BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN HOÁ ĐẠI CƯƠNG

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ HỐ ĐẠI CƯƠNG BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN Giảng viên hướng dẫn: Đỗ Thị Minh Hiếu Sinh viên thực Mã số sinh viên PHÙNG TUẤN SANH 2212920 ĐẶNG MINH THIỆN 2213247 NGUYỄN TẤN DUY THIÊN 2213238 Thành phố Hồ Chí Minh – 2022 Báo cáo thí nghiệm Hóa Đại cương Bài 1: CÁCH SỬ DỤNG MỘT SỐ DỤNG CỤ PHỊNG THÍ NGHIỆM STT TÊN THÍ NGHIỆM DỤNG CỤ CÁCH LÀM KẾT QUẢ NHẬN XÉT -Cân trực tiếp : 12,87g -Cân lặp +khối lượng cân bì: 28,6g +khối lượng cân tổng: 41,4g -Khối lượng vật muốn cân là: 41,4 - 13,6 = 12,8g = 44,2 – 34,5 = 9,7(g) = 0,97(g/ml) Sai số cân lặp cân trực tiếp 0,07g Như cân trực tiếp thiếu xác Sử dụng cân để xác định khối lượng -Cân kĩ thuật -Phễu thủy tinh -Mặt kính đồng hồ -Cân trực tiếp : nhấn TARE cho số cân đặt phếu thủy tinh lên -Cân lặp: nhấn TARE cho số cân đặt mặt kính đồng hồ phễu thủy tinh lên Tính khối lượng riêng nước -1 becher 50ml -Bình tia -Ống đong 5ml -1 cân lặp -1 becher 50ml -Bình tia -Ống đong 5ml -1 cân lặp -Dùng cân lặp cân becher 50ml -Lấy 10ml nước cất ống đong từ bình tia, chuyển nước ống đong vào becher -Cân lại becher -Bình định mức 10ml -Cân lặp -Bình tia -Dùng cân lặp cân bình định mức 10ml -Lấy 10ml nước cất từ bình tia cho vào bình định mức -Cân lại bình có chứa nước cất -Cân becher 50ml -Dùng ống đong đong 10ml dd Petroleum ether vào becher -Cân lại bình có chứa 10ml dd Tính khối lượng riêng Petroleum ether Tính khối lượng riêng dd Chloroform -1 bình định mức 10ml -Cân lặp -1 becher 50ml -1 becher mức 50ml -Cân lặp -1 ống đong10ml -Cân becher 50ml -Dùng ống đong đong 10ml dd Chloroform vào becher -Cân lại bình có chứa 10ml dd Tính khối lượng riêng nước ống thiếu xác sử dụng bình định mức =>(g/m’l) = 41,2 – 34,4 = 6,8(g) => =(g/ml) =>(g/ml) Câu hỏi cuối Câu 1: So sánh xác cân trực tiếp cân lặp làm để phát cân có sai số? Trả lời: Cân lặp xác ta cân vật chứa vật chứa với vật cân sau trừ sai số cân bị bù trừ cho Còn cân trực tiếp sai số cân, để phát cân có sai số: ta cân trực tiếp vật cân cân lặp vật cân với thể tích khối lượng, ta thấy hai giá trị cân trực tiếp trừ cân lặp sai số cân Page Báo cáo thí nghiệm Hóa Đại cương Câu 2: So sánh khác cấu tạo chức erlen becher, ống đong với pipet ? Trả lời:  Erlen với becher So sánh Cấu tạo Erlen Becher Bằng thủy tinh, có cổ, khơng có Hình trụ trịn, thủy tinh có mỏ mỏ, đáy hình tháp để rót dung dịch Chức Để pha chế dung dịch, dùng Để chứa rót dung dịch vào nhiều thí nghiệm dụng cụ khác chuẩn độ dung dịch  Ống đong với pipet So sánh Cấu tạo Ống đong Hình trụ trịn có đế để dựng đứng, có vạch chia thể tích cụ thể Pipet Hinh trụ trịn dài, có chỗ phình khơng Đầu nhọn để giới hạn lỗ chảy dung dịch, đầu nhỏ vừa đủ để bịt kín ngón tay Chức Để đong lượng dung dịch Để đong dung dịch làm thí nghiệm, tích xác định, vạch phân cho nhỏ giọt, dễ dàng ước chia nhỏ 0,1ml lượng dd phản ứng Có vạch phân chia (hoặc nhiều vạch) để lấy lượng dung dịch xác Câu 3: So sánh khối lượng riêng  So sánh khối lượng riêng: Petroleum ether(0,68 g/ml) < nước(0,99g/ml) < chloroform(1,46g/ml)  So sánh khối lượng riêng nhãn chai:  Petroleum ether (0,7 g/ml) lớn kết thí nghiệm  Chloroform (1,49 g/ml) lớn kết thí nghiệm Câu 4: Chọn phương pháp làm ống nghiệm có dính, Polymer hữu cơ, Petroleum ether Trả lời:  Có tính bazo nên để làm ta dùng axít HCl lỗng (vừa đủ khơng dư q nhiều để ko lãng phí hố chất ) sau tráng lại nước  Polymer hữu rửa 5% acid sunfuric đậm đặc  Petroleum ether dung môi hữu nên dùng máy sấy để bay sau rửa lại nước xà phòng Page Báo cáo thí nghiệm Hóa Đại cương 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 - Các xác định moco: t1 50ml nước nhiệt độ phòng cho vào becher t2 50ml nước 60 oC cho vào NLK t3 Dùng phễu đổ t1 vào t2, để phút  Khi đó: Nhiệt nước nóng becher tỏa = nhiệt nước lạnh hấp thu (mc + moco)(t2 – t3) = mc(t3 – t1) moco ((t3-t1)-(t2-t3)) (2.2) đó: m – khối lượng 50ml nước (t2-t3) Xác định hiệu ứng nhiệt phản ứng trung hòa HCl NaOH: = t1 Dùng buret lấy 25ml dd NaOH vào becher 100ml t2 Dùng buret lấy 25ml dd HCl 1M vào NLK C muối 0,5M = cal/độ, D = 1,02 g/ml t3 Dùng phễu đổ nhanh t1 vào t2, khuấy Tìm Q theo cơng thức (2.1)  ΔH Page Báo cáo thí nghiệm Hóa Đại cương Xác định nhiệt hòa tan CuSO4 khan – kiểm tra định luật Hess: t1 Cho 50ml nước vào NLK t2 Cho nhanh 4g CuSO4 vào NLK, khuấy Cân 4g CuSO4 khan 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: Xác định nhiệt dung riêng nhiệt lượng kế Nhiệt độ oC Lần t1 t2 t3 moco (cal/độ) 31 59 46 7,7  Tính giá trị moco: moco= mc (t3 – t1) – (t2 – t3) t2 – t3 = 50.1 (46 – 31) – (59 – 46) =7,7 Cal/ độ 59 - 46  Thí nghiệm 2: Xác định hiệu ứng nhiệt phản ứng trung hòa HCl NaOH Nhiệt độ oC Lần Lần Lần t1 31 31 30 t2 31 31 30 36 36 35 t3 288,5 288,5 288,5 Q (cal) Page Báo cáo thí nghiệm Hóa Đại cương Q trungbinh (cal) 288,5 ΔH (cal/mol) Q = (m c + m o o c c 11540 +m HCl HCl NaCl 11540 ) (t t2)(t1 + NaCl 11540 ) = (7,7 + 25 + 25)(36 - (31 + 31) ) = 288,5 (cal) Q 288,5 ΔH = n = 0.025= 11540 (cal/mol) Nếu t1 ≠ t2 Δt tính hiệu số t3 (t1 + t2) (Tính mẫu giá trị Q) Thí nghiệm 3: Xác định nhiệt hịa tan CuSO4 khan, kiểm tra định luật Hess: Nhiệt độ oC Lần Lần Lần t1 t2 Q (cal) Q trungbinh (cal) ΔH (cal/mol) 30 36 370,2 30 36,5 370,2 ≈ 380,483 -14808 30 36,5 401,05 -14808 -16042 Q12 = (moco + mH2OcH2O + mCuSO4cCuSO4)(t2 – t1) = (7,7 + 50 + 4)(36 – 30) = 370,2 (cal) Q3 = (moco + mH2OcH2O + mCuSO4cCuSO4)(t2 – t1) = (7,7 + 50 + 4)(36,5 – 30) = 401,05 (cal) Q 370,2 ΔH12 = N = 0,025 = 14808 (cal/mol) Q 370,2 ΔH3 = N = 0,025 = 16042(cal/mol) Do trình tỏa nhiệt nên ΔH mang dấu “ – “ Page Báo cáo thí nghiệm Hóa Đại cương Thí nghiệm 4: Xác định nhiệt độ hòa tan NH4Cl: Nhiệt độ oC Lần Lần Lần t1 t2 Q (cal) Q trungbinh (cal) 30 26,5 -215,95 30 26 -246,8 ΔH (cal/mol) 2888,33125 30 26 -246,8 ≈ 236,52 3300,95 3300,95 Q1 = (moco + mH2OcH2O + mNH4ClcNH4Cl) (t2 – t1) = (7,7 + 50 + 4)(26,5 – 30) = -215,95 (cal) Q 215,95 ΔH1 = N = 8/107 = 2888,33125 (cal/mol) Q23 = (moco + mH2OcH2O + mNH4ClcNH4Cl) (t2 – t1) = (7,7 + 50 + 4)(26 – 30) = -246,8 (cal) Q 246,8 ΔH23 = N = 8/ 107 = 3300,95 (cal/mol) Do trình thu nhiệt nên H mang dấu “+” Page Báo cáo thí nghiệm Hóa Đại cương III Câu hỏi: ΔHth phản ứng HCl + NaOH NaCl + H2O tính theo số mol HCl hay NaOH cho 25ml dung dịch HCl 2M tác dụng với 25ml dung dịch NaOH 1M? Tại sao? Trả lời: nNaOH = 0,025 mol nHCl = 2.0,025 = 0,05 mol NaOH + HCl NaCl  0,025 0,025 NaOH phản ứng hết, tính theo NaOH + H2O Nếu thay HCl 1M HNO3 1M kết thí nghiệm có thay đổi hay khơng? Trả lời: Khơng thay đổi HCl HNO3 axit mạnh, phân li hoàn toàn phản ứng trung hịa Tính ΔH3 lí thuyết theo định luật Hess So sánh với kết thí nghiệm Hãy xem ngun 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? Còn nguyên nhân khác không? Trả lời: - Theo định luật Hess: ΔH3 = ΔH1 + ΔH2 = -18,7 + 2.8 = -15,9 kcal/mol = -15900 cal/mol - Theo thực nghiệm: ΔH3 = -11425 cal/mol Chênh lệch lớn - 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 Page Báo cáo thí nghiệm Hóa Đại cương BÀI 4: XÁC ĐỊNH BẬC PHẢN ỨNG I Thực hành: Xác định bậc phản ứng theo Na2S2O3: Erlen Ống nghiệm V (ml) H2O V (ml) H2SO4 0,4M V (ml) Na2S2O3 0,1M 28 8 24 16 16 - Dùng pipet vạch lấy axit cho vào ống nghiệm - Dùng buret cho nước vào erlen - Sau tráng buret Na2S2O3 0,1M tiếp tục dùng buret cho Na2S2O3 vào erlen - Lần lượt cho phản ứng cặp ống nghiệm erlen sau: 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: TN TN Ống nghiệm V (ml) H2SO4 0,4M 16 Erlen V (ml) Na2S2O3 0,1M 8 V (ml) H2O 28 24 16 Page Báo cáo thí nghiệm Hóa Đại cương II Kết thí nghiệm: Bậc phản ứng theo Na2S2O3: TN Nồng độ ban đầu (M) Na2S2O3 H2SO4 0,1 0,4 0,1 0,4 0,1 0,4 Δt1 Δt2 ΔtTB 108 53 28 46 48 25 77 50,5 26,5 Δt2 45 33 23 ΔtTB 50,5 30 25,5  Từ ΔtTB TN1 TN2 xác định m1 (tính mẫu): t lg t2 m1 0,60857 lg  Từ ΔtTB TN2 TN3 xác định m2: t lg t3 m2 lg 0,93029 Bậc phản ứng theo Na2S2O3 =(m1+m2)= 1,53886 Bậc phản ứng theo H2SO4: TN [Na2S2O3] [H2SO4] 0,1 0,4 0,1 0,4 0,1 0,4  Từ ΔtTB TN1 TN2 xác định n1: t lg t2 n1 0,751 lg Δt1 56 27 28  Từ ΔtTB TN2 TN3 xác định n2: t lg t3 n2 lg 0,234 Page 10 Báo cáo thí nghiệm Hóa Đại cương  Bậc phản ứng theo H2SO4: n 1+ n =0,4925 II Trả lời 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 Trả lời: - 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: 1,0115 0,127 V = k.[Na2S2O3] [H2SO4] - Bậc phản ứng: 1,0115 + 0,127 = 1,1385 Cơ chế phản ứng viết sau: H2SO4 + Na2S2O3  Na2SO4 + H2S2O3 H2S2O3  H2SO3 + S 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 Trả lời: - (1) phản ứng trao đổi ion nên tốc độ phản ứng xảy nhanh - (2) phản ứng tự oxi hóc 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? Trả lời: - Vận tốc xác định ΔC/Δt ΔC~0 (biến thiên nồng độ lưu huỳnh khơng 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? Trả lời: - 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 Page 11 Báo cáo thí nghiệm Hóa Đại cương 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 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 Page 12 Báo cáo thí nghiệm Hóa Đại cương 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: Điền đầy đủ giá trị vào bảng sau: Lần VHCl (ml) 10 10 10 VNaOH (ml) 10,5 10,4 10,4 CNaOH (N) 0,1 0,1 0,1 CHCl (N) 0,105 0,104 0,104 Sai số +0,0007 -0,0003 -0,0003 CHCl (N) 0,108 0,102 0,102 Sai số +0,004 - 0,002 - 0,002 CNaOH x VNaOH =0,105 (N) VHCL CNaOH x VNaOH CHCl(2)= =0,104 (N) VHCL CNaOH x VNaOH CHCl(3)= =0,104 (N) VHCL CHCl ( ) +CHCl ( ) +CHCl (3) CtbHCl = =0,1043 (N) CHCl(1)= Thí nghiệm 3: Điền đầy đủ giá trị vào bảng sau: Lần VHCl (ml) 10 10 10 VNaOH (ml) 10,8 10,2 10,2 CNaOH (N) 0,1 0,1 0,1 CNaOH x VNaOH =0,108 (N) VHCL CNaOH x VNaOH CHCl(2)= =0,102 (N) VHCL CNaOH x VNaOH CHCl(3)= =0,102 (N) VHCL CHCl ( ) +CHCl ( ) +CHCl (3) CtbHCl = =0,104 (N) CHCl(1)= Page 13 Báo cáo thí nghiệm Hóa Đại cương Thí nghiệm 4: Điền đầy đủ giá trị vào bảng sau: Lần Chất thị Phenol phtalein Metyl orange VCH3COOH (ml) 10 10 VNaOH (ml) CNaOH (N) 10,4 0,3 0,1 0,1 CCH3COOH (N) 0,104 0,003 CNaOH x VNaOH CCH3COOH(1)= V CH COOH =0,104 (N) CNaOH x VNaOH CCH3COOH(2)= V CH COOH =0,003 (N) III Trả lời câu hỏi: Khi thay đổi nồng độ HCl NaOH, đường cong chuẩn độ có thay đổi hay không? Tại sao? Trả lời: - 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 khơng 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? Trả lời: - 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? Trả lời: - 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 q xa) Page 14 Báo cáo thí nghiệm Hóa Đại cương Trong phép phân tích thể tích, đổi vị trí NaOH axit kết có thay đổi khơng? Tại sao? Trả lời: - Khơng thay đổi phản ứng cân HẾT Page 15 .. .Báo cáo thí nghiệm Hóa Đại cương Bài 1: CÁCH SỬ DỤNG MỘT SỐ DỤNG CỤ PHỊNG THÍ NGHIỆM STT TÊN THÍ NGHIỆM DỤNG CỤ... Petroleum ether dung môi hữu nên dùng máy sấy để bay sau rửa lại nước xà phòng Page Báo cáo thí nghiệm Hóa Đại cương BÀI 2: NHIỆT PHẢN ỨNG I Thực hành: Xác định nhiệt dung nhiệt lượng kế: - Công thức... thận dễ làm cho CuSO4 hút ẩm nhanh ảnh hưởng đến hiệu ứng nhiệt CuSO4.5H2O Page Báo cáo thí nghiệm Hóa Đại cương BÀI 4: XÁC ĐỊNH BẬC PHẢN ỨNG I Thực hành: Xác định bậc phản ứng theo Na2S2O3: Erlen