BÁO cáo THÍ NGHIỆM hóa đại CƯƠNG bài 2 NHIỆT PHẢN ỨNG

BÀI 2: NHIỆT PHẢN ỨNGTrong thí nghiệm này , chúng ta sẽ đo được hiệu ứng nhiệt của các phản ứng khác nhau và kiểm tra lại định luật Hess “ Hiệu ứng nhiệt của quá trình hóa học đẳng áp h

Trang 1

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

-BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA VÔ CƠ

BÁO CÁO

THÍ NGHIỆM HÓA ĐẠI CƯƠNG

GVHD: (điền tên + học vị cô Hiếu)

(tên + học vị cô Uyên)

Nhóm Lớp: L65 Nhóm số: (số)

1 Phạm Ngọc Nga

2 Đinh Thiên Phước Lộc

TP HỒ CHÍ MINH, tháng 01 năm 2022

TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com

Trang 2

Lời Cám Ơn

Chúng em đặc biệt gửi lời cám ơn chân thành đến với cô Đỗ Thị Minh Hiếu và cô Võ Nguyễn Lam Uyên đã tận tình hướng dẫn , chỉ bảo chúng em hoàn thành tốt đẹp các bài thí nghiệm của mình Đồng thời , chúng em cũng xin cám ơn đến Trường Đại Học Bách Khoa

đã tài trợ cho chúng em cơ sở vật chất để hoàn thành thí nghiệm một cách xuất sắc

Trang 3

Phụ Lục

Trang 4

BÀI 2: NHIỆT PHẢN ỨNG

Trong thí nghiệm này , chúng ta sẽ đo được hiệu ứng nhiệt của các phản ứng khác

nhau và kiểm tra lại định luật Hess “ Hiệu ứng nhiệt của quá trình hóa học đẳng

áp hay đẳng tích chỉ phụ thuộc vào bản chất và trạng thái của các chất đầu và sản phẩm chứ không phụ thuộc và đường đi của quá trình ”

1 Thí nghiệm 1: Xác định nhiệt dung của nhiệt lượng kế

Cách tiến hành thí nghiệm :

- Lấy 50 ml nước ở nhiệt độ phòng cho vào bencher bên ngoài đo nhiệt độ t1

- Lấy 50 ml nước khoảng 600C cho vào nhiệt lượng kế Sau khoảnh 2 phút đo nhiệt độ t2

- Dùng phễu đổ nhanh 50 ml nước ở nhiệt độ phòng vào 50 ml nước nóng trong nhiệt lượng kế Sau khoảng 2 phút , đo nhiệt độ t3

Nhiệt độ nhóm đo được sau khi thực hành :

m0c0

25

≈ 2.27

11

Công thức tính m 0 c 0 :

m0c0 =mc (t3 −t1)−(t ¿ ¿ 2−t

3 )

=50 . ( 49−26 )−(71−49) ≈ 2.27 ¿

Kết quả thu được :

Nhiệt dung của nhiệt lượng kế khoảng 2.27 (cal)

Trang 5

2 Thí nghiệm 2: Hiệu ứng nhiệt của phản ứng trung hòa

HCl + NaOH → NaCl + H2O

- Dùng buret lấy 25 ml dung dịch NaOH 1M cho vào becher 100 ml để bên ngoài

Đo nhiệt độ t1

- Dùng buret lấy 25 ml dung dịch HCl 1M cho vào nhiệt lượng kế Đo nhiệt độ t2

- Dùng phễu đổ nhanh becher chưa dung dịch NaOH vào HCl chứa trong nhiệt lượng kế Khuấy đều dung dịch trong nhiệt lượng kế Đo nhiệt độ t3

- Cho nhiệt dung riêng của dung dịch muối 0.5M là 1 cal/g.độ , khối lượng riêng là 1.02 g/ml

Công thức tính :

Q=( m0 c0 +m HCl c H Cl +m NaOH c NaOH ) (t3−t1 +

2 t2 )

 Q1=(2.27+25+25)(31.5−26 +

2 25 )≈313.62

 Q2=(2.27+25+25)(31−25+

2 25 )≈313.62

 Q=313.62

ΔHH = Q

n =313.62

0.025 ≈12544.8

Q=313.62(cal) ΔHH ≈ 12544.8( mol cal )

Trang 6

Kết luận :

- Do Q > 0 => Phản ứng trung hòa là phản ứng thu nhiệt

3 Thí nghiệm 3: Nhiệt hòa tan của CuSO4

- Cho vào nhiệt lượng kế 50 ml nước Đo nhiệt độ t1

- Cân 4 g CuSO4 khan

- Cho nhanh 4 g CuSO4 vừa cân vào nhiệt lượng kế , khuấy đều cho CuSO4 tan hết Đo nhiệt độ t2

Q=

( m0 c

0 +m

H2 0 c

H2 0 + m

CuS 04

c

CuS 04 ) ( t2−t

1 )

 Q1=(2.27+50+4 )(35−28)=393.89(cal)

 Q2 =(2.27+50+ 4 )(33−27 )=337.62(cal)

ΔHH = Q

n

 ΔHH 1= 393.

0.025 89 =15755.6( mol cal )

 ΔHH 2= 337.

0.025 62=13504.8 (mol cal )

Q=¿

ΔHH=¿

Kết luận :

- Do Q>0 => Phản ứng hòa tan của CuSO4 là phản ứng tỏa nhiệt

Trang 7

4 Thí nghiệm 4: Nhiệt hòa tan của NH4Cl

Cách tiến hành thí nghiệm

- Cho vào nhiệt lượng kế 50 ml nước Đo nhiệt độ t1

- Cân 4 g NH4Cl

- Cho nhanh 4 g NH4Cl vừa cân vào nhiệt lượng kế , khuấy đều cho NH4Cl tan hết Đo

nhiệt độ t2

Q=

(m0 c0 +

m H2 0 c H2 0 +

m NH4 Cl c NH4 Cl) (t2−

t1 )

 Q1=(2.27+50+4 )(23−2 6.5)=−196.945(cal)

 Q2 =(2.27+50+ 4 )(22−26)=−225.08 (cal)

ΔHH = Q

n

107

Q=¿

ΔHH=¿

Kết luận :

- Do Q<0 => Phản ứng hòa tan của NH4Cl là phản ứng thu nhiệt

Trang 8

Trang 9

III Trả lời câu hỏi :

1 ∆H tb của phản ứng HCl+NaOH → NaCl+H 2 O sẽ được tính theo số

mol HCl hay NaOH khi cho 25ml dd HCl 2M tác dụng với 25ml dd NaOH 1M.Tại sao?

nNaOH = 1 0,025 = 0.025 (mol)

nHCl = 2 0.025 = 0.06 (mol)

=> Tính theo NaOH vì NaOH phản ứng hết , HCl dư

2 Nếu thay HCl 1M bằng HNO 3 1M thì kết quả thí nghiệm 2 có thay đổi hay không?

Nếu thay thế thì kết quả thí nghiệm 2 không thay đổi vì HCl và HNO3 là acid mạnh phân lý hoàn toàn và đồng thời thí nghiệm 2 là phản ứng trung hòa

3 Tính ∆H bằng lý thuyết theo định luật Hess.So sánh với kết quả thí nghiệm.Hãy xem

6 nguyên nhân có thể gây ra sai số trong thí nghiệm này:

- Mất nhiệt do nhiệt lượng kế

- Do dụng cụ đong thể tích hóa chất

- Do sunphat đồng bị ẩm

- Do lấy nhiệt dung riêng dung dịch sunphat đồng bằng 1 cal/mol.độ

Theo em sai số nào là quan trong nhất, giải thích? Còn nguyên nhân nào khác không?

- Theo em mất nhiệt lượng do nhiệt lượng kế là quan trọng nhất vì do trong quá trình thao tác không chính xác,nhanh chóng dẫn đến thất thoát nhiệt ra môi trường bên ngoài

- Sunphat đồng khan bị hút ẩm ,lấy và cân không nhanh và cẩn thận dễ

làm cho CuSO4 hút ẩm nhanh ảnh hưởng đến hiệu ứng nhiệt CuSO4 5H2O

Trang 10

BÀI 4 : XÁC ĐỊNH BẬC PHẢN ỨNG

I Mục đích thí nghiệm :

- Nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ đến vận tốc phản ứng

- Xác định bậc của phản ứng phân hủy Na2S2O3 trong môi trường acid bằng thực nghiệm

II Tiến hành thí nghiệm :

1 Xác định bậc phản ứng của Na 2 S 2 O 3

Cách tiến hành thí nghiệm

- Dùng pipet vách lấy acid cho vào ống nghiệm

- Dung buret cho H2O vào 3 bình tam giác trước Sau đó tráng buret bằng Na2S2O3 0,1M rồi tiếp tục dùng buret để cho Na2S2O3 vào các bình cầu

- Chuẩn bị đồng hồ bấm giây

- Lần lượt cho từng phản ứng từng cặp ống nghiệm và bình tam giác như sau : o Đổ nhanh acid trong ống nghiệm vào bình tam giác

o Bấm đồng hồ

o Lắc nhẹ bình tam goác cho đến khi thấy dung dịch vừa chuyển sang đục thì bấm đồng

hồ lần nữa và đọc ΔHt

- Lặp lại mỗi thí nghiệm 1 lần nữa để tính giá trị trung bình

Na2S2O3 [H2SO4]

Từ ΔHt tb của TN 1 và TN 2 xác định được m1 (tính mẫu )

lg t1

m1= lg t 22 =1

Từ ΔHt tb của TN 2 và TN 3 xác định được m2 (tính mẫu )

Trang 11

lg t2

t

Kết quả thu được

Bậc phản ứng theo Na2S2O3 ¿ m1 +m2

=0.945 2

Kết luận bậc phản ứng

Bậc phản ứng theo Na2S2O3 ¿ m1 +m2

=0.945 2

2 Xác định bậc phản ứng của H 2 SO 4 Cách tiến hành thí nghiệm

Làm tương tự cách tiến hành xác định bậc phản ứng Na2S2O3

Na2S2O3 [H2SO4]

Từ ΔHt tb của TN 1 và TN 2 xác định được n1 (tính mẫu )

lg t1

n1 = lg t 22 =0.221

Từ ΔHt tb của TN 2 và TN 3 xác định được n2 (tính mẫu )

lg t2

n1 = lg t 23 =0 061

Trang 12

Kết quả thu được

Bậc phản ứng theo H2SO4 ¿ n1+n2

=0.1405 2

Kết luận bậc phản ứng

Bậc phản ứng theo H2SO4 ¿ n1+n2

=0.1405 2

III Trả lời câu hỏi

1 Trong thí nghiệm trên,nồng độ [Na 2 S 2 O 3 ] và của [H 2 SO 4 ] đã ảnh hưởng

thế nào lên vận tốc phản ứng.Viết lại biểu thức tính vận tốc phản ứng

Xác định bậc của phản ứng?

 Trả lời :

o Nồng độ [Na2S2O3] tỉ lệ thuận với tốc độ phản ứng

o Nồng độ [H2SO4 ] hầu như không ảnh hưởng tới tốc độ phản ứng

o Biểu thức vận tốc :

v= k [Na 2 S 2 O 3 ] 0.945 [H 2 SO 4 ] 0.1405

o Bậc phản ứng : 0.945 + 0.1405 =1.0855

2 Cơ chế của phản ứng trên có thể được viết như sau:

[H 2 SO 4 ] + [Na 2 S 2 O 3 ] → Na 2 SO 4 + H 2 S 2 O 3 (1)

H 2 S 2 O 3 → H 2 SO 3 + S↓ (2)

Dựa vào kết quả thí nghiệm có thể kết luận phản ứng (1) hay (2) là phản ứng quyết định vận tốc phản ứng xảy ra nhanh hay chậm không ? Tại sao ? Lưu ý các phản ứng trên , lượng acid [H 2 SO 4 ] luôn dư so với [Na 2 S 2 O 3 ]

(2) Là phản ứng trao đổi ion nên tốc độ phản ứng xảy ra rất nhanh

(3) Là phản ứng tự oxh khử nên tốc độ xảy ra rất chậm

3 Dựa trên cơ sở của phương pháp thí nghiệm thì vận tốc xcas định được trong các thí nghiệm được xem là vận tốc trung bình hay vận tốc tức thời ?

Vận tốc được xác định bằng vì ΔHC ≈ 0 (biến thiên nồng độ của lưu huỳnh không đánh kể

trong khoảng thời gian ΔHt) nên vận tốc trong các thí nghiệm trên được xem là vận tốc tức thời

ΔHC

ΔHt

Trang 13

4 Thay đổi thứ tự [H 2 SO 4 ] và [Na 2 S 2 O 3 ] thì bậc phản ứng có thay đổi không ? Vì sao ?

Thay đổi thứ tự cho [H 2SO4 ] và [Na2S2O3] thì bậc phản ứng không thay đổi vì ở 1 nhiệt đọ xác định bậc phản ứng phụ thuộc vào bản chất của hệ ( nồng độ , nhiệt độ ,áp suất ) mà không phụ thuộc vào thứ tự chất phản ứng

Định dạng
Số trang	13
Dung lượng	101,92 KB