BÁO cáo THÍ NGHIỆM hóa đại CƯƠNG bài 2 NHIỆT PHẢN ỨNG 22

Mục đích thí nghiệm :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 ha

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA VÔ CƠ

BÁO CÁO

THÍ NGHIỆM HÓA ĐẠI CƯƠNG

GVHD :

Đỗ Thị Minh Hiếu

Nhóm Lớp: L65 Nhóm số: 4

1 Phạm Ngọc Nga 2110376

2 Đinh Thiên Phước Lộc

2113954

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.

BÀI 2: NHIỆT PHẢN ỨNG

I Mục đích thí nghiệm :

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 ”

II Tiến hành thí nghiệm :

 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 60 0 C 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 :

11 ≈ 2.27

m 0 c 0=mc ( t 3−t1 ) − (t ¿¿ t 2−t 3)

2 −t 3 =50. ( 49−26 71−49 ) −(71−49) ≈ 2.27 ¿

 Kết quả thu được :

Nhiệt dung của nhiệt lượng kế khoảng 2.27 (cal)

 Cách tiến hành thí nghiệm :

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

Nhiệt độ nhóm đo được sau khi thực hành :

t3 31.5 31

 Công thức tính :

Q= ( m 0 c 0 +m HCl c HCl +m NaOH c NaOH ) ( t 3 − t 1 +t2

 Q 1= ( 2.27+25+25 ) ( 31.5−26+25 2 ) ≈ 313.62

 Q 2= ( 2.27+25+25 ) ( 31−25+25 2 ) ≈313.62

ΔH = Q n =313.62 0.025 ≈12544.8

 Kết quả thu được :

Q=313.62(cal)

ΔH ≈ 12544.8( cal

mol )

 Kết luận :

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

 Cách tiến hành thí nghiệm :

- 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

Nhiệt độ nhóm đo được sau khi thực hành :

 Công thức tính :

Q= ( m 0 c 0 +m H 2 0 c H 2 0 +m CuS 0 4 c CuS 0 4 ) ( t 2 −t 1 )

 Q 1= ( 2.27+50+4 )( 35−28 ) =393.89(cal)

 Q 2 = ( 2.27+50+4 )( 33−27 ) =337.62(cal)

 Q=¿

ΔH = Q n

 ΔH 1= 393.89 0.025 =15755.6( cal mol )

 ΔH 2= 337.62 0.025 =13504.8 ( cal mol )

 ΔH=¿

 Kết quả thu được :

Q=¿

ΔH =¿

 Kết luận :

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

4 Thí nghiệm 4: Nhiệt hòa tan của NH 4 Cl

 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

Nhiệt độ nhóm đo được sau khi thực hành :

 Công thức tính :

Q= ( m 0 c 0+m H 2 0 c H 2 0+m NH 4 Cl c NH 4 Cl ) ( t 2−t 1 )

 Q 1= ( 2.27+50+4 )( 23−26.5 ) =−196.945(cal)

 Q 2 = ( 2.27+50+4 )( 22−26 ) =−225.08 (cal)

 Q=¿

ΔH = Q n

107

=−2634.14( cal mol )

107

=−2010.445( cal

mol )

 ΔH=¿

 Kết quả thu được :

Q=¿

ΔH =¿

 Kết luận :

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

III Trả lời câu hỏi :

mol HCl hay NaOH khi cho 25ml dd HCl 2M tác dụng với 25ml d

d NaOH 1M.Tại sao?

 Trả lời:

n NaOH = 1 0,025 = 0.025 (mol) nHCl = 2 0.025 = 0.06 (mol) => Tính theo NaOH vì NaOH phản ứng hết , HCl dư

hay đổi hay không?

 Trả lời:

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 q

uả thí nghiệm.Hãy xem 6 nguyên nhân có thể gây ra sai số trong thí n ghiệm này:

- 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 1 cal/ mol.độ

Theo em sai số nào là quan trong nhất, giải thích? Còn nguyên nh

ân nào khác không?

 Trả lời:

- 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.

BÀI 4 : XÁC ĐỊNH BẬC PHẢN ỨNG

I Mục đích thí nghiệm :

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

acid bằng thực nghiệm

II Tiến hành thí nghiệm :

 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 Δt

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

TN Nồng độ ban đầu

(M)

Na2S2O3 [H2SO4]

1 4 8 140 150 145

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

m 1=

lg t 1

t 2

lg 2 =1

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

m 1 =

lg t 2

t 3

lg2 =0.89

 Kết quả thu được

Bậc phản ứng theo Na2S2O3 ¿ m 1 +m 2

 Kết luận bậc phản ứng

Bậc phản ứng theo Na 2 S 2 O 3 ¿ m 1+m2 2 =0.945

 Cách tiến hành thí nghiệm

Làm tương tự cách tiến hành xác định bậc phản ứng Na 2 S 2 O 3

TN Nồng độ ban đầu

(M)

Na2S2O3 [H2SO4]

Từ Δt tb của TN 1 và TN 2 xác định được n 1 (tính mẫu )

n 1 = lg

t 1

t 2

lg2 =0.221

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

n 1 =

lg t 2

t 3

lg2 =0.061

 Kết quả thu được

Bậc phản ứng theo H2SO4 ¿ n 1 +n 2

 Kết luận bậc phản ứng

Bậc phản ứng theo H2SO4 ¿ n 1+n2

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

o Biểu thức vận tốc :

o Bậc phản ứng : 0.945 + 0.1405 =1.0855

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

 Trả lời :

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

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

được trong các thí nghiệm được xem là vận tốc trung bình hay vận tốc tức thời ?

 Trả lời :

Vận tốc được xác định bằng ΔC Δt vì ΔC ≈ 0 (biến thiên nồng độ của lưu huỳnh không đánh kể trong khoảng thời gian Δt ) nên vận tốc trong các thí nghiệm trên được xem là vận tốc tức thời.

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 ?

 Trả lời :

Thay đổi thứ tự cho [H2SO4 ] 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.

Bài 8: PHÂN TÍCH THỂ TÍCH

I Thực hành

1 Thí nghiệm 1

Xây dựng đường cong chuẩn độ

2 Thí nghiệm 2

 Chuẩn độ axit – bazo với thuốc thử phenol phtalein

 Tráng buret bằng NaOH 0,1N cho NaOH 0,1N vào buret

 Dùng pipet 10ml lấy 10ml dung dịch HCl cho vào erlen 150ml, thêm 10ml nước cất + 2 giọt phenol phtalein

 Tiến hành chuẩn độ

3 Thí nghiệm 3

 Chuẩn độ axit – bazo với thuốc thử metyl

 Tráng buret bằng NaOH 0,1N cho NaOH 0,1N vào buret

 Dùng pipet 10ml lấy 10ml dung dịch HCl cho vào erlen 150ml, thêm 10ml nước cất + 2 giọt metyl

 Tiến hành chuẩn độ

4 Thí nghiệm 4

 Tiến hành 2 lần với lần 1 như sau:

 Chuẩn độ axit – bazo với thuốc thử metyl

 Tráng buret bằng NaOH 0,1N cho NaOH 0,1N vào buret

 Dùng pipet 10ml lấy 10ml dung dịch axit acetic cho vào erlen 150ml, thêm 10ml nước cất + 2 giọt phenol phtalein

 Tiến hành chuẩn độ

 Tiến hành lần 2 giống lần 1 nhưng thay phenol phtalein thành metyl

II Kết quả thí nghiệm

1 Thí nghiệm 1:

Xác định đường cong chuẩn độ HCl bằng NaOH VNaO

H

pH 0,9

6 1,1 4 1,3 3 1,5 9 1,9 8 2,3 8 2,5 7 2,7 3 3,3 6 7,2 6 10,5 6 11, 7 11,9 7 12, 0

0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00

Đường cong chuẩn độ pH

VNaOH

Xác định:

pH điểm tương đương: 7,26 Bước nhảy pH: từ 3,36 đến 10,56 Chất chỉ thị thích hợp phenol phtalein

2 Thí nghiệm 2: chuẩn độ HCl với thuốc thử phenolphatlein

Lần VHCl (ml) VNaOH (ml) CNaOH (N) CHCl (N) Sai số

C HCl =0,1067

3 Thí nghiệm 3: chuẩn độ HCl với thuốc thử metyl da cam

Lần V HCl (ml) VNaOH (ml) CNaOH (N) C HCl (N) Sai số

C HCl =0,107

phenolphthalein Lần V C H 3 COOH

(ml)

V NaOH

(ml) C (N) NaOH

C C H 3 COOH

(N)

Lần V C H 3 COOH

(ml) V (ml) NaOH C (N) NaOH

C C H 3 COOH

(N)

III Trả lời câu hỏi:

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

Trả lời: Khi thay đổi nồng độ HCl và NaOH thì đường cong chuẩn

độ không thay đổi vì phương pháp chuẩn độ được xác định dựa trên phương trình: