Báo cáo thí nghiệm hóa Đại cương bài 4 xác Định bậc phản Ứng

- Kết quả thu được: Thí nghiệm 2: Xác định hiệu ứng nhiệt của phản ứng trung hòa NaOH và HCl: - Mô tả thí nghiệm: + Bước 1: Tráng buret bằng nước cất.. Hãy xem 6 nguyên nhân có thể gây

[ L4

3 – Nh óm 01 ]

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Năm học: 2024 – 2025

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM

HÓA ĐẠI CƯƠNG

NHẬN XÉT CỦA GVHD

MỤC LỤC

BÀI 2 NHIỆT PHẢN ỨNG 6

1 MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM 6

2 TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM 6

2.1 Thí nghiệm 1: Xác định nhiệt dung của nhiệt lượng kế 6

2.2 Thí nghiệm 2: Xác định hiệu ứng nhiệt của phản ứng trung hòa NaOH và HCl 6

2.3 Thí nghiệm 3: Xác định nhiệt hòa tan của CuSO 4 khan – kiểm tra định luật Hess 7

2.4 Thí nghiệm 4: Xác định nhiệt hòa tan của NH4Cl 8

3 TRẢ LỜI CÂU HỎI 9

BÀI 4 XÁC ĐỊNH BẬC PHẢN ỨNG 11

1 MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM 11

2 TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM 11

2.1 Thí nghiệm 1:Xác định bậc của phản ứng theo Na 2 S 2 O 3 11

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

3 TRẢ LỜI CÂU HỎI 13

BÀI 8 PHÂN TÍCH THỂ TÍCH 15

1 MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM 15

2 TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM 15

2.1 Thí nghiệm 1: Xây dựng đường cong chuẩn độ HCl bằng NaOH 15

2.2 Thí nghiệm 2: Chuẩn độ HCl với thuốc thử Phenolphtalein 15

2.3 Thí nghiệm 3: Chuẩn độ HCl với Metyl da cam 17

2 4 Thí nghiệm 4: Chuẩn độ CH 3 COOH lần lượt với Phenolphtalein và Metyl da cam: 18 3 TRẢ LỜI CÂU HỎI 20

Mặc dù mới chỉ tiếp xúc với bộ môn Thí nghiệm Hóa Đại Cương vỏn vẹn 4 tuần nhưngchúng em đã được học tập và tiến hành những thí nghiệm cơ bản đầy bổ ích Từ đó có thêmnhững trải nghiệm và bài học thực tiễn tại chính phòng thí nghiệm của trường Đại học BáchKhoa Thành phố Hồ Chí Minh.

Tuy nhiên, do vốn kiến thức còn hạn chế, và thiếu kinh nghiệm, chắc chắn bài báo cáo củachúng em sẽ khó tránh khỏi thiếu sót Vì thế, nhóm chúng em rất mong thầy cô xem xét và góp

ý để bài báo cáo của chúng em được hoàn thiện hơn

Nhóm chúng em xin chân thành cảm ơn!

BÀI 2 NHIỆT PHẢN ỨNG:

1 MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM:

- Đo hiệu ứng nhiệt của các phản ứng khác nhau

- Kiểm tra lại định luật Hess

+ Bước 3: Dùng phễu đổ nhanh 50ml nước cất ở nhiệt độ phòng vào nhiệt lượng kế chứa 50ml nước nóng Lắc nhẹ nhiệt lượng kế để nước cất ở nhiệt độ phòng và nước nóng có thể trao đổi nhiệt Sau đó xác định nhiệt độ t3

- Kết quả thu được:

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

- Mô tả thí nghiệm:

+ Bước 1: Tráng buret bằng nước cất Sau đó tráng lại bằng dung dịch NaOH 1M; cho dung dịch NaOH 1M vào buret, chuẩn vạch về 0

+ Bước 2: Lấy 25ml dung dịch NaOH từ buret cho vào becher để ngoài nhiệt

độ phòng, ta đo được nhiệt độ t1

+ Bước 3: Lặp lại bước 1 nhưng thay NaOH bằng HCl 1M.

+ Bước 4: Lấy 25ml dung dịch HCl 1M từ buret cho vào nhiệt lượng kế Đưa nhiệt kế vào, xác định nhiệt độ t2

+ Bước 5: Dùng phễu đổ nhanh becher chứa dung dịch NaOH vào nhiệt

lượng kế chứa dung dịch HCl thông qua nút cao su và nhanh chóng đóng lại

Lắc nhẹ nhiệt lượng kế, xác định nhiệt độ t3

- Kết quả thu được:

 Ta có: Nhiệt dung riêng của NaCl 0,5M là 1 (cal/g.độ)

Khối lượng riêng của NaCl 0,5M là 1,02 (g/ml)

 Tương tự: Q2=317.13 (cal)

 ΔH = – Q = −3 17.130 025 =-12685.2 (cal/mol)

 Kết luận: sau khi phản ứng xuất hiện hiệu ứng tỏa nhiệt

2.2 Thí nghiệm 3: Xác định nhiệt hòa tan CuSO 4 khan – Kiểm tra định luật Hess:

- Mô tả thí nghiệm:

+ Bước 1: Dùng ống đong, đong 50ml nước cất cho vào nhiệt lượng kế Sử dụng nhiệt kế, xác định t1

+ Bước 2: Sử dụng cân kĩ thuật, cân chính xác 4g CuSO4 khan.

+ Bước 3: Cho nhanh 4g CuSO4 vào nhiệt lượng kế thông qua nút cao su rồi nhanh chóng đậy kín Lắc nhẹ nhiệt lược kế cho đến khi CuSO4 khan tan hết Xác định t2.

- Kết quả thu được:

+ Tính toán: Ta có: Nhiệt dung riêng của CuSO4 và H2O là 1 (cal/g.độ)

 Khối lượng của CuSO4 là 4,02 (g)

 Khối lượng của CuSO4 là 4,1 (g)

 Kết luận: sau khi hòa tan xuất hiện hiệu ứng tỏa nhiệt

2.3 Thí nghiệm 4: Xác định nhiệt hòa tan NH 4 Cl:

- Mô tả thí nghiệm:

+ Làm tương tự thí nghiệm 3 nhưng ta thay CuSO4 khan bằng NH4Cl Kết quả thu được:

+ Tính toán: Ta có: Nhiệt dung riêng của NH4Cl và H2O là 1 (cal/g.độ)

 Khối lượng của NH4Cl là 4.03 (g)

1 ∆H tb của phản ứng HCl + NaOH  NaCl + H 2 O sẽ được tính theo 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 ∆Htb tính theo số mol NaOH

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

⇒ Không thay đổi Vì HNO3 cũng là 1 axit mạnh phân li hoàn toàn giống HCl và tỉ lệ đương lượng khi thay đổi axit vẫn như cũ

3 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

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

⇒ Theo em, nguyên nhân quan trọng nhất gây ra sai số là do sunfat đồng hút ẩm: CuSO4 (khan) + 5H2O  CuSO4.5H2O tiếp tục tạo ra ΔH1 hoặc do ở dạng ngâm nước nên tạo ra lượng nhiệt ít hơn so với lí thuyết

- Mặc khác, CuSO4 hút ẩm thì số mol sẽ khác so với tính toán trên lí thuyết (CuSO4 khan)

- Bên cạnh đó, nguyên nhân gây ra sai số còn có thể là do trong quá trình thí nghiệm, thao tác không chính xác, dẫn đến thất thoát nhiệt ra ngoài môi trường  Kết quả bị lệch

so với lí thuyết

BÀI 4 XÁC ĐỊNH BẬC PHẢN ỨNG:

1 MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM:

- Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ đến vận tốc phản ứng

- Xác định bậc của phản ứng phân hủy Na2S2O3 trong môi trường axit bằng thực

+ Bước 2: Dùng pipet vạch lấy axit cho vào ống nghiệm

+ Bước 3: Rửa và cho nước cất vào 1 buret, buret còn lại tráng và cho dung dịch Na2S2O3 0,1M vào Chỉnh 2 buret sao cho không còn bọt khí và buret ở mức 0

+ Bước 4: Lần lượt dùng buret cho nước cất vào 3 bình tam giác, sau đó dùng buret còn lại cho Na2S2O3 vào theo thể tích ghi trong bảng

+ Bước 5: Lần lượt cho phản ứng từng cặp ống nghiệm và bình tam giác như sau: Đổ nhanh ống nghiệm chứa axit vào bình tam giác Bấm đồng hồ Quan sát khi bình tam giác vừa chuyển màu đục (lượng S sinh ra ít nhất) thì bấm đồng

- Kết quả thu được:

+ Bước 2: Tiến hành các bước tiếp theo như thí nghiệm 1

- Kết quả thu được:

 Từ ∆t của thí nghiệm 2 và thí nghiệm 3 xác định n2:

3 TRẢ LỜI CÂU HỎI:

1 Trong thí nghiệm 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 tính vận tốc phản ứng Xác định bậc của phản ứng.

⇒ Nồng độ của Na2S2O3 tỉ lệ thuận với tốc độ phản ứng Nồng độ của H2SO4 hầu như không ảnh hưởng tới tốc độ phản ứng

- Biểu thức tính vận tốc:

V = K.[ Na 2 S 2 O 3 ]m.[H 2 SO 4 ]n

(trong đó m, n là hằng số dương được xác định bằng thực nghiệm)

➔ Bậc của phản ứng: m + n = 0,9695 + 0,1775 = 1.147

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

- (2) là phản ứng oxi hóa – khử nên 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 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?

→ Vận tốc xác định bằng thương của biến thiên nồng độ với biến thiên thời gian (∆ C

∆ t )

Do ΔC ≈ 0 (lưu huỳnh có biến thiên nồng độ không đáng kể trong khoảng thời gian Δt) nên vận tốc trong các thí nghiệm trên được xem là vận tốc tức thời

4 Thay đổi thứ tự cho H 2 SO 4 và Na 2 S 2 O 3 thì bậc phản ứng có thay đổi hay

không, tại sao?

→ Bậc phản ứng không đổi khi thay đổi thức tự cho H2SO4 và Na2S2O3 vì ở cùng nhiệt

độ xác định, bậc phản ứng chỉ phụ thuộc vào bản chất của hệ (nồng độ, nhiệt độ, diện tích

bề mặt tiếp xúc, áp suất) mà không phụ thuộc vào thứ tự phản ứng

BÀI 8 PHÂN TÍCH THỂ TÍCH:

1 MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM:

- Dựa trên việc thiết lập đường cong chuẩn độ một axit mạnh và một bazo mạnh, lựachọn chất chỉ thị màu thích hợp cho phản ứng chuẩn độ axit HCl bằng dung dịch NaOHchuẩn

- Áp dụng chuẩn độ xác định nồng độ một axit yếu

2 TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM:

2.1.

Thí nghiệm 1: Xây dựng đường cong chuẩn độ HCl bằng NaOH:

- Xây dựng đường cong chuẩn độ một axit mạnh bằng một bazo mạnh dựa theo bảng

V NaOH

pH 0,96 1,14 1,33 1,59 1,98 2,38 2,56 2,73 7,26 7,26 10,56 11,7 11,97 12,01

+ Bước 3: Tráng pipet bầu bằng nước cất Sau đó tráng lại bằng HCl, rồi

dùng pipet bầu lấy 10ml dung dịch HCl từ becher và cho vào erlen (đã tráng bằng nước cất), thêm 2 giọt chỉ thị phenolphtalein

+ Bước 4: Mở khóa buret Cho từ từ NaOH trong buret vào erlen (điều chỉnh khóa buret bằng tay trái) Vừa cho vừa lắc cho đến khi dung dịch chuyển màu hồng nhạt thì khóa buret lại

+ Bước 5: Đọc thể tích NaOH 0,1N đã dùng trên buret

+ Bước 6: Lặp lại 3 lần, tính kết quả trung bình

- Kết quả thu được:

+ Bước 4: Mở khóa buret Cho từ từ NaOH trong buret vào erlen (điều chỉnh khóa buret bằng tay trái) Vừa cho vừa lắc cho đến khi dung dịch chuyển màu vàng thì khóa buret lại (Màu dung dịch sẽ chuyển dần từ đỏ  cam  vàng khi tăng dần lượng NaOH)

+ Bước 5: Đọc thể tích NaOH 0,1N đã dùng trên buret

+ Bước 6: Lặp lại 3 lần, tính kết quả trung bình

- Kết quả thu được:

- Kết quả thu được:

+ Đối với chất chỉ thị là Phenolphtalein:

C CH 3COOH=C NaOH x V NaOH

1 10 4 , 7 0,1 0,047 0.002

2 10 5 , 2 0,1 0,052 0,003

3 10 4 , 7 0,1 0,047 0.002

- Kết luận: Chuẩn độ axit yếu (CH3COOH) với chất chỉ thị là Phenolphtalein cho

ra kết quả chính xác hơn là với Metyl da cam

3 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 ta dùng phương pháp chuẩn độ dựa trên công thức:

C HCl × V HCl = C NaOH × V NaOH

Khi thay đổi nồng độ HCl và NaOH thì đường cong chuẩn độ không thay đổi vì ta dùngphương pháp chuẩn độ dựa trên công thức:

Với VHCl và CNaOH cố đįnh nên khi CHCl tăng hay giảm thì VNaOH cũng thay đổi theo

→ Đường cong chuẩn độ không 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?→ Việc xác đįnh nồng độ axit HCl trong thí nghiệm 2 sẽ cho kết quả chính xác hơn thí nghiệm 3 vì:

+ Việc xác định từ không màu sang màu hồng nhạt sẽ dễ dàng hơn so với việc xác định từ màu đỏ → cam → vàng Do khi chuyển màu như vậy thì sẽ có rất nhiều màu khác nhau ở giữa (vàng ánh cam, cam ánh vàng, ) làm ta khó phân biệt

+ Ta cho càng nhiều chất chỉ thị Phenolphtalein thì màu hồng sẽ thay đổi đậm nhạt

→ Các lần thử tiếp theo ta sẽ thêm bớt cho đúng thể tích hơn Còn metyl da cam thìchỉ có một màu vàng duy nhất nên ta không thể rút kinh nghiệm cho các lần tiếp theo.+ Phenolphtalein có bước nhảy pH trong khoảng 8 - 10 còn Metyl da cam là 3,1 -4,4 Mà điểm tương đương của hệ là 7

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

→ Việc xác định nồng độ axit axetic bằng phenolphtalein sẽ chính xác hơn vì axit axetic(CH3COOH) là một axit yếu nên pH điểm tương đương sẽ lớn hơn 7 (bước nhảy sẽ ngắn hơn) Trong khi đó metyl da cam lại có bước nhảy pH trong khoảng 3,1 – 4,4 nên sẽ khôngthể cho kết quả chính xác

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 đổi vị trí của NaOH và axit thì kết quả không thay đổi vì bản chất của phản ứng không thay đổi – vẫn là phản ứng trung hòa giữa axit và bazo.

TÀI LIỆU THAM KHẢO :

1 Ngô Văn Cờ - Chủ biên (2017), Thí nghiệm Hóa Đại Cương, Trường Đại học Bách Khoa

– Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh