Báo cáo thí nghiệm hóa Đại cương bài 4 xác Định bậc phản Ứng bài 8 phân tích thể tích

Vì lượng HCl dư không tham gia phản ứng nên không sinh nhiệt 2.Nếu thay HCl 1M bằng HNO 3 1M thì kết quả thí nghiệm 2 có thay đổi hay không?. Trả lời : Nếu thay HCl 1M bằng HNO3 1M thì

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

- ⁕⁕⁕

-Giáo viên hướng dẫn :

Nhóm :

Lớp :

Thành viên :

MỤC LỤC

BÀI 2 NHIỆT PHẢN ỨNG

II KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

BÀI 4 XÁC ĐỊNH BẬC PHẢN ỨNG

II KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

BÀI 8: PHÂN TÍCH THỂ TÍCH

I TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM 11, 12

II KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

BÀI 2 NHIỆT PHẢN ỨNG

I.TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM

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

- Lấy 50ml nước ở nhiệt độ phòng cho vào becher bên ngoài đo nhiệt độ t1

- Lấy 50ml nước khoảng 60˚C cho vào nhiệt lượng kế Sau đó khoảng 2 phút đo nhiệt độ t2

- Dùng phễu đổ nhanh 50ml nước ở nhiệt độ vào 50ml nước nóng vào nhiệt lượng kế.Sau đó khoảng 2 phút đo nhiệt đọ t3

2 Thí nghiệm 2: Hiệu ứng nhiệt phản ứng trung hòa HCL & NAOH

Phương trình hóa học: NaOH + HCl = NaCl+ HCl

- 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 t1

-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 t2

- Lắp phễu vào bình nhiệt lượng kế, rót dung dịch NaOH vào Đóng nắp lắp nhiệt kế vào, lắc đều Đo nhiệt độ t3

- Lặp lại thí nghiệm 2 lần

3 Thí nghiệm 3 : Xác định nhiệt độ CUSO4 khan

-Cho 50ml nước vào nhiệt lượng kế đo nhiệt độ t1

-Cân chính xác 4g CUSO4 khan

-Cho nhanh 4g CUSO4 khan vào nhiệt lượng kế, khuấy đều cho CUSO4 tan hết

Đo nhiệt đọ t2

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

Cho 50ml nước vào nhiệt lượng kế đo nhiệt độ t1

-Cân chính xác 4g NH4CL khan

-Cho nhanh 4g NH4CL khan vào nhiệt lượng kế, khuấy đều cho NH4CL tan hết

Đo nhiệt đọ t2

II KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

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

Lần 1

m0c0 3.33

Ta có: m = 50g ; c = 1 cal/g.độ => mc = 50 cal/độ

Ta có: t1 = 30 độ; t2 = 61 độ ; t3 = 46 độ

=> m0c0 = mc[(t3-t1)-(t2-t3)]/(t2-t3) = 50[(46-30)-(61-46)]/(61-46) = 3.33

2 Thí nghiệm 2 : Hiệu ứng nhiệt phản ứng trung hòa HCL & NAOH

Lần 1 Lần 2

Q(cal) 380.31 380.31

Qtb(cal) 380.31 ΔH(cal/mol)H(cal/mol) -15212.4 -Ta có phương trình phản ứng

HCl + NaOH = NaCl + H2O

-nHCl=0,025.1=0,025 mol

-nNaOH=0,025.1=0,025 mol

=>nNaCL= 0,025 mol

Vdd = 25+25 = 50ml => mdd = 50*1.02=51

Q = (m0c0+mdd.cdd)ΔH(cal/mol)t = (m0c0+mdd.cdd)[t3-(t1+t2)/2]

= (3.33+51) [38-(31+31)/2]=380.31

ΔH(cal/mol)H = -Q/n=-380.31/0.025 = -15212.4

ΔH(cal/mol)H < 0: Phản ứng tỏa nhiệt

3 Thí nghiệm 3 : Xác định nhiệt độ hòa tan CUSO4 khan

t2 40 39

ΔH(cal/mol)H (cal/mol) -20686.92 -18176.63 ΔH(cal/mol)Htb (cal/mol) -19431.78

cdd CuSO4 = 1 cal/g.độ mCuSO4 = 4g

nCuSO4 = 4/160 = 0,025 mol

mnước = 50g m0c0tb = 3,33 cal/độ

mdd = 50+4.04 = 54.04g

Q = (m0c0+mdd.cdd)(t2-t1) = (54.04+3.33).(40-31) = 515.88 cal

ΔH(cal/mol)H = (-Q/n)= -18176.63 cal/mol

ΔH(cal/mol)H < 0 suy ra phản ứng toả nhiệt

4 Thí nghiệm 4 : Xác định nhiệt độ hòa tan NH4CL

= 4g

mnước = 50g ; m0c0 tb = 3,33 cal/độ

Q =(m0c0+mdd.cdd)(t2-t1)= (53.99+3.33).(29-31) = -114.64cal

ΔH(cal/mol)H =(-Q/n) = 2654.89 cal/mol

ΔH(cal/mol)H > 0 suy ra phản ứng thu nhiệt

III TRẢ LỜI CÂU HỎI

NaOH khi cho 25ml dung dich HCl 2m tác dụng với 25ml dung dịch NaOH 1M ? Tại sao ?

Trả lời :

HCl + NaOH NaCl + H2O

Ban đầu: 0,05 0,025 (mol)

Lần 1 Lần 2

Q(cal) -114.64 -286.95 ΔH(cal/mol)H (cal/mol) 1528.53 3781.24 ΔH(cal/mol)Htb (cal/mol) 2654.89

Phản ứng: 0,025 0,025 (mol)

Còn lại: 0,025 0 (mol)

-Ta thấy NaOH hết và HCl còn dư, nên ∆Hth của phản ứng tính theo NaOH Vì lượng HCl dư không tham gia phản ứng nên không sinh nhiệt

2.Nếu thay HCl 1M bằng HNO 3 1M thì kết quả thí nghiệm 2 có thay đổi hay không ? Trả lời :

Nếu thay HCl 1M bằng HNO3 1M thì kết quả thí nghiệm 2 vẫn không thay đổi vì HNO3 cũng là một axit mạnh phân li hoàn toàn

HCl → H+ + Cl –

HNO3 → H+ + NO3 –

+ Đồng thời thí nghiệm 2 cũng là một phản ứng trung hòa

H+ + OH- → H2O

+ Sau khi thay công thức Q=mc∆t có m,c đều có thay đổi, nhưng ở đại

lượng m, c, ∆t sẽ biến đổi đều cho Q không đổi suy ra ∆H cũng không đổi

3.Tính ∆H 3 bằng lý thuyết theo định luaath 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 dụng cụ đong thể tích hóa chất

- Do sunfat dồng bị hút ẩm

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

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

Trả lời :

-Trong 6 nguyên nhân trên, nguyên nhân 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 ởmỗi lần thí nghiệm

-Theo em còn 3 nguyên nhân khác làm cho kết quả sai số:

+ Cân điện tử cân hóa chất chính xác, tuy nhiên lượng chất chúng ta lấy là khác nhau cũng gây ra sự biến đổi nhiệt đáng kể

+ 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

+ Mất nhiệt do nhiệt lượng kế do trong quá trình thí nghiệm, thao tác không chính xác hoặc thao tác chậm dẫn đến thất thoát nhiệt ra môi trường

BÀI 4 XÁC ĐỊNH BẬC PHẢN ỨNG

I.TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM

1.Thí nghiệm 1 : Xác định bậc phản ứng Na 2 S 2 O 3

-Chuẩn bị 3 ống nghiệm và 3 erlen

TN V(ml) H 2 SO 4 0,4M V(ml) Na 2 AS 2 O 3

0,1M

V(ml) H 2 O

-Dùng piret lấy axit cho vào 3 ống nghiệm

-Cho nước vào buret và dùng buret cho nước vào 3 erlen

-Sau đó tráng buret bằng Na2S2O3 0,1M và tiếp tục dùng buret cho Na2S2O3 vào erlen -Lần lượt cho phản ứng từng cặp ống nghiệm và erlen :

+Đổ nhanh ống nghiệm axit vào erlen

+Bấm đồng hồ ngay khi 2 dung dịch vừa tiếp xúc nhau

+Lắc nhẹ sau đó để yên quan sát, khi vừa thấy dung dịch chuyển sang màu đục thì bấm dừng đồng hồ

-Lặp lại TN lấy giá trị trung bình

2 Thí nghiệm 2 : Xác định bậc phản ứng H 2 SO 4

-Làm tương tự thí nghiệm 1 với lượng axit và Na2S2O3 như bảng sau

TN V(ml) H 2 SO 4 0,4M V(ml) Na 2 S 2 O 3 0,1M V(ml) H 2 O

II KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

TN1.Bậc phản ứng theo Na 2 S 2 O 3

TN Nồng độ ban đầu (M) ∆t 1

(s)

∆t 2

(s)

∆t TB

(s)

Na 2 S 2 O 3 H 2 SO 4

2 0,1 0,4 58 57 57.5

Từ ∆tTB của TN1 và TN2, xác định m1 :

m1 =

lg t1

t2

lg 2

= 0.92

Từ ∆tTB của TN2 và TN3, xác định m2 :

m2 = lg t2

t3

lg 2

= 1.16

Bậc phản ứng theo Na2S2O3 : m1 +m2

0.93+1.16

2 = 1.04

TN2 Bậc phản ứng theo H 2 SO 4

TN [Na 2 S 2 O 3 ] [H 2 SO 4 ] ∆t 1 (s) ∆t 2 (s) ∆t TB (s)

Từ ∆tTB của TN4 và TN5, xác định m1 :

n1 = lg t1

t2

lg 2

= 0.16

Từ ∆tTB của TN5 và TN6, xác định m2 :

n2 =

lg t2

t3

lg 2

= 0.46

Bậc phản ứng theo H2SO4 :

n1+n2

0.16+0.46

III.TRẢ LỜI CÂU HỎI

1.Trong TN trên, nồng độ của 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 và tính vận tốc 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 đến tốc độ phản ứng

-Biểu thức tính vận tốc : V = k.[Na2S2O3]1.165.[H2SO4]0.1965

-Bậc của phản ứng : 1.165 + 0.1965 = 1.3615

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 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 H2SO4 luôn luôn dư so với Na2S2O3

Trả lời :

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

-(2) là phản ứng oxi hóa khử nên tốc độ xảy ra phản ứng rất chậm

→ 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 ∆C/∆t vì ∆C~ (biến thiên nồng độ lưu huynhfb không đáng kể trong thời gian ∆t) nên vận tốc trong các thí nghiệm trên được xem là vận tốc tức thời

4 Thay đổi thứ tự cho H2SO4 và Na2S2O3 thì bậc phản ứng có thay đổi hay không?

Tại sao?

Trả lời:

- Thay đổi thứ tự cho H2SO4 và Na2S2O3 thì bậc phản ứng không thay đổi Ӣ một nhiệt độ xác định bậc phản ứng chỉ phụ thuộc vào bản chất của hệ (nồng độ, nhiệt

độ, diện tích bề mặt, áp suất) mà không phụ thuộc vào thứ tự chất phản ứng

BÀI 8: PHÂN TÍCH THỂ TÍCH

I TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM

1 Thí nghiệm 1 : Xây dựng đường cong chuẩn độ.

2 Thí nghiệm 2 : Chuẩn độ axit – bazơ (HCl) với Phenolphtalein.

- Tráng buret bằng dung dịch NaOH 0,1N, sau đó cho từ từ dung dịch NaOH 0,1N vào buret Chỉnh mức dung dịch ngang vạch 0

- Dùng pipet 10ml lấy 10ml dung dịch HCl chưa biết nồng độ vào erlen

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

- Mở khóa buret nhỏ từ từ dung dịch NaOH xuống erlen, vừa nhỏ vừa lắc nhẹ đến khi dung dịch trong erlen chuyển sang màu hồng nhạt bền thì khóa buret Đọc thể tích dung dịch NaOH đã dùng

- Lặp lại thí nghiệm trên một lần nữa để tính giá trị trung bình

3 Thí nghiệm 3: Chuẩn độ axit – bazơ (HCl) với Methyl Orange.

- Tráng buret bằng dung dịch NaOH 0,1N, sau đó cho từ từ dung dịch NaOH 0,1N vào buret Chỉnh mức dung dịch ngang vạch 0

- Dùng pipet 10ml lấy 10ml dung dịch HCl chưa biết nồng độ vào erlen

150ml, thêm 10ml nước cất và 2 giọt methyl orange

- Mở khóa buret nhỏ từ từ dung dịch NaOH xuống erlen, vừa nhỏ vừa lắc nhẹ đến khi dung dịch trong erlen chuyển từ màu đỏ sang cam thì khóa buret Đọc thể tích dung dịch NaOH đã dùng

- Lặp lại thí nghiệm trên một lần nữa để tính giá trị trung bình

4 Thí nghiệm 4a: Chuẩn độ axit – bazơ (CH 3 COOH) với Phenolphtalein.

- Tráng buret bằng dung dịch NaOH 0,1N, sau đó cho từ từ dung dịch NaOH 0,1N vào buret Chỉnh mức dung dịch ngang vạch 0

- Dùng pipet 10ml lấy 10ml dung dịch CH3 COOH chưa biết nồng độ vào erlen 150ml, thêm 10ml nước cất và 2 giọt phenolphtalein

- Mở khóa buret nhỏ từ từ dung dịch NaOH xuống erlen, vừa nhỏ vừa lắc nhẹ đến khi dung dịch trong erlen chuyển sang màu hồng nhạt bền thì khóa buret Đọc thể tích dung dịch NaOH đã dùng

- Lặp lại thí nghiệm trên một lần nữa để tính giá trị trung bình

5 Thí nghiệm 4b: Chuẩn độ axit – bazơ (CH 3 COOH) với Methyl Orange.

- Tráng buret bằng dung dịch NaOH 0,1N, sau đó cho từ từ dung dịch NaOH 0,1N vào buret Chỉnh mức dung dịch ngang vạch 0

- Dùng pipet 10ml lấy 10ml dung dịch CH3 COOH chưa biết nồng độ vào erlen 150ml, thêm 10ml nước cất và 2 giọt methyl orange

- Mở khóa buret nhỏ từ từ dung dịch NaOH xuống erlen, vừa nhỏ vừa lắc nhẹ đến khi dung dịch trong erlen chuyển sang màu hồng nhạt bền thì khóa buret Đọc thể tích dung dịch NaOH đã dùng

- Lặp lại thí nghiệm trên một lần nữa để tính giá trị trung bình

II KẾT QUẢ THỊ NGHIỆM

1 Thí nghiệm 1:

Xác định đường cong chuẩn độ:

0

2

4

6

8

10

12

14

Xác định: pH điểm tương đương: 7,26

Bước nhảy pH: từ pH 3,36 đến pH 10,56 Chất chỉ thị thích hợp: phenolphthalein

2 Thí nghiệm 2:

(ml) (ml) (N) (N)

3

0,000 5

4

0,000 5

C = C 1+C 22 => CHCl =0,0935 N

3 Thí nghiệm 3:

(ml)

VNaOH

(ml)

CNaOH

(N)

CHCl

(N)

Sai số

4

0,001 5

7

0,001 5

4 Thí nghiệm 4:

Lần Chất chỉ thị VCH3COOH

(ml)

VNaOH

(ml)

CNaOH

(N)

(N)

1 Phenol

phtalein

III 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 phương pháp chuẩn độ HCl bằng NaOH dựa trên phương trình:

HCl + NaOH => NaCl + H2O

CHCl ×VHCl = CNaOH × VNaOH

-Đương lượng các chất không thay đổi chỉ có bước nhảy là thay đổi

2 Việc xác định nồng độ axit HCl trong các thí nghiệm 2 và 3 cho kết quả nào chính

xác hơn? Tại sao?

-Xác định nồng độ axit HCl trong thí nghiệm 2 cho kết quả chính xác hơn Vì phenolphtalein có bước nhảy pH từ 8-10 và metyl orange có bước nhảy pH từ 3,1-4,4 mà bước nhảy pH của phản ứng là từ 3,36-10,56 Ngoài ra, sự chuyển màu từ không màu sang hồng nhạt dễ dàng nhận thấy hơn từ đỏ sang cam nên

phenolphtalein sẽ cho kết quả chính xác hơn metyl orange

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?

-Phenolphtalein chính xác hơn vì axit acetic là axit yếu nên điểm định mức lớn hơn

7 mà bước nhảy của phenolphtalein khoảng từ 8-10

4 Trong phép phân tích thể tích, nếu đổi vị trí của NaOH và axit thì kết quả có thay

đổi không, tại sao?

-Kết quả sẽ không thay đổi vì đây là phản ứng trung hòa