Báo cáo thí nghiệm hóa đại CƯƠNG

ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA CN HÓA HỌC & THỰC PHẨM BỘ MƠN: CN HĨA HỌC *** Báo cáo Thí nghiệm HĨA ĐẠI CƯƠNG Họ Tên: TỪ TRUNG ĐAN MSSV: 20128103 Thời gian học: Buổi Chiều Thứ Các thành viên nhóm: ĐINH QUANG CƯƠNG _20128097 LÊ TÚ ANH _20128094 Học kỳ: II 2020-2021 BÁO CÁO THÍ NGHIỆM BÀI :XÁC ĐỊNH BẬC PHẢN ỨNG, VẬN TỐC VÀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG Ngày TN: 15/05/2021 Họ tên: Từ Trung Đan_20128103 Đinh Quang Cương_20128097 Lớp: 20128B Lê Tú Anh_20128094 Nhóm: 2A MỤC ĐÍCH  Nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ, nhiệt độ chất xúc tác đến tốc độ phản ứng  Xác định bậc phản ứng phân hủy Na2S2O3 môi trường acid thực nghiệm KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM Thí nghiệm 1- Bậc phản ứng theo Na2S2O3 Chuẩn bị ống nghiệm chứa H2SO4 erlen chứa Na2S2O3 H2O theo bảng sau : Erlen Ống nghiệm TN V(mL) H2SO4 0,4M V(mL) Na2S2O3 0,1 M V(mL) H2O 28 8 24 16 16 Chuẩn bị đồng hồ bấm giây, đổ nhanh ống nghiệm chứa axit vào erlen, bấm đồng hồ Lắc nhẹ erlen thấy dung dịch bị đục màu, bấm dừng đồng hồ đọc Δt Kết thí nghiệm ghi lại sau: Nồng độ ban đầu (M) TN Δt1 Δt2 Δt3 ΔtTB Na2S2O3 H2SO4 0,0125 0,4 110,0 108,0 112,0 110,0 0,025 0,4 54,0 53,0 58,0 55,0 0,05 0,4 28,0 27,0 28,0 27,7 Từ ΔtTB TN1 TN2 để xác định m1 Ta có : m= = = 1,00 Từ ΔtTB TN2 TN3 để xác định m2 Ta có : m= = = = 0,99 Bậc phản ứng theo Na2S2O3=(m1 +m2)/2= (1,00+0,99)/2= 1,00 Thí nghiệm - Bậc phản ứng theo H2SO4 Làm tương tự thí nghiệm với lượng Na2S2O3 H2SO4 theo bảng sau : Erlen Ống nghiệm TN V(mL) Na2S2O3 0,1 M V(mL) H2SO4 0,4 M V(mL) H2O 28 8 24 16 16 Kết thí nghiệm : Nồng độ ban đầu (M) TN Δt1 Δt2 Δt3 ΔtTB Na2S2O3 H2SO4 0,1 0,05 62,0 61,0 60,0 61,0 0,1 0,1 60,0 59,0 59,0 59,3 0,1 0,2 59,0 60,0 59,0 59,3 Từ ΔtTB TN1 TN2 để xác định m1 Ta có : m= = = 0,04 Từ ΔtTB TN2 TN3 để xác định m2 Ta có : m= = = = 0,00 Bậc phản ứng theo H2SO4 =(m1+m2)/2=(0,04+0,00)/2=0,02 Thí nghiệm 3- Ảnh hưởng nồng độ tới vận tốc phản ứng đồng thể Chuẩn bị ống nghiệm đánh số thứ tự từ 1, 2, 3, 1’, 2’, 3’  Mỗi ống nghiệm từ đến chứa mL dung dịch H2SO4 0,1M  Ống nghiệm 1’: mL dung dịch Na2S2O3 0,1 M  Ống nghiệm 2’: mL dung dịch Na2S2O 0,1 M + mL H2O  Ống nghiệm 3’: mL dung dịch Na2S2O30,1 M + mL H2O Chuẩn bị đồng hồ bấm giây để tiến hành phản ứng: Na2S2O3+ H2SO4 →Na2SO4+ SO2+ S↓+ H2O Đổ ống nghiệm có số giống vào nhau, bấm đồng hồ, chờ xuất kết tủa, bấm đồng hồ ghi nhận kết vào bảng sau: V(mL) Thời gian phản ứng t (s) V(mL) V(mL) TN H2SO4 Na2S2O3 H2O Lần Lần Lần Vân tốc phản ứng TB 0,1M 0,1M 21,00 19,00 22,00 20,67 0,05 2 32,00 30,00 34,00 32,00 0,03 2 65,00 64,00 65,00 64,67 0,01(5) V=1/t  Theo số liệu tính tốn cột vận tốc ta thấy thí nghiệm có vận tốc lớn  Giải thích: theo bảng số liệu ta tính nồng độ dung dịch Na2S2O3 ban đầu thí nghiệm 1, 2, là: 1/10 M, 1/15 M, 1/30 M Theo bậc phản ứng tinh được, ta có biểu thức tính vận tốc phản ứng sau :V=k.[Na2S2O3] Nên nồng độ ban đầu Na2S2O3 giảm làm cho vận tốc phản ứng giảm theo Thí nghiệm 4- Ảnh hưởng xúc tác đồng thể đến tốc độ phản ứng Chuẩn bị ống nghiệm , ống cho vào mL dung dịch H2O2 10% , ống nghiệm thứ cho thêm mL dung dịch K2CrO4 5% *Hiện tượng:  Ống nghiệm 1: không tượng  Ống nghiệm 2: phản ứng xảy mạnh mẽ, sủi bọt khí, dung dịch chuyển từ màu vàng suốt thành nâu đen lại chuyển màu vàng suốt ban đầu kết thúc phản ứng, sờ vào ống nghiệm thấy ấm chứng tỏ phản ứng tỏa nhiệt *Giải thích: ống nghiệm 1, ta thấy gần khơng có tượng xảy phản ứng phân hủy H2O2 nhiệt độ phịng thí nghiệm ( khoảng 300C) xảy chậm gần nhận biết mắt thường Ở ống nghiệm nhờ có mặt chất xúc tác K2CrO4 làm giảm lượng hoạt hóa phản ứng nên phản ứng xảy mạnh mẽ, giải phóng nhiều khí oxi lúc gây sủi bọt mạnh Phương trình phản ứng : H2O2 ―> H2O + O2↑+ Q Thí nghiệm 5- Ảnh hưởng xúc tác dị thể đến tốc độ phản ứng Chuẩn bị ống nghiệm:  Ống nghiệm 1: mL dung dịch H2O2 10%  Ống nghiệm : mL dung dịch H2O2 10% + bột MnO2 *Hiện tượng :  Ống nghiệm : không tượng  Ống nghiệm : phản ứng xảy mạnh mẽ, sủi nhiều bọt khí, tỏa nhiệt, ban đầu có tượng tách pha sau trở lại ban đầu *Giải thích: ống nghiệm 1, ta thấy gần khơng có tượng xảy phản ứng phân hủy H2O2 nhiệt độ phịng thí nghiệm ( khoảng 300C) xảy chậm gần nhận biết mắt thường Ở ống nghiệm nhờ có mặt chất xúc tác MnO2 làm giảm lượng hoạt hóa phản ứng nên phản ứng xảy mạnh mẽ, giải phóng nhiều khí oxi lúc gây sủi bọt mạnh Đặc điểm xúc tác dị thể làm dung dịch phản ứng phân tách pha  Phương trình phản ứng : H2O2 ―> H2O + O2 + Q Thí nghiệm 6-Ảnh hưởng bề mặt chất tham gia phản ứng đến tốc độ phản ứng Xét phản ứng : CaCO3 (rắn) + HCl―>CaCl2 + CO2↑+ H2O Chuẩn bị ống nghiệm chứa mL dung dịch HCl 1M để thực phản ứng :  Ống nghiệm : cho vào thêm 0,02 (g) CaCO3 dạng hạt nhỏ  Ống nghiệm : cho vào thêm 0,02 (g) CaCO3 dạng bột *Hiện tượng :  Ống nghiệm : xuất sủi bọt khí, sau phút , phản ứng kết thúc  Ống nghiệm : xuất sủi bọt khí, sau 15 giây, phản ứng kết thúc *Nhận xét: phản ứng xảy ống nghiệm nhanh ống nghiệm nhiều *Giải thích: CaCO3 cho vào ống nghiệm nghiền thành bột nên diện tích bề mặt lớn hơn, khoảng thời gian có nhiều phân tử HCl tiếp xúc với CaCO3 để phản ứng nên số lượng phản ứng khoảng thời gian hay vận tốc phản ứng lớn CÂU HỎI Trong TN trên, nồng độ Na2S2O3 H2SO4 ảnh hưởng lên vận tốc phản ứng Viết lại biểu thức tính vận tốc phản ứng Xác định bậc phản ứng *Trả lời : TN , tăng nồng độ Na2S2O3 vận tốc phản ứng tăng lên theo tỉ lệ tăng nồng độ Khi tăng nồng độ H2SO4 lên tốc độ phản ứng khơng đổi  Biểu thức tính tốc độ phản ứng : :V=k.[Na2S2O3]  Bậc tổng quát phản ứng 2 Cơ chế phản ứng viết sau: H2SO4 + Na2S2O3 ―> Na2SO4 + H2S2O3 (1) H2S2O3 ―> H2SO3 + S ↓ (2) Dựa vào kết qủa TN kết luận phản ứng (1) hay (2) phản ứng định vận tốc phản ứng tức phản ứng xảy chậm không? Tại sao? Lưu ý TN trên, lượng acid H2SO4 luôn dư so với Na2S2O3 *Trả lời : Phản ứng (1) phản ứng trao đổi ion nên xảy nhanh chóng Phản ứng (2) chậm Nên phản ứng (2) định tốc độ phản ứng bậc phản ứng bậc phản ứng (2) Dựa sở phương pháp TN vận tốc xác định TN xem vận tốc trung bình hay vận tốc tức thời? *Trả lời: Dựa sở phương pháp TN vận tốc xác định TN xem vận tốc tức thời vận tốc phản ứng xác định tỉ số ∆C/∆t mà nồng độ chất tham gia phản ứng thay đổi liên tục làm tốc độ phản ứng thay đổi liên tục hay ∆C 0(do biến thiên nồng độ lưu huỳnh không đáng kể khoảng thời gian dt nên ∆C dC) 4 Thay đổi thứ tự cho H2SO4 Na2S2O3 bậc phản ứng có thay đổi hay khơng, sao? *Trả lời: Bậc phản ứng khơng thay đổi bậc phản ứng phụ thuộc nhiệt độ chất q trình phản ứng mà khơng phụ thuộc vào trình tiến hành  ... Na2S2O3 mơi trường acid thực nghiệm KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM Thí nghiệm 1- Bậc phản ứng theo Na2S2O3 Chuẩn bị ống nghiệm chứa H2SO4 erlen chứa Na2S2O3 H2O theo bảng sau : Erlen Ống nghiệm TN V(mL) H2SO4 0,4M... 1,00 Thí nghiệm - Bậc phản ứng theo H2SO4 Làm tương tự thí nghiệm với lượng Na2S2O3 H2SO4 theo bảng sau : Erlen Ống nghiệm TN V(mL) Na2S2O3 0,1 M V(mL) H2SO4 0,4 M V(mL) H2O 28 8 24 16 16 Kết thí. ..BÁO CÁO THÍ NGHIỆM BÀI :XÁC ĐỊNH BẬC PHẢN ỨNG, VẬN TỐC VÀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG Ngày TN: 15/05/2021 Họ tên: Từ Trung Đan_20128103 Đinh Quang Cương_ 20128097 Lớp: 20128B