Bài tập thí nghiệm hóa đại cương

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - - BÁO CÁO THÍ NGHIỆM HÓA ĐẠI CƯƠNG GVHD: VÕ NGUYỄN LAM UYÊN Thực hiện: Nhóm – Lớp L28 STT Họ Tên MSSV Nguyễn Nguyên Khôi 2111558 Nguyễn Nhật Ký 2113859 Trần Anh Kiệt 2110305 2022, Thành phố Hồ Chí Minh MỤC LỤC Bài KỸ THUẬT PHỊNG THÍ NGHIỆM I Giới thiệu chung II Thực hành .3 BÀI NHIỆT PHẢN ỨNG I Mục đích thí nghiệm II Tiến hành thí nghiệm III Trả lời câu hỏi 11 BÀI BẬC PHẢN ỨNG 13 I Mục đích thí nghiệm 13 II Tiến hành thí nghiệm 13 III Trả lời câu hỏi 16 BÀI PHÂN TÍCH THỂ TÍCH .18 I Mục đích thí nghiệm 18 II.Tiến hành thí nghiệm 18 III Trả lời câu hỏi 21 BẢNG BÁO CÁO SỐ LIỆU VÀ MINH CHỨNG SỐ LIỆU (kèm chữ ký GV) 23 BÀI : KỸ THUẬT PHỊNG THÍ NGHIỆM I.Giới thiệu dụng cụ: 1.Dụng cụ chứa hóa chất (Cốc): - Mục đích : Dùng để chứa đựng, hòa tan - Cách sử dụng: + Rửa + Tráng nước cất + Tráng hóa chất Dụng cụ phản ứng (Erlen, bình cầu): - Mục đích : Phản ứng, chưng cất - Cách sử dụng: + Rửa + Tráng nước cất - Cả erlen sử dụng để chất phản ứng xáy bên nhiên nhiệt độ có khác , bình cầu sử dụng phản ứng có nhiệt độ cao so với bình erlen Erlen (bình tam giác) Bình cầu Dụng cụ lấy hóa chất (Ống đong , pipet bầu, pipet vạch , buret) - Mục đích : Xác định thể tích - Cách sử dụng: + Rửa + Tráng nước cất + Tráng hóa chất * Sự khác biệt pipet bầu pipet vạch + Pipet bầu: lấy nhiều thể tích khác với mức sai số ±0.05 + Pipet vạch: lấy thể tích pipet với mức sai số thấp ±0.02 a) Ống đong c) Pipet bầu b) Pipet vạch d) Buret Dụng cụ pha hóa chất (Bình định mức) - Mục đích : Pha lỗng dung dịch - Cách sử dụng: + Rửa + Tráng nước cất Các dụng cụ hỗ trợ - Cân, đũa khuấy, phểu, pipet nhựa, bình tia … II Thực hành: Thí nghiệm 1: Sử dụng pipet - Tay thuận cầm pipet - Tay cịn lại cầm bóp cao su - Dùng bóp cao su để lấy hóa chất - Chỉnh thể tích ngón tay trỏ - Hạ đến mặt cong chất lỏng chạm vạch ngang cần đo - Khi lấy hóa chất từ pipet ngồi, phải xoay nhẹ để lấy giọt cuối Thí nghiệm 2: Sử dụng buret - Rửa sạch, tráng nước cất, tráng hóa chất - Cho hóa chất lên buret - Chỉnh bọt khí, chỉnh vạch - Điều chỉnh đóng mở khóa buret tay trái Thí nghiệm 3: Chuẩn độ ơxy hóa khử - Cân 0,6 gam axit oxalic, hòa tan vào nước cất tạo 100ml dung dịch axit oxalic - Dùng pipet 10ml lấy 10ml dung dịch axic oxalic cho vào erlen, thêm 2ml dung dịch H2SO4 1N - Dùng buret chứa dung dịch KMnO4 0,1N - Nhỏ từ từ KMnO4 vào erlen đến có màu tím nhạt dừng lại Đọc thể tích KMnO4 dùng 5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO 4 10CO2+2MnSO 4+K2SO4+8H2O+(KMnO dư giọt) Thí nghiệm 4: Pha lỗng dung dịch - Hút 10ml dung dịch HCL 1M + H2 O vào bình định mức →100ml dung dịch A -Theo lý thuyết: C HClV HCl  C AV A  1.10 C A.100 C A  0,1M Thí nghiệm 5: Kiểm tra nồng độ pha loãng - Sử dụng dụng cụ để đo giấy quỳ , chất thị phenoltalein, metyl da cam NaOH + HCl → NaCl + H2O + (NaOH dư giọt) - Lấy buret rửa tráng nước cất, tráng hóa chất - Cho dung dịch NaOH 0.1M vào buret sau chỉnh bọt khí chỉnh vạch - Dùng pipet cho vào bình tam giác 10ml HCl 0.1M, thêm giọt phenolphtalein - Cho từ từ dung dịch NaOH Buret vào bình tam giác đến màu dung dịch bình chuyển sang màu hồng nhạt Ghi lại thể tích NaOH dùng Tính lại nồng độ dung dịch axit vừa pha loãng: CNaOH.VNaOH = CA.VA - Theo lý thuyết : CA=0,1M - Theo thực nghiệm: CNaOH.VNaOH=CA.VA 0,1b=10CA + b=10 => CA =10 : pha loãng, chuẩn độ + b≠10 => CA ≠10 : pha loãng hay chuẩn độ sai BÀI : NHIỆT PHẢN ỨNG I MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM -Trong thí nghiệm này, đo hiệu ứng nhiệt phản ứng khác kiểm tra lại định luật Hess II TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM Thí nghiệm 1: Xác định nhiệt dung nhiệt lượng kế a Mơ tả thí nghiệm : - Dùng ống đong lấy 50ml nước cho vào becher, đo nhiệt độ t1 - Dùng ống đong lấy 50ml nước nóng cho vào nhiệt lượng kế, đo nhiệt độ t2 - Rửa nhiệt kế để trả nhiệt độ phịng, lau khơ - Dùng phễu đổ nhanh 50ml nước nhiệt độ phịng vào nước nóng nhiệt lượng kế, xoay nhẹ, đo nhiệt độ t3 b Công thức tính m0c0 m0 c0  mc t3  t1   t2  t3  t2  t3 Với m=50 ml, c= cal/độ c Kết thu được: Nhiệt độ (oC) m0 c0  mc t1 30,5 t2 47 t3 39 m0c0 (cal/độ) 3,125 t3  t1   t2  t3  t2  t3  50.1 39  30,5  47  39 47  39  3,125 Thí nghiệm 2: Hiệu ứng nhiệt phản ứng trung hịa a Mơ tả thí nghiệm: PTHH: NaOH+HCl → NaCl+ H2O + Dùng buret lấy 25ml dd NaOH 1M cho vào cốc 100ml đo nhiệt độ t1 + Dùng buret lấy 25ml HCl 1M cho vào bình nhiệt lượng kế đo nhiệt độ t2 + Trả nhiệt kế nhiệt độ phịng sau cắm vào bình nhiệt lượng kế đâỵ nắp bình lại + Dùng phễu đỗ nhanh 25ml NaOH 1M vào bình nhiệt lượng kế sau lắc nhẹ đo nhiệt độ t3 b Cơng thức tính: Q, H Nhiệt tỏa nhiệt phản ứng trung hòa HCl NaOH Q = (m0c0 + mc).∆t đó: m: khối lượng dung dịch NaCl c: nhiệt dung riêng dung dịch NaCl (gần cal/g.độ) ∆H=-Q/n với n số mol Nacl c Kết thu Nhiệt độ oC Lần Lần t1 30 30 t2 30 30 t3 36 36,5 Q (cal) 324,75 351,81 Qtb (cal) ΔH (cal/mol) 338,28 -12990 -14072,4 Ta có : moc0=3,125 (cal/độ) m=DV=1,02.50=51 (g) c= (cal/g.độ) n=0,025.1=0,025 (mol) t t  30  30  Q1  (m0 c0  mc ) t3    (3,125  51) 36    324,75 (cal)      H1   Q  324,75   12990 (cal/mol) 0,025 n t t  30  30  Q2  ( m0 c0  mc) t3    (3,125  51) 36,5    351,81 (cal)     H2   Qtb  Q2  351,81    14072,4 (cal/mol) 0,025 n Q1  Q2 324,75  351,81  338,28 (cal)  2 H tb   H1   H  12990  14072,4    13531,2 2 Tính độ ngờ cho Q: • Các độ lệch: 13,53 ; 13,53 • Độ lệch trung bình : 13,53 Tính độ ngờ cho H: • Các độ lệch: 541,2 ; 541,2 • Độ lệch trung bình: 541,2 d Kết luận : Q= 338,28 ± 13,53 (cal) ∆H= -13531,2 ± 541,2 (cal/mol) ➔ ∆H Phản ứng (2) định tốc độ phản ứng phản ứng xảy chậm 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 thơi? 16 Trả lơi: 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 Vì ∆C ≈ (do lưu huỳnh thay đổi không đáng kể khoảng thời gian Δt ) Thay đổi thứ tự cho H2SO4 Na2S2O3 bậc phản ứng có thay đổi không? Tại sao? Trả lơi: Thay đổi thứ tự cho H2SO4 Na2S2O3 bậc phản ứng khơng thay đổi bậc phản ứng phụ thuộc vào chất hệ (nồng độ, nhiệt độ, diện tích bề mặt, áp suất) mà khơng phụ thuộc vào q trình tiến hành 17 BÀI 8: PHÂN TÍCH THỂ TÍCH I.MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM - Dựa việc thiết lập đường cong chuẩn độ axit mạnh bazơ mạnh lựa chọn chất thị màu thích hợp cho phản ứng chuẩn độ HCl dung dịch NaOH chuẩn Áp dụng chuẩn độ xác định nồng độ axit yếu II.TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM Thí nghiệm 1: Xây dựng đương cong chuẩn độ axit mạnh bazơ mạnh Xây dựng đường cong chuẩn độ acid mạnh bazo mạnh theo bảng:VN VNaOH 9,2 9,4 9,6 9,8 10 11 12 13 pH 0,96 1,14 1,33 1,59 1,98 2,38 2,56 2,73 3,36 7,26 10.56 11,70 11,97 12,01 Kết thí nghiệm: Xác định kết sau: pH điểm tương đương Bước nhảy pH: từ pH 3,36 đến pH 10,56 Chất thị thích hợp phenolphtalein 18 Thí nghiệm 2: Chuẩn độ acid-bazo thị phenolphthalein a Mô tả thí nghiệm + Tráng buret dung dịch NaOH 0,1N, sau cho từ từ dung dịch NaOH 0,1N vào buret Chỉnh mức dung dịch ngang vạch + Dùng pipet 10ml lấy 10ml dung dịch HCl chưa biết nồng độ cho vào erlen 150ml, thêm 10ml nước cất giọt phenolphthalein + Tiến hành chuẩn độ: Mở khóa buret nhỏ từ từ dung dịch NaOH xuống erlen, vừa nhỏ vừa lắc nhẹ đến dung dịch erlen chuyển sang màu hồng nhạt bền khóa burtet Đọc thể tích dung dịch NaOH dùng b Màu thị thay đổi: Màu suốt chuyển sang màu hồng nhạt c Kết thu Thí nghiệm VHCl (ml) VNaOH (ml) CNaOH (N) CHCl (N) Sai số Lọ 10 12,5 0,1 0,125 0,0003 Lọ 10 12,5 0,1 0,125 0,0003 Lọ 10 12,6 0,1 0,126 0,0007 0,1253 0,0004 Trung bình d Tính nồng độ HCl CHCl  CHCl 0,125  0,125  0,126  0,1253 0,0003  0,0003  0,0007   0,0004 e Kết luận CHCl  0,1253  0,0004 (N) 19 Thí nghiệm 3: Chuẩn độ acid-bazo với thuốc thử metyl orange a Mơ tả thí nghiệm Tiến hành thí nghiệm thay chất thị phenolphthalein metyl orange (metyl da cam) b Màu thị thay đổi: Màu dung dịch đổi từ đỏ sang vàng c Kết thu Thí nghiệm VHCl (ml) VNaOH (ml) CNaOH (N) CHCl (N) Sai số Lọ 10 12,5 0,1 0,125 0,0003 Lọ 10 12,4 0,1 0,124 0,0007 Lọ 10 12,5 0,1 0,125 0,0003 0,1247 0,0004 Trung bình d Tính nồng độ HCl CHCl  CHCl 0,125  0,125  0,124  0,1247 0,0003 0,0003 0,0007   0,0004 e Kết luận CHCl  0,1247  0,0004 (N) Ở ta cách dùng phenolphtalein hay metyl orange cho kết tương đương Tuy nhiên việc phân biệt thay đổi thị màu phenol dễ nhận thấy nhiều so với việc dùng metyl da cam Thí nghiệm 4: Chuẩn độ axit yếu – bazơ mạnh thị phenolphtalein metyl da cam a Mơ tả thí nghiệm Tiến hành thí nghiệm thay dung dịch HCl dung dịch acid acetic 20 b Màu thị thay đổi: lọ chứa phenol màu chuyển từ suốt sang hồng nhạt, lọ chứa metyl chuyển từ đỏ sang vàng cam c Kết thu Lần Chất thị Phenol Phtalein Metyl Orange VCH3COOH VNaOH (ml) CNaOH (N) 10 9,8 0,1 10 0,1 (ml) CCH3COOH (N) 0,098 d Kết luận: Metyl orange: khơng xác (khơng nên dùng metyl orange để chuẩn độ acid yếu) III TRẢ LỜI CÂU HỎI Câu 1: Khi thay đổi nồng độ và, đương cong chuẩn độ có thay đổi khơng? Tại sao? Trả lơi: Khi thay đổi nồng độ đường cong chuẩn độ không thay đổi đương lượng phản ứng chất khơng thay đổi, có bước nhảy thay đổi Nếu dùng nồng độ nhỏ bước nhảy nhỏ ngược lại Câu 2: Việc xác định nồng độ thí nghiệm hay cho kết xác hơn? Tại sao? Trả lơi: Phenolphthalein giúp ta xác định xác bước nhảy pH phenolphthalein khoảng từ 8-10 Bước nhảy metyl orange 3,1-4,4 mà điểm tương đương hệ (do acid mạnh tác dụng với bazo mạnh) nên thí nghiệm (phenolphthalein) cho kết xác 21 Câu 3: Từ kết thí nghiệm 4, việc xác định nồng độ acid thị màu xác hơn? Tại sao? Trả lơi: Việc xác định nồng độ aicd thị phenolphtalien xác Do bước nhảy pH phenolphthalein khoảng từ 8-10 Bước nhảy metyl orane 3,1-4,4 mà điểm tương đương hệ lớn (do acid yếu tác dụng với bazo mạnh) Câu 4: Trong phép phân tích thể tích đổi vị trí NaOH acid thay đổi kết không? Tại sao? Trả lơi: Kểt khơng thay đổi chất phản ứng khơng thay đổi, phản ứng trung hòa 22 23 MINH CHỨNG SỐ LIỆU: Bài 2: 24 Bài 4: 25 Bài 8: - HẾT 26