Báo cáo thí nghiệm hóa đại cương bài nhiệt phản ứng

lOMoARcPSD|12114775 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HĨA VƠ CƠ BÁO CÁO THÍ NGHIỆM HĨA ĐẠI CƯƠNG GVHD: Cô Đỗ Thị Minh Hiếu Lớp L35 – Nhóm Phạm Minh Tín – 2014753 lOMoARcPSD|12114775 Báo cáo thí nghiệm Hóa Đại Cương Bài 2: NHIỆT PHẢN ỨNG Phần I KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM Thí nghiệm 1: Xác định nhiệt dung nhiệt lượng kế t 70 5 C   50 Cách tiến hành: Dùng ống đong lấy ml nước nóng cho vào nhiệt lượng kế (NTK), sau phút đọc giá trị t2 Tiếp tục cho vào NLK 50 ml nước lạnh t1 để yên, sau phút đọc giá trị t3 m0c0 mc Với m 50 gam ; c 1 cal/gam.do  t3  t1    t2  t3  t  t3   m0c0 TB  10  Kết TN1: m0c0 m0c0  m0c0 Nhiệt độ C t1 t2 t3 Lần 29.5 63.0 46.5 1.5152 m0 c0  cal/do  m0 c0 TB  cal/do  Lần : Lần : m0c0 c m0c0 c  t3  t1    t2  t3  t2  t3  t3  t1    t2  t3  t2  t3 Lần 29.5 62.5 46.5 3.1250 2.3201  46.5  29.5    63.0  46.5  50 1 63.0  46.5  46.5  29.5    62.5  46.5  50 1 62.5  46.5 1.5152  cal/do  3.1250  cal/do  1.5152  3.1250 2.3201  cal/do  2 Thí nghiệm 2: Xác định hiệu ứng nhiệt phản ứng trung hoà HCl NaOH Cách tiến hành: Lấy 25 ml dung dịch HCl vào nhiệt lượng kế (NLK), sau phút, đọc giá trị t2 Tiếp tục cho vào NLK 25 ml NaOH t1 , lắc nhẹ để yên, sau phút, đọc giá trị t3 t t   Q  m0c0  mc   t3    cal    Q H   cal/mol  n Kết TN2:  m0c0 TB = Nhiệt độ C t1 t2 t3 Lần 30.0 31.0 35.0 Lần 29.5 30.0 34.0 lOMoARcPSD|12114775 Báo cáo thí nghiệm Hóa Đại Cương Q  cal  239.9405 226.6104 QTB  cal  233.2755 H  cal/mol   9331.02 m  VNaOH  VHCl  1.02  25  25  1.02 51  gam  t t  30.0  31.0    Q1  m0c0  mc   t3    2.3201  511  35.0   239.9405  cal      t t  29.5  30.0    Q2  m0c0  mc   t3    2.3201  511  34.0   226.6104  cal      239.9405  226.6104 QTB  233.2755  cal  Q 233.2755 H  TB   9331.02  cal/mol  n 0.025 Thí nghiệm 3: Xác định nhiệt hoà tan CuSO4 khan Cách tiến hành: Dùng ống đong lấy 50 ml H2O lạnh, cho vào nhiệt lượng kế (NLK), để yên, sau phút, đọc giá trị t1 Cân nhanh m gam CuSO4, cho vào NLK, lắc đều, sau phút, đọc giá trị t2 Q  m0c0  mc   t2 – t1  H  Q n  cal   cal/mol  Kết TN3: Nhiệt độ C t1 t2 m gam Lần 30.0 35.5 4.05 Lần 29.0 35.0 4.31 Q  cal  310.0356 339.7806 H  cal/mol   12254.3715  12631.2491 H TB  cal/mol   12442.8108 cCuSO4 1.0  cal/gam.do  ; mnuoc 50.0 gam; cnuoc 1.0  cal/gam.do  4.05 0.0253 mol 160 4.31  0.0269 mol 160 mCuSO4 4.05  gam   nCuSO4  mCuSO4 4.31  gam   nCuSO4 lOMoARcPSD|12114775 Báo cáo thí nghiệm Hóa Đại Cương  t Q1  m0 c0  mnuoc cnuoc  mCuSO4 cCuSO4  t1   2.3201  50.0 1.0  4.05 1.0   35.5  30.0  310.0356  cal   t Q2  m0 c0  mnuoc cnuoc  mCuSO4 cCuSO4  t1   2.3201  50.0 1.0  4.31 1.0   35.0  29.0  339.7806  cal  H1   Q1  310.0356 =  12254.3715  cal/mol  n1 0.0253 H   Q2  339.7806   12631.2491  cal/mol  n2 0.0269 H1  H  12254.3715  12631.2491   12442.8108  cal/mol  2 Thí nghiệm 4: Xác định nhiệt độ hoà tan NH4Cl Cách tiến hành: Làm tương tự TN3: thay CuSO4 NH4Cl Q  m0c0  mc   t2 – t1   cal  H TB  H  Q n  cal/mol  Kết TN4: Nhiệt độ C t1 t2 m gam Lần 30.0 27.0 3.91 Lần 30.0 27.5 3.80 Q  cal   168.6903  140.3003 H  cal/mol  2307.6648 1976.0606 H TB  cal/mol  2141.8627 cNH 4Cl 1.0  cal/gam.do  ; mnuoc 50.0 gam; cnuoc 1.0  cal/gam.do  3.91 0.0731 mol 53.5 3.80 mNH 4Cl 3.80  gam   nNH 4Cl  0.0710 mol 53.5 Q1  m0c0  mnuoccnuoc  mNH 4ClcNH 4Cl  t2  t1  mNH 4Cl 3.91  gam   nNH 4Cl     2.3201  50.0 1.0  3.91 1.0   27.0  30.0   168.6903  cal    Q2  m0c0  mnuoccnuoc  mNH 4ClcNH 4Cl  t2  t1   2.3201  50.0 1.0  3.80 1.0   27.5  30.0   140.3003  cal  H1   Q1 168.6903 = 2307.6648  cal/mol  n1 0.0731  Q2 140.3003  1976.0606  cal/mol  n2 0.0710 H  H 2307.6648  1976.0606   2141.8627  cal/mol  2 H  H TB lOMoARcPSD|12114775 Báo cáo thí nghiệm Hóa Đại Cương Phần II: TRẢ LỜI CÂU HỎI H tb phản ứng HCl + NaOH  NaCl + H 2O tính theo số mol HCl hay NaOH cho 25 ml dd HCl 2M tác dụng với 25 ml dd NaOH 1M Tại sao? HCl + NaOH  NaCl + H 2O Ban dau: 0.05 0.025 mol Phan ung: 0.025 0.025 0.025 0.025 mol Con lai: 0.025 0.025 0.025 mol Ta thấy số mol HCl dư, NaOH hết sau phản ứng Do HCl dư không phản ứng sinh nhiệt nên H tb tính theo số mol NaOH Nếu thay HCl 1M HNO3 1M kết thí nghiệm có thay đổi hay khơng? Kết thí nghiệm thay đổi thay HCl HNO3 vì: Muối thu NaNO3 có nhiệt dung riêng khác, nhiệt lượng phản ứng tỏa khác (năng lượng liên kết HNO3 khác HCl, NaNO3 khác NaCl), từ làm cho t thay đổi dẫn đến kết thay đổi Tính H lý 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 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? H  18,7  2,8  15,94  kcal/mol  Theo định luật Hess: H 3tn  12442.8108  kcal/mol  Theo thực nghiệm: Trong nguyên nhân trên, theo nhóm em thấy nguyên nhân quan trọng - Lượng CuSO phản ứng không tan hết làm lượng nhiệt đáng kể phải sinh q trình hịa tan, đủ để làm lệch giá trị t2 đo lần thí nghiệm Nhóm em nghĩ cịn ba ngun nhân khác làm cho kết sai khác nhau: - Cân điện tử xác, nhiên lượng chất lần lấy khác gây biến đổi nhiệt đáng kể - CuSO bị hút ẩm Vì điều kiện thường độ ẩm khí cao, CuS sử dụng dạng khan nên tiếp xúc khơng khí hút ẩm tỏa lượng nhiệt đáng kể - Dụng cụ đo thể tích có sai số lớn, làm lượng nước đong khơng có độ cao thể tích, dẫn đến ảnh hưởng độ hồ tan CuSO lOMoARcPSD|12114775 Báo cáo thí nghiệm Hóa Đại Cương Bài 4: XÁC ĐỊNH BẬC PHẢN ỨNG Phần I KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM Thí nghiệm 1: Bậc phản ứng theo Na 2S 2O TN Nồng độ ban đầu (M) Na 2S2 O3 H 2SO 4 8 16 t1 t2 tTB 110 109 109.5 55 24 54 54.5 25 24.5 t log TB log 109.5 t2 TB 54.5 1.0066 m1    t m log log Từ TB thí nghiệm thí nghiệm xác định : t log 2TB log 54.5 t3 TB 24.5 1.1535 m2    t m log log Từ TB thí nghiệm thí nghiệm xác định : m  m2 1.0066  1.1535   1.0801 Na S O 2 2 Bậc phản ứng theo Thí nghiệm 2: Bậc phản ứng theo H 2SO TN  Na 2S2O3   H 2SO4  t1 t2 tTB 56 57 56.5 8 53 52 52.5 16 46 47 46.5 t log TB log 56.5 t2 TB n1   52.5 0.1059 log log Từ tTB thí nghiệm thí nghiệm xác định n1 : t log TB log 52.5 t3 TB 46.5 0.1751 n2   log log Từ tTB thí nghiệm thí nghiệm xác định n2 : n n 0.1059  0.1751 H 2SO   0.1405 2 Bậc phản ứng theo Phần II TRẢ LỜI CÂU HỎI Na S O H SO Trong thí nghiệm trên, nồng độ  2    ảnh hưởng lên vận tốc phản ứng Viết lại biểu thức tính vận tốc phản ứng Xác định bậc phản ứng? Na S O + Nồng độ  2  tỉ lệ thuận với tốc độ phản ứng H SO Nồng độ   không ảnh hưởng tới tốc độ phản ứng lOMoARcPSD|12114775 Báo cáo thí nghiệm Hóa Đại Cương + Biểu thức tính vận tốc: v k  Na 2S2O3  + Bậc phản ứng 1.0801  0.1405 1.2206 1.0801  H 2SO  0.1405 Cơ chế phản ứng viết sau: H 2SO + Na 2S2O3  Na 2SO + H 2S2O3 H 2S2O3  H 2SO3 + S   1  2 Dựa vào kết thí nghiệm kết luận phản ứng   hay   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 2SO luôn dư với Na 2S 2O  1 phản ứng trao đổi ion nên tốc độ phản ứng xảy nhanh   phản ứng tự oxi hoá khử nên tốc độ phản ứng xảy chậm Phản ứng   định vận tốc phản ứng Dựa sở phương pháp thí nghiệm vận tốc xác định thí nghiệm xem vận tốc trung bình hay vận tốc tức thời? C Vận tốc xác định t C 0 (biến thiên nồng độ lưu huỳnh không đáng không đáng kể khoảng thời gian t ) nên vận tốc thí nghiệm xem vận tốc tức thời H SO Na S O Thay đổi thứ tự cho    2  bậc phãn ứng có thay đổi khơng? Tại sao? H SO Na S O Thay đổi thứ tự cho    2  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 lOMoARcPSD|12114775 Báo cáo thí nghiệm Hóa Đại Cương Bài 8: PHÂN TÍCH THỂ TÍCH Phần I XỬ LÍ SỐ LIỆU Thí nghiệm 1: Xây dựng đường cong chuẩn độ axit mạnh bazơ mạnh VNaOH  ml  pH VNaOH  ml  pH 9.2 0.96 9.4 1.14 9.6 1.33 9,8 1.59 10 1.98 2.38 11 12 2.56 13 2.73 3.36 7,26 10.56 11.7 11.97 12.01 14 12 10 pH 0 10 12 14 VNaOH (ml) 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: Chuẩn độ axit – bazơ với thuốc thử phenolphtalein - Chuẩn độ axit - bazơ với thuốc thử phenol phthalein - Tráng buret NaOH 0,1N, sau cho từ từ dung dịch NaOH 0,1N vào buret Chỉnh mức ngang vạch - Dùng pipet 10 ml lấy 10 ml dung dịch HCl chưa biết nồng độ cho vào erlen 150 ml thêm 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 Downloaded by Vu Vu (quangchinhlas199@gmail.com) lOMoARcPSD|12114775 Báo cáo thí nghiệm Hóa Đại Cương Kết TN2: Lần VHCl  ml  10 10 10 VNaOH  ml  7.9 7.95 8.0 CNaOH  N  0.1 0.1 0.1 CHCl  N  0.0790 0.0795 0.0800 Sai số 0.0005 0.0000 0.0005 0.0790  0.0795  0.0800 0.0795  N  0.0795  0.0790 0.0005 Sai số lần 1: 0.0795  0.0795 0.0000 Sai số lần 2: 0.0795  0.0800 0.0005 Sai số lần 3: 0.0005  0.0000  0.0005 Sai so trung binh  0.0003 CHCl 0.0795 0.0003  N  CHCl tb  Thí nghiệm 3: Tiến hành thí nghiệm thay chất thị phenolphthalein thành metyl da cam Kết TN3: VHCl  ml  VNaOH  ml  CNaOH  N  CHCl  N  Lần Sai số 10 8.1 0.1 0.0810 0.0002 10 8.15 0.1 0.0815 0.0007 10 8.0 0.1 0.0800 0.0008 CHCl  1  CNaOH VNaOH 8.10.1  0.0810  N  VHCl 10 CHCl    CHCl  3  CNaOH VNaOH 8.15 0.1  0.0815  N  VHCl 10 CNaOH VNaOH 8.0 0.1  0.0800  N  VHCl 10 0.0810  0.0815  0.0800 0.0808  N  0.0808  0.0810 0.0002 Sai số lần 1: 0.0808  0.0815 0.0007 Sai số lần 2: 0.0808  0.0800 0.0008 Sai số lần 3: 0.0002  0.0007  0.0008 Sai so trung binh  0.0006 CHCl tb  Downloaded by Vu Vu (quangchinhlas199@gmail.com) lOMoARcPSD|12114775 Báo cáo thí nghiệm Hóa Đại Cương CHCl 0.0808 0.0006  N  Thí nghiệm 4: Làm tương tự thí nghiệm thay HCl CH 3COOH Kết TN4: Lần Chất thị Phenol phtalein Metyl organe CCH3COOH  1  VCH3COOH  ml  10 10 10 10 10 10 VNaOH  ml  11.5 11.6 11.7 3.2 3.4 3.2 CNaOH  N  0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 CCH3COOH  N  0.1150 0.1160 0.1170 0.0320 0.0340 0.0320 CNaOH VNaOH 11.5 0.1  0.1150  N  VCH3COOH 10 CCH3COOH  2  CNaOH VNaOH 11.6 0.1  0.1160  N  VCH3COOH 10 CCH3COOH  3  CNaOH VNaOH 11.7 0.1  0.1170  N  VCH3COOH 10 CCH3COOH  4  CNaOH VNaOH 3.2 0.1  0.0320  N  VCH3COOH 10 CCH3COOH  5  CNaOH VNaOH 3.4 0.1  0.0340  N  VCH3COOH 10 CCH3COOH  6  CNaOH VNaOH 3.2 0.1  0.0320  N  VCH3COOH 10 Phần II TRẢ LỜI CÂU HỎI Khi thay đổi nồng độ HCl NaOH , đường cong chuẩn độ có thay đổi hay khơng, sao? Khi thay đổi nồng độ HCl NaOH đường cong chuẩn độ thay đổi thay đổi nồng độ thể tích thay đổi Đồ thị mở rộng thu hẹp lại Tuy nhiên điểm tương đương hệ không thay đổi Việc xác định nồng độ axit HCl thí nghiệm cho kết xác hơn, sao? Phenolphthalein giúp ta xác định xác bước nhảy pH phenolphthalein khoảng từ  10 Bước nhảy metyl da cam 3.1  4.4 mà điểm tương đương hệ (do axit mạnh tác dụng với bazo mạnh) nên thí nghiệm (phenolphthatein) cho kết xác Downloaded by Vu Vu (quangchinhlas199@gmail.com) lOMoARcPSD|12114775 Báo cáo thí nghiệm Hóa Đại Cương Từ kết thí nghiệm 4, việc xác định nồng độ dung dịch axit acetic thị màu xác hơn, sao? Phenol phthalein giúp ta xác định xác bước nhảy pH phenol phthalein khoảng từ  10 Bước nhảy metyl da cam 3.1  4.4 mà điểm tương đương hệ  (do axit yếu tác dụng với bazo mạnh) 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 không thay đổi, phản ứng trung hòa 10 Downloaded by Vu Vu (quangchinhlas199@gmail.com)