Báo cáo thí nghiệm hóa Đại cương bài 2 nhiệt phản Ứng

Tính toán tương tự cho lần thí nghiệm thứ 2.Thí nghiệm 2: Xác định hiệu ứng nhiệt của phản ứng trung hoà HCl và NaOH: • t2: nhiệt độ khi cho HCl vào nhiệt lượng kế... Vì ở điều kiện thườ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

🙦🙦🙦

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM HÓA ĐẠI CƯƠNG

Lớp: L43 - Nhóm: 7 GIẢNG VIÊN: HUỲNH THANH BÌNH

MỤC LỤC

Trang

LỜI CẢM ƠN 2

BÀI 2: NHIỆT PHẢN ỨNG 3

I.KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM 3

1 Thí nghiệm 1 3

2 Thí nghiệm 2 4

3 Thí nghiệm 3 5

4 Thí nghiệm 4 6

II.TRẢ LỜI CÂU HỎI 8

BÀI 4: XÁC ĐỊNH BẬC PHẢN ỨNG 9

I.QUY TRÌNH THỰC HIỆN 9

II.KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM 9

1 Thí nghiệm 1 9

2 Thí nghiệm 2 10

TRẢ LỜI CÂU HỎI 11

BÀI 8: PHÂN TÍCH THỂ TÍCH 13

I.KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM 13

1 Thí nghiệm 1 13

2 Thí nghiệm 2 14

3 Thí nghiệm 3 15

4 Thí nghiệm 4 16

II.TRẢ LỜI CÂU HỎI 18

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên, chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Trường Đại

học Bách Khoa – ĐHQG TP.HCM đã đưa môn Thí nghiệm Hóa đại cương

vào chương trình giảng dạy Đặc biệt, chúng em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc

đến giảng viên bộ môn là thầy Huỳnh Thanh Bình đã giảng dạy, truyền đạt

cho chúng em những kiến thức quý báu trong những ngày qua

Trong suốt thời gian tham gia lớp học của thầy, chúng em tự thấy bản

thân mình tư duy hơn, học tập càng thêm nghiêm túc và hiệu quả Đây chắc

chắn là những tri thức quý báu, là hành trang cần thiết cho chúng em sau này

Được sự phân công của giảng viên bộ môn, cùng với những kiến thức tích lũy

được trong quá trình học tập, chúng em xin trình bày các bài thí nghiệm số 2,4

và 8 Qua việc thực hiện bài báo cáo này, nhóm chúng em đã biết thêm rất

nhiều kiến thức bổ ích Do vốn kiến thức của chúng em vẫn còn hạn chế nên

chắc chắn khó tránh khỏi những thiếu sót Kính mong thầy xem xét, góp ý để

bài báo cáo của chúng em được hoàn thiện hơn

Chúng em xin chân thành cảm ơn

BÀI 2: NHIỆT PHẢN ỨNG

I Mục đích thí nghiệm:

- Khi thực hiện thí nghiệm nhiệt phản ứng, ta sẽ đo hiệu ứng nhiệt của các phản ứng khác nhau và kiểm tra lại định luật Hess

II Tiến hành thí nghiệm:

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

- Cách tiến hành: Dùng ống đong lấy 50 ml nước nóng khoảng 60°C cho vào

nhiệt lượng kế, để yên trong 2 phút, đọc t2, Tiếp tục cho 50 ml nước ở nhiệt

độ phòng (t1) vào 50ml nước nóng trong nhiệt lượng kế, để yên trong 2 phút,

đo được nhiệt độ t3

Khi đó: Nhiệt do nước nóng và becher tỏa ra = nhiệt nước lạnh hấp thu:

<=>(mc+m0c0)⋅(t2−t3)=mc(t3−t1)

=>m0c0=mc((t3−t1)−(t2−t3 )

t2−t3 )Trong đó: m – khối lượng 50 ml nước

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

moco: nhiệt dung của nhiệt lượng kế (cal/ độ)mc: nhiệt dung của dung dịch trong nhiệt lượng kế (cal/ độ);

Ta lấy giá trị: 0≤ m0c0≤10 Được bảng kết quả sau đây:

Tính toán tương tự cho lần thí nghiệm thứ 2.

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

• t2: nhiệt độ khi cho HCl vào nhiệt lượng kế

• t3: nhiệt độ khi đổ NaOH vào HCl và lắc nhẹ

• cNaCl = 1 (cal/g.độ) : nhiệt dung riêng của dung dịch muối 0,5N

• ρNaCl = 1.02 (g/ml) : khối lượng riêng của dung dịch muối

• moco = 6.25 (cal/độ) : nhiệt dung của nhiệt kế

o Dùng ống đong lấy 50ml nước cất và cho vào nhiệt lượng kế đo nhiệt độ t1.

vì CuSO4 dễ bị hút ẩm trong không khí)

o Lắc đều và đo nhiệt độ t2 trong nhiệt lượng kế

- Ta có:

 t1: nhiệt độ của nước trong nhiệt lượng kế

 t2: nhiệt độ sau khi cho CuSO4 vào nhiệt lượng kế

 cCuSO4 = 1 (cal/g.độ): nhiệt dung riêng của CuSO4

 mnước = 50 (g)

o Dùng ống đong lấy 50ml nước cất và cho vào nhiệt lượng kế đo nhiệt độ t1.

o Cân 4.0 gam NH4Cl khan và nhanh cho vào nhiệt lượng kế 

o Lắc nhẹ và đo nhiệt độ t2 trong nhiệt lượng kế

≡ 1917( cal

mol).

Δ𝐻 > 0 ⇒ phản ứng thu nhiệt.

III Trả lời câu hỏi:

sẽ được tính theo số mol HCl hay NaOH khi

cho 25ml dung dịch HCl 2M tác dụng với

n HCl = 0.025 * 2 = 0.05 (mol).     

n NaOH = 0.025 * 1= 0.025 (mol).

- Vì NaOH hết và HCl dư nên phản ứng tính theo NaOH

- Lượng HCl dư chỉ làm môi trường, không tham gia phản ứng do đó không sinhnhiệt

nghiệm 2 có thay đổi hay không?

với NaOH là phản ứng trung hòa

sánh với kết quả thí nghiệm Hãy xem 6 nguyên

nhân có thể gây ra sai số trong thí nghiệm này ?

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

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

Theo định luật Hess:

ΔH 3lt =số mol×ΔHchuẩn=0.025×(−66.5)≈−1.67(kcal)=

−1670(cal)

→ Chênh lệch tương đối lớn

- Nguyên nhân gây ra sai số quan trọng nhất là do Đồng Sunphat (CuSO4) bị hút ẩm Vì ở điều kiện thường sẽ có lẫn hơi nước nên sẽ có độ ẩm, CuSO4 khan nên sau khi tiếp xúc với không khí, CuSO4 khan sẽ hút ẩm ngay lập tức

và tỏa ra một nhiệt lượng đáng kể, khiến ta sai lệch đi giá trị t2 chúng ta đo ở mỗi lần thí nghiệm Có thể còn các nguyên nguyên nhân khác như:

-Mất nhiệt do nhiệt lượng kế vì trong quá trình làm thí nghiệm thao tác khôngchính xác, nhanh chóng dẫn đến thất thoát nhiệt ra môi trường bên ngoài

-Lượng CuSO4 trong phản ứng có thể không tan hết làm mất đi một lượng đáng kể phải được sinh ra trong quá trình hòa tan

Bài 4: XÁC ĐỊNH BẬC PHẢN ỨNG

I QUY TRÌNH THÍ NGHIỆM:

-Bước 1: Dùng pipet vạch lấy axit H2SO4 cho vào ống nghiệm

-Bước 3: Dùng Burret cho nước vào 3 Erlen theo thể tích theo đề bài

-Bước 4: Tráng Burret bằng Na2S2O3 0,1M rồi tiếp tục dùng Burret cho Na2S2O3 vào 3 Erlentheo thể tích đề bài

-Bước 5: Đổ nhanh axit vào từng cặp ống nghiệm lần lượt vào erlen, lắc nhẹ và bấm đồng

hồ quan sát, khi thấy dung dịch có màu đục thì dừng lại

-Làm lại thí nghiệm để lấy giá trị trung bình

II KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

III TRẢ LỜI CÂU HỎI

1 Trong thí nghiệm trên nồng độ [Na 2 S 2 O 3 ] và của [H 2 SO 4 ] đã ảnh hưởng thế nào lên vận tốc phản ứng Viết lại biểu thức tính vận tóco 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

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

[H 2 SO 4 ]+[Na 2 S 2 O 3 ] Na 2 SO 4 +H 2 S 2 O 3 (1)

H 2 S 2 O 3 H 2 SO 3 + 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 tức là phản ứng xảy ra nhanh hay chậm không? Tại sao? Lưu ý trong các phản ứng trên, lượng axit [H 2 SO 4 ] luôn dư so với [Na 2 S 2 O 3 ]

Trả lời:

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

(2) Là phản ứng tự oxi khử nên tốc độ phản ứng xảy ra rất chậm

→ 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 thí nghiệm thì vận tốc xác định được trong các thí nghiệm được xem là vận tốc

trung bình hay vận tốc tức thời?

Trả lời: Vận tốc xác định bằng Ct 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

BÀI 8: PHÂN TÍCH THỂ TÍCH KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

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

Thí nghiệm 2: Chuẩn độ HCl với thuốc thử Phenolphtalein:

 Mô tả thí nghiệm:

- Tráng buret bằng dung dịch NaOH 0,1N, sau đó cho từ từ dung

dịch NaOH 0,1N vào buret

- Chỉnh thoát khí và mức dung dịch ngang vạch 0

- Dùng pipet 10ml lấy 10ml dd HCl (chưa biết nồng độ) cho vào

erlen 150ml, thêm 10ml nước cất và 2 giọt phenolphtalein

- Mở khóa buret nhỏ từ từ dd NaOH xuống erlen, vừa nhỏ vừa lắc nhẹ

đến khi dung dịch trong erlen chuyển sang màu hồng nhạt bề (dư 1

giọt NaOH) thì khóa buret

- Đọc thể tích NaOH đã dùng và lặp lại thí nghiệm trên để tính giá

trị trung bình

- Màu dung dịch sẽ chuyển từ Trắng sang Hồng Nhạt (dư 1 giọt

NaOH) và sang Hồng đậm, Tím (nếu tăng dần lương NaOH)

Thí nghiệm 3: chuẩn độ HCl bằng metyl da cam:

Tiến hành tương tự thí nghiệm 2 nhưng thay chất chỉ thị phenolphthalein bằng

methyl da cam Màu dung dịch đổi từ màu đỏ cam sang màu vàng cam

2 Thí nghiệm 4: Chuẩn độ CH 3 COOH với Phenolphtalein:

Tiến hành tương tự thí nghiệm 2, 3 nhưng thay dung dịch HCl bằng dung

dịch CH3COOH Làm thí nghiệm 2 lần với lần đầu dùng chất chỉ thị

phenolphthalein, lần sau dùng chất chỉ thị metyl da cam

a. Chuẩn độ CH3COOH với Phenolphthalein:

Nồng độ C =C NaOH(1) .V NaOH(1)=0,094(N)

Sai số mỗi lần đo:

∆ C CH 3 COOH (1)= ¿CCH3COOH - CCH3COOH(1) |=0,0000(N)

∆ C CH 3 COOH (2)=0,0000(N)

∆ C CH 3 COOH (3)=0,0000(N)

Sai số tuyệt đối trung bình:

∆ C CH 3 COOH=∆ C CH 3COOH (1) +∆ C CH 3COOH¿¿¿=0,0000(N)

Vậy nồng độ CH3COOH cần dùng là:

CCH3COOH =CCH3COOH ± ∆ C CH 3COOH=0,094± 0,0000(N )

Chuẩn độ CH3COOH với Metyl da cam:

CCH3COOH =C CH 3COOH (1) +C CH 3COOH (2) +C CH 3COOH (2)

Sai số mỗi lần đo:

∆ C CH 3 COOH (1)= ¿CCH3COOH - CCH3COOH(1) |=|0,0113 – 0,012|=0,0007(N)

∆ C CH 3COOH(2)=0,003( N )

∆ C CH 3 COOH (3) =0,003(N )

Sai số tuyệt đối trung bình :

∆ C CH 3 COOH=∆ C CH 3COOH(1)+∆ C CH 3COOH¿ ¿¿

Vậy nồng độ CH3COOH cần dùng là :

CCH3COOH =CCH3COOH ± ∆ C CH 3COOH=0,0113± 0,0004(N )

TRẢ LỜI CÂU HỎI

Khi thay đổi nồng độ HCL và NaOH, đường cong chuẩn độ có thay đổi hay không, tại sao?

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 và điểm pH tương đương vẫn không thay đổi Nếu dùng

nồng độ nhỏ thì bước nhảy nhỏ và ngược lại

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

-Với bước nhảy pH của phenolphtalein là 8 - 10 và metyl da cam là 3,1 - 4,4 đều

nằm trong bước nhảy của hệ (3,36 - 10,56) nên có độ chính xác tương đương nhau

Tuy nhiên bước nhảy pH của phenolphtalein gần hơn với pH tương đương là 7,26

nên chính xác hơn metyl da cam

-Một lý do nữa là vì phenolphthalein giúp chúng ta xác định màu tốt hơn, rõ ràng

hơn Do dung dịch từ không màu sang hồng nhạt, dễ nhận thấy hơn methyl cam màu

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?

-Phenolphtalein giúp ta xác định chính xác hơn vì pH chuyển màu của

Phenolphtalein khoảng từ 8-10, nhưng pH chuyển màu của Metyl da cam là

3.1-4.4 Với thí nghiệm cho Axit yếu tác dụng với Bazo mạnh (CH3COOH tác dụng

-NaOH), điểm pH tương đương không còn xấp xỉ 7 mà lớn hơn 7 tương đối

nhiều, lí do là muối của phản ứng được tạo thành là muối giữa axit yếu và bazo

mạnh nên có tính bazo Bên cạnh đó, bước nhảy pH cũng thay đổi dẫn đến pH

chuyển màu của Metyl da cam không còn nằm trong bước nhảy pH nữa, cho nên

chúng ta không dùng được Metyl da cam làm chất chỉ thị

-Phenolphtalein giúp chúng ta xác định màu tốt hơn, rõ ràng hơn Do từ màu trắng

sang hồng nhạt, dễ nhận thấy hơn Metyl da cam màu đỏ sang sang vàng cam

Trong phép phân tích thể tích nếu đổi vị trí của NaOH và axit thì kết quả có thay đổi không, tại sao?

-Không thay đổi, vì bản chất phản ứng là phản ứng trung hòa giữa axit và bazo Đổi

vị trí của NaOH và axit sẽ không ảnh hưởng đến kết quả phép phân tích

HẾT