Thí nghiệm: Nuôi tinh thể phèn chua (alum) – Liên kết ion – Hóa học 10 chân trời sáng tạo. I. Mục tiêu thí nghiệm nuôi tinh thể phèn chua al...
Thí nghiệm: Nuôi tinh thể phèn chua (alum) – Liên kết ion – Hóa học 10 chân trời sáng tạo.
I. Mục tiêu thí nghiệm nuôi tinh thể phèn chua alum(KAl(SO₄)₂·12H₂O).
Quan sát quá trình hình thành và phát triển tinh thể của hợp chất ion
Minh họa cấu trúc mạng tinh thể ion của phèn chua (alum)
Khơi gợi hứng thú học tập thông qua một ứng dụng hóa học thực tiễn, đẹp mắt, dễ thực hiện.
II. Cơ sở lí thuyết
Phèn chua là một muối kép có cấu trúc ion:
- Công thức hóa học: KAl(SO₄)₂·12H₂O
- Gồm các ion: K⁺, Al³⁺, SO₄²⁻ và phân tử nước liên kết.
Khi hòa tan trong nước, các ion phân ly:
KAl(SO₄)₂ → K⁺ + Al³⁺ + 2 SO₄²⁻
Khi dung dịch được làm lạnh hoặc bay hơi từ từ, các ion sẽ liên kết trở lại → tạo mạng tinh thể ion → hình thành tinh thể alum có hình khối đẹp mắt.
III. Dụng cụ và hóa chất của thí nghiệm.
Dụng cụ Hóa chất
- Cốc thủy tinh 250 mL - Phèn chua (alum) KAl(SO₄)₂·12H₂O dạng bột
- Đũa thủy tinh - Nước cất/nước sạch
- Bếp điện nhỏ hoặc nước nóng - Dây cước (hoặc chỉ trắng, tăm gỗ)
- Đĩa thủy tinh hoặc lọ thủy tinh
IV. Các bước tiến hành thí nghiệm nuôi tinh thể alum(phèn chua).
Bước 1: Chuẩn bị dung dịch phèn bão hòa
Đun nóng khoảng 100 mL nước đến gần sôi (60–80°C)
Cho từ từ phèn chua dạng bột vào nước nóng, khuấy đều
Tiếp tục cho thêm đến khi không tan nữa → dung dịch bão hòa
Lọc dung dịch (nếu cần) để loại bỏ cặn, thu được dung dịch trong
Bước 2: Tạo mầm tinh thể
Đổ một phần dung dịch bão hòa ra đĩa
Để nguội ở nơi thoáng, yên tĩnh trong 12–24 giờ
Tinh thể nhỏ đầu tiên sẽ hình thành → chọn tinh thể đẹp nhất làm mầm
Bước 3: Nuôi tinh thể lớn
Buộc tinh thể mầm vào dây cước hoặc tăm gỗ
Treo vào phần còn lại của dung dịch bão hòa đã để nguội dần
Đảm bảo tinh thể không chạm đáy hoặc thành cốc
Để nơi mát, yên tĩnh trong 5–7 ngày → tinh thể lớn dần lên
Bước 4: Thu hoạch và bảo quản
Khi đạt kích thước mong muốn, nhẹ nhàng lấy tinh thể ra
Dùng khăn giấy thấm khô
Bảo quản nơi khô ráo, tránh ẩm (có thể bọc giấy nến hoặc túi zip)
V. Quan sát và giải thích hiện tượng của thí nghiệm.
Tinh thể phèn chua có hình bát diện hoặc lập phương, trong suốt, óng ánh
Liên kết giữa các ion trong phèn chua tạo nên mạng tinh thể ion ổn định
Mỗi ion K⁺, Al³⁺, SO₄²⁻ được bao quanh bởi ion trái dấu → hút nhau bằng lực tĩnh điện
Mạng ion này là một minh họa trực quan về liên kết ion trong thực tế
Lưu ý và mẹo khi thực hành thí nghiệm.
Dung dịch càng tinh khiết → tinh thể càng đẹp
Không di chuyển cốc trong quá trình kết tinh
Nếu tinh thể không lớn: làm bão hòa lại dung dịch và tiếp tục nuôi
Có thể thay phèn chua bằng CuSO₄·5H₂O (muối đồng), NaCl, KNO₃,... để so sánh
VI. Kết luận.
Thí nghiệm nuôi tinh thể phèn chua là một cách trực quan, sinh động để học sinh hiểu rõ bản chất của liên kết ion và mạng tinh thể ion. Qua đó, các em:
- Nhận biết được cách các ion sắp xếp có trật tự trong mạng tinh thể
- Hiểu được sức mạnh của liên kết tĩnh điện trong hợp chất ion
- Tăng hứng thú với môn Hóa học thông qua thực hành khám phá.
Xem thêm:
COMMENTS