ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA BÁO CÁO THÍ NGHIỆM BỘ MÔN HÓA ĐẠI CƯƠNG BÀI 2 NHIỆT PHẢN ỨNG I KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM Thí nghiệm 1 Xác định nhiệt dung của nhiệt lượng kế Ta có m = 50 (g).
Trang 1ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM
BỘ MÔN HÓA ĐẠI CƯƠNG
Trang 2
BÀI 2: NHIỆT PHẢN ỨNG
I.KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
Thí nghiệm 1: Xác định nhiệt dung của nhiệt lượng kế
Ta có: m = 50 (g) ; c = 1 (cal/g.độ) => m.c = 50 (cal/độ)
moco TB = 3.0325 (cal/độ)
Lần 1:
moco = = = 2.94 cal/độ
Thí nghiệm 2: Xác định hiệu ứng nhiệt của phản ứng trung hòa HCl và NaOH
Ta có: cNaCl 0.5M = 1 (cal/g.độ) ; ρNaCl 0.5M = 1.02 (g/ml)
nNaCl = 0.05*0.5 = 0.025 (mol) ; VNaOH = 25 (ml) ; VHCl = 25 (ml)
Trang 3Nhiệt độ oC Lần 1 Lần 2
Lần 1
m = ( VNaOH + VHCl )*1.02 = ( 25 + 25 )*1.02 = 51 (g)
Thí nghiệm 3:Xác định nhiệt hòa tan của CuSO 4 khan-kiểm tra định luật Hess
Ta có: cCuSO4 = 1 (cal/g.độ) ; mCuSO4 = 4 (g) ; mnước = 50 (g)
nCuSO4 = = 0.025 (mol)
Trang 4Q=(moco TB+mnướccnước+mCuSO4cCuSO4 )(t2 - t1)=(3.0325+50+4)(34-29.5)=256.65(cal)
∆H = = = -10266 (cal/mol) => Phản ứng tỏa nhiệt
Thí nghiệm 4: Xác định nhiệt hòa tan của NH 4 Cl
Ta có: cNH4Cl=1(cal/g.độ) ; mNH4Cl = 4(g) ; mnước=50(g) ; nNH4Cl = = 0.0748(mol)
Lần 1:
Q=(moco TB+mnướccnước+mNH4ClcNH4Cl)(t2-t1) =(3.0325+50+4)(26.5-29.5)=-171.1(cal)
II.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 25 ml dd HCl 2M tác dụng với 25 ml dd NaOH 1M Tại sao?
Do tính ra ta được số mol của HCl là 0.05 và số mol của NaOH là 0.025 mà theo
số mol chất phản ứng nên sẽ được tính theo số mol NaOH
2.Nếu thay HCl 1M bằng HNO 3 1M thì kết quả thí nghiệm 2 có thay đổi hay không?
Trang 5Nếu thay HCl 1M bằng HNO3 1M thì kết quả thí nghiệm 2 vẫn không thay đổi vì
phản ứng trung hòa
3.Tính ∆H 3 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 độ do nhiệt lượng kế
- Do nhiệt kế
- Do dụng cụ đong thể tích hóa chất
- Do cân
- Do sunphat đồng bị hút ẩm
- Do lấy nhiệt dung riêng sunphat đồng bằng 1 cal/mol.độ
Theo em sai số nào là quan trọng nhất, giải thích? Còn nguyên nhân nào khác không?
Theo em nguyên nhân gây ra sai số có thể là:
chính xác, nhanh chóng dẫn đến thoát nhiệt ra môi trường bên ngoài
không nhanh chóng
Trang 6BÀI 4: XÁC ĐỊNH BẬC PHẢN ỨNG
I KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
a) Bậc phản ứng theo Na 2 S 2 O 3
m1 = = = 1.09
m2 = = = 1.17 Bậc phản ứng theo Na2S2O3 = ( m1+m2 )/2 = (1.09+1.17)/2 = 1.13
b) Bậc phản ứng theo H 2 SO 4
Từ ∆ttb của TN1 và TN2 xác định n1 :
n1 = = = 0.234
Trang 7n2 = = = 0.18 Bậc phản ứng theo H2SO4 = (n1+ n2)/2 = ( 0.234+0.18 )/2 = 0.207
II TRẢ LỜI CÂU HỎI
1.Trong TN trên, nồng độ của 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 vận tốc phản ứng Xác định bậc phản ứng.
Nồng độ của Na2S2O3 tỉ lệ thuận với vận tốc phản ứng
Biểu thức vận tốc phản ứng: v=k [Na2S2O3]1.13 [H2SO4]0.207
Bậc phản ứng 1.13+0.207=1.337
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 TN có thể kết luận phản ứng (1) hay (2) là phản ứng quyết định vận tốc phản ứng tức là phản ứng xảy ra chậm nhất không? Tại sao? Lưu ý trong các TN trên, lượng axit H 2 SO 4 luôn luôn dư so với Na 2 S 2 O 3
-Phản ứng (1) là phản ứng trao đổi ion nên xảy ra rất nhanh
-Phản ứng (2) là phản ứng tự oxh khử nên xảy ra rất chậm
=> Phản ứng (2) quyết định vận tốc phản ứng và là phản ứng xảy ra chậm nhất vì bậc của phản ứng là bậc của phản ứng (2)
3.Dựa trên cơ sở của phương pháp TN thì vận tốc xác định được trong các TN trên được xem là vận tốc trung bình hay vận tốc tức thời?
Vận tốc xác định bằng ∆c/∆t vì ∆c≈0 nên vận tốc trong các TN được xem là vận tốc tức thời
Trang 8Thay đổi thứ tự cho H2SO4 và Na2S2O3 thì bậc phản ứng vẫn không thay đổi Vì ở một nhiệt độ xác định thì bậc của phản ứng chỉ phụ thuộc vào bản chất của hệ (nồng độ, nhiệt độ, diện tích bề mặt tiếp xúc, áp suất) mà không phụ thuộc vào thứ
tự chất phản ứng
BÀI 8: PHÂN TÍCH THỂ TÍCH
I.KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
Xử lý kết quả thí nghiệm
Trang 9-Điểm pH tương đương là 7.
-Bước nhảy pH từ 3.36 đến 10.56
2.-Thí nghiệm 2:
3.-Thí nghiệm 3:
4.-Thí nghiệm 4:
II.TRẢ LỜI CÂU HỎI
1.Khi thay đổi nồng độ HCl và NaOH, dường cong chuẩn độ có thay đổi hay không, tại sao?
Khi thay đổi nồng độ HCl và NaOH thì đường cong chuẩn độ vẫn không thay đổi
vì đượng lượng phản ứng của các chất không thay đổi, chỉ có bước nhảy là thay đổi Nếu dùng nồng độ nhỏ thì bước nhảy nhỏ và ngược lại
Trang 10Việc xác định nồng độ axit HCl trong các thí nghiệm 2 và 3 thì thí nghiệm 2 cho ta kết quả chính xác hơn Vì phenol phtalein có bước nhảy pH trong khoảng 8-10 còn metyl organe là 3.1-4.4 mà điểm tương đương của hệ là 7
3.Từ kết quả thí nghiệm 4, việc xác định nồng độ dung dịch axit acetic bằng chỉ thị màu nào chính xác hơn, tại sao?
Từ kết quả thí nghiệm 4, việc xác định nồng độ dung dịch axit acetic bằng phenol phtalein cho ta kết quả chính xác hơn Vì phenol phtalein có bước nhảy pH trong khoảng 8-10 còn metyl organe là 3.1-4.4 mà điểm tương đương của hệ > 7
4.Trong phép phân tích thể tích nếu đổi vị trí của NaOH và axit thì kết quả có thay đổi không, tại sao?
Trong phép phân tích thể tích nếu thay đổi vị trí của NaOH và axit thì kết quả vẫn không thay đổi vì bản chất của phản ứng vẫn là phản ứng trung hòa và chất chỉ thị cũng vẫn sẽ đổi màu tại điểm tương đương