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

Thí nghiệm 1: Nhiệt dung của nhiệt lượng kế Đặt ống đong trên mặt phẳng cố định rồi cho nước cất vào đặt mắt phải ngang với vạch 50ml và mặt cong nhất phải chạm vạch 50 → cho vào cốc cắm

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

···☼···🙜

···

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM HÓA ĐẠI CƯƠNG

Sinh viên thực hiện Mã số sinh viên

Doãn Phương Hùng Cường 2310381

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng …, năm …

MỤC LỤC

Bài 2: NHIỆT PHẢN ỨNG

I Tiến trình thí nghiệm: 7

1 Thí nghiệm 1: Nhiệt dung của nhiệt lượng kế 7

2 Thí nghiệm 2: Nhiệt trung hòa HCl và NaOH 7

3 Thí nghiệm 3: Nhiệt hòa tan CuSO4 khan (lưu ý CuSO4 dễ hút ẩm) 7

4 Thí nghiệm 4: Xác định nhiệt hòa tan NH4Cl 7

II Kết quả thí nghiệm: 9

1 Thí nghiệm 1: Xác định nhiệt dung của nhiệt lượng kế: 9

2 Thí nghiệm 2: Xác định phản ứng nhiệt của phản ứng trung hòa HCl và NaOH: 9

3 Thí nghiệm 3: Nhiệt hòa tan của CuSO4 khan – kiểm tra định luật Hess: 10

4 Thí nghiệm 4: Xác định nhiệt hòa tan NH4Cl: 10

III Trả lời câu hỏi: 11

Bài 4: XÁC ĐỊNH BẬC PHẢN ỨNG I Tiến hành thí nghiệm: 12

1 Xác định bậc phản ứng theo Na2 S 2O 3: 12

2 Xác định bậc phản ứng theo H 2 SO 4: 12

II Kết quả thí nghiệm: 13

1 Bậc phản ứng theo Na2 S 2O 3: 13

2 Bậc phản ứng theo H 2 SO 4: 14

III Trả lời câu hỏi: 15

Bài 8: PHÂN TÍCH THỂ TÍCH I Tiến hành thí nghiệm 17

1 Thí nghiệm 2 17

2 Thí nghiệm 3 17

3 Thí nghiệm 4 17

II Kết quả thí nghiệm 18

1 Thí nghiệm 1 18

2 Thí nghiệm 2 19

3 Thí nghiệm 3 19

4 Thí nghiệm 4 19

III Trả lời câu hỏi 20

LỜI NÓI ĐẦU

Lời đầu tiên, chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Trường Đại học BáchKhoa - 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 cô Đỗ Thị Minh Hiếu 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 cô, 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 thiếtcho 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 nhiềukiến thức mới lạ và bổ ích Do vốn kiến thức của chúng em vẫn còn hạn chế nên mặc dù đã cố gắng hết sức nhưng chắc chắn khó tránh khỏi những thiếu sót Kính mong cô xem xét, góp ý để bài báo cáo của chúng em được hoàn thiện hơn

Chúng em xin chân thành cảm ơn!

DANH MỤC HÌNH ẢNH

1.a Becher (100ml)………trang 5 1.b Erlen (100ml).……….trang 5 2.a Buret ……… …trang 5 2.b Pipet bầu (10ml)……….trang 5 2.c Pipet vạch ……… trang 5 2.d Bình định mức.……… trang 5 2.e Ống đong ……… trang 5 2.f Phễu nhựa ……… trang 6 2.h Pipet nhựa……… trang 6

2.f Phễu nhựa 2.h Pipet nhựa

BÀI 2: NHIỆT PHẢN ỨNG

I Tiến trình thí nghiệm:

1 Thí nghiệm 1: Nhiệt dung của nhiệt lượng kế

Đặt ống đong trên mặt phẳng cố định rồi cho nước cất vào (đặt mắt phải ngang với vạch 50ml và mặt cong nhất phải chạm vạch 50) → cho vào cốc cắm nhiệt kế và đo nhiệt độ t1 → lấy ống đông lấy tiếp 50ml nước nóng (đúng thể tích) và cho vào bình nhiệt lượng kế cắm nhiệt kế và đo nhiệt độ t2

→ rửa và lau khô nhiệt kế để trả về nhiệt độ phòng (không được thiếu bước này) → mở nút ra lắp phễu rót phần nước nguội trong cốc vào trong bình nhiệt lượng kế rồi lấy phễu ra lắp nhiệt kế lên → lắc đều cho nước nóng và nước thường trao đổi nhiệt và xác định nhiệt độ t3 (thí nghiệm làm một lần)

2 Thí nghiệm 2: Nhiệt trung hòa HCl và NaOH

Đầu tiên rửa cây buret, cây buret nào chứa hóa chất nào thì tráng bằng hóa chất đó → đóng khóa buret bằng tay trái đổ hóa chất lên đầy cây buret

và chỉnh cây buret (phải làm hết bọt khí và chỉnh buret về 0) → mở khóa buret chứa dung dịch NaOH (lấy 25ml, chú ý không xả hết cây buret) → cắm nhiệt kế vào cốc chứa NaOH xác định nhiệt độ t1 → lấy bình nhiệt lượng kế ra cho dưới cây HCl, lấy 25ml dung dịch HCl cho vào bình nhiệt lượng kế → rửa và lau khô, trả nhiệt kế về nhiệt độ phòng rồi mới cắm vào bình nhiệt lượng kế đo nhiệt độ t2 → lắp phễu lên rót phần NaOH từ trong cốc vào trong bình nhiệt lượng kế, lấy phễu ra và đóng nút lại, lắc đều lên đonhiệt độ t3 (thí nghiệm làm hai lần)

3 Thí nghiệm 3: Nhiệt hòa tan CuSO4 khan (lưu ý CuSO4 dễ hút ẩm)

Dùng ống đong lấy 50ml nước cất cho vào bình nhiệt lượng kế, cắm nhiệt kế vào đo nhiệt độ t1 → cân nhanh gần bằng 4g CuSO4 khan, ghi lại khối lượng đó → mở hẳn nắp bình nhiệt lượng kế, trút phần chất rắn vào → đậy nắp lại, lắp nhiệt kế và lắc đều (nhiệt tỏa ra là nhiệt hòa tan của CuSO4 vào nước), xem nhiệt độ lên cao nhất (cực đại) rồi sau đó giảm lấy nhiệt độ cao nhất (cực đại) là t2 (thí nghiệm làm hai lần)

4 Thí nghiệm 4: Xác định nhiệt hòa tan NH4Cl

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

kế vào và đo nhiệt độ t1 → cân nhanh gần bằng 4g NH4Cl và ghi lại khối lượng đó → mở hẳn nắp bình nhiệt lượng kế ra và trút phần chất rắn vào → đậy nắp lại, lắp nhiệt kế lên và lắc đều (nhiệt tỏa ra là nhiệt hòa tan của NH4Cl vào nước), xem nhiệt độ lên cao nhất (cực đại) rồi sau đó giảm lấy nhiệt là t2 (thí nghiệm làm hai lần)

II Kết quả thí nghiệm:

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

VNaOH = 25mlVHCl = 25mlmNaCl cNaCl = (VNaOH + VHCl) PNaCl 0,5M

Do ∆ H <0 nên phản ứng tỏa nhiệt.

3 Thí nghiệm 3: Nhiệt hòa tan của CuSO4 khan – kiểm tra định luật Hess:

Vì ∆ H >0 nên phản ứng thu nhiệt.

III Trả lời câu hỏi:

1. ∆ H tb của phản ứng HCl + NaOH NaCl + H20 sẽ được tính theo số mol HCl hay NaOH khi cho 25ml dd HCl 2M tác dụng với 25 ml dd NaOH 1M? tại sao?

Vì NaOH hết và HCl dư nên ∆ H tb của phản ứng tính theo NaOH

Lượng HCl dư chỉ làm môi trường, không tham gia phản ứng do đó không sinh nhiệt

Câu 2: Nếu thay HCl 1M bằng HNO3 1M thì kết quả thí nghiệm 2 có thay đổi hay không ?

HNO3(aq) + NaOH(aq)  NaNO3(aq) + H20(aq)

H+

(aq) + OH- (aq)  H20(aq)

Kết quả thí nghiệm 2 không thay đổi do HCl và HNO3 là hai axit mạnh phân li hoàn toàn Đồng thời phản ứng ở thí nghiệm 2 là phản ứng trung hòa

Khi thay vào Q = mc∆ t, vì m và c thay đổi nhưng biến đổi đều nên Q và ∆ H

- Dùng pipet khắc vạch lấy axit cho vào ống nghiệm

- Dùng buret cho nước vào 3 erlen Sau đó tráng buret bằng N a2S2O3 0,1M rồi tiếp tục dùng buret cho N a2S2O3 vào các erlen.

- Lần lượt cho phản ứng từng ống nghiệm và erlen như sau:

 Đổ nhanh axit trong ống nghiệm vào erlen

III Trả lời câu hỏi:

1 Trong TN trên, nồng độ của N a2S2O3 và H2S O4 ảnh hưởng thế nào lên

vận tốc phản ứng? Viết lại biểu thức tính vận tốc phản ứng và xác định bậc của phản ứng.

Trả lời:

- Nồng độ N a2S2O3 gần như tỉ lệ thuận với tốc độ phản ứng, nồng độ H2S O4

tăng kéo theo tốc độ phản ứng tăng chậm

- Biểu thức tính vận tốc được viết lại:

so với N a2S2O3.

Trả lời:

- Phản ứng (1) là phản ứng trao đổi ion nên tốc độ phản ứng xảy ra rấtnhanh.

- Phản ứng (2) là phản ứng tự oxi hóa - khử nên tốc độ phản ứng xảy ra rấtchậm

→ Phản ứng (2) là phản ứng quyết định tốc độ phản ứng

3 Dựa trên cơ sở của phương pháp thí nghiệm thì vận tốc xác định được trong các thí nghiệm trên được xem là vận tốc trung bình hay vận tốc tức thời?

Trả lời:

- Vận tốc được xác định bằng công thức ΔC / Δt Vì ΔC ≈ 0 (độ biến thiên nồng

độ của lưu huỳnh không đáng kể trong khoảng thời gian Δt) nên vận tốctrong các thí nghiệm trên có thể được xem là vận tốc tức thời

4 Thay đổi thứ tự cho H2S O4 và N a2S2O3 thì bậc phản ứng có thay đổi

không? Tại sao?

- Mở khóa buret nhỏ từ từ dd NaOH xuống Erlen, vừa nhỏ vừa lắc nhẹ đến khi

dd chuyển sang màu hồng nhạt ( dư 1 giọt NaOH ) thì khóa Buret

- Đọc thể tích NaOH đã dung và lặp lại thí nghiệm trên để tính giá trị trung bình

- Màu dd sẽ chuyển từ trắng sang hồng nhạt (dư 1 giọt NaOH) và chuyển sang hồng đậm, tím (nếu tăng dần NaOH)

2 Thí nghiệm 3

- Tiến hành tương tự TN2, nhưng thay Phenolphtalein bằng Metyl màu da cam

- Cho buret nhỏ đến khi dư 1 giọt NaOH, dd trong erlen chuyển sang màu vàng thì khóa buret

- Màu dd sẽ chuyển từ đỏ sang cam rồi vàng khi tăng dần lượng NaOH

3 Thí nghiệm 4

- Làm tương tự TN2 và 3 nhưng thay HCl bằng CH3COOH

- Màu dd sẽ chuyển từ trắng sang hồng nhạt ( dư 1 giọt NaOH ) và sang hồng đậm, tím (nếu tăng dần lượng NaOH) đối với Phenolphtalein

- Màu dd sẽ chuyển từ đỏ cam sang vàng khi tăng dần lượng NaOH đối với Metyl da cam

II Kết quả thí nghiệm

1 Thí nghiệm 1

- Xây dựng 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

6

1.14

1.33

1.59

1.98

2.38

2.56

2.76

3.36

7,26

10.56

11

7

11.97

12.01

Từ đường cong chuẩn độ ta xác định được:

+ pH điểm tương đương: 7.26

+ Bước nhảy pH: 3.36 đến 10.56

+ Chất chỉ thị thích hợp: Phenolphtalein hoặc Metyl da cam

2 Thí nghiệm 2

- Chuẩn độ HCL vs thuốc thử Phenolphtalein:

Lần V HCL(ml) V NaOH(ml) C NaOH(N ) C HCL(N ) Sai số

- Chuẩn độ HCL và Metyl da cam:

Lần V HCL(ml) V NaOH(ml) C NaOH(N ) C HCL(N ) Sai số

- Chuẩn độ CH3COOH với Phenolphtalein:

Lần V CH3COOH(ml) V NaOH(ml) C NaOH(N ) C CH3COOH(N ) Sai số

Tính toán:

C CH3COOH=C NaOH .V NaOH

- Chuẩn độ CH3COOH với Metyl da cam:

Lần V CH3COOH(ml) V NaOH(ml) C NaOH(N ) C CH3COOH(N ) Sai số

III Trả lời câu hỏi

Câu 1 : Khi thay đổi nồng độ HCl và NaOH, đường cong chuẩn độ thay đổi hay không, tại sao?

- Việc thay đổi nồng độ HCL và NaOH sẽ không làm đường cong chuẩn độ thay đổi vì phương pháp chuẩn độ HCl bằng NaOH được xác định bởi công thức:

C HCl ×V HCl=C NaOH × V NaOH

Khi V HCl và C NaOH cố định, nếu C HCl thay đổi thì V NaOH cũng sẽ thay đổi tương ứng

Do đó, đương lượng phản ứng của các chất vẫn giữ nguyên, dẫn đến đường congchuẩn độ không bị ảnh hưởng

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

Thí nghiệm 2 sẽ cho kết quả chính xác hơn

Vì phenolphtalein chuyển từ màu trắng sang hồng nhạt và màu sẽ đậm hơn khi tăng lượng NaOH Điều này giúp xác định điểm cuối chuẩn độ một cách chính xác hơn so với metyl da cam, khi chuyển từ đỏ sang vàng Khi tăng lượng

NaOH, màu vàng của metyl da cam không thay đổi rõ rệt, làm khó xác định điểm cuối chuẩn độ

Câu 3 : Từ kết quả thí nghiệm 4 , việc xác định nồng độ dung dịch axit axetic bằng chỉ thị màu nào chính xác hơn, tại sao ?

Đối với axit axetic, phenolphtalein là chỉ thị chính xác hơn so với metyl da cam

vì axit axetic là axit yếu và pH tại điểm tương đương lớn hơn 7 (với bước nhảy

pH ngắn hơn) Trong khi đó, bước nhảy pH của metyl da cam từ 3,0 đến 4,4 không nằm trong khoảng bước nhảy của hệ, dẫn đến kết quả không chính xác

Câu 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 phản ứng vẫn là quá trình trung hòa giữa axit và bazơ