Báo cáo thí nghi mệ bộ môn hóa đại cương

Đ I H C QUỐỐC GIA TPHCM Ạ Ọ

TR ƯỜ NG Đ I H C BÁCH KHOA Ạ Ọ



KHOA C KHÍ Ơ

Giáo viên h ướ ng dẫẫn: Võ Nguyêẫn Lam Uyên

L p: CK17HT02 ớ

Nhóm 2 Bùi Văn Ph ướ c 1712742

Ngô Th Thúy Quỳnh 1712904 ị

BỘ MÔN: HÓA ĐẠI CƯƠNG

M C L C Ụ Ụ

M C L C Ụ Ụ 1

BÀI 2: NHI T PH N NG Ệ Ả Ứ 2

1 Quy trình th c hi nự ệ 2

2 Kếết qu thí nghi mả ệ 4

2 Tr l i câu h iả ờ ỏ 7

BÀI 4: XÁC Đ NH B C PH N NG Ị Ậ Ả Ứ 9

1 Quy trình th c hi nự ệ 9

2 Kếết qu thí nghi mả ệ 10

2 Tr l i câu h iả ờ ỏ 11

BÀI 8: PHÂN TÍCH TH TÍCH Ể 13

1 Quy trình th c hi nự ệ 13

2 Kếết qu thí nghi mả ệ 14

2 Tr l i câu h iả ờ ỏ 16

BÀI 2: NHI T PH N NG Ệ Ả Ứ

I: QUY TRÌNH TH C HI N Ự Ệ

1 Xác đ nh nhi t dung c a nhi t l ị ệ ủ ệ ượ ng kêế

- Lâếy 50 ml nướ ởc nhi t đ phòng cho vào becher bến ngoài đo nhi t đ tệ ộ ệ ộ 1

- Lâếy 50 ml nước kho ng 60ả 0 C cho vào nhi t lệ ượng kếế Sau kho ng hai phút, đo ả

nhi t đ tệ ộ 2

- Dùng phếễu đ nhanh 50 ml nổ ướ ởc nhi t đ phòng vào 50 ml nệ ộ ước nóng trong nhi t lệ ượng kếế Sau kho ng hai phút, đo nhi t đ tả ệ ộ 3

Công th c ứ :

3 1 2 3

0 0

2 3

t t t t

m c mc

t t

  





Trong đó: m – khôếi lượng 50 ml nước.

c – nhi t dung riếng c a nệ ủ ước (1 cal/g.đ ).ộ

2 Xác đ nh hi u ng nhi t c a ph n ng trung hòa HCl và NaOH ị ệ ứ ệ ủ ả ứ

HCl + NaOH   NaCl + H 2 O

- Dùng buret lâếy 25 ml dung d ch NaOH 1M cho vào becher 100 ml đ bến ngoài.ị ể

Đo nhi t đ tệ ộ 1

- Dùng buret lâếy 25 ml dung d ch HCl 1M cho vào trong nhi t lị ệ ượng kếế Đo nhi tệ

đ tộ 2

- Dùng phếễu đ nhanh becher ch a dung d ch NaOH và HCl ch a trong nhi t ổ ứ ị ứ ệ

lượng kếế Khuâếy đếều dung d ch trong nhi t lị ệ ượng kếế Đo nhi t đ tệ ộ 3

- Xác đ nh Q ph n ng theo công th c ị ả ứ ứ Q(m c0 0mc)t

t đó xác đ nh ừ ị H

- Cho nhi t dung riếng c a dung d ch muôếi 0,5M là 1 cal/g.đ , khôếi lệ ủ ị ộ ượng riếng

là 1,02 g/ml.

3 Xác đ nh nhi t hòa tan CuSO4 khan ki m tra đ nh lu t Hess ị ệ ể ị ậ

- Cho vào nhi t kếế 50 ml nệ ước Đo nhi t đ tệ ộ 1

- Cân chính xác 4 g CuSO 4 khan.

- Cho nhanh 4 g CuSO 4 v a cân vào nhi t lừ ệ ượng kếế, khuâếy đếều cho CuSO 4 tan hếết.

Đo nhi t đ tệ ộ 2

- Xác đ nh Q theo công th c ị ứ

4 Xác đ nh nhi t hòa tan NH ị ệ 4Cl

Làm tương t m c 3 nh ng thay CuSOự ụ ư 4 khan băềng NH 4 Cl

Cho nhi t dung riếng c a dung d ch NHệ ủ ị 4 Cl gâền đúng là 1 cal/mol.đ ộ

CuSO 4 5 H 2 O

1

H



= - 18,7 kcal/mol CuSO 4 khan + 5 H 2 O

+ H 2 O

3 1 2

H H H

   

Dung d ch CuSOị 4

0 0

Q m c mc t

II: KẾỐT QU THÍ NGHI M Ả Ệ

1 Thí nghi m 1: ệ

Nhi t đệ ộ

+ V i ớ m = 50 g và c = 1 cal/đ ộ

+

3 1 2 3

0 0

2 3

( ) ( ) (47 28) (65 47)

t t t t

m c mc

t t

cal/độ

2 Thí nghi m 2: ệ

Nhi t đ (ệ ộ 0 C) Lâền 1 Lâền 2 Lâền 3

V i + = 1,02 g/mlớ

+ 1cal/ đ , ộ

+ m = 50.1,02 = 51g; c = 1 cal/đ ; n = 0,025 mol và mộ 0 c 0 = 2,8 cal/đ ộ

+ ∆t = = 6 0 C.

+ Q = (m o c o + mc).∆t = (2,8+51.1).6 = 322,8 cal.

+ = cal/mol

H < 0 nến ph n ng t a nhi tả ứ ỏ ệ .

3 Thí nghi m 3 ệ :

Nhi t đ ệ ộ0 C Lâền 1 Lâền 2 Lâền 3

Ta có: m 1 = 4,00g

+ V i c = 1 cal/đ và mớ ộ 0 c 0 = 2,8 cal/đ ộ

Tính:

+ m = 50+ m CuSO4 = 54g.

+ ∆t = t 2 - t 1 = 4 0 C.

+ n = = 0,025mol.

Q = (m o c o + mc).∆t = (2,8+54.1).4= 227,2 cal.

∆H = = -9088 cal/mol

H < 0 nến ph n ng t a nhi t.ả ứ ỏ ệ

4 Thí nghi m 4 ệ :

Nhi t đ ệ ộ0 C Lâền 1 Lâền 2 Lâền 3

+ Ta có: m = 4,00 g.

+ V i c = 1 cal/đ và mớ ộ 0 c 0 = 2,8 cal/đ ộ

+ m = 50 + m NH4Cl = 54g.

∆t = t 2 - t 1 = - 5 0 C.

N = = 0,0748 mol.

Q = (m o c o + mc).∆t = (2,8+54.1).(-5) = -284 cal.

∆H = = 3796,8 cal/mol.

H > 0 nến ph n ng thu nhi t.ả ứ ệ

III: TR L I CÂU H I Ả Ờ Ỏ

th c a ph n ng HCl + NaOH ủ ả ứ  NaCl + H 2 O seễ đ ượ c tính theo sôế mol HCl hay NaOH khi cho 25 ml dd HCl 2M tác d ng v i 25 ml dd NaOH 1M T i sao? ụ ớ ạ

HCl + NaOH  NaCl + H 2 O

Ban đâều: 0,05 0,025 (mol)

Ph n ng: ả ứ 0,025 0,025 (mol)

Còn l i: ạ 0,025 0 (mol)

Ta thâếy NaOH hếết và HCl còn d , nến ư th c a ph n ng tính theo NaOH Vì lủ ả ứ ượng HCl d không tham gia ph n ng nến không sinh nhi t.ư ả ứ ệ

2 Nếếu thay HCl 1M băềng HNO 3 1M thì kếết qu thí nghi m 2 có thay đ i hay không? ả ệ ổ Kếết qu c a thí nghi m seễ ả ủ ệ thay đ i ổ Vì:

Vếề b n châết c a thí nghi m seễ không thay đ i vì hai axit này là nh nhau, đếềuả ủ ệ ổ ư

là axit m nh, ph n ng trung hòa gi a axit và baz ạ ả ứ ữ ơ

Lúc này muôếi thu được là NaN, có nhi t dung riếng khác, nhi t lệ ệ ượng ph n ngả ứ

t a ra cũng seễ khác do năng lỏ ượng liến kếết trong HN khác HCl, NaN khác NaCl, t đóừ

làm cho ∆t thay đ i dâễn đếến kếết qu thay đ i.ổ ả ổ

3 Tính 3 băềng lý thuyếết theo đ nh lu t Hess So sánh v i kếết qu thí nghi m Hãy xem 6 ị ậ ớ ả ệ nguyến nhân có th gây ra sai sôế trong thí nghi m này: ể ệ

- Mâết nhi t do nhi t l ệ ệ ượ ng kếế

- Do nhi t kếế ệ

- Do d ng c đo th tích hóa châết ụ ụ ể

- Do cân

- Do sunphat đôềng b hút m ị ẩ

- Do lâếy nhi t dung riếng dung d ch sunphat đôềng băềng 1 cal/mol.đ ệ ị ộ

Theo em sai sôế nào là quan tr ng nhâết, gi i thích? Còn nguyến nhân nào khác không? ọ ả

- Theo đ nh lu t Hess: ∆= ∆+∆= -18,7+2,8 = -15,94 (kcal/mol)ị ậ

- ∆

- Trong 6 nguyến nhân trến, theo nhóm em nguyến nhân quan tr ng nhâết là ọ CuS

b hút m ị ẩ Vì điếều ki n thở ệ ường đ m cũng khá cao, CuS chúng ta s d ng d ngộ ẩ ử ụ ở ạ

khan nến ngay khi tiếếp xúc không khí nó seễ hút m ngay l p t c và t a ra m t nhi tẩ ậ ứ ỏ ộ ệ

lượng đáng k , đ đ làm l ch đi giá tr tể ủ ể ệ ị 2 chúng ta đo môễi lâền thí nghi m.ở ệ

- Theo nhóm em còn hai nguyến nhân khác làm cho kếết qu sai khác nhau:ả

+ Cân đi n t chính xác, tuy nhiến lệ ử ượng châết môễi lâền chúng ta lâếy là khác nhau cũng gây ra s biếến đ i nhi t đáng k ự ổ ệ ể

+ Lượng CuS trong ph n ng có th không tan hếết làm mâết đi m t lả ứ ể ộ ượng đáng k ph i để ả ược sinh ra trong quá trình hòa tan.

Bài 4: XÁC Đ NH B C PH N NG Ị Ậ Ả Ứ

I: QUY TRÌNH TH C HI N Ự Ệ

1 Xác đ nh b c ph n ng theo Na ị ậ ả ứ 2S2O3

Chu n b 3 ôếng nghi m ch a Hẩ ị ệ ứ 2 SO 4 và 3 bình tam giác ch a Naứ 2 S 2 O 3 và H 2 O theo

b ng sau:ả

TN ỐỐng nghi m ệ

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

Erlen

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

- Dùng pipet v ch lâếy axit cho vào ôếng nghi m.ạ ệ

- Dùng buret cho H 2 O vào 3 bình tam giác trước Sau đó tráng buret băềng

Na 2 S 2 O 3 0,1M rôềi tiếếp t c dùng buret đ cho Naụ ể 2 S 2 O 3 vào các bình câều.

- Chu n b đôềng hôề bâếm giây.ẩ ị

- Lâền lượt cho ph n ng t ng c p ôếng nghi m và bình tam giác nh sau:ả ứ ừ ặ ệ ư

+ Đ nhanh axit trong ôếng nghi m vào bình tam giác.ổ ệ

+ Bâếm đôềng hôề.

+ Lăếc nh bình tam giác cho đếến khi thâếy dung d ch v a chuy n sang đ c thìẹ ị ừ ể ụ

bâếm đôềng hôề lâền n a và đ c ữ ọ

- L p l i môễi thí nghi m 1 lâền n a đ tính giá tr trung bình.ặ ạ ệ ữ ể ị

2 Xác đ nh b c ph n ng theo ị ậ ả ứ H2SO4.

Thao tác tương t phâền 1 v i lự ớ ượng axit và Na 2 S 2 O 3 theo b ng sau:ả

TN ỐỐng nghi m ệ

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

Erlen

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

II: KẾỐT QU THÍ NGHI M Ả Ệ

a) B c ph n ng theo Na ậ ả ứ 2S2O3

TN Nôềng đ ban đâều (M)ộ ∆t 1 ∆t 2 ∆t 3 ∆t TB

Na 2 S 2 O 3 H 2 SO 4

1 4.10 -4 8.10 -4 103 104 104 103,6

- G i m là b c ph n ng ọ ậ ả ứ

- Từ ∆t TB c aủ thí nghi mệ 1 và thí nghi mệ 2 xác đ nhị m 1 : m 1 = = = 1,04

- Từ ∆t TB c aủ thí nghi mệ 2 và thí nghi mệ 3 xác đ nhị m 2 : m 2 = = = 0,9

- B c ph n ng theo Naậ ả ứ 2 S 2 O 3 : m = (m 1 +m 2 )/2 = (1,04 + 0,9)/2 = 0,97

b) B c ph n ng theo H ậ ả ứ 2SO4

TN Nôềng đ ban đâều (M)ộ ∆t 1 ∆t 2 ∆t 3 ∆t TB

Na 2 S 2 O 3 H 2 SO 4

+ G i m là b c ph n ng: ọ ậ ả ứ m 1 = = = 0,1

m 2 = == 0,13

+ B c ph n ng theo Hậ ả ứ 2 SO 4 : m = (m 1 + m 2 )/2 = (0,1+0,13)/2 = 0,115

III: TR L I CÂU H I Ả Ờ Ỏ

1 Trong TN trến nôềng đ c a Na ộ ủ 2 S 2 O 3 (A) và c a H ủ 2 SO 4 (B) đã nh h ả ưở ng thếế nào lến

v n tôếc ph n ng Viếết l i bi u th c tính tôếc đ ph n ng Xác đ nh b c c a ph n ậ ả ứ ạ ể ứ ộ ả ứ ị ậ ủ ả ng.

ứ

- Nôềng đ c a Naộ ủ 2 S 2 O 3 t l thu n v i tôếc đ ph n ng.ỉ ệ ậ ớ ộ ả ứ

- Nôềng đ c a Hộ ủ 2 SO 4 hâều nh không nh hư ả ưởng đếến tôếc đ ph n ng.ộ ả ứ

- Bi u th c tính tôếc đ ph n ng v = k [Naể ứ ộ ả ứ 2 S 2 O 3 ] m [H 2 SO 4 ] n ; trong đó: m, n là hăềng sôế dương xác đ nh băềng th c nghi m.ị ự ệ

 B c ph n ng: m+ n.ậ ả ứ

2 C chếế c a ph n ng trến có th đ ơ ủ ả ứ ể ượ c viếết l i nh sau: ạ ư

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

H 2 S 2 O 3 H → 2 SO 3 + S (2) ↓

D a vào kếết qu TN có th kếết lu n ph n ng (1) hay (2) là ph n ng quyếết đ nh ự ả ể ậ ả ứ ả ứ ị

v n tôếc ph n ng là ph n ng x y ra ch m nhâết không? T i sao? L u ý trong các thi ậ ả ứ ả ứ ả ậ ạ ư nghi m trến, l ệ ượ ng axit H 2 SO 4 luôn luôn d so v i Na ư ớ 2 S 2 O 3

- Ph n ng (1) là ph n ng trao đ i ion nến tôếc đ ph n ng x y ra nhanh.ả ứ ả ứ ổ ộ ả ứ ả

- Ph n ng (2) x y ra ch m h n.ả ứ ả ậ ơ

 Ph n ng (2) quyếết đ nh tôếc đ ph n ng, là ph n ng x y ra ch m nhâết Vì b cả ứ ị ộ ả ứ ả ứ ả ậ ậ

c a ph n ng là b c 1.ủ ả ứ ậ

3 D a trến c s c a ph ự ơ ở ủ ươ ng pháp TN thì v n tôếc xác đ nh đ ậ ị ượ c trong các TN trến

đ ượ c xem là v n tôếc trung bình hay v n tôếc t c th i? ậ ậ ứ ờ

D a trến c s c a phự ơ ở ủ ương pháp TN thì v n tôếc xác đ nh đậ ị ược trong các TN trến được xem là v n tôếc t c th i vì v n tôếc ph n ng đậ ứ ờ ậ ả ứ ược xác đ nh băềng t sôế ∆C/∆t.ị ỉ

Vì ∆C ≈ 0 (do l u huỳnh thay đ i không đáng k nến ∆C ≈ dC) ư ổ ể

4 Thay đ i th t cho H ổ ứ ự 2 SO 4 và Na 2 S 2 O 3 thì b c ph n ng có thay đ i không? T i sao? ậ ả ứ ổ ạ

B c ph n ng không thay đ i vì b c ph n ng ch ph thu c vào nhi t đ vàậ ả ứ ổ ậ ả ứ ỉ ụ ộ ệ ộ

b n châết c a ph n ng mà không ph thu c vào quá trình tiếến hành.ả ủ ả ứ ụ ộ

BÀI 8: PHÂN TÍCH TH TÍCH Ể

I: QUY TRÌNH TH C HI N: Ự Ệ

1 Thí nghi m 1 ệ : Xây d ng đự ường cong chu n đ m t axit m nh băềng m t baz ẩ ộ ộ ạ ộ ơ

m nh d a theo b ng:ạ ự ả

V NaOH

pH 0,96 1,14 1,33 1,59 1,98 2,38 2,56

V NaOH

(ml) 9,4 9,6 9,8 10 11 12 13

pH 2,73 3,36 7,26 10,56 11,70 11,97 12,01

2 Thí nghi m 2 ệ : Chu n đ axit – baz v i thuôếc th phenolphtaleinẩ ộ ơ ớ ử

- Tráng buret băềng dung d ch NaOH 0,1N, sau đó cho t t dung d ch NaOH ị ừ ừ ị

0,1N vào buret Ch nh m c dung d ch ngang v ch 0.ỉ ứ ị ạ

- Dùng pipet 10 ml lâếy 10 ml dung d ch HCl ch a biếết nôềng đ cho vào erlen 150 ị ư ộ

ml, thếm 10 ml nước câết và 2 gi t phenolphtalein.ọ

- M khóa buret nh t t dung d ch NaOH xuôếng erlen, v a nh v a lăếc nh ở ỏ ừ ừ ị ừ ỏ ừ ẹ

đếến khi dung d ch trong erlen chuy n sang màu hôềng nh t thì khóa buret Đ c ị ể ạ ọ

th tích dung d ch NaOH đã dùng.ể ị

- L p l i thí nghi m trến m t lâền n a đ tính giá tr trung bình.ặ ạ ệ ộ ữ ể ị

3 Thí nghi m 3: ệ

Tiếến hành nh thí nghi m 2 nh ng thay châết ch th phenolphtalein băềng metyl ư ệ ư ỉ ị

da cam Màu dung d ch đ i t đ sang cam.ị ổ ừ ỏ

4 Thí nghi m 4: ệ

Tiếến hành nh thí nghi m 2 nh ng thay dung d ch HCl băềng dung d ch axit ư ệ ư ị ị

acetic Làm thí nghi m 2 lâền v i lâền đâều dùng châết ch th là phenolphtalein, lâềnệ ớ ỉ ị

II: KẾỐT QU THÍ NGHI M: Ả Ệ

1 Thí nghi m 1 ệ : Xác đ nh đị ường cong chu n đ HCl băềng NaOHẩ ộ

Xác đ nh ị : + pH đi m tể ương đương là 7

+ Bước nh y pH : t pH 3,36 đếến pH 10,56 tả ừ ương ng v i th tích NaOH ứ ớ ể

lâền lượt là 9,6 ml và 10 ml.

2 Thí nghi m 2: ệ

0

2

4

6

8

10

12

14

p H

VNaOH

3 Thí nghi m 3: ệ

+ C HCl trung bình: (0,087 + 0,088 + 0,088)/3 = 0,0876N.

4 Thí nghi m 4: ệ

Lâền Châết ch thỉ ị (ml) (ml) (N) (N)

Lâền (ml) (ml) (N) (N) Sai sôế

III: TR L I CÂU H I Ả Ờ Ỏ

1 Khi thay đ i nôềng đ HCl và NaOH, đ ổ ộ ườ ng cong chu n đ có thay đ i hay không, t i ẩ ộ ổ ạ sao?

Khi thay đ i nôềng đ HCl và NaOH đổ ộ ường cong chu n đ seễ thay đ i vì khi thayẩ ộ ổ

đ i nôềng đ thì th tích thay đ i Đôề th seễ m r ng ra ho c thu h p l i Tuy nhiến,ổ ộ ể ổ ị ở ộ ặ ẹ ạ

đi m tể ương đương c a h không thay đ i.ủ ệ ổ

2 Vi c xác đ nh nôềng đ axit HCl trong các thí nghi m 2 và 3 cho kếết qu nào chính ệ ị ộ ệ ả xác h n, t i sao ơ ạ ?

Phenol phtalein giúp ta xác đ nh chính xác h n vì bị ơ ước nh y pH c a ả ủ phenol phtalein kho ng t 8 - 10 Bả ừ ước nh y c a ả ủ metyl orange là 3.1 - 4.4 mà đi m tể ương

đương c a h là 7 (do axit m nh tác d ng v i baz m nh) nến ủ ệ ạ ụ ớ ơ ạ thí nghi m 2ệ (Phenol phtalein) seễ cho kếết qu chính xác h n.ả ơ

3 T kếết qu thí nghi m 4, vi c xác đ nh nôềng đ dung d ch axit acetic băềng ch th ừ ả ệ ệ ị ộ ị ỉ ị màu nào chính xác h n, t i sao? ơ ạ

Phenol phtalein giúp ta xác đ nh chính xác h n vì bị ơ ước nh y pH c a ả ủ phenol phtalein kho ng t 8 - 10 Bả ừ ước nh y c a ả ủ metyl orange là 3.1 - 4.4 mà đi m tể ương

đương c a h là > 7 (do axit yếếu tác d ng v i baz m nh).ủ ệ ụ ớ ơ ạ

4 Trong phép phân tích th tích nếếu đ i v trí c a NaOH và axit thì kếết qu có thay ể ổ ị ủ ả

đ i không, t i sao? ổ ạ

Trong phép phân tích th tích ể nếếu đ i v trí NaOH và axit th kếết qu vâễn khôngổ ị ỉ ả

thay đ i vì ổ b n châết ph n ng không thay đ i, vâễn là ph n ng trung hòa.ả ả ứ ổ ả ứ