báo cáo hóa đại cương bài 4

ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA CN HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM BỘ MƠN: CN HĨA HỌC *** Báo cáo Thí nghiệm HĨA ĐẠI CƯƠNG Thời gian học: Buổi chiều Thứ tư Các thành viên nhóm: MSSV Nguyễn Phú Nghĩa _ 21128195 Nguyễn Thị Mỹ Quỳnh 21128225 Học kỳ: II BÁO CÁO THÍ NGHIỆM BÀI Ngày TN: 06/04/2022 Mã nhóm: 06 Lớp: 211281B KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM Xây dựng đường cong chuẩn độ dung dịch NaOH 0,100 N acid HCl 0,100 N dựa theo bảng số liệu sau Từ đó, bước nhảy chuẩn độ (tương ứng với sai số chuẩn độ ±0,2%), pHtđ đề nghị số thị màu thích hợp V (thể tích NaOH tính theo mL) 1.1 Thí nghiệm Pha dung dịch H2SO4 xác định nồng độ dung dịch H2SO4 pha phù kế d C% CM CN 1,033 4,923 0,519 1,038 Cách làm: • Lấy ống đong 250 mL: cho 100 mL nước cất, cho tiếp vào ống đong 140 mL dung dịch H2SO4 2N Thêm nước đến vạch 250 mL • Dùng đũa khuấy dung dịch Xác định nồng độ dung dịch phù kế • Lấy phù kế cắm vào ống đong (từ từ cẩn thận) • Ta đo tỷ trọng d=1,033 g/cm3; so sánh với bảng ta thấy giá trị 1,033 nằm khoảng hai giá trị d1=1,027 có C1=4 d2=1,040có C2=6 Vậy nồng độ tương ứng dung dịch có tỷ trọng d=1,033 là: 𝑑 − 𝑑1 𝐶 − 𝐶1 = 𝑑2 − 𝑑1 𝐶2 − 𝐶1 → 𝐶% (𝐻2𝑆𝑂4 ) = • (𝑑−𝑑1 )(𝐶2 −𝐶1 ) 𝑑2 −𝑑1 + 𝐶1 = (1,033−1,027)(6−4) 1,040−1,027 + = 4,923% Theo công thức (1), (2), ta xác định nồng độ CN CM 𝐶𝑁 (𝐻2𝑆𝑂4 ) = 𝐶𝑀 (𝐻2𝑆𝑂4 ) = 10𝑑𝐶% Đ 10𝑑𝐶% 𝑀 = = 10.1,033.4,923 = 1,038 (𝑁) 98 10.1,033.4,923 98 = 0,519 (𝑁) 1.2 Thí nghiệm – Xác định nồng độ dung dịch H2SO4 pha phương pháp chuẩn độ: TN V mL dd H2SO4 V mL dd NaOH 0,1N 2,00 20,8 2,00 19,6 2,00 20,3 V  0.95 2,00 20,23  0,034 Tính V  0.95 𝜀0,95−𝑁𝑎𝑂𝐻 = 𝑉2 = 𝑧𝑥𝜎(𝑏𝑢𝑟𝑒𝑡) √𝑁 𝑉2 ′+𝑉2 ′′+𝑉2 ′′′ = = 1,96.0,03 √3 20,8+19,6+20,3 = 0,034 = 20,23 (𝑚𝐿) 𝑽 ± 𝟎.𝟗𝟓 = 20,23 ± 0,034 (𝑚𝐿) Tính CN CM Thể tích trung bình NaOH 0,1 N để phản ứng với V1 = mL dung dịch H2SO4 có nồng độ xác định N1 V2 = 1/3(V2’+ V2’’+ V2’’’) 𝑉2 = 𝑉2 ′ + 𝑉2 ′′ + 𝑉2 ′′′ 20,8 + 19,6 + 20,3 = = 20,23 (𝑚𝐿) 3 Nồng độ cần tìm dung dịch H2SO4 tính theo cơng thức: N1V1 = N2V2 → 𝐶𝑁(𝐻2𝑆𝑂4 ) = 𝑁1 = 𝑁2 𝑉2 𝑉1 = 0,1.20,23 = 1,012 (𝑁) Ta có: CN = n.CM → 𝐶𝑀 (𝐻2𝑆𝑂4 ) = 𝐶𝑁 = 1,012 = 0,506 (𝑚𝑜𝑙/𝐿) 1.3 Thí nghiệm – Pha dung dịch NaOH xác định nồng độ dung dịch NaOH pha tỷ trọng kế d C% CM CN 1,0407 3,5391 0,9208 0,9208 1,0373 3,2435 0,8411 0,8411 1,0371 3,2261 0,8364 0,8364 Pha dung dịch NaOH 1N từ NaOH rắn Cách làm: • Tính tốn: 𝐶𝑁 = 𝑛 𝐶𝑀 → 𝐶𝑀 = 𝐶𝑁 = (𝑁) → 𝑛𝑁𝑎𝑂𝐻 = 𝐶𝑀 𝑉𝑑𝑑 = 1.0,1 = 0,1 (𝑚𝑜𝑙) → 𝑚𝑁𝑎𝑂𝐻 = 𝑛 𝑀 = 0,1.40 = (𝑔) • Cân g NaOH cân kỹ thuật điện tử • Cho g NaOH cân vào bình đựng mức 100 mL, sau thêm nước cất, dùng đũa thủy tinh để khuấy Xác định nồng độ dung dịch NaOH pha tỷ trọng kế Cách làm: • Cân fiol 25 mL cân kỹ thuật điện tử, ta giá trị P = 27,03 (g) • Đổ nước xác tới vạch cân, giá trị P1 = 51,82 (g) • Đổ đi, sấy khơ tỷ trọng kế • Đổ 25 mL dung dịch NaOH 1N vừa pha tới vạch cân, giá trị P2 = 52,83 (g) 𝑑= • 𝑃2 − 𝑃 52,83 − 27,03 = = 1,0407 𝑃1 − 𝑃 51,82 − 27,03 Ta có: 𝐶% (𝑁𝑎𝑂𝐻) = 𝐶𝑁 (𝑁𝑎𝑂𝐻) = (𝑑−𝑑1 )(𝐶2 −𝐶1 ) 𝑑2 −𝑑1 10𝑑𝐶% Đ = + 𝐶1 = (1,0407−1,023)(4−2) 1,046−1,023 10.1,0407.3,5391 40 + = 3,5391% = 0,9208 (𝑁) 𝐶𝑀 (𝑁𝑎𝑂𝐻) = 𝐶𝑁 (𝑁𝑎𝑂𝐻) = 0,9208 (𝑚𝑜𝑙/𝐿) • Làm lại thao tác + Với lần thứ 2, ta cân đc giá trị P = 27,06 (g), P1 = 51,73 (g), P2 = 52,65 (g), từ tính tốn đc giá trị: 𝑑= 𝐶% (𝑁𝑎𝑂𝐻) = 𝐶𝑁 (𝑁𝑎𝑂𝐻) = (𝑑−𝑑1 )(𝐶2 −𝐶1 ) 𝑑2 −𝑑1 10𝑑𝐶% Đ = 𝑃2 − 𝑃 52,65 − 27,06 = = 1,0373 𝑃1 − 𝑃 51,73 − 27,06 + 𝐶1 = (1,0373−1,023)(4−2) 1,046−1,023 10.1,0373.3,2435 40 + = 3,2435% = 0,8411 (𝑁) 𝐶𝑀 (𝑁𝑎𝑂𝐻) = 𝐶𝑁 (𝑁𝑎𝑂𝐻) = 0,8411 (𝑚𝑜𝑙/𝐿) + Với lần thứ 3, ta cân đc giá trị P = 27,11 (g), P1 = 51,89 (g), P2 = 52,81 (g), từ tính tốn đc giá trị: 𝑑= 𝐶% (𝑁𝑎𝑂𝐻) = 𝐶𝑁 (𝑁𝑎𝑂𝐻) = (𝑑−𝑑1 )(𝐶2 −𝐶1 ) 𝑑2 −𝑑1 10𝑑𝐶% Đ = 𝑃2 − 𝑃 52,81 − 27,11 = = 1,0371 𝑃1 − 𝑃 51,89 − 27,11 + 𝐶1 = (1,0371−1,023)(4−2) 10.1,0371.3,2261 40 1,046−1,023 = 0,8364 (𝑁) 𝐶𝑀 (𝑁𝑎𝑂𝐻) = 𝐶𝑁 (𝑁𝑎𝑂𝐻) = 0,8364 (𝑚𝑜𝑙/𝐿) + = 3,2261% 1.4 Thí nghiệm – Xác định nồng độ dung dịch NaOH pha phương pháp chuẩn độ TN V mL dd NaOH V mL dd H2SO4 0,1N 2,00 17,1 2,00 15,5 2,00 16,6 V  0.95 2,00 16,40,034 Trình bày cơng thức tính CN CM Thể tích trung bình H2SO4 0,1 N để phản ứng với V1 = mL dung dịch H2SO4 có nồng độ xác định N1 V2 = 1/3(V2’+ V2’’+ V2’’’) 𝑉2 = 𝑉2 ′ + 𝑉2 ′′ + 𝑉2 ′′′ 17,1 + 15,5 + 16,6 = = 16,4 (𝑚𝐿) 3 Nồng độ cần tìm dung dịch NaOH tính theo cơng thức: N1V1 = N2V2 → 𝐶𝑁(𝑁𝑎𝑂𝐻) = 𝑁1 = 𝑁2 𝑉2 𝑉1 = 0,1.16,4 = 0,82 (𝑁) Ta có: CN = n.CM → 𝐶𝑀 (𝑁𝑎𝑂𝐻) = 𝐶𝑁(𝑁𝑎𝑂𝐻) = 0,82 (𝑚𝑜𝑙/𝐿) CÂU HỎI 2.1 So sánh kết việc xác định nồng độ dung dịch NaOH, H2SO4 hai phương pháp: phương pháp xác định nồng độ dung dịch cách xác định khối lượng riêng tỷ trọng kế phương pháp chuẩn độ Theo anh, chị phương pháp xác Theo nhóm em, phương pháp xác định nồng độ dung dịch phương pháp chuẩn độ có độ xác cao hơn, tạo sai số Vì phương pháp xác định nồng độ dung dịch thông qua khối lượng riêng (d) dung dịch tỷ trọng kế phương pháp gần Sau ta cịn dùng số cho (khối lượng riêng d) để tính tốn nồng độ nên làm gia tăng sai số Trong đó, phương pháp chuẩn độ thực với độ xác cao đồng thời trải qua q trình tính tốn nên gia tăng sai số phương pháp xác định khối lượng riêng 2.2 Từ dung dịch H2SO4 49% (d=1,385 g/mL) làm để pha dung dịch: a L dung dịch H2SO4 0,5N 𝐶𝑁 = 𝑛 𝐶𝑀 → 𝐶𝑀 = 𝐶𝑀 = 𝐶% = 𝑛 𝑉 𝐶𝑁 = 0,5 = 0,25 (𝑀) → 𝑛𝐻2 𝑆𝑂4 = 𝐶𝑀 𝑉 = 0,25.1 = 0,25 (𝑚𝑜𝑙) → 𝑚𝑐𝑡 (𝐻2𝑆𝑂4 ) = 24,5 (𝑔) 𝑚𝑐𝑡 (𝐻2𝑆𝑂4) 100 𝑑.𝑉𝑑𝑑 (𝐻2𝑆𝑂4) ⇔ 49 = 24,5.100 1,385.𝑉𝑑𝑑 (𝐻2𝑆𝑂4) → 𝑉𝑑𝑑 (𝐻2𝑆𝑂4 ) = 36,1 (𝑚𝑙) → 𝑉𝐻2𝑂 = 𝑉𝑑𝑑 − 𝑉𝑑𝑑 (𝐻2 𝑆𝑂4 ) = 1000 − 36,1 = 963,9 (𝑚𝑙) Cách pha: + Cho 963,9 mL H2O vào bình định mức L + Sau cho 36,1 mL H2SO4 49% vào gần tới vạch L, đùng pipet nhỏ H2O giọt đến chạm vạch Sau dùng đũa thủy tinh khuấy + Cuối ta thu L dung dịch H2SO4 0,5 N b 200 mL dung dịch H2SO4 0,2M 𝐶𝑀 = 𝐶% = 𝑛 𝑉 → 𝑛𝐻2 𝑆𝑂4 = 𝐶𝑀 𝑉 = 0,2.0,2 = 0,04 (𝑚𝑜𝑙) → 𝑚𝑐𝑡 (𝐻2 𝑆𝑂4 ) = 3,92 (𝑔) 𝑚𝑐𝑡 (𝐻2𝑆𝑂4) 100 𝑑.𝑉𝑑𝑑 (𝐻2𝑆𝑂4) ⇔ 49 = 3,92.100 1,385.𝑉𝑑𝑑 (𝐻2𝑆𝑂4) → 𝑉𝑑𝑑 (𝐻2𝑆𝑂4 ) = 5.8 (𝑚𝑙) → 𝑉𝐻2𝑂 = 𝑉𝑑𝑑 − 𝑉𝑑𝑑 (𝐻2 𝑆𝑂4 ) = 200 − 5.8 = 194,2 (𝑚𝑙) Cách pha: + Cho 194,2 mL H2O vào bình định mức 250 mL + Sau cho 5,8 mL H2SO4 49% vào gần tới vạch 250 mL, đùng pipet nhỏ H2O giọt đến chạm vạch Sau dùng đũa thủy tinh khuấy + Cuối ta thu 200 mL dung dịch H2SO4 0,2 M 2.3 Nồng độ đương lượng H3PO4 nồng độ phân tử gam dung dịch H3PO4 giống khác nào? Giống nhau: nồng độ đương lượng tương tự nồng độ mol, xét nồng độ dung dịch H3PO4 lít dung dịch Khác nhau: + Nồng độ đương lượng: số đương lượng gam H3PO4 lít dung dịch Đương lương gam H3PO4 giá trị định mà thay đổi theo phản ứng cụ thể 𝑛 𝑉 𝑛: 𝑠ố đươ𝑛𝑔 𝑙ượ𝑛𝑔 𝑔𝑎𝑚 𝐻3 𝑃𝑂4 𝑉ớ𝑖 { 𝑉: 𝑠ố 𝑙í𝑡 𝑑𝑢𝑛𝑔 𝑑ị𝑐ℎ 𝐶𝑁 = + Nồng độ mol: số mol H3PO4 có lít dung dịch 𝑛 𝐶𝑀 = 𝑉 𝑛: 𝑠ố 𝑚𝑜𝑙 𝐻3 𝑃𝑂4 𝑉ớ𝑖 { 𝑉: 𝑠ố 𝑙í𝑡 𝑑𝑢𝑛𝑔 𝑑ị𝑐ℎ + Sử dụng nồng độ mol có nhiều ưu điểm cho phép đo số tuyệt đối hạt có dung dịch, khối lượng hay điện tích chúng Sử dụng nhiều q trình chuẩn độ 2.4 Cho biết vai trò phenolphthalein methyl da cam phép chuẩn độ acid – base trên? Nguyên tắc lựa chọn thị phép chuẩn độ acid – base? Vai trị: Phenolphthalein chuyển từ khơng màu sang hồng tím gặp mơi trường base Methyl da cam chuyển từ màu da cam sang màu đỏ gặp mơi trường acid Do hai chất có vai trị chất thị màu, tín hiệu báo hiệu phản ứng kết thúc, chấm dứt trình chuẩn độ, giúp xác định thời điểm sát điểm tương đương Khi hai chất thị màu ổn định (không bị 30s) ta dừng chuẩn độ ghi nhận thể tích thuốc thử thể tích cần đo để xác định nồng độ chất cần thí nghiệm Nguyên tắc: + Màu sắc thị phải thay đổi rõ rệt thời điểm kết thúc chuẩn độ + Sự thay đổi màu chất thị phải thuận nghịch với thay đổi pH trình chuẩn độ + Chất thị màu chất có khả kết tủa có màu thời điểm gần điểm tương đương + Bản thân chất thị màu phải acid base yếu, yếu chất cần xác định, màu hai dạng acid base liên hợp phải khác + Các chất thị thường acid (HInd) base hữu yếu (InOH)  ... 0,2.0,2 = 0, 04 (