Báo cáo thí nghiệm hóa Đại cương 8

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.. KET QUA THI NGHIEM Thí n

ned

¡II

DAI HOC QUOC GIA THANH PHO HO CHi MINH 4 TRUONG DAI HOC BACH KHOA

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM

BỘ MÔN: HÓA ĐẠI CƯƠNG

Giảng viên hướng dẫn: Lê Nguyễn Phúc Thiên

Lớp: L24 Nhóm: 03

7

tư x= cm ~ “ng:

LOT NOT DAU ooccceccccccccccescesscesscsssecssessevsvessvessessessentevesresarersnssssesrersssensesesressrersntsvisentesteveveentavareeees 1

BÀI 2: NHIỆT PHÁN ỨNG SH HH ng HH HH H2 ng g2 gu gu ng 2

Bài 4: XÁC ĐỊNH BẬC PHÁN ỨNG nh HH HH HH ung H2 nen gườn 10

BÀI §: PHÂN TÍCH THÊ TÍCH

LỜI NÓI ĐẦU

Lời đầu tiên, chúng em xin pửi 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 Nguyễn Lê Phúc Thiên 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 ban than minh tu duy hơn, học tập cảng thêm nghiêm túc và hiệu qua Day 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 mới lạ và bồ ích Do vốn kiến thức của chúng em van còn hạn chế nên mặc dù đã cô găng hết sức nhưng chắc chắn khó tránh khỏi những thiếu sót Kính mong thầy xem xét, sóp ý đề bài báo cáo của chúng em được hoàn thiện hơn

Chung em xin chan thành cảm ơn!

BAI 2: NHIET PHAN UNG

I KET QUA THI NGHIEM

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, sau 2 phút , đọc 7 Tiếp tục cho 50 ml nước ở nhiệt độ phòng vào

50ml nước nóng trong nhiệt lượng kế ban đầu để yên sau 2 phút ta đo được nhiệt độ t›

Nhiệt độ °C Lan 1 Lan 2

ñ 31 31,5

hr 65 66

fs 49 49

Ta lay giá trị: 0 <mạ€ạ < 10

Lần 1:

H.c —me tán BI là —BỈ — ng 49~31]~(65—49) _ „ „„ cal

ore " [t,-t,) " (65— 49) “| độ

Lần 2:

T2 tts) " (66—49) ` | độ

mạ€ạ„ = 3,86 ( cal/đ)

Thí nghiệm 2 : Xác định hiệu ứng nhiệt của phản ứng (rung hòa HCI và NaOH

Nhiệt độ °C Lan 1 Lan 2

Q (cal) 274.3 342,875 Qu„, (cal) 308,5875

AH -2 -12343,5

Cách tiễn hành:

- Dung buret lay 25ml dung dich NaOH 1M cho vao beacher 100ml dé bén ngoai nhiệt độ phòng rồi ta đo được nhiệt độ í¡

- Dùng buret lay 25ml dung dich HCL 1M cho vao nhiét luong ké Do nhiét dé 4

- Dung phéu đồ nhanh becher chứa dung dịch NaOH và HCI chứa trong nhiệt lượng kế Khuấy đều dung dịch trong nhiệt lượng kế Đo nhiệt độ z3

y ¬ _ ott

+ Do 4 ¢ b thi Ar tinh bang hiéu sé giita tf; va ——

Q=[m,cy+mc|At f,+í Q=[|m,c,+mc || t;— 5 2| Trong đó:

- _ Học; giá trị ta tính từ thí nghiệm |

- _ Nhiệt dung riêng của NaCl 0,5M là 1 cal/ø.độ, khối lượng riêng là 1,02g/mI

+ Cách xử lý số liệu

Do thể tích của HCI và NaOH băng 25ml và cùng nồng độ mol là 1M suy ra ta

có số mol 2 chat là: n=V.C„=0,025 1=0,025(mol)

- Suy ra ta có phương trình:

NaOH + HCI — NaCl + H20 Ban đầu: 0,025 0,025 (NaOH và HCI phản ứng với tỉ lệ mol 1:1) Phản ứng: 0,025 0,025 0,025 0,025

+ Suy ra số mol NaCl=0,025 mol

+ Thể tích của phản ứng trên là: V„o„ + V„e=50ml

+Suy ra ta có được khối lượng dung dịch NaC]:

Maanaci= Deciosm » V=50.1,02=51 (g)

Lan 1:

t,+t

Q,=|mc+mec|| tạ— 5 *}-(51.1+3.86, [362058315 | 9743 cot

Lan 2:

tị?t; 30,5+32 Q,=|mc+m || ty— 5 È 1143.86) [37.5- "5 =342,875 |cal]

+

ung binh — ° we =308,5875 (cal)

=Q_-=27/6017_ _ cal AH=—= 0025 - 12343,5| — |<0

=> Phản ứng tòa nhiệt

NaOH + HCI — NaCl+H:O AH=-12343,5

Thí nghiệm 3: Xác định nhiệt hòa tan CuSO; khan — kiểm tra định luật Hess

Nhiệt độ °C Lan 1 Lan 2

mol

Cách tiến hành:

- Cho 50ml nước vào nhiệt lượng kế, ta thu được nhiệt độ ¡

- _ Fa cân 4e CuSOx khan sau đó cho 4ø CuSO¿ vừa cân được cho vào nhiệt lượng

kế ta đo được nhiệt độ ¡ø›;

Q=(m,cg+m,, ¿Cu o*# Peuso ,Ccuso,).(Éy—Ê,)

MC 914 trị ta tính từ thí nghiệm 1

Nhiệt dung riéng cua CuSO, va H20 1a c=1(cal/g.d6)

Lan 1: Mcuso4 = 4 (g) => Neusos = 160 = 0,025 (mol)

Q=| My Co+ My, oC y.0+Meys0,Ccuso,)-|to—ty}= [3,86 +50.1 + 4.1)(37 —33)=231,44 (cal)

cal mol _-Q_ —231,44 _

AHE=*=~2 2ˆ“ =_—9257

n 0,025 3.5.6

Lan 2: mosso: = 3,9 (2) => Neasor = oe = 0,024375 (mol)

Q=|mcạ+m„ ¿Cụ o#*Tcso,Ccuso,)- tot F (3,86 +50.1+3,9.1]| 37,5—33,5)= 231,04 (cal)

AH = n6 0024375 - 3478.5641 moi j'

AH,= -9368,08205| 2 | <0

mol

=> Phan ứng tòa nhiệt

Thí nghiệm 4: Xác định nhiệt hoà tan NH,„C]

Nhiệt độ °C Lần 1 Lần 2

t; 27 275

An|_cal —9257,6 -9368,08205 mol

Cách tiến hành:

- Cho 50ml nước vào nhiệt lượng kế, ta thu được nhiệt độ ¡

- Tacan 4g NH,Cl khan sau đó cho 4ø NH¿/CI vừa cân được cho vào nhiệt lượng

kế ta đo được nhiệt độ ¡ø›;

Q=(m,€g+mu Cụ öo*# HanacrCyuae).(fs—£))

fy€ạ giả tri ta tính từ thí nghiệm 1

Nhiệt dung riêng của NH¿CI và H:O là c=1(cal/p.độ)

Lần 1: mục = 4,02 53,0 = 0,07514 (mol)

Q=|m,@+m„ Cụ o*fyze€gao]-[t>—t,]}=(3,86+50.1+4,02.1)|27—33)=—347,28(cal)

-Q_ 347/28 _ cal

AH= n 0,07514 =4621,7727 mol

Lan 2: oguc = 535 7 0,0744 (mol)

Q=|m,e,*m„ ¿Cu o#aaorCywao)-Lt2—t,]=|3,86+50.1+3,98.1 ||27,5— 33]=—318,12(cal)

——Q_ 318/12 cal AH-_“= = at

n— 0/0744 275,8 mol

AHa= 4448,78635| <2 | > 0

mol

=> Phản ứng thu nhiệt

Il TRA LOI CAU HOI

1 AHth cia phan ứng HCHNaOH—>NaCl+ H;O sẽ được tính theo số mol HCI hay NaOH khi cho 25ml dung dịch HCI 2M tác dụng với 25ml dung dịch

NaOH 1M? Tại sao?

- Ta có số mol của NaOH :

Nao = 0,025mol

Số mol của HCI:

nu„„¡=¿0,05mol

Ban đầu:

Phản ứng:

Sau phản ứng:

HCI+NaOH—>NaCl]+H2O 0,05 0,025

0,025 0,025 0,025 0,025 0,025 0,025 0,025

- Tathay NaOH phản ứng hết và HCl con du nén A H,, cua phan tg tinh theo NaOH Vì lượng dư HCI dư không tham gia phan ứng nên không sinh ra nhiệt

2 Nếu thay HCI 1M bằng HNO; 1M thì kết quả thí nghiệm 2 có thay đổi hay

không?

- Nếu thay HCI 1M bằng HNO3 1M thi kết quả thí nghiệm 2 vẫn không thay đối vì

HNO3 cũng là một axit mạnh phan li hoan toàn

HCI , nha

HttoH are

i; HNO, Hs + Đồng thời thí nghiệm 2 cũng là một phan ứng trung hòa

”*- Sau khi thay công thức @ = meAr có m,e đều có thay đổi, nhưng ở đại lượng m.c, At sé biến đổi đều cho Q không đổi suy ra AH cũng không

đôi

3 Tinh AH3 bang 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:

- Mat nhiệt độ do nhiệt lượng kế

- Do nhiệt kế

- Do dụng cụ đong thể tích hóa chất

- Do cân

- Do sunphat đồng bị hút âm

- Do lay nhiệt dung riêng sunphat đồng bằng 1 cal/mol.độ Theo em sai số nảo là quan trọng nhật, s1ải thích? Còn nguyên nhân nào

kháckhông?

- Trong 6 nguyên nhân trên, nguyên nhân quan trọng nhất là do Đồng

Sunphat (CuSO, ) bi hut âm Vì ở điều kiện thường sẽ có lẫn hơi nước nên

sẽ có độ ấm, CuSO, khan nén sau khi tiếp xúc với không khí, CuSO; khan

sẽ hút âm ngay lập tức vả tỏa ra một nhiệt lượng đáng kế, khiến ta sai lệch

đi giá trị 72 chúng ta đo ở mỗi 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 đôi nhiệt đáng kẻ

+ Lượng CuSO; trong phản ứng có thê không tan hết làm mắt đi một lượng

đáng kế phải được sinh ra trong qua trình hòa tan

+ Ngoài ra, thao tác thí nghiệm cũng là một nguyên nhân quan trọng như chưa đặt

nhiệt kế đủ nhanh làm nhiệt lượng thất thoát

Bai 4: XAC DINH BAC PHAN UNG

I KET QUA THI NGHIEM

1 Bậc phản ứng theo Na;S;O;

1 4.10” 8.107 95,02 9345 | 94,235

2 8.107 8.107 68,16 64,31 66,235

3 16.10% 8.10" 29,33 25,06 27,195

Cách tiến hành:

- Dung pipet vach lay axit cho vào ống nghiệm

- Dung buret cho nước vào 3 erlen

- Sau do trang buret bằng Na;S;O: 0,1M rồi tiếp tục dùng buret cho Na;S;O:› vào 3 erlen

- Lan lượt cho phản ứng cặp ống nghiệm và erlen như sau:

e - Đồ nhanh axit trong ống nghiệm vào erlen

e Bam đồng hỗ (khi 2 dung dịch tiếp xúc nhau)

© Lắc nhẹ sau đó để yên quan sát, khi vừa thấy dung dịch chuyển sang duc thi bam đồng hồ

- Lap lại thí nghiệm lấy giá trị trung bình

+ Goi m la bac phan tng cua Na2S203:

AtTB1 94,235

= “| 66,235 | = 0,50867

° "5

io( AtTB2 66,235

© mạ= “LAtTB3| = 127,195 E 1.28425

+ Bậc phản ứng theo Na;§,O; = "=" = 0,89646

2 Xác định bậc phản ứng theo H;SO

Nồng độ ban đầu (M)

8.10" 4.10” 70,12 71,05 70,585

2 8.10" 8.102 67,22 67,44 67,33

3 8.10% 16.107 52,43 54,18 53,305 Cách tiến hành:

Thao tác tương tự phần 1 với lượng axit và Na;SO› theo bảng trên

+ Gorn la bac phan ứng của H;SO¡:

tị AtTB1 | 4 An

® nạ= |AtTB2] = "| 67,33 |} =0,068

b| g3) o 67,33 |

© m= |AtTB3J = 7| 53,305} = 0,337

+ Bậc phản ứng theo H2SO, = > = 0,2025

I Tra loi cau hoi

Câu 1: Trong TN trên nồng độ của Na;S;O; (A) và của H;SO,(B) đã ảnh hưởng thế nào lên vận tốc phản ứng Viết lại biểu thức tính tốc độ phản ứng Xác dịnh bậc của phản ứng

+Nông độ của Na;SzO: tỉ lệ thuận với tốc độ phản ứng

+Nông độ của H;SO¿ hầu như không ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng

+Biéu thức tính tốc độ phản ứng v = k [Na;S:O:]"[H;§O,J"

Trong đó: m, n là hằng số đương xác định bằng thực nghiệm

Bậc phản ứng: m+ n

Bac phan tng: 0,89646 + 0,2025 = 1,09896

Câu 2: Cơ chê của phản ứng trên có thê được viết lại như sau:

H;SO;, + Na;S;O; —› Na;SO; + H;S;O; ()

H;S;O; —> H;SO; + 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 là phản ứng xảy ra chậm nhất không? Tại sao? Lưu ý trong các thí nghiệm trên, lượng axit H;SO, luôn luôn dư so với Na;S%O:

# Lưu ý trong các thị nghiệm trên, lượng axit H;SOx luôn luôn dư so với NaS203

+Phản ứng (1) là phản ứng trao đổi ion nên tốc độ phản ứng xảy ra nhanh +Phản ứng (2) xảy ra chậm hơn

=> Phản ứng (2) quyết định tốc độ phản ứng, là phản ứng xảy ra chậm nhất Vì bậc của phản ứng là bậc 1

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

- Dựa trên cơ sở của phương pháp TN thì vận tốc xác định được trong các

TN trên được xem là vận tốc tức thời vì vận tốc phản ứng được xác định bằng tỉ

số AC/At Vì AC = 0 (do lưu huỳnh thay đổi không đáng kế nên AC > đC)

Câu 4: Thay đối thứ tự cho H;SO¿ và Na;S;O; thì bậc phản ứng có thay

đối không? Tại sao?

- Bậc phản ứng không thay đổi vì bậc phản ứng chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ

và bản chất của phản ứng mà không phụ thuộc vào quá trình tiến hành

LKET QUA THI NGHIEM

BAL 8: PHAN TICH THE TICH

1 Thinghiém 1

Xây dựng đường cong chuẩn độ của HCl bang NaOH

VNaOH(m| 0 |2 |4 |6 |Š5 |9 |92|194|196|198| 10 11 12 13

Ù

pH 0.9 1.14 [1.33 JI.59 |1.9 |23 | 2.5 | 2.7] 3.3 | 7.2 | 10.5 | 11.7 | 11.9 | 12.0

Dựa trên đường cong chuẩn độ, xác định bước nhảy pH, điểm tương đương và chat

chỉ thị thích hợp

Từ bảng sô liệu trên Ta vẽ được đường cong chuân độ như sau:

pH

14

Khoảng chuyển màu

Phenol phtalein

pH tương đương

⁄

#£

F 11,97 12.01

14 VNaon

13

- _ pH điểm tương đương: 7.26

- _- Bước nhảy pH: từ pH 3,36 đến pH 10,56

2 Thí nghiệm 2:

3 Lần | Vac (ml) | Vxaon(ml) | Cyaon(N) Cua (N) Sai sé

1 10 10,1 0,1 0,101 0,001

2 10 10,2 0,1 0,102 0

3 10 10,3 0,1 0,103 0.001

Cách tiễn hành:

Tráng buret bằng dung dịch NaOH 0,1(N), sau đó cho từ từ dung địch NaOH 0,1(N)

vào buret Chỉnh mức dung dịch ngang vạch 0

Dùng pipep 10ml lấy 10ml dung dịch HCI chưa biết nồng độ vào erlen 150ml, thêm 10ml nước cất và 2 giọt phenolphthalein

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

Lặp lại thí nghiệm để tính giá trị trung bình

_ V NaOH C NaOH

Cra= V HCl => Cac giá trị Cueinhư trên bảng

0,101+0,10 2+0,10 3

Sai sỐ =| Chem- Cnei| => Các g1á trị sai sô như trên bang

0,00 1+ 0+0,00 1 Sai số trung bình = 3 =0,00067

Cua= 0,1 +0,00067 (N)

3.Thí nghiệm 3:

Lần Vuci(ml) | Vx¿on (mÙ) | Cx¿on(N) Cua (N) Sai số

1 10 10,1 0,1 0,101 0.000167

2 10 10,15 0,1 0,1015 0.000333

3 10 10,1 0,1 0,101 0.000167

Cách tiến hành:

Thực hiện tương tự như thí nghiệm 2 nhưng thay chất chỉ thị bằng metyl da cam

_ V NaOH.C NaOH

HƠI V HCl

0,101+0,1015+0,101

=> Các giá trị Cai như trên bảng

Sai số =| Cuem- Chơi | => Các 214 tri sai sô như trên bang

0,0 00167 +0,000333+0,000 167

Sai số trung bình =

Cua = 0,1 + 0,0002223 (N)

4, Thinghiém 4:

3

4a Chuẩn dé CH;COOH véi Phenolphtalein

=0,0002223

Lan Chat chi thi Venscoon(ml) | Vwaon(ml) | Cnaon(N) | Ccmcoon(Ñ)

Các tiễn hành:

Tiến hành tương tự thí nghiệm 2 nhưng thay dung dịch HCI bằng dung dịch axit

axetic Làm thí nghiệm 2 lần với lần đầu dung chất chỉ thị phenolphthalein, lần sau dung metyl da cam

15