Chemistry laboratory report

Hiện tượng 2: dung dịch axit từ màu vàng nhạt thành trong suốt Giải thích: do nồng độ dung dịch axit giảm - Khi thả tia không để pipet chạm vào nước - Giọt axit cuối cùng để chạm vào t

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TPHCM

BÁO CÁO THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM HÓA HỌC

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: HUỲNH THỊ MINH SƯƠNG NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM 6 LỚP 02_ĐH MÔI TRƯỜNG 2

TP HỒ CHÍ MINH – NĂM 2014

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TPHCM

BÁO CÁO THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM HÓA HỌC

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: HUỲNH THỊ MINH SƯƠNG NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM 6 LỚP 02_ĐH MÔI TRƯỜNG 2

NGUYỄN NGỌC NHƯ QUỲNH 0250020074

TP HỒ CHÍ MINH – NĂM 2014

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN

MỤC LỤC

BÀI 2: PHA CHẾ DUNG DỊCH – CHUẨN ĐỘ 4

BÀI 3: DUNG DỊCH ĐIỆN LY – CHẤT CHỈ THỊ MÀU 6

BÀI 4: TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG – CÂN BẰNG HÓA HỌC 9

BÀI 5 PHẢN ỨNG OXI HÓA KHỬ - BẬC PHẢN ỨNG 12

BÀI 2: PHA CHẾ DUNG DỊCH – CHUẨN ĐỘ

3 Pha chế 100ml H 2 SO 4 1M từ dung dịch H 2 SO 4 98%

- Rửa sạch dụng cụ

- Chuẩn bị 1 cốc chứa khoảng 50ml nước cất

- Dùng pipet loại 10ml hút 5.4ml H2SO4

- Bóp cao su bên ngoài

- Đưa vào đầu pipet hút axit đến vạch 4.6

- Thả tia axit quanh cốc nước

Hiện tượng 1: cốc nóng lên

Giải thích: axit tỏa nhiệt làm cốc nóng lên nên phải thả tia axit để nhiệt tỏa ra

đều

Hiện tượng 2: dung dịch axit từ màu vàng nhạt thành trong suốt

Giải thích: do nồng độ dung dịch axit giảm

- Khi thả tia không để pipet chạm vào nước

- Giọt axit cuối cùng để chạm vào thành cốc cho chảy hết axit

- Lấy pipet ra vòi nước để xả nước đề làm nguội axit

- Đợi axit nguội

- Đổ cốc dung dịch axit trên vào bình định mức 100ml

- Tráng ít nước vào cốc vừa dùng rồi cũng đổ vào bình định mức trên

- Định mức dung dịch cho đến 100ml

- Đậy nắp bình định mức, úp lên xuống nhiều lần để dung dịch hòa tan đều

- Đổ dung dịch trên vào bình thủy tinh đựng hóa chất rồi ghi rõ nhãn

4 Pha chế 100ml dung dịch NaOH từ NaOH rắn

- Rửa sạch dụng cụ

- Cân chính xác 4.2g NaOH vào cốc

- Dùng bình tia, tia 50ml nước cất vào cốc trên

Hiện tượng 1: dung dịch vẩn đục

Giải thích: do NaOH chưa được hòa tan

Hiện tượng 2: cốc nóng lên

Giải thích: NaOH tỏa nhiệt khi mới hòa tan

- Dùng đũa thủy tinh khuấy đều

- Đổ cốc dung dịch trên vào bình định mức 100ml rồi dùng bình tia, định mức đến 100ml

- Đậy nắp bình định mức, úp lên xuống nhiều lần để dung dịch hòa tan đều

- Đổ dung dịch trên vào bình thủy tinh đựng hóa chất rồi ghi rõ nhãn

5 Pha chế 250ml dung dịch NaOH 0.01M

- Dùng pipet loại 10ml hút 2.5ml dung dịch NaOH 0.1M đã có ở thí nghiệm 2 (dùng pipet hút dung dịch đến vạch 7.5) rồi cho vào bình định mức 250ml

- Đổ thêm nước cất, định mức đến 250ml

- Đậy nắp bình định mức, úp lên xuống nhiều lần để dung dịch hòa tan đều

- Đổ dung dịch trên vào bình thủy tinh đựng hóa chất rồi ghi rõ nhãn

6 Chuẩn độ dung dịch NaOH 0.01M

Chuẩn bị:

Buret

- Tráng bằng nước cất

- Tráng bằng một ít dung dịch H2C2O4 0.01N rồi xả bỏ

- Đổ dung dịch H2C2O4 0.01N qua vạch 0 rồi xả bỏ bọt khí rồi điều chỉnh về vạch

0

Erlen: mỗi erlen chứa 100ml dung dịch NaOH cần chuẩn độ

Thực hiện

- Nhỏ 2 giọt phenolphtalein vào erlen

Hiện tượng: dung dịch trong suốt chuyển sang màu hồng

Giải thích: trong erlen là dung dịch NaOH nên phenolphtalein làm đổi màu

dung dịch

- Lắc đều erlen

- Thực hiện chuẩn độ: tay tráivừa vặn khóa nhè nhẹ, tay phảivừa lắc erlen đề axit hòa tan đều

Phương trình phản ứng

H2C2O4 + 2NaOH  Na2C2O4 + 2H2O

- Chuẩn độ kết thúc khi màu hồng vừa biến mất khỏi dung dịch

- Ghi lại thể thích axit tiêu tốn

Công thức chung:

𝐶𝑁𝑎𝑂𝐻 =𝐶𝐻2 𝐶2𝑂4 𝑉𝐻2𝐶2𝑂4

𝑉𝑁𝑎𝑂𝐻

Gía trị trung bình

𝐶𝑁𝑎𝑂𝐻 =0.086 + 0.089 + 0.093

Hiện tượng: có sự sai lệch trong kết quả chuẩn độ NaOH so với nồng độ lý

thuyết là 0.01M

Giải thích:

- Nguyên nhân từ thí nghiệm 3 đã pha chế nồng độ chưa chuẩn

- NaOH rắn dễ hút ẩm nên khi cân 4.2g NaOH để ngoài không khí lâu dễ bị sai lệch

- Dung dịch NaOH dễ tác dụng với CO2 trong không khí vì vậy pha chế xong dung dịch NaOH để một thời gian thì nồng độ NaOH sẽ giảm

- Có thể lúc hút dung dịch bằng pipet hoặc lúc định mức đã đặt tầm mắt nhìn sai nên thể tích định mức chưa chính xác

- Nguyên nhân do thao tác chuẩn độ

- Có thể lúc vặn khóa cho dung dịch axit chảy xuống đã lắc erlen không đều tay nên có sự thiếu chính xác trong việc xác định thể tích dung dịch axit

- Tuy nhiên, nguyên nhân từ việc pha chế ở thí nghiệm 3 vẫn là nguyên nhân chủ yếu vì nếu lắc erlen không đều thì chuẩn độ sẽ dư thể tích dung dịch axit, trong khi kết quả của nhóm là thiếu thể tích so với thể tích dung dịch axit cần

BÀI 3: DUNG DỊCH ĐIỆN LY – CHẤT CHỈ THỊ MÀU

1 Đo độ dẫn điện của các dung dịch điện ly

- Mỗi dung dịch chuẩn bị 1 cốc chứa khoảng 50ml dung dịch đó

- Rửa sạch điện cực trước khi đo

Nước cất Nước máy NH3 1M CH3COOH 1M H2SO4 1M

Độ dẫn điện

Giải thích:

Độ dẫn điện của nước máy hơn nước cất vì trong nước máy có các ion Mg2+, Ca2+, Cl-, HCO3- … , làm tăng khả năng dẫn điện của nước máy

Các phương trình phân ly:

H2O ↔ 2H+ +O

2-NH3 + H2O ↔ NH4+ + OH

-CH3COOH ↔ CH3COO- + H+

H2SO4  2H+ + SO4

2-Độ dẫn điện của các dung dịch trên tăng dần từ nước cất < nước máy < NH3 <

CH3COOH < H2SO4

H2SO4 có độ điện dẫn điện lớn nhất do nó là axit mạnh, nước cất là chất điện ly yếu nhất nên có độ dẫn điện kém nhất

2 Ảnh hưởng của sự pha loãng đến độ dẫn điện

- Từ dung dịch H2SO4 1M, thực hiện pha chế thành các dung dịch H2SO4 0.5M, 0.1M, 0.01M

H2SO4 1M H2SO4 0.5M H2SO4 0.1M H2SO4 0.01M

Giải thích

Khi pha loãng dung dịch thì mật độ của các ion trong dung dịch cũng giảm nên khả năng dẫn điện giảm theo đó

Nhận xét: Đại lượng cường độ dòng điện tỉ lệ thuận với đại lượng nồng độ dung dịch

3 Xác định màu của chất chỉ thị màu

- Lấy 2 ống nghiệm Cho vào ống thứ nhất 3 giọt phenolphtalein và ống thứ hai 3 giọt metylcam Thêm vào mỗi ống 3 giọt H2SO4 0,1M

- Lấy 2 ống nghiệm khác cũng tiến hành như trên nhưng thêm vào mỗi ống 3 giọt NaOH 0,1M

- Lấy 2 ống nghiệm khác cũng tiến hành như trên nhưng thêm vào mỗi ống 3 giọt nước cất

256.6

129.7

29.6

5.9

0

50

100

150

200

250

300

CM

Sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào nồng độ dung dịch

Chất chỉ thị màu Acid Bazơ Trung tính

Phenolphtalein không đổi màu dung dịch trong suốt

 màu hồng không đổi màu

Metylcam dung dịch màu

cammàu đỏ không đổi màu không đổi màu

4 Cân bằng trong dung dịch axit yếu

- Dùng pipet hút 2ml CH3COOH 0.1M vào ống nghiệm

- Làm thêm 1 ống tương tự

- Mỗi ống nhỏ vào 2 giọt metyl da cam

Hiện tượng: dung dịch trong 2 ống từ trong suốt chuyển sang màu đỏ

Giải thích: dung dịch axit trong 2 ống được chất chỉ thị màu là metyl da cam

nhận biết

Phương trình phân ly:

CH3COOH ↔ CH3COO- + H+ (1)

- Thêm tinh thể CH3COONa vào 1 trong 2 ống, lắc đều

Phương trình hóa học xảy ra:

CH3COONa  CH3COO- + Na+

Hiện tượng:

- Ống có thêm vào CH3COONa: dung dịch màu đỏ chuyển sang màu cam

- Ống không thêm CH3COONa: dung dịch vẫn màu đỏ

Giải thích:

Khi thêm CH3COONa vào, nồng độ ion CH3COO- trong ống tăng lên, theo nguyên lý chuyển dịch cân bằng, cân bằng trong phương trình (1) sẽ chuyển dịch theo chiều nghịch  nồng độ ion H+ cũng giảm xuống, tính axit của dung dịch cũng giảm nên dung dịch màu đỏ chuyển sang màu cam

5 Cân bằng trong dung dịch bazơ yếu

- Dùng pipet hút 2ml NH3 0.1M vào ống nghiệm

- Làm thêm 1 ống tương tự

- Mỗi ống nhỏ vào 2 giọt phenolphtalein

Hiện tượng: dung dịch trong 2 ống từ trong suốt chuyển sang màu hồng

Giải thích: dung dịch bazơ trong 2 ống được chất chỉ thị màu là phenolphtalein

nhận biết

Phương trình phân ly:

NH3 + H2O ↔ NH4+ + OH-

Thêm tinh thể CH4Cl vào 1 trong 2 ống, lắc đều

NH4Cl  NH4+ + Cl-

Hiện tượng:

- Ống có thêm vào CH4Cl: dung dịch màu hồng chuyển sang trong suốt

- Ống không thêm CH4Cl: dung dịch vẫn màu hồng

Giải thích:

Khi thêm CH4Cl vào, nồng độ ion NH4+ trong ống tăng lên, theo nguyên lý chuyển dịch cân bằng, cân bằng trong phương trình (1) sẽ chuyển dịch theo chiều nghịch  nồng

độ ion OH- cũng giảm xuống, tính bazơ của dung dịch cũng giảm nên dung dịch màu hồng chuyển sang trong suốt

BÀI 4: TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG – CÂN BẰNG HÓA HỌC

1 Ảnh hưởng của nồng độ chất phản ứng đến tốc độ phản ứng trong hệ đồng thể

- Chuẩn bị 3 ống nghiệm đã đánh số (1,2,3), mỗi ống chứa 3ml H2SO4 0.2ml

- Chuẩn bị 3 ống nghiệm đã đánh số (1,2,3), trong đó

• Ống 1: 1ml Na2S2O3 0.2M + 2ml H2O

• Ống 2: 2ml Na2S2O3 0.2M + 1ml H2O

• Ống 3: 3ml Na2S2O3 0.2M

- Đổ dung dịch H2SO4 vào ống nghiệm còn lại có cùng số với nó

- Dùng đồng hồ đo thời gian đến khi kết tủa đục sữa xuất hiện

Phương trình phản ứng

Na2S2O3 + H2SO4 → Na2SO4 + H2O + SO2↑ + S↓

(kết tủa) Gọi C1,C2,C3 lần lượt là nồng độ của các ống nghiệm sau khi đổ dung dịch H2SO4

C1=0.033M; C2=0.067M; C3=0.1M

STT

Thể tích (ml)

Tỷ lệ nồng độ

Na2S2O3

C1:C2:C3

∆𝑡(s) V =∆t1

Tỷ lệ tốc độ phản ứng

V1:V2:V3

H2SO4 Na2S2O3 H2O Tổng

Nhận xét: Nồng độ tăng thì tốc độ phản ứng cũng tăng

Giải thích: Khi nồng độ dung dịch tăng thì mật độ các ion trong dung dịch tăng

nên khả năng va chạm để xảy ra phản ứng cũng cao nên tốc độ phản ứng theo

đó tăng theo

2 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng

- Chuẩn bị 3 ống nghiệm đã đánh số (1,2,3), mỗi ống chứa 2ml KMnO4 0,05N (màu tím)

- Chuẩn bị 3 ống nghiệm đã đánh số (1,2,3), mỗi ống chứa 2ml H2C2O4 0,1N và 2ml dd H2SO4 (trong suốt)

- Đổ ống chứa axit vào ống còn lại có cùng số với nó

- Dùng đồng hồ đo thời gian đến khi dung dịch mất màu hoàn toàn

5H2C2O4 + 2KMnO4 + 3H2SO4 → 10CO2 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O

STT Nhiệt độ phản ứng Thời gian (s)

Tốc độ phản ứng v=∆t1

Hệ số nhiệt độ

𝑡1

𝑡2 = 𝛾

𝑇 2 −𝑇 1 10

𝛾50𝑜 −30𝑜 =1.6

0.02

0.04

0.06

0

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

0.07

Nhiệt độ (oC)

Sự phụ thuộc của tốc độ phản ứng vào nhiệt độ

Nhận xét: tốc độ phản ứng tỉ lệ thuận với nhiệt độ trong phản ứng đó

Giải thích: Khi tăng nhiệt độ phản ứng, năng lượng hoạt hóa giảm nên số tiểu

phân hoạt động tăng; theo thuyết va chạm, chỉ có va chạm giữa các tiểu phân hoạt động mới tạo ra phản ứng nên tốc độ phản ứng cũng tăng theo đó

3 Ảnh hưởng của xúc tác đồng thể đến tốc độ phản ứng

- Chuẩn bị 2 ống, mỗi ống chứa 1ml KMnO4 0.05N

- Chuẩn bị 2 ống, mỗi ống chứa 2ml H2C2O4 0.1N và 2ml H2SO4 0.2M; nhỏ vào 1 trong 2 ống này 2 giọt MnSO4

- Đổ 1 ống dung dịch trong suốt vào 1 ống dung dịch KMnO4 (dung dịch màu tím)

Ống chứa thêm MnSO4 Ống không có xúc tác

Nhận xét: ống có xúc tác thì tốc độ phản ứng nhanh hơn

Giải thích: chất xúc tác chỉ tham gia ở giai đoạn trung gian tạo phức chất hoạt

động trung gian làm giảm năng lượng hoạt hoá của phản ứng làm thay đổi cơ chế phản ứng nên làm tăng tốc độ phản ứng chứ không làm chuyển dịch cân bằng, không làm thay đổi các đặc trưng nhiệt động của hệ

4 Ảnh hưởng của môi trường phản ứng đến cân bằng hóa học

- Lấy 4 ống nghiệm:

• Ống 1 và 2: dùng pipet cho vào mỗi ống 1ml dung dịch K2CrO4 (dung dịch màu vàng)

• Ống 3 và 4: dùng pipet cho vào mỗi ống 1ml dung dịch K2CrO7 (dung dịch màu da cam)

• Ống 2 cho thêm 3 giọt dung dịch H2SO4 1M

• Ống 4 cho thêm 3 giọt dung dịch NaOH 1M

Hiện tượng:

Ống 2: dung dịch màu vàng dần chuyển sang dung dịch màu da cam, giống màu với dung dịch ống 3

Giải thích:

2Cr2O42- + 2H+ ↔ Cr2O72- + H2O (1) Thêm H2SO4 vào ống 2 làm tăng nồng độ H+ trong dung dịch, theo nguyên lý chuyển dịch cân bằng, phản ứng (1) sẽ chuyển dịch theo chiều thuận, nồng độ ion dicromat tăng nên dung dịch màu vàng dần chuyển sang dung dịch màu da cam

Hiện tượng:

Ống 4: dung dịch màu da cam chuyển sang dung dịch vàng, giống màu với dung dịch ống 1

Giải thích:

Cr2O72- + 2OH- ↔ 2CrO42- + H2O (2)

Thêm NaOH vào ống 2 làm tăng nồng độ OH- trong dung dịch, theo nguyên lý chuyển dịch cân bằng, phản ứng (2) sẽ chuyển dịch theo chiều thuận, nồng độ ion cromat tăng nên dung dịch màu da cam chuyển sang dung dịch màu vàng

BÀI 5 PHẢN ỨNG OXI HÓA KHỬ - BẬC PHẢN ỨNG

1 Phản ứng của kim loại với axit

Cho viên kẽm vào ống nghiệm chứa 2ml dung dịch H2SO4 1M

Hiện tượng:

- Viên kẽm tan dần, xuất hiện bọt khí thoát ra quanh viên kẽm

- Phản ứng nhanh xảy ra hiện tượng và kéo dài

Zn + H2SO4  ZnSO4 + H2 ↑

2 Phản ứng của kim loại với dung dịch muối

Cho thanh sắt vào ống nghiệm chứa 2ml dung dịch CuSO4 1M

CuSO4 + Fe  FeSO4 + Cu

Hiện tượng:

- Thanh sắt bị tan một phần

- Dung dịch nhạt màu dần

- Có lớp đồng bám vào thanh sắt, 1 ít đồng lắng ở đáy ống nghiệm và 1 ít đồng bám vào thành ống nghiệm

- Phản ứng xảy ra chậm chạp và kéo dài

3 Tính oxi hóa và tính khử của một chất

- Ống 1:1ml KMnO4 0.02M + 3 giọt dung dịch axit H2SO4 1M

- Ống 2:1ml KI 0.1M + 3 giọt dung dịch H2SO4 1M

- Nhỏ 1ml dung dịch KNO2 vào mỗi ống

Hiện tượng:

- Ống 1:

• Dung dịch màu tím mất màu

KMnO4 + 5KNO2 + 3H2SO4 → 2MnSO4 + 5KNO3 + K2SO4 + 3H2O

• Vai trò của KNO2 : chất khử (𝑡ừ 𝑁+3 → 𝑁+5 )

Hiện tượng

- Ống 2:

• Dung dịch trong suốt không màu trở thành màu nâu đỏ

• Có ít bọt khí xuất hiện rất sớm và thoát khí rất nhanh lúc mới phản ứng 2KI + 2KNO2 + 2H2SO4 → I2 + 2NO + 2K2SO4 + 2H2O

(nâu đỏ)

• Vai trò của KNO2 : chất oxi hóa (𝑡ừ 𝑁+3→ 𝑁+2 )

4 Ảnh hưởng của môi trường đến phản ứng oxi hóa khử

Lấy 3 ống nghiệm đã đánh số, cho vào mỗi ống 1ml KMnO4 0.02M

• Ống 1: thêm 3 giọt H2SO4 1M + Na2SO3

• Ống 2: thêm 3 giọt nước cất + Na2SO3

• Ống 3: thêm 3 giọt NaOH 1M + Na2SO3

Hiện tượng:

• Ống 1: dung dịch từ màu tím sẽ mất màu do sự tạo thành Mn2+

MnO4- + 8H+ + 5e → Mn2+ + 4H2O

• Ống 2: dung dịch từ màu tím chuyển sang màu xanh lá rồi cuối cùng thành màu nâu

2 H2O + MnO4 − + 3 e → MnO2  + 4 OH−

(nâu)

• Ống 3: dung dịch màu tím trở thành màu xanh lá

MnO4− + e → MnO42−

(xanh lá)

- Chuẩn bị 2 ống nghiệm, 2 bình nón

• Ống 1: 8ml H2SO4 0.4 M

• Ống 2: 8ml H2SO4 0.4 M

• Bình nón 1: 4ml Na2S2O3 0.1M + 8ml H2O

• Bình nón 2: 8ml Na2S2O3 0.1M + 4ml H2O

- Đổ nhanh axit trong ống vào bình hình nón

- Bấm đồng hồ

- Lắc nhẹ bình nón, để yên

- Dung dịch vừa chuyển đục bấm đồng hồ lần nữa, đọc Δt

H2SO4 + Na2S2O3  Na2SO4 + H2O + SO2  + S

Công thức chung tính bậc phản ứng:

𝑚 =𝑙𝑔 𝑡

1

𝑡2 𝑙𝑔2 Bậc phản ứng theo Na2S2O3 = 1.05

6 Xác định bậc phản ứng theo H 2 SO 4

Làm tương tự thí nghiệm trên

STT Ống nghiệm

V(ml) H2SO4 0.4 M

Bình hình nón Thời gian phản

ứng (s) V(ml) Na2S2O3 0.1M V(ml) H2O

Bậc phản ứng theo H2SO4 =0.175

STT

Ống nghiệm

V(ml)

H2SO4 0.4 M

Bình hình nón

Nồng độ của

Na2S2O3 (M)

Thời gian phản ứng (s) V(ml)

Na2S2O3 0.1M

V(ml)

H2O