Báo cáo Thí nghiệm Hóa Đại Cương Đại học Bách Khoa ĐHQG TPHCM

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM BÁO CÁO THÍ NGHIỆM HÓA HỌC GVHD: Đỗ Thị Minh Hiếu MỤC LỤC BÀI 2. NHIỆT PHẢN ỨNG 3 2.I. Tiến hành thí nghiệm 3 2.II. Kết quả thí nghiệm 4 2.III. Trả lời câu hỏi 7 BÀI 4. XÁC ĐỊNH BẬC PHẢN ỨNG 9 4.I. Tiến hành thí nghiệm 9 4.II. Kết quả thí nghiệm 10 4.III. Trả lời câu hỏi 11 BÀI 8. PHÂN TÍCH THỂ TÍCH 13 8.I. Tiến hành thí nghiệm 13 8.II. Kết quả thí nghiệm 14 8.III. Trả lời câu hỏi 16

Lớp L26 - Nhóm 11

Nguyễn Tôn Tín MSSV: 2014749 Phan Thanh Tín MSSV: 2012217

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM

※※※

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM HÓA HỌC

GVHD: Đỗ Thị Minh Hiếu

TPHCM, ngày 13 tháng 10 năm 2021

MỤC LỤC

BÀI 2 NHIỆT PHẢN ỨNG 3

2.I Tiến hành thí nghiệm 3

2.II Kết quả thí nghiệm 4

2.III Trả lời câu hỏi 7

BÀI 4 XÁC ĐỊNH BẬC PHẢN ỨNG 9

4.I Tiến hành thí nghiệm 9

4.II Kết quả thí nghiệm 10

4.III Trả lời câu hỏi 11

BÀI 8 PHÂN TÍCH THỂ TÍCH 13

8.I Tiến hành thí nghiệm 13

8.II Kết quả thí nghiệm 14

8.III Trả lời câu hỏi 16

Bài 2: NHIỆT PHẢN ỨNG

I Tiến hành thí nghiệm

1 Thí nghiệm 1: Xác định nhiệt dung của nhiệt lượng kế

+ Nhiệt do nước nóng và becher tỏa ra = nhiệt nước lạnh hấp thu

(𝑡3 − 𝑡1) − (𝑡2 − 𝑡3)

+ Trong đó: m là khối lượng 50 ml nước (g)

c là nhiệt dung riêng của nước (1 cal/g.độ)

2 Thí nghiệm 2: Xác định hiệu ứng nhiệt của phản ứng trung hòa HCl và NaOH

độ t2

từ đó xác định ∆H

là 1,02 g/ml

3 Thí nghiệm 3: Xác định nhiệt hòa tan CuSO 4 khan – Kiểm tra định luật Hess

4 Thí nghiệm 4: Xác định nhiệt hòa tan của NH 4 Cl

II Kết quả thí nghiệm

1.

Thí nghiệm 1: Xác định nhiệt dung của nhiệt lượng kế :

Nhiệt độ ( o C ) Lần 1 Lần 2

Lần 1:m0C

0=mc(t3−t1)−(t2−t3)

(t2−t3) =50∗1

(42−28)−(55−42 )

Lần 2:m0C

0=mc(t3−t1)−(t2−t3)

(t2−t3) =50∗1

( 42−28.5)−(54.5−42 )

2.

Thí nghiệm 2: Xác định hiệu ứng nhiệt của phản ứng trung hòa HCl và NaOH

ΔHHtb (cal/mol) -9885

Q=(m0c0+mc)ΔHt=(m0c0+mc) (t3−t 1+t 2

Q=(m0c0+mc)ΔHt=(m0c0+mc) (t3−t 1+t 2

−274.25

= -9885 (cal/mol)

3.

Thí nghiệm 3: Xác định nhiệt hòa tan CuSO 4 khan – Kiểm tra định luật Hess

Nhiệt độ ( 0 C) Lần 1 Lần 2

Q (cal) 404.95 349.74

ΔH (cal/mol)H (cal/mol) -14462.5 -12953.33

ΔH (cal/mol)H tb (cal/mol) -13707.92

n= m CuSO 4

M CuSO 4=

4.43

ΔHH =−Q

n = −404.950.028 = -14462.5 (cal/mol)

n= m CuSO 4

M CuSO 4=

4.29

160=0.027 (mol)

ΔHH =−Q

n = −349.740.028 = -12953.33(cal/mol)

= -13707.92(cal/mol)

4

Nhiệt độ ( 0 C) Lần 1 Lần 2

Q (cal) -173.79 -233.28

ΔH (cal/mol)H (cal/mol) 2257.01 2916

ΔH (cal/mol)H tb (cal/mol) 2586.51

n= m NH 4 Cl

M NH 4 Cl=

4.08

ΔHH =−Q

n= m CuSO 4

M CuSO 4=

4.32

ΔHH =−Q

 ΔH H tb = ( ΔHH 1 + ΔHH 2)/2 = (-14462.5 + (2257.01+2916)/2

= 2586.51(cal/mol)

III Trả lời câu hỏi

HCl hay NaOH khi cho 25 ml dd HCl 2M tác dụng với 25ml dd NaOH 1M? Tại

sao?

Trả lời

lượng HCl dư không tham gia phản ứng nên không sinh nhiệt

không?

Trả lời

Kết quả của thí nghiệm sẽ thay đổi

từ đó làm cho Δt thay đổi dẫn đến kết quả thayt thay đổi dẫn đến kết quả thay đổi

3 Tính ∆H 3 bằng lý thuyết theo định luật Hess So sánh với kết quả thí nghiệm Hãy xem 6 nguyên nhân có thể gây ra sai số trong thí nghiệm này:

4.Theo em sai số nào là quan trọng nhất, giải thích? Còn nguyên nhân nào khác không?

Trả lời

Kết quả thí nghiệm nhỏ hơn so với trên lý thuyết (9649,5 & 15900)

Theo em, nguyên nhân quan trọng nhất gây ra sai số là do sunphat đồng hút ẩm CuSO4 khan + 5H2O tạo ra CuSO4.5H2O tạo ∆H1 nữa, hoặc do ở dạng ngậm nước nên tạo

ra lượng nhiệt ít hơn so với lí thuyết

khan)

lượng nhiệt tỏa ra chưa cao như lý thuyết

Bài 4: XÁC ĐỊNH BẬC PHẢN ỨNG

I Tiến hành thí nghiệm

1.

Thí nghiệm 1: Xác định bậc phản ứng theo Na 2 S 2 O 3

theo bảng sau:

TN Ống nghiệm

V( ml) H 2 SO 4 0,4M

Erlen V(ml) Na 2 S 2 O 3 0,1M V(ml) H 2 O

1

2

3

8 8 8

4 8 16

28 24 16

- Dùng pipet khắc vạch lấy axit cho vào ống nghiệm

+ Đổ nhanh axit trong ống nghiệm vào bình tam giác

+ Bấm đồng hồ

+ Lắc nhẹ bình tam giác cho đến khi thấy dung dịch vừa chuyển sang đục thì bấm đồng hồ lần nữa

+ Đọc ∆t

2.

Thí nghiệm 2: Xác định bậc phản ứng theo 2 H SO 4

TN Ống nghiệm

V( ml) H 2 SO 4 0,4M

Erlen V(ml) Na 2 S 2 O 3 0,1M V(ml) H 2 O

2

3

4 8 16

8 8 8

28 24 16

II Kết quả thí nghiệm

1.

Thí nghiệm 1: Xác định bậc phản ứng theo Na 2 S 2 O 3

TN Na Nồng độ ban đầu (M) 2 S 2 O 3 H 2 SO 4 ∆t 1 ∆t 2 ∆t tb

125.5

64

33)

2.

Thí nghiệm 2: Xác định bậc phản ứng theo 2 H SO 4

TN Na Nồng độ ban đầu (M) 2 S 2 O 3 H 2 SO 4 ∆t 1 ∆t 2 ∆t tb

64.5 58.5)

58.5

47 )

III Trả lời câu hỏi

thế nào lên vận tốc phản ứng? Viết lại biểu thức tính tốc độ phản ứng Xác định bậc của phản ứng.

Trả lời

(trong đó: m, n là hằng số dương xác định bằng thực nghiệm) Biểu thức tính bậc phản ứng: m + n

2 Cơ chế của phản ứng trên có thể được viết lại như sau:

H 2 SO 4 + Na 2 S 2 O 3 → Na 2 SO 4 + H 2 S 2 O 3 (1)

Dựa vào kết quả TN có thể kết luận phản ứng (1) hay (2) là phản ứng quyết định vận tốc phản ứng là phản ứng xảy ra chậm nhất không? Tại sao? Lưu ý trong các

Trả lời

Phản ứng (1) là phản ứng trao đổi ion nên tốc độ phản ứng xảy ra nhanh

Phản ứng (2) xảy ra chậm hơn

⇒ Phản ứng (2) quyết định tốc độ phản ứng và là phản ứng xảy ra chậm nhất vì bậc của phản ứng là bậc của phản ứng (2)

3 Dựa trên cơ sở của phương pháp TN thì vận tốc xác định được trong các TN trên được xem là vận tốc trung bình hay vận tốc tức thời?

Trả lời

Dựa trên cơ sở của phương pháp TN thì vận tốc xác định được trong các TN trên được xem là vận tốc tức thời vì vận tốc phản ứng được xác định bằng tỉ số ∆𝐶/∆𝑡 Vì

∆𝐶 ≈ 0 (do lưu huỳnh thay đổi không đáng kể nên ∆𝐶 ≈ 𝑑𝐶)

sao?

Trả lời

Bậc phản ứng không thay đổi

Vì bậc phản ứng chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ và bản chất của phản ứng mà không phụ thuộc vào quá trình tiến hành

Bài 8: PHÂN TÍCH THỂ TÍCH

I.Tiến hành thí nghiệm

1.

Thí nghiệm 1: Xác định đường cong chuẩn độ HCl bằng NaOH

Dựa trên đường cong chuẩn độ xác định bước nhảy pH, điểm tương đương và chất chỉ thị thích hợp

2.

Thí nghiệm 2: Chuẩn độ axit-bazơ với thuốc thử phenolphtalein

0,1N vào buret Chỉnh mức dung dịch ngang vạch 0

ml, thêm 10 ml nước cất và 2 giọt phenolphtalein

đến khi người dịch trong erlen chuyển sang màu hồng nhạt bền thì khóa buret Đọc thể tích dung dịch NaOH đã dùng

3.

Thí nghiệm 3: Chuẩn độ axit-bazơ với thuốc thử methyl da cam

methyl da cam

4.

Thí nghiệm 4: Chuẩn độ axit acetic

acetic

dùng metyl da cam

II Kết quả thí nghiệm

1.

Thí nghiệm 1: Xác định đường cong chuẩn độ HCl bằng NaOH

Xác định:

+ pH điểm tương đương là 7

+ Bước nhảy pH: từ pH 3,36 đến pH 10,56

2.

Thí nghiệm 2: Chuẩn độ axit-bazơ với thuốc thử phenolphtalein

Lần 𝐕𝐇𝐂𝐥

(ml)

(ml)

(N)

(N)

Sai số

- Tính nồng độ dung dịch HCl:

+C HCl 1=V NaOH 1 C NaOH

+C HCl 2=V NaOH 2 C NaOH

+C HC l 3=V NaOH3 C NaOH

C HCltb=C HCl 1+CHCl2+CHCl3

- Kết luận: C HCl= 0.128± 0.00066

3.

Thí nghiệm 3: Chuẩn độ axit-bazơ với thuốc thử methyl da cam

Lần 𝐕𝐇𝐂𝐥

(ml)

(ml)

(N)

(N)

Sai số

- Tính nồng độ dung dịch HCl:

+C HCl 1=V NaOH 1 C NaOH

V HCl = 12.8∗0.110 = 0.128 +C HCl 2=V NaOH 2 C NaOH

V HCl = 12.6∗0.110 = 0.126 +C HCl 3=V NaOH 3 C NaOH

V HCl = 12.7∗0.110 = 0.127

C HCltb=C HCl 1+CHCl2+CHCl3

- Kết luận: C HCl= 0.127± 0.00066

4

Lần Chất chỉ thị 𝐕𝐂𝐇𝟑𝐂𝐎

𝐎𝐇 (ml)

𝐕NaOH(ml )

(N)

𝐇 (N)

Sai số

Phenol phtalein

4

Metyl orange

- Tính nồng độ dung dịch CH 3 COOH với Phenol phtalein

CCH3COOH = V NaOH∗C NaOH V CH 3COOH = 7.6∗0.110 = 0.076 (N)

CCH3COOH = V NaOH∗C NaOH V CH 3COOH = 7.8∗0.110 = 0.078 (N)

CCH3COOH = V NaOH∗C NaOH V CH 3COOH = 7.85∗0.110 = 0.0785 (N)

 CCH3COOH tb = ( 0.076 + 0.078 + 0.0785 )/3 = 0.0775 (N)

- Tính nồng độ dung dịch CH 3 COOH với Metyl orange

CCH3COOH = V NaOH∗C NaOH V CH 3COOH = 2.0∗0.110 = 0.02 (N)

CCH3COOH = V NaOH∗C NaOH V CH 3COOH = 2.1∗0.110 = 0.021 (N)

CCH3COOH = V NaOH∗C NaOH V CH 3COOH = 2.3∗0.110 = 0.023 (N)

 CCH3COOH tb = ( 0.02 + 0.021 + 0.023)/3 = 0.0213 (N)

C 𝐂𝐇 𝟑 𝐂𝐎𝐎𝐇 = 0.0213 ± 0.0033 (N)

III Trả lời câu hỏi

1 Khi thay đổi nồng độ HCl và NaOH, đường cong chuẩn độ có thay đổi hay

không? Tại sao?

Trả lời

Thay đổi nồng độ HCl và NaOH thì đường cong chuẩn độ thay đổi

Vì đương lượng phản ứng của các chất vẫn không thay đổi, nhưng thể tích thay đổi làm đồ thị thu hẹp hoặc mở rộng ra, bước nhảy cũng thay đổi Nếu dùng nồng độ nhỏ thì bước nhảy nhỏ và ngược lại Điểm tương đương vẫn giữ nguyên

2 Việc xác định nồng độ axit HCl trong các Thí nghiệm 2 và 3 cho kết quả nào chính xác hơn? Tại sao?

Trả l ời

Phenolphtalein giúp ta xác định chính xác hơn

Vì bước nhảy pH của phenolphtalein khoảng từ 8 - 10 Bước nhảy của metyl da cam

là 3,1 – 4,4 mà điểm tương đương của hệ là 7 (do axit mạnh tác dụng với bazơ mạnh) nên Thí nghiệm 2 (phenolphtalein) sẽ cho kết quả chính xác hơn

3 Từ kết quả Thí nghiệm 4, việc xác định nồng độ dung dịch axit acetic bằng chỉ thị màu nào chính xác hơn? Tại sao?

Trả lời

Phenolphtalein giúp ta xác định chính xác hơn

Vì bước nhảy pH của phenolphtalein khoảng từ 8 - 10 Bước nhảy của metyl

da cam là 3,1 – 4,4 mà điểm tương đương của hệ là > 7 (do axit yếu tác dụng với bazơ mạnh)

4 Trong phép phân tích thể tích nếu đổi vị trí của NaOH và axit thì kết quả có thay đổi không? Tại sao?

Trả lời

Trong phép phân tích thể tích nếu đổi vị trí NaOH và axit thỉ kết quả vẫn không thay đổi

Vì bản chất phản ứng không thay đổi, vẫn là phản ứng trung hòa