(Tiểu luận) báo cáo thí nghiệm hóa bài 1 kỹ thuật phòng thí nghiệm bài 2 nhiệt phản ứng

HCMUT CNCP LỚP HĨA ĐẠI CƯƠNG-350K/CẢ KÌ NGUYỄN QUỐC VƯƠNG ĐẠI HỌC QUỐC GIA ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO THÍ NGHIỆM HĨA Mã học phần: CH1004 Giảng viên hướng dẫn: Đỗ Thị Minh Hiếu Lớp: L12 – HK221 Nhóm: Sinh viên thực MSSV Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 22 tháng 12 năm 2022 KHÓA HỌC ONLINE HÓA ĐẠI CƯƠNG HCMUT CNCP LỚP HĨA ĐẠI CƯƠNG-350K/CẢ KÌ NGUYỄN QUỐC VƯƠNG MỤC LỤC MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH BÀI 1: KỸ THUẬT PHỊNG THÍ NGHIỆM I GIỚI THIỆU DỤNG CỤ Dụng cụ chứa hóa chất Dụng cụ lấy hóa chất 5 II TIẾN TRÌNH THÍ NGHIỆM ● ● ● ● ● Thí nghiệm 1: Sử dụng pipet Thí nghiệm 2: Sử dụng buret Thí nghiệm 3: Chuẩn độ oxy hóa-khử Thí nghiệm 4: Pha lỗng dung dịch Thí nghiệm 5: Kiểm tra nồng độ dung dịch axit pha loãng 6 7 Bài 2: NHIỆT PHẢN ỨNG II I ● ● ● ● III MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM Thí nghiệm 1: Xác định nhiệt dung nhiệt lượng kế Thí nghiệm 2: Xác định hiệu ứng nhiệt phản ứng trung hịa NaOH HCl Thí nghiệm 3: Xác định nhiệt hòa tan CuSO4 khan - kiểm tra định luật Hess Thí nghiệm 4: Xác định nhiệt hịa tan NH4CL TRẢ LỜI CÂU HỎI 9 11 12 Bài 4: XÁC ĐỊNH BẬC PHẢN ỨNG 15 I II MỤC ĐỊNH THÍ NGHIỆM TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM ● Thí nghiệm 1: Bậc phản ứng theo Na2S2O3 Thí nghiệm 2: Xác định bậc phản ứng theo H2SO4 ● III TRẢ LỜI CÂU HỎI 15 15 15 16 17 Bài 8: PHÂN TÍCH THỂ TÍCH 19 I II MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM Thí nghiệm 1: Xây dựng đường cong chuẩn độ HCL Naoh ● ● Thí nghiệm 2: Chuẩn độ HCL với thuốc thử phenolphtalein ● Thí nghiệm 3: Chuẩn độ HCL với Metyl da cam ● Thí nghiệm 4: Chuẩn độ CH3COOH với phenolphtalein metyl da cam TRẢ LỜI CÂU HỎI III KHÓA HỌC ONLINE HÓA ĐẠI CƯƠNG 19 19 19 20 21 22 24 HCMUT CNCP LỚP HĨA ĐẠI CƯƠNG-350K/CẢ KÌ NGUYỄN QUỐC VƯƠNG DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1.a Becher 100ml Hình 1.1.b Erlen 100ml Hình 1.2.a Buret Hình 1.2.b Pipet bầu 10ml Hình 1.2.c Pipet vạch Hình 1.2.d Bình định mức Hình 1.2.e Ống đong Hình 1.2.g Phễu nhựa… Hình 1.2.h Pipet nhựa KHĨA HỌC ONLINE HÓA ĐẠI CƯƠNG HCMUT CNCP LỚP HÓA ĐẠI CƯƠNG-350K/CẢ KÌ NGUYỄN QUỐC VƯƠNG LỜI MỞ ĐẦU Thí nghiệm Hóa Đại Cương mơn học có tầm quan trọng ảnh hướng lớn sinh viên ĐH Bách Khoa TPHCM nói chung sinh viên ngành Kỹ Thuật Hóa Học nói riêng Do đó, việc dành cho mơn học khoảng thời gian định thực hành thí nghiệm điều kiện tất yếu để chúng em trang bị kiến thức bản, kỹ thao tác thực hành phịng thí nghiệm Đồng thời chúng em hiểu rõ mối quan hệ lý thuyết thực hành hóa học, cụ thể mơn hóa đại cương Mặc dù tiếp xúc với mơn thực hành thí nghiệm vỏn vẹn khoảng tuần chúng em học tập tiến hành thí nghiệm Từ có thêm trải nghiệm học thực tiễn PTN trường ĐH Bách Khoa TPHCM sở Do đó, báo cáo lần này, nhóm chúng em dành thời gian dày công để thực chắn cịn vài sai sót báo cáo Vì nhóm chúng em mong nhận góp ý từ thầy để hồn thiện hơn, chúng em xin chân thành cảm ơn! Sau nội dung báo cáo thí nghiệm nhóm em! KHĨA HỌC ONLINE HÓA ĐẠI CƯƠNG HCMUT CNCP LỚP HÓA ĐẠI CƯƠNG-350K/CẢ KÌ NGUYỄN QUỐC VƯƠNG BÀI 1: KỸ THUẬT PHỊNG THÍ NGHIỆM I GIỚI THIỆU DỤNG CỤ Dụng cụ chứa hóa chất: 1.1.a Becher (100ml) 1.1.b erlen (100ml) Dụng cụ lấy hóa chất: 1.2.a Buret 1.2.b pipet bầu (10ml) KHÓA HỌC ONLINE HÓA ĐẠI CƯƠNG HCMUT CNCP 1.2.c pipet vạch LỚP HĨA ĐẠI CƯƠNG-350K/CẢ KÌ 1.2.d Bình định mức 1.2.f Phễu nhựa NGUYỄN QUỐC VƯƠNG 1.2.e Ống đong 1.2.h Pipet nhựa II TIẾN TRÌNH THÍ NGHIỆM ● Thí nghiệm 1: Sử dụng pipet Dùng 10 ml lấy 10 ml nước từ becher cho vào erlen (hút nước bóp cao su) ● Lặp lại phần thực hành Thí nghiệm 2: Sử dụng buret - Dùng becher 50ml cho nước vào buret - Chờ đến khơng cịn sủi bọt khí sót lại Dùng tay trái mở nhanh khóa buret cho dung dịch lấp đầy phần cuối buret - Chỉnh buret đến mức - Dùng tay trái điều chỉnh khóa buret để 10ml nước từ buret vào becher KHÓA HỌC ONLINE HÓA ĐẠI CƯƠNG HCMUT CNCP ● LỚP HĨA ĐẠI CƯƠNG-350K/CẢ KÌ NGUYỄN QUỐC VƯƠNG Thí nghiệm 3: Chuẩn độ oxy hóa - khử: Cân 0,9g axit oxalic, hòa tan nước cất thành 100ml dung dịch axit oxalic Đổ dung dịch pha vào becher - Dùng pipet 10ml lấy 10ml dung dịch axit oxalic cho vào erlen Thêm 2ml dung dịch H₂SO₄ 1N - Dùng buret chứa dung dịch KMnO₄ 0,1N Nhỏ từ từ dung dịch KMnO₄ vào erlen trên, lắc dung dịch erlen có màu tím nhạt Đọc thể tích KMnO₄ sử dụng Viết phương trình phản ứng tổng qt Tính nồng độ axit oxalic Biết phương trình ion rút gọn: 2MnO₄⁻ + 5C₂O₄²⁻ + 16H⁺ → 2Mn²⁺ + 10CO₂ + 8H₂O Xác định chất oxi hóa - khử phản ứng trên, biết: φº º MnO₄-/Mn2+ = 1,51V φº º 2CO₂/C₂О₄²¯ = – 0,49V ● Thí nghiệm 4: Pha lỗng dung dịch: 100ml Dùng pipet bầu lấy 10ml dung dịch HCl 1M cho vào bình định mức - Thêm nước vào gần đến vạch cổ bình định mức ống đong - Dùng bình tia cho giọt nước đến vạch - Đậy nút bình lắc Ta thu 100ml dung dịch HCl 0,1M ● Thí nghiệm 5: Kiểm tra nồng độ axit pha loãng: - Tráng buret nước cất, sau tráng lại NaOH 0,1M – Cho dung dịch NaOH 0,1M vào buret, chuẩn đến vạch - - Dùng pipet 10ml cho vào erlen 10ml dung dịch HCl 0,1M vừa pha xong Thêm giọt thị Phenolphtalein, lắc nhẹ Cho từ từ NaOh từ buret vào erlen, vừa cho vừa lắc dung dịch chuyển sang hồng nhạt bền dừng lại KHĨA HỌC ONLINE HĨA ĐẠI CƯƠNG HCMUT CNCP LỚP HĨA ĐẠI CƯƠNG-350K/CẢ KÌ - Đọc thể tích NaOH dùng buret - Tính lại nồng độ dung dịch axit vừa pha loãng - Lặp lại lần để tính giá trị trung bình NGUYỄN QUỐC VƯƠNG KHÓA HỌC ONLINE HÓA ĐẠI CƯƠNG HCMUT CNCP LỚP HĨA ĐẠI CƯƠNG-350K/CẢ KÌ NGUYỄN QUỐC VƯƠNG BÀI 2: NHIỆT PHẢN ỨNG I MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM - Đo hiệu ứng nhiệt phản ứng khác - Kiểm tra lại định luật Hess II TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM ● Thí nghiệm 1: Xác định nhiệt dung nhiệt lượng kế Mơ tả thí nghiệm - Lấy 50ml nước nhiệt độ phòng cho vào becher đo nhiệt độ t1 Lấy 50ml nước khoảng 60℃ cho vào nhiệt lượng kế, để yên phút đo nhiệt độ t2 Dùng phễu đổ nhanh 50ml nhiệt độ phòng vào nhiệt lượng kế chứa 50ml nước nước đọc giá trị nhiệt độ t3 đến nhiệt độ khơng đổi Cơng thức tính m0c0: moco= mc (1 ≤ 0co ≤ 10) ( 1)( 3) ( − ) Trong : m: khối lượng 50ml nước c: nhiệt dung riêng nước ( cal/g.độ) Nhiệt độ t1 31 t2 68 t3 52 moco(cal/độ) ● Lần 6,25 Thí nghiệm 2: Xác định hiệu ứng nhiệt phản ứng trung hịa NaOH HCl Mơ tả thí nghiệm KHÓA HỌC ONLINE HÓA ĐẠI CƯƠNG HCMUT CNCP LỚP HĨA ĐẠI CƯƠNG-350K/CẢ KÌ NGUYỄN QUỐC VƯƠNG Dùng buret lấy 25ml dung dịch NaOH 1M cho vào beacher 100ml để bên ngồi nhiệt độ phịng ta đo nhiệt độ t1 nhiệt độ t2 Dùng buret lấy 25ml dung dịch HCL 1M cho vào nhiệt lượng kế Đo Dùng phễu đổ nhanh becher chứa dung dịch NaOH HCl chứa nhiệt lượng kế Khuấy dung dịch nhiệt lượng kế Đo nhiệt độ t3 Công thức tính tốn Do t1 = t2 ∆t tính hiệu số t3 t1 ( t2) Ta có: Q = (m0c0 + mc)∆t Q = (m0c0 + mc).(t3 – t1) ⇒ Trong + Nhiệt dung riêng NaCl 0,5M cal/g.độ + Khối lượng riêng NaCl 1,02g/ml Thể tích HCl NaOH 25ml, nồng độ mol 1M suy số mol chất là: n = V×CM = 0,025×1 = 0,025 (mol) Phương trình: NaOH + HCl → NaCl + H2 Ban đầu 0,025 0,025 Phản ứng 0,025 0,025 0,025 0,025 Sau phản ứng 0 0,025 0,025 - Thể tích phản ứng: VNaOH + VHCl = 50ml - Khối lượng dung dịch NaCl: mddNaCl = DNaCl × V = 50 × 1,02 = 51(g) ⇒ Q = (m0c0 + mc)(t3 – t1) ∆H=− Kết thu được: KHÓA HỌC ONLINE HÓA ĐẠI CƯƠNG 10 HCMUT CNCP LỚP HÓA ĐẠI CƯƠNG-350K/CẢ KÌ NGUYỄN QUỐC VƯƠNG - Do nhiệt kế - Do dụng cụ đong thể tích hóa chất - Do cân - Do sunphat đồng bị hút ẩm - Do lấy nhiệt dung riêng sunphat đồng cal/mol.độ Theo em sai số quan trọng nhất, giải thích? Cịn ngun nhân khác khơng? + Theo định luật Hess: ∆H3 = ∆H1 + ∆H2 = -18,7 + 2,8 = -15,9 (kcal/mol) + Theo thực nghiệm thực tế: ∆H3 = -10,479 (kcal/mol) Trong nguyên nhân trên, nguyên nhân quan trọng Đồng Sunphat (CuSO4) bị hút ẩm Vì điều kiện thường có lẫn nước nên có độ ẩm, CuSO4 khan nên sau tiếp xúc với khơng khí, CuSO4 khan hút ẩm tỏa nhiệt lượng đáng kể, khiến ta sai lệch giá trị t2 đo lần thí nghiệm Theo em nguyên nhân khác làm cho kết sai số: + Cân điện tử cân hóa chất xác, nhiên lượng chất lấy khác gây biến đổi nhiệt đáng kể + Lượng CuSO4 phản ứng khơng tan hết làm lượng đáng kể phải sinh q trình hịa tan KHĨA HỌC ONLINE HÓA ĐẠI CƯƠNG 14 HCMUT CNCP LỚP HÓA ĐẠI CƯƠNG-350K/CẢ KÌ NGUYỄN QUỐC VƯƠNG BÀI 4: XÁC ĐỊNH BẬC PHẢN ỨNG I - MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM Nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ đến vận tốc phản ứng Xác định bậc phản ứng phân hủy Na2S2O3 môi trường axit thực nghiệm II ● TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM Thí nghiệm 1: Bậc phản ứng theo Na2S2O Chuẩn bị ống nghiệm chứa Thí nghiệm bình tam giác chứa Na2S2O3 theo bảng: Ống nghiệm V(ml) H2SO4 0,4M erlen V (ml) Na2S2O3 0,1M V(ml) 20 28 8 24 16 16 Mơ tả thí nghiệm - Dùng pipet vạch lấy axit cho vào ống nghiệm - Dùng buret cho nước vào erlen Sau tráng buret Na2S2O3 0,1M tiếp tục dùng buret cho Na2S2O3 vào erlen - Lần lượt cho phản ứng cặp ống nghiệm erlen sau: + Đổ nhanh axit ống nghiệm vào erlen + Bấm đồng hồ ( dung dịch tiếp xúc nhau) + Lắc nhẹ sau để yên quan sát, thấy dung dịch chuyển sang đục dừng bấm đồng hồ ta thu kết đọc ∆ - Lặp lại thí nghiệm lần để tính giá trị trung bình KHÓA HỌC ONLINE HÓA ĐẠI CƯƠNG 15 HCMUT CNCP LỚP HĨA ĐẠI CƯƠNG-350K/CẢ KÌ NGUYỄN QUỐC VƯƠNG KHĨA HỌC ONLINE HÓA ĐẠI CƯƠNG 16 HCMUT CNCP ❖ LỚP HÓA ĐẠI CƯƠNG-350K/CẢ KÌ Kết thu Thí nghiệm - Nồng độ ban đầu(M) Δt1(s)t1(s) Δt1(s)tT H2SO4 0,1 0,4 105,85 103,7 0,1 0,4 52,43 49,40 0,1 0,4 25,05 21,4 Từ ∆ thí nghiệm thí nghiệm xác định ( tính mẫu): ( ) ( = , ) ,9 Từ ∆ thí nghiệm thí nghiệm xác định : ( ) m2 = = ➢ ➢ Δt1(s)t2(s) Na2S2O3 m1 = - NGUYỄN QUỐC VƯƠNG Bậc phản ứng theo Na2S2O3 = + ( = = ,04+ , ,9 ) , = 1,086 Thí nghiệm 2: Xác định bậc phản ứng theo H2SO4 Chuẩn bị ống nghiệm chứa 2SO4 bình tam giác chứa Na2S2O3 H2O theo bảng sau: Thí nghiệm Ống nghiệm V(ml) H2SO4 0,4M ERLEN V (ml) Na2S2O3 0,1M 8 16 KHÓA HỌC ONLINE HÓA ĐẠI CƯƠNG 17 HCMUT CNCP ❖ LỚP HĨA ĐẠI CƯƠNG-350K/CẢ KÌ NGUYỄN QUỐC VƯƠNG Mơ tả thí nghiệm: Tiến hành thí nghiệm số KHÓA HỌC ONLINE HÓA ĐẠI CƯƠNG 18 HCMUT CNCP LỚP HĨA ĐẠI CƯƠNG-350K/CẢ KÌ NGUYỄN QUỐC VƯƠNG Kết thu được: Thí nghiệm Nồng độ ban đầu (M) Na2S2O Từ ∆ ➢ ➢ H2 SO4 0,4 51,75 50,9 51,325 0,1 0,4 48,7 46,9 47,8 0,1 0,4 39,1 40,3 39,7 thí nghiệm thí nghiệm xác định 1: = Từ ∆ ( , ) = 0,102 , thí nghiệm thí nghiệm xác định n2: ) = ( 9, ,) = 0,267 Bậc phản ứng theo H2SO4 = + = 0, +0, 67 = 0,1845 III TRẢ LỜI CÂU HỎI Trong thí nghiệm trên, nồng độ ảnh hưởng 2 lên vận tốc phản ứng? Viết lại biểu thức tính vận tốc phản ứng Xác định bậc phản ứng Nồng độ Na2S2O3 tỉ lệ thuận với tốc độ phản ứng Nồng độ H2SO4 không ảnh hưởng tới tốc độ phản ứng Biểu thức tính vận tốc: V = K.[ Na2S2O2 ] [H2SO4 ] ; m,n số dương xác định thực nghiệm ➔ Δt1(s)tTB(s) 0,1 () ( Δt1(s)t2(s) n1 = n2= Δt1(s)t1(s) Bậc phản ứng: m+n KHÓA HỌC ONLINE HÓA ĐẠI CƯƠNG 19 HCMUT CNCP LỚP HÓA ĐẠI CƯƠNG-350K/CẢ KÌ NGUYỄN QUỐC VƯƠNG Cơ chế phản ứng viết sau: 2 4+ 3→ 2 3→ 3+ 4+ 2 3(1) ↓(2) 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 2SO3 - (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 (Δt1(s) /Δt1(s) ) Do Δt1(s) ≈0 (lưu huỳnh có biến thiên nồng độ khơng đáng kể khoảng thời gian Δt1(s) ) nên vận tốc TN xem vận tốc tức thời Thay đổi thứ tự cho H2SO4 Na2S2O3 bậc phản ứng có thay đổi hay khơng, 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 KHÓA HỌC ONLINE HÓA ĐẠI CƯƠNG 20