Thí nghiệm 2: Xác định hiệu ứng nhiệt của phản ứng trung hoà HCl và NaOH Cách tiến hành: Lấy 25 ml dung dịch HCl vào nhiệt lượng kế NLK, sau 1 phút, đọc giá trị t... Do HCl dư không phản
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA VÔ CƠ
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM HÓA ĐẠI CƯƠNG
GVHD: Cô Đỗ Thị Minh Hiếu Lớp L35 – Nhóm 8
Phạm Minh Tín – 2014753
Trang 2
Bài 2: NHIỆT PHẢN ỨNG
Phần I KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
1 Thí nghiệm 1: Xác định nhiệt dung của nhiệt lượng kế
Cách tiến hành: Dùng ống đong lấy 50 ml nước nóng t0 70 5 0C
cho vào nhiệt lượng
kế (NTK), sau 2 phút đọc giá trị t Tiếp tục cho vào NLK 50 ml nước lạnh ở 2 t để yên, sau1
2 phút đọc giá trị t 3
3 1 2 3
0 0
2 3
t t t t
m c mc
t t
Với m 50 gam; c 1 cal/gam.do
0m c0 0 TB 10
1
2
3
0 0 cal/do
0 0 TB cal/do
Lần 1:
0 0
2 3
46.5 29.5 63.0 46.5
63.0 46.5
t t t t
m c c
t t
Lần 2 :
0 0
2 3
46.5 29.5 62.5 46.5
62.5 46.5
t t t t
m c c
t t
0 0
1.5152 3.1250
2
TB
2 Thí nghiệm 2: Xác định hiệu ứng nhiệt của phản ứng trung hoà HCl và NaOH
Cách tiến hành: Lấy 25 ml dung dịch HCl vào nhiệt lượng kế (NLK), sau 1 phút, đọc giá trị t Tiếp tục cho vào NLK 25 ml NaOH ở 2 t , lắc nhẹ để yên, sau 1 1 phút, đọc giá trị t 3
2
t t
Q m c mc t
cal/mol
Q H n
Kết quả TN2:
1
2
3
Trang 3
cal
cal
TB
cal/mol
H
NaOH HCl 1.02 25 25 1.02 51 gam
m V V
1 2
1 2
30.0 31.0 2.3201 51 1 35.0 239.9405 cal
29.5 30.0 2.3201 51 1 34.0 226.6104 cal
t t
Q m c mc t
t t
Q m c mc t
239.9405 226.6104
233.2755 cal 2
233.2755
9331.02 cal/mol 0.025
TB
TB
Q
Q
H
n
Cách tiến hành: Dùng ống đong lấy 50 ml H2O lạnh, cho vào nhiệt lượng kế (NLK), để yên, sau 1 phút, đọc giá trị t Cân nhanh m gam CuSO1 4, cho vào NLK, lắc đều, sau 2 phút, đọc giá trị t 2
0 0 2– 1 cal
Q m c mc t t
cal/mol
Q H n
Kết quả TN3:
1
2
gam
cal
cal/mol
H
cal/mol
TB
H
4
1.0 cal/gam.do ; 50.0 gam; 1.0 cal/gam.do
4.05
160 4.31
160
Trang 4
4 4
4 4
1 0 0 nuoc nuoc CuSO CuSO 2 1
2 0 0 nuoc nuoc CuSO CuSO 2 1
2.3201 50.0 1.0 4.05 1.0 35.5 30.0 310.0356 cal
2.3201 50.0 1.0 4.31 1.0 35.0 29.0 339.7806 cal
Q m c m c m c t t
Q m c m c m c t t
1
1
1
2
2
2
310.0356
0.0253 339.7806
12631.2491 cal/mol 0.0269
Q
H
n
Q
H
n
1 2 12254.3715 12631.2491
12442.8108 cal/mol
TB
H H
Cách tiến hành: Làm tương tự TN3: thay CuSO4 bằng NH4Cl
0 0 2– 1 cal
Q m c mc t t
cal/mol
Q H n
Kết quả TN4:
1
2
gam
cal
cal/mol
H
cal/mol
TB
H
4
1.0 cal/gam.do ; 50.0 gam; 1.0 cal/gam.do
3.91
53.5 3.80
53.5
4 4
4 4
1 0 0 nuoc nuoc NH Cl NH Cl 2 1
2 0 0 nuoc nuoc NH Cl NH Cl 2 1
2.3201 50.0 1.0 3.91 1.0 27.0 30.0 168.6903 cal
2.3201 50.0 1.0 3.80 1.0 27.5 30.0 140.3003 cal
Q m c m c m c t t
Q m c m c m c t t
1
1
1
2
2
2
168.6903
= 2307.6648 cal/mol
0.0731 140.3003
1976.0606 cal/mol 0.0710
Q
H
n
Q
H
n
1 2 2307.6648 1976.0606
2141.8627 cal/mol
TB
H H
Trang 5Phần II: TRẢ LỜI CÂU HỎI
1 H tbcủa phản ứng HCl + NaOH NaCl + H O2 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?
2 HCl + NaOH NaCl + H O Ban dau: 0.05 0.025 mol Phan ung: 0.025 0.025 0.025 0.025 mol Con lai: 0
.025 0 0.025 0.025 mol
Ta thấy số mol HCl dư, NaOH hết sau phản ứng Do HCl dư không phản ứng và sinh nhiệt nên
tb
H
Kết quả của thí nghiệm sẽ thay đổi khi thay HCl bằng HNO3 vì:
Muối thu được là NaNO3 có nhiệt dung riêng khác, nhiệt lượng phản ứng tỏa ra cũng sẽ khác (năng lượng liên kết trong HNO3 khác HCl, NaNO3 khác NaCl), từ đó làm cho t thay đổi dẫn đến kết quả thay đổi
xem 6 nguyên nhân có thể gây ra sai số trong thí nghiệm này:
-Mất nhiệt do nhiệt lượng kế
- Do nhiệt kế
- Do dụng cụ đo thể tích hóa chất
- Do cân
- Do sunphat đồng bị hút ẩm
- Do lấy nhiệt dung riêng dung dịch 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 định luật Hess: H3 18,7 2,8 15,94 kcal/mol
Theo thực nghiệm: H3tn 12442.8108 kcal/mol
Trong 6 nguyên nhân trên, theo nhóm em thấy nguyên nhân quan trọng nhất là
- Lượng CuSO trong phản ứng không tan hết làm mất đi một lượng nhiệt đáng kể phải được4 sinh ra trong quá trình hòa tan, đủ để làm lệch đi giá trị t chúng ta đo ở mỗi lần thí nghiệm.2 Nhóm em nghĩ còn ba nguyên nhân khác làm cho kết quả sai khác nhau:
- Cân điện tử chính xác, tuy nhiên lượng chất mỗi lần chúng ta lấy là khác nhau cũng gây ra sự biến đổi nhiệt đáng kể
- CuSO bị hút ẩm Vì ở điều kiện thường độ ẩm cũng khí cao, CuS chúng ta sử dụng ở dạng4 khan nên ngay khi tiếp xúc không khí nó sẽ hút ẩm ngay lập tức và tỏa ra một lượng nhiệt đáng kể
- Dụng cụ đo thể tích có sai số lớn, làm lượng nước được đong không có độ chính cao về thể tích, dẫn đến ảnh hưởng độ hoà tan CuSO 4
Trang 6Bài 4: XÁC ĐỊNH BẬC PHẢN ỨNG
Phần I KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
2 2 3
Na S O H SO2 4
Từ của thí nghiệm 1 và thí nghiệm 2 xác định t TB m : 1
1 TB
2 TB 1
109.5
54.5 1.0066 log 2 log 2
t t m
Từ của thí nghiệm 2 và thí nghiệm 3 xác định t TB m : 2
2TB
3 TB 2
54.5
24.5 1.1535 log 2 log 2
t t m
Bậc phản ứng theo Na S O2 2 3 1 2
1.0066 1.1535
1.0801
m m
TN Na S O2 2 3 H SO2 4 t1 t2 t TB
Từ của thí nghiệm 1 và thí nghiệm 2 xác định t TB n : 1
1
2 1
56.5
52.5 0.1059 log 2 log 2
TB TB
t t n
Từ của thí nghiệm 2 và thí nghiệm 3 xác định t TB n : 2
2
3 2
52.5
46.5 0.1751 log 2 log 2
TB TB
t t n
Bậc phản ứng theo
1 2
2 4
0.1059 0.1751
n n
Phần II TRẢ LỜI CÂU HỎI
vận tốc phản ứng Viết lại biểu thức tính vận tốc phản ứng Xác định bậc của phản ứng?
+ Nồng độ Na S O tỉ lệ thuận với tốc độ phản ứng 2 2 3
Nồng độ H SO hầu như không ảnh hưởng tới tốc độ phản ứng 2 4
Trang 7+ Biểu thức tính vận tốc:
1.0801 0.1405
v k + Bậc của phản ứng 1.0801 0.1405 1.2206
2 Cơ chế của phản ứng trên có thể được viết như sau:
2 4 2 2 3 2 4 2 2 3
2 2 3 2 3
H SO + Na S O Na SO + H S O 1
H S O H SO + S 2
định vận tốc phản ứng tức là phản ứng xảy ra nhanh hay chậm không? Tại sao? Lưu ý
1 là phản ứng trao đổi ion nên tốc độ phản ứng xảy ra rất nhanh
2 là phản ứng tự oxi hoá khử nên tốc độ phản ứng xảy ra rất chậm
Phản ứng 2 quyết định vận tốc phản ứng.
3 Dựa trên cơ sở của phương pháp thí nghiệm thì vận tốc xác định được trong các thí nghiệm được xem là vận tốc trung bình hay vận tốc tức thời?
Vận tốc xác định bằng
C t
vì (biến thiên nồng độ của lưu huỳnh không đáng khôngC 0
đáng kể trong khoảng thời gian t ) nên vận tốc trong các thí nghiệm trên được xem là vận tốc tức thời
sao?
Thay đổi thứ tự cho H SO và 2 4 Na S O thì bậc phản ứng không thay đổi Ở một nhiệt độ2 2 3 xác định bậc phản ứng chỉ phụ thuộc vào bản chất của hệ (nồng độ, nhiệt độ, diện tích bề mặt,
áp suất) mà không phụ thuộc vào thứ tự chất phản ứng
Trang 8Bài 8: PHÂN TÍCH THỂ TÍCH
Phần I XỬ LÍ SỐ LIỆU
1 Thí nghiệm 1: Xây dựng đường cong chuẩn độ một axit mạnh bằng một bazơ mạnh
NaOH ml
NaOH ml
V 9.4 9.6 9,8 10 11 12 13
0
2
4
6
8
10
12
14
VNaOH (ml)
pH
Xác định:
+ pH điểm tương đương: 7.26
+ Bước nhảy pH: từ pH 3.36 đến pH 10.56
+ Chất chỉ thị thích hợp: phenolphthalein
2 Thí nghiệm 2: Chuẩn độ axit – bazơ với thuốc thử phenolphtalein
- Chuẩn độ axit - bazơ với thuốc thử phenol phthalein
- Tráng buret bằng NaOH 0,1N, sau đó cho từ từ dung dịch NaOH 0,1N vào buret Chỉnh mức ngang vạch 0
- Dùng pipet 10 ml lấy 10 ml dung dịch HCl chưa biết nồng độ cho vào erlen 150 ml thêm 2 giọt phenolphthalein
- 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
7
Trang 9Kết quả TN2:
Lần VHCl ml VNaOH ml CNaOH N CHCl N Sai số
HCl tb
0.0790 0.0795 0.0800
0.0795 N 3
Sai số lần 1: 0.0795 0.0790 0.0005
Sai số lần 2: 0.0795 0.0795 0.0000
Sai số lần 3: 0.0795 0.0800 0.0005
0.0005 0.0000 0.0005
3
HCl 0.0795 0.0003 N
C
3 Thí nghiệm 3: Tiến hành như thí nghiệm 2 nhưng thay chất chỉ thị phenolphthalein thành metyl da cam
Kết quả TN3:
Lần VHCl ml VNaOH ml CNaOH N CHCl N Sai số
NaOH NaOH
HCl 1
HCl
NaOH NaOH
HCl 2
HCl
NaOH NaOH
HCl 3
HCl
8.1 0.1
0.0810 N 10
8.15 0.1
0.0815 N 10
8.0 0.1
0.0800 N 10
C V
C
V
C V
C
V
C V
C
V
HCl tb
0.0810 0.0815 0.0800
0.0808 N 3
Sai số lần 1: 0.0808 0.0810 0.0002
Sai số lần 2: 0.0808 0.0815 0.0007
Sai số lần 3: 0.0808 0.0800 0.0008
Trang 10
HCl 0.0808 0.0006 N
C
4 Thí nghiệm 4: Làm tương tự thí nghiệm 2 thay HCl bằng CH COOH 3
Kết quả TN4:
Lần Chất chỉ thị VCH COOH3 ml VNaOH ml CNaOH N CCH COOH3 N 1
Phenol phtalein
4
Metyl organe
3
3
3
3
3
3
3
3
NaOH NaOH
CH COOH 1
CH COOH
NaOH NaOH
CH COOH 2
CH COOH
NaOH NaOH
CH COOH 3
CH COOH
NaOH NaOH
CH COOH 4
CH COOH
11.5 0.1
0.1150 N 10
11.6 0.1
0.1160 N 10
11.7 0.1
0.1170 N 10
3.2 0.1
0.0320 N 10
C V C
V
C V C
V
C V C
V
C V C
V C
3
3
3
3
NaOH NaOH
CH COOH 5
CH COOH
NaOH NaOH
CH COOH 6
CH COOH
3.4 0.1
0.0340 N 10
3.2 0.1
0.0320 N 10
C V V
C V C
V
Phần II TRẢ LỜI CÂU HỎI
1 Khi thay đổi nồng độ HCl và NaOH , đường cong chuẩn độ có thay đổi hay không, tại sao?
Khi thay đổi nồng độ HCl và NaOH đường cong chuẩn độ sẽ thay đổi vì khi thay đổi nồng độ thì thể tích thay đổi Đồ thị sẽ mở rộng ra hoặc thu hẹp lại Tuy nhiên điểm tương đương của
hệ không thay đổi
2 Việc xác định nồng độ axit HCl trong các thí nghiệm 2 và 3 cho kết quả nào chính xác hơn, tại sao?
Phenolphthalein giúp ta xác định chính xác hơn vì bước nhảy pH của phenolphthalein khoảng
từ 8 10 Bước nhảy của metyl da cam là 3.1 4.4 mà điểm tương đương của hệ là 7 (do axit mạnh tác dụng với bazo mạnh) nên thí nghiệm 2 (phenolphthatein) sẽ cho kết quả chính xác hơn
9
Trang 113 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?
Phenol phthalein giúp ta xác định chính xác hơn vì bước nhảy pH của phenol phthalein khoảng
từ 8 10 Bước nhảy của metyl da cam là 3.1 4.4 mà điểm tương đương của hệ là 7 (do axit yếu tác dụng với bazo mạnh)
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 đổi vị trí của NaOH và axit thì kết quả không thay đổi vì bản chất phản ứng không thay đổi, vẫn là phản ứng trung hòa