Báo cáo thí nghiệm hóa học đại cương

* Giải thích hiện tượng phenolphtalein mất màu Vì NaOH là bazơ dư nên làm dung dịch phenolphtalein là chất chỉ thị màu không màu chuyển sang màu hồng và chất có pH từ 8- 10 pH.. 8.4 Chu

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

Tổng điểm Điểm làm bài Điểm thực hành Điểm vệ sinh và

trật tự

PHA CHẾ DUNG DỊCH – CHUẨN ĐỘ

* Nội dung thực hành:

Thí nghiệm : pha chế dung dịch – chuẩn độ

1.Mục đích :

- Pha chế một số dung dịch từ hóa chất gốc

- Xác định nồng độ dung dịch bằng phù kế và bằng phương pháp chuẩn độ

2 Bài tập thí nghiệm

2.1 Tính thể tích H2SO4 98%( d = 1,86 g/ml) cần lấy để điều chế 100ml dung dich H2SO4 1M

2.2 Tính khối lượng NaOH 96% cần dùng để điều chế 250ml dung dịch NaOH 1M

2.3 Tính thể tích dung dịch NaOH 1M cần dùng để điều chế 100ml dd NaOH 1M

2.4 Tính khối lượng H2C2O4.2H2O cần lấy để điều chế 250ml dd H2C2O4 1N

2.5 Tính khối lượng H2C2O4.2H2O cần lấy để điều chế 100ml dd H2C2O4 0,01N

Các kết quả đo được :

- 1 cân kỹ thuật, 1 cân phân tích, 1 đũa thủy tinh, bóp cao su

- 1pipet 5ml, 1 pipet 10ml, 1 pipet 25ml

- 1 bình định mức 100ml, 1 bình định mức 250ml

- 6 ống nghiệm, 1 ống đong 100ml, buret 25ml

- 1 cốc 100ml, phễu thủy tinh, 3 erlen.

5.Hóa chất :

- Muối ăn NaCl tinh thể

- Axit oxalic H2C2O4.2H2O tinh thể

- Dung dịch H2SO4 đậm đặc

-Dung dịch NaOH

- Chỉ thị phenolphtalein

6

Chuẩn bị tiến hành thí nghiệm và hiện tượng quan sát được

* Thí nghiệm 1: + Điều chế 100ml dung dịch H2SO 4 1M.

- Chuẩn bị 50ml nước vào cốc 100ml

- Hút 5,4 ml H2SO4 98% vào cốc

- Để cốc nguội cho vào bình định mức 100ml, thêm nước cất cho đúng mức định mức 100ml, lắc đều và cho vào chai ghi nhãn H2SO4 1M

+ Hiện tượng quan sát :

Phản ứng tỏa nhiều nhiệt, cốc thủy tinh nóng lên

Vì H2SO4 đặc hút nước mạnh, phản ứng tỏa nhiều nhiệt do có sự solvat hóa mạnh

H2SO4 + H2O → H2SO4.H2O + 19Kcal

Vì vậy muốn pha loãng H2SO4 thì người ta phải rót axit vào nước mà không rót ngược lại Nếu rót nước vào H2SO4 thì nước sôi đột ngột và kéo theo những giọt axit bắn ra xung quanh gây nguy hiểm

* Thí nghiệm 2: Điều chế 250ml dung dich NaOH 1M

- Chuẩn bị 50ml nước cất vào cốc 100ml

- Dùng cân thủy tinh cân 10,4g muối ăn NaOH tinh thể, cho muối ăn vào cốc đã chuẩn bị, dùng đũa thủy tinh khuấy NaOH trong nước

- Để cốc nguội cho vào bình định mức 250ml, thêm nước cất vào cho đúng mức định mức 250ml, lắc đều cho vào chai ghi nhãn NaOH 1M

+ Hiện tượng quan sát :

Khi cho NaOH vào nước, ban đầu nước nóng lên có màu đục sữa có hiện tượng tỏa nhiệt , sau khi khuấy NaOH trong nước, nước trong lại, vẫn còn tỏa nhiệt

* Thí nghiệm 3: Điều chế 100ml dung dịch NaOH 0.01M

- Chuẩn bị 20ml nước cất đựng vào cốc 100ml

- Dùng pipet 2ml hút 1ml NaOH 1M cho vào cốc, sau đó cho vào vào binh đinh mức 100ml Thêm nước cất vào cho đúng mức định mức 100ml, lắc đều cho vào chai ghi nhãn NaOH 0,01M

+Hiện tượng quan sát : Không có hiện tượng gì xảy ra.

* Thí nghiệm 4: Điều chế 250ml dung dich H2C 2 O 4 0,1N cần dùng 1,575g H 2 C 2 O 4 2H 2 O.

- Dùng cân phân tích cân chính xác 1,575g H2C2O4.2H2O rắn vào cốc 100ml nước cất đã chuẩn bị sẵn, dùng đũa thủy tinh khuấy tan lượng tinh thể này, sau đó đổ vào bình định mức 250ml, thêm nước cất vào đúng mức định mức 250ml, lắc đều cho vào chai ghi nhãn

H2C2O4.2H2O 0,1N

+Hiện tượng quan sát : Không có hiện tượng gì xảy ra.

* Thí nghiệm 5: Hút 10ml H2C 2 O 4 0,1N để điều chế 100ml dung dịch H 2 C 2 O 4 0,01N.

- Chuẩn bị 50ml nước cất vào cốc 100ml

- Hút 10ml H2C2O4 0,1N từ chai của thí nghiệm 4 cho vào bình định mức 100ml, thêm nướccất vào đúng mức định mức 100ml, lắc đều cho vào chai ghi nhãn H2C2O4 0,01 N

+Hiện tượng quan sát : Không có hiện tượng gì xảy ra.

Cách tiến hành thí nghiệm

- Tráng sạch buret bằng 15ml dung dịch H2C2O4 0,01N trước khi sữ dụng Đổ dung dịch chuẩn H2C2O4 0,01N vào buret cao hơn vạch số 0 khoảng 2ml Mở khóa cho dung dịch này chảy xuống từ từ đến khi dung dịch trùm với vạch số 0 thì khóa lại

- Dùng 3 erlen 100ml sạch và khô Dùng pipet hút 20ml dung dịch NaOH 0,01M cho vào erlen Thêm 2-3 giọt phenolphtalein vào erlen, dung dịch lập tức chuyển sang màu hồng

- Đặt erlen dưới buret, tay trái mở từ từ khóa buret, nhỏ từng giọt dung dịch H2C2O4

0,01N xuống bình hình nón, tay phải không ngừng lắc nhẹ theo vòng tròn, khi nào dung dịchtrong bình hình nón mất màu thì ngừng

* Giải thích hiện tượng phenolphtalein mất màu

Vì NaOH là bazơ dư nên làm dung dịch phenolphtalein là chất chỉ thị màu không màu chuyển sang màu hồng và chất có pH từ 8- 10 pH

VH 2 C 2 O 4 CH 2 C 2 O 4 = VNaOH CNaOH Với CH 2 C 2 O 4 = 0,01 M và CNaOH = 0,0162M

Theo thí nghiệm ta đo được thể tích H2C2O4 đã phản ứng , nên ta tính được nồng độ NaOH theo bảng sau :

8 Trả lời câu hỏi :

8.1 Nội dung của quy tắc chéo là :

* Gọi C1 , C2 và V1 , C2 là nồng độ và thể tích dung dịch trước và sau khi pha loãng, vì lượng chất tan không đổi nên C1.V1 = C2.V2

*Ứng dụng quy tắc chéo : Phương pháp này hữu ích cho việc pha chế dung dịch của các chất tan không đổi

8.2 Đương lượng của một hợp chất, cách tìm đương lượng của một hợp chất trong phản ứng :

* Đương lượng gam của một hợp chất khối lượng gam của một chất sẽ phản ứng với 6,022.1023 electron ( hay có thể hiểu là proton trong axid – bazơ) Hay đương lượng của hợpchất là lượng chất nó tác dụng vừa đủ với một đương lượng hydro hay với một đương lượng của một chất bất kỳ

*Cách tìm đương lượng của một hợp chất trong :

- Phản ứng trung hòa :

A là acid : z = số ion H+/ 1 phân tử A bị trung hòa

A là baz : z = số ion OH-/ 1 phân tử A bị trung hòa

- Phản ứng oxi hóa khử :

z = số electron/ 1 phân từ A cho hay nhận trong p/ứng

8.3.Nội dung định luật đương lượng, ý nghĩa biểu thức CNAxVA = CNBxVB

* Định luật đương lượng :

Các nguyên tố kết hợp với nhau hay thay thế cho nhau (trong phản ứng hoá học)theo các khối lượng tỉ lệ với tương đương của chúng

* Ý nghĩa biểu thức CNAxVA = CNBxVB

+ CNA , CNB lần lượt là nồng độ đương lượng hóa chất cần pha ở chất A và chất B + VA, VB lần lượt là thể tích hóa chất đậm đặc cần hút để pha ở chất A và chất B 8.4 Chuẩn độ là sự đo thể tích của dung dịch thuốc thử có nồng độ đã biết phản ứng một thể tích xác định dung dịch của chất có nồng độ chưa biết cần xác định

* Phân biệt dung dịch chuẩn và dung dịch cần chuẩn độ :

- Dung dịch chuẩn là dung dịch đã biết chính xác nồng độ

- Dung dịch cần chuẩn độ là dung dịch chưa biết chính xác nồng độ dung dịch

* Điểm tương đương là là thời điểm mà chất cần xác định nồng độ vừa tác dụng hết với dung dịch chuẩn

Điểm kết thúc là thời điểm kết thúc chuẩn độ

BÀI BÁO CÁO : THỰC HÀNH HÓA SỐ 3

DUNG DỊCH ĐIỆN LY – CHẤT CHỈ THỊ MÀU

* Nội dung thực hành:

1.Mục đích :

- Tìm hiểu khả năng dẫn điện của dung dịch các chất điện li

- Nhận biết màu của một số chất chỉ thị màu thông dụng

- Tìm hiểu cân bằng trong dung dịch axit yếu, trong dung dịch bazơ yếu.

2.3.Tính thể tích CH3COOH (d = 1,05 ) cần lấy để được 100ml CH3COOH 1M

2.4 Tính thể tích dd H2SO4 1M cần lấy để điều được 50ml dd H2SO4 0,5 M

2.5 Tính thể tích dd H2SO4 0,5M cần lấy để điều được 50ml dd H2SO4 0,2 M

2.6 Tính thể tích dd H2SO4 0,2M cần lấy để điều được 50ml dd H2SO4 0,1 M

6 Chuẩn bị tiến hành thí nghiệm và hiện tượng quan sát được:

Trước tiên điều chế H2SO4 như thí nghiệm 1 bài thực hành số 2.

Lấy 5,8ml ( d = 0,79 ) điều chế 100ml C2H5OH 1M

Lấy 5,7ml ( d = 1,05 ) điều chế 100ml CH3COOH 1M

Tất cả mỗi chất cho vào mỗi chai, ghi nhãn H2SO4 1M, C2H5OH 1M, CH3COOH 1M

* Thí nghiệm 1:

Đo dòng điện chạy qua ở mỗi chất H2O nước cất , H2O nước máy , C2H5OH 1M, CH3COOH 1M, H2SO4 1 M Cho mỗi chất khoảng 30ml , khi đo xong mỗi chất cần tráng sạch để đo cường

độ dòng điện các chất còn lại để đo chính xác cường độ dòng điện chạy qua của mỗi chất

* Kết quả đo thí nghiệm :

Chất thí

nghiệm

H2Onước cất

H2Onước máy C2H5OH CH3COOH H2SO4

I (mA) 0,00 0,02 0,01 0,3 0,52

* Giải thích hiện tượng :

Theo như nhóm chúng mình biết thì độ dẫn điện của nước liên quan đến sự có mặt của các ion trong nước, các ion này thường là muối của kim loại SO42-, NaCl, NO3-,…Tác động ô nhiễm nước thường liên quan đến tính độc hại của các ion tan trong nước

*Vì vậy trong nước cất H2O thì nước cất ở trạng thái cân bằng, các ion trong dung dịch chuyển động nhỏ vì vậy nước cất có dòng điện rất nhỏ và được xem bằng 0, còn nước máy

có nhiệt độ tăng lên một ít nên tạo ra sự chuyển động vì vậy nước máy có cường độ dòng điện chạy qua thấp

* Trong C2H5OH không có sự phân ly ra ion, không có ion tan trong nước nên cường độ dòngđiện chạy qua thấp CH3COOH là chất điện ly yếu phân ly ra ion H+ ,có ion tan trong nước tạo

ra cường độ dòng điện H2SO4 là chất điện ly mạnh phân ly ra ion SO42- ion tan trong nước nhiều nhiệt độ tăng cao vì vậy tính dẫn điện của chất cao

Phương trình ion :

+ CH3COOH ↔ CH3COO- + H+

+ H2SO4 → 2H+ + SO4

2-*Thí nghiệm 2 :

- Pha chế dung dịch H2 SO 4 0,5M từ dung dịch axit sunfuric 1M.

Chuẩn bị 1 bình định mức 50ml Dùng pipet 10ml hút 25ml từ 100ml dung dịch H2SO4 1M cho vào bình định mức đã chuẩn bị, cho thêm nước cất vào và chuẩn độ cho đúng mức

chuẩn độ ta được 50ml dung dịch H2SO4 0,5M ;đậy nắp lắc đều và cho vào chai ghi nhãn

H2SO4 0,5M

- Pha chế dung dịch H2 SO 4 0,2M từ dung dịch axit sunfuric 0,5 M

Chuẩn bị 1 bình định mức 50ml, dùng pipet 10ml hút 20ml từ 50ml dung dịch H2SO4 0,5M.Sau đó, cho vào bình định mức đã chuẩn bị, cho thêm nước cất vào và chuẩn độ cho đúng mức chuẩn độ, khi đó ta được 50ml dung dịch H2SO4 0,2 M Đậy nắp và lắc đều cho vào chai ghi nhãn H2SO4 0,2 M

- Pha chế dung dịch H2 SO 4 từ dung dịch axit sunfuric 0,2 M

Chuẩn bị 1 bình định mức 50ml, dùng pipet 10ml hút 25ml từ 50ml dung dịch H2SO4 0,2M.Sau đó cho vào bình định mức đã chuẩn bị, cho thêm nước cất vào và chuẩn độ cho đúng mức chuẩn độ, ta được 50ml dung dịch H2SO4 0,1 M Đậy nắp và lắc đều cho vào chai ghi nhãn H2SO4 0,1M

*Hiện tượng của các phản ứng : Không có hiện tượng gì xảy ra.

*Thí nghiệm 3: Xác định màu của chất chỉ thị màu

Cách tiến hành :

- Lấy 2 ống nghiệm :

+ Ống 1 : cho 3 giọt phenolphtalein + 3 giọt H2SO4 0,1M

+ Ống 2 : cho 3 giọt metylcam + 3 giọt H2SO4 0,1M

@ Kết quả thí nghiệm :

ͼ Ống 1 : không có hiện tượng gì xảy ra

ͼ Ống 2 : từ màu da cam chuyển sang màu đỏ rượu vang

Giải thích kết quả : màu của metylcam có màu vàng cam là màu của anion Khi kết

hợp với axit H2SO4 thì anion này kết hợp với proton H+ chuyển sang màu đỏ

- Lấy 2 ống nghiệm khác :

+ Ống 3 : cho 3 giọt phenolphtalein + 3 giọt NaOH 1M

+ Ống 4 : cho 3 giọt metylcam + 3 giọt NaOH 1M

@ Kết quả thí nghiệm :

ͼ Ống 3 : từ không màu chuyển sang màu hồng

ͼ Ống 4 : không có hiện tượng gì xảy ra

Giải thích kết quả : Trong môi trường kiềm trước hết phenolphtalein thủy phân tạo

ra axit, đồng thời do sự oxi hóa và sự tách nước tạo ra anion mang điện tích âm hai có cấu tạo quinoit nên dung dịch chuyển sang màu hồng

- Lấy 2 ống nghiệm khác :

+ Ống 5 : cho 3 giọt phenolphtalein + 3 giọt nước cất

+ Ống 6 : cho 3 giọt metylcam + 3 giọt nước cất

Bảng kết quả chuyển đổi màu của chất chỉ thị :

Chất chỉ thị màu Axit Bazơ Trung tính

* Thí nghiệm 4 : Cân bằng trong dung dịch axit yếu

Cách tiến hành : Dùng pipet cho vào 2 ống nghiệm mỗi ống 2ml dung dịch axit axetat 1M, nhỏ vào mỗi ống nghiệm thêm 1- 2 giọt metylcam

Thêm vào ống 2 vài tinh thể natri acetat và lắc đều cả 2 ống nghiệm

có axit yếu và bazơ mạnh, nên khi thêm CH3COONa vào thì bazơ mạnh sẽ tham gia phản ứngvới dung dịch có màu đỏ nhạt và phản ứng chuyển sang màu cam

Kết luận về sự chuyển dịch : bazơ mạnh đẩy axit yếu ra khỏi dung dịch và tham gia vào qua trình phản ứng.

* Thí nghiệm 5 :Cân bằng trong dung dịch bazơ yếu

Cách tiến hành : Dùng pipet cho vao 2 ống nghiệm mỗi ống 0,2ml dung dịch amoniac 1M và 1,8ml H2O, nhỏ thêm vào mỗi ống 1-2 giọt phenolphtalein

Thêm vào ống thứ 2 vài tinh thể amoni clorua và lắc đều cả 2 ống nghiệm

@ Kết quả thí nghiệm :

- Ống 1 : theo cách tiến hành thí nghiệm thì dung dịch có màu hồng đậm

- Ống 2 : dung dịch có màu hồng đậm và sau khi cho thêm vài tinh thể amoni clorua và lắc đều thì dung dịch chuyển sang không màu

Giải thích thí nghiệm : Khi cho thêm phenolphtalein vào NH3 thì phenolphtalein thủy phân tạo ra axit, đồng thời do sự oxi hóa và sự tách nước tạo ra anion mang điện tích âm hai có cấu tạo quinoit nên dung dịch chuyển sang màu hồng Ở ống nghiệm 1 không có sự xúc tác của chất nào nên dung dịch chỉ dừng lại ở việc đổi màu, còn ở ống nghiệm 2 có sự xúc tác của NH4Cl có gốc NH4- là axit mạnh nên đẩy và phản ứng, và bị trung hòa nên không còn khảnăng tạo quinoit, nên anion mang 3 điện tích âm của muối phenolat không có màu

* Thí nghiệm 6 : Xác định pH của dung dich.

Dùng máy đo độ dẫn điện xác định độ dẫn điện của H2SO4 0,1M; H2SO4 0,2M ; H2SO4 0,5M

Theo kết quả đồ thị, bài toán đã bị tính sai, đáng lý ra nồng độ pH phải tăng dần theo nồng

độ thì kết quả vẽ đồ thị mới đúng Nguyên nhân của nhóm dẫn đến tính toán sai :

- Trong quá trình chuẩn độ, kết quả chuẩn độ chưa đúng, hay sai lệch một tí

- Làm thí nghiệm còn hơi run, độ chính xác chưa hoàn chỉnh cho lắm

7 Trả lời câu hỏi :

7.1 Chất điện ly mạnh và chất điện ly yếu :

- Chất điện ly mạnh là chất ion hóa hoàn toàn trong nước

- Chất điện ly yếu là chất chỉ ion hóa một phần trong nước

7.2 Tích số ion của nước là hằng số phân ly của nước, nước là chất điện ly yếu nên được biểu thị theo cân bằng :

2.4 Tính khối lượng KMnO4 cần lấy để điều chế 250ml dd KMnO4 0,05N

2.5 Tính khối lượng K2Cr2O4 cần lấy để điều chế 250ml dd K2Cr2O4 0,1M

2.6 Tính khối lượng K2Cr2O7 cần lấy để điều chế 250ml dd K2Cr2O7 0,1M

Các kết quả tính toán được :

6 Chuẩn bị tiến hành thí nghiệm và hiện tượng quan sát được:

Trước tiên điều chế các dung dịch tương tụ như thí nghiệm 2:

Qua điều chế các dung dịch thì dung dịch a,c không có hiện tượng gì Dung dịch c có sự nóng lên tỏa nhiệt, dung dịch d có màu tím đậm, dung dịch e có màu vàng, dung dịch f có màu da cam Các thí nghiệm cho lắc đều cho vào chai ghi nhãn.

Kết quả thí nghiệm :

Thể tích Na2S2O4

thêm vào

1ml + 2ml H2O 2ml + 1ml H2O 3ml Thời gian phản ứng(s) 60s 26s 16s

* Nhận xét : Khi cho thêm Na2S2O4 vào với thể tích tăng dần thì tốc độ phản ứng tăng lên, nên nồng độ của H2SO4 theo phương trình phản ứng :

Na2S2O3 + H2SO4 → Na2SO4 + H2O + SO2↑ + S↓

- Ở ống 1, nH2SO4 = nNaOH = 0,0002mol

→ Nồng độ H2SO4 phản ứng = nH2SO4 : VH2SO4 (ban đầu)= 0,0002/ 0,003 = 0,067 M

- Ở ống 2 , nH2SO4 = nNaOH =0,0004mol

Thí nghiệm 2 : Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng.

Dùng pipet lấy vào ống nghiệm thứ nhất 2ml dung dịch KMnO4 0,05 N, vào ống nghiệm thứ hai 2ml dung dịch axit oxalic 0,1 N và 2ml dung dịch H2SO4 0,2M.

Đổ từ từ dung dịch từ ống nghiệm thứ 2 vào ống nghiệm thứ nhất Đo thời gian của thí nghiệm phòng 300C Tương tự như trên nhưng đo ở nhiệt độ 400C và 500C

Khi thực hiện hai dung dịch để đo nhiệt độ 400C và 500C thì phải ngâm các ống nghiệm đựngchất phản ứng trong bình điều nhiệt khoảng 5 phút để cho nhiệt độ của chúng bằng nhiệt

độ của bình mà chưa đổ ống nghiệm 1 vào ống nghiệm thứ 2

Nhận xét : Thời gian phản ứng xảy ra càng nhanh khi phản ứng xảy ra ở nhiệt độ càng cao

Giải thích hiện tượng :

5H2C2O4 + 2KMnO4 + 3H2SO4 → 10CO2 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O

Theo phương trình hóa học, khi tăng nhiệt độ lên, phản ứng hóa học quá trình trao đổi chất nhanh hơn Mà tốc độ phản ứng tỉ lệ nghịch với nhiệt độ phản ứng theo công thức v = 1/ ∆t, nhiệt độ càng tăng thì tốc độ phản ứng sẽ tăng theo

* Đồ thị sự phụ thuộc của tốc độ phản ứng vào nhiệt độ :