báo cáo thí nghiệm hóa đại cương bài 2 nhiệt phảnứng

Sau khoảng 2 phút đo nhiệt độ t3.2.Xác định hiệu ứng nhiệt của phản ứng trung hòa HCl và NaOH- Dùng buret lấy 25ml dung dịch NaOH 1M cho vào becher 100ml để bên ngoài , đo nhiệt độ t1.-

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ



BÁO CÁO THÍ NGHIỆM

HÓA ĐẠI CƯƠNG

Giáo viên: Võ Nguyễn Lam Uyên

Nhóm 12:

- Nguyễn Thiên Phúc

- Trần Minh Phúc

- Cáp Tường Đại Phúc

TP.HCM 3/4/2019

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM

HÓA ĐẠI CƯƠNG

Danh sách thành viên:

Nguyễn Thiên Phúc 1813585

Cáp Tường Đại Phúc 1813555

BÀI 2: NHIỆT PHẢN ỨNG

I/Cách tiến hành:

1.Xác định nhiệt dung của nhiệt lượng

Cách xác định mc

- Lấy 50ml nước ở nhiệt độ phòng cho vào becher bên ngoài đo nhiệt độ t1

- Lấy 50ml nước khoảng 600C cho vào nhiệt lượng kế Sau khoảng 2 phút đo nhiệt

độ t2

- Dùng phễu đổ nhanh 50ml nước ở nhiệt độ phòng vào 50ml nước nóng trong nhiệt lượng kế Sau khoảng 2 phút đo nhiệt độ t3

2.Xác định hiệu ứng nhiệt của phản ứng trung hòa HCl và NaOH

- Dùng buret lấy 25ml dung dịch NaOH 1M cho vào becher 100ml để bên ngoài , đo nhiệt độ t1.

- Dùng buret lấy 25ml dung dịch HCl 1M cho vào trong nhiệt lượng kế, đo nhiệt độ t2.

- Dùng phễu đổ nhanh becher chứa dung dịch NaOH vào HCl chứa trong nhiệt lượng

kế Khuấy đều dung dịch trong nhiệt lượng kế , đo nhiệt độ t₃

- Cho vào nhiệt lượng kế 50ml nước Đo nhiệt độ t1

- Cân chính xác 4g CuSO4 khan

- Cho nhanh 4g CuSO4 vừa cân vào nhiệt lượng kế, khuấy đều cho CuSO4tan hết Đo nhiệt độ t2

- Đo nhiệt độ trước phản ứng trong nhiệt lượng kế

- Cho chất phản ứng vào nhiệt lượng kế Đo nhiệt độ sau mỗi 30s

II/Kết quả thí nghiệm

Nhiệt độ 0C Lần 1

m0c0(cal/độ) 5.56

+ Với m = 50g và c = 1 cal/g.độ

+ Công thức tính nhiệt dung riêng:

56 , 5 )

(

) (

) (

3 2

3 2 1 3 0











t t

t t t t

mc

c

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

Q trung bình (cal) 289,87

∆H (cal/mol) -11877,6 -11312

025 , 0

100025 



mddmuoi= d.V = 50.1,02 = 51(g)

Lần 1:

Nhiệt lượng Q= (m0c0+mddmuoi) )

2

( 1 2

= (5,56+51) )

2

5 , 28 28 5 , 33 (   = 296,94 (cal) 6

, 11877 025

, 0

94 ,

296 













n

Q

Lần 2:

Nhiệt lượng Q= (m0c0+mddmuoi) )

2

( 1 2

= (5,56+51) )

2

29 28 5 , 33 (   = 282,8 (cal) 11312

025 , 0

8 ,

282 













n

Q

4

CuSO

H

trungbinh

H

4

ddCuSO

Lần 1:

4

ddCuSO

Nhiệt lượng Q= ( m0c0  mddCuSO4 CddCuSO4).( t2  t1)

= (5,56+53,99.1)(34-28) = 357,3 (cal)

14292 025

, 0

3 ,

357 













n

Q

Lần 2:

4

ddCuSO

Nhiệt lượng Q= ( m0c0  mddCuSO4 CddCuSO4).( t2  t1)

= (5,56+54,01.1)(34,5-28) = 387,2 (cal)

15488 025

, 0

2 ,

387 













n

Q

Cl NH

H

trungbinh

H

Cl

ddNH

Lần1:

Cl

ddNH

Nhiệt lượng Q=( m0c0  mddNH4Cl CddNH4Cl).( t2 t1)

= (5,56+54,01.1).(23,5-28) = -268,1 (cal) 10724

025 , 0

1,

268 











n

Q

Lần 2:

Cl

ddNH

Nhiệt lượng Q=( m0c0 mddNH4Cl CddNH4Cl).( t2 t1)

= (5,56+54,03.1).(23,5-28) = -268,2 (cal)

10728 025

, 0

2 ,

268 











n

Q

III/ Trả lời câu hỏi:

1 ∆Htb 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=1.0,05=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 thế thì kết quả thí nghiệm 2 không thay đổi vì HCl và HNO3 là 2 axit mạnh phân ly hoàn toàn và đồng thời thí nghiệm 2 là phản ứng trung hòa

3 Tính ∆H 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 đong thể tích hóa chất

+ Do cân

+ Do sunphat đồng bị ẩm

+ Do lấy nhiệt dung riêng dung dịch sunphat đồng bằng 1 cal/mol.độ.

Theo em sai số nào là quan trong nhất, giải thích? Còn nguyên nhân nào khác không? -Trả lời:

*Theo định luật Hess:

∆H3=∆H1+∆H2= -15,9 kcal/mol= -15900 cal/mol

*Theo thực nghiệm: ∆H3= -15488 cal/mol

+ Kết quả thí nghiệm nhỏ hơn so với trên lý thuyết

+ Theo em nguyên nhân lớn nhất ảnh hưởng đến sai số là do sunphat đồng bị ẩm

CuSO4khan+5H2O → CuSO4.5H2O tạo thêm ∆H1nữa hoặc do ở dạng ngậm nước nên tạo ra nhiệt lượng ít hơn lí thuyết Mặt khác CuSO4 hút ẩm tất số mol sẽ khác với tính toán trên lý thuyết (CuSO4khan)

+ Ngoài ra em nghĩ sai số một phần cũng do mất nhiệt do nhiệt lượng kế vì do trong quá trình thao tác không chính xác, nhanh chóng dẫn đến thất thoát nhiệt ra môi trường bên ngoài

BÀI 4: XÁC ĐỊNH BẬC PHẢN ỨNG

I/Cách tiến hành:

1.Xác định bậc phản ứng theo Na2S2O3

Chuẩn bị 3 ống nghiệm chứa H2SO4 và 3 bình tam giác chứa Na2S2O3 và H2O theo bảng sau:

TN V(ml)Ống nghiệm

4

2SO

H 0,4M V(ml) Na2S2O3 0,1MErlen V(ml) H2O

1

2

3

8 8 8

4 8 16

28 24 16

- Dùng pipet khắc vạch lấy axit cho vào ống nghiệm

- Dùng buret cho H2O vào 3 bình tam giác trước Sau đó tráng buret bằng Na2S2O3

0,1M rồi tiếp tục dùng buret để cho Na2S2O3 vào các bình cầu

- Chuẩn bị đồng hồ bấm giây

- Lần lượt cho phản ứng từng cặp ống nghiệm vào bình tam giác như sau:

+ 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 và đọc t

- Lặp lại mỗi thí nghiệm 1 lần để tính giá trị trung bình

Thao tác tương tự phần 1 với lượng axit và Na theo bảng sau:

TN V(ml)Ống nghiệm

4

2SO

H 0,4M V(ml) Na2S2O3 0,1MErlen V(ml) H2O

1

2

3

4 8 16

8 8 8

28 24 16

II/ Kết quả thí nghiệm:

1/ Bậc phản ứng theo Na2S2O3 :

TN

Nồng độ ban đầu

(M)

1

t

TB

t



3 2

2S O

Na H2SO4

Từ t TB của thí nghiệm 1 và thí nghiệm 2 xác định m1(tính mẫu):

84 , 0 2

lg

)

lg(

2

1

1  t 

t

m

Từ t TB của thí nghiệm 2 và thí nghiệm 3 xác định m2:

83 , 0 2

lg

)

lg(

3

2

2  t 

t

m

Bậc phản ứng theo 0,835

2 2

1 3 2

2S O  m m 

Na

TN  Na O2S2 3 H2SO4 t1 t2 t3 t TB

Từ t TB của thí nghiệm 1 và thí nghiệm 2 xác định n1 (tính mẫu):

17 , 0 2

lg

)

lg(

2

1

1  t 

t

n

Từ t TB của thí nghiệm 2 và thí nghiệm 3 xác định n2:

17 , 0 2

lg

)

lg(

3

2

2  t 

t

n

Bậc phản ứng theo 0,17

2 2

1 4

2SO  n n 

H

III/ Trả lời câu hỏi:

1 Trong TN trên, nồng độ Na2S2O3 và của H2SO4 đã ảnh hưởng thế nào lên vận tốc phản ứng? Viết lại biểu thức tính vận tốc phản ứng Xác định bậc của phản ứng

-Trả lời:

+Nồng độ Na2S2O3 tỉ lệ thuận với tốc độ phản ứng

+Nồng độ H2SO4hầu như không ảnh hưởng tới tốc độ phản ứng

+Biểu thức tính tốc độ phản ứng: vk.Na2S2O3 m.H2SO4n

Trong đó m,n là hằng số dương xác định bằng thực nghiệm

+Bậc của phản ứng: m+n

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

3 2 2 4 2 3

2 2 4

Dựa vào kết quả TN có thể kết luận phản ứng (1) hay (2) là phản ứng quyết định vận tốc phản ứng tức là phản ứng xảy ra chậm nhất không? Tại sao? Lưu ý trong các TN trên, lượng axit H2SO4 luôn luôn dư so với Na2S2O3

-Trả lời:

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

+Phản ứng (2) là phản ứng tự oxi hóa khử nên tốc độ phản ứng xảy ra rất chậm

=>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:

Vận tốc xác đinh bằng

t

C , 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 trên được xem là vận tốc tức thời

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

I/Cách tiến hành:

dựa theo bảng

2.Thí nghiệm 2: Chuẩn độ axit bazơ với thuốc thử phenolphatalein

- Tráng Buret với dung dịch NaOH 0.1N sau đó cho từ từ dung dịch vào buret, chỉnh

mức dung dịch về mức không

- Dùng pipet 10ml lấy 10ml HCl chưa biết nồng độ rồi cho vào erlen 100ml, thêm

10ml nước cất và hai giọt phenolphtalein

- Mở khóa buret nhỏ từ từ dung dịch NaOH xuống erlen, vừa nhỏ vừa lắc nhẹ đến khi

dung dich trong erlen chuyển sang màu hồng nhạt thì khóa buret Đọc thể tích NaOH

đã dùng

- Lặp lại thí nghiệm trên để tính giá trị trung bình

3.Thí nghiệm 3: Tiến hành như thí nghiệm 2 nhưng thay chất chỉ thị bằng metyl da

cam, màu dung dịch đổi từ đổ sang cam

4.Thí nghiệm 4: Tiến hành như thí nghiệm 2 nhưng thay dung dịch HCl bằng axit

axetic, 2 lần đầu dùng phenolphatalein, lần sau dùng metyl da cam

II/ Kết quả thí nghiệm:

1.Thí nghiệm 1:

Xác định đường cong chuẩn độ HCl bằng NaOH:

V NaOH (ml) 0 2 4 6 8 9 9.2 9.4 9.6 9.8 10 11 12 13

PH 0.96 1.84 1.33 1.59 1.98 2.38 2.56 2.73 3.36 7.26 10.56 11.7 11.97 12.03

Xác định:

pH điểm tương đương: 7.26 Bước

nhảy pH: từ 3.36 đến 11.7

Chất chỉ thị thích hợp: phenolphthalein

2.Thí nghiệm 2:

Lần VHCl(ml) VNaOH(ml) CNaOH(N) CHCl(N) Sai số

3.Thí nghiệm 3:

4.Thí nghiệm 4:

Lần Chất chỉ thị VCH₃COOH(ml) VNaOH(ml) CNaOH(N) CCH₃COOH(N)

1 Phenol phtalein 10 9.99.9

9.8 0.1

0.099 0.099 0.098

2 Metyl orange 10 3.33.4

3.3 0.1

0.033 0.034 0.033

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 không thay đổi vì đương lượng phản ứng của các chất vẫn không thay đổi, chỉ có bước nhảy là thay đổi Nếu dùng nồng độ nhỏ thì bước nhảy nhỏ và ngược lại

Lần VHCl(ml) VNaOH(ml) CNaOH(N) CHCl(N) Sai số

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

-Trả lời:

Thí nghiệm 2 chính xác hơn thí nghiệm 3 vì bước nhảy của phenolphtalein từ 810 gần điểm định mức

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 chính xác hơn metyl orange vì axit axetic là axit yếu nên điểm định mức lớn hơn 7 nên dùng phenolphtalein thì chính xác hơn metyl orange(bước nhảy 3.04.4 cách quá xa)

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:

Không thay đổi vì đây cũng chỉ là phản ứng cân bằng