Báo cáo thí nghiệm hóa bài 2 nhiệt phản ứng

Thí nghiệm 2: Xác định hiệu ứng nhiệt của phản ứng trung hòa HCl và NaOH+ Nhiệt dung riêng của NaCl 0,5M là 1 cal/g.độ+ Khối lượng riêng của NaCl là 1,02g/ml.... TRẢ LỜI CÂU HỎI:1.Trong

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA



BÁO CÁO

THÍ NGHIỆM HÓA

LỚP L29 - NHÓM 1 - CH1004 - HK 222

Giảng viên hướng dẫn: NGUYỄN PHƯỚC THIÊN

Thành phố Hồ Chí Minh – 2/2023

BÀI 2: NHIỆT PHẢN ỨNG

Ngày TN: Thứ hai ngày 06 tháng 02 năm 2023

Tổ: 1 Lớp: L29

I KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

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

Nhiệt độ (oC) Lần 1 Lần 2 Lần 3

Ta có: m=50 g và c=1 cal/g.độ

m1c1= mc(t 3−t 1)−(t 2−t 3)

t 2−t 3 = 50.1.(41−29 )−( 52−41)

m2c2= mc(t 3−t 1)−(t 2−t 3) t 2−t 3 = 50.1.(42−29 )−( 54−42)54−42 = 4,17

m0c0 TB = m1c1+m2c2

2 = 4,36

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

Nhiệt độ (oC) Lần 1 Lần 2 Lần 3

Q(cal) 55,36 276,8

∆H (cal/mol) -6643,2 + Nhiệt dung riêng của NaCl 0,5M là 1 cal/g.độ

+ Khối lượng riêng của NaCl là 1,02g/ml

t1≠ t2⇒ ∆t = t3 - t1+t2

2

∆t1 = t3 - t1+t2

2 = 31 - 29+312 = 1

∆t2 = t3 - t1+t2

2 = 34 - 29+292 = 5

Thể tích của HCl và NaOH bằng 25 ml, nồng độ mol là 1M suy ra số mol 2 chất là:

n = V×CM = 0,025×1 = 0,025 (mol)

Phương trình: NaOH + HCl → NaCl + H2

Phản ứng: 0,025 0,025 0,025 0,025

Sau phản ứng: 0 0 0,025 0,025

Thể tích của phản ứng: VNaOH + VHCl = 25 + 25 = 50 (ml)

Khối lượng dung dịch NaCl: mddNaCl = DNaCl × V = 50 × 1,02 = 51(g)

Ta có: Q = (m0c0 + mc)∆t

Q1 = (m0c0 + mc)∆t1 = (4,36 + 51).1 = 55,36

Q2 = (m0c0 + mc)∆t2 = (4,36 + 51).5 = 276,8

QTB = Q1 +t2

2 = 55,36+276,82 = 166,08

∆H = −n Q = −166,080,025 = -6643,2

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

Nhiệt độ (oC) Lần 1 Lần 2 Lần 3

Q(cal) 466,88 408,52

∆H(cal/mol) -18675,2 -16340,8

∆Htb (cal/mol) -17508

cddCuSO4 = 1 cal/g.độ

mddCuSO4 = 50 + 4 = 54 (g)

Số mol CuSO4 là : nCuSO4 = 1604 = 0,025 (mol)

Ta có: Q = (m0c0 + mc)(t2-t1)

Q1 = (m0c0 + mc)(t2-t1) = (4,36 + 54.1)(37 – 29) = 466,88

Q2 = (m0c0 + mc)(t2-t1) = (4,36 + 54.1)(36 – 29) = 408,52

∆H1 = −Q1 n = −466,880,025 = -18675,2

∆H2 = −Q2 n = −408,520,025 = -16340,8

∆Htb = ∆ H 1+ ∆ H 22 = −18675,2−16340,82 = -17508

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

Nhiệt độ (oC) Lần 1 Lần 2 Lần 3

Q(cal) -116,72 -116,72

∆H(cal/mol) 1556,27 1556,27

∆Htb (cal/mol) 1556,27

cddNH4Cl = 1 cal/g.độ

mddNH4Cl = 50 + 4 = 54 (g)

Số mol NH4Cl là : nNH4Cl = 53,54 = 0,075 (mol)

Ta có: Q = (m0c0 + mc)(t2-t1)

Q1 = (m0c0 + mc)(t2-t1) = (4,36 + 54.1)(27 – 29) = -116,72

Q2 = (m0c0 + mc)(t2-t1) = (4,36 + 54.1)(26 – 29) = -116,72

∆H1 = −Q1 n = −116,720,075 = 1556,27

∆H2 = −Q2 n = −116,720,075 = 1556,27

∆Htb =∆ H 1+ ∆ H 22 = 1556,27+1556,272 = 1556,27

II TRẢ LỜI CÂU HỎI:

1. ∆ H tb của phản ứng HCl +NaOH → NaCl + H2O sẽ được tính theo số mol HCl

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

Trả lời:

nNaOH = 1×0,025=0,025 mol

nHCl = 2× 0,025=0,05 mol

⇒ Tính theo NaOH vì NaOH phản ứng hết.

2 Nếu thay HCl 1M bằng HNO3 1M thì kết quả thí nghiệm 2 có thay đổi hay

không?

Trả lời:

Nếu thay HCl bằng HNO3 thì thí nghiệm 2 không có gì thay đổi vì HCl và HNO3 đều là

axit mạnh phân ly hoàn toàn và HNO3 tác dụng với NaOH là phản ứng trung hòa.

3 Tính ∆H3 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:

- Mất nhiệt do 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 bằng 1 cal/mol.độ.

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

Trả lời:

Theo định luật Hess:

⇒ Có sự chênh lệch quá lớn giữa thực nghiệm và lý thuyết Theo em sai số quan trọng nhất là mất nhiệt do nhiệt lượng kế Vì trong quá trình làm thí

nghiệm thao tác không chính xác, nhanh chóng dẫn đến thất thoát nhiệt ra môi trường bên ngoài.

CuSO4 khan dễ hút ẩm, lấy mẩu và cân không nhanh khiến CuSO4 bị hút ẩm dẫn đến kết

quả thí nghiệm.

BÀI 4: XÁC ĐỊNH BẬC PHẢN ỨNG

Ngày TN: Thứ hai ngày 13 tháng 02 năm 2023

Tổ: 1 Lớp: L29

I KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM:

1 Bậc phản ứng theo Na2S2O3:

∆ t tb 1=147 s

∆ t tb 2=62 s

∆ t tb 3=33.5 s.

Ta có:

m1=

log ⁡( ∆t tb 1

∆ t tb 2

)

log ⁡(147

62 )

log ⁡(2) ≈ 1.245

log ⁡( ∆t tb 2

∆t tb 3)

log ⁡( 62

33.5)

log ⁡(2) ≈ 0.888

Bậc phản ứng theo Na2S2O3 = m1+m2

1.245+0.888

2 Bậc phản ứng theo H2SO4:

∆ t tb 1=65.5 s

∆ t tb 2=62 s

∆ t tb 3=60 s

Ta có:

n1=

log(∆ t tb 1

∆ t tb 2)

log(65.562 ) log (2) ≈ 0.079.

log ⁡( ∆ t tb2

∆ t tb3)

log ⁡(62

60)

log ⁡(2) ≈ 0.047

Bậc phản ứng theo H2SO4 =n1+n2

0.079+0.047

Kết luận: Bậc phản ứng là: m+n=1.0665+0.063=1.1295

II TRẢ LỜI CÂU HỎI:

1 Trong thí nghiệm trên nồng độ của Na2S2O3 (A) và H2SO4 (B) đã ảnh hưởng

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

Trả lời:

Nồng độ của Na2S2O3 tỉ lệ thuận với tốc độ phản ứng Nồng độ của H2SO4 hầu như

không ảnh hưởng tới tốc độ phản ứng.

Biểu thức tính vận tốc: V=k.[ Na2S2O3]1.0665[H2SO4]0,063

Bậc phản ứng: 1.0665+0.063=1.1295

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

Trả lời:

H2SO4 + Na2S2O3→ Na2SO4 + H2S2O3 (1)

H2S3O3→ H2SO3 + S↓ (2)

Dựa vào kết quả thí nghiệm 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 thí nghiệm trên, lượng axit H2SO4 luôn luôn dư so với Na2S2O3.

- (1) là phản ứng trao đổi ion nên phản ứng xảy ra rất nhanh.

- (2) là phản ứng oxi hóa khử nên tốc độ phản ứng xảy ra rất chậm.

⇒ Phản ứng 2 là phản ứng quyết định tốc độ phản ứng.

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

Trả lời:

Vận tốc được xác định bằng ∆ c ∆ t vì ∆ c ≈ 0 (biến thiên nồng độ của lưu huỳnh không đáng

kể trong khoảng thời gian ∆t) nên vận tốc trong các thí nghiệm được xem là vận tốc tức thời.

4 Thay đổi thứ tự cho H2SO4 và Na2S2O3 thì bậc phản ứng có thay đổi không?

Tại sao?

Trả lời:

Thay đổi thứ tự cho H2SO4 và Na2S2O3 thì bậc phản ứng không thay đổi Ở một nhiệt độ

xác định, bậc phản ứng chỉ phụ thuộc vào bản chất của hệ (nồng độ, nhiệt độ, diện tích

bề mặt, áp suất) mà không phụ thuộc vào thứ tự chất phản ứng.

BÀI 8: PHÂN TÍCH THỂ TÍCH

Xử lý kết quả thí nghiệm:

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

2 Thí nghiệm 2:

3 Thí nghiệm 3:

4 Thí nghiệm 4:

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 không thay đổi vì đương lượng phản

ứng của các chất vẫn không thay đổi, chỉ có bước nhảy thay đổi và điểm pH tương đương vẫn

không thay đổi Nếu dùng nồng độ nhỏ thì bước nhảy nhỏ và ngược lại

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 lời:

Phenolphtalein cho kết quả chính xác hơn vì bước nhảy pH của phenolphtalein khoảng từ 8-10

Bước nhảy của metyl cam là 3.1-4.4 mà điểm tương đương của hệ là 7 (do axit mạnh tác dụng

với bazo mạnh) nên phenolphtalein 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 cho kết quả chính xác hơn vì bước nhảy pH của phenolphtalein khoảng từ 8-10

Bước nhảy của metyl cam là 3.1-4.4 mà điểm tương đương của hệ là 7

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:

Kết quả vẫn không thay đổi vì bản chất phản ứng không thay đổi, vẫn là phản ứng trung hòa và

chất chỉ thị cũng sẽ đổi màu tại điểm tương đương