Trong TN trên, nồng độ của Na2S2O3 và của H2SO4 đã ảnh hưởng thế nào lên vận tốc phản ứng. Viết lại biểu thức vận tốc phản ứng. Xác định bậc phản ứng.Việc xác định nồng độ axit HCl trong các thí nghiệm 2 và 3 cho kết quả nào chính xác hơn, tại sao?Trong phép phân tích thể tích nếu đổi vị trí của NaOH và axit thì kết quả có thay đổi không, tại sao?
Trang 1ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM
BỘ MÔN HÓA ĐẠI CƯƠNG
Trang 2
BÀI 2: NHIỆT PHẢN ỨNG
I.KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
Thí nghiệm 1: Xác định nhiệt dung của nhiệt lượng kế
Ta có: m = 50 (g) ; c = 1 (cal/g.độ) => m.c = 50 (cal/độ)
Nhiệt độ oC Lần 1 Lần 2
moco (cal/độ) 2.94 3.125
moco TB = 3.0325 (cal/độ)
Lần 1:
moco = mc(t 3−t 1) − (t 2−t 3)
t 2−t 3 = mc( 47−29 ) − ( 64−47 )
Thí nghiệm 2: Xác định hiệu ứng nhiệt của phản ứng trung hòa HCl và NaOH
Ta có: cNaCl 0.5M = 1 (cal/g.độ) ; ρNaCl 0.5M = 1.02 (g/ml)
nNaCl = 0.05*0.5 = 0.025 (mol) ; VNaOH = 25 (ml) ; VHCl = 25 (ml)
Trang 3t2 29 30
Q(cal) 270.16 297.18
Qtrung binh (cal) 283.67
∆H (cal/mol) -11346.8
Lần 1
m = ( VNaOH + VHCl )*1.02 = ( 25 + 25 )*1.02 = 51 (g)
Q = ( moco TB+mc )*(t3 –t 1+t 22 ) = (3.0325+51*1)*(34 – 29+292 )=270.16 (cal)
Thí nghiệm 3:Xác định nhiệt hòa tan của CuSO 4 khan-kiểm tra định luật Hess
Ta có: cCuSO4 = 1 (cal/g.độ) ; mCuSO4 = 4 (g) ; mnước = 50 (g)
nCuSO4 = 1604 = 0.025 (mol)
Nhiệt độ oC Lần 1 Lần 2
Q (cal) 256.65 285.16
∆H (cal/mol) -10266 -11406.4
∆Htb (cal/mol) -10836.2
Trang 4Lần 1:
Q=(moco TB+mnướccnước+mCuSO4cCuSO4 )(t2 - t1)=(3.0325+50+4)(34-29.5)=256.65(cal)
∆H = −Q n = −256.650.025 = -10266 (cal/mol) => Phản ứng tỏa nhiệt
Thí nghiệm 4: Xác định nhiệt hòa tan của NH 4 Cl
Ta có: cNH4Cl=1(cal/g.độ) ; mNH4Cl = 4(g) ; mnước=50(g) ; nNH4Cl = 53.54 = 0.0748(mol)
Nhiệt độ oC Lần 1 Lần 2
Q (cal) -171.1 -228.13
∆H (cal/mol) 2287.4 3049.87
∆Htb (cal/mol) 2668.6
Lần 1:
Q=(moco TB+mnướccnước+mNH4ClcNH4Cl)(t2-t1) =(3.0325+50+4)(26.5-29.5)=-171.1(cal)
∆H = −Q n = −−171.10.0748 = 2287.4 (cal/mol)
Trang 5II.TRẢ LỜI CÂU HỎI
1.∆H tb của phản ứng HCl+NaOH NaCl+H 2 O 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?
Do tính ra ta được số mol của HCl là 0.05 và số mol của NaOH là 0.025 mà theo phương trình suy raHCl còn dư là 0.025 mol mà ∆H phản ứng được tính dựa trên
số mol chất phản ứng nên sẽ được tính theo số mol NaOH
2.Nếu thay HCl 1M bằng HNO 3 1M thì kết quả thí nghiệm 2 có thay đổi hay không?
Nếu thay HCl 1M bằng HNO3 1M thì kết quả thí nghiệm 2 vẫn không thay đổi vì HNO3 cũng là một axit mạnh phân li hoàn toàn và tác dụng với NaOH cũng là một phản ứng trung hòa
3.Tính ∆H 3 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 độ do nhiệt lượng kế
- Do nhiệt kế
- Do dụng cụ đong thể tích hóa chất
- Do cân
- Do sunphat đồng bị hút ẩm
- Do lấy nhiệt dung riêng sunphat đồng bằng 1 cal/mol.độ
Trang 6Theo em sai số nào là quan trọng nhất, giải thích? Còn nguyên nhân nào khác không?
Theo định luật Hess: ∆H3=∆H1+∆H2=-18.7+2.8=-15,9 (kcal/mol)
Theo thực nghiệm: ∆H3= -10,266 (kcal/mol)
Theo em nguyên nhân gây ra sai số có thể là:
- Mất nhiệt độ do nhiệt lượng kế do trong quá trình thí nghiệm thao tác không chính xác, nhanh chóng dẫn đến thoát nhiệt ra môi trường bên ngoài
- Sunphat đồng bị hút ẩm do trong lúc cân và đưa vào thí nghiệm thao tác không nhanh chóng
Trang 7BÀI 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) ∆t1
Na2S2O3 H2SO4
Từ ∆ttb của TN1 và TN2 xác định m1 :
m1 = lg(∆ t 1
∆ t 2)
lg( 2 ) = lg(96
lg( 2 ) = 1.09
Từ ∆ttb của TN2 và TN3 xác định m2 :
m2 = lg(∆ t 2
∆ t 3)
lg( 2 ) = lg(45
lg( 2 ) = 1.17 Bậc phản ứng theo Na2S2O3 = ( m1+m2 )/2 = (1.09+1.17)/2 = 1.13
b) Bậc phản ứng theo H 2 SO 4
Trang 8TN [Na2S2O3] [H2SO4] ∆t
Từ ∆ttb của TN1 và TN2 xác định n1 :
n1 = lg(∆ t 1
∆ t 2)
lg( 2 ) = lg(40
lg( 2 ) = 0.234
Từ ∆ttb của TN2 và TN3 xác định n2 :
n2 = lg(∆ t 2
∆ t 3)
lg( 2 ) = lg(34
lg( 2 ) = 0.18 Bậc phản ứng theo H2SO4 = (n1+ n2)/2 = ( 0.234+0.18 )/2 = 0.207
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 hưởng thế nào lên vận tốc phản ứng Viết lại biểu thức vận tốc phản ứng Xác định bậc phản ứng.
Nồng độ của Na2S2O3 tỉ lệ thuận với vận tốc phản ứng
Nồng độ của H2SO4 hầu như không ảnh hưởng đến vận tốc phản ứng
Biểu thức vận tốc phản ứng: v=k [Na2S2O3]1.13 [H2SO4]0.207
Bậc phản ứng 1.13+0.207=1.337
Trang 9H 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 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 axit H 2 SO 4 luôn luôn dư so với Na 2 S 2 O 3
-Phản ứng (1) là phản ứng trao đổi ion nên xảy ra rất nhanh
-Phản ứng (2) là phản ứng tự oxh khử nên xảy ra rất chậm
=> Phản ứng (2) quyết định vận tốc phản ứng và là phản ứng xảy ra chậm nhất vì bậc của phản ứng là bậc của phản ứng (2)
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?
Vận tốc xác định bằng ∆c/∆t vì ∆c≈0 nên vận tốc trong các TN 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 H2SO4 và Na2S2O3 thì bậc phản ứng vẫn không thay đổi Vì ở một nhiệt độ xác định thì bậc của 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 10BÀI 8: PHÂN TÍCH THỂ TÍCH
I.KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
Xử lý kết quả thí nghiệm
1.-Thí nghiệm 1: Xác định đường cong chuẩn dộ HCl bằng NaOH
0
2
4
6
8
10
12
14
VNaOH (ml)
pH
-Điểm pH tương đương là 7
-Bước nhảy pH từ 3.36 đến 10.56
Trang 112.-Thí nghiệm 2:
Lần VHCl VNaOH CNaOH (N) CHCl (N) Sai số
1 10ml 10.3ml 0.1 0.103 0.003
3.-Thí nghiệm 3:
Lần VHCl VNaOH CNaOH (N) CHCl (N) Sai số
1 10ml 10.2 0.1 0.102 0.002
4.-Thí nghiệm 4:
Lần Chất chỉ thị VCH3COOH (ml) VNaOH (ml) CNaOH (N) CCH3COOH (N)
1 Phenol phtalein 10 9.8 0.1 0.098
2 Metyl organe 10 3.8 0.1 0.038
II.TRẢ LỜI CÂU HỎI
1.Khi thay đổi nồng độ HCl và NaOH, dường cong chuẩn độ có thay đổi hay không, tại sao?
Khi thay đổi nồng độ HCl và NaOH thì đường cong chuẩn độ vẫn không thay đổi
vì đượng lượng phản ứng của các chất 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?
Trang 12Việc xác định nồng độ axit HCl trong các thí nghiệm 2 và 3 thì thí nghiệm 2 cho ta kết quả chính xác hơn Vì phenol phtalein có bước nhảy pH trong khoảng 8-10 còn metyl organe là 3.1-4.4 mà điểm tương đương của hệ là 7
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?
Từ kết quả thí nghiệm 4, việc xác định nồng độ dung dịch axit acetic bằng phenol phtalein cho ta kết quả chính xác hơn Vì phenol phtalein có bước nhảy pH trong khoảng 8-10 còn metyl organe là 3.1-4.4 mà điểm tương đương của hệ > 7
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 thay đổi vị trí của NaOH và axit thì kết quả vẫn không thay đổi vì bản chất của phản ứng vẫn là phản ứng trung hòa và chất chỉ thị cũng vẫn sẽ đổi màu tại điểm tương đương