Đang tải... (xem toàn văn)
báo cáo thí nghiệm hóa đại cương ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO THÍ NGHIỆM HÓA ĐẠI CƯƠNG GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Đỗ Thị Minh Hiếu NHÓM THÍ NGHIỆM VP01 LỚP.
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO THÍ NGHIỆM HÓA ĐẠI CƯƠNG GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: Đỗ Thị Minh Hiếu NHĨM THÍ NGHIỆM: VP01 _ LỚP: P09 _ HK211 SINH VIÊN THỰC HIỆN: Trần Ngọc Thùy Trinh _ MSSV: 2115076 TP HỒ CHÍ MINH – 2022 ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA MỤC LỤC BÀI 2: NHIỆT PHẢN ỨNG I Thực hành: Xác định nhiệt dung nhiệt lượng kế: Xác định hiệu ứng nhiệt phản ứng trung hòa HCl NaOH: 3 Xác định nhiệt hòa tan CuSO4 khan – kiểm tra định luật Hess: 4 Xác định nhiệt hòa tan NH4Cl II Kết thí nghiệm: Thí nghiệm 1: Tìm moco Thí nghiệm 2: Hiệu ứng nhiệt phản ứng trung hòa HCl & NaOH Thí nghiệm 3: Xác định nhiệt hòa tan CuSO4 Thí nghiệm 4: Xác định nhiệt hịa tan NH4Cl III Câu hỏi: BÀI 4: XÁC ĐỊNH BẬC PHẢN ỨNG I Thực hành: Xác định bậc phản ứng theo Na2S2O3 Xác định bậc phản ứng theo H2SO4: II Kết thí nghiệm: Bậc phản ứng theo Na2S2O3 Bậc phản ứng theo H2SO4 III Câu hỏi: BÀI 8: PHÂN TÍCH THỂ TÍCH 10 I Thực hành: 10 Thí nghiệm 1: 10 Thí nghiệm 2: 10 Thí nghiệm 3: 11 Thí nghiệm 4: 11 II Kết thí nghiệm: 11 Thí nghiệm 1: Xác định đường cong chuẩn độ HCl NaOH 11 Thí nghiệm 2: Chuẩn độ HCl với Phenolphtalein 11 Thí nghiệm 3: Chuẩn độ HCl với Metyl da cam 12 Thí nghiệm 4: 12 III Câu hỏi: 13 ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA BÀI 2: NHIỆT PHẢN ỨNG I Thực hành: Xác định nhiệt dung nhiệt lượng kế: - Công thức cần dùng: Q = (moco + mc).Δt (2.1) - Trong đó: moco: nhiệt dung nhiệt lượng kế (cal/độ) mc: nhiệt dung dung dịch nhiệt lượng kế (cal/độ) - Chú ý: m: cân/đo thể tích c: tra sổ tay moco: xác định thực nghiệm - Cách xác định moco: t1 50ml nước nhiệt độ phòng cho vào becher t2 50ml nước 60oC cho vào NLK t3 dùng phễu đổ t1 vào t2, để phút Khi đó: Nhiệt nước nóng becher tỏa = nhiệt nước lạnh hấp thu (mo co mc)(t2 - t3 ) mc(t3 - t1 ) t3 - t1 - t2 - t3 mo co mc (t2 - t3 ) (2.2) Trong đó: m: khối lượng 50 ml nước Xác định hiệu ứng nhiệt phản ứng trung hòa HCl NaOH: t1 Dùng buret lấy 25 ml dd NaOH vào becher 100ml t2 Dùng buret lấy 25 ml dd HCl 1M vào NLK t3 Dùng phễu đổ nhanh t1 vào t2, khuấy Tìm Q theo công thức (2.1) ΔH Cmuối 0,5M = cal/g.độ, D = 1,02 g/ml ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Xác định nhiệt hòa tan CuSO4 khan – kiểm tra định luật Hess: t1 Cho 50 ml nước vào NLK Cân g CuSO4 khan t2 Cho nhanh 4g CuSO4 vào NLK, khuấy Tìm Q theo cơng thức (2.1) ΔHht Xác định nhiệt hòa tan NH4Cl Tương tự mục thay CuSO4 NH4Cl II Kết thí nghiệm: Thí nghiệm 1: Tìm moco Lần Lần t1 31oC 31oC t2 67oC 67oC t3 49.5oC 50oC moco (cal/độ) 2,857 5,882 Lần mo colan1 mc t3 t1 t2 t3 50.1 49,5 31 67 49,5 2,857 (cal/độ) t2 t3 67 49,5 mo colan mc t3 t1 t2 t3 50.1 50 31 67 50 5,882 (cal/độ) t2 t3 67 50 mo co 2,857 5,882 4,3695 (cal/độ) 2 Thí nghiệm 2: Hiệu ứng nhiệt phản ứng trung hòa HCl & NaOH Lần Lần t1 32oC 33oC t2 32.5oC 33oC t3 37oC 38oC Lần ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Q (cal) 258,255 271,848 ̅ (cal) 𝐐 265,052 t t 32 32,5 Qlan1 mo co mHCl cHCl mNaCl cNaCl t3 4,3695 25 25 37 258, 255 t t 33 33 Qlan mo co mHCl cHCl mNaCl cNaCl t3 4,3695 25 25 38 271,848 Q 258, 255 271,848 265, 052 (cal) H Q 265.052 10602.08 (cal/mol) n 0.025 Thí nghiệm 3: Xác định nhiệt hòa tan CuSO4 Lần m (g) 3.98 t1 31oC t2 35oC Q (cal) 233,398 𝚫H (cal/mol) -9335,92 𝚫H trung bình (cal/mol) -9335,92 Lần Lần Q (mo co mH2O cH2O mCuSO4 cCuSO4 ).(t2 t1 ) (4,3695 50 3,98).(35 31) 233,398 (cal) H Q 233,398 9335,92 (cal/mol) Quá trình tỏa nhiệt n 0, 025 Thí nghiệm 4: Xác định nhiệt hịa tan NH4Cl Lần Lần m (g) 3.96 3.98 t1 31oC 31oC ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA t2 29,5oC 29oC Q (cal) -87,494 -116,699 𝚫H (cal/mol) 1170,232 1560,849 𝚫H trung bình (cal/mol) 1365,5405 Qlan1 (moco mH2O cH2O mNH4Cl cNH4Cl ).(t2 t1 ) (4,3695 50 3,96).(29,5 31) 87, 494 H Qlan1 87, 494 1170, 232 n 53,5 Qlan (mo co mH2O cH2O mNH4Cl cNH4Cl ).(t2 t1 ) (4,3695 50 3,98).(29 31) 116,699 H Q Qlan 116, 699 1560,849 n 53,5 87.494 116.699 102.097 (cal) H Q 102.097 1365.547 (cal/mol) Quá trình thu nhiệt n 53.5 III Câu hỏi: 𝚫H trung bình phản ứng HCl + NaOH NaCl + H2O tính theo số mol HCl hay NaOH cho 25 ml dung dịch HCl 2M tác dụng với 25ml dung dịch NaOH 1M? Tại sao? nNaOH = 0,025 mol nHCl = 2.0,025 = 0,05 mol NaOH + HCl NaCl + H2O 0,025 0,025 NaOH phản ứng hết tính theo NaOH Nếu thay HCl 1M HNO3 1M kết thí nghiệm có thay đổi hay khơng? Khơng thay đổi HCl HNO3 axit mạnh, phân li hoàn toàn phản ứng trung hòa ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tính ΔH3 lí thuyết theo định luật Hess So sánh với kết thí nghiệm Hãy xem nguyên nhân gây sai số thí nghiệm này: - Mất nhiệt nhiệt lượng kế - Do nhiệt kế - Do dụng cụ đong thể tích hóa chất - Do sunfat đồng bị hút ẩm - Do lấy nhiệt dung riêng dung dịch sunfat đồng cal/mol.độ Theo em, sai số quan trọng nhất? Cịn ngun nhân khác khơng? - Theo em nhiệt lượng nhiệt lượng kế quan trọng nhất, q trình thao tác khơng xác, nhanh chóng dẫn đến thất nhiệt bên ngồi - Sunfat đồng khan bị hút ẩm, lấy cân không nhanh cẩn thận dễ làm cho CuSO4 hút ẩm nhanh ảnh hưởng đến hiệu ứng nhiệt CuSO4.5H2O BÀI 4: XÁC ĐỊNH BẬC PHẢN ỨNG I Thực hành: Xác định bậc phản ứng theo Na2S2O3 TN Ống nghiệm Erlen V(ml) H2SO4 0,4M V (ml) Na2S2O3 0,1M V (ml) H2O 28 8 24 16 16 - Dùng pipet vạch lấy axit cho vào ống nghiệm - Dùng puret cho nước vào erlen - Sau tráng buret Na2S2O3 0,1M tiếp tục dùng puret cho Na2S2O3 vào erlen - Lần lượt cho phản ứng cặp ống nghiệm erlen sau: ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA o Đổ nhanh axit ống nghiệm vào erlen o Bấm đồng hồ (khi dung dịch tiếp xúc nhau) o Lắc nhẹ sau để yên quan sát, vừa thấy dung dịch chuyển sang đục bấm đồng hồ - Lặp lại TN lấy giá trị trung bình Xác định bậc phản ứng theo H2SO4: Làm tương tự thí nghiệm với lượng axit Na2S2O3 theo bảng sau: Ống nghiệm TN Erlen V(ml) H2SO4 0,4M V (ml) Na2S2O3 0,1M V (ml) H2O 28 8 24 16 16 II Kết thí nghiệm: Bậc phản ứng theo Na2S2O3 Nồng độ ban đầu (M) t1 TN t2 ttb Na2S2O3 H2SO4 0,1 0,4 135 120 127,5 0,1 0,4 57 58 57,5 0,1 0,4 28 28 28 t 127,5 log tb1 log ttb 57,5 1,149 Từ Δttb TN1 TN2 xác định m1: m1 log log ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA t log tb log 57,5 ttb3 28 1, 038 Từ Δttb TN2 TN3 xác định m2: m2 log log Bậc phản ứng theo Na2S2O3 = m1 m2 1,149 1, 038 1, 0935 2 Bậc phản ứng theo H2SO4 TN [Na2S2O3] [H2SO4] t1 t2 ttb 0,1 0,4 58,6 52 55,3 0,1 0,4 54 48 51 0,1 0,4 46 44,8 45,4 t log tb1 log 55,3 ttb 51 0,117 Từ Δttb TN1 TN2 xác định m1: m1 log log t 51 log tb log ttb3 45, 0,168 Từ Δttb TN2 TN3 xác định m2: m2 log log Bậc phản ứng theo H2SO4 = m1 m2 0,117 0,168 0,1425 2 III 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 Nồng độ Na2S2O3 tỉ lệ thuận với tốc độ phản ứng, nồng độ H2SO4 không ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng Biểu thức tính vận tốc: V = k.[Na2S2O3]1,0935.[H2SO4]0,1425 Bậc phản ứng: 1,0935 + 0,1425= 1,236 Cơ chế phản ứng viết sau: H2SO4 + Na2S2O3 Na2SO4 + H2S2O3 (1) ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA H2S2O3 H2SO3 + S (2) Dựa vào kết 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 axit H2SO4 luôn dư so với Na2S2O3 (1) phản ứng trao đổi ion nên tốc độ phản ứng xảy nhanh (2) phản ứng tự oxi hóa khử nên tốc độ phản ứng xảy chậm Phản ứng (2) phản ứng định tốc độ phản ứng Dựa sở phương pháp thí nghiệm vận tốc xác định thí nghiệm xem vận tốc trung bình hay vận tốc tức thời? Vận tốc xác định C ΔC ~ (biến thiên nồng độ lưu huỳnh không t đáng kể khoảng thời gian Δt) nên vận tốc thí nghiệm xem vận tốc tức thời Thay đổi thứ tự cho H2SO4 Na2S2O3 bậc phản ứng có thay đổi hay không? Tại sao? Thay đổi thứ tự cho H2SO4 Na2S2O3 bậc phản ứng khơng thay đổi Ở nhiệt độ xác định bậc phản ứng phụ thuộc vào chất hệ (nồng độ, nhiệt độ, diện tích bề mặt, áp suất) mà khơng phụ thuộc vào thứ tự chất phản ứng BÀI 8: PHÂN TÍCH THỂ TÍCH I Thực hành: Thí nghiệm 1: - Xây dựng đường cong chuẩn độ Thí nghiệm 2: - Chuẩn độ axit – bazo với thuốc thử phenol phtalein - Tráng buret NaOH 0,1N, cho NaOH 0,1N vào buret - Dùng pipet 10ml lấy 10ml dd HCl cho vào erlen 150ml, thêm 10ml nước cất + giọt phenol phtalein - Tiến hành chuẩn độ 10 ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Thí nghiệm 3: - Tương tự thí nghiệm 2, thay phenol phtalein metyl orange (đỏ cam) Thí nghiệm 4: - Tương tự thí nghiệm 2, thay HCl axit axetic - Làm thí nghiệm lần, lần đầu: phenol phtalein, lần sau: metyl orange II Kết thí nghiệm: Xử lí kết thí nghiệm: Thí nghiệm 1: Xác định đường cong chuẩn độ HCl NaOH Xác định: - pH điểm tương đương: 7,26 - Bước nhảy pH: từ pH 3,36 đến pH 10,56 - Chất thị thích hợp: phenolphthalein Thí nghiệm 2: Chuẩn độ HCl với Phenolphtalein Lần VHCl (ml) VNaOH (ml) CNaOH (N) CHCl (N) Sai số 11 ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA 10 10,5 0,1 0,105 0,005 10 10,7 0,1 0,107 0,007 10 10,7 0,1 0,107 0,007 Thí nghiệm 3: Chuẩn độ HCl với Metyl da cam Lần VHCl (ml) VNaOH (ml) CNaOH (N) CHCl (N) Sai số 10 10,5 0,1 0,105 0,005 10 10,6 0,1 0,106 0,006 10 10,3 0,1 0,103 0,003 Thí nghiệm 4: a Thí nghiệm 4a: Chuẩn độ CH3COOH với Phenolphtalein Lần VCH3COOH (ml) VNaOH (ml) CNaOH (N) CCH3COOH (N) Sai số 10 8,5 0,1 0,085 0,015 10 9,0 0,1 0,09 0,01 10 8,7 0,1 0,087 0,013 b Thí nghiệm 4b: Chuẩn độ CH3COOH với Metyl da cam Lần VCH3COOH (ml) VNaOH (ml) CNaOH (N) CCH3COOH (N) Sai số 10 4,1 0,1 0,041 0,059 10 4,2 0,1 0,042 0,058 10 4,3 0,1 0,042 0,057 12 ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA III Câu hỏi: Khi thay đổi nồng độ HCl NaOH, đường cong chuẩn độ có thay đổi hay không? Tại sao? Khi thay đổi nồng độ HCl NaOH, đường cong chuẩn độ không thay đổi phương pháp chuẩn độ HCl NaOH xác định dựa phương trình: HCl + NaOH NaCl + H2O CHCl.VHCl = CNaOH.VNaOH Với VHCl CNaOH cố định nên CHCl tăng hay giảm VNaOH tăng hay giảm theo Từ ta suy ra, dù mở rộng hay thu hẹp lại đường cong chuẩn độ không đổi Tương tự trường hợp thay đổi nồng độ NaOH Việc xác định nồng độ axit HCl thí nghiệm cho kết xác hơn? Tại sao? Xác định nồng độ axit HCl thí nghiệm cho kết xác Vì phenol phtalein giúp ta xác định màu xác hơn, rõ ràng hơn, chuyển từ không màu sang hồng nhạt, dễ nhận thấy từ màu đỏ sang da cam Từ kết thí nghiệm 4, việc xác định nồng độ dung dịch axit axetic thị màu xác hơn? Tại sao? Phenol phtalein xác metyl orange axit axetic axit yếu nên điểm định mức lớn nên dùng phenol phtalein xác metyl orange (bước nhảy 3,0 – 4,4 cách xa) Trong phép phân tích thể tích, đổi vị trí NaOH axit kết có thay đổi khơng? Tại sao? Khơng thay đổi phản ứng cân 13 ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA BÁO CÁO SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM HĨA ĐẠI CƯƠNG HẾT 14 ... 10 Thí nghiệm 1: 10 Thí nghiệm 2: 10 Thí nghiệm 3: 11 Thí nghiệm 4: 11 II Kết thí nghiệm: 11 Thí nghiệm 1: Xác định... chuẩn độ 10 ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Thí nghiệm 3: - Tương tự thí nghiệm 2, thay phenol phtalein metyl orange (đỏ cam) Thí nghiệm 4: - Tương tự thí nghiệm. .. khơng? Tại sao? Khơng thay đổi phản ứng cân 13 ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA BÁO CÁO SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM HÓA ĐẠI CƯƠNG HẾT 14