Báo cáo thí nghiệm hóa học2

Tiến hành thí nghiệm Thí nghiệm 1: Xác định nhiệt dung của nhiệt lượng kế Mô tả thí nghiệm: - Lay 50ml nước ở nhiệt độ phòng cho vào becher đo nhiệt độ t:... Thí nghiệm 2: Xác định hiệu

DAI HOC QUOC GIA THANH PHO HO CHi MINH

TRUONG DAI HOC BACH KHOA KHOA DIEN-DIEN TU

CBE BO

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM HÓA HỌC

Giảng viên: Phạm Thị Lê Na

Lớp: AN01

Nhóm: 07

Thành viên:

STT Họ và tên MSSV

1 Nguyễn Hoàng Khánh 2311516

eh fa

MUC LUC

BAI 2: NHIET PHAN UNG c.cccseccsscscssescssesecsuscsssecsesuscesseeseceesnsesssusensesceseneeeees 3

II Tiến hành thí nghiệm ¿ ¿+2E©+++22E+E£EEEEE+2EEE3E27111E22711212111ece 3

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

Thí nghiệm 3 : Xác định nhiệt hòa tan CuSOa khan . cccSẰ 5

BÀI 4: XÁC ĐỊNH BẠC PHÁN ỨNG 5-5 55 SeSrcerreererrrrerrrerrree 8

II Tiến hành thí nghiệm ¿ ¿+2E©+++22E+E£EEEEE+2EEE3E27111E22711212111ece 8

Thí nghiệm 1: Bậc của phản ứng theo NazSzÕa SH ske*ee 8

II Tiến hành thí nghiệm . -¿¿-©2¿22E++£E2EESE£EEEEE22711127111277352212Xe 12

Thí nghiệm I: Xác định đường cong chuan độ HOI băng NaOH 12

Thí nghiệm 2 : Chuẩn độ axit mạnh - bazơ mạnh bang chi thi phenolphtalein

Thi nghiém 3 : Chuan dé axit manh - bazo manh bang chi thi metyl da cam

eecueeaeeeeuacuaacuaeeaauecueeneueneeeuaeeauseaueaueaueeseuaneeeuaeeauaudeeaueeceeeueuaeueeuaeeeuaueueaueneuanauauaesaueaueeagees 14

Thí nghiệm 4a : Chuẩn độ axit yéu - bazo manh bang chi thi phenolphtalein

vec eneeaueeacuauaueeacueuaueeecuecaueeecuecaueesauecaueeacuucaueeseuecaueaaeuacaueauauesgueeaeneaueaueaueauesauaeueueneuaeueeeaas 15

Thí nghiệm 4b : Chuẩn độ axit yéu - bazo manh bang chỉ thị metyl da cam 16

BAI 2: NHIET PHAN UNG

| Mục đích thi nghiệm

Đo hiệu ứng nhiệt của các phản ứng khác nhau

Kiém tra lai định luật Hess

II Tiến hành thí nghiệm

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

Mô tả thí nghiệm:

- Lay 50ml nước ở nhiệt độ phòng cho vào becher đo nhiệt độ t:

- Lay 50ml nước khoảng 65°C đến 70°C cho vào nhiệt lượng ké, dé

yên 2 phút rồi đo nhiệt độ ta

- Dung phu đô nhanh 50ml ở nhiệt độ phòng vào nhiệt lượng ké

chứa 50ml nước nước và đọc giá trị nhiệt độ t3 đến khi nhiệt độ ôn

định

Công thức tính moCo

(t2 — ts)

Trong do:

m: Khối lượng 50ml nước

c: Nhiệt dung riêng của nước (1cal/g.°C)

Nhiệt độ Lần 1

ti 31

to 54

ts 43 moCo(cal/d6) 4.55

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

HCI

M6 ta thí nghiệm

- Dùng buret láy 25ml dung dịch NaOH 1M cho vào beacher 100ml để bên

ngoài nhiệt độ phòng rồi ta đo được nhiệt độ t¡

- _ Dùng buret láy 25ml dung dịch HƠI 1M cho vào nhiệt lượng ké Đo nhiệt độ

to

- Dung phéu dé nhanh becher chira dung dich NaOH vào HCI chia trong nhiét

luong ké Khuay déu dung dich trong nhiét long ké Do nhiét dé ts

Công thức tính toán Trong đó

Nhiệt dung riêng của NaOl 1M là 1 cal⁄g.độ

Khối lượng riêng của NaGCl là 1,02g/ml

Thẻ tích của HOI và NaOH bảng 25ml, nòng độ mol là 1M suy ra só mol 2 chất:

n = VxCm = 0,025x1 = 0,025 (mol)

Phuong trinh: NaOH + HCI— NaCl +H2

Thê tích của phan ứng: VNaon + Vuoi = 50ml

Khối lượng dung dịch NaGCI: m„zw„c; = Dyac¡.V = 50.1,02 = 51(g)

> AH=-*

n

Kết quả thu được

AH(——) mol

Thí nghiệm 3 : Xác định nhiét hoa tan CuSO, khan

Mô tả thí nghiệm

- Cân chính xác 4g CuSOa khan

- Cho nhanh 4g CuSOx vào nhiệt lượng ké, khuây đều cho CuSO tan hét

và chờ ôn định, sau đó đo nhiệt độ †a

Công thức tính toán

Nhiệt dung riêng của CuSOa la c = 1 (cal/g.d6)

> Q = (MoCo + Meuso4: Ccuso,): (E2 — t1)

-Q NCusO4

Kết quả thu được

m (9)

th

44.15

AH(cal/mol) -2020.19 -1650.46

Thí nghiệm 4: Xác dinh hoa tan cua NH.Cl

Mô tả thí nghiệm

Công thức tính toán

Só mol NH‹CI là : nyạy,; =a: (mol)

Nhiệt dung riéng cua NH.CI la c = 1 (cal/g.d6)

> Q = (MpCo + Myxycr- CwH,cv- (te — 4)

-Q TNH4Cl Kết quả thu được

Lần 1 Lần 2

m (9g) 4.17 4.05

II Trả lời câu hỏi

1 AHn của phan tng HCl + NaOH > NaCl + H20 sé duoc tinh theo so

mol HOI hay NaOH khi cho 25ml dung d;ch HOI 2M tác dạng với 25ml dung dich NaOH 1M? Tai sao ?

Ta có:

Số mol cua NaOH : nnaon = 0,025 mol

Sé mol cua HCI: nici = 0,05mol

> — Tathay NaOH phan ứng hết và HCI còn dư, nên AHn của phản ứng tính

theo NaOH Vì lượng dư HCI dư không tham gia phản ứng nên không sinh ra

nhiệt

2 Nếu thay HOI 1M bảng HNO3 1M thì kết quả thí nghiệm 2 có zhay đổi

hay không?

Nếu thay HƠI 1M bằng HNO3 1M thì kết quả thí nghiệm 2 vẫn không thay đôi

vi HNO3 cũng là một axit mạnh phân li hoàn toàn

Đồng thời thí nghiệm 2 cũng là một phản ứng trung hoa

Sau khi thay công thức Q = mmcAt có m„c đều có thay đôi, nhưng ở đại lượng

m, c, At sé biến đôi đều sao cho Q không đổi > AH cũng không đổi

3 Tính AHa bằng lý thuyế: zheo định luật Hess So sánh với kết quả thí

nghiệm

Ta có:

Các nguyên nhân có thẻ gây ra sai số trong thí nghiệm này:

1/ Mat nhiệt độ do nhiệt lượng ké

2/ Do nhiệt kế

3/ Do dụng cụ đong thê tích hóa chất 4/ Do sai số trong tính toán moco 5/ Do lay nhiét dung riéng cua NaCl bang | cal/mol.dé

Theo em sai sé nao la quan trong nhat, gidi thich? Con nguyên nhân nào khác

khong?

+ Theo định luat Hess: AH3 = AH; + AHe = -18,7 + 2,8 = -15,9 (kcal/mol)

+ Theo thực nghiệm thực tế: AH3 = -9,4435 (kcal/mol)

Trong 5 nguyên nhân trên, nguyên nhân quan trọng nhát là do sai số từ tính toán MoCo, Vi Việc tính toán đã có xuất hiện sai số từ các dụng cụ đo như bình đong và nhiệt lượng kế Và kết quả đã được làm tròn nên vi ệc đem vào tính toán ở thí nghiệm này sẽ làm cho sai số đáng kẻ, từ đó ảnh hưởng nhiều đến kết quả tính toán

Theo em còn 2 nguyên nhân khác làm cho két quả sai số:

+ Do sự thát thoát nhiệt từ nhiệt lượng kế

+ Do sai số từ cân đo thẻ tích chất lỏng trong quá trình sử dụng các dụng cụ đo

BÀI 4: XÁC ĐỊNH BAC PHAN UNG

| Mục đích thí nghiệm

Nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ đến vận tốc phản ứng

Xác định bậc của phản ứng phân hủy Na252O3 trong môi trường axit

băng thực nghiệm

II Tiến hành thí nghiệm

Thí nghiệm 1: Bậc của phản ứng theo NaaSzOs

Chuan bi 3 ống nghiệm chứa H và 3 bình tam giác chứa NazSzOs và theo bang:

Thí nghiệm Ong nghiém V(ml) Erlen

H2SO, 0,4M

V (ml) NazS203 V(ml) H20 0,1M

24

Mô tả thí nghiệm

- _ Dùng pipet vạch láy axit cho vào ông nghiệm

- Sau đó tráng buret bằng Na2S2O3 0,1M rỏi tiếp tục dùng buret cho

Na2S203 vao 3 erlen

- _ Lần lượt cho phản ứng từng cặp ông nghiệm và erlen như sau:

- _ Đỗ nhanh axit trong ống nghiệm vào erlen

- _ Bám đồng hỗ ( khi 2 dung dịch tiếp xúc nhau)

- _ Lắc nhẹ sau đó đề yên quan sát, khi thấy dung dịch chuyên sang đục thì

dừng bám đồng hồ ta thu được kết quả và doc At

- Lap lai mỗi thí nghiệm 1 lần nữa đẻ tính giá trị trung bình

bang:

Công thức tính toán Tôc độ phản ứng: ø = K(Cnazs,ox)"”"(Cm„so¿)”

m, n là bậc riêng phần của phản ứng theo chất tham gia

k: hằng số tốc độ

t

m= a m là bậc phản tmg theo Na2S203 Kết quả thu được

Lan 1:

a 2 > m, = log soạn 7 1m 1.38

m= = 1175

Lan 2:

= 2 > m, = log seo c7 TH 1.07

HT 2™ D> My, = loge vaio 7 M2 © 1.24

_ m+tm, 1.07 +1.24

m = ——— = —— = 1.155

Thi nghiém 2: Bac cua phan wng theo H2SO

Chuan bi 3 ống nghiệm chứa HzSO¿ và 3 bình tam giác chứa Naa8zOa và theo

Erlen

Thí nghiệm V (ml) NaaS;Oa 0,1M Ông nghiệm

V(m)) HaSOa 0,4M V(ml) H20

24

Mô tả thí nghiệm

-_ Dùng pipet vạch lây HaSO¿ cho vào ống nghiệm

- Sau đó tráng buret bằng Na2S2O3 0,1M rỏi tiếp tục dùng buret cho

Na2S52O3 vào 3 erlen

- _ Lần lượt cho phản ứng từng cặp ông nghiệm và erlen như sau:

- _ Đỗ nhanh axit trong ống nghiệm vào erlen

- _ Bám đồng hỗ ( khi 2 dung dịch tiếp xúc nhau)

- _ Lắc nhẹ sau đó đề yên quan sát, khi thấy dung dịch chuyên sang đục thì

dừng bám đồng hà ta thu được kết qua va doc At

- Lap lai mỗi thí nghiệm 1 lần nữa đẻ tính giá trị trung bình

Công thức tính toán

Tốc độ phản ứng: v = K(Cwazs;oy)"(Cnyso,)”

m, n là bậc riêng phân của phản ứng theo chât tham gia

k: hang s6 toc d6

Lập được tỉ lệ: a = 2™1

2

Kết quả thui được

t

tạ -2 — 2m¿

m là bậc phản ứng theo HaSOx

Lan 1:

10

t2

t

t3

4,86

—=2™ > m = log2 745 > Mm, ~ 0,06

Lần 2:

ĐT 2™1 > m, = logs 5642 > mị + 0,03

II Trả lời câu hỏi

1) Trong TN trên, nông độ của NazSzOa và c¿a HaSOx đã ánh hướng thể nào lên ván tốc phan ¿ng? Viát lại biểu thức tính ván

tốc phán ứng Xác định bác cứa phản z¿ng

Trả lời :

- Nồng độ NazSazOz tỉ lệ thuận với tốc độ phản ứng, nồng độ HzSOx hàu

như

không ánh hưởng đến tốc độ phản ứng

- Biêu thức tính vận tốc:

V = k.[NazSzOs]1!:!°55.[H›SOa]9:°8

- Bậc của phản ứng : 1,155 +0,06 = 1,215

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

Dựa vào két quả TN có thê kết luận phản ứng (1) hay (2) là phản ứng

quyết định vận tốc phản ứng tức là phản ứng xảy ra chậm nhát không? Tại sao?

Lưu ý trong các TN trên, lượng axit HaSOx luôn luôn dư so với NaaSzOa

Trả lời:

- (1) là phản ứng trao đôi ion nên tóc độ phản ứng xảy ra trất nhanh

11

- (2)là phản ứng tự oxi hóa khử nên tốc độ phản ứng xảy ra rất chậm ô Phản ứng (2) là phản ứng quyét 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 tóc trung bình hay vận tóc tức thời?

Trả lời:

- Vận tốc được xác định bằng AC/At vì AC~0 (biến thiên nồng độ của

lưu huỳnh không đáng kê trong khoảng thời gian At ) nên vận tốc trong các thí

nghiệm trên được xem là vận tốc tức thời

4 Thay đôi thứ tự cho HaSOx và NazSzO¿ thì bậc phản ứng có thay đổi

hay không? Tại sao?

Trả lời: - Thay đổi thứ tự cho HzSOx và NazSzOa thì bậc phản ứng

không thay đổi Ở 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 suát) mà không phụ thuộc vào thứ tự chát phản ứng

BÀI 8: PHÂN TÍCH THẺ TÍCH

| Mục đích thí nghiệm

Chuẩn độ HCI

II Tiến hành thí nghiệm

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

14

12

10

\ NaOH

12

- Xác định:

+ pH điểm tương đương: 7,26

+ Bước nhảy Ph: từ Ph 3,36 đến Ph 10,56

+ Chat chi thị thích hợp: phenolphthalein

Thí nghiệm 2 : Chuẩn độ axit mạnh - bazơ mạnh băng chỉ thị phenolphtalein

M6 ta thí nghiệm

- _ Cho 10 ml HƠI chưa biết nồng độ vào bình tam giac bang pipet bau va cho

thêm 2 giọt phenolphtalein

- _ Cho dd NaOH 0,1N vào buret

- Cho ti tr NaOH vào bình tam giác chứa HCI và quan sát cho đến khi dd

trong bình tam giác chuyền màu hồng nhạt ôn định thì dừng lại

Công thức tính toán

Con = CNaoH- ỨNaoH HCL = TT

HCl

2

Con = CNaoH- ỨNaoH

HCl

Kết qua thu dugc

Lan 1:

Lan 2:

13

— CNaon-VNaon _ 0,1.10,2

Cụ HCl = SO wr = Vue 10 = 0,102

Néng d6 trung binh Ia:

Sai só lần 1: |0.101 — 0.1015| = 0.0005

Sai sé lan 2: |0.101 — 0.1015| = 0.0005

0.0005 + 0.0005

Kết luận : nồng độ dd HƠI thu được là 0,1015 + 0.0005 (N)

Thí nghiệm 3 : Chuẩn độ axit mạnh - bazơ mạnh bằng chỉ thị metyl da cam

M6 ta thí nghiệm

- _ Cho 10 ml HƠI chưa biết nồng độ vào bình tam giac bang pipet bau va cho

thêm 2 giọt metyl da cam

Cho từ từ NaOH vào bình tam giác chứa HCI và quan sát cho đến khi dd

trong bình tam giác chuyên màu vàng nhạt ôn định thì dừng lại

Công thitc tính toán

— CNaon- VNaoH

Cur) =

“ Vac

2 Kết quả thu được

Lan | Vuci (ml) VNaon (mì) Cuci (N) CNaoH(N) | Sai sé

ÔNaoH- ỨNaoH _ 0,1.10 _

14

Lan 2:

CNaoH- ỨNaoH — 0,1.10,1 Cục; HCl = Vac 10 = 0.101

Néng d6 trung binh Ia:

Cnc, = = = 0,1005(N)

Sai sé lan 1: |0.1 — 0.1005| = 0.0005

Sai sé lan 2: |0.101 — 0.1005| = 0.0005

0.0005 + 0.0005

=> AC, = ———————_ = 0.0005

2

Kết luận : nồng độ dd HCL thu được là 0,1005 + 0.0005 (N)

Thí nghiệm 4a : Chuẩn độ axit yếu - bazơ mạnh bằng chỉ thị phenolphtalein

M6 ta thí nghiệm

- Cho 10 ml CHazCOOH chưa biết nồng độ vào bình tam giác bằng pipet bâu

và cho thêm 2 giọt phenolphtalein

- _ Cho dd NaOH 0,1N vào buret

- _ Cho từ từ NaOH vào bình tam giác chứa CHaCOOH va quan sát cho đến khi

dd trong bình tam giác chuyên màu hồng nhạt ồn định thì dừng lại

Công thức tính toán

CNaoH- NaoH

CcH3cooH =

2 Kết quả thu được

Lan 1:

Lan 2:

15

ÔNaoH- ỨNaoH _ 0,1.9,7

Nông độ trung bình là:

CoH COOH = —_ = 0.0955 (N)

Sai sé lan 1: |0.094 — 0.0955| = 0.0015

Sai sé lan 2: |0.097 — 0.0955| = 0.0015

0.0015 + 0.0015

> AŒp==———————— = 0.0015

2

Két luận : nòng độ dd CHạCOOH thu được là 0.0955 + 0.0015(N)

Thí nghiệm 4b : Chuẩn độ axit yếu - bazơ mạnh bằng chỉ thị metyl da cam

M6 ta thí nghiệm

Cho 10 ml CHaCOOH chưa biết nồng độ vào bình tam giác bảng pipet bàu

và cho thêm 2 giọt metyl da cam

- _ Cho dd NaOH 0,1N vào buret

Cho từ từ NaOH vào bình tam giác chứa CHaCOOH và quan sát cho đến khi

dd trong bình tam giác chuyên màu vàng nhạt ồn định thì dừng lại

Công thức tính toán

Cyaon: VNaow

C CH3COOH = Venscoon

———- _ ©cH,coox (in 1) + CoH3cooH (tan 2) CcHcooH =

2 Kết quả thu được

Làn | Vcnscoon(ml) | VNaon(mi) Ccnzcoow (N) | Cxaon(N) | Sai số

Lan 1:

CNaoH-VNaon_ _ 0,1.1,3

c CH3COOH — CNA0H- NaOH — Venscoon 10 = 0.013

16