Báo cáo thí nghiệm hóa đại cương 4

lOMoARcPSD|12114775 ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA BÁO CÁO THÍ NGHIỆM HĨA ĐẠI CƯƠNG L46_NHÓM 06_HK211 GVHD: ĐỖ THỊ MINH HIẾU TÊN MSSV SỬ THÀNH LONG 2110336 LÝ MINH LUÂN 2111701 lOMoARcPSD|12114775 MỤC LỤC  HÌNH ẢNH SỐ LIỆU THỰC NGHIỆM .2 BÀI 2: .3 I Kết thí nghiệm: II Trả lời câu hỏi: BÀI 4: .6 I Kết thí nghiệm: II TRẢ LỜI CÂU HỎI .8 BÀI 8: .9 I KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM .9 II TRẢ LỜI CÂU HỎI .11 lOMoARcPSD|12114775 HÌNH ẢNH SỐ LIỆU THỰC NGHIỆM  Bài 4:  Bài 8: lOMoARcPSD|12114775 BÀI 2: I Kết thí nghiệm: Thí nghiệm 1: Xác định nhiệt dung nhiệt lượng kế Mơ tả thí nghiệm : - Lấy 50 ml nước nhiệt độ phòng cho vào becher đo nhiệt độ t1 - Lấy 50 ml nước khoảng 60oC cho vào nhiệt lượng kế, sau hai phút đo t2 - Dùng phễu đổ nhanh 50 ml nước nhiệt độ phòng vào nhiệt lượng kế, xoay theo chiều ngang đo t3 - Tính theo cơng thức có Nhiệt độ Lần Lần Lần t1 31 t2 64 t3 48 m0c0(cal/độ) 3,13 Thí nghiệm 2: Xác định hiệu ứng nhiệt phản ứng trung hịa HCl NaOH Mơ tả thí nghiệm : - Dùng buret lấy 25 ml dung dịch NaOH 1M cho vào becher đo t1 - Dùng buret lấy 25 ml dung dịch HCl M cho vào nhiệt lượng kế đo t2 - Đổ nhanh becher chứa NaOH vào nhiệt lượng kế, khuấy dung dịch đo t3 - Xác định Q phản ứng từ xác định - Cho nhiệt dung riêng dung dịch muối 0,5M cal/g.độ, khối lượng riêng 1,02 g/ml Nhiệt độ Lần Lần Lần t1 29 30 t2 30 30 t3 35 36 Q(cal) 297,72 324,78 Qtrung bình (cal) 311,25 H (cal/mol) -12450 nNaCl = 0,05.0,5=0,025 mol VHCl= 25 ml CNaCl 0,5M = cal/g.độ DNaCl 0,5M = 1,02 g/ml VNaOH = 25 ml Nếu tính hiệu số Lần 1: Lần 2: lOMoARcPSD|12114775 Q trình tỏa nhiệt Thí nghiệm 3: Xác định nhiệt hòa tan CuSO4 khan – kiểm tra định luật Hess Mơ tả thí nghiệm : - Cho vào nhiệt lượng kế 50 ml nước, đo t1 - Cho 4g CuSO4 vừa cân vào nhiệt lượng kế, khuấy đo t2 - Xác định Q phản ứng từ xác định Trong : m – khối lượng dung dịch CuSO4 c – nhiệt dung riêng dung dịch CuSO4 (lấy gần cal/g.độ) Nhiệt độ t1 t2 Q (cal) (cal/mol) (cal/mol) Lần 31 37 342,78 -13711,2 Lần 31 37 342,78 -13711,2 -13711,2 Lần (cal) (cal/mol) (cal) (cal/mol) Quá trình tỏa nhiệt Thí nghiệm 4: Xác định nhiệt hịa tan NH4Cl Mơ tả thí nghiệm : - Cho vào nhiệt lượng kế 50 ml nước, đo t1 - Cho 4g NH4Cl vừa cân vào nhiệt lượng kế, khuấy đo t2 - Xác định Q phản ứng từ xác định Trong : m – khối lượng dung dịch NH4Cl c – nhiệt dung riêng dung dịch NH4Cl (lấy gần cal/mol.độ) Nhiệt độ t1 t2 Q (cal) (cal/mol) (cal/mol) = (mol) (cal) Lần 31 28 -137,39 2291,31 Lần 31 28 -137,39 2291,31 2291,31 Downloaded by Vu Vu (quangchinhlas199@gmail.com) Lần lOMoARcPSD|12114775 (cal/mol) (cal) (cal/mol) Quá trình thu nhiệt II Trả lời câu hỏi: ΔHth phản ứng HCl + NaOH → NaCl + H2O tính theo số mol HCl hay NaOH cho 25ml dd HCl 2M tác dụng với 25ml dd NaOH 1M Tại sao? HCl + NaOH → NaCl + H2O - - Ban đầu 0,05 0,025 (mol) Phản ứng 0,025 0,025 Còn lại 0,025 NaOH hết HCl dư nên ΔHth phản ứng tính theo NaOH Vì Lượng HCl dư khơng tham gia phản ứng khơng tạo nhiệt Nếu thay HCl 1M HNO3 1M kết thí nghiệm có thay đổi hay khơng? - Kết thí nghiệm khơng thay đổi HCl HNO axit mạnh phân ly hoàn tồn Đồng thời phản ứng thí nghiệm phản ứng trung hòa - Khi thay vào Q = mcΔt m,c thay đổi biến đổi nên Q, ΔH khơng đổi Tính ΔH3 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 đo thể tích hóa chất - Do cân - Do sunphat đồng bị hút ẩm - 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? - Theo định luật Hess: - Theo thực nghiệm: - Chênh lệch tương đối Theo em, nguyên nhân trên, sunphat đồng bị hút ẩm ngậm nước quan trọng tạo CuSO4.5H2O, làm ảnh hưởng đến hiệu ứng nhiệt lOMoARcPSD|12114775 - Ngồi ra, thao tác thí nghiệm nguyên nhân quan trọng, chưa đặt nhiệt kế đủ nhanh làm nhiệt lượng bị thất thoát BÀI 4: I Kết thí nghiệm: Thí nghiệm 1: Bậc phản ứng theo Na2S2O3 Mơ tả thí nghiệm : - Chuẩn bị ống nghiệm chứa H2SO4 bình tam giác chứa Na2S2O3 H2O theo bảng sau : Erlen TN Ống nghiệm V (ml) H2SO4 0,4 M V (ml) Na2S2O3 0,1 M V (ml) H2O 28 8 24 16 16 - Dùng pipet vạch lấy axit cho vào ống nghiệm - Dùng buret cho nước vào bình tam giác, sau tráng buret Na 2S2O3 0,1 M tiếp tục dung buret Na2S2O3 vào bình tam giác - 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 dung dịch vừa chuyển sang đục bấm đồng hồ đọc - Lặp lại thí nghiệm lần để tính giá trị trung bình Nồng độ ban đầu (M) N0,4M (ml) 0,1M (ml) 8 16 Từ ∆t TN1 TN2 xác định m1: TN Từ ∆t TN2 TN3 xác định m2: Bậc phản ứng theo N = Thí nghiệm : Bậc phản ứng theo Mơ tả thí nghiệm : H2O (ml) 28 24 16 123 58 25 116 55 26 119,5 56,5 25,5 lOMoARcPSD|12114775 - Chuẩn bị ống nghiệm chứa H2SO4 bình tam giác chứa Na2S2O3 H2O theo bảng sau : Ống nghiệm Erlen TN V (ml) Na2S2O3 0,1 M V (ml) H2O V (ml) H2SO4 0,4 M 28 8 24 16 16 - Dùng pipet vạch lấy axit cho vào ống nghiệm - Dùng buret cho nước vào bình tam giác, sau tráng buret Na 2S2O3 0,1 M tiếp tục dung buret Na2S2O3 vào bình tam giác - 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 dung dịch vừa chuyển sang đục bấm đồng hồ đọc - Lặp lại thí nghiệm lần để tính giá trị trung bình Nồng độ ban đầu (M) N H2O TN 0,4M (ml) 0,1M (ml) (ml) 28 55 51 53 8 24 58 55 56,5 16 16 41 34 37,5 Từ ∆t TN1 TN2 xác định n1: Từ ∆t TN2 TN3 xác định n2: Bậc phản ứng theo = II TRẢ LỜI CÂU HỎI Trong TN nồng độ Na2S2O3 H2SO4 ảnh hưởng lên vận tốc Viết lại biểu thức tính tốc độ phản ứng Xác định bậc phản ứng + Nồng độ Na2S2O3 tỉ lệ thuận với tốc độ phản ứng Khi tăng gấp đôi nồng độ, vận tốc phản ứng tăng gấp đôi + Nồng độ H2SO4 không ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng + Biểu thức tính tốc độ phản ứng: V = k [Na2S2O3]1,115[H2SO4]0,25 + Bậc phản ứng: m + n = 1,115+ 0,25 = 1,365 ≈ Cơ chế phản ứng viết lại sau: 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 Downloaded by Vu Vu (quangchinhlas199@gmail.com) lOMoARcPSD|12114775 (1) phản ứng trao đổi ion nên tốc độ phản ứng xảy nhanh (2) phản ứng tự oxi hóa khử nên tốc độ phản ứng xảy chậm  Phản ứng (2) định tốc độ phản ứng, phản ứng xảy chậm bậc phản ứng (2) bậc phản ứng Dựa sở phương pháp TN vận tốc xác định TN xem vận tốc trung bình hay vận tốc tức thời? - Vận tốc xác định thương biến thiên nồng độ với biến thiên thời gian () Do (lưu huỳnh có biến thiên nồng độ khơng đáng kể khoảng thời gian ) nên vận tốc TN xem vận tốc tức thời Thay đổi thứ tự cho H2SO4 Na2S2O3 bậc phản ứng có thay đổi khơng? Tại sao? - Bậc phản ứng không đổi thay đổi thức tự cho H2SO4 Na2S2O3 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 phản ứng - Downloaded by Vu Vu (quangchinhlas199@gmail.com) lOMoARcPSD|12114775 BÀI 8: I KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM Thí nghiệm : Xây dựng đường cong chuẩn độ axit mạnh bazơ mạnh dựa theo bảng VNaOH (ml) 9,2 9,4 9,6 9,8 10 pH 0,9 1,1 1,3 1,5 1,9 2,3 2,5 2,7 3,3 7,2 10,5 11 12 11,7 11,97 13 12,0 Bảng pH 14 12 10 pH 0 9.2 9.4 9.6 9.8 VNaOH (ml) Xác định: pH điểm tương đương: 7,26 Bước nhảy pH: từ pH=3,36 đến pH=10,56 Downloaded by Vu Vu (quangchinhlas199@gmail.com) 10 11 12 13 lOMoARcPSD|12114775 Thí nghiệm : Chuẩn độ axit – bazơ với thuốc thử phenolphtalein Mơ tả thí nghiệm : - Tráng cho vào buret dung dịch NaOH 0,1 N, chỉnh buret vạch - Dùng pipet lấy 10 ml dung dịch HCL chưa biết nồng độ cho vào erlen 150 ml, thêm 10 ml nước cất giọt phenolphtalein - Dùng buret cho từ từ dung dịch NaOH xuống erlen, vừa cho vừa lắc nhẹ dung dịch chuyển sang màu hồng nhạt bền dừng lại, đọc thể tích NaOH dùng - Lặp lại thí nghiệm để lấy giá trị trung bình Điền đầy đủ giá trị vào bảng sau: Lần (ml) Sai số 10 10,3 0,1 10 10,3 0,1 10 10,3 0,1 C1HCl = C2HC = C3HCl = = (N) Ctb = 0,103(N) ∆1 = ∆2 = ∆3 = |Ctb – C1| = |0,103–0,103| = ∆tb = = 0,103 (N) Thí nghiệm : Chuẩn độ axit – bazơ với thuốc thử metyl da cam Mơ tả thí nghiệm : - Tiến hành thí nghiệm thay chất thị phenolphtalein metyl da cam Điền đầy đủ giá trị vào bảng sau: Lần (ml) Sai số 10 10,5 0,1 0,105 10 10,5 0,1 0,105 10 10,5 0,1 0,105 C1HCl = C2HCl = C3HCl = = = 0,105 (N) Ctb = = 0,105 (N) ∆1 = |Ctb – C1| = |0,105 – 0,105| = ∆1 = ∆2 = ∆3 = |Ctb – C1| = |0,105–0,105| = ∆tb = = 0,105 Thí nghiệm 10 Downloaded by Vu Vu (quangchinhlas199@gmail.com) lOMoARcPSD|12114775 Mô tả thí nghiệm : - Tiến hành thí nghiệm thay dung dịch HCL dung dịch axit acetic Làm thí nghiệm hai lần với lần đầu dung chất thị phenolphthalein, lần sau dung metyl da cam Điền đầy đủ giá trị vào bảng sau: VNaOH CNaOH Lần Chất thị (ml) Sai số (ml) (N) (N) Phenol 10 10,7 0,1 0,107 phtalein Phenol 10 10,7 0,1 0,107 phtalein Phenol 10 10,7 0,1 0,107 phtalein 10 VNaOH (ml) 2,4 CNaOH (N) 0,1 (N) 0,024 Metyl orange 10 2,4 0,1 0,024 Metyl orange 10 2,4 0,1 0,024 Lần Chất thị (ml) Metyl orange Sai số II TRẢ LỜI CÂU HỎI Khi thay đổi nồng độ HCl NaOH, đường cong chuẩn độ thay đổi hay không, sao? - 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? + Việc xác định nồng độ axit HCl TN thí nghiệm cho kết xác Vì phenolphtalein có bước nhảy pH khoảng từ – 10 bước nhảy metyl orange 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? + Phenolphtalein giúp ta xác định xác bước nhảy pH phenolphtalein khoảng từ - 10 bước nhảy metyl orange 3,1 – 4,4 mà điểm tương đương hệ > (do axit yếu tác dụng với bazơ mạnh) 11 Downloaded by Vu Vu (quangchinhlas199@gmail.com) lOMoARcPSD|12114775 Trong phép phân tích thể tích đổi vị trí NaOH axit kết có thay đổi khơng, sao? - Trong phép phân tích thể tích đổi vị trí NaOH axit kết khơng thay đổi chất phản ứng khơng đổi, phản ứng trung hịa 12 Downloaded by Vu Vu (quangchinhlas199@gmail.com)