Bài tập nhóm báo cáo thí nghiệm hóa đại cương chi tiết

lOMoARcPSD|14734974 Đ¾I HâC QC GIA THÀNH PHà Hâ CHÍ MINH TR¯àNG Đ¾I HâC BÁCH KHOA BÁO CÁO THÍ NGHIàM HĨA Đ¾I C¯¡NG L18 – Nhóm Lê Khánh Tân 2110525 Nguyßn Xuân Thắng 2014545 L°u Quác H°ng Thánh 2010651 GVHD: Nguyßn Ph°ßc Thiên lOMoARcPSD|14734974 MĀC LĀC BÀI 2: NHIàT PHÀN ĀNG I Kết quÁ thí nghiám Thí nghiám 1: xác đánh nhiát dung cÿa nhiát lượng kế Thí nghiám 2: xác đánh hiáu āng nhiát cÿa phÁn āng trung hòa HCl NaOH Thí nghiám 3: xác đánh nhiát hòa tan cÿa CuSO4 khan-kiám tra đánh luÁt Hess Thí nghiám 4: Xác đánh nhiát hịa tan cÿa NH4Cl II TrÁ lời câu hỏi BÀI 4: XÁC ĐàNH BÀC PHÀN ĀNG I Kết quÁ thí nghiám Thí nghiám 1: bÁc phÁn āng theo Na2S2O3 Thí nghiám 2: bÁc phÁn āng theo H2SO4 II TrÁ lời câu hỏi 10 BÀI 8: PHÂN TÍCH THà TÍCH 10 I Kết quÁ thí nghiám 11 Thí nghiám 1: Xác đánh đường cong chuẩn dộ HCl NaOH 11 Thí nghiám 2: chuẩn độ axit – bazo với thuốc thử Phenolphtalein 11 Thí nghiám 3: chuẩn độ axit – bazo với thuốc thử metyl dacam 12 Thí nghiám 4: chuẩn độ axit – bazo thay dung dách HCl dung dách axit acetic 12 II TrÁ lời câu hỏi 12 lOMoARcPSD|14734974 BÀI 2: NHIàT PHÀN ĀNG I.Kết quÁ thí nghiám Thí nghiám 1: xác đánh nhiát dung cÿa nhiát l°ÿng kế Ta có: m = 50 (g) ; c = (cal/g.độ) => m.c = 50 (cal/độ) Nhiát độ (℃) Lần Lần t1 32 32 t2 59 61 t3 45 47 mₒcₒ 7,69 3,57 moco = 4,17 (cal/độ) Tính m¿u giá trá mₒcₒ Lần 1: moco = mc × (�㕡3−�㕡1)−(�㕡2−�㕡3) moco = mc × (�㕡3−�㕡1)−(�㕡2−�㕡3) (�㕡2−�㕡3) = 50 x (45−32)−(59−47) = 50 x (47−32)−(61−47) (59−47) = 4,17 (cal/độ) Lần 2: (�㕡2−�㕡3) m – khối lượng cÿa 50 ml nước c – nhiát dung riêng cÿa nước (1 cal/g.độ) (61−47) = 3,57 (cal/độ) lOMoARcPSD|14734974 Thí nghiám 2: xác đánh hiáu āng nhiát cÿa phÁn āng trung hòa HCl NaOH Ta có: cNaCl 0.5M = (cal/g.độ) ; ρNaCl = 1.02 (g/ml) nNaCl = 0.05 × 0.5 = 0.025 (mol) ; VNaOH = 25 (ml) ; VHCl = 25 (ml) Nhiát độ (℃) Lần Lần t1 32 33 t2 32 32 t3 38 38 Q(cal) 339,78 311,47 Qtb(cal) 325,63 &H(cal/mol) -13025,2 Tính m¿u giá trá: m = ( VNaOH + VHCl ) × 1.02 = ( 25 + 25 ) × 1.02 = 51 (g) Lần 1: Q = ( moco +mc ) × ( �㕡3 − �㕡1+�㕡2 ) = (5,63 + 51) × (38 - 32+32) = 339,78 (cal) Q = ( moco +mc ) × ( �㕡3 − �㕡1+�㕡2 ) = (5,63 + 51) × (38 - 33+32) = 311,47 (cal) 2 Lần 2: �㕄�㕡Ā = 2 �㕄1 + �㕄3 339,87 + 311,47 = = 325,63(āÿý) 2  &H = - Qtb = - 325,63 = - 13025,2 (cal/mol) ÿ 0,025  PhÁn āng t ỏa nhiát lOMoARcPSD|14734974 Thí nghiám 3: xác đánh nhiát hịa tan cÿa CuSO4 khan-kißm tra đánh lu¿t Hess Ta có: cCuSO4 = (cal/g.độ) ; mCuSO4 = (g) ; mnước = 50 (g) nCuSO4 = 4/160 = 0.025 (mol) Nhiát độ(℃) Lần Lần T1 32 33 T2 37 39 Q(cal) 417,41 357,78 &H(cal/mol) -16696,4 -14311,2 &Htb(cal/mol) -15503,8 Tính m¿u giá trá: Lần 1: Q= (moco + mnướccnước + mCuSO4cCuSO4 ) × (t2 - t1) = (5,63 + 50 + 4) × (37 - 32) = 298,15(cal) &H = - Q = - 417,41 = -11926(cal/mol) n 0,025 Lần 2: Q= (moco + mnướccnước + mCuSO4cCuSO4 ) × (t2 - t1) = (5,63 + 50 + 4) × (39 - 33) = 357,78 (cal) &H = - Q = - 357,78 = -14311,2 (cal/mol) n 0,025  &Htb = -15503,8 (cal/mol)  PhÁn āng tỏa nhiát lOMoARcPSD|14734974 Thí nghiám 4: Xác đánh nhiát hịa tan cÿa NH4Cl Ta có: cNH4Cl=1 (cal/g.độ) ; mNH4Cl = (g) ; mnước=50 (g) nNH4Cl = 4/53,5j 0,075(mol) Nhiát độ(℃) Lần Lần T1 33 33 T2 30 29 Q(cal) -178,89 -241,84 &H(cal/mol) 2385,20 3180,27 &Htb(cal/mol) 2782,74 Lần 1: Q= (moco + mnướccnước + mNH4ClcNH4Cl ) × (t2 - t1) = (5,63 + 50 + 4) × (30-33) = = -178,89 (cal) &H = - Q n =- −178,89 = 2385,20 (cal/mol) 0,075 Lần 2: Q= (moco + mnướccnước + mNH4ClcNH4Cl ) × (t2 - t1) = (5,63 + 50 + 4) × (29-33) = = -238,52 (cal) &H = - Q = - −238,52 = 3180,27 (cal/mol) n 0,075  &Htb = 2782,74 (cal/mol)  PhÁn āng thu nhiát lOMoARcPSD|14734974 II.TrÁ lái câu hßi • ∆Htb cÿa phÁn āng HCl + NaOH → NaCl + H2O đ°ÿc tính theo sá mol HCl hay NaOH cho 25 ml dd HCl 2M tác dāng vßi 25 ml dd NaOH 1M T¿i sao? Do tính ta số mol cÿa HCl 0.05 số mol cÿa NaOH 0.025 mà theo phương trình suy HCl dư 0.025 mol mà &H phÁn āng tính dựa số mol chất phÁn āng nên tính theo số mol NaOH (NaOH phÁn āng hết) • Nếu thay HCl 1M HNO3 1M kết q thí nghiám có thay đổi hay khơng? Nếu thay HCl 1M HNO3 1M kết q thí nghiám v¿n khơng thay đổi HNO axit m¿nh phân li hoàn toàn tác dụng với NaOH phÁn āng trung hịa • Tính ∆H3 lý thuyết theo đánh lu¿t Hess So sánh vßi kết q thí nghiám Hãy xem ngun nhân có thß gây sai sá thí nghiám này: - Mất nhiát độ nhiát l°ÿng kế - Do nhiát kế - Do dāng cā đong thß tích hóa chất - Do cân - Do sunphat đãng bá hút ẩm - Do lấy nhiát dung riêng sunphat đãng cal/mol.độ Theo em sai số quan trọng nhất, giải thích? Cịn ngun nhân khác không? Theo đánh luÁt Hess: &H3=&H1+&H2=-18.7+2.8=-15,9 (kcal/mol) Theo thực nghiám: &H3= -13,0252 (kcal/mol) Theo em nguyên nhân gây sai số có thá là:   Mất nhiát độ nhiát lượng kế trình thí nghiám thao tác khơng xác, nhanh chóng d¿n đến nhiát mơi trường bên ngồi Sunfat đồng khan bá hút ẩm lúc lấy cân đưa vào thí nghiám thao tác khơng nhanh chóng cẩn thÁn Ánh hưởng đến hiáu āng nhiát lOMoARcPSD|14734974 BÀI 4: XÁC ĐàNH B¾C PHÀN ĀNG I.Kết quÁ thí nghiám Thí nghiám 1: b¿c phÁn āng theo Na2S2O3 TN Nồng độ ban đầu (M) &t1 (s) &t2 (s) &t (s) Na2S2O3 H2SO4 0,1 0,4 96 97 96,5 0,1 0,4 50 48 49 0,1 0,4 29 23 26 Từ &ttb cÿa TN1 TN2 xác đánh m1 : ỵ1 = T &ttb ca TN2 v TN3 xỏc ỏnh m2 : ỵ2 = Bc phn ng theo Na2S2O3 : ý= ∆�㕡1 lg(∆�㕡2) �㕙�㕔2 ∆�㕡2 lg(∆�㕡3) �㕙�㕔2 = = 96,5 lg( 49 ) �㕙�㕔2 49 lg(26) �㕙�㕔2 = 0,978 = 0,917 ỵ1 + ỵ2 0,978 + 0,914 = = 0,946 2 lOMoARcPSD|14734974 Thí nghiám 2: b¿c phÁn āng theo H2SO4 Nồng độ ban đầu (M) TN &t1 (s) &t2 (s) &t (s) Na2S2O3 H2SO4 0,1 0,4 53 48 50,5 0,1 0,4 44 41 42,5 0,1 0,4 39 39 39 Từ &ttb cÿa TN1 TN2 xác đánh n1 : n1= ∆�㕡1 lg(∆�㕡2) �㕙�㕔2 = 50,5 ) 42,5 lg( �㕙�㕔2 = 0,248 Từ &ttb cÿa TN2 TN3 xác đánh ∆�㕡2 42,5 lg( ) lg( ) ∆�㕡3 39 ÿ2 = = = 0,124 ý�㕔2 ý2 Bc phn ng theo H2SO4 : ỵ= + ÿ2 0,124 + 0,248 = = 0,186 2 lOMoARcPSD|14734974 I.TrÁ lái câu hßi Trong TN trên, nãng độ cÿa Na2S2O3 cÿa H2SO4 Ánh h°ởng lên v¿n tác phÁn āng Viết l¿i bißu thāc v¿n tác phÁn āng Xác đánh b¿c phÁn āng Nồng độ cÿa Na2S2O3 tß thuÁn với vÁn tốc phÁn āng Nồng độ cÿa H2SO4 không Ánh hưởng đến vÁn tốc phÁn āng Biáu thāc vÁn tốc phÁn āng: v=k [Na2S2O3]0,946 [H2SO4]0,186 BÁc phÁn āng 0,946 + 0,186 = 1,132 C¢ chế cÿa phÁn āng có thß đ°ÿc viết nh° sau: H2SO4 + Na2S2O3 → Na2SO4 + H2S2O3 H2S2O3 → H2SO3 + S↓ (1) (2) Dựa vào kết q TN có thß kết lu¿n phÁn āng (1) hay (2) phÁn āng đánh v¿n tác phÁn āng tāc phÁn āng xÁy ch¿m không? T¿i sao? L°u ý TN trên, l°ÿng axit H2SO4 ln ln d° so vßi Na2S2O3 -PhÁn āng (1) phÁn āng trao đổi ion nên xÁy nhanh -PhÁn āng (2) phÁn āng tự oxi hóa khử nên xÁy chÁm => PhÁn āng (2) đánh vÁn tốc phÁn āng phÁn āng xÁy chÁm bÁc cÿa phÁn āng bÁc cÿa phÁn āng (2) Dựa c¢ sở cÿa ph°¢ng pháp TN v¿n tác xác đánh đ°ÿc TN đ°ÿc xem v¿n tác trung bình hay v¿n tác tāc thái? VÁn tốc xác đánh &c/&t &cj0 (biến thiên nồng độ cÿa lưu huỳnh không đáng ká khoÁng thời gian &t) nên vÁn tốc TN xem vÁn tốc tāc thời Thay đổi thā tự cho H2SO4 Na2S2O3 b¿c phÁn āng có thay đổi hay không, t¿i sao? Thay đổi thā tự cho H2SO4 Na2S2O3 bÁc phÁn āng v¿n khơng thay đổi Vì nhiát độ xác đánh bÁc cÿa phÁn āng không phụ thuộc vào thā tự chất phÁn āng mà chß phụ thuộc vào bÁn chất cÿa há (nồng độ, nhiát độ, dián tích bß mặt tiếp xúc, áp suất) BÀI 8: PHÂN TÍCH THÞ TÍCH 10 lOMoARcPSD|14734974 I Kết quÁ thí nghiám Thí nghiám 1: xác đánh đ°áng cong chuẩn dộ HCl NaOH 14 12 10 pH 0 10 12 14 VNaOH - Điám pH tương đương 7,26 - Bước nhÁy pH từ pH 2,73 đến pH10.56 - Chất chß thá thích hợp: phenol phtalein Thí nghiám 2: chuẩn độ axit – bazo vßi thc thử Phenolphtalein Lần VHCl (ml) VNaOH (ml) CNaOH (N) CHCl (N) Sai số 10 10,8 0,1 0,108 0,008 11 lOMoARcPSD|14734974 10 11,1 0,1 0,111 0,011  CtbHCl = 0,110 Thí nghiám 3: chuẩn độ axit – bazo vßi thuác thử metyl dacam Lần VHCl (ml) VNaOH (ml) CNaOH (N) CHCl (N) Sai số 10 10,4 0,1 0,104 0,004 10 10,5 0,1 0,105 0,005  CtbHCl = 0,105 Thí nghiám 4: chuẩn độ axit – bazo nh°ng thay dung dách HCl dung dách axit acetic Lần Chất chß thá VCH3COOH (ml) VNaOH (ml) CNaOH (N) CCH3COOH (N) Phenol phtalein 10 10,1 0,1 0,101 Metyl Da cam 10 5,0 0,1 0,05 II TrÁ lái câu hßi Khi thay đổi nãng độ HCl NaOH, d°áng cong chuẩn độ có thay đổi hay khơng, t¿i sao? - Khi thay đổi nồng độ HCl NaOH đường cong chuẩn độ v¿n khơng thay đổi phương pháp chuẩn độ HCl NaOH xác đánh dựa phương trình HCl + NaOH → NaCl + H2O CHCl.VHCl=CNaOH.VNaOH - Với VHCl CNaOH cố đánh nên CHCl tăng hay giÁm VNaOH tăng hay giÁm theo Từ suy ra, thay đổi nồng độ HCl NaOH đường cong chuẩn độ không đổi 12 Downloaded by quang tran (qt738189@gmail.com) lOMoARcPSD|14734974 Viác xác đánh nãng độ axit HCl thí nghiám cho kết q xác h¢n, t¿i sao? Viác xác đánh nồng độ axit HCl thí nghiám thí nghiám cho ta kết q xác Vì phenol phtalein giúp ta xác đánh màu xác hơn, rõ rang hơn, chun từ khơng màu sang màu hồng nh¿t dß nhÁn thấy từ màu đỏ sang màu da cam 3.Từ kết quÁ thí nghiám 4, viác xác đánh nãng độ dung dách axit acetic chß thá màu xác h¢n, t¿i sao? Từ kết q thí nghiám 4, viác xác đánh nồng độ dung dách axit acetic phenol phtalein cho ta kết q xác Vì phenol phtalein có bước nhÁy pH khng 8-10 cịn metyl organe 3.1-4.4 mà điám tương đương cÿa há > 4.Trong phép phân tích thß tích đổi vá trí cÿa NaOH axit kết q có thay đổi khơng, t¿i sao? Trong phép phân tích thá tích thay đổi vá trí cÿa NaOH axit kết q v¿n khơng thay đổi bÁn chất cÿa phÁn āng v¿n phÁn āng trung hòa chất chß thá v¿n đổi màu t¿i điám tương đương 13 Downloaded by quang tran (qt738189@gmail.com)