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

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA BÁO CÁO THÍ NGHIỆM MƠN HĨA ĐẠI CƯƠNG GVHD : TRẦN THỊ THANH THÚY LỚP : L49 NHĨM : 11 TP Hồ Chí Minh, ngày 19 tháng 04 năm 2021 MỤC LỤC – BÀI – NHIỆT PHẢN ỨNG A – KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM Thí nghiệm 2 Thí nghiệm Thí nghiệm Thí nghiệm B – TRẢ LỜI CÂU HỎI – BÀI – XÁC ĐỊNH BẬC PHẢN ỨNG A – KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM Thí nghiệm Thí nghiệm B – TRẢ LỜI CÂU HỎI – BÀI – PHÂN TÍCH THỂ TÍCH A – KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM Thí nghiệm Thí nghiệm Thí nghiệm 10 Thí nghiệm 10 B – TRẢ LỜI CÂU HỎI 10 1|Trang THÔNG TIN SINH VIÊN Nguyễn Anh Quốc MSSV : 2011933 Email : quoc.nguyennguyenanh@hcmut.edu.vn Nguyễn Nhật Thành MSSV : 2014497 Email : thanh.nguyennhat789@hcmut.edu.vn Đoàn Tấn Thành MSSV : 2014489 Email : thanh.doantan@hcmut.edu.vn 1|Trang NHIỆT PHẢN ỨNG – BÀI – A– KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM Thí nghiệm Xác định nhiệt dung nhiệt lượng kế NHIỆT ĐỘ (℃) SỐ LIỆU t1 31 t2 64 t3 48,5 ( t − t ) − ( t − t ) = 50   ( 48,5 − 31) − ( 64 − 48,5 ) = 6,45 cal/độ m 0c0 = mc t2 − t3 64 − 48,5 Thí nghiệm Xác định hiệu ứng nhiệt phản ứng trung hòa HCl NaOH LẦN LẦN NHIỆT ĐỘ (℃) t1 33 33 t2 33 33 t3 38,5 38,5 Q (cal) 315,975 315,975 QTB (cal) 315,975 H (cal/mol) -12639 Q = ( m0c0 + mc ) t = ( m0c0 + Vc ) t = ( 6,45 + 1,02  50  1)( 38,5 − 33) = 315,975 cal  Q Q 315,975  H  = − = − = − = −12639 cal/mol  n CM V 0,5  50  10−3  Thí nghiệm Xác định nhiệt hòa tan CuSO4 khan – Kiểm tra định luật Hess NHIỆT ĐỘ (℃) t1 t2 Q (cal) H (cal/mol) LẦN 32 39 423,15 -16926 LẦN 32 39 423,15 -16926 2|Trang H TB (cal/mol) ( -16926 ) Q = m0c0 + mddCuSO cddCuSO t = ( 6,45 + ( 50  + )  1) ( 39 − 32 ) = 423,15 cal 4   Q QM 423,15  160 =− = −16926 cal/mol H = − = − n m  Thí nghiệm Xác định nhiệt hòa tan NH 4Cl NHIỆT ĐỘ (℃) t1 t2 Q (cal) H (cal/mol) H TB (cal/mol) ( LẦN LẦN 32 32 29 29 -181,35 -181,35 2425,56 2425,56 2425,56 ) Q = m0c0 + mddNH ClcddNH Cl t = ( 6,45 + ( 50  + )  1) ( 29 − 32 ) = −181,35 cal 4   −181,35  53,5 Q QM =− = 2425,56 cal/mol H = − = −  n m B– TRẢ LỜI CÂU HỎI H phản ứng HCl + NaOH → NaCl + H 2O tính theo số mol HCl hay NaOH cho 25ml dung dịch HCl 2M tác dụng với 25ml dung dịch NaOH 1M? Tại sao? th Trả lời HCl + NaOH  NaCl + H2O Ban đầu: 0,05 0,025 Phản ứng: 0,025 0,025 Còn lại: 0,025 (mol) Ta thấy NaOH hết HCl dư, nên ∆Hth phản ứng tính theo NaOH, lượng HCl dư khơng tham gia phản ứng nên không sinh nhiệt 3|Trang Nếu thay HCl 1M HNO 1M kết thí nghiệm có thay đổi hay khơng? Trả lời Kết thí nghiệm khơng thay đổi HCl HNO3 axit mạnh phân ly hoàn toàn: HCl ↔ H+ + Cl− HNO3 ↔ H+ + NO3− Đồng thời thí nghiệm phản ứng trung hòa: H+ + OH− → H2O Sau thay cơng thức Q = mc∆t có m,c có thay đổi, đại lượng m, c, ∆t biến đổi cho Q không đổi, suy ∆H khơng đổi Tính ∆H3 lý 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 cân Do sunfat đồng bị hút ẩm Do lấy nhiệt dung riêng dung dịch sunphat đồng cal/mol.độ Theo em sai số quan trọng ? Còn nguyên nhân khác khơng ? Trả lời Kết thí nghiệm nhỏ so với lí thuyết Theo định luật Hess: ∆H3 = ∆H1 + ∆H2= −18,7 + 2,8= −15900 (cal/mol) Theo thực nghiệm: ∆H3= −12198 (cal/mol) Kết luận : Mất nhiệt nhiệt lượng kế nguyên nhân quan trọng Vì q trình làm thí nghiệm, thao tác khơng xác, từ nhanh chóng dẫn đến thất nhiệt mơi trường bên ngồi Ngồi ra, sai số sunfat đồng bị hút ẩm nguyên nhân 4|Trang đáng lưu ý Vì trình cân đưa vào làm thí nghiệm, thao tác thực không nhanh khiến cho CuSO4 bị hút ẩm, từ ảnh hưởng đến kết thí nghiệm 5|Trang XÁC ĐỊNH BẬC PHẢN ỨNG – BÀI – A– KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM Thí nghiệm Xác định bậc phản ứng theo Na2 S2O3 TN ( ( THỂ TÍCH BAN ĐẦU Na 2S2O3 ml H 2SO ml 8 16 t1 t t TB 100 48 24 108 49 28 104 48,5 26 ) ) m1 = lg t TB / t TB : lg = 1,1   m = lg t TB2 / t TB3 : lg = 0,9  Bậc phản ứng theo Na 2S2O3 = m1 + m2 =1 2 Thí nghiệm Xác định bậc phản ứng theo H SO4 TN ( ( THỂ TÍCH BAN ĐẦU Na 2S2O3 ml H 2SO ml 8 8 16 t1 t t TB 45 40 39 43 42 41 44 41 40 ) ) n1 = lg t TB / t TB : lg = 0,10   n = lg t TB2 / t TB3 : lg = 0,04  Bậc phản ứng theo H 2SO = B– n1 + n = 0,07 TRẢ LỜI CÂU HỎI 6|Trang Trong thí nghiệm 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 tốc độ phản ứng: v = k[Na2S2O3]m.[H2SO4]n Bậc phản ứng: m + n : Trong m, n số dương xác định thực nghiệm Đối với số liệu Bậc phản ứng : + 0,07 = 1,07 Cơ chế phản ứng viết sau H2SO4 + Na2S2O3 → Na2SO4 + H2S2O3 H2S2O3 → H2SO3 + S ↓ (1) (2) Dựa vào kết thí nghiệm kết luận phản ứng (1) hay (2) phản ứng định vận tốc phản ứng, tức phản ứng xảy chậm không ? Tại ? Lưu ý thí nghiệm trên, lượng axit H2SO4 luôn dư so với Na2S2O3 Trả lời – Phản ứng (1) phản ứng trao đổi ion nên tốc độ phản ứng nhanh Phản ứng (2) phản ứng oxi hóa – khử nên tốc độ phản ứng chậm – Phản ứng (2) định tốc độ phản ứng xảy chậm bậc phản ứng bậc phản ứng (2) Dựa sở phương pháp thí nghiệm vận tốc xác định thí nghiệm xem vận tốc trung bình hay vận tốc tức thời ? Trả lời ΔC Vận tốc xác định Δt mà ΔC ≈ (độ biến thiên nồng độ lưu huỳnh không đáng kể khoảng thời gian Δt) nên vận tốc TN xem vận tốc tức thời 7|Trang Thay đổi thứ tự cho H2SO4 Na2S2O3 bậc phản ứng có thay đổi hay khơng, ? Trả lời Thay đổi thứ tự cho H2SO4 Na2S2O3 bậc phản ứng khơng thay đổi Vì nhiệt độ xác định bậc phản ứng phụ thuộc vào chất hệ (nồng độ, nhiệt độ, diện tích bề mặt tiếp xúc, áp suất) mà không phụ thuộc vào thứ tự chất phản ứng 8|Trang PHÂN TÍCH THỂ TÍCH – BÀI – A– KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM Xử lý kết thí nghiệm Thí nghiệm Xác dựng đường cong chuẩn độ acid mạnh HCl base mạnh NaOH pH 14 ĐƯỜNG CONG CHUẨN ĐỘ HCL 12 10 VNaOH 0 10 12 14 – pH điểm tương đương 7,0 – Bước nhảy pH: từ pH 3,36 đến pH 10,56 Thí nghiệm Chuẩn độ HCl NaOH với thuốc thử phenolphtalein 9|Trang LẦN VHCl (ml) 10,00 10,00 10,00 CHCl = 0,1065   N = 0,1065  0,0005 VNaOH (ml) CNaOH (N) CHCl (N) SAI SỐ 10,70 10,60 10,65 0,1 0,1 0,1 0,1070 0,1060 0,1065 0,0005 0,0005 Thí nghiệm3 Chuẩn độ HCl NaOH với thuốc thử metyl da cam LẦN VHCl (ml) 10,00 10,00 10,00 CHCl = 0,08   N = 0,08  0,0005 VNaOH (ml) CNaOH (N) CHCl (N) SAI SỐ 8,00 7,90 8,05 0,1 0,1 0,1 0,0800 0,0790 0,0805 0,0010 0,0005 Thí nghiệm4 Chuẩn độ CH 3COOH NaOH với thuốc thử metyl da cam LẦN CHẤT CHỈ THỊ VHCl (ml) VNaOH (ml) CNaOH (N) CCH3COOH (N) 10,00 10,00 10,00 10,00 10,40 10,35 10,45 2,45 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1040 0,1035 0,1045 - Phenolphtalein Metyl da cam CCH3COOH = 0,104   N = 0,104  0,0003 B– TRẢ LỜI CÂU HỎI Khi thay đổi nồng độ HCl NaOH, đường cong chuẩn độ có thay đổi hay khơng, sao? Trả lời 10 | T r a n g Khi thay đổi nồng độ HCl NaOH đường cong chuẩn độ khơng thay đổi đương lượng phản ứng chất khơng thay đổi, có bước nhảy thay đổi Nếu dùng nồng độ nhỏ bước nhảy nhỏ ngược lại Việc xác định nồng độ axit HCl thí nghiệm cho kết xác hơn, sao? Trả lời Phenolphtalein giúp ta xác định xác bước nhảy pH phenolphtalein khoảng từ − 10 Bước nhảy metyl da cam 3,1 − 4,4 mà điểm tương đương hệ (do axit mạnh tác dụng với bazơ mạnh) nên thí nghiệm (phenolphtalein) cho kết xác Từ kết thí nghiệm 4, việc xác định nồng độ dung dịch axit acetic thị màu xác hơn, sao? Trả lời Phenolphtalein giúp ta xác định xác bước nhảy pH phenolphtalein khoảng từ − 10 Bước nhảy metyl da cam 3,1 − 4,4 mà điểm tương đương hệ lớn (do acid yếu tác dụng với base mạnh) nên chất thị phenolphtalein cho kết xác Trong phép phân tích thể tích, đổi vị trí NaOH axit kết có thay đổi khơng, sao? Trả lời Trong phép phân tích thể tích đổi vị trí NaOH acid thỉ kết khơng thay đổi chất phản ứng khơng thay đổi, phản ứng trung hòa – HẾT – 11 | T r a n g ... Bậc phản ứng : + 0,07 = 1,07 Cơ chế phản ứng viết sau H2SO4 + Na2S2O3 → Na2SO4 + H2S2O3 H2S2O3 → H2SO3 + S ↓ (1) (2) Dựa vào kết thí nghiệm kết luận phản ứng (1) hay (2) phản ứng định vận tốc phản. .. phản ứng, tức phản ứng xảy chậm không ? Tại ? Lưu ý thí nghiệm trên, lượng axit H2SO4 luôn dư so với Na2S2O3 Trả lời – Phản ứng (1) phản ứng trao đổi ion nên tốc độ phản ứng nhanh Phản ứng (2) phản. .. ứng (2) phản ứng oxi hóa – khử nên tốc độ phản ứng chậm – Phản ứng (2) định tốc độ phản ứng xảy chậm bậc phản ứng bậc phản ứng (2) Dựa sở phương pháp thí nghiệm vận tốc xác định thí nghiệm xem