Báo cáo thí nghiệm hóa đại cương 3

+ Ống nghiệm: thường được sử dụng để đựng dung dịch hoặc mẫu hoá chất có dung tích nhỏ Lưu ý: Khi sử dụng hai dụng cụ này chúng ta cần phải rửa sạch, tráng nước cất, tráng bằng hoá chấ

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

BÁO CÁO

THÍ

NGHIỆM HOÁ ĐẠI CƯƠNG

Giáo viên hướng dẫn: Võ Nguyễn Lam Uyên

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hoài Lan - 2113867

Lớp: L53 Nhóm: 5

TP.HCM, ngày 7 tháng 7 năm 2022

BÀI 1: KĨ THUẬT TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM

I/ GIỚI THIỆU DỤNG CỤ

1, Dụng cụ để chứa hoá chất: cốc thuỷ tinh (becher), ống nghiệm,…

+ Cốc: cốc được làm bằng nhựa hoặc thuỷ tinh có nhiều thể tích khác nhau, miệng

cốc có mỏ hướng ra ngoài giúp thao tác đổ dung dịch dễ dàng hơn, ngoài ra còn có thân chia vạch giúp người dùng xác định thể tích

+ Ống nghiệm: thường được sử dụng để đựng dung dịch hoặc mẫu hoá chất có

dung tích nhỏ

Lưu ý: Khi sử dụng hai dụng cụ này chúng ta cần phải rửa sạch, tráng nước cất,

tráng bằng hoá chất trước khi sử dụng

2, Dụng cụ phản ứng: bình tam giác (erlen), bình cầu,…

+ Bình tam giác: với thiết kế cổ hẹp và rộng dần xuống phần đáy, sử dụng bình tam

giác sẽ giúp cho việc phản ứng dễ dàng hơn Trên bình tam giác cũng có chia vạch nhưng chỉ mang tính chất tương đối không dùng để đo lường chính xác

+ Bình cầu: được biết đến là bình thuỷ tinh chuyên dùng để đun hoá chất, thông

thường sản phẩm có đáy tròn hoặc bằng với cổ dài Bình cầu được sử dụng như một loại dụng cụ thí nghiệm dùng để đựng hoá chất dạng lỏng với mục đích là để lắc và đun

Lưu ý: Khi sử dụng hai dụng cụ này chúng ta cần phải rửa sạch, tráng nước cất

trước khi sử dụng

3, Dụng cụ lấy hoá chất: ống đong, pipet, buret,…

+ Ống đong: là dụng cụ có hình trụ dài, có vạch chia để xác định dung dịch thể tích

dung dịch không cần có độ chính xác Khi sử dụng nên chọn ống đong có thể tích gần với thể tích mong muốn để có độ chính xác cao Ngoài ra ống đong cần đặt trên một mặt phẳng và có mắt đặt ngang tầm với mặt chất lỏng

Lưu ý: Khi sử dụng dụng cụ này chúng ta cần phải rửa sạch, tráng nước cất, tráng

bằng hoá chất trước khi sử dụng

+ Pipet: trong phòng thí nghiệm gồm hai loại pipet: pipet vạch và pipet bầu.

Pipet dùng để hút dung dịch có độ chính xác cao hơn ống đong

Lưu ý: Khi sử dụng 2 pipet này chúng ta cần phải rửa sạch, tráng nước cất, tráng

bằng hoá chất trước khi sử dụng

+ Buret: có độ chính xác cao nhất chủ yếu được sử dụng trong các thí nghiệm chuẩn

độ để xác định nồng độ các chất

Lưu ý: Khi dùng cần tuyệt đối không để bọt khí khi sử dụng nên cần khoá buret

bằng tay trái, tay phải cầm bình tam giác khi chuẩn độ Đọc thể tích của dung dịch thì mắt phải đặt ngang vạch chia Trước khi sử dụng buret chúng ta cần phải rửa sạch, tráng nước cất, tráng bằng hoá chất

4, Dụng cụ pha hoá chất: Bình định mức

Bình định mức: thường được làm bằng thuỷ tinh có nhiều thể tích khác nhau với kết cấu gồm có một khối cầu ở phía dưới và thon dần lên trên Bình định mức đảm bảo

2

chính xác về thể tích của dung dịch hay hỗn hợp ở bên trong, vạch chia quy định trên bình định mức giới hạn để người sử dụng xác định được thể tích

Lưu ý: Để tránh sai số nồng độ ta cần rửa sạch, tráng nước cất sau mỗi lần sử dụng.

5, Máy móc trong phòng thí nghiệm: Cân kĩ thuật,…

Cân kĩ thuật: được dùng để xác định trọng lượng của một vật, cân được thiết kế đo nhanh, chính xác cao và sai số nhỏ

Cách sử dụng:

Bước 1: Cắm điện

Bước 2: Nhấn nút on

Bước 3: Khi cân ổn định thì cho đĩa cân lên và nhấn Tare để trừ bì

Bước 4: Cân và đọc kết quả

Bước 5: Nhấn off để tắt cân

Lưu ý: Tải trọng tối đa của cân là 200g, khi cân xong phải vệ sinh sạch sẽ

6, Dụng cụ hỗ trợ: quả bóp cao su, đĩa cân, đũa khuấy, phễu, pipet nhựa, bình tia, + Quả bóp cao su: Dùng để hỗ trợ hút pipet Ưu điểm cao su mềm, dễ thao tác, đầu

quả bóp nhỏ dễ đặt vào đuôi pipet giúp thao tác dễ dàng hút lên

+ Đĩa cân: Được sản xuất bằng chất liệu polistiren và chống tĩnh tiện Phần đáy đĩa

cân trũng vừa phải không quá nông và thiết kế dạng viền xung quanh để dễ dàng chứa hoá chất mà không gây tình trạng tràn hoặc đổ hoá chất khi cân cũng như dễ dang khi di chuyển

+ Đũa khuấy: Được dùng để khuấy dung dịch hoá chất, dung môi, chịu nhiệt tốt + Phễu: tương đối giống phễu thông thường gồm miệng và ống phễu thiết kế đặc

biệt cho phòng thí nghiệm với vật liệu là sứ, nhựa hoặc thuỷ tinh Bên cạnh đó ống phễu có thể dài hay ngắn tuỳ vào mục đích sử dụng

+ Pipet nhựa: có dạng một ống miệng hẹp thường được làm bằng thuỷ tinh hoặc

bằng nhựa được dùng để phân phối một lượng chất lỏng nhỏ từ nơi này sang nơi khác

+ Bình tia: được làm bằng nhựa với thiết kế có vòi cong sử dụng lực bóp của bàn

tay để đẩy dung dịch, nước cất, hoá chất lỏng ra ngoài Bình thường có nắp vạn chặt chẽ không rò rỉ hoá chất bên trong, có nắp và vòi phun dính liền nhau

II/ TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM

1, Thí nghiệm 1: Sử dụng pipet

- Dùng pipet 10ml lấy 10ml nước từ becher cho vào erlen ( hút nước bằng quả bóp cao su vài lần)

- Lặp lại phần thực hành trên

2, Thí nghiệm 2: Sử dụng buret

- Dùng becher 50ml cho nước vào buret

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

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

- Chỉnh buret đến mức 0

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

Buret trước khi sử dụng cần được rửa sạch, tráng nước cất và tráng bằng hoá chất

3,Thí nghiệm 3: Chuẩn độ ôxy hóa khử

- Cân 0.9g axit oxalic, hòa tan bằng nước cất thành 100ml dung dịch axit

oxalic( dùng fiol 100ml) Đổ dung dịch mới pha vào becher

- Dùng pipet 10ml lấy 10ml dung dịch axit oxalic trên cho vào erlen Thêm 2ml dung dịch H2SO4 1N

- Dùng buret chứa dung dịch KmnO4 0,1N

- Nhỏ từ từ dung dịch KmnO4 vào erlen trên, lắc đều cho đến khi dung dịch trong erlen có màu tím nhạt Đọc thể tích KmnO4 đã sử dụng Viết phương trình phản ứng tổng quát Tính nồng độ axit oxalic Biết phương trình ion thu gọn:

2MnO4- + 5C2O42- + 16H+ → 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O

- Xác định chất oxy hóa – khử trong phản ứng trên

4, Thí nghiệm 4: Pha loãng dung dịch

- Dùng pipet bầu lấy 10ml dung dịch HCl 1M cho vào bình định mức 100ml Kế đó thêm nước vào gần vạch trên cổ bình định mức bằng ống đong Cuối cùng, dùng bình xịt nước cho từng giọt nước cho đến khi đến vạch Đậy nút bình định mức, lắc đều Ta thu được 100ml dung dịch HCl 0,1M

5, Thí nghiệm 5: Kiểm tra nồng độ dd acid đã pha loãng

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

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

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

phenolphtalein 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 0,1 M đã dùng ở trên

- Tính lại nồng độ dung dịch acid vừa pha loãng

- Lặp lại 3 lần lấy kết quả trung bình

BÀI 2: NHIỆT PHẢN ỨNG

I MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM

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

khác nhau và kiểm tra lại định luật Hess

II TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM

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

4

a, Mô tả thí nghiệm:

- Lấy 50ml nước vào becher với t1

- Lấy 50ml nước khoảng 60°C vào nhiệt lượng kế để sau 2 phút đo t2

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

lượng kế Sau 2 phút đo t3

b, Kết quả thí nghiệm:

Công thức liên quan

(cal/độ)

Tính mẫu một giá trị moco:

(cal/độ)

moco(trung bình) = ( 3,57 + 3,13)/2 = 3,35(cal/độ)

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

a, Mô tả thí nghiệm:

- PTHH: NaOH + HCl -> NaCl + HCl

- Dùng buret lấy 25ml NaOH 1M vào becher 100ml để bên ngoài => t1

- Dùng buret lấy 25ml HCl 1M vào lượng kế => t2

- Dùng phễu đỗ nhanh becher chứa dd NaOH và HCl chứa trong nhiệt lượng kế =>

t3

- Lặp lại 2 lần

b, Kết quả thí nghiệm:

Q (cal)

∆H (cal/mol)

QTB (cal) 278,556,80

∆HTB (cal/mol)

Tính toán

CNaCl 0.5M = 1cal/g.độ

DNacl 0,5M = 1,02g/ml

n= 0.025 (mol) là số mol của NaOH

VNaOH = 25ml

VHCl = 25ml

m = ( VNaOH + VHCl).1,02 = (25+25).1,02 = 51g

* Tính Q:

- Q1 =

- Q2 =

- Qtb =

- Sai số mỗi lần đo : 6,80 ; 6,80

- Sai số trung bình :

Vậy Q = 278,55(cal)

* Tính :

- (cal/mol)

- (cal/mol)

-

- Sai số mỗi lần đo :271,8 ; 271,8

- Sai số trung bình :

- Vậy (cal/mol)

Vì Phản ứng tỏa nhiệt

3, Thí nghiệm 3: Xác định nhiệt hòa tan của CuSO4

a, Mô tả thí nghiệm:

- Dùng ống đong lấy 50ml nước cất cho vào bình nhiệt lượng kế, cắm nhiệt kế, đo nhiệt độ t1

- Cân nhanh 4g CuSO4 khan

- Mở nắp nhiệt lượng kế, trút nhanh CuSO4 vào, đóng nắp nhiệt lượng kế, lắp nhiệt

kế, lắc đều, ta đo được t2

- Lặp lại thí nghiệm 2 lần

b, Kết quả thí nghiệm:

∆H (cal/mol)

6

∆HTB (cal/mol) -14911

Tính toán

mc = 54(cal/độ)

n = 0.025 (mol) là số mol của CuSO4

*Tính Q:

- Q1 =

- Q2 =

- Qtb =

- Sai số mỗi lần đo : 28,66 ; 28,69

- Sai số trung bình :

Vậy Q = 372,76(cal)

*Tính :

- (cal/mol)

- (cal/mol)

- (cal/mol)

- Sai số mỗi lần đo : 1147 ; 1147

- Sai số trung bình :

- Vậy (cal/mol)

Vì Phản ứng tỏa nhiệt

4, Thí nghiệm 4: Xác định nhiệt hòa tan của NH4Cl

a) Mô tả thí nghiệm:

- Dùng ống đong lấy 50ml nước cất cho vào bình nhiệt lượng kế, cắm nhiệt kế, đo nhiệt độ t1

- Cân nhanh 4g NH4Cl khan

- Mở nắp nhiệt lượng kế, trút nhanh NH4Cl vào, đóng nắp nhiệt lượng kế, lắp nhiệt

kế, lắc đều, ta đo được t2

- Lặp lại thí nghiệm 2 lần

b, Kết quả thí nghiệm:

Q (cal)

∆H (cal/mol)

∆HTB (cal/mol)

Tính toán

mc = 54(cal/độ)

n = 0.025 (mol) là số mol của NH4Cl

*Tính Q:

- Q1 =

- Q2 =

- Qtb =

- Sai số mỗi lần đo : 14,34; 14,34

- Sai số trung bình :

Vậy Q = -186,39(cal)

*Tính :

- (cal/mol)

- (cal/mol)

- (cal/mol)

- Sai số mỗi lần đo : 673,6 ; 473,6

- Sai số trung bình :

- Vậy (cal/mol)

Vì Phản ứng thu nhiệt

III.TRẢ LỜI CÂU HỎI

Câu 1: ∆HTB của phản ứng HCl + NaOH → NaCl + H2O sẽ được tính theo số mol HCl hay NaOH khi cho 25ml dd HCl 2M tác dụng với 25ml dd NaOH 1M.Tại sao?

Trả lời

- nNaOH = 1 0,025 = 0,025 (mol)

- nHCl = 2 0,025 = 0,05 (mol)

- NaOH + HCl → NaCl + H2O

0,025 0,05

Ta có:

→ HCl dư → ∆HTB được tính dựa trên số mol của NaOH

Câu 2: Nếu thay HCl 1M bằng HNO3 1M thì kết quả thí nghiệm 2 có thay đổi hay không?

Trả lời

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

- Khi thay vào Q = mcΔt vì m,c thay đổi nhưng biến đổi đều nên Q, ΔH không đổi

Câu 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

Trả lời

8

Downloaded by Vu Vu (quangchinhlas199@gmail.com)

+ Mất nhiệt do nhiệt lượng kế.

+ Do nhiệt kế

+ Do dụng cụ đong thể tích hóa chất

+ Do cân

+ Do sunphat đồng bị ẩm

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

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

Trả lời

- Theo định luật Hess: ΔH3 = ΔH1 + ΔH2 = -18,7 + 2.8 = -15,9 kcal/mol

- Theo thực nghiệm: ∆H3 = -13764 (cal/mol)

- Chênh lệch quá lớn

- 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

- CuSO4 khan dễ bị hút ẩm, trong quá trình cân và đưa vào làm thí nghiệm không nhanh khiến cho CuSO4 hút ẩm ảnh hưởng đến kết quả thí nghiệm

BÀI 4: BẬC PHẢN ỨNG

I MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM

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

- Xác định bậc của phản ứng phân hủy Na2S2O3trong môi trường axit

II TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM

1 Thí nghiệm 1: Xác định bậc phản ứng của Na2S2O3

a, Mô tả thí nghiệm

TN

Ống nghiệm

V (ml) H2SO4 0,4M V (ml) Na Erlen

2S2O30,1M V (ml) H2O

- Dùng pipet vạch lấy axit cho vào ống nghiệm

- Dùng 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 phản ứng từng cặp ống nghiệm và bình tam giác như sau:

+ Đổ nhanh axit trong ống nghiệm vào bình tam giác

9

+ Bấm đồng hồ

+ Lắc nhẹ bình tam giác cho đến khi thấy dung dịch vừa chuyển sang đục thì bấm đồng hồ lần nữa và đọc ∆t

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

b, Kết quả thí nghiệm

(s)

∆t2 (s)

∆ttb

(s)

Na2S2O3 H2SO4

Tính toán:

- Từ ∆ttb của TN1 và TN2 xác định m1 :

- Từ ∆ttb của TN2 và TN3 xác định m2 :

- Bậc phản ứng theo Na2S2O3

2, Thí nghiệm 2: Xác định bậc phản ứng theo H2SO4

a, Mô tả thí nghiệm:

-Thao tác tương tự với thí nghiệm 1

TN

Ống nghiệm

V (ml) H2SO4 0,4M V (ml) NaErlen

2S2O30,1M V (ml)

H2O

b, Kết quả thí nghiệm

10

(s)

∆t2 (s)

∆ttb (s)

Na2S2O3 H2SO4

Downloaded by Vu Vu (quangchinhlas199@gmail.com)

Tính toán:

- Từ ∆ttb của TN1 và TN2 xác định m1 :

- Từ ∆ttb của TN2 và TN3 xác định m2 :

- Bậc phản ứng theo H2SO4

III TRẢ LỜI CÂU HỎI

Câu 1: Trong TN trên nồng độ của Na2S2O3 (A) và của H2SO4 (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

Trả lời

- Nồng độ [Na2S2O3] tỉ lệ thuận với tốc độ phản ứng Nồng độ [H2SO4] hầu như không ảnh hưởng tới tốc độ phản ứng

- Biểu thức tính vận tốc V = k [Na2S2O3]0,981 [H2SO4]0,204

- Bậc của phản ứng: 0,981+ 0,204 = 1,185

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

H2SO4+ Na2S2O3→Na2SO4 + H2S2O3(1)

H2S2O3 →H2SO3 + 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 là phản ứng xảy ra chậm nhất không? Tại sao? Lưu ý trong các thí nghiệm trên, lượng axit H2SO4 luôn luôn dư so với Na2S2O3

Trả lời

- Phản ứng (1) là phản ứng trao đổi ion nên tốc độ phản ứng xảy ra nhanh

- Phản ứng (2) xảy ra chậm hơn

Phản ứng (2) quyết định tốc độ phản ứng và là phản ứng xảy ra chậm nhất vì bậc của phản ứng là bậc của phản ứng (2)

Câu 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 là vận tốc tức thời?

Trả lời

- Dựa trên cơ sở của phương pháp TN thì vận tốc xác định được trong các TN

trên được xem là vận tốc tức thời vì vận tốc phản ứng được xem bằng tỉ số Vì (do lưu huỳnh thay đổi không đáng kể nên = dC )

Câu 4: Thay đổi thứ tự cho H2SO4 và Na2S2O3thì bậc của phản ứng có thay đổi không? Tại sao?

Trả lời

11

- Bậc phản ứng không thay đổi vì bậc phản ứng chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ và bản chất của phản ứng mà không phụ thuộc vào quá trình tiến hành

BÀI 8: PHÂN TÍCH THỂ TÍCH

I.MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM:

- Dựa trên việc thiết lập đường cong chuẩn độ một axit mạnh bằng một bazơ mạnh lựa chọn chất chỉ thị màu thích hợp cho phản ứng chuẩn độ axit HCl bằng dung dịch NaOH chuẩn

- Áp dụng chuẩn độ xác định nồng độ một axit yếu

II.TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM:

Xác định:

+ pH điểm tương đương là 7

+ Bước nhảy pH: từ pH 3,36 đến pH 10,56

2 Thí nghiệm 2: Chuẩn độ axit mạnh-bazơ mạnh bằng chỉ thị phenolphtalein

a) Mô tả thí nghiệm

- Rửa buret, thấm khô, tráng NaOH rồi đổ bỏ, khóa buret bằng tay trái, cho NaOH đầy cây buret, chỉnh hết bọt khí, chỉnh về 0

- Rửa pipet, lấy 10ml nước cho vào erlen

- Rửa pipet, lau khô, tráng HCl, lấy 10ml dung dịch HCl chưa biết nồng độ

12

Downloaded by Vu Vu (quangchinhlas199@gmail.com)