

Theo công thức: K=

Sự giảm nồng độ của axit axetic ở trong nước bằng nồng độ của axit

IỄ N

ÀN

axetic ở trong CCl4 nên ta có: C2= C1’- C1 (Với C2 là nồng độ của axit axetic ở trong CCl4, C1’ là nồng độ của axit axetic ở trong nước ban đầu, C1 là nồng độ axit axetic ở trong nước sau khi trộn vào CCl4). Nếu C1 và C1’ tỉ lệ với V1 và V1’ thì C2 sẽ tỉ lệ với V2. Do đó ta có: V2= V1’-V1

Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

0,25 N

0,1 N

0,05 N

chuyển sang CCl4

V1'

V1 V2

trộn

khi trộn

0,5 N

với axit axetic đã

ẠO

Sau khi

IỄ N

ÀN

ÁN

-L

Í-

10 00

TR ẦN

H Ư

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

bình

axetic

Số ml NaOH ứng

Số

Số mL NaOH 0,1N

U Y

Caxit

Ghi các số liệu và tính toán theo bảng:

Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial