báo cáo thực hành thí nghiệm hóa học

Dạng lỏng:Nếu lấy lượng ít chừng 1ml dung dịch hoặc hóa chất lỏng có thể dùng công tơ hút, hút dung dịch rồi nhỏ từ từ vào ống nghiệm khoảng 11 giọt dung dịch tương ứng với 1 ml;Nếu lấy

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI

BÁO CÁO THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM HÓA HỌC

GVHD Khóa

: Th.S Vũ Thị Xuân :

Hà Nội - 2022

Bài 1 LÀM QUEN, SỬ DỤNG THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM

I.2 Dụng cụ chia độ: ống đong, cốc chia độ, buret, pipet, bình định mức

Hình 15 Bình tia (đựng nước cất)

Hình 16 Cân kỹ thuật Hình 17 Cân phân tích

II Các thao tác cơ bản:

II.1 Cách lấy hóa chất:

cứ vào vạch chia trên thành công tơ hút) (xem hình 18)

Hình 18 Cách lấy dung dịch hóa chất bằng pipet

2 Dạng rắn:

Nếu yêu cầu lấy lượng áng chừng như hạt ngô tinh thể thì sẽ dùng thìa có sẵn trong lọđựng hóa chất tương ứng, lấy một lượng theo kích cỡ áng chừng mà thí nghiệm yêu cầu:bằng hạt ngô, hạt gạo

Nếu yêu cầu lấy lượng chính xác vừa phải: sẽ sử dụng cân kỹ thuật để cân lượng hóa chấtcần thiết;

Nếu yêu cầu lấy lượng hóa chất chính xác cỡ phần nghìn: sẽ sử dụng cân phân tích (do sốlượng cân phân tích có hạn, sinh viên chỉ xem giảng viên hướng dẫn cách dùng còn lượng

cụ thể để làm thí nghiệm sẽ do giảng viên hoặc thầy cô thí nghiệm viên chuẩn bị trướcbuổi thí nghiệm)

II.2 Cách nâng nhiệt độ:

Sinh viên có thể sử dụng đèn cồn hoặc bếp điện để

thực hiện những thí nghiệm cần đun nóng dung

dịch Khi đun nóng với đèn cồn sinh viên cần chú

ý để đáy ống nghiệm (hoặc thành của vật muốn

đun nóng) vào chỗ nóng nhất của ngọn lửa đèn

cồn, tức là vị trí 2/3 của ngọn lửa từ dưới lên (hình

19) Sinh viên tuyệt đối không để đáy ống nghiệm

vào sát bấc đèn cồn, vì làm như thế ống nghiệm sẽ

bị vỡ, cũng như không để thẳng ống nghiệm khi

đun, vì làm như vậy chất lỏng sôi có thể bắn thẳng Hình 19 Cách đun trên ngọn lửa đèn cồn

lên cao, gây nguy hiểm

Để lượng dung dịch trong ống nghiệm nóng đều, cũng như không gây nguy hiểm cho bảnthân và những người xung quanh, sinh viên cần lắc nhẹ ống nghiệm khi đun và hướng miệngống về phía không có người.Ngoài ra, khi dùng đèn cồn, sinh viên cần chú ý đến lượng cồntrong đèn, cách châm lửa đèn và tắt đèn, cụ thể như sau:

- Không nên để cồn trong đèn gần khô kiệt vì cồn còn quá ít sẽ tạo hốn hợp nổ với khôngkhí

- Không rót cồn quá đầy vào đèn

- Không được châm đèn bằng cách lấy ngọn đèn cồn nọ châm vào ngọn đèn cồn kia

- Không được thổi để tắt đèn mà phải dùng nắp đèn đậy lại

II.3 Cách rửa ống nghiệm:

Trước khi làm thí nghiệm, yêu cầu sinh viên phải làm sạch ống nghiệm bằng cách dùng chổilông có sẵn trong phòng thí nghiệm và tiến hành các bước như sau:

- Cầm nghiêng ống nghiệm rồi xả nước từ vòi nước máy vào ống nghiệm cần rửa;

- Lựa đưa chổi lông từ từ vào trong ống nghiệm (không ấn chổi vào ống nghiệm, vì làmvậy dễ gây vỡ đáy ống nghiệm);

- Xoay tròn chổi rửa trong lòng ống nghiệm để chổi lông cọ xát đều vào thành ống nghiệm;

- Lặp lại các bước trên 3 lần;

- Dùng nước máy tráng lại, rồi dùng nước cất tráng lại ống nghiệm;

- Úp ngược ống nghiệm lên giá đựng ống nghiệm;

- Tiếp tục rửa sạch các ống nghiệm khác

III An toàn thí nghiệm:

III.1 Với dụng cụ và thiết bị dễ vỡ:

Khi sử dụng các dụng cụ dễ vỡ nên sinh viên cần nhẹ tay, tránh va chạm Khi đun nóng bìnhcầu, ống nghiệm phải đun từ từ và đều, hơ nóng toàn bộ ống nghiệm rồi mới đun tập trungvào đáy ống nghiệm và hướng miệng ống nghiệm về phía không có người (xem phần II.2)

III.2 Với các thiết bị điện:

Sinh viên cần kiểm tra độ an toàn của nguồn điện và hệ thống dây dẫn khi làm các thínghiệm cần tới nguồn điện (ví dụ: thí nghiệm về điện phân nước, về xác định khối lượngmol phân tử của hợp chất,…) Với các thí nghiệm điện phân dùng nguồn là pin (cần kiểm trapin trước khi dùng) cũng như khi thực hiện ghép điện cực tạo pin, sinh viên cần kiểm tra kỹcác đầu mối tiếp xúc và bề mặt điện cực

III.3 Với hóa chất:

Trước khi đi thực hành hóa học, sinh viên cần tìm hiểu về các hóa chất dùng trong PTN đểbiết các đặc tính như: tính độc, khả năng cháy, nổ, để tránh xảy ra những sai sót khi tiếnhành thí nghiệm, dẫn đến những hậu quả đáng tiếc Nguyên tắc chung khi làm việc với hóachất đó là không được nếm, ngửi hóa chất, không được để hóa chất tiếp xúc trực tiếp vào

bản thân cũng như những người, vật xung quanh.

1 Với chất độc dễ bay hơi:

Tất cả các thí nghiệm có sử dụng chất độc dễ bay hơi, có mùi khó chịu, các khí độc hoặc cácaxit đặc phải được tiến hành trong tủ hút hoặc nơi thoáng gió

2 Với các chất dễ cháy, dễ nổ:

Khi làm việc với các hóa chất này cũng như khi làm việc dưới áp suất thấp hay áp suất caocần phải đeo kính bảo vệ cho mắt và mặt, không để những hóa chất này gần nguồn nhiệt, cầudao điện,

3 Với chất lỏng sôi:

Không được cúi đầu về phía các chất lỏng đang đun sôi hoặc chất rắn đang đun nóng chảy

để tránh bị hóa chất bắn vào mặt Khi đun nóng các dung dịch trong ống nghiệm phải dùngkẹp gỗ để kẹp ống nghiệm và luôn chú ý quay miệng ống nghiệm về phía không có người(xem phần II.2)

Bài 2 CÂN BẰNG HÓA HỌC VÀ CÂN BẰNG PHA

I Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng của nồng độ đến cân bằng hóa học

I.1 Mục đích: Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ các chất đến cân bằng sau:

06 ống nghiệm sạch; Kẹp gỗ; Dung dịch FeCl bão hòa;3

Tinh thể KCl

I.3 Cách tiến hành:

Cho 10ml nước cất vào ống nghiệm sạch, thêm vào đó 01 giọt dung dịch FeCl bão hòa và3

01 giọt dung dịch KSCN bão hòa, lắc đều, quan sát màu dung dịch thu được Chia đều dungdịch thu được ra 04 ống nghiệm đánh số từ 1 đến 4:

- Ống 1: dùng để so sánh;

- Ống 2: cho thêm vào ống từ 2 đến 3 giọt dung dịch FeCl bão hòa, quan sát màu của3

dung dịch thu được và so sánh với ống 1;

- Ống 3: cho thêm vào ống từ 2 đến 3 giọt dung dịch KSCN bão hòa, quan sát màu củadung dịch thu được và so sánh với ống 1;

- Ống 4 cho thêm một ít tinh thể KCl, rồi lắc cho tan hết quan sát màu của dung dịchthu được và so sánh với ống 1

I.4 Yêu cầu: Ghi lại kết quả so sánh và giải thích

Kết quả:

FeCl3 + 3KSCN Fe(SCN) + 3KCl3

(Vàng) (Không Màu) (Đỏ Máu) (Không Màu)

Giải thích:

Dựa vào nguyên lí dịch chuyển cân bằng Lơsactơrê ở một phản

ứng thuận nghịch đang ở trạng thái cân bằng Khi tác động từ bên

ngoài như biến đổi nhiệt độ áp suất và nồng độ thì cân bằng sẽ

chuyển dịch theo chiều làm giảm tác dụng bên ngoài đó Như vậy

khi cho vào ống nghiệm (2) 2 – 3 giọt FeCl bão hòa và ống (3) cho3

thêm 2-3 giọt KSCN bão hòa thì nồng độ FeCl tăng lên ở ống 2 và3

nồng độ KSCN tăng lên ở ống 3 theo nguyên lí chuyển dịch cân

bằng Lơsactơrê thì cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều làm giảm

nồng độ của FeCl và nồng độ KSCN tức là chuyển dịch theo chiều3

thuận vì vậy tạo ra nhiều Fe(SCN) hơn cả ống (2) và (3) làm cho3

ống (2) và (3) có màu đỏ máu đậm hơn ống 1

Còn ở ống (4) thì ngược lại khi cho vào ống (4) vài tinh thể KCl lắc

cho tan hết thì nồng độ KCl tăng lên cân bằng sẽ chuyển dịch theo

chiều nghịch làm nồng độ Fe(SCN) giảm vì vậy màu ở ống nghiệm3

(4) nhạt hơn ống 1

II Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến cân bằng hóa học

II.1 Mục đích: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến cân bằng:

CH3COONa + H2O ⇄ CH3COOH + Na+ + OH- H>0

Sự chuyển dịch cân bằng được theo dõi qua sự thay đổi nồng độ OH , sự thay đổi nồng độ

-của ion OH được theo dõi qua sự đổi màu -của phenolphtalein.

-II.2 Dụng cụ - Hóa chất:

02 ống nghiệm sạch; 01 bếp điện hoặc đèn cồn; Tinh thể CH3COONa;

01 cốc chịu nhiệt 250 ml; Nước cất; Dung dịch Phenolphtalein

II.3 Cách tiến hành:

Đun nóng 150ml nước cất trong cốc chịu nhiệt 250ml;

Cho vào ống nghiệm sạch một ít tinh thể CH COONa, sau đó tiếp tục thêm 5ml nước cất vào3

và lắc cho tan hết phần tinh thể Chia đều lượng dung dịch thu được vào hai ống nghiệm,đánh số 01 và 02:

- Ống 1: thêm từ 1 đến 2 giọt phenolphtalein, rồi nhận xét màu của dunh dịch thu được;

- Ống 2: nhúng vào nước nóng vài phút, sau đó cũng thêm từ 1 đến 2 giọtphenolphtalein, so sánh màu của dung dịch thu được với dung dịch trong ống 1

I.4 Yêu cầu: Ghi lại kết quả so sánh và giải thích

Kết quả:

- Ống (1) khi cho thêm vào 1-2 giọt phenolphtalein thì dung dịch có màu hồng nhạt

- Ống (2) sau khi thực hiện thí nghiệm thấy trong ống nghiệm màu hồng hiện rõ hơn,đậm hơn so với ống nghiệm (1)

Giải thích:

- Ở ống nghiệm (1) nhạt có màu hồng rất nhạt gần như không

màu là do có sự tạo thành OH nhưng nồng độ rất nhỏ.

Ở ống nghiệm (2) phản ứng xảy ra ở nhiệt độ cao hơn đây là

phản ứng thu nhiệt (∆H > 0) Nhiệt độ tăng lên theo nguyên lídịch chuyển cân bằng Lơsactơrê phản ứng chuyển dịch theochiều thuận đẻ giảm nhiệt độ xuống do đó tạo ra nhiều OH vì-

vậy ống 2 có màu hồng

Bài 3 TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG HÓA HỌC

I Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng của nồng độ đến tốc độ phản ứng

I.1 Mục đích: Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ Na2S2O3 đến tốc độ của phản ứng:

H2SO4 + Na2S2O3 = Na2SO4 + SO2 + S + H O2

qua việc đo thời gian phản ứng ở các nồng độ Na2S2O3 khác nhau

I.2 Dụng cụ - Hóa chất:

08 ống nghiệm sạch; 01 đồng hồ bấm giây; Dung dịch H2SO4 20 %;

Kẹp gỗ; Nước cất; Các dung dịch Na2S2O3 với nồng độ

tương ứng: 1 %, 2 %, 3 %, 4 %

I.3 Cách tiến hành:

- Chia 08 ống nghiệm sạch thành 2 dãy, đánh số A, B, C, D và A', B', C', D';

- Cho vào các ống nghiệm A, B, C, D mỗi ống 1ml dung dịch H2SO4 20 %;

- Cho vào các ống nghiệm A', B', C', D' lần lượt:

- Tương tự với ống B và ống B' thời gian phản ứng t2 (s);

- Tương tự với ống C và ống C' thời gian phản ứng t3 (s);

- Tương tự với ống D và ống D' thời gian phản ứng t4 (s)

I.4 Yêu cầu: Ghi lại kết quả, so sánh và giải thích

v = k [A]a [B]b

v là vận tốc phản ứng ở thời điểm nào đó[A] và [B] là nồng đọ mol của chất A,B

k là hằng số tỉ lệ hay còn gọi là hằng số vận tốc của phản ứng phụ thuộc vào bản

chất phản ứng nhiệt độ phản ứng mà không phụ thuộc nồng đọ các chất tham gia

phản ứng

Vì vậy khi nồng độ Na2S2O3 ở các phản ứng tăng dần từ 1%,2%,3%,4%, vậntốc phản ứng ở mỗi thời điểm tăng dần làm cho thời gian phản ứng giảm dần từống nghiệm (1) đến ống nghiệm (4)

Còn màu vẩn đục trắng tăng dần theo thứ tự là do nồng độ Na2S2O3 tăng dầnphản ứng tạo ra nhiều S↓ hơn

II Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng

II.1 Mục đích: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ của phản ứng:

H2SO4 + Na2S2O3 Na SO2 4 + SO2 + S + H O2

qua việc đo thời gian phản ứng giữa Na2S2O3 4 % và H2SO4 20 % ở các nhiệt độ khác nhau

II.2 Dụng cụ - Hóa chất:

01 nhiệt kế; 01 đồng hồ bấm giây; Dung dịch H2SO4 20 %;

01 cốc chịu nhiệt 250 ml; 01 bếp điện hoặc đèn cồn; Dung dịch Na2S2O3 4 %

II.3 Cách tiến hành:

- Chia 08 ống nghiệm sạch thành 2 dãy, đánh số A, B, C, D và A', B', C', D';

- Cho vào các ống nghiệm A, B, C, D mỗi ống 1 ml dung dịch H2SO4 20 %;

- Cho vào các ống nghiệm A', B', C', D' mỗi ống 1 ml dung dịch Na2S2O3 4 %;

- Đổ ống A vào ống A' ở nhiệt độ phòng, đo thời gian từ khi hai dung dịch bắt đầu tiếpxúc với nhau cho đến khi có vẩn đục màu trắng của S thời gian phản ứng t (s);1

- Tương tự với ống B và ống B' ở nhiệt độ phòng + 10 C thời gian phản ứng t (s);o

4 1 ml 1 ml tophòng+30oC 4

Chú ý: Để đun nóng hai ống nghiệm đến nhiệt độ mong muốn bằng cách:cho hai ốngnghiệm vào một cốc chứa 150 ml nước đun trên bếp điện, dùng nhiệt kế đo nhiệt độ củanước đến khi đạt nhiệt độ cần thiết đổ ống axit vào ống muối

Giải thích:

Dựa theo quy tắc Vanhoff : khi nhiệt độ tăng lên 10 C thì vận tốc phản ứng tăngo

lên từ 2 đến 4 lần số tăng vận tốc phản ứng khi nhiệt độ tăng lên 10 C gọi là hệ sốo

nhiệt độ của phản ứng kí hiệu là γ

Vì vậy khi nhiệt độ phản ứng tăng lên 10 C dẫn tới vận tốc phản ứng tăng dẫn đếno

thời gian giảm

Bài 4 TÍNH CHẤT CỦA DUNG DỊCH

I Thí nghiệm 1: Đo nhiệt độ sôi của chất lỏng

I.1 Mục đích: Đo nhiệt độ sôi của nước nguyên chất và của dung dịch NaCl bão hòa

- Cho 50 ml nước cất vào cốc chịu nhiệt 100 ml đánh số cốc 01

- Cho 50 ml dung dịch NaCl vào cốc chịu nhiệt 100 ml, đánh số cốc 02;

- Đặt cả 2 cốc chất lỏng trên lên bếp điện, đun sôi rồi dùng nhiệt kế đo nhiệt độ sôi

I.4 Yêu cầu: Ghi lại kết quả, so sánh và đưa ra nhận xét

Kết quả:

+ Nhiệt độ của nước nguyên chất cốc đun số (1) là 98 Co

+ Nhiệt độ của dung dịch NaCl cốc đun số (2) là 110 Co

Nhận xét:

Áp suất hơi bão hòa của nước ở 98 C bằng áp suất khí quyển ở phòng thí nghiệm thì nướco

sôi

II Thí nghiệm 2: Đo pH của dung dịch

II.1 Mục đích: Sử dụng giấy chỉ thị vạn năng đo pH của một số dung dịch ở các nồng độkhác nhau

II.2 Dụng cụ - Hóa chất:

Giấy chỉ thị vạn năng; Dung dịch CH COOH 1,0 M;3 Dung dịch NH 1,0 M;3

Tờ giấy trắng; Dung dịch CH COOH 0,1 M;3 Dung dịch NH 0,1 M;3

Dung dịch CH COOH 0,01 M;3 Dung dịch NH 0,01 M.3

II.3 Cách tiến hành

- Đặt các mẩu giấy chỉ thị vạn năng lên tờ giấy trắng;

- Dùng công tơ hút chấm một giọt nhỏ dung dịch cần đo giá trị pH vào mẩu giấy chỉ thịvạn năng;

- Mẩu giấy chỉ thị vạn năng sau khi ngấm giọt dung dịch sẽ chuyển màu;

- So sánh màu thu được trên mẩu giấy chỉ thị vạn năng với bảng màu có sẵn

- ghi lấy giá trị pH vào bảng kết quả sau:

Lýthuyết

Thựcnghiệm

Lýthuyết

Thựcnghiệm

Lýthuyết

dung dịch NH3 9 7 7

II.4 Yêu cầu: Ghi lại kết quả và nhận xét

Nhận xét:

Tích số ion nước [H3O ].[OH+ -] = 10 -14

Độ pH được định nghĩa pH = -lg [H3O+] hay pH =-lg [H ]+

Với

+) pH<7 môi trường axit

+) pH=7 môi trường trung tính

+) pH>7 môi trường bazơ

CH3COOH có nồng độ càng nhỏ pH càng lớn

NH3 có nồng độ càng lớn thì độ pH càng nhỏ

III Thí nghiệm 3: Điều kiện hòa tan của chất điện li ít tan

III.1 Mục đích: Khảo sát điều kiện hòa tan của CaCO (chất điện li ít tan).3

- Cho vào ống nghiệm số 01: 1 ml dung dịch CaCl 0,00002 M;2

- Cho vào ống nghiệm số 02: 1 ml dung dịch K2CO3 0,00002 M;

- Cho vào ống nghiệm số 03: 1 ml dung dịch CaCl 0,2 M;2

- Cho vào ống nghiệm số 04: 1 ml dung dịch K2CO3 0,2 M;

- Đổ ống nghiệm 02 vào ống nghiệm 01 và đổ ống nghiệm 04 vào ống nghiệm số 03;

- Quan sát và ghi lại hiện tượng thí nghiệm

III.4 Yêu cầu: Nhận xét và giải thích hiện tượng

Giải thích:

- Khi đổ ống nghiệm (2) vào ống nghiệm (1)

Xét một chất điện li ít tan AmBn có cân bằng trong dung dịch là

AmBn ↔ mA + nBn+

m-Lúc dung dịch bão hòa có T AmBn = [An+]m [Bm-]n

Vậy điều kiện hòa tan một chất điện li ít tan có hòa tan khi tích số nồng độ các chấttrong dung dịch nhỏ hơn tích số tan vậy ống nghiệm không có kết tủa

- Khi đổ ống nghiệm (4) vào (3)

Phương trình phản ứng xảy ra

CaCl + K2 2CO3 → CaCO ↓ + 2KCl3

Xảy ra phản ứng trao đổi giữa 2 muối CaCl và K2 2CO3

Do nồng độ của CaCl và K2 2CO3 lớn nên phản ứng xảy ra nhanh hơn và xuất hiệnngay kết tủa trắng CaCO ↓ 3

Bài 5 XÁC ĐỊNH HIỆU ỨNG NHIỆT CỦA MỘT QUÁ TRÌNH

I Mục đích: Xác định hiệu ứng nhiệt của quá trình hòa tan Na2SO 4

II Dụng cụ - Hóa chất:

Cân phân tích; Tinh thể Na2SO ;4

Nhiệt kế điện tử; Thiết bị xác định nhiệt hòa tan (hình 20)

Hình 20 Thiết bị xác định nhiệt hòa tanIII Cách tiến hành:

- Lấy chính xác 10 ml nước cất cho vào bình nhiệt lượng kế (1), bật máy khuấy từkhoảng 30 giây;

- Tắt máy khuấy từ, đợi nhiệt độ trên máy ghi nhiệt tự động chỉ giá trị ổn định, ghi lạinhiệt độ T ;1

- Dùng cân phân tích cân chính xác gam tinh thể Nam 2SO4 (nằm trong khoảng từ 2gam đến 3 gam);

- Cho lượng chất rắn vừa cân vào bình nhiệt lượng kế (1), bật máy khuấy từ cho hòatan hoàn toàn muối (khoảng 30 giây), sau đó theo dõi nhiệt độ của quá trình hòa tan,khi kết thúc ghi nhiệt độ T 2

- Xác định giá trị ΔT=T2−T1

IV Yêu cầu: Tính kết quả

Lượng nhiệt trao đổi khi hòa tan gam tinh thể muối Nam 2SO4 là:

Q=−(CH2O⋅mH2O+CB¿mB)⋅ΔTLượng nhiệt trao đổi khi hòa tan 1 mol tinh thể muối Na2SO4 tương ứng với 142 gam là:

ΔHht=Q⋅M

m =

Q⋅142mTrong đó: CB=0,8 J/g K và CH2 O=4,185

J/g K là nhiệt dung của bình nhiệt lượng kế