Bài Báo Cáo Thí Nghiệm Hoá Đại Cương.pdf

Thí nghiệm 3: Xác định nhiệt hoà tan ŒuO; - Kiểm tra định luậtHess:..... 2 2 Thí nghiệm 2: Xác định hiệu ứng nhiệt của phản ứng trung hoà HƠIvà NaOH..... » Dùng phẫu đổ nhanh 50 ml nước

DAI HOC QUOC GIA THANH PHO HO CHi MINH TRUONG DAI HOC BACH KHOA

KHOA KHOA HOC & KI THUAT MAY TINH

BAI BAO CAO THI NGHIEM HOA DAI CUONG

Người hướng dẫn: Phạm Thị Lê Na

Người thực hiện: Nguyễn Tuấn Anh - 2252038

Nguyễn Trần Minh Anh - 2252037

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 8 năm 2024

Muc luc

2.1.1 Thí nghiệm 1: Xác định nhiệt dung của nhiệt lượng kế 2

2.1.2 Thínghiệm 2: Xác định hiệu ứng nhiệt của phản ứng trung hoà HCl va NaOH 2

2.1.3 Thí nghiệm 3: Xác định nhiệt hoà tan ŒuO; - Kiểm tra định luậtHess: 3

2.1.4 Thínghiệm 4: Xác định nhiệt hoà tan của VNHAỚI .Ặ V 5

3.1.1 Thinghiém 1: Xac dinh bac phản ứng theo WNazŠ$;Ós 7 3.1.2 Thinghiém 2: Xác định bậc phản ứng theo ;SÓ, 8

4.4 KẾTQUẢ THÍNGHIỆM Ặ Q.2 10

4.1.1 Thí nghiệm 1: Xây dựng đường cong chuẩn độ một axit mạnh bằng một bazơ mạnh dựa theo bảng Q Q Q Q HQ HQ LH gu v2 10 4.1.2 Thí nghiệm 2: Chuẩn độ axit - bazơ với thuốc thử phenolphthalein 11

41.38 Thínghệm3 Q Q Q Q Q Q Q Q Q n ng ng ng va 12

4.2.4 Cauhdi4 ce eee ee eee 15

Danh sach hinh vé

2 PDuongcongchudndd 20 ee ee ee 11

Danh sach bang

1 Thí nghiệm 1: Xác định nhiệt dung của nhiệt lượng kế 2

2 Thí nghiệm 2: Xác định hiệu ứng nhiệt của phản ứng trung hoà HƠIvà NaOH 3

3 Thí nghiệm 3: Xác định nhiệt hoà tan CuSO, - KiémtradinhluatHess 4

4 _ Thí nghiệm 4: Xác định nhiệt hoà tan của NHAỚI 0 0 Q.3 v2 5 5 _ Thínghiệm1: Bậc phân theo WNa¿§;Ós Q Q Q Q Q Q HQ Q2 x2 8 6 Thínghiệm2: Bậc phântheo HS Q.0 ee 2x2 9 7 Thí nghiệm 2: Chuẩn độ axit - bazơ với thuốc thử phenolphtalein 11

8 _ Thínghiệm 3: Chuẩn độ axit - bazơ với thuốc thử metyldacam 12

9 Thí nghiệm 4a: Chuẩn độ axit - bazơ với thuốc thử metyl dacam 13

10 Thinghiém 4a: Chuan dé6 axit - bazơ với thuốc thử metyl dacam 13

1 Báo cáo số liệu

BẢO CAO SỬ LIỆU MỜI LỢH 0G ME KV rege Se ene

NHÓM THÍ NGHIỆM : Ñ

Ng Bn Tun Anh = — 2.252084

Nguyen Tran Miah fh -2259037

BAI 2: NHIET PHAN UNG lowe BÀI 8: PHẲN TỊCH THẺ TỊCH re

TNI: Tìm m,£, : TN3: Chuân độ HCI với Phenolphtalein Re

lu ú \ |

pe x Nộ: Chl tt Nain 46 độ HCI với Tiêu đa cam

8ä Ù Lan I Lan 3

| og ae ae , | | Thể tích | | |

NaOH Qn

Seq eC! —| | nt) bed 8n | |

V Nad = a, 1

TN3: Xác định sàn had se 33 C80, nan Be " TN4 a: ¢ Chuân độ CH; ,COOH với Phenolphtalein

Lan | Lần? “bin? | tins | [% || 1008|) | Lân3 | Lân 3 33°C | aie cl | Lhê tịch |

39°C nor | | NaOH O.1N | 0m | 3 |

1,004 | Aha, | (mt) 7 I

Rao < \0,36

TN4: xe dol dinh nhigt hoa tan NH.Cl —_ TN4b Chuan do CH,COOH voi Metyl da cam [| Lan t Lan 2 1 bị bàng, [ [a ân | Lan 2 | Lan 3 | 3

ac $C | " —| ' Thế tích | |

„ |9fC | eT | see 3 | x | |

BAI 4; XAC DINH BAC PHAN UNG hn

TNI: Bac phan theo Na,$,0; — TN2: Bac phan theo H,SO, =—-

| li co " | 5 S

| Binh | d3s | | | nh Ni 15 s1s | ti ee |

TP HO Chi Minh ngay thang nam

Giáo v lên hướng dẫn

Hình 1: Báo cáo số liệu thí nghiệm hoá đại cương

Trang 1/15

2 BAI2: NHIET PHAN UNG

2.1 KET QUA THI NGHIEM

2.1.1 Thỉnghiệm 1: Xác định nhiệt dung của nhiệt lượng kế

Các bước tiến hành

- Lẩy 50 ml nước ở nhiệt độ phòng cho vào becher bên ngoài đo nhiệt độ ¡¡

» Lấy 50 mÌ nước khoảng 60°C cho vào nhiệt lượng kế Sau khoảng hai phút, đo nhiệt độ ¿a

» Dùng phẫu đổ nhanh 50 ml nước ở nhiệt độ phòng vào 50 ml nước nóng trong nhiệt lượng kế Sau khoảng hai phút, đo nhiệt độ ¿x

°C 1

28

te 54

tạ 42

8

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

Nhiệt do nước nóng và becher toả ra = nhiệt nước lạnh hấp thu Do đỏ:

(#3 — t1) — (tz — ta) (tz — ts) ()

(me + moco){t2 — t3) = me(ts — t1) > moco = me

Trong đỏ:

» m- khối lượng 50ml nước

- c- nhiệt dung riêng của nước (1 cal/g.độ)

Thế các đại lượng ¡, £s,?¿ vào phương trình (1), ta có:

(42 — 28) — (54 — 42)

(54 — 42) §, 33 (g/cal.độ)

mocg = 50 x 1 x

2.1.2 Thinghiém 2: Xac định hiệu ung nhiét cua phan tng trung hoa HC! va NaOH

Các bước tiến hành

» Dùng buret lấy 25 ml dung dịch NaOH 1M cho vào becher 100 ml để bên ngoài Đo nhiệt độ z¡

+ Dùng buret lấy 25 ml dung dịch HCI 1M cho vào trong nhiệt lượng kế Đo nhiệt độ ¿a -_ Dùng phẫu đổ nhanh becher chứa dung dịch NaOH vào HCI chứa trong nhiệt lượng kế Khuấy đều dung dịch trong nhiệt lượng kế Đo nhiệt độ zs

- Xác định Q phản ứng theo công thức (2.1), từ đỏ xác định AH

» Cho nhiệt dung riêng của dung dịch muối 0,5M là 1 cal/g.độ, khối lượng riêng là 1,02 ø/ml

Ta có các đại lượng sau:

° VNu„OH = 25ml

Trang 2/15

Nhiét d6°C | Lần1 | Lần2

Q (cal) 355.98 | 355,98

Q@¿„ (cal/mol) | 355,98

AH (cal/mol) | —14239,2

Bảng 2: Thí nghiệm 2: Xác định hiệu ứng nhiệt của phản ứng trung hoà HƠI! và NaOH

* Vựơi = 25ml

* ýnaon = 1cal/g.độ

* Cnact = 0,5M

* pnaci = 1,02g/ml

HCI + NaOH —> NaC] + HạO

0,25mol 0,25 mol 0,25mol 0,25 mol

25 + 25

1000

mnaci = p> Vag = 1,02 - (25 Ð 25) = 51(4)

nnact = Cnact: Vad = 0,5- = 0,025(mol)

+ Lần1

Q = (moco + MnacieNnact) - Ất

ty +t:

= (moco + MNnacienact - (f3 — )

33+ 33 6

= (8,33 451-1) - (39 — 22289) = 355, 98 (cal) + Lần2

Q = (moco + Myacienaci) - At

ty + tg

2 )

) = 355, 98(cal)

= (moco + Mnacienact - (la —

32 +32

— (8,33 + 51-1) - (38 — —==

2 355,98 + 355,98

On - os — RES = 855, 98(cal) _ 0u _ -355,98 _ —14239, 20 (cal/moi)

AH n 0,025

Vi AH < 0nén phản ứng này toa nhiệt

2.1.3 Thinghiém 3: Xac dinh nhiét hoa tan CuSO, - Kiém tra dinh luat Hess:

Chúng ta sẽ xác định hiệu ứng nhiệt hòa tan cla CuSO, khan (AH) bang thuc nghiém

Trang 3/15

* Cho vao nhiệt lượng kế 50 ml nước Đo nhiệt độ ¿

- Cân chính xác 4ø ŒuSÓ¿ khan,

» Cho nhanh 4g Cu%Ó¿, vừa cân vào nhiệt lượng kế, khuấy đều cho Œ+%#Ó¿, tan hết Đo nhiệt độ

hạ,

- Xác định Q theo công thức (2.1)

trong đỏ:

m - khối lượng dung dịch Œu9Ó¿

c - nhiệt dung riêng của dung dịch Œ+#Ó;¿ (lấy gần đúng bằng 1 cal/g độ)

Từ Q suy ra Ai;

1

33

39

06 374,34

=1 32 | —1 73

Bảng 3: Thí nghiệm 3: Xác định nhiệt hoà tan CuSO, - Kiém tra dinh luat Hess

+ Lần 1: Ta có: Madd = MCusO, + MHOC = 4,06 + 50 = 54, 06(ø)

4.06

NCusOs, = = = 0,025375(mol)

Q = (moco + Maac) - At

= (8,33 + 54,06 - 1) - (39 — 33) = 374, 34(cal)

-Q — ~874,34 _ nơuso, 0,025375 —

—14752, 32(cal/mol)

+ Lan 2: Ta cé: mag = Mougo, + Mimo = 4,4 + 50 = 54, 4(g)

TỢuSO¿ = =< = 0,0275(mol)

Q = (moco + Maac) - At

= (8,33 + 54,4- 1) - (40 — 32) = 501, 84(cal)

_=g@ —50L81_ _ 4

AH = Toso, > 10,0275 ~~ 18248, 73(cal/mol)

AH, +AH a —14752,32 + —18248, 72

Trang 4/15

2.1.4 Thinghiém 4: Xac dinh nhiét hoà tan cla N H,C!

Lam tương tự mục 3 nhưng thay CuSO, khan bằng NH,CI Cho nhiệt dung riêng của dung dich

NH,CI gần đúng là 1 cal/mol.độ

Lưu ý: Cách xác định nhiệt độ sau khi phản ứng xảy ra

Do các quá trình trung hòa hay hòa tan cần phải có thời gian để xày ra hoàn toàn, cần phải có

thời gian để dung địch phản ứng truyền nhiệt cho becher và do nhiệt lượng kế không cách nhiệt

hoàn toàn, nhiệt độ sau phản ứng sẽ giảm dần (hoặc tăng dần) theo thời gian, nên muốn có giá trị

At chính xác ta phải làm như sau:

» Đo nhiệt độ trước phản ứng trong nhiệt lượng kế

* Cho chất phản ứng vào nhiệt lượng kế Ðo nhiệt độ sau mỗi 30 giây

- Vẽ đồ thị nhiệt độ theo thời gian

» Xác định A¿ bằng đồ thị như hình vẽ

Tuy nhiên trong thí nghiệm, ta đợi khoảng 2 phút cho giá trị nhiệt độ ổn định thì ghi nhận giả trị đó (hoặc chỉ cần đợi nhiệt độ không còn thay đổi nữa thì ghi giá trị đọc được)

°C 1 2

33

29 28

35 20

72 | — 12 o7 | 3186, 24

Ay 3134, 905

Bảng 4: Thí nghiệm 4: Xac dinh nhiét hoa tan cua NH4Cl

+ Lan 1:Tacé: mag = mnn,ci + mMn,0 = 4,35 + 50 = 54, 35(g)

4, 3! ;

NCusOs, = 53.5 = 0, 08131(mol) Gt

Q= (mạeo + mạac) - At

= (8,33 + 54,35 - 1) - (29 — 33) — —250, 72(eal) -Q = OP 3083, 57(cal/mol —(—250, 72)

TÌN HẠƠI 0, 08131 (ca /mo )

AH =

+ Lan 2: Ta cé: mag = Mougo, + Memo = 4,2 + 50 = 54, 2(g)

d> 2

3,

NCuSOs = = 0, 0785(mol)

on on

Q = (moco + Maac) - At

= (8,33 +54,2-1) - (28 — 32) = —250, 12(cal)

Trang 5/15

-Q —(—250, 12)

AH = — =———=— #3186 0.0785 3186, 24(cal/mol) cal /mol

_ AH, + AH, _ 3083, 57 + 3186, 24 _ 3134, 905(cal/mol)

2.2 TRALOICAU HOI

2.2.1 Câu hỏi 1

A17 của phản ứng HƠI + NaOH > NaCl + H2O sé dugc tinh theo s6 mol HC! hay NaOH khi cho 25ml dung dich HC! 2M tac dụng với 25m! dung dich NaOH 1M? Tai sao?

Trả lời:

* nucr = 2 x 0.025 = 0.05(mol)

* nnNaon = 1 X 0.025 = 0.025(mol)

HỚI + NaOH + NaCl + HO

Ban đầu (mol) 0.05 0.025

Phản ứng (mol) 0.025 0.025 0.025 0.025

Còn lại (mol) 0.025 0 0.025 0.025

= HCl du, nên A77; của phản ứng sẽ được tỉnh theo số mol của NaOH Lượng HCl du chỉ làm môi trường, không tham gia vào phản ứng nên sẽ không sinh nhiệt

2.2.2 Câu hỏi 2

Nếu thay 7Œ! 1M bằng 77 NÓ 1M thì kết quả thí nghiệm 2 có thay đổi hay không?

Trả lời: Khi thay /7C¡ 1M bằng 77 NÓs 1M, ta có phương trình sau

HNO3 + NaOH > NaNO3 + H2O Kết quả của thí nghiém 2 khong co gi thay déivi HCl va NÓ; đều là axit mạnh phân lý hoàn toàn và NÓ; tác dụng với NaOH là phản ứng trung hoa

2.2.3 Câu hỏi 3

Tính A.; 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 dung cy dong thé tich hoa chat

+ Docan

» Do sunfat đồng bị hút ẩm

Trang 6/15

+ Do lay nhiét dung riéng dung dịch sunfat đồng bằng 1 cal/mol.độ

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

Trả lời:

- Theo định luật Hess:

AHu, = AH + AH; = —18,7 + 2,8 = —15,9(keal/mol) = —15900(cal/mol)

» Theo thực nghiệm

AHs¿„ = —14239.2(eal/mol)

—› Có sự chênh lệch lớn giữa lý thuyết và thực nghiệm

» Theo em, mất nhiệt do nhiệt lượng kế là quan trọng nhất Vì trong quá trình làm thí nghiệm

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

- CuSO, khan dé hut 4m, trong quá trình cân và đưa vào thí nghiệm không nhanh khiến cho đồng sunfat bị hút ẩm ảnh hưởng đến kết quả thí nghiệm

3 BÀI4: XÁC ĐỊNH BẬC PHẢN ỨNG

3.1 KET QUA THI NGHIEM

3.1.1 Thinghiém 1: Xac dinh bac phan ung theo Na25.03

Các bước tiến hành

Chuẩn bị 3 ống nghiệm chứa H2504 và 3 bình tam giác chứa Na25203 và H20 theo bảng sau:

TN

V (ml) H;§SOa 0,4M | V (ml) Na;8aOs 0,1M | V (mì) HạO

2 8 8 24

Dung pipet khac vach lay axit cho vao

Dùng buret cho H,O vào 3 bình tam giác trước Sau đó tráng buret bằng Naz5203 0,1M rồi tiếp

ống nghiệm

tục dùng buret để cho Naz5203 vào các bình cầu

Chuẩn bị đồng hồ bấm giây

Lần lượt cho phản ứng từng cặp ống nghiệm và 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 At

Trang 7/15

+ Lap lai méi thi nghiém 1 lần nữa để tính giá trị trung bình

1

1 140s

2 70s

3 33s

Bảng 5: Thí nghiệm 1 : Bậc phan theo Na2S203

Ta Có :

v= kẻ (CH;so„)” (C'na2S204)"

v2 = kẻ (CH;so„)” (2 Cna2S205)""

0a =k- (CH,so¿)” - (4- Cnazs203)""

Tiến hành lập tỉ lệ 2 va 2, ta cd:

v2 — ke (CH„so,)” ` (2 ` Cna28203)""

UL ke (Cm,so,)”" (C’Na2S204)"”

Sym fh 0 fy 70

—>?m— =1

U3 — k- (Cm;so,)" ` (2 ` CNazS¿O¿)""

va (C,80,)" (A> Crnars205)"”

"` tạ 33

— mạ = log, (2) 1,085

Bậc phản ứng ctla Naz S203

— Tm +m, _ 141,085 _

3.1.2 Thỉnghiệm 2: Xác định bậc phản ung theo 4250,

Thao the trương tư phần 1 với lượng axit và Vaz/5:Ós theo bảng sau:

TN Ống nghiệm Erlen

V (ml) H2S04 0,4 M | V (ml) Na2$203 0,1 M | V (ml) H20

1 4 8 28

2 8 8 24

1

728

2 58s

3 578

Bảng 6: Thí nghiệm 2 : Bac phan theo H2S0O,4

Ta Có :

ị = k + (Cnyso¿)” + (OMNassaox)”

Đa = k + (2: Ởn,sO,)” r (OMNazsaOx)”

Us =k-(4- Cn,so¿)” : Na;s¿Ox}"”

Tiến hành lập tỉ lệ 32 và 5, ta cé:

1 mm (Cm;so,}” (CNa25203)”

om, họ 72

ty 58

Đa - k-(2- Cu, s0,)" > (Cnazs,05)"”"

72 any = log.(F3) 0,31

tạ — &' (3: ÔnzsÓ,)“ - (ẨNass¿O¿)"

vk (4-Cy,80,)" - (Cnay8,04)™

cu ta 8 57

58

—> tạ —= 1082(=) 0,025 Bậc phản ứng của H;SÓ¿

— TỊ 1a — 0,31 +0,025

— 3 2 20,17 = 0

Vì bậc phan ting ctla H2SO4 xap xi bang 0 nén co thé kết luận rằng nồng độ của 77;#Ó; không làm ảnh hưởng tới tốc độ của phan ting

3.2 TRALOICAU HOI

3.2.1 Câu hỏi1

Trong thí nghiệm trên, nồng độ của WazÓ¿ và 772#O¿ đã ảnh hưởng thế nào lên tốc độ phản ứng? Viết lại biểu thức tính vận tốc phản ứng Xác định bậc của phản ứng

Trả lời:

- Nồng độ của Waz®;Osti lệ thuận với tốc độ phản ứng Nồng độ của 77z#Ó¿ hầu như không ảnh hưởng tới tốc độ phản ứng

+ Biéu thic tinh van t6c: V = k x [Na2S2O3]'.04 x [H2SO4]°.17

Trang 9/15