BÁO CÁO THÍ NGHIỆM BỘ MÔN HÓA đại CƯƠNG

Đo nhiệt độ t2 - Dùng phễu đổ nhanh cốc chứa dung dịch NaOH vào HCl trong nhiệt lượng kế... Trả lời: Kết quả thí nghiệm 2 không thay đổi vì HCl và HNO3 là 2 axit mạnh phân ly hoàn toàn.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM

BỘ MÔN: HÓA ĐẠI CƯƠNG

Giảng viên hướng dẫn : Võ Nguyễn Lam Uyên

Nhóm : 6

2 Nguyễn Hương Nhi MSSV: 2010489

Năm học: 2020-2021

BÀI 2: NHIỆT PHẢN ỨNG

Ngày TN : Thứ 3 ngày 8 tháng 12 năm 2020

I/ Tiến trình thí nghiệm:

1.Thí nghiệm 1: Xác định nhiệt dung riêng của nhiệt

lượng kế

- Lấy 50ml nước ở nhiệt độ phòng vào becher Đo nhiệt độ t1

- Lấy 50ml 600C vào nhiệt lượng kế Sau 2 phút, đo nhiệt độ t2

- Dùng phễu đổ nhanh 50ml nước nhiệt độ phòng vào 50ml nước trong nhiệt lượng kế Sau 2 phút, đo nhiệt độ t3

Nhiệt do nước nóng và becher tỏa ra = nhiệt nước lạnh hấp thu Khi

đó nhiệt dung của nhiệt lượng kế

m0c0 = mc (t 3−t 1)−( t 2−t 3)(t 2−t 3)

Trong đó:

m : Khối lượng 50ml nước

c : nhiệt dung riêng của nước ( 1cal/g.độ)

2.Thí nghiệm 2 : Xác định hiệu ứng nhiệt của phản ứng trung hòa HCl và NaOH

độ t1

- Dùng buret lấy 25ml dung dịch HCl 1M vào nhiệt lượng kế Đo nhiệt độ t2

- Dùng phễu đổ nhanh cốc chứa dung dịch NaOH vào HCl trong nhiệt lượng kế Khuấy đều, đo nhiệt độ t3

- Xác định Q theo công thức : Q= (m0c0 + mc) t , từ Q suy ra Ht

t t

3.Thí nghiệm 3 : Xác định nhiệt hòa tan CuSO4 khan – kiểm tra định luật Hess

- Cho vào nhiệt lượng kế 50ml nước Đo nhiệt độ t1

- Cân 4g CuSO4 khan

- Cho nhanh CuSO4 khan vừa cân vào nhiệt lượng kế Khuấy đều đến khi CuSO4 tan hết Đo nhiệt độ t2

- Xác định Q theo công thức Q = (m0c0 + mc) t

c : nhiệt dung riêng của dung dịch CuSO4

Từ Q suy ra Ht

Tương tự thí nghiệm 3, thay CuSO4 khan bằng NH4Cl

II/ Kết quả thí nghiệm

1.Thí nghiệm 1

m 0 c 0 TB = 2,82 (cal/độ)

Tính giá trị m 0 c 0 : m0c0 = mc ( 2 3)

) 3 2 ( ) 1 3 (

t t

t t t t









Trong đó: m - khối lượng 50ml nước

c - nhiệt dung riêng của nước (1 cal/g.độ) (Tính mẫu 1 giá trị m0c0 )

m0c0 = 50(45−26)−(63−45)

( 63−45) ≈ 2 , 7 8 (cal/độ)

t

t

2.Thí nghiệm 2

Nếu t1  t2 thì ∆t tính bằng số giữa t3 và 2

2

1 t

t 

Tính giá trị Q:

Q = (moco + mc)∆t = (moco + mc)(t3 – 2

2

1 t

t 

) (Tính mẫu giá trị Q lần 1)

Q = (2,78 + 50)(30 – 26+282 ) = 158,34 (cal)

Tính giá trị ΔH: ΔH = - (Qtrung bình /Δn) = - (118,82/0,025) = - 4752,8 (cal/mol) 3.Thí nghiệm 3

∆H (cal/mol) -12491,6 -15920,8

Tính giá trị Q: Q = mc∆t = (moco + mnướccnước + mCuSO4cCuSO4)(t2 – t1) (Tính mẫu giá trị Q lần 2)

Q = (2,86 + 50 + 4)(34 - 27) = 398,02 (cal)

Tính giá trị ∆H:∆H = - (Q/n) với nCuSO4 = M m = 1604 = 0,025 mol (Tính mẫu giá trị ∆H lần 2)

∆H = - (398,02/0,025) = -15920,8 (cal/mol)

4.Thí nghiệm 4

Tính giá trị Q: Q = mc∆t = (moco + mnướccnước + mNH4ClcNH4Cl)(t2 – t1) (Tính mẫu 1 giá trị Q lần 2)

Q = (2,86 + 50 + 4)(24 – 28) = -227,44 (cal)

Tính giá trị ∆H: ∆H = -Q/n với nNH4Cl = M m = 53,54 = 8

107 (Tính mẫu 1 giá trị ∆H lần 2)

∆H = - ((-227,44)/(8/107))  3042,01 (cal/mol)

III/

Trả lời câu hỏi:

1.

∆H th của phản ứng HCl +NaOH → NaCl + H2O sẽ được tính theo số mol HCl hay NaOH khi cho 25 ml d ung dịch HCl 2M tác dụng với 25 ml dung dịch NaOH 1M Tại sao?

Trả lời:

HCl + NaOH  NaCl + H2O

Ban đầu: 0,05 0,025

Phản ứng : 0,025 0,025

Còn lại: 0,025 0

- Ta thấy NaOH hết và HCl còn dư nên ∆Hth của phản ứng tính theo NaOH Vì lượng HCl dư không tham gia phản ứng nên không sinh ra nhiệt

2.Nếu thay HCl 1M bằng HNO3 1M thì kết quả thí nghiệm 2 có thay đổi hay không?

Trả lời:

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

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 đong thể tích hóa chất

- Do cân

- Do sunfat đồng bị hút ẩm

- Do lấy nhiệt dung riêng dung dịch sunfat đồng bằng 1 cal/g.độ Theo em, sai số nào là nguyên nhân quan trọng nhất? Còn nguyên nhân nào khác không?

Trả lời:

Theo định luật Hess:

ΔH3 = ΔH1 + ΔH2 = ( -18,7 + 2.8 ).1000 = -15900 (cal/mol)

- Kết quả thí nghiệm nhỏ hơn so với trên lý thuyết

- Nguyên nhân quan trọng nhất gây ra sai số là do sunphat đồng hút

ẩm CuSO4 khan + 5H2O  CuSO45H2O tạo ∆H1 nữa, hoặc do ở dạng ngậm nước nên tạo ra lượng nhiệt ít hơn lý thuyết Mặt khác CuSO4

hút ẩm thì số mol sẽ khác so với tính toán trên lý thuyết (CuSO4 khan)

BÀI 4: XÁC ĐỊNH BẬC PHẢN ỨNG

Ngày TN : Thứ 3 ngày 22 tháng 12 năm 2020

Tổ : 6 Lớp : L51

I/ Tiến trình thí nghiệm:

1.Thí nghiệm 1: Xác định bậc phản ứng theo Na2S2O3

Để xác định bậc phản ứng theo Na2S2O3, ta cố định nồng độ

H2SO4, tăng dần nồng độ Na2S2O3

Chuẩn bị 3 ống nghiệm chứa H2SO4, 3 bình tam giác chứa

Na2S2O3 và nước

TN

Ống nghiệm

V (ml) H2SO4 0,4M

Erlen

V (ml) Na2S2O3

0,1M

V (ml) H2O

- Dùng pipet vạch lấy acid cho vào ống nghiệm

- Dùng buret cho H2O vào 3 bình tam giác 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 phản ứng từng cặp ống nghiệm và bình tam giác như

 Đổ nhanh acid trong ống nghiệm vào bình tam giác

 Bấm đồng hồ

 Lắc nhẹ bình tam giác cho đến khi vừa thấy dung dịch chuyển sang đục thì bấm đồng hồ lần nữa

 Đọc t

Lặp lại thí nghiệm ,tính giá trị trung bình

2 Thí nghiệm 2 : Xác định bậc phản ứng theo H2SO4:

Để xác định bậc phản ứng theo H2SO4, ta cố định nồng độ Na2S2O3, tăng dần nồng độ H2SO4

V (ml) H2SO4 0,4M

Erlen

V (ml) Na2S2O3

0,1M

V (ml) H2O

I I / Kết quả thí nghiệm :

1 Bậc phản ứng theo Na2S2O3

TN

Nồng độ ban đầu (M)

Na 2 S 2 O 3 H 2 SO 4

3 0,1 0,4 42 20 27 29,7

Từ ∆ttb của TN1 và TN2 xác định m1:

m1 = lg2

2

1

lg

t

t

=

lg150,3

61

lg2 = 1,08

Từ ∆ttb của TN2 và TN3 xác định m2:

m2 = lg2

3

2

lg

t

t

= lg2

15

35 lg

= 1,26

Bậc phản ứng theo Na2S2O3 = (m1 + m2)/2 = (0,98 + 1,22)/2 = 1,17

2 Bậc phản ứng theo H2SO4

TN [Na 2 S 2 O 3 ] [H 2 SO 4 ] ∆t 1 ∆t 2 ∆t 3 ∆t TB

Từ ∆ttb của TN1 và TN2 xác định n1:

n1 = lg 22

1 lg

t

t

=

lg 72

70,3

lg 2 = 0,03

Từ ∆ttb của TN2 và TN3 xác định n2:

n2 = lg 2

3

2 lg

t

t

=

lg70,3

62,7

lg 2 = 0,17

Bậc phản ứng theo H2SO4 = (n1 + n2)/2 = (0,03 + 0,17)/2 = 0,1

III/ Trả lời câu hỏi:

1.Trong TN trên, nồng độ của Na2S2O3 và của H2SO4 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:

- Nồng độ của Na2S2O3 tỉ lệ thuận với tốc độ phản ứng

- Nồng độ của H2SO4 hầu như không ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng

- Biểu thức tính tốc độ phản ứng: v=k.[ Na2S2O3]m.[ H2SO4]n, trong

đó m, n là hằng số dương xác định bằng thực nghiệm

Bậc phản ứng: m + n

2.Cơ chế của phản ứng trên có thể được viết như sau:

H2SO4 + Na2S2O3 → Na2SO4 + H2S2O3 (1)

H2S2O3 → H2SO3 + 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 H2SO4 luôn luôn dư so với

Na2S2O3.

Trả lời:

- Phản ứng (1) là phản ứng trao đổi ion nên tốc độ phản ứng xảy ra nhanh.

- Phản ứng (2) xảy ra chậm hơn.

 Phản ứng (2) quyết định tốc độ 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 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?

Trả lời :

Vận tốc xác định được trong các TN trên được xem là vận tốc tức thời vì vận tốc phản ứng được xác định bằng tỉ số ∆C/∆t Vì ∆C~0

4.Thay đổi thứ tự cho H2SO4 và Na2S2O3 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 bậc phản ừng tổng quát chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ và bản chất của phản ứng mà không phụ thuộc vào quá trình.

BÀI 8: PHÂN TÍCH THỂ TÍCH

Ngày TN: Thứ 3 ngày 8 tháng 12 năm 2020

Tổ: 6 Lớp: L51

I/

Tiến trình thí nghiệm :

2.

Thí nghiệm 2 : Chuẩn độ axit- bazơ với thuốc thử

phenolphtalein

- Tráng buret bằng dung dịch NaOH 0,1N Cho dung dịch NaOH 0,1N vào buret

- Dùng pipet bầu lấy 10ml dung dịch HCl vào erlen 150ml, thêm 10ml nước cất và 2 giọt phenolphtalein

- Mở khóa buret, nhỏ dung dịch NaOH vào cho đến khi dung dịch trong erlen chuyển sang màu hồng nhạt Đọc thể tích NaOH

- Lặp lại thí nghiệm, tính giá trị trung bình

3 Thí nghiệm 3

Tương tự thí nghiệm 2 nhưng thay phenolphtalein bằng methyl da cam Màu dung dịch đổi từ đỏ sang cam

4 Thí nghiệm 4

Tương tự thí nghiệm 2, thay dung dịch HCl bằng dung dịch

CH3COOH Làm thí nghiệm 2 lần:

- Lần 1: dùng phenolphtalein

- Lần 2 : dùng methyl da cam

II/ Kết quả thí nghiệm:

2 Thí nghiệm 2: Chuẩn độ axit- bazơ

Lần V HCl (ml) V NaOH (ml) C NaOH (N) C HCl (N) Sai số

Giá trị trung bình CHCl: (0,1065 + 0,1050 + 0,1060)/3  0,1058(N)

Sai số trung bình: (0,0007 + 0,0008 + 0,0002)/3  0,0006

CHCl = 0,1058 0,0006(N)

3.

Thí nghiệm 3: Chuẩn độ axit- bazơ với thuốc thử methyl da cam

Lần V HCl (ml) V NaOH (ml) C NaOH (N) C HCl (N) Sai số

Giá trị trung bình CHCl: (0,1040 + 0,1060 + 0,1050)/3  0,1050(N)

Sai số trung bình: (0,001 + 0,001 + 0)/3  0,0007

CHCl = 0,1050  0,0007(N)

4.Thí nghiệm 4a: Chuẩn độ CH 3 COOH với Phenolphtalein

Lần V CH3COOH (ml) V NaOH (ml) C NaOH (N) C CH3COOH (N) Sai số

Giá trị trung bình CCH3COOH: (0,1000 + 0,1010 + 0,1015)/3  0,1008(N) Sai số trung bình: (0,0008 + 0,0002 + 0,0007)/3  0,0006

CCH3COOH = 0,1008  0,0006(N)

4.Thí nghiệm 4b: Chuẩn độ CH 3 COOH với Metyl orange

Lần V CH3COOH (ml) V NaOH (ml) C NaOH (N) C CH3COOH (N) Sai số

Giá trị trung bình CCH3COOH: (0,02 + 0,03 + 0,05)/3  0,03(N)

Sai số trung bình: (0,01 + 0 + 0,02)/3  0,01

CCH3COOH = 0,03  0,01(N)

III/ 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 NaOH và HCl thì đường cong chuẩn độ không thay đổi vì đương lượng phản ứng của các chất vẫn không thay đổi

2.Việc xác định nồng độ axit HCl trong các thí nghiệm 1 và 2 cho kết quả nào chính xác hơn, tại sao?

Trả lời:

Phenolphtalein giúp ta xác định chính xác hơn vì bước nhảy pH khoảng từ 8-10 Bươc nhảy của metyl orange 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 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:

Từ kết quả thí nghiệm 4, việc xác định nồng độ dung dịch axit acetic bằng phenol phtalein chính xác hơn, Vì trong môi trường axit phenol phtalein không có màu, và chuyển sang có màu tím trong môi trường bazơ Chúng ta có thể phân biệt được chính xác hơn Còn metyl

da cam chuyển từ đỏ trong môi trường axit, sang vàng cam trong môi trường bazơ nên ta khó phân biệt được chính xác

4.Trong phép phân tích thể tích nếu đổi vị trí của NaOH và axit thì kết quả có thay đổi không, tại sao?

Trả lời:

Trong phép phân tích thể tích nếu đổi vị trí của NaOH và axit thì kết quả không thay đổi, Vì bản chất không thay đổi, vẫn là phản ứng trung hòa.