Báo cáo thí nghiệmhóa Đại cương

Vì: Lúc này muối thu được là NaNQ», có nhiệt dung riêng khác, nhiệt lượng phản ứng tỏa ra cũng sẽ khác do năng lượng liên kết trong HNO: khác HCI, NaNO; khác NaC]l, từ đó làm cho At thay

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRƯỞNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

p

BK

BAO CAO THI NGHIEM

HOA DAI CUONG

Z4

GV: TRẦN THỊ THANH THUÝ

NHÓM 9 Lớp L27:

Bai 2: Nhiét phản ứng

I Két qua thi nghiém:

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

Cách tiến hành:

- _ Lấy 50 ml nước ở nhiệt độ phòng cho vào becher bên ngoài đo nhiệt độ t¡

- _ Lấy 50 ml nước khoảng 60°C cho vào nhiệt lượng kế và đo ngay nhiệt độ t¿

- _ Dùng phễu đổ nhanh 50 ml nước ở nhiệt độ phòng vào 50 ml nước nóng trong nhiệt lượng kế, đo ngay nhiệt độ ts

Khi đó: nhiệt do nước nóng và becher tỏa ra = nhiệt nước lạnh hấp thu

(mc + m,c.)(t;-t:}) = me(ts-t)) MoCo = mc Trong đó: m — khối lượng 50 mÌ nước

c — nhiệt dung riêng của nước (1 cal/ø.độ)

Kết quả:

Nhiệt dé (°C ) L& 1 Lm 2 LmH3

ty 30 30 29

ty 62 64 66

ts 47 48 48 M,Co 667 625 2,78

+ Voi m = 50g va c= 1 cal/g.dé

LH +m,c, (1)=me = 50.1.= 6,67 (cal/dd)

O +m,c, (2)=me = 50.1.= 6,25 (cal/độ)

O +m,c, (3)=me = 50.1.= 2,78 (cal/dd)

O m,c,(tb)= = = 5,23 (cal/dd)

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

Cách tiến hành:

HCl + NaOH — NaCl + HO

- _ Dùng buret lấy 25 ml dung dịch NaOH 1M cho vào becher 100 ml để bên ngoài

Đo nhiệt độ tị,

- _ Dùng buret lấy 25 ml dung dịch HCI 1M cho vào trong nhiệt lượng kế Đo nhiệt

độ t¿

- _ Dùng phễu đổ nhanh becher chứa dung dịch NaOH vào HCI chứa trong nhiệt lượng kế Khuấy đâu dung dịch trong nhiệt lượng kế Đo nhiệt độ ta

- _ Xác định Q phản ứng theo công thức (2.1), từ đó xác định AH

- _ Cho nhiệt dung riêng của dung dịch muối 0,5M là I cal/g.độ, khối lượng riêng là

1,02 g/ml

Kết quả:

Nhiệt độ ( °C ) LẦn I1 LẦì2 L& 3

Q (cal) 303/77 276,15 33138

Qing binh (cal) 303 767

AH (cal/mol) -121504

+ Voi m= D.V = 1,02.50 = 51g; c = 1 cal/g.độ;

+ An = 0,025 mol va moCo = 5,23 (cal/độ)

+ At=t.—ty hoac At= (nếu t¡ và t¿ khác nhau)

+ Q = (m,co+ me) At

O Qa =(m,co+ me).At = (5,23 + 50 )( 36 - ) = 303,77 (cal)

O Qa¿ =(m.c.+ mec).At = ( 5,23 + 50 )( 35 - 30 ) = 276,15 (cal)

O Qe =(m.co+ me) At = ( 5,23 + 50 )( 35 - 30 ) = 331.38 (cal)

+ Qtung bina = (Quy + Qa + Qe )/3 = = 303,767 (cal)

+ AH== =- 12150 (cal/mol)

Thí nghiệm 3: Xác định nhiệt hòa tan CuSOx khan — Kiểm tra định luật Hess

Cách tiến hành: Chúng ta sẽ xác định hiệu ứng nhiệt hòa tan cla CuSO, khan (AH) bằng thực nghiệm

- Cho vao nhiệt lượng kế 50 mI nước Đo nhiệt độ tị

- _ Cân chính xác 4 g CuSO, khan

Cho nhanh 4 g CuSO, vita can vào nhiệt lượng ké, khud’y du cho CuSO, tan hét

Do nhiét dé ty

- _ Xác định Q theo công thức (2.1)

Trong đó: m — khối lượng dung dịch CuSO¿

c — nhiệt dung riêng của dung dịch CuSO¿ (lấy g`n đúng bằng 1 cal/g.độ)

Từ Q suy ra AH_

Kết quả:

Nhiệt độ ( °C ) Lần 1 Lân2 Lầân3

m 4,00 4,00 4,00

Q (cal) 41461 35538 41461

AH (cal/mol) -165844 -142152 -16584,4 AH› (cal/mol) -15794,67

Ta có:

+ Meusos 4g

+c I (cal/độ) và

+ m,cs= 5,23 (cal/độ)

Q = (m,c„+ mc) At

OQ) =€ mMoCot MauseCmrse + Meusos€ cugos ){ f; - tị ) = (5/23 +50 +4)(37 — 30)= 414,61 (cal)

HH Q;=( muc¿+ muuwscCuuøe+ TcusoaCcuso2)( fa- th} = (5,23 +50 +4)(36 — 30)= 355 38 (cal) OQ) =( mM.Co+ MavécCaude + MeusosCcusos )( t2- ty) = (5,23 +50 +4)(37 — 30)= 414,61 (cal)

AH = voi An= = 0,025 mol

H AH,= = =-165844 (cal/mol)

O AH,= = =-14215,2 (cal/mol)

O AH;= = =-165844 (cal/mol)

Suy ra

AHw= (AH AH2+ AH3)/3 = = -15794,67 (cal/mol)

Cach tién hanh: Lam twong ty muc 3 nhung thay CuSO, khan bang NH,Cl Cho nhiét dung riêng của dung dịch NH.CI g3n đúng là 1 cal/g độ

Nhiệt độ ( °C ) Lm 1 Lm 2 Lm 3

m 4,00 4,00 4,00

Q (cal) -236,92 -177,69 -177,69

AH (cal/mol) 316738 2375 53 2375,53 AH› (cal/mol) 2639.48

Ta có:

+ Mynaci ~ 4g

+cz I (cal/g.độ) và

M.Co= 5,23 (cal/dd)

Áp dụng công thức : Q = (moco+ mc) At

với

+ m= 50+ mynaci = 34g

+At=t-t

O Qi =( mo€o + MavécCnude + Mnanacienanaci )( te- tr) = (5,23 +50 +4)(26 — 30)= -236,92 (cal)

O Qo =( MoCo + MavscCaude + Mnanacienanaci )( te- tr) = (5,23 +50 +4)(27 — 30)= -177,69 (cal)

O Ọ, =( MoCo F MyvécChude + MnanaciCnancl 3X t- tị ) — (5 23 +50 +4)(27 — 30)= -177 69

(cal)

Voi An= = = 0.748mol

Và công thức AH =

O AH; = (cal/mol)

O AH; = (cal/mol)

O AH; = (cal/mol)

Suy ra

AHw= (AH + AH, + AH3)/3 = (+ + )/3 = 2639, 48(cal/mol)

H Trả lời câu hỏi

1 AH,, cha phan tng HCl + NaOH O NaCl + H;O sẽ được tính theo số mol HCI hay NaOH khi cho 25 ml dd HCl 2M tac dụng với 25ml dd NaOH 1M? Tai sao?

HCl + NaOH O NaCl + H,0

Ban da: 005 0,025 (mol)

Phản ứng: 0,025 0,025 (mol)

Con lai: 0,025 0 (mol)

Ta thấy NaOH hết và HCI còn dư, nên AH,, của phản ứng tính theo NaOH Vì lượng HCI dư không tham gia phản ứng nên không sinh nhiệt

2 Nếu thay HCI 1M bang HNO; 1M thi két qua thí nghiệm 2 có thay đổi hay không?

Kết quả của thí nghiệm sẽ thay đổi Vì:

Lúc này muối thu được là NaNQ», có nhiệt dung riêng khác, nhiệt lượng phản ứng tỏa ra cũng sẽ khác do năng lượng liên kết trong HNO: khác HCI, NaNO; khác NaC]l,

từ đó làm cho At thay đổi dẫn đến kết quả thay đổi

3 Tính AH: 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

- Do nhiệt kế

- Do dung cu do thé tich héa chất

- Do cân

- Do sunphat đ ông bị hút ẩm

-_Do lấy nhiệt dung riêng dung dịch sunphat d tng bang 1 cal/g.độ

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

+ Kết quả thí nghiệm nhỏ hơn so với trên lý thuyết (9649,5 & 15900)

+ Theo em, nguyên nhân quan trọng nhất gây ra sai số là do sunphat đ ông hút ẩm CuSO, tan +5H20 LICuSO¿.SH;O tạo AH; nữa, hoặc do ở đạng ngậm nước nên tạo ra lượng nhiệt ít hơn so với lí thuyết Mặt khác CuSO¿ hút ẩm thì số mol sẽ khác so với tính toán trên lí thuyết (CuSOx khan)

+ Và thêm nguyên nhân khác nữa là lượng CuSO¿ khan không tan hết làm cho lượng nhiệt tỏa ra chưa cao như lý thuyết

BÀI 4: XÁC ĐINH BÂC PHẢN ỨNG

L KẾT QUẢ THÍ NGHIÊM

a) Bac phan ứng theo NaaSzO::

Nĩng độ ban đần (M)

IN Na2S2O3 H2SOA | ÂG) | An) | Ands)

1 0.1 0.4 121 123 122

2 0.1 0.4 63 65 G1

3 0.1 0.4 27 26 26.5

Tu At› của TNI1 và TN2 xác định m; :

ml== =0.931

Từ At¿ của TN2 và TN3 xác định mạ :

m2= = = 1.272 Bậc phản ứng theo Na;Š;O:› = ( m;+m; }/2 = (0.931+1.272)/2 = 1.1015~ 1.1

b) Bậc phản ứng theo H;SO; :

N tng d6 ban du (M)

1 0.1 0.4 63.9 64.5 64.2

2 0.1 0.4 53.9 54.7 543

3 0.1 0.4 45.7 44.5 45.1

Tu At¿, của TN1 và TN2 xác định n; :

n= = =0.242

Từ At¿ của TN2 và TN3 xác định n; :

nạ== =0.268

Bac phan tng theo H,SO, = (n,+ n;)/2 = ( 0.242+0.268)/2 = 0.255

II TRẢ LỜI CẦU HỎI

1.Trong TN trên, nông độ của NaazSzOs và của H;SO¿ đã ảnh hưởng thế nào lên vận tốc phản ứng Viết lại biểu thức vận tốc phản ứng Xác định bậc phản ứng

-Nồg độ của Na;S;O: tỉ lệ thuận với vận tốc phản ứng

-N Öng độ của H;SO„hâÄ1 như không ảnh hưởng đến vận tốc phản ứng -Biểu thức vận tốc phản ứng:

v=k [Na2S203]!° [H2S04]°3

-Bậc phản ứng 1.Ø73+0.33=1.403

-> Bac phan tng ~ bac 1

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

H;SO¿+ NasSzO; -> NazSO¿ + H;SzO; @)

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;SO¿ luôn luôn dư so với

Na,S,03

-Phản ứng (1) là phản ứng trao đổi ion nên xảy ra rất nhanh

-Phản ứng (2) là phản ứng tự oxh khử nên xảy ra rất chậm

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

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 thởi?

Vận tốc xác định bằng Ac/Ar vì Ac>0 nên vận tốc trong các TN được xem là vận tốc tức thời

4.Thay đổi thứ tự cho HaSOxvà NaaS;O: thì bậc phản ứng có thay đổi hay không, tại sao?

-Thay đổi thứ tự cho HạSO¿ và NazS;O; thì bậc phản ứng vẫn không thay đổi

Vì ở một nhiệt đệ xác định thì bậc của phản ứng chỉ phụ thuộc vào bản chất của hệ (n`ng độ, nhiệt độ, diện tích b`Šmặt tiếp xúc, áp suất) mà không phụ thuộc vào thứ tự chất phản ứng

BÀI 8: PHẦN TÍCH THỂ TÍCH

LKẾT QUẢ THÍ NGHIÊM

Xử lý kết quả thí nghiệm

1.-Thí nghiệm 1: Xác định đường cong chuẩn dộ HCI bằng NaOH

-Điểm pH tương đương là 7

-Bước nhảy pH từ 3.36 đến 10.56

2.-Thí nghiệm 2:

L a Vuo(ml VNaon( ml CNaoH Cuca Sai số

1 10 10.5 0.1 0.10 0.002

5 5

2 10 10.6 0.1 0.10 0.002

6 5

CHCl trung bình==

Sai số trung bình =0.0025

Cuc=0.1055+0.0025 (M)

3.-Thí nghiệm 3:

La Vuci(ml) V»aon(ml) CNaon CN) Cua (N) Sai số

1 10 10.5 0.1 0.105 0.001

2 10 10.4 0.1 0.104 0.001

4.-Thi nghiém 4:

` my 13 22 VCH3COOH Na

Lần | Chất chỉ thị (ml) (ml) Cyaou (N) | Ceuscoon (N)

Il Phenol 10 9.9 0.1 0.099

phtalein

2 Metyl da cam 10 2.3 0.1 0.023

ILTRA LỜI CÂU HOI

1.Khi thay đổi n ông độ HCI và NaOH, dường cong chuẩn độ có thay đổi hay không, tại sao?

oKhi thay đổi n'ng độ HCI và NaOH thì đường cong chuẩn độ vẫn không thay đổi

—>Vì đượng lượng phản ứng của các chất không thay đổi, chỉ có bước nhảy

là thay đổi 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?

cViệc xác định n ông độ axit HCI trong các thí nghiệm 2 và 3 thì thí nghiệm 2 cho ta kết quả chính xác hơn

—>Vì phenol phtalein 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.Tử kết quả thí nghiệm 4, việc xác định n tng dé dung dich axit acetic bằng chi thi mau nao chính xác hơn, tại sao?

cTừ kết quả thí nghiệm 4, việc xác định n ng độ dung dịch CH3COOH bằng Phenol phtalein cho ta kết quả chính xác hơn

—>Vì Phenol phtalein có bước nhảy pH trong khoảng 8-10 còn metyl da cam

là 3.1-4.4 mà điểm tương đương của hệ > 7

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

clrong phép phân tích thể tích nếu thay đổi vị trí của NaOH và axit thì kết

quả vẫn không thay đổi.

—>Lí do: bản chất của phản ứng vẫn là phản ứng trung hòa và chất chỉ thị cũng vẫn sẽ đổi màu tại điểm tương đương