BÁO cáo THÍ NGHIỆM hóa đại CƯƠNG bài 2 NHIỆT PHẢN ỨNG

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA BỘ MƠN CƠNG NGHỆ HĨA VƠ CƠ BÁO CÁO THÍ NGHIỆM HĨA ĐẠI CƯƠNG GVHD: (điền tên + học vị Hiếu) (tên + học vị Un) Nhóm Lớp: L65 Nhóm số: (số) Họ & tên thành viên Phạm Ngọc Nga MSSV 2110376 Đinh Thiên Phước Lộc TP HỒ CHÍ MINH, tháng 01 năm 2022 Lời Cám Ơn Chúng em đặc biệt gửi lời cám ơn chân thành đến với cô Đỗ Thị Minh Hiếu Võ Nguyễn Lam Un tận tình hướng dẫn , bảo chúng em hoàn thành tốt đẹp thí nghiệm Đồng thời , chúng em xin cám ơn đến Trường Đại Học Bách Khoa tài trợ cho chúng em sở vật chất để hồn thành thí nghiệm cách xuất sắc Phụ Lục BÀI 2: NHIỆT PHẢN ỨNG I Mục đích thí nghiệm : II Tiến hành thí nghiệm : Trong thí nghiệm , đo hiệu ứng nhiệt phản ứng khác kiểm tra lại định luật Hess “ Hiệu ứng nhiệt q trình hóa học đẳng áp hay đẳng tích phụ thuộc vào chất trạng thái chất đầu sản phẩm không phụ thuộc đường q trình ” Thí nghiệm 1: Xác định nhiệt dung nhiệt lượng kế  Cách tiến hành thí nghiệm : - Lấy 50 ml nước nhiệt độ phịng cho vào bencher bên ngồi đo nhiệt độ t1 - Lấy 50 ml nước khoảng 600C cho vào nhiệt lượng kế Sau khoảnh phút đo nhiệt độ t2 - Dùng phễu đổ nhanh 50 ml nước nhiệt độ phòng vào 50 ml nước nóng nhiệt lượng kế Sau khoảng phút , đo nhiệt độ t3 Nhiệt độ nhóm đo sau thực hành : Nhiệt độ 0C t1 t2 t3 m0c0  Lần 26 71 49 25 ≈ 2.27 11 Cơng thức tính m0c0 : (t ¿ ¿ 2−t 3) ( 49−26 )−(71−49) m0 c 0=mc ( t 3−t 1) − =50 ≈ 2.27 ¿ t 2−t 71−49  Kết thu : Nhiệt dung nhiệt lượng kế khoảng 2.27 (cal)  - Thí nghiệm 2: Hiệu ứng nhiệt phản ứng trung hịa Cách tiến hành thí nghiệm : HCl + NaOH → NaCl + H2O Dùng buret lấy 25 ml dung dịch NaOH 1M cho vào becher 100 ml để bên Đo nhiệt độ t1 Dùng buret lấy 25 ml dung dịch HCl 1M cho vào nhiệt lượng kế Đo nhiệt độ t2 Dùng phễu đổ nhanh becher chưa dung dịch NaOH vào HCl chứa nhiệt lượng kế Khuấy dung dịch nhiệt lượng kế Đo nhiệt độ t3 Cho nhiệt dung riêng dung dịch muối 0.5M cal/g.độ , khối lượng riêng 1.02 g/ml Nhiệt độ nhóm đo sau thực hành : Nhiệt độ 0C t1 t2 t3  Lần 26 Lần 25 25 31 25 31.5 Cơng thức tính : ( Q=( m0 c +m H Cl c H Cl +mNaOH c NaOH ) t 3− ≈ 313.62 ( 26 +25 ) 25+25 ≈313.62  Q =( 2.27+ 25+25 ) ( 31− ) t + t2  Q1=( 2.27+ 25+25 ) 31.5−  Q=313.62 ΔH =  Q 313.62 = ≈12544.8 n 0.025 Kết thu : Q=313.62(cal) cal ΔH ≈ 12544.8( ) mol ) -  Kết luận : Do Q > => Phản ứng trung hịa phản ứng thu nhiệt Thí nghiệm 3: Nhiệt hòa tan CuSO4 -  Cách tiến hành thí nghiệm : Cho vào nhiệt lượng kế 50 ml nước Đo nhiệt độ t1 Cân g CuSO4 khan Cho nhanh g CuSO4 vừa cân vào nhiệt lượng kế , khuấy cho CuSO4 tan hết Đo nhiệt độ t2 Nhiệt độ nhóm đo sau thực hành : Nhiệt độ 0C t1 t2  Lần 28 Lần 27 33 35 Công thức tính : Q=( m0 c0 + mH c H + mCuS cCuS ) ( t 2−t ) 2  Q1=( 2.27+ 50+4 )( 35−28 )=393.89(cal )  Q2 =( 2.27+50+ )( 3−27 )=337.62(cal)  Q=¿ ΔH = 393.89 cal =15755.6( ) 0.025 mol 337.62 cal =13504.8 ( )  ΔH 2= 0.025 mol  Δ H =¿ 4 Q n  ΔH 1=  Kết thu :  Kết luận : - Do Q>0 => Phản ứng hòa tan CuSO4 phản ứng tỏa nhiệt Q=¿ Δ H =¿ Thí nghiệm 4: Nhiệt hịa tan NH4Cl  - Cách tiến hành thí nghiệm Cho vào nhiệt lượng kế 50 ml nước Đo nhiệt độ t1 Cân g NH4Cl Cho nhanh g NH4Cl vừa cân vào nhiệt lượng kế , khuấy cho NH4Cl tan hết Đo nhiệt độ t2 Nhiệt độ nhóm đo sau thực hành : Nhiệt độ 0C t1 t2  Lần 26.5    Cơng thức tính : Q=( m0 c0 + mH c H + m NH Cl c NH Cl ) ( t 2−t ) 4 Q1=( 2.27+ 50+4 )( 23−2 6.5 )=−196.945(cal) Q2 =( 2.27+50+ )( 22−26 )=−225.08 (cal) Q=¿ Q ΔH = n −196.945 cal ΔH 1= =−2634.14( ) mol 107 −225.08 cal ΔH 2= =−2010.445( ) mol 107 Δ H =¿  - 26 22 23    Lần Kết thu : Q=¿ Δ H =¿  Kết luận : Do Q Phản ứng hòa tan NH4Cl phản ứng thu nhiệt III Trả lời câu hỏi :  ∆Htb của phản ứng HCl+NaOH → NaCl+H2O sẽ được tính theo số mol HCl hay NaOH khi cho 25ml dd HCl 2M tác dụng với 25ml dd NaOH 1M.Tại sao?  Trả lời: nNaOH = 0,025 = 0.025 (mol) nHCl = 0.025 = 0.06 (mol) => Tính theo NaOH vì NaOH phản ứng hết , HCl dư  Nếu thay HCl 1M bằng HNO3 1M thì kết quả thí nghiệm 2 có thay đổi hay khơng?  Trả lời: Nếu thay kết thí nghiệm khơng thay đổi HCl HNO3 acid mạnh phân lý hồn tồn đồng thời thí nghiệm phản ứng trung hịa  Tính ∆H  bằng lý thuyết theo định  luật Hess.So sánh với kết quả thí nghiệm.Hãy xem 6 ngun 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 sunphat đồng bị ẩm - Do lấy nhiệt dung riêng dung dịch sunphat đồng bằng 1 cal/mol.độ Theo em sai số nào là quan trong nhất, giải thích? Cịn ngun nhân nào khác khơng?  Trả lời: - Theo em mất nhiệt lượng do nhiệt lượng kế là quan trọng nhất vì do trong q trình thao tác khơng chính xác,nhanh chóng dẫn đến thất thốt nhiệt ra mơi trường bên ngồi - Sunphat đồng khan bị hút ẩm ,lấy và cân khơng nhanh và 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 Mục đích thí nghiệm : - Nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ đến vận tốc phản ứng - Xác định bậc phản ứng phân hủy Na2S2O3 môi trường acid thực nghiệm II Tiến hành thí nghiệm : Xác định bậc phản ứng Na2S2O3  Cách tiến hành thí nghiệm - Dùng pipet vách lấy acid cho vào ống nghiệm - Dung buret cho H2O vào bình tam giác trước Sau tráng buret Na2S2O3 0,1M tiếp tục dùng buret Na2S2O3 vào bình cầu - Chuẩn bị đồng hồ bấm giây - Lần lượt cho phản ứng cặp ống nghiệm bình tam giác sau : o Đổ nhanh acid ống nghiệm vào bình tam giác o Bấm đồng hồ o Lắc nhẹ bình tam gốc thấy dung dịch vừa chuyển sang đục bấm đồng hồ lần đọc Δt - Lặp lại thí nghiệm lần để tính giá trị trung bình TN Nồng độ ban đầu (M) Na2S2O3 [H2SO4] 8 16 Δt1 140 70 38 Từ Δ t tb TN TN xác định m1 (tính mẫu ) t1 lg t2 m 1= =1 lg Từ Δ t tb TN TN xác định m2 (tính mẫu ) Δt2 150 75 40 Δ t tb 145 72.5 39 t2 t3 m 1= =0.89 lg2 lg  Kết thu m +m Bậc phản ứng theo Na2S2O3 ¿ =0.945  Kết luận bậc phản ứng m +m Bậc phản ứng theo Na2S2O3 ¿ =0.945 2 Xác định bậc phản ứng H2SO4  Cách tiến hành thí nghiệm Làm tương tự cách tiến hành xác định bậc phản ứng Na2S2O3 TN Nồng độ ban đầu (M) Na2S2O3 [H2SO4] 8 8 16 Δt1 84 70 69 Δt2 85 75 70 Từ Δ t tb TN TN xác định n1 (tính mẫu ) t1 lg t2 n1 = =0.22 lg2 Từ Δ t tb TN TN xác định n2 (tính mẫu ) t lg t n1 = =0 061 lg2 Δ t tb 84.5 72.5 69.5  Kết thu n +n Bậc phản ứng theo H2SO4 ¿ =0.1405  Kết luận bậc phản ứng n +n Bậc phản ứng theo H2SO4 ¿ =0.1405 III Trả lời câu hỏi  Trong thí nghiệm trên,nồng độ [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 : o Nồng độ [Na2S2O3] tỉ lệ thuận với tốc độ phản ứng o Nồng độ [H2SO4 ]  không ảnh hưởng tới tốc độ phản ứng o Biểu thức vận tốc : v= k [Na2S2O3]0.945  [H2SO4 ]0.1405  o Bậc phản ứng : 0.945 + 0.1405 =1.0855 Cơ chế của phản ứng trên có thể được viết như sau: [H2SO4 ] + [Na2S2O3 ] → Na2SO4  + H2S2O3      (1) H2S2O3   → H2SO3  + S↓    (2) Dựa vào kết thí nghiệm kết luận phản ứng (1) hay (2) phản ứng định vận tốc phản ứng xảy nhanh hay chậm không ? Tại ? Lưu ý phản ứng , lượng acid [H2SO4 ] dư so với [Na2S2O3]  Trả lời : (1) Là phản ứng trao đổi ion nên tốc độ phản ứng xảy nhanh (2) Là phản ứng tự oxh khử nên tốc độ xảy chậm Dựa sở phương pháp thí nghiệm vận tốc xcas định thí nghiệm xem vận tốc trung bình hay vận tốc tức thời ?  Trả lời : ΔC Δ C ≈ (biến thiên nồng độ lưu huỳnh không đánh kể Δt khoảng thời gian Δ t ) nên vận tốc thí nghiệm xem vận tốc tức thời Vận tốc xác định Thay đổi thứ tự [H2SO4 ] [Na2S2O3] bậc phản ứng có thay đổi khơng ? Vì ?  Trả lời : Thay đổi thứ tự cho [H2SO4 ] [Na2S2O3] bậc phản ứng khơng thay đổi nhiệt đọ xác định bậc phản ứng phụ thuộc vào chất hệ ( nồng độ , nhiệt độ ,áp suất ) mà không phụ thuộc vào thứ tự chất phản ứng  ... Q =( 2. 27+ 25 +25 ) ( 31− ) t + t2  Q1=( 2. 27+ 25 +25 ) 31.5−  Q=313. 62 ΔH =  Q 313. 62 = ≈ 125 44.8 n 0. 025 Kết thu : Q=313. 62( cal) cal ΔH ≈ 125 44.8( ) mol ) -  Kết luận : Do Q > => Phản ứng trung... 6.5 )=−196.945(cal) Q2 =( 2. 27+50+ )( 22 ? ?26 )=? ?22 5.08 (cal) Q=¿ Q ΔH = n −196.945 cal ΔH 1= =? ?26 34.14( ) mol 107 ? ?22 5.08 cal ΔH 2= =? ?20 10.445( ) mol 107 Δ H =¿  - 26 22 23    Lần Kết thu... Δt2 150 75 40 Δ t tb 145 72. 5 39 t2 t3 m 1= =0.89 lg2 lg  Kết thu m +m Bậc phản ứng theo Na2S2O3 ¿ =0.945  Kết luận bậc phản ứng m +m Bậc phản ứng theo Na2S2O3 ¿ =0.945 2 Xác định bậc phản ứng