Hóa Đại cương – thí nghiệm báo cáo thí nghiệm

Trả lời: Thông qua kết quả thí nghiệm, có thê thấy rõ: Nông độ của NazSaO› tí lệ thuận với tốc độ phản ứng, còn nồng độ H›SOx ảnh hưởng không đáng kề hoặc gần như không ảnh hưởng đến tố

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

Pree poo

BK

MON HOC: HOA DAI CUONG - THI NGHIEM

BAO CAO THI NGHIEM

Giảng viên hướng dẫn: Nguyễn Phước Thiên Nhóm 10 - Lớp LóI

Thành viên nhóm: Đào Ngọc Thùy (2110569)

Năm học: 2021-2022

Bai 2 : NHIET PHAN UNG

I/ Két qua thi nghiém

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

Nhiệt độ °C Lan 1

mocgx, © 3,85 (cal/dd)

Công thức:

Thạcạ = mc

Trong đó: m = 50g, c = 1 (cal/⁄g.độ)

43-29 ]-| 56-43 ^

MoCo = so Heer) > 3,85 (cal/độ)

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

Nhiệt độ °C Lan 1

k Ỳ VÀ Kew 1+ ^ ;

Nêu t, # t, thi At được tính băng hiệu sô giữa £¿ và = suy ra công thức:

t, + t

Q= (mạc, + me), (ts ——5 ) Trong đó:

MoCo % 3,85 (cal/äô) - (đã tìm được ở thí nghiệm 1)

= = 323,7 (ca)

Q= (3.85 + 50.1) (36 —

& = ~ 3387 = —12948 (cal/mol)

n 0,025

AH=-

AH < 0 — Phan ung toda nhiét

Vậy phương trình nhiệt học của phản ứng trên là:

HCl + NaOH — NaCl + H20, AH = —12948 (cal/mol) Thí nghiệm 3: Xác định nhiệt hòa tan CuSOa khan

Ta có:

Với c= I cal/d6 va moco= 3,85 cal/độ

Ving = 50mÏ —> Tụ, = 50g,

Mceuso, = 3,999 > Ttcuso, = T: 0,025mol,

Nhiệt dung riêng của dung dịch CuSO¿ và HaO đều là e = 1 (cal/g.độ) Công thức:

Q= (me, + Mcyso,Ccuso, + m,oei,o | tạ — tị)

Q= (3.85 +41+ 50.1)(35 — 30) = 289,25 (cal)

9_ 289,25 _ _

AH < 0 — Phan ung toda nhiét

Thí nghiệm 4: Xác định nhiét hoa tan NHsCl

Ta có:

Vino = 50ml > Ttu;o — 50g,

8

Nhiét dung riéng cua dung dich NH4Cl va H20 déu lac =1 (cal/g.d6) va moco= 3,85 cal/độ Công thức:

Q= (moc, + mự#,c¡CwH¿c¡ m,oei,o | t; — tị) Q= (3.85 +4.1+ 50.1)(25 - 30) = —289,25 (cal)

n —

107

AH > 0 — Phan ung thu nhiét

I/ CÂU HỎI

Câu hỏi 1: AH,„ của phản ứng HCI + NaOH — NaCl + HaO sẽ được tính theo số mol HCI hay NaOH khi cho 25 ml dung dich HCI 2M tac dung voi 25 ml dung dinh NaOH 1M? Tai sao?

Tra loi:

Ta có:

Nyaon = Cy.V = 0,025.1 = 0,025 mol

Nyc = Cy.V = 0,025.2 = 0,05 mol

Phương trình dạng phân tử:

HCl + NaOH — NaCl + H20

Nhan thay phan tng tilé 1:1 va nygon < Nuc

Suy ra NaOH hết trước và HCI dự

Vậy trong trường hợp trên, ta tính theo số mol của NaOH

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

không?

Tra loi:

+Kết quả vẫn không thay đôi, vì AH là đại lượng đặc trưng cho mỗi phản ứng, mà sau khi thay đối HCI bằng HNO; thi vẫn là phản ứng trung hòa: HNO:› + NaOH > NaNOs+ HaO

+Sau khi thay trong công thức Q = meA£ có m.c đều có thay đôi, nhưng ở đại lượng m.c At sé biến đôi đều cho Q không đổi suy ra AH cũng không đổi

Câu hỏi 3: Tính AHs 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:

- _ Đo nhiệt kế

- Do dung cụ đong thể tích hóa chất

- Do can

- Do sulfat déng bi hit 4m

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

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

Tra loi:

+Theo dinh luat Hess:

AH; = AH, + AH, = —18,7 + 2,8 = —15,9 kcal/mol = —15900 (cat/mot

+ Theo thye nghiém: AH; = —11570 (cal/mol)

~>Kết quả thí nghiệm nhỏ hơn so với lí thuyết

+ Theo em mắt nhiệt lượng do nhiệt kế là quan trọng nhất vì do trong quá trình thao tác không

chính xác, nhanh chóng dẫn đến thất thoát nhiệt ra môi trường ngoài

+ Sunphat đồng khan hút âm mạnh, lấy và cân không cân thận, nhanh chóng làm cho CuSO

khan hút âm ảnh hưởng đến hiệu ứng nhiệt CuSOx.5H2O

+ 1 số nguyên nhân khác:

-SaI sô của cân điện tử và các dụng cy lây

-Lượng CuSO¿ có thê chưa tan hết làm mắt I lượng đáng kể nhiệt lượng

BAI 4: XAC DINH BAC PHAN UNG

I/ Két qua thi nghiém

Quy dinh m là bậc phản ứng của Na2S203

Quy dinh n là bậc phản ứng của HzaSOx

log A)

~ log| 2

1 Thí nghiệm 1: Bậc phản ứng theo NazS2Oa

Nông độ ban đầu (M)

Từ Afrg của TNI và TN2 xác định m: (tính mẫu):

tog (4 (Ate) log Ge)

m= ost 2 oe) log| 2 |

Từ Afrpg của TN2 và TN3 xác định ma:

lo

Tóc ~eal2) 2Ÿ = 2

2 Thi nghiém 2: Bac phan ing theo H2SO4

Tur Atrp cua TN1 va TN2 xac định n¡:

Từ Afg của TN2 và TN3 xác dinh no:

n+na — 014+028 — = 5 = Bac phan ung theo H2SO4: n = 5

H/ Câu hỏi

Câu 1: Trong TN trên, nồng độ của NazSzO: và của H;SOa đã ảnh hướng thế nào lên vận

tốc phản ứng? Viết lại biểu thức tính vận tốc phản ứng Xác định bậc của phản ứng

Trả lời:

Thông qua kết quả thí nghiệm, có thê thấy rõ:

Nông độ của NazSaO› tí lệ thuận với tốc độ phản ứng, còn nồng độ H›SOx ảnh hưởng không đáng kề hoặc gần như không ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng

Ta có biêu thức tính tốc độ phản ứng v = k.[NazSzOs]!955.[HzSO¿]9?! với m, n là hằng số

đương được xác định thông qua quá trình thực nghiệm Từ đó suy ra bậc của phan ửng là: m+n

= 1,265

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

H2SO4 + Na28203 — Na2SQO4 + H28203 (1) H28203 — H2803 + SỊ (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 H:SƠa luôn luôn dw so voi Na28203

Tra loi:

+Phản ứng (1) là phản ứng trao đổi ion nên tốc độ phản ứng xáy ra nhanh.

+Phan ứng (2) xảy ra chậm hơn

=> Phản ứng (2) quyết định tốc độ phản ứng và là phản ứng xảy ra chậm nhất vì bậc của phản ứng là bậc của phản ứng (2)

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?

Tra loi:

Dựa trên cơ sơ sở phương pháp TN thì vận tốc xác định được trong các TN trên được cho là vận tốc tức thời vì vận tốc phản ứng được xác định bởi công thức v = + a nên tại mỗi thời điểm

khác nhau sẽ có AC khác nhau và có thê giảm hoặc tăng không đều nhau

Câu 4: Thay đổi thứ tự cho HzSOa và NazSzO: thì bậc phản ứng có thay đổi hay không, tại sao?

Tra loi:

Thay d6i thir ty cho H2SO4 va Na2S2Os thì bậc phản ứng không thay đối Vì ở một nhiệt độ xác định thì bậc phản ứng chí phụ thuộc vào bản chất của hệ (nông độ, nhiệt độ, điện tích bề mặt tiếp xúc, áp suất) mà không phụ thuộc vào thứ tự chất phản ứng

BÀI 8: PHÂN TÍCH THẺ TÍCH

I/ KET QUA THI NGHIEM:

1 Thí nghiệm 1: Xác định đường cong chuân độ HCl bang NaOH

pH

———pH

NaOH

Xúc định:

+ Điểm pH tương đương là 7

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

2 Thí nghiệm 2: Chuẩn độ HCI với Phenolphtalein

Lần VHo(ml) | Vnaon (ml) | Cnaon (N) | Cua (N) Sai số

Ta 6: Vici X Cuci = Vuaou X CNaoH

ta = ——- =0,103 (N)

3 Thí nghiệm 3: Chuẩn độ HCI với Metyl da cam

Lần Vna (ml) | VNaon (ml) | CNaon(N) | Cnằ(Ñ) Sai số

4 Thí nghiệm 4: Chuẩn độ CH:COOH với Phenolphtalein va Metyl da cam

II/ TRA LOI CAU HOI:

1 Khi thay đổi nồng độ HCI và NaOH, đường cong chuẩn độ có thay đổi hay không, tai

sao?

Trả lời: Thay đôi nồng độ HCI và NaOH thì đường cong chuân độ không thay đổi vì đương lượng phản ứng của các chất vẫn không thay đổi, chí có bước nhảy là thay đối Nếu dùng nồng

độ nhỏ thì bước nhảy nhỏ và ngược lại

2 Việc xác định nồng độ axit HCI trong các thí nghiệm 2 và 3 cho kết quả nào chính xác hơn, tại sao?

Trá lời: Từ đường cong chuẩn độ được lập ra ở thí nghiệm I, ta thấy rằng theo đường cong chuân

độ thì bước nhảy pH của phenolphtalein khoảng từ 8-L0 còn bước nhảy pH cua metyl da cam tử

3,1 - 4,4 mà điểm tương đương của hệ là 7 (do HCTI là axit mạnh tác dụng với NaOH là bazơ

mạnh) nên thí nghiệm 2 với thuốc thử là phenolphtalein sẽ cho ra kết quả chính xác hơn

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?

Trả lời: Dựa vào đường cong chuân độ của axit yếu và bazơ mạnh, có thê thấy rõ bước nhảy pH của phenolphtalein khoảng từ 8-10 còn bước nhảy pH của metyl đa cam từ 3,1 — 4,4 mà điểm tương đương của hệ lớn hơn 7 (do CH:COOH là axit yếu tác dụng với NaOH là bazơ mạnh) nên

thí nghiệm 4 với thuốc thử là phenolphtalein sẽ cho ra kết quả chính xác hơn

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

Tra lời: Trong phép phân tích, nếu đối vị trí của NaOH và axit thì kết quả không thay đối vì bản

chất phản ứng vẫn là phản ứng trung hòa