Dựa trên cơ sở của phưong pháp TN thì vận tốc xác định được trong các TN trên được xem là vận tốc trung bình hay vận tốc tức thời?. Vận tốc xác định được trong các TN trên được xem là vậ
Trang 1TỔ 7
Giảng viên hướng dẫn Sinh viên thực hiện Lớp
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA KỸ THUẬT ĐỊA CHẤT VÀ DẦU KHÍ
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM HÓA ĐẠI CƯƠNG
Tổ 14
GVHD: Nguyễn Phước Thiên SVTH : Nguyễn Xuân Trực - 1513804
Đỗ Thị Xuân - 1514160 Lớp: DC1504
Tổ 14
TP.HCM, Ngày 20, Tháng 1, 2016
Trang 2
2
BÀI 2: NHIỆT PHẢN ỨNG
I/ Kết quả thí nghiệm :
Thí nghiệm 1:
Ta có: m = 50 (g) ; c = 1 (cal/g.độ) ⇒ mc = 50 (cal/độ)
moco TB = 3,376 (cal/độ)
(Tính mẫu 1 giá trị moco)
Lần 1 :
−
3 1 2 3
2 3
mc
Thí nghiệm 2:
cNaCl 0.5M = 1 cal/g.độ ; n NaCl = 0.05*0.5 = 0.025 mol
ρNaCl 0.5M = 1.02 g/ml
c axit ≈ c bazơ ≈ 1 cal/g.độ ; m axit ≈ m bazơ ≈ 25g
Tính mẫu 1 giá trị:
Lần 1:
t’ = (t 1 + t 2 ) / 2 = (36 + 35)/2 = 35,5 oC
Q = (m o c o + mc)∆t = (m o c o + m HCl c HCl + m NaOH c NaOH )(t 3 – t’)
(48 - 29) - (66 - 48)
66 - 48 2.78
2.86
(29+28)/2 = 28.5 (g) g
Trang 3
3
Q trung bình (cal) 272.5
10900 025
0
5 272
−
=
−
=
−
=
∆Η
n
Q
(cal/mol)
ð ∆H < 0 nên phản ứng tỏa nhiệt
Thí nghiệm 3:
c CuSO4 = 1 cal/g.độ ; m CuSO4 = 4 g ; m nước = 50 g
n CuSO4 = 4/160 = 0.025 mol
Tính mẫu 1 giá trị Q vá ∆H:
Lần 1:
Q = mc∆t = (m o c o + m nước c nước + m CuSO4 c CuSO4 )(t 2 – t 1 )
n
Q
−
=
∆Η
- ∆H < 0 nên phản ứng tỏa nhiệt
- ∆H > 0 nên phản ứng thu nhiệt
tb 121.19
4847.6
= ( = (2.86 +50 + 4)(30 - 29) = 56.86 (cal)
= - 56.86
0.025 = - 2274.4 (cal/mol)
=>
Trang 4
4
Thí nghiệm 4 :
c NH4Cl = 1 cal/g.độ ; m NH4Cl = 4g
n NH4Cl = 4/53.5 = 0.0748 mol
Tính mẫu 1 giá trị Q vá ∆H:
Lần 1:
Q = mc∆t = (m o c o + m nước c nước + m CuSO4 c CuSO4 )(t 2 – t 1 )
n
Q
−
=
∆Η
- ∆H < 0 nên phản ứng tỏa nhiệt
- ∆H > 0 nên phản ứng thu nhiệt
II/ Trả lời câu hỏi
1 ∆H th của phản ứng HCl +NaOH → NaCl + H 2 O sẽ đ ợc tính theo số mol
HCl hay NaOH khi cho 25 ml dd HCl 2M tác dụng với 25 ml dd NaOH 1M Tại sao?
∆H th của phản ứng HCl +NaOH → NaCl + H 2 O sẽ được tính theo số mol NaOH vì
∆H th là số mol phản ứng, mà số mol HCl phản ứng bằng với số mol
NaOH
) = (2.86 + 50 +4 )( 26 - 29) = - 170.58(cal)
= - 170.58
0.0748 = 2280.48 (cal/mol)
=>
Trang 55
2 Nếu thay HCl 1M bằng HNO 3 1M thì kết quả thí nghiệm 2 có thay đổi hay không?
+ Kết quả thí nghiệm 2 không thay đổi vì HCl và HNO3 là 2 axit mạnh phân
ly hoàn toàn: HCl ↔ H+ + Cl- ; HNO3 ↔ H+ + NO3-
Đồng thời thí nghiệm 2 là phản ứng trung hòa:
H+ + OH- → H2O
+ Sau khi thay trong công thức Q = mc∆𝑡 có m,c đều có thay đổi, nhưng ở đại lượng
m, c, ∆𝑡 sẽ biến đổi đều cho Q không đổi suy ra ∆𝐻 cũng không đổi
3 Tính ∆𝑯3 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:
-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: ∆H3lt = ∆H1 + ∆H2 = 2.8 – 18.7 = -15.94 kcal/mol = – 15940 (cal/mol)
Theo thực nghiệm: ∆H3tn = – 2274.4 (cal/mol)
Chênh lệch quá lớn
Theo em mất nhiệt lượng do nhiệt 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 ngoài Sunphat đồng khan hút ẩm mạnh, lấy và cân không cẩn thận và nhanh chóng làm cho CuSO4 khan hút ẩm ảnh hưởng đến hiệu ứng nhiệt CuSO4.5H2O
5
Trang 6
8
BÀI 4: XÁC ĐỊNH BẬC PHẢN ỨNG
I/ Kết quả thí nghiệm :
a/ Bậc phản ứng theo Na 2 S 2 O 3 :
TN Nồng độ ban đầu (M) ∆t 1 (s) ∆t 2 (s) ∆t 3 (s) ∆t tb (s)
Na 2 S 2 O 3 H 2 SO 4
Từ ∆t tb của TN1 và TN2 xác định m 1 (tính mẫu):
1
lg( t / t ) lg(55, 33 / 54, 67)
Từ ∆t tb của TN2 và TN3 xác định m 2
2
lg( t / t ) lg(54, 67 / 54, 00)
Bậc phản ứng theo Na 2 S 2 O 3 = m 1 +m 2 = 0, 017+0, 018 =
0, 0175
b/ Bậc phản ứng theo H 2 SO 4
TN [Na 2 S 2 O 3 ] [H 2 SO 4 ] ∆t 1 (s) ∆t 2 (s) ∆t 3 (s) ∆t tb (s)
lg (137/65.5)
1.065
lg (65.5/32.5)
1.011
1.065 + 1.011
1.038
6
Trang 7
9
Từ ∆t tb của TN1 và TN2 xác định n 1 (tính mẫu)
1
lg( t / t ) lg(46, 33 / 46, 00)
Từ ∆t tb của TN2 và TN3 xác định n 2
2
lg( t / t ) lg(46, 00 / 45, 33)
Bậc phản ứng theo H 2 SO 4 = n1 +n2 = 0, 011 0, 021+ =
0, 0160
II/ Trả lời câu hỏi :
1 Trong TN trên, nồng độ của Na 2 S 2 O 3 và của H 2 SO 4 đã ảnh h ởng thế nào lên vận tốc phản ứng Viết lại biểu thức tính vận tốc phản ứng Xác định bậc của phản ứng
- Trong TN trên, nồng độ Na 2 S 2 O 3 và H 2 SO 4 làm tăng tốc độ phản ứng
- Biểu thức tính vận tốc phản ứng
- Bậc của phản ứng : 1.075 + 0.32 = 1.395
2 Cơ chế của phản ứng trên có thể được viết 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 của TN có thể kết luận phản ứng (1) hay (2) là phản ứng quyết định vận tốc phản ứng tức là phản ứng xảy ra chậm nhất không? Tại sao? Lưu ý trong các
TN trên, lượng H 2 SO 4 luôn dư so với Na 2 S 2 O 3 Không thể kết luận phản ứng quyết định vận tốc phản ứng
3 Dựa trên cơ sở của phưong pháp TN thì vận tốc xác định được trong các TN trên được xem là vận tốc trung bình hay vận tốc tức thời?
Vận tốc xác định được trong các TN trên được xem là vận tốc tức thời
4 Thay đổi thứ tự cho H 2 SO 4 và Na 2 S 2 O 3 thì bậc phản ứng có thay đổi hay không, tại sao?
Thay đổi thứ tự cho H 2 SO 4 và Na 2 S 2 O 3 thì bậc phản ứng không thay đổi Vì Bậc phản ừng tổng quát = m + n
lg (52.5/51)
0.042
lg (51/47.5)
0.103
0.042 + 0.103
0.073
7
Trang 88
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?
Trả lời:
Vận tốc xác định bằng ΔC
Δt vì ΔC ≈ 0 ( biến thiên nồng độ của lưu huỳnh không đáng
kể trong khoảng thời gian Δt) nên vận tốc trong các TN trên được xem là vận tốc tức thời
4 Thay đổi thứ tự cho H 2 SO 4 và Na 2 S 2 O 3 thì bậc phản ứng có thay đổi hay không, tại sao?
Trả lời:
Thay đổi thứ tự cho H2SO4 và Na2S2O3 thì bậc phản ứng không thay đổi Vì ở một nhiệt độ xác định thì bậc phản ứng chỉ phụ thuộc vào bản chất của hệ ( nồng độ, nhiệt độ, diện tích bề mặt tiếp xúc, áp suất) mà không phụ thuộc vào thứ tự chất phản ứng
Trang 9
12
BÀI 8: PHÂN TÍCH THỂ TÍCH I/ Kết quả thí nghiệm:
Đường cong chuẩn độ một axit mạnh bằng 1 bazơ mạnh:
1- Thí nghiệm 1: Xác định đường cong chuẩn độ HCl bằng NaOH.
Xác định:
pH điểm tương đương: 9.8
Bước nhảy pH: từ pH 9 đến pH 11
Thí nghiệm 2:
+ Điểm pH tương đương là 7
+ Bước nhày pH: từ pH 3.36 đến pH 10.56
9
Trang 102- Thí nghiệm 2:
Lần V HCl (ml) V NaOH (ml) C NaOH (N) C HCl (ml) Sai số
+ CHCl tb = 0.100+0.102+0.102
3 = 0.101 (N) + Sai số trung bình = 0.000+0.002+0.002
3 = 0.0013
CHCl = 0.101 ± 0.0013 (N)
3- Thí nghiệm 3:
Lần V HCl (ml) V NaOH (ml) C NaOH (N) C HCl (ml) Sai số
+ CHCl tb = 0.102+0.100+0.102
3 = 0.101 (N) + Sai số trung bình = 0.002+0.000+0.002
3 =0.0013
CHCl = 0.101 ± 0.0013 (N)
10
Trang 114- Thí nghiệm 4:
Chất chỉ thị Lần V CH3COOH
(ml)
V NaOH (ml) C NaOH (N) C CH3COOH
(ml)
Phenol
phtalein
Metyl
orange
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?
Trả lời:
Thay đổi nồng độ HCl và NaOH thì đường cong chuẩn độ không thay đổi vì đương lượng phản ứng của các chất vẫn không thay đổi, chỉ có bước nhảy là thay đổi Nếu dùng nồng độ nhỏ thì bước nhảy nhỏ và ngược lại
2 Việc xác định nồng độ axit HCl trong các thí nghiệm 2 và 3 cho kết quả nào chính xác hơn, tại sao?
Trả lời:
Phenol phtalein giúp ta xác định chính xác hơn vì bước nhảy pH của phenol 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 bazơ mạnh) nên thí nghiệm 2 (Phenol phtalein) sẽ cho kết quả chính xác hơn
3 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?
Trả lời:
Phenol phtalein giúp ta xác định chính xác hơn vì bước nhảy pH của phenol 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 bazơ mạnh)
4.Trong phép phân tích thể tích nếu đổi vị trí của NaOH và axit thì kết quả có
11
Trang 12thay đổi không, tại sao?
Trả lời:
Trong phép phân tích thể tích nếu đổi vị trí NaOH và axit thỉ kết quả vẫn không thay đổi vì bản chất phản ứng không thay đổi, vẫn là phản ứng trung hòa
12