BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO THÍ NGHIỆM MÔN HOÁ ĐẠI CƯƠNG (THÍ NGHIỆM) GVHD Trần Thị Thanh Thuý LỚP L08 Hồ Chí Minh, ngày 21 tháng 11 năm 2022 h BỘ GIÁ[.]
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO THÍ NGHIỆM MƠN: HỐ ĐẠI CƯƠNG (THÍ NGHIỆM) GVHD: Trần Thị Thanh Thuý LỚP: L08 Hồ Chí Minh, ngày 21 tháng 11 năm 2022 h BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO THÍ NGHIỆM MƠN: HỐ ĐẠI CƯƠNG (THÍ NGHIỆM) GVHD: Trần Thị Thanh Thuý LỚP: L08 Thành viên: Nguyễn Nhật Phong – 2212559 Lê Thị Quỳnh Sương – 2212958 Lê Đặng Quỳnh Nhi – 2212430 h MỤC LỤC Trang Bài 2: NHIỆT PHẢN ỨNG 1.1.Thí nghiệm 1: Xác định nhiệt dung nhiệt lượng kế 1.2.Thí nghiệm 2: Xác định hiệu ứng nhiệt phản ứng HCl NaOH 1.3.Thí nghiệm 3: Xác định nhiệt hồ tan CuSO4 khan 1.4.Thí nghiệm 4: Xác định nhiệt hoà tan NH4Cl 1.5.Trả lời câu hỏi Bài 4: XÁC ĐỊNH BẬC PHẢN ỨNG 12 2.1.Thí nghiệm 1: Xác định bậc phản ứng theo Na2S2O3 12 2.2.Thí nghiệm 2: Xác định bậc phản ứng theo H2SO4 13 2.3.Trả lời câu hỏi Bài 8: PHÂN TÍCH THỂ TÍCH 16 3.1.Thí nghiệm 1: Xác định đường cong chuẩn độ HCl NaOH 16 3.2.Thí nghiệm 2: Chuẩn độ HCl với thuốc thử phenolphtalein 16 3.3.Thí nghiệm 3: Chuẩn độ HCl với Metyl da cam 17 3.4.Thí nghiệm 4a: Chuẩn độ CH3COOH với Phenolphtalein 18 3.5.Thí nghiệm 4b: Chuẩn độ CH3COOH với Metyl da cam 18 3.6.Trả lời câu hỏi TÀI LIỆU THAM KHẢO 19 3|Page h HÌNH ẢNH BÁO CÁO 4|Page h BÀI 2: NHIỆT PHẢN ỨNG 1.1 Thí nghiệm 1: Xác định nhiệt dung riêng nhiệt lượng kế ►Tiến hành thí nghiệm: - Dùng ống đong lấy 50ml nước cho vào Becher, cắm nhiệt kế vào, ta đo t1 - Dùng ống đong lấy 50ml nước nóng (khoảng 60 – 70 oC) cho vào nhiệt lượng kế để đo t2 - Rửa nhiệt kế để trả nhiệt độ phịng, lau khơ Dùng phễu đổ nhanh 50 ml nước nhiệt độ phịng vào nước nóng nhiệt lượng kế, cắm nhiệt kế xoay tròn nhiệt lượng kế, ta đo t3 ►Kết thí nghiệm: Lần Lần Lần t1 30 30 29,5 t2 53 51 54 t3 42 41 42 m0c0 4,55 2,08 Tính giá trị m0c0 Lần 1: m c 0=mc (t 3−t 1)−(t 2−t 3) (42−30)−(53−42) =50.1 =4,55(cal /℃) (t 2−t ) (53−42) Lần 2: 5|Page h m c 0=mc (t 3−t 1)−(t 2−t 3) ( 41−30)−(51−41) =50.1 =5(cal/℃) (t 2−t ) (51−41) m0 c 0=mc (t 3−t 1)−(t 2−t 3) ( 42−29,5)−(54−42) =50.1 =2,08(cal /℃) (t 2−t ) (54−42) Lần 3: 1.2 Thí nghiệm 2: Xác định hiệu ứng nhiệt phản ứng trung hồ HCl NaOH ►Tiến hành thí nghiệm: PTHH: NaOH + HCl → NaCl + H2O + Rửa buret, thấm khơ, tráng NaOH đổ bỏ, khóa buret tay trái, cho NaOH đầy buret, đẩy hết bọt khí sau điều chỉnh vạch 0, thả từ vạch đến vạch 25ml vào Becher khóa lại, ta 25ml NaOH 1M, cắm nhiệt kế vào, ta đo t + Rửa buret, thấm khô, tráng HCl đổ bỏ, khóa buret tay trái, cho HCl đầy buret, đẩy hết bọt khí sau điều chỉnh vạch 0, thả từ vạch đến vạch 25ml vào Becher khóa lại, ta 25ml HCl 1M, cắm nhiệt kế vào, ta đo t2 + Dùng phễu đổ nhanh Becher chứa dd NaOH HCl chứa nhiệt lượng kế, xoay tròn, ta đo t3 ►Kết thí nghiệm Lần Lần Lần t1 29 29,5 29,5 t2 29 29 29 t3 34 34,5 35 Q (cal) 277,75 294 305,21 Qtrung bình (cal) 292,32 ∆ H (cal/mol) −11692,8 6|Page h cdd NaCl 0,5M = cal/g.độ DNaCl 0,5M = 1,02 g/ml nNaCl = 0,05.0,5 = 0,025 mol VNaOH = 25ml VHCl = 25ml m = (VNaOH + VHCl).1,02 = 51g *Nếu t ≠ t2 thì ∆t tính bằng hiệu số giữa t (t 1+ t ) , suy công thức: ( Q=( m0 c +mc ) t − t +t 2 ) *Tính Q* Lần 1: Q1=(m0 c0 + mc) (t 3− ( t 1+t ) )=(4,55+ 51.1).(34− ( 29+29 ) )=277,75 (cal) Lần 2: Q2=(m0 c0 + mc).(t 3− ( t 1+t ) )=(5+51.1) (34,5− ( 29,5+29 ) )=294(cal) Lần 3: ( Q2=( m0 c +mc ) t − Qtrung binh = ( t +t ) ) +(2,08+51.1).(35− ( 29,5+29 ) )=305,21(cal) Q1 +Q2 +Q3 277,75+ 294+305,21 = =292,32(cal) *Tính 𝜟𝑯* ∆H= −Q trung binh −292,32 = =−11692,8 (cal/mol) n 0.025 ∆ H < nên phản ứng toả nhiệt 1.3 Thí nghiệm 3: Xác định nhiệt hoà tan CuSO4 khan, kiểm tra định luật Hess ►Tiến hành thí nghiệm: 7|Page h + Dùng ống đong lấy 50ml nước cất cho vào bình nhiệt lượng kế, cắm nhiệt kế, đo nhiệt độ t1 + Cân nhanh khoảng 4g CuSO4 khan + Mở nắp nhiệt lượng kế, trút nhanh CuSO4 vào, đóng nắp, lắc nhiệt lượng kế, ta đo t2 + Lặp lại thí nghiệm lần ►Kết thí nghiệm Lần Lần Lần t1 30 30 29,5 t2 35 34 36 m (cân) (g) (g) (g) Q(cal) 292,75 236 364,52 ∆ H (cal/mol) −11710 −9440 −14580,8 Xác định Q theo công thức: Q = (m0c0 + mc)Δt cdd CuSO4 = 1(cal/g.độ) mnước= 50 (g ) Lần 1: mCuSO4 = (g) nCuSO4 = =0,025 (mol) 160 Q1 = (m0c0 + mdd CuSO4 cdd CuSO4 )Δt = (m0c0 + mnước cnước + mCuSO4 cCuSO4 ) (t2 – t1) = (4,55 + 50.1 + 4.1).(35 - 30) = 292,75 (cal) 8|Page h ∆ H 1= −Q1 −292,75 = =−11710( cal/mol) n 0,025 Lần 2: mCuSO4 = (g) nCuSO4 = =0,025 (mol) 160 Q2 = (m0c0 + mdd CuSO4 cdd CuSO4 )Δt = (m0c0 + mnước cnước + mCuSO4 cCuSO4 ) (t2 – t1) = (5 + 50.1 + 4.1).(34 – 30) = 236(cal.) ∆ H2= −Q2 −236 = =−9440(cal/mol) n 0,025 Lần 3: mCuSO4 = (g) nCuSO4 = =0,025 (mol) 160 Q3 = (m0c0 + mdd CuSO4 cdd CuSO4 )Δt = (m0c0 + mnước cnước + mCuSO4 cCuSO4 ) (t2 – t1) = (2,08 + 50.1 + 4.1).(36 – 29,5) = 364,52 (cal.) ∆ H3= −Q3 −364,52 = =−14580,8( cal/mol) n 0,025 ∆ H trung binh = ∆ H 1+ ∆ H +∆ H −11710−9440−14580,8 = =−35730,8(cal/mol) 3 ∆ H < nên phản ứng toả nhiệt 1.4 Thí nghiệm 4: Xác định nhiệt hồ tan NH4Cl ►Tiến hành thí nghiệm: Tương tự thí nghiệm 3, thay CuSO4 thành NH4Cl ►Kết thí nghiệm Lần Lần Lần 9|Page h t1 30 29,5 30 t2 27 26,5 27 m (cân) (g) (g) 4(g) Q(cal) -175,65 -177 -168,24 ∆ H (cal/mol) 2349,32 2367,375 2250,21 cdd NH4Cl= (cal/g.độ) mnước= 50 (g) Lần 1: mNH4Cl = (g) nNH4Cl = (mol) 53,5 Q1 = (m0c0 + mdd NH4Cl cdd NH4Cl )Δt = (m0c0 + mnước cnước + mNH4Cl cNH4Cl ) (t2 – t1) = (4,55 + 50.1 + 4.1).(27 - 30) = -175,65 cal ∆ H 1= −Q1 −(−175,65) = =2349,32(cal /mol ) n 53,5 Lần 2: mNH4Cl = (g) nNH4Cl = (mol) 53,5 Q2 = (m0c0 + mdd NH4Cl cdd NH4Cl )Δt = (m0c0 + mnước cnước + mNH4Cl cNH4Cl ) (t2 – t1) = (5 + 50.1 + 4.1).(26,5- 29,5) = -177 cal ∆ H2= −Q2 −(−177) = =2367,375(cal/mol) n 53,5 10 | P a g e h Erlen Ống nghiệm V(ml) TN H2SO4 0,4(M) V(ml) Na2S2O3 (0,1M) V(ml) H2O 28 8 24 16 16 Nồng độ ban đầu (M) ∆ t 1(s) ∆ t 2(s) TN Na2S2O3 (ml) H2SO4 (ml) 65 67 66 8 54 54 54 16 36 37 36,5 ∆ t tb (s ) ►Kết thí nghiệm: Từ ∆ t tb của thí nghiệm 1 và thí nghiệm 2 xác định n1 (tính mẫu): ∆t tb1 66 lg ∆t tb2 54 n1 = = =0,29 lg2 lg lg Từ ∆ t tb của thí nghiệm 2 và thí nghiệm 3 xác định n2: ∆ t tb2 66,5 lg ∆ t tb3 54 n2 = = =0,3 lg lg lg 15 | P a g e h Bậc phản ứng theo H S O4 = n1 +n2 0,29+0,3 = =0,295 2 2.3 Trả lời câu hỏi: 1) Trong thí nghiệm trên, nồng độ [ Na S2 O3] [ H S O4 ] 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 [ Na S2 O3] tỉ lệ thuận với tốc độ phản ứng Nồng độ [ H S O ] không ảnh hưởng tới tốc độ phản ứng +Biểu thức tính vận tốc: m n , 005 V =k [Na2 S O3 ] [H S O ] =k [Na S O3 ] [ H S O4 ] 0,295 +Bậc phản ứng: 1,005+0,295 = 1,3 2) Cơ chế phản ứng viết sau: [ H S O4 ]+ [ Na2 S O3 ] → Na2 S O4 + H S2 O3 ( ) H S O3 → H S O3 + S ↓(2) Dựa vào kết thí nghiệm kết luận phản ứng (1) hay (2) phản ứng định vận tốc phản ứng tức phản ứng xảy nhanh hay chậm không? Tại sao? Lưu ý phản ứng trên,lượng axit [ H S O ] luôn dư so với [ Na2 S2 O3 ] Trả lời: (1) phản ứng trao đổi ion nên tốc độ phản ứng xảy nhanh (2) Là phản ứng tự oxh khử nên tốc độ phản ứng xảy chậm Phản ứng (2) phản ứng định vận tốc phản ứng xảy chậm bậc phản ứng bậc phản ứng (2) 3) Dựa sở phương pháp thí nghiệm vận tốc xác định thí nghiệm xem vận tốc trung bình hay vận tốc tức thời? Trả lời: 16 | P a g e h Vận tốc xác định bằng: ∆C ∆t Vì ∆ C ≈ (biến thiên nồng độ lưu huỳnh không đáng kể khoảng thời gian ∆ t ) nên vận tốc thí nghiệm xem vận tốc tức thời) 4) Thay đổi thứ tự cho [ H S O ] [ Na2 S2 O3 ] bậc phản ứng có thay đổi khơng.Tại sao? Trả lời: Thay đổi thứ tự cho [ H S O4 ] [ Na2 S2 O3 ] 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 3.1 Thí nghiệm 1: Xác định đường cong chuẩn độ HCl NaOH 14 12 pH 10 pH 17 | P a g e h 0 10 12 14 VNaOH Từ đồ thị ta xác định giá trị gần đúng: pH điểm tương đương ≈ Bước nhảy pH: từ 3,36 đến 10,56 3.2 Thí nghiệm 2: Chuẩn độ HCl với Phenolphtalein ►Tiến hành thí nghiệm: Tráng buret dung dịch NaOH 0,1M Sau cho từ từ dung dịch NaOH 1M vào buret Chỉnh mức dung dịch ngang vạch - Dùng pipet 10ml lấy 10ml dung dịch HCl chưa biết nồng độ cho vào erlen 150 ml, them 10 ml nước cất giọt phenolphthalein - Mở khóa buret nhỏ từ từ dung dịch NaOH xuống erlen, vừa nhỏ vừa lắc nhẹ đến dung dịch erlen chuyển sang màu hồng nhạt bền khóa buret Đọc thể tích dung dịch NaOH dùng - Lập lại thí nghiệm lần để tính giá trị trung bình ►Kết thí nghiệm: Lần VHCl (ml) 10 10 10 C HCl = VNaOH (ml) 9,8 9,9 9,8 Trung bình CNaOH (N) 0,1 0,1 0,1 CHCl (N) 0,098 0,099 0,098 0,0983 Sai số 0,0003 0,0007 0,0003 0,00043 0,098+0,099+0,098 =0,0983 ( N) Ta tính sai số tuyệt đối lần đo theo công thức: ∆ C HCl =¿ C HCl −C HCl ∨¿ →Các giá trị sai số thể bảng i i 18 | P a g e h Sai số trung bình: ∆ C HCl = 0,0003+0,0007+0,0003 =0,00043( N ) Vậy C HCl =C HCl ± ∆ C HCl =0,0983 ±0,00043( N ) 3.3 Thí nghiệm 3: Chuẩn độ HCl với Metyl da cam ►Tiến hành thí nghiệm: Tiến hành thí nghiệm thay chất thị phenolphthalein metyl da cam Màu dung dịch đổi từ đỏ sang vàng Lưu ý, thể tích dung dịch NaOH phải nhỏ ►Kết thí nghiệm: Lần VHCl (ml) 10 10 10 C HCl = VNaOH (ml) 9,8 9,9 9,85 Trung bình CNaOH (N) 0,1 0,1 0,1 CHCl (N) 0,098 0,099 0,0985 0,0985 Sai số 0,0005 0,0005 0,00033 0,098+0,099+0,0985 =0,0985(N ) Ta tính sai số tuyệt đối lần đo theo công thức: ∆ C HCl =¿ C HCl −C HCl ∨¿ →Các giá trị sai số thể bảng i i Sai số trung bình:∆ C HCl = 0,0005+0,0005+0 =0,00033( N ) Vậy C HCl =C HCl ± ∆ C HCl =0,0985 ±0,00033( N ) 3.4 Thí nghiệm 4a: Chuẩn độ CH3COOH với Phenolphthalein ►Tiến hành thí nghiệm: Tiến hành thí nghiệm thay dung dịch HCl dung dịch axit axetic Làm thí nghiệm lần với lần đầu dùng chất thị phenolphthalein, lần sau dùng metyl da cam ►Kết thí nghiệm: Lần VHCl (ml) 10 10 10 VNaOH (ml) 9,7 9,8 9,75 Trung bình CNaOH (N) 0,1 0,1 0,1 CHCl (N) 0,097 0,098 0,0975 0,0975 Sai số 0,0005 0,0005 0,00033 19 | P a g e h C HCl = 0,097+0,098+0,0975 =0,0975( N) Ta tính sai số tuyệt đối lần đo theo công thức: ∆ C HCl =¿ C HCl −C HCl ∨¿ →Các giá trị sai số thể bảng i i Sai số trung bình:∆ C HCl = 0,0005+0,0005+0 =0,00033( N ) Vậy C HCl =C HCl ± ∆ C HCl =0,0975 ±0,00033( N ) 3.5 Thí nghiệm 4b: Chuẩn độ CH3COOH với Phenolphthalein ►Kết thí nghiệm: VHCl (ml) Lần 10 10 C HCl = VNaOH (ml) 4,5 Trung bình CNaOH (N) 0,1 0,1 CHCl (N) 0,04 0,045 0,0425 Sai số 0,0025 0,0025 0,0025 0,04+0,045 =0,0425(N) Ta tính sai số tuyệt đối lần đo theo công thức: ∆ C HCl =¿ C HCl −C HCl ∨¿ →Các giá trị sai số thể bảng i i Sai số trung bình:∆ C HCl = 0,0025+0,0025 =0,0025(N ) Vậy C HCl =C HCl ± ∆ C HCl =0,0425 ±0,0025(N ) 3.6 Trả lời câu hỏi Khi thay đổi nồng độ HCl NaOH, đường cong chuẩn độ có thay đổi hay không, sao? Trả lời: 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: 20 | P a g e h