báo cáo thí nghiệm môn hóa đại cương

Thí nghiệm 5: Kiểm tra nồng độ dung dịch axit đã pha loãng - Lấy buret tráng sạch bằng nước cất, sau đó tráng bằng dung dịch NaOH 0,1M.. Mô tả thí nghiệm: - Lấy 50ml nước cho vào beche

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

-BÁO CÁO THÍ NGHIỆM

MÔN HÓA ĐẠI CƯƠNG

Giảng viên : Võ Nguyễn Lam Uyên

Lớp: L47

Nhóm: 9

DANH SÁCH THÀNH VIÊN NHÓM

Họ và tên MSSV Đánh giá

Phạm Đăng Tâm 2313038 100%

Nguyễn Thị Thục Quyên 2312881 100%

Hồ Vũ Quốc 2312868 100%

L i ờ m ở đ u ầ

Để hoàn thành tiểu luận này, chúng em xin gửi lời cảm ơn chân

thành đến:

Ban giám hiệu trường Đại Học Bách Khoa vì đã tạo điều kiện

về lĩnh vực chuyên môn với hệ thống tài liệu đa dạng thuận lợi

cho việc tìm kiếm, nghiên cứu thông tin.

Xin cảm ơn giảng viên bộ môn – Đỗ Thị Minh Hiếu đã giảng

dạy tận tình, chi tiết để em có đủ kiến thức và vận dụng chúng

vào phần bài tập lớn này.

Do chưa có nhiều kinh nghiệm làm để tài cũng như những hạn

chế về kiến thức, trong bài tiểu luận chắc chắn sẽ không tránh

khỏi những thiếu sót Rất mong nhận được sự nhận xét, ý kiến

đóng góp, phê bình từ phía thầy cô để bài tiểu luận được hoàn

thiện hơn.

Lời cuối cùng, em xin kính chúc cô nhiều sức khỏe, thành công

và hạnh phúc.

Chúng em xin chân thành cảm ơn

Nhóm 3, lớp L43

Bài 1 : Kỹ thuật phòng thí nghiệm

1 Thí nghiệm 1: Sử dụng pipet

- Dùng pipet 10 ml lấy 10 ml nước từ becher cho vào erlen (hút nước

bằng quả bóp cao su vài lần)

- Lặp lại phần thực hành trên

2 Thí nghiệm 2: Sử dụng buret

- Dùng becher 50 ml cho nước vào buret

- Chờ cho đến khi không còn bọt khí sót lại trong buret

- Dùng tay trái mở nhanh khóa buret sao cho dung dịch lấp đầy phần

cuối của buret Chỉnh buret đến mức 0

- Dùng tay trái điều chỉnh khóa buret để cho 10 ml nước từ buret vào

becher

3 Thí nghiệm 3: Chuẩn độ oxy hóa - khử

- Cân 0,9 gam axit oxalic, hòa tan bằng nước cất thành 100 ml dung

dịch axit oxalic (dùng fiol 100 ml) Đổ dung dịch mới pha vào becher

- Dùng pipet 10 ml lấy 10 ml dung dịch axit oxalic trên cho vào erlen -

- Thêm 2 ml dung dịch H2SO4 1N

- Dùng buret chứa dung dịch KMnO 0,1N.4

- Nhỏ từ từ dung dịch KMnO vào erlen trên, lắc đều cho đến khi dung 4

dịch trong erlen có màu tím nhạt Đọc thể tích KMnO đã sử dụng Viết 4

phương trình phản ứng tổng quát Tính nồng độ axit oxalic Biết phương

trình ion thu gọn:

2MnO + 5C4- 2O42- + 16H → 2Mn + 10CO + 8H O+ 2 2 2

Xác định chất oxy hóa - khử trong phản ứng trên

4 Thí nghiệm 4: Pha loãng dung dịch

- Dùng pipet bầu lấy 10 ml dung dịch HCl 1M cho vào bình định mức

100 ml Kế đó thêm nước vào đến gần vạch trên cổ bình định mức bằng

ống đong Cuối cùng dùng bình tia cho từng giọt nước cho đến vạch

- Đậy nút bình định mức, lắc đều Ta thu được 100 ml dung

dịch HC1 0,1M

5 Thí nghiệm 5: Kiểm tra nồng độ dung dịch axit đã pha

loãng

- Lấy buret tráng sạch bằng nước cất, sau đó tráng bằng dung dịch

NaOH 0,1M

- Cho dung dịch NaOH 0,1M vào buret, sau đó chuẩn đến vạch 0

- Dùng pipet 10 ml cho vào erlen đã tráng bằng nước cất (không tráng

thêm bằng axit HCI) 10 ml dung dịch HCl 0,1M vừa pha xong, thêm 1

giọt chỉ thị phenolphtalein

- Cho từ từ dung dịch NaOH trên buret vào erlen, vừa cho vừa lắc đều

cho đến khi dung dịch chuyển sang màu hồng nhạt thì dừng lại Đọc thể

tích dung dịch NaOH 0,1M đã dùng ở trên buret

- Tính lại nồng độ dung dịch axit vừa pha loãng

- Lặp lại hai lần để tính kết quả trung bình

BÀI 2 : NHIỆT PHẢN ỨNG

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

1.1 Mô tả thí nghiệm:

- Lấy 50ml nước cho vào becher dùng nhiệt kế để đo

- Lấy 50ml nước nóng cho vào nhiệt lượng kế, cắm nhiệt kế

- Đồng thời, lấy nhiệt kế ra và trả về nhiệt độ phòng + dùng phễu

cho nước ở nhiệt độ thường vào và đóng nắp cắm nhiệt kế vào, lắc lên

I.2 Công thức:

m o c o =mc(t3−t1 ) −(t2−t3 )

t2−t3

Trong đó: m: Khối lượng 50ml nước

c: Nhiệt dung riêng của nước (1 cal/g độ)

Nhiệt độ C o Lần 1

t1 32,5 C o

t2 65 C o

t3 49 C o

moco (cal/độ) 1,56

2 Thí nghiệm 2: Xác định hiệu ứng nhiệt của phản ứng HCl

và NaOH

2.1 Mô tả thí nghiệm:

- Phương trình hóa học: NaOH + HCl => NaCl+ H O2

- Buret rửa sạch, tráng nước cất, tráng bằng dung dịch NaOH 1M cho

dung dịch NaOH vào chỉnh bọt khí chỉnh về vạch 0 Dùng buret lấy

25ml NaOH 1M cho vào cốc

- Cắm nhiệt kế Đo nhiệt độ

- Cách sử dụng buret tương tự như trên Dùng buret lấy 25ml HCl 1M

cho vào bình nhiệt lượng kế

- Rửa nhiệt kế, cắm nhiệt kế vào bình nhiệt lượng kế Đo nhiệt độ

- Lắp phễu vào bình nhiệt lượng kế, rót dung dịch NaOH vào Đóng nắp

Lắp nhiệt kế vào, lắc đều, đo nhiệt độ

2.2 Công thức:

Ta có: VNaOH 1M = 25 ml; VHCl 1M = 25 ml; c = 1 (cal/g.độ); D = 1,02 (g/ml)

n = 0,025 (mol)

m = V.D = (VNaOH + V ).1,02 = (25+25).1,02 = 51 (g)HCl

Q1 = (m0c0 + mc).(t3−t1) = (1,56 +51.1).(38 – 33) = 262,8 (cal)

Q2 = (m0c0 + mc).(t3−t1) = (1,56 +51.1).(38,5 – 33) = 289,08 (cal)

Qtb = Q1+Q2

2 = 262,8 289,08+2 = 275,94 (cal)

ΔH = - Q tb

n = - 275,940.025 = -11037,6 (cal/mol) < 0  Phản ứng tỏa nhiệt

Nhiệt độ C o Lần 1 Lần 2

t1 33 o C 33 C o

t2 33 o C 33 C o

t3 38 o C 38,5 C o

Q(cal) 262,8 289,08

Q tb (cal) 275,94

∆ H(cal/mol) -11037,6

3 Thí nghiệm 3: Xác định nhiệt hòa tan khan – kiểm tra định

luật Hess

3.1 Mô tả thí nghiệm

- Dùng ống đong lấy 50ml nước cho vào bình nhiệt lượng kế, cắm nhiệt

kế

- Cân, ghi khối lượng

- Mở nắp bình nhiệt lượng kế, trút hết chất rắn vào nhiệt lượng kế, lắc

tròn bình, đo nhiệt độ

3.2 Công thức

c CuSO4 = 1 (cal/g.độ) ;

m CuSO4 = 3.97 (g);

m H2O = 50 (g)

cCuSO4 = 1 (cal/g.độ); mCuSO4 = 4 (g); mH2O = 50(g)

nCuSO4 = 1604 = 0,025 (mol)

Q = ( m0c0 + mH2O x cH2O + mCuSO4 x cCuSO4 ) (t2 − ¿ t )1

Q1= ¿ (1,56 + 50.1 + 4.1).(38 –33) = 277,8 (cal)

∆H = −Q n

Nhiệt độ C o Lần 1 Lần 2

t 1 33 o C 33 C o

t 2 38 o C 38,5 C o

Q (cal) 277,8 305,58

∆H (cal/mol) -11112 -12223,2

∆ H1=− ¿

0.025 = − ¿11112 (cal/mol) < 0

Tính tương tự ta được: Q = 305,58 (cal)2

∆ H2 = -12223,2 (cal/mol)

∆ H t b = ∆ H1+∆ H2

2 = −11112+(−212223,2) = -11667,6 (cal/mol)

 Phản ứng tỏa nhiệt

4 Thí nghiệm 4: Xác định nhiệt hòa tan

4.1 Mô tả thí nghiệm

- Dùng ống đong lấy 50ml nước cho vào bình nhiệt lượng kế, cắm nhiệt

kế

- Cân ghi khối lượng

- Mở nắp bình nhiệt lượng kế, trút hết chất rắn vào nhiệt lượng kế, lắc

tròn bình Đo nhiệt độ

4.2 Công thức:

Nhiệt độ C o Lần 1 Lần 2

t 1 33 o C 33 C o

t 2 29 o C 29 C o

Q (cal) -222,24 -222,24

∆H (cal/mol) 2972,3151 2972,3151

cNH4Cl = 1 (cal/g.độ); mNH4Cl = 4.0(g); mH2O = 50(g)

nNH4Cl = 53.54 =0,07477 (mol)

Q = ( m0c0 + mH2O x cH2O + mNH4Cl x cNH4Cl ) (t2 − ¿ t )1

Q1= (1,56 + 50.1 + 4.1) (29 - 33) = -222,24 (cal)

∆ H1= −−2 22,240,074 77 = 2972,3151 (cal/mol)

Tính tương tự ta được: Q = -222,24 (cal)2

∆ H2 = 2972,3151 (cal/mol)

∆ H t b = ∆ H1+∆ H2

2 = 2972,3151 (cal/mol) ¿0

 Phản ứng thu nhiệt

TRẢ LỜI CÂU HỎI:

1 ∆H tb của phản ứng HCl + NaOH NaCl + H O sẽ được tính theo➔ 2

số mol HCl hay NaOH khi cho 25 ml dd HCl 2M tác dụng với 25 ml

dd NaOH 1M Tại sao?

=> Ta có: nHCl = 0.05 mol, nNaOH = 0.025 mol

Mà tỉ lệ phản ứng của phương trình là 1:1 suy ra NaOH sẽ phản ứng

hết và dư HCl => ta lấy ∆H tính theo số mol NaOH tb

2.Nếu thay HCl 1M bằng HNO 1M thì kết quả thí nghiệm 2 3

có thay đổi hay không?

=> Kết quả thí nghiệm 2 không thay đổi vì HNO cũng là một axit3

mạnh, phân li hoàn toàn và tác dụng với NaOH cũng là một phản ứng

trung hòa

3 Tính ∆H bằng lý thuyết theo định luật Hess So sánh với kết quả 3

thí nghiệm.

Hãy xem 6 nguyên nhân có thể gây ra sai số trong thí nghiệm này:

-Mất nhiệt độ do nhiệt lượng kế

-Do nhiệt kế

-Do dụng cụ đong thể tích hóa chất

-Do cân

-Do sunfat đồng bị hút ẩm

-Do lấy nhiệt dung riêng sunfat đồng bằng 1 cal/mol.độ

∆H = −Q n

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

nào khác không?

=> Trong 6 nguyên nhân trên, nguyên nhân quan trọng nhất là do sunfat

đồng bị hút ẩm

Vì ở điều kiện thường độ ẩm cũng khá cao, chúng ta sử dụng ở dạng

khan nên ngay khi tiếp xúc không khí nó sẽ hút ẩm ngay lập tức và tỏa

ra một nhiệt lượng đáng kể, đủ để làm lệch đi giá trị t chúng ta đo ở 2

mỗi lần thí nghiệm

- Theo nhóm em còn hai nguyên nhân khác làm cho kết quả sai lệch đó

là:

+ Sự chính xác của cân điện tử, lượng chất mỗi lần lấy khác nhau cũng

gây ra sự biến đổi nhiệt đáng kể

+ Thao tác chưa chính xác, nhanh chóng dẫn đến sự thất thoát nhiệt

BÀI 4: XÁC ĐỊNH BẬC PHẢN ỨNG

1 Xác định bậc phản ứng theo Na2S2O3

1.1.Kết quả thí nghiệm

TN Ố ng

nghi m ệ

V(ml)

H SO 2 4 0.4 M

Erlen ∆t (s) 1 ∆t (s) 2 ∆t (s) tb

V(ml) Na2S2O3

0.1 M

V(ml) H O 2

1 8 4 28 85 87 86

2 8 8 24 45 43 44

3 8 16 16 22 24 23

− Sự chính xác của cân điện tử, lượng chất mỗi lần chúng ta lấy là khác

nhau cũng

Sự chính xác của cân điện tử, lượng chất mỗi lần chúng

ta lấy là khác nhau cũng

− Lượng trong phản ứng có thể không tan hết làm mất đi một lượng

đáng kể ph

1.2 Công thức

V= ± ∆ C

∆ t =KC A

n

C B

m

v 2

v 1 = 0,02m

0,01m=2m

=>t 1

t 2= 2m => m1 = log2t 1

t 2 =log2(8 6

44)= ¿ 0,9668 (g)

=>t 2

t 3= 2m => m2 = log2t 2

t 3 =log2(4 4

23)= ¿ 0.9359 (g)

Bậc phản ứng theo Na2S2O3 = m 1 +m 2

2 = 0,9513 (g)

2 Xác định bậc phản ứng theo H2SO4

2.1 Kết quả thí nghiệm:

TN Ố ng nghi m ệ

V(ml) H2SO4

0.4 M

Erlen ∆t (s) 1 ∆t (s) 2 ∆t (s) tb

V(ml) Na2S2O3

0.1 M

V(ml) H O 2

1 4 8 28 48 51 49

2 8 8 24 45 43 44

2.2 Công thức

V= ± ∆ C

∆ t =KC A

n

C B

m

v 2

v 1 = 0,08n

0,04n=2n

=>t 1

t 2= 2n => n1 = log2t 1

t 2 =log2(49

44)=0,15 53

=>t 2

t 3= 2n => n2 = log2t 2

t 3 =log2(44

40)=0,1375

Bậc phản ứng theo H2SO4 = n1 +n2

2 = 0,1464

TRẢ LỜI CÂU HỎI:

1 Trong thí nghiệm trên, nồng độ của Na2 2O3 và của S

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

+ Nồng độ của Na2S2O3 tỉ lệ thuận với vận tốc phản ứng

+ Nồng độ của H2SO4 tăng có xu hướng làm tăng vận tốc phản ứng,

nhưng hầu như rất nhỏ không đáng kể

+ Biểu thức tính vận tốc phản ứng:

V = k [ Na2S2O3]0.9513 [H2SO ]40.1464

+ Bậc của phản ứng: 0.9513 + 0.1464 = 1.0977

[H2SO4]+[Na2S2O3] Na2SO4+H2S2O3 (1)

H2S2O3 H2SO3 + S (2) → ↓

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 H 2SO4 luôn luôn dư so với Na 2S2O3

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

- (2) là phản ứng tự oxi hóa khử nên tốc dộ phản ứng xảy ra chậm hơn

→ Phản ứng (2) quyết định tốc độ phản ứng, là phản ứng xảy ra chậm

nhất do bậc của phản ứng (2) là bậc của cả phản ứng

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?

Biểu thức tính vận tốc phản ứng trung bình là

V = ±∆ C ∆ t

Mà trong thí nghiệm này ta cố định C bằng cách ghi nhận thời gian t  

từ lúc bắt đầu phản ứng đến lúc dung dịch bắt đầu chuyển sang đục nên

vận tốc phản ứng trong thí nghiệm này là vận tốc tức thời

4 Thay đổi thứ tự cho H 2SO4 và Na 2S2O3 thì bậc phản

ứng có thay đổi không, tại sao?

Biểu thức tính vận tốc phản ứng

V= ± ∆ C

∆ t =KC A

n

C B

m

nên hệ phụ thuộc vào hằng số tốc độ phản ứng k , nồng độ, áp suất và

diện tích tiếp xúc, trong đó k phụ thuộc vào nhiệt độ, chất xúc tác và

bản chất phản ứng Do đó, thay đổi thứ tự cho H2SO4 và Na2S2O3

không làm thay đổi hệ, và không làm thay đổi bậc phản ứng

BÀI 8: PHÂN TÍCH THỂ TÍCH

1 Thí nghiệm 2

Lần VHCl

(ml) VNaOH

(ml) CNaOH

(N) CHCl

(N)

Sai số

1 10 10,3 0,1 0,103 0%

2 10 10,3 0,1 0,103 0%

CHCl V = CHCl NaOH VNaOH

→ C HCl= (C NaOH V NaOH)

V HCl

CHCl(1) = 0,1 10,310. = 0,103 (N)

Tính tương tự cho CHCl(2) = 0,103 (N)

C HCl = 0 ,103 +0 ,2 103 = 0,103 (N)

∆CHCl(1) = |C HCl −C HCl(1)| = |0 , 103 0,103− | = 0

Tính tương tự cho ∆CHCl(2) = 0

∆ C HCl = 0+02 = 0 (N)

→ C HCl = 0 , 103 ± 0,000 (N)

1 Thí nghiệm 3

Lần VHCl

(ml)

VNaOH

(ml)

CNaOH

(N)

CHCl

(N)

Sai số

1 10 10,3 0.1 0.103 0.0005%

2 10 10,2 0.1 0.102 0,0005%

CHCl V = CHCl NaOH VNaOH

→ C HCl= (C NaOH V NaOH)

V HCl

CHCl(1) = 10,3.0,110 = 0,103 (N)

Tính tương tự cho CHCl(2) = 0,102 (N)

C HCl = 0,103 0,102+2 = 0,1025 (N)

∆CHCl(1) = |C HCl −C HCl(1)| = |0 , 1 03−0,1025| = 0,0005 (N)

Tính tương tự cho ∆CHCl(2) = 0,0005 (N)

∆ C HCl = 0,00 05+0,00052 = 0,0005 (N)

→ C HCl = 0,1025 ± 0,0005 (N)

2 Thí nghiệm 4

vì đây là phản ứng tự oxy hoá khử nên xảy ra rất chậm

Phản ứng (1) là phản ứng trao

TRẢ LỜI CÂU HỎI:

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

thay đổi hay không, tại sao?

=> Khi thay đổi nồng độ HCl và NaOH thì đường cong chuẩn độ không

thay đổi vì đương lượng phản ứng của các chất không thay đổi, chỉ có

bước nhảy là 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 chính xác hơn, tại sao?

=> Việc xác định nồng độ axit HCl trong các thí nghiệm 2 và 3 thì thí

nghiệm 2 cho ta kết quả chính xác hơn Vì phenol phtalein có bước nhảy

pH trong khoảng 8 - 10 còn metyl da cam màu rõ 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?

=> Từ kết quả thí nghiệm 4, việc xác định nồng độ dung dịch axit axetic

bằng phenol phtalein chính xác hơn, Vì trong môi trường axit phenol

phtalein không có màu, và chuyển sang màu hồng trong môi trường

bazơ, nên ta có thể phân biệt được dễ dàng và chính xác hơn

Còn metyl da cam chuyển từ màu đỏ trong môi trường axit, sang màu

vàng cam trong môi trường bazơ vì thế ta sẽ khó phân biệt được chính

Lần Chất

chỉ thị VCH3COOH

(ml)

VNaOH

(ml)

CNaOH

(N)

CCH3COOH

(N)

Sai số

1 Phenol

phtalein 10 9,8 0,1 0,098 0,0005

2 10 9,7 0,1 0,097 0,0005

1 Metyl

da cam

10 2,7 0,1 0,027 0,0005

2 10 2,8 0,1 0,028 0,0005

xác Ngoài ra còn vì phenol phtalein có bước nhảy pH trong khoảng 8 -

10 còn metyl da cam là 3.1 - 4.4 mà điểm tương đương của hệ >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?

=> Trong phép phân tích thể tích nếu thay đổi vị trí của NaOH và axit

thì kết quả vẫn không thay đổi vì bản chất của phản ứng vẫn là phản ứng

trung hòa và chất chỉ thị cũng vẫn sẽ đổi màu tại điểm tương đương