Báo cáo hóa Đại cương thí nghiệm5

-Dùng pipet 10 ml cho vào erlen đã tráng bằng nước cất không tráng thêm bằng axit HCl 10 ml dung dịch HCl 0,1M vừa pha xong, thêm 1 giọt chỉ thị phenolphthalein -Cho từ từ dung dịch NaO

Bài 1: Kỹ thuật phòng thí nghiệm

I Giới thiệu dụng cụ

1 Các dụng cụ thủy tinh:

a) Dụng cụ để chứa hóa chất:

-Cốc thủy tinh (Beacher)

* Mục đích: chứa đựng, hòa tan

* Cách sử dụng: rửa sạch, tráng nước cất, tráng hóa chất

f) Một số loại máy thông dụng

-Cân kỹ thuật:

* Mục đích: xác định khối lượng (dưới 200g)

* Cách sử dụng: Cắm vào nguồn điện → Bấm nút ON → Đợi cân

ổn định (hiện số 0,0000 g) → Đặt đĩa cân lên → Nhấn nút TARE → Cho hóa chất lên và đọc kết quả → Tắt cân

II Thực hành

1 Thí nghiệm 1: Cách sử dụng pipet

a) Các quy tắc:

-Tay thuận cầm pipet

-Tay còn lại cầm quả bóp

-Dùng becher 50ml cho nước vào buret

-Chờ đến khi không còn bọt khí sót lại trong buret

-Dùng tay trái mở nhanh khóa buret sao cho dung dịch lấp đầy phần cuối của buret

-Chỉnh mực chất lỏng trong buret đến mức 0

-Dùng tay trái điều chỉnh khóa buret để cho 10ml nước từ buret vào becher

3 Thí nghiệm 3: Chuẩn độ oxy hóa khử

-Cân 0.9 gam axit oxalic, hòa tan bằng nước cất thành 100ml dung

dịch oxalic (dung dịch fiol 100ml) Đổ dung dịch mới pha vào becher -Dùng pipet 10ml lấy 10ml dung dịch axit oxalic trên cho vào erlen Thêm 2 ml dung dịch H2SO4 1N

-Dùng buret chứa dung dịch KMnO 0.1 N4

-Nhỏ từ từ dung dịch KMnO vào erlen trên, lắc đều cho đến khi 4

dung dịch trong erlen có màu tím nhạt Đọc thể tích KMnO đã sử dụng4

+Chất oxy hóa: KMnO4

4 Thí nghiệm 4: pha loãng

-Dùng pipet bầu lấy 10ml dung dịch HCl 1M cho vào bình định mức 100ml

-Thêm nước vào đến gần vạch trên cổ bình định mức bằng ống đong

-Cuối cùng, dùng bình tia cho từng giọt nước đến khi mực nước chạm vạch

-Đậy nút bình định mức, lắc đều Ta thu được 100ml dung dịch HCl 0.1 M

5 Thí nghiệm 5: Kiểm tra nồng độ pha loãng

-Lấy buret tráng sạch bằng nước cất, sau đó tráng bằng dung dịch

NaOH 0,1M

-Cho dung dịch NaOH 0,1M vào buret, sau đó chuẩn đến vạch 0 -Dùng pipet 10 ml cho vào erlen đã tráng bằng nước cất (không tráng thêm bằng axit HCl) 10 ml dung dịch HCl 0,1M vừa pha xong, thêm 1 giọt chỉ thị phenolphthalein

-Cho từ từ dung dịch NaOH trên buret vào erlen, vừa cho vừa lắc đều cho đến khi dung dịch chuyển sang màu hồng nhạt (không tan mất sau khi lắc) thì dừng lại Đọc thể tích dung dịch NaOH 0,1M đã sử dụng

II Tiến hành thí nghiệm

1 Thí nghiệm 1: Xác định nhiệt dung của nhiệt lượng kế a) Tiến trình thí nghiệm

-Lấy 50ml nước cho vào trong ống đong (mặt cong của dung dịch chạm vạch 50ml của ống đong), đổ vào cốc và sử dụng nhiệt kế xác định

nhiệt độ t 1

-Lấy 50ml nước nóng vào trong ống đong, đổ lượng nước nóng đó

vào bình nhiệt lượng kế, sử dụng nhiệt kế bỏ vào trong bình nhiệt lượng

kế mới xác định nhiệt độ t 2

-Đưa nhiệt kế trở lại nhiệt độ phòng

-Thao tác nhanh: đổ nước nguội vào trong bình nhiệt lượng kế bằng phễu rồi đóng nút tránh thất thoát nhiệt, sau đó xoay tròn bình nhiệt lượng kế, sử dụng nhiệt kế và quan sát nhiệt độ liên tục để xác định được nhiệt độ cực đại để tránh trường hợp thất thoát nhiệt qua môi trườngt

b) Công thức tính nhiệt dung m 0 c 0 của bình nhiệt lượng kế

Q tỏa =Q thu (mc+m0c0)(t2−t3)=mc t( 3−t1)

m0c0=mc (t3− t1)−(t2− t3)

t2− t3

Với: +m nhiệt dung của bình nhiệt lượng kế0c0

+mc nhiệt dung của 50ml nước

+giá trị t , t , t được xác định trong tiến trình thí nghiệm1 2 3

c) Kết quả tính nhiệt dung

t1=27,50C, t2=560C, t3=420C với m là khối lượng 50ml nước, c là nhiệt dung riêng của nước (1cal/g.độ) Thế số vào ta được:

-Rửa nhiệt kế để loại bỏ NaOH trước khi xác định t của HCl2

-Sử dụng buret lấy 25ml dung dịch HCl 1M cho vào bình nhiệt

+c nhiệt dung riêng của dung dịch muối

+m c0 0 nhiệt dung của bình nhiệt lượng kế

+Δt được tính theo biểu thức sau:

∆ t=t3− t1+t2

2 -Tính độ biến thiên enthalpy ΔH:

Δ H =− Q n

c) Kết quả thí nghiệm

-Ta có bảng số liệu sau:

-Ta có công thức tính giá trị trung bình và sai số trung bình của Q:

-Lấy gần đúng 4 gam CuSO khan (cân nhanh tay để tránh hút ẩm)4

-Trút hết lượng chất rắn vừa lấy vào bình nhiệt lượng kế, đậy nắp,

sử dụng nhiệt kế và liên tục quan sát nhiệt độ, đồng thời lắc tròn bình

nhiệt lượng kế Xác định được nhiệt độ t 2

b) Công thức tính Q, ΔH

-Tính nhiệt lượng Q:

-Với: +mc nhiệt dung của dung dịch CuSO4

+m0c0 nhiệt dung của bình nhiệt lượng kế

+Δt hiệu nhiệt độ giữa 2 lần đo (t2-t )1

-Tính số mol CuSO :

M CuS O

4

= 160

-Tính độ biến thiên enthalpy ΔH:

Δ H =− Q n

-Hòa tan CuSO khan là phản ứng tỏa nhiệt vì Q > 04

4 Thí nghiệm 4: Nhiệt hòa tan của NH 4 Cl

a) Tiến trình thí nghiệm

-Sử dụng ống đong lấy 50ml nước cho vào bình nhiệt lượng kế, sử dụng nhiệt kế xác định được t 1

-Lấy chính xác 4g NH Cl 4

-Trút hết lượng chất rắn vừa lấy vào bình nhiệt lượng kế, đậy nắp,

sử dụng nhiệt kế và liên tục quan sát nhiệt độ, đồng thời lắc tròn bình

nhiệt lượng kế Xác định được nhiệt độ t 2

b) Công thức tính Q, ΔH

-Tính nhiệt lượng Q:

-Với: +mc nhiệt dung của dung dịch NH4Cl

+m0c0 nhiệt dung của bình nhiệt lượng kế

+Δt hiệu nhiệt độ giữa 2 lần đo (t2-t )1

Δ H =− Q n

-Sử dụng công thức tính giá trị trung bình và độ ngờ đã trình bày

ở thí nghiệm 2, ta lập được bảng sau

III Trả lời câu hỏi

1 ΔH th của phản ứng: HCl + NaOH NaCl + H O sẽ được tính → 2

theo số mol HCl hay NaOH khi cho 25ml dung dịch HCl 2M tác dụng với 25ml dung dịch NaOH 1M? Tại sao ?

-Từ công thức n=C V, ta tìm được:M

+nNaOH = 0,025 mol

+nHCl = 2 x 0,025 = 0,05 mol

-Dựa vào hệ số phản ứng, HCl và NaOH phản ứng với nhau theo tỉ

lệ mol 1:1 => NaOH phản ứng hết và còn dư HCl Từ đó ta tìm được số mol của NaCl:

+nNaCl = nNaOH=0,025 mol

-Sử dụng công thức ΔH = -Q/nth NaCl để xác định

2 Nếu thay HCl 1M bằng HNO 1M thì kết quả thí nghiệm 2 có 3

thay đổi hay không?

-Kết quả không thay đổi vì HCl và HNO đều là axit mạnh, điện li 3

mạnh và đây là phản ứng trung hòa

3 Tính ΔH 3 bằng 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:

- Mất nhiệt do nhiệt lượng kế

-Bên cạnh đó, còn có nguyên nhân đồng sunfat bị hút ẩm dẫn đến lượng đồng sunfat lấy được không chính xác làm ảnh hưởng đến hiệu ứngnhiệt

-Ngoài ra, có thể trong thí nghiệm ban đầu, nhóm chưa thao tác chính xác và đủ nhanh để xác định được nhiệt dung của bình nhiệt lượng

kế dẫn đến các tính toán có sai số lớn

Bài 4: Nhiệt phản ứng

I Mục đích thí nghiệm

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

-Xác định bậc của phản ứng phân hủy Na2S2O3

II Tiến hành thí nghiệm

1 Thí nghiệm I: Xác định bậc phản ứng của Na S O

-Sau đó ta lần lượt tiến hành các thí nghiệm

-Lưu ý trong cùng 1 thí nghiệm, tiến hành trên 2 bình tam giác cùng thời điểm, đổ axit H2SO4 từ 2 ống nghiệm vào trong 2 bình tam giác

và bắt đầu bấm giờ tại thời điểm t=0, liên tục quan sát cho đến khi thời điểm t dung dịch trong các bình bắt đầu đục và ghi lại 1

-Ta tìm được Δt là thời gian để dung dịch kể từ khi cho axit đến khi dung dịch bắt đầu đục

-Độ chênh lệch giữa Δt của 2 bình trong 1 thí nghiệm không quá 4s

-Chuẩn bị 4 ống nghiệm H2SO4 và các bình tam giác cho thí nghiệm 4 và 6 như bảng sau (thí nghiệm 5 cùng các thông số với thí nghiệm 2 nên có thể lấy kết quả từ thí nghiệm 2):

III Trả lời câu hỏi

1 Trong thí nghiệm trên, nồng độ Na 2 S O 2 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 phản ứng:

là phản ứng quyết định vận tốc phản ứng tức là phản ứng xảy ra chậm nhất không? Tại sao? Lưu ý trong các thí nghiệm trên, lượng axit H 2 SO 4

luôn dư so với Na 2 S O : 2 3

-Phản ứng quyết định vận tốc phản ứng, tức là phản ứng xảy ra chậm nhất, là phản ứng (2) vì đây là phản ứng tự oxi hóa khử nên xảy ra

chậm Phản ứng (1) là phản ứng trao đổi ion nên diễn ra nhanh so với phản ứng (2)

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 tức thời hay vận tốc trung bình:

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

-Bậc của phản ứng không thay đổi vì ở cùng một nhiệt độ, bậc củaphản ứng chỉ phụ thuộc vào bản chất của hệ phản ứng (nồng độ, nhiệt độ, diện tích tiếp xúc, áp suất) mà không phụ thuộc vào thứ tự chất phản ứng

II Tiến hành thí nghiệm

1 Thí nghiệm 1: Xây dựng đường cong chuẩn độ axit mạnh bằng bazơ mạnh

-Bước nhảy pH: từ 2,2 - 11,6

-pH điểm tương đương: 7

2 Thí nghiệm 2: Chuẩn độ axit mạnh-bazơ mạnh bằng chỉ thị phenolphatalein

a) Mô tả thí nghiệm

-Buret tráng nước cất, tráng bằng dung dịch NaOH 0,1N Cho từ

từ dung dịch NaOH 0,1N vào buret (chỉnh mức dung dịch về vạch 0) -Pipet 10ml tráng HCl, dùng pipet lấy 10ml HCl (chưa biết nồng độ) cho vào bình tam giác, thêm nước + 2 giọt phenolphtalein

-Mở khóa buret để nhỏ NaOH từ từ xuống bình tam giác, vừa nhỏ vừa lắc nhẹ đến khi dung dịch chuyển sang màu hồng nhạt bền Đọc thể tích NaOH đã dùng

*Màu chỉ thị thay đổi từ trong suốt sang màu hồng nhạt b) Kết quả thu được

Lần VHCl (ml) VNaOH (ml) CNaOH (N) C (N)HCl Sai số

-Chỉ thị phù hợp với axit mạnh và bazơ mạnh là phenolphtalein

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

a) Mô tả thí nghiệm

-Tiến hành thí nghiệm như thí nghiệm 2 nhưng thay

phenolphtalein bằng metyl da cam Màu dung dịch đổi từ đỏ sang vàng -Ban đầu bình có màu đỏ, sau khi nhỏ NaOH vào thì bình chuyển màu từ từ sang cam và từ từ sang vàng

*Màu chỉ thị thay đổi từ đỏ sang vàng

-Chỉ thị phù hợp với axit mạnh và bazơ mạnh là phenolphatelein

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

a) Mô tả thí nghiệm

- Tiến hành thí nghiệm như thí nghiệm 2 nhưng thay dung dịch

HCl bằng dung dịch axit axetic (CH3COOH) và làm 2 lần, lần đầu dùng chất chỉ thị phenolphtalein, lần hai dung chất chỉ thị metyl da cam

*Với phenolphtalein, màu chỉ thị thay dổi từ trong suốt sang màu hồng nhạt

*Với metyl da cam, màu chỉ thị thay đổi từ đỏ sang vàng

-Phenolphtalein giúp ta xác định chính xác hơn vì bước nhảy pH

của phenolphtalein khoảng từ 8 – 10 Bước nhảy của metyl da cam là 3,1 – 4,4 mà điểm tương đương của hệ là 7 (do axit mạnh tác dụng với bazơ mạnh) nên thí nghiệm 2 (phenolphtalein) sẽ cho kết quả chính xác hơn

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

-Phenolphtalein giúp ta xác định chính xác hơn vì bước nhảy pH

của phenolphtalein khoảng từ 8 – 10 Bước nhảy của metyl da cam là 3,1 – 4,4 mà điểm tương đương của hệ là > 7 (do axit yếu tác dụng với bazơ mạnh)

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 NaOH và axit thì kết quả vẫn không thay đổi vì bản chất phản ứng không thay đổi, vẫn là phản ứng trung hòa