Báo cáo thí nghiệm bộ môn hóa đại cương (thí nghiệm)

lOMoARcPSD|12114775 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM BÁO CÁO MƠN HỌC: THÍ NGHIỆM HĨA ĐẠI CƯƠNG Giảng viên hướng dẫn: Trần Thị Thanh Thúy Lớp:L14 - Nhóm Danh sách nhóm: Mai Phạm Hồng Phú Lê Thanh Nhã Nguyễn Đức Phát TP Hồồ Chí Minh, ngày 25 Tháng năm 2022 lOMoARcPSD|12114775 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM BÁO CÁO THÍ NGHIỆM BỘ MƠN: HĨA ĐẠI CƯƠNG (THÍ NGHIỆM) GVHD: Trần Thị Thanh Thúy Lớp: L14 Nhóm: Danh sách nhóm: TT Họ tên MSSV Mai Phạm Hoàng Phú 2114414 Lê Thanh Nhã 2110407 Nguyễn Đức Phát 2111978 lOMoARcPSD|12114775 MỤC LỤC BÁO CÁO SỐ LIỆU BÀI 2: NHIỆT PHẢN ỨNG I Kết thí nghiệm: Thí nghiệm 1: Xác định nhiệt dung riêng nhiệt lượng kế Thí nghiệm 2: Xác định hiệu ứng nhiệt phản ứng trung hòa HCl NaOH Thí nghiệm 3: Xác định nhiệt hòa tan khan Thí nghiệm 4: Xác định nhiệt độ hịa tan II Trả lời câu hỏi: 11 BÀI 4: XÁC ĐỊNH BẬC PHẢN ỨNG .9 I Kết thí nghiệm: Thí nghiệm 1: Xác định bậc phản ứng theo Na2S2O3 13 Thí nghiệm 2: Xác định bậc phản ứng theo H2SO4 .14 II Trả lời câu hỏi: 16 BÀI 8: PHÂN TÍCH THỂ TÍCH 17 I Kết thí nghiệm: 17 Thí nghiệm 1: Xác định đường cong chuẩn độ HCl NaOH 17 Thí nghiệm 2: Chuẩn độ axit – bazơ với thuốc thử phenolphtalein 18 Thí nghiệm 3: Chuẩn độ axit – bazơ với thuốc thử methyl da cam .19 Thí nghiệm 4: Tìm nồng độ .20 II Trả lời câu hỏi .21 lOMoARcPSD|12114775 BÁO CÁO SỐ LIỆU lOMoARcPSD|12114775 BÀI 2: NHIỆT PHẢN ỨNG I Tiến trình thí nghiệm, kết thí nghiệm 1.Thí nghiệm 1: Xác định nhiệt dung nhiệt lượng kế ➢ Tiến hành thí nghiệm: - Lấy 50 ml nước nhiệt độ phòng ống đong cho vào becher bên đo nhiệt độ - Lấy 50 ml nước khoảng 60°C ống đong cho vào nhiệt lượng kế Đo nhiệt độ - Trả nhiệt kế nhiệt độ phòng - Dùng phễu đổ nhanh 50 ml nước nhiệt độ phịng vào 50 ml nước nóng nhiệt lượng kế Lắc bình nhiệt lượng kế, đo nhiệt độ Khi đó: nhiệt nước nóng becher toả = nhiệt nước lạnh hấp thụ Ta có phương trình: Trong đó: Suy ra: Vậy kết quả: ) 2.Thí nghiệm 2: Xác định hiệu ứng nhiệt phản ứng trung hịa HCl NaOH: ➢Tiến hành thí nghiệm: lOMoARcPSD|12114775 - Dùng buret lấy 25 ml dung dịch NaOH 1M cho vào becher 100 ml để bên Đo nhiệt độ - Dùng buret lấy 25 ml dung dịch HCl 1M cho vào nhiệt lượng kế Dùng nhiệt kế rửa sạch, lau khô đo nhiệt độ - Dùng phễu đổ nhanh becher chứa dung dịch NaOH vào HCl chứa nhiệt lượng kế Lắc dung dịch nhiệt lượng kế Đo nhiệt độ -Xác định Q phản ứng theo công thức, từ xác định theo cơng thức - Cho nhiệt dung riêng dung dịch muối 0,5M cal/g.độ, khối lượng riêng 1,02 g/ml ➢Kết quả: Ta có: ➢Ta có bảng số liệu sau: Nhiệt độ (cal) Lần Lần 31 31 32 31 37 36 311,685 283,35 (cal) (cal/mol) lOMoARcPSD|12114775 ➢Tính giá trị  Lần 1:  Lần 2: Từ ta có kết sau: - - (cal/mol) Sai số Suy sai số Vậy ta được: Suy ra:  Phản ứng tỏa nhiệt 3.Thí nghiệm 3: Xác định nhiệt hịa tan khan – kiểm tra định luật Hess ➢Tiến hành thí nghiệm: - Cho vào nhiệt lượng kế 50 ml nước ống đong Đo nhiệt độ - Cân nhanh khoảng 4g khan - Cho nhanh g vừa cân vào nhiệt lượng kế, lắc cho tan hết Quan sát nhiệt kế liên tục, thu nhiệt độ - Xác định phản ứng theo công thức: , từ xác định theo cơng thức Trong đó: m : khối lượng dung dịch c : nhiệt dung riêng dung dịch ( 1 cal/g.độ) ➢Kết thí nghiệm: Ta có: Lưu ý: số liệu dạng sấp sỉ phải cân nhanh khối lượng lOMoARcPSD|12114775 ➢Ta có bảng số liệu sau: Nhiệt độ Lần 4,02 34 37 Lần 33 37 Q (cal) (cal/mol) (cal/mol)  Tính giá trị : Lần 1: : (cal/mol) Lần 2: : (cal/mol) Suy ra: Sai số: Vậy ta được: Suy ra:  Phản ứng tỏa nhiệt 4.Thí nghiệm 4: Xác định nhiệt độ hịa tan : ➢Tiến hành thí nghiệm: - Cho vào nhiệt lượng kế 50 ml nước ống đong Đo nhiệt độ - Cân khoảng 4g khan - Cho 4g vừa cân vào nhiệt lượng kế, lắc cho tan hết Quan sát nhiệt kế liên tục thu nhiệt độ 10 Downloaded by Vu Vu (quangchinhlas199@gmail.com) lOMoARcPSD|12114775 - Xác định phản ứng theo công thức: , từ xác định theo cơng thức Trong đó: m : khối lượng dung dịch c : nhiệt dung riêng dung dịch ( 1 cal/g.độ) ➢Kết thí nghiệm: Ta có: - - Lưu ý: số liệu dạng sấp sỉ phải cân nhanh khối lượng Nhiệt độ Lần 32 28 Lần 33 29 Q (cal) (cal/mol) (cal/mol)  Tính giá trị Q:  Lần 1: (cal)  Lần 2: (cal)  Tính giá trị :  Lần 1: (cal/mol)  Lần 2: (cal/mol) ⇒ (cal/mol) Sai số: 11 Downloaded by Vu Vu (quangchinhlas199@gmail.com) lOMoARcPSD|12114775 Vậy ta được: Suy ra:  Phản ứng thu nhiệt II Trả lời câu hỏi: 1) phản ứng 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: Ta có phương trình phản ứng sau: Ban đầu 0,025 0,05 (mol) Phản ứng 0,025 0,025 (mol) Sau phản ứng 0,025 (mol) -Ta thấy NaOH hết HCl dư, nên phản ứng tính theo NaOH - Vì lượng HCl dư không tham gia phản ứng nên không sinh nhiệt 2).Nếu thay HCl 1M 1M kết thí nghiệm có thay đổi hay khơng? Trả lời: Nếu thay 1M 1M kết thí nghiệm khơng thay đổi axit mạnh phân li hồn tồn có tác dụng với NaOH phản ứng trung hòa 3) Tính 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 12 Downloaded by Vu Vu (quangchinhlas199@gmail.com) lOMoARcPSD|12114775 Do dụng cụ đo thể tích hóa chất Do cân Do sunphat đồng bị hút ẩm8 Do lấy nhiệt dung riêng dung dịch sunphat đồng cal/mol.độ Theo em sai số quan trọng nhất, giải thích? Cịn ngun nhân khác khơng? Trả lời: Theo định luật Hess: Theo thực nghiệm: ➢ Theo em, nhiệt nhiệt lượng kế quan trọng Vì q trình thí nghiệm thao tác khơng xác, nhanh chóng dẫn đến thất nhiệt mơi trường bên ngồi ➢ Ngồi sunphat đồng bị hút ẩm nguyên nhân, trình bảo quản, cân làm thí nghiệm khơng nhanh khiến cho đồng sunphat bị hút ẩm ảnh hưởng đến kết thí nghiệm BÀI 4: XÁC ĐỊNH BẬC PHẢN ỨNG I) Tiến hành thí nghiệm, kết thí nghiệm 1.Thí nghiệm 1: Xác định bậc phản ứng theo ➢ Tiến hành thí nghiệm: - Chuẩn bị ống nghiệm chứa bình tam giác chứa theo giá trị bảng cho thí nghiệm TN Ống nghiệm V (ml) (0,4M) Erlen V (ml) (0,1M) V (ml) 28 8 24 16 16 Downloaded by Vu Vu (quangchinhlas199@gmail.com) 13 lOMoARcPSD|12114775 - Dùng pipet khắc vạch lấy axit cho vào nghiệm - Dùng buret cho vào bình tam giác trước Sau tráng buret 0,1M tiếp tục dùng buret 0,1M vào bình cầu - Chuẩn bị đồng hồ bấm giây - Lần lượt cho phản ứng cặp ống nghiệm bình tam giác sau: + Đổ nhanh axit ống nghiệm vào bình tam giác + Bấm đồng hồ + Lắc nhẹ bình tam giác thấy dung dịch vừa chuyển sang đục bấm đồng hồ lần đọc Δt - Lấy trung bình cộng lần đo ta Δt TB lần đo (sai số nhỏ 4s) ➢ Kết thí nghiệm: TN Nồng độ ban đầu (M) 0,01 0,08 0,02 0,08 0,04 0,08 Từ Δ TN1 TN2 xác định : Δ (s) Δ (s) Δ (s) 118 66 33 110 58 37 114 62 35 (g) Từ Δ TN2 TN3 xác định : 1) (g) Bậc phản ứng theo : g 2.Thí nghiệm 2: Xác định bậc phản ứng theo ➢ Tiến hành thí nghiệm:Thao tác tương tự thí nghiệm với lượng axit theo bảng sau: 14 Downloaded by Vu Vu (quangchinhlas199@gmail.com) lOMoARcPSD|12114775 TN Ống nghiệm V (ml) (0,4M) Erlen V (ml) (0,1M) V (ml) 28 8 24 16 16 ➢ Kết thí nghiệm: TN Nồng độ ban đầu (M) Δ (s) Δ (s) Δ (s) 0,02 0,04 86 92 89 0,02 0,08 66 66 66 56 58 57 0,02 0,16 Từ Δ TN1 TN2 xác định : Từ Δ TN2 TN3 xác định : Bậc phản ứng theo: 15 Downloaded by Vu Vu (quangchinhlas199@gmail.com) lOMoARcPSD|12114775 II.Trả lời câu hỏi Câu Trong thí nghiệm nồng độ ảnh hưởng đến vận tốc phản ứng? Viết lại biểu thức tính vận tốc phản ứng? Xác định bậc phản ứng? Trả lời: Nồng độ ảnh hưởng tới tốc độ phản ứng Nồng độ tỉ lệ thuận với tốc độ phản ứng Cơng thức tính vận tốc phản ứng: Trong đó: + k : số tốc độ phản ứng nhiệt dộ định + m =1 : bậc phản ứng theo + n = 0,124 : bậc phản ứng theo Bậc phản ứng: m + n =1,124 Câu Cơ chế phản ứng viết sau: Trả lời: (1) (2) Hỏi: Dựa vào kết thí nghiệm kết luận phản ứng (1) hay phản ứng (2) phản ứng định vận tốc phản ứng tức phản ứng xảy chậm không? Tại sao? Lưu ý TN trên, lượng axit luôn dư so với Trả lời: Phản ứng (1) phản ứng trao đổi ion nên tốc độ xảy nhanh Phản ứng (2) phản ứng tự oxi hóa khử nên tốc độ diễn chậm  Phản ứng (2) phản ứng định vận tốc phản ứng xảy chậm bậc phản ứng bậc phản ứng (2) 16 Downloaded by Vu Vu (quangchinhlas199@gmail.com) lOMoARcPSD|12114775 Câu Dựa sở phương pháp thí nghiệm vận tốc xác định thí nghiệm xem vận tốc trung bình hay vận tốc tức thời? Trả lời: Ta có : Vì C  nên vận tốc xác định thí nghiệm xem vận tốc tức thời Câu Thay đổi thứ tự cho bậc phản ứng có thay đổi hay khơng? Tại sao? Trả lời: Bậc phản ứng không thay đổi bậc phản ứng phụ thuộc vào nhiệt độ chất phản ứng không phụ thuộc vào thứ tự chất phản ứng 9,2 9,4 9,6 9,8 10 11 12 13 0,9 1,14 1,33 1,59 1,98 2,38 2,5 2,73 3,36 7,26 10,56 11,70 11,97 12,01 6 BÀI 8: PHÂN TÍCH THỂ TÍCH I Tiến trình thí nghiệm, kết thí nghiệm 1.Thí nghiệm 1: Xác định đường cong chuẩn độ HCl NaOH ➢ Tiến hành thí nghiệm:Xây dựng đường cong chuẩn độ axit mạnh bazơ mạnh theo bảng: ➢ Kết thí nghiệm: Xác định kết sau: - điểm tương đương 17 Downloaded by Vu Vu (quangchinhlas199@gmail.com) lOMoARcPSD|12114775 - Bước nhảy pH : từ pH 3,36 đến pH 10,56 - , Bước nhảy pH : từ pH 3,36 đến pH 10,56 Điểm tương đương 2.Thí nghiệm 2: Chuẩn độ axit-bazo với thuốc thử phenolphthalein ➢ Tiến hành thí nghiệm: - Tráng buret dung dịch NaOH 0,1N sau cho từ từ dung dịch NaOH 0.1N vào buret Chỉnh mức dung dịch ngang vạch - Dùng pipet 10 ml lấy 10 ml dung dịch HCl chưa biết nồng độ cho vào erlen 150 ml, thêm 10 ml nước cất giọt phenolphtalein - 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 Lần VHCl 10 10 VNaOH (ml) 10,6 10,7 CNaOH (N) 0,1 0,1 CHCl (N) Sai số 0,1060 0,1070 0,0005 0,0005 18 Downloaded by Vu Vu (quangchinhlas199@gmail.com) lOMoARcPSD|12114775 Trung bình 0,1065 0,0005 ➢ Kết thí nghiệm: ➢ Kết tính toán: Lần VHCl VNaOH (ml) CNaOH (N) CHCl (N) Sai số 0,1 0,1 0,1060 0,1050 0,1055 0,0005 0,0005 0,0005 10 10,6 10 10,5 Trung bình Vậy ta được: 3.Thí nghiệm 3: Chuẩn độ axit-bazo với thuốc thử Metyl da cam ➢ Tiến hành thí nghiệm:Tiến hành thí nghiệm thay chất thị phenolphtalein methyl da cam Màu dung dịch đổi từ đỏ sang vàng Lưu ý, thể tích dung dịch NaOH phải nhỏ ➢ Kết thí nghiệm: ➢ Kết tính tốn: Chất thị Lần Phenol phtalein (ml) VNaOH (ml) CNaOH (N) (N) Sai số 10 9,4 0,1 0,14492 0,00078 10 9,3 0,1 0,14648 0,00078 0,14570 0,00078 Trung bình 19 Downloaded by Vu Vu (quangchinhlas199@gmail.com) lOMoARcPSD|12114775 Vậy ta được: 4.Thí nghiệm 4: Tìm nồng độ ➢ Tiến hành thí nghiệm: Tiến hành thí nghiệm thay dung dịch HCl dung dịch axit acetic Làm thí nghiệm lần với lần đầu dùng chất thị phenolphtalein, lần sau dùng metyl da cam ➢ Kết thí nghiệm: ➢ Kết tính tốn: Vậy ta được: Phenolphtalein: Metyl da cam: Khơng xác (Khơng nên dung Metyl da cam chuẩn độ axit yếu) II TRẢ LỜI CÂU HỎI: Câu 1: 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 đương lượng phản ứng chất khơng thay đổi, có bước nhảy thay đổi Nếu dùng nồng độ nhỏ bước nhảy nhỏ ngược lại Câu 2: Việc xác định nồng độ HCl thí nghiệm hay cho kết xác hơn? Tại sao? Trả lời: Phenolphtalein giúp ta xác định xác bước nhảy pH phenol phtalein khoảng từ 8-10 Bước nhảy metyl da cam 3.1-4.4 20 Downloaded by Vu Vu (quangchinhlas199@gmail.com) lOMoARcPSD|12114775 mà điểm tương đương hệ (do axit mạnh tác dụng với bazơ mạnh) nên thí nghiệm (Phenolphtalein) cho kết xác Câu 3: Từ kết thí nghiệm , việc xác định nồng độ axit CH3COOH thị màu xác hơn? Tại sao? Trả lời: - Việc xác định nồng độ axit thị Phenolphtalein xác - Do bước nhảy pH phenolphtalein khoảng từ 8-10 Bước nhảy metyl orange 3.1-4.4 mà điểm tương đương hệ >7 (do axit yếu tác dụng với bazơ mạnh) Câu 4: Trong phép phân tích thể tích đổi vị trí NaOH axit thay đổi kết khơng? Tại sao? Trả lời: Kết khơng thay đổi chất phản ứng khơng thay đổi, phản ứng trung hịa 21 Downloaded by Vu Vu (quangchinhlas199@gmail.com) lOMoARcPSD|12114775 22 Downloaded by Vu Vu (quangchinhlas199@gmail.com) lOMoARcPSD|12114775 23 Downloaded by Vu Vu (quangchinhlas199@gmail.com)