Báo cáo thí nghiệm hóa đại cương bài 1 kỹ thuật phòng thí nghiệm bài 2 nhiệt phản ứng

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA  BÁO CÁO THÍ NGHIỆM HÓA ĐẠI CƯƠNG NHÓM 10 Danh sách thành viên nhóm 10 (lớp L01) 1 Trần Tấn Tài MSSV 2213000 2 Đặng Ngọc Huyền Trân[.]

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

- -BÁO CÁO THÍ NGHIỆM HÓA ĐẠI CƯƠNG

NHÓM 10 Danh sách thành viên nhóm 10 (lớp L01):

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM HÓA ĐẠI CƯƠNG

BÀI 1: KỸ THUẬT PHÒNG THÍ NGHIỆM I GIỚI THIỆU DỤNG CỤ II THỰC

- Dùng becher 50ml cho nước vào buret

- Chờ cho đến khi không còn bọt khí sót lại trong buret

- Dùng tay trái mở nhanh khóa buret cho dung dịch lấp đầy phần cuối của buret

- Dùng tay trái điều chỉnh khóa buret để cho 10ml nước từ buret vào becher

3 Thí nghiệm 3: Chuẩn độ oxy hóa - khử

4 Thí nghiệm 4: Pha loãng

- Dùng pipet bầu lấy 10ml dung dịch HCl 1M cho vào bình định mức

100ml

- Thêm nước vào đến gần vạch trên cổ bình định mức bằng ống đong

- Dùng bình tia cho từng giọt nước cho đến vạch, đậy nút bình định mức, lắc đều

5 Thí nghiệm 5: Kiểm tra nồng độ pha loãng

- Lấy buret tráng sạch bằng nước cất, sau đó tráng bằng dung dịch NaOH 0,1M

- Cho dung dịch NaOH 0,1M vào buret, sau đó chuẩn đến vạch 0

- Dùng pipet 10ml cho vào erlen đã tráng bằng nước cất ( không tráng thêmbằng HCl ) 10ml dung dịch HCl 0,1M vừa pha xong, thêm 1 giọt chỉ thịphenolphtalein

- Cho từ từ dung dịch NaOH trên buret vào erlen, vừa cho vừa lắc đều cho đến khi dung dịch chuyển sang màu hồng nhạt thì dừng lại

- Đọc thể tích dung dịch NaOH 0,1M đã dùng ở trên buret

* Nồng độ dung dịch axit vừa pha loãng:

CHCl 0,1M × b = CA × V

Nếu b= 10 thì CA=0,1

Nếu b≠ 10 thì CA ≠0,1

BÀI 2: NHIỆT PHẢN ỨNG

I MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM

II TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM

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

* Mô tả thí nghiệm:

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

t1.

- Lấy 50ml nước cho vào nhiệt lượng kế Đo nhiệt độ t2.

- Dùng phễu đổ nhanh 50ml nước ở nhiệt độ phòng vào 50ml nước nóng

trong nhiệt lượng kế Rồi đo nhiệt độ t3

Trong đó: m – khối lượng của 50 ml nước = 50g

c – nhiệt dung riêng của nước (1 cal/g.độ)

* Kết quả thu được:

Theo công thức ta có:

m ˳c ˳ (1)=50 ×1 × (50 −3 3) −(6 5− 50)

=6,67(cal/ độ) 65−50

- Dùng buret lấy 25ml NaOH 1M cho vào becher Đo nhiệt độ t1

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

nhiệt lượng kế Khuấy đều dung dịch trong nhiệt lượng kế Đo nhiệt độ t3

- Phương trình phản ứng:

HCl + NaOH -> NaCl + H2O

* Công thức tính Q,H:

t +t

-Q= ( m0c0 + mmuối.cmuối)×(t3 − 1 2 2 )

Trong đó: m – khối lượng của 50 ml dung dịch muối = 51g

c – nhiệt dung riêng của dung dịch muối (1 cal/g.độ)

∆ H ( cal/mol) 1268,74

* Kết luận:

Vì ∆ H > 0 nên ta có thể kết luận phản ứng trên là phản ứng thu nhiệt

3 Thí nghiệm 3: Nhiệt hòa tan của CuSO 4

* Mô tả thí nghiệm:

- Cân khoảng 4g CuSO4 khan

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

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

* Công thức tính Q,H:

- Q= ( m0c0 + mdd CuSO4 cdd CuSO4)×( t2-t1)

Trong đó: m – khối lượng của dung dịch CuSO4

c – nhiệt dung riêng của dung dịch CuSO4 (1 cal/g.độ)

Vì ∆ H > 0 nên ta có thể kết luận phản ứng trên là phản ứng thu nhiệt.

4 Thí nghiệm 4: Nhiệt hòa tan của NH 4 Cl * Mô tả thí nghiệm:

- Cân khoảng 4g NH4Cl khan

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

- Cho nhanh 4g NH4Cl vào nhiệt lượng kế, khuấy đều cho NH4Cl tan hết Đonhiệt độ t2

* Công thức tính Q,H:

- Q= ( m0c0 + mdd NH4Cl cdd NH4Cl)×( t2-t1)

Trong đó: m – khối lượng của dung dịch NH4Cl

c – nhiệt dung riêng của dung dịch NH4Cl (1 cal/g.độ)

Vì ∆ H < 0 nên ta có thể kết luận phản ứng trên là phản ứng tỏa nhiệt.

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 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 mol và số mol của NaOH

Theo phản ứng ta thấy NaOH hết, nên ∆Htb sẽ được tính theo NaOH

Vì NaOH phản ứng hết còn phần dư HCl ko tham gia phản ứng nên

không sinh ra nhiệt

2 Nếu thay HCl 1M bằng HNO 3 1M thì kết quả thí nghiệm 2

có thay đổi hay không?

Nếu thay HCl 1M bằng HNO3 1M thì kết quả thí nghiệm 2 vẫnkhông thay đổi vì HNO3 cũng là một axit mạnh phân li hoàn toàn vàtác dụng với NaOH cũng là một 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:

hút ẩm

CuSO4khan +5H2 O =CuSO4 5H2 O tạo ∆ H1nữa, hoặc do ởdạng ngậm nước nên tạo ra lượng nhiệt ít hơn so với líthuyết Mặt khác CuSO4hút ẩm thì số mol sẽ khác so với tínhtoán trên lí thuyết

bởi đây là dụng cụ quan trọng nhất trong thí nghiệm này, nhiệt lượng kế không

đủ tiêu chuẩn hoặc thao tác trên nhiệt lượng kế kém đều có thể gây sai số chokết quả

BÀI 4: BẬC PHẢN ỨNG

I MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM

II TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM

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

* Mô tả thí nghiệm:

- Chuẩn bị 3 ống nghiệm chứa H2SO4 0,4M và 3 bình tam giác chứa

Na2S2O3 0,1M và H2O theo bảng dưới đây:

- Dùng pipet khắc vạch lấy axit cho vào ống nghiệm

- Dùng buret cho H2O vào 6 bình tam giác trước

- Sau đó tráng buret bằng Na2S2O3 0,1M, rồi tiếp tục dùng buret để cho

Na2S2O3 0,1M vào các bình tam giác - chuẩn bị đồng hồ bấm giây

- Lần lượt cho phản ứng từng cặp ống nghiệm và bình tam giác như sau:

+ Đổ nhanh axit trong ống nghiệm vào bình tam giác

2 Xác định bậc phản ứng của H 2 SO 4 * Mô tả thí nghiệm:

- Chuẩn bị 3 ống nghiệm chứa H2SO4 0,4M và 3 bình tam giác chứa

Na2S2O3 0,1M và H2O theo bảng dưới đây:

- Dùng pipet khắc vạch lấy axit cho vào ống nghiệm

- Dùng buret cho H2O vào 6 bình tam giác trước

- Sau đó tráng buret bằng Na2S2O3 0,1M, rồi tiếp tục dùng buret để cho

Na2S2O3 0,1M vào các bình tam giác

- chuẩn bị đồng hồ bấm giây

- Lần lượt cho phản ứng từng cặp ống nghiệm và bình tam giác như sau:

+ Đổ nhanh axit trong ống nghiệm vào bình tam giác

t2

n

III TRẢ LỜI CÂU HỎI

1 Trong TN trên nồng độ của Na 2 S 2 O 3 (A) và của H 2 SO 4 (B) đã

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

ứng.Xác định bậc của phản ứng.

- Nồng độ của Na2S2O3 tỉ lệ thuận với tốc độ phản ứng

- Nồng độ của H2SO4 hầu như không ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng

thành phản ứng tự oxy - hóa của H2S2O3 Ta phải dựa vào thời gian vẫn đục do

S và so sánh với nước thường mới đưa ra được giá trị t gần đúng

2 Cơ chế của phản ứng trên có thể được viết lại 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 là phản ứng xảy ra

chậm nhất không? Tại sao? Lưu ý trong các thí nghiệm 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 tốc độ phản ứng xảy ra

nhanh trong khoảng thời gian rất nhỏ

+Phản ứng (2) xảy ra quá trình tự oxy - hóa nên vận tốc chậm hơn

=> Phản ứng (2) quyết định tốc độ phản ứng vì là phản ứng xảy ra

chậm nhất nên 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?

luôn thay đổi nên sử dụng công thức tính vận tốc tức thời

- Dựa trên cơ sở của phương pháp TN thì vận tốc xác định đượctrong các TN trên được xem là vận tốc tức thời vì vận tốc

phản ứng được xác định bằng tỉ số ∆C/∆t = dC dt Vì ∆C ≈ 0 (do lưu huỳnh thay đổi không đáng kể nên ∆C ≈ dC)

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

- Thay đổi thứ tự cho H2SO4 và Na2S2O3 thì bậc phản ứng vẫn khôngthay đổi Vì ở một nhiệt độ xác định thì bậc của phản ứng không phụ thuộc vàothứ tự chất phản ứng mà chỉ phụ thuộc vào bản chất của hệ (nồng độ, nhiệt độ,diện tích bề mặt tiếp xúc, áp suất)

BÀI 8: PHÂN TÍCH THỂ TÍCH

I MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM

II TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM

1 Thí nghiệm 1: Xây dựng đường cong chuẩn độ axit mạnh bằng bazơ mạnh

Điểm pH tương đương là: 7

- Dùng pipet bầu lấy 10ml dung dịch HCl chưa rõ nồng độ cho vào erlen 150ml, thêm 10ml nước cất và 2 giọt phenolphtalein

- Mở khóa buret nhỏ từ từ dung dịch NaOH xuống erlen, vừa nhỏ vừa lắc nhẹ đến khi dung dịch trong erlen chuyển sang màu hồng nhạt bền thì khóa buret

- Đọc thể tích dung dịch NaOH đã dùng

* Màu chỉ thị thay đổi từ trong suốt thành màu hồng

nhạt * Kết quả thu được:

Lần V HCl (ml) V NaOH (ml) C NaOH (N) C HCl (N) Sai số

- Mở khóa buret nhỏ từ từ dung dịch NaOH xuống erlen, vừa nhỏ vừa lắc nhẹ đến khi dung dịch trong erlen chuyển từ màu dỏ sang cam thì khóa buret.

- Đọc thể tích dung dịch NaOH đã dùng

* Màu chỉ thị thay đổi từ màu đỏ sang màu cam rồi sang vàng

ánh cam.

* Kết quả thu được:

Lần V HCl (ml) V NaOH (ml) C NaOH (N) C HCl (N) Sai số

* Mô tả thí nghiệm sử dụng chất chỉ thị phenol phtalein:

- Tráng buret bằng dung dịch NaOH 0,1N, sau đó cho từ từ dung dịch NaOH0,1N vào buret Chỉnh mức dung dịch ngang vạch 0

- Dùng pipet bầu lấy 10ml dung dịch CH3COOH chưa rõ nồng độ cho vào erlen 150ml, thêm 10ml nước cất và 2 giọt phenolphtalein

- Mở khóa buret nhỏ từ từ dung dịch NaOH xuống erlen, vừa nhỏ vừa lắc nhẹ đến khi dung dịch trong erlen chuyển sang màu hồng nhạt bền thì khóa buret

- Đọc thể tích dung dịch NaOH đã dùng.

* Mô tả thí nghiệm sử dụng chất chỉ thị metyl da cam:

vào buret Chỉnh mức dung dịch ngang vạch 0

150ml, thêm 10ml nước cất và 2 giọt metyl da cam

khi dung dịch trong erlen chuyển từ màu đỏ sang màu cam thì khóa buret

* Kết quả thu được:

Lần Chất chỉ thị V CH3COOH (ml) V NaOH (ml) C NaOH (N) C CH3COOH (N)

C m1-CH3COOH × V CH3COOH = C m-NaOH × V 1-NaOH

=>Cm1-CH3COOH = C m-NaOH × V 1-NaOH \ V CH3COOH

=>Cm1-CH3COOH = 0,1× 13×10-3\ 10 ×10-3

=>Cm1-CH3COOH = 0,13N

C m2-CH3COOH × V CH3COOH = C m-NaOH × V 2-NaOH

=>Cm2-CH3COOH = C m-NaOH × V 2-NaOH \ V CH3COOH

=>Cm2-CH3COOH = 0,1× 13×10-3\ 10 ×10-3

=>Cm2-CH3COOH = 0,13N

C m3-CH3COOH × V CH3COOH = C m-NaOH × V 3-NaOH

=>Cm3-CH3COOH = C m-NaOH × V 3-NaOH \ V CH3COOH

=>Cm3-CH3COOH = 0,1× 4 ×10-3\ 10 ×10-3

=>Cm3-CH3COOH = 0,04N

C m4-CH3COOH × V CH3COOH = C m-NaOH × V 4-NaOH

=>Cm4-CH3COOH = C m-NaOH × V 4-NaOH \ V CH3COOH

CCH3COOHtrung bình=( Cm3-CH3COOH+ Cm4-CH3COOH )\2

=( 0,04+0,04)\2

Sai số trung bình= 0,0

III TRẢ LỜI CÂU HỎI:

1 Khi thay đổi nồng độ HCl và NaOH, đường cong chuẩn độ có thay đổi hay không? Tại sao?

Thay đổi nồng độ HCl và NaOH thì đường cong chuẩn độ cũng khôngthay đổi vì đương lượng phản ứng của các chất vẫn không thay đổi, chỉ

có bước nhảy là thay đổi Nếu dùng nồng đọ nhỏ thì bước nhảy nhỏ vàngược lại

0 Việc xác định nồng độ axit HCl trong các thí nghiệm 2 và 3 cho kết quả nào chính xác hơn? Tại sao?

Phenol phtalein giúp ta xác định chính xác hơn vì bước nhảy pH củaphenol phtalein khoảng từ 8 - 10 Bước nhảy của metyl orange là 3.1- 4.4,

mà điểm tương đương của hệ là 7 (do axit mạnh tác dụng với bazơmạnh), thêm vào đó, phenol phtalein giúp chúng ta xác định màu tốt hơn,

rõ ràng hơn nên thí nghiệm 2 (phenol phtalein) sẽ cho kết quả chính xáchơn

0 Từ kết quả thí nghiệm 4, việc xác định nồng độ dung dịch axit acetic bằng chỉ thị màu nào chính xác hơn? Vì sao?

Phenol phtalein giúp ta xác định chính xác hơn vì bước nhảy pH củaphenol phtalein khoảng từ 8 - 10 Bước nhảy của metyl orange là 3.1 -4.4, mà điểm tương đương của hệ là 7 (do axit yếu tác dụng với bazơmạnh) Lại thêm, trong môi trường axit phenol phtalein không có màu, vàchuyển sang có màu hồng trong môi trường bazơ Chúng ta có thể phânbiệt được chính xác hơn Còn metyl orange chuyển từ đỏ trong môitrường axit, sang vàng cam trong môi trường bazơ nên ta khó phân biệtđược chính xác Do đó, ta nên dùng chỉ thị phenol phtalein để xác địnhnồng độ dung dịch axit axetic

0 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 đổi vị trí của NaOH và axit thì kếtquả không thay đổi vì bản chất phản ứng không thay đổi, vẫn là phản ứngtrung hòa.