Chemistry laboratory report

Báo cáo thực hành thí nghiệm Hóa – 27/04/2014 Nhóm – 02ĐHMT2 BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TPHCM BÁO CÁO THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM HĨA HỌC GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: HUỲNH THỊ MINH SƯƠNG NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM LỚP 02_ĐH MƠI TRƯỜNG TP HỒ CHÍ MINH – NĂM 2014 Báo cáo thực hành thí nghiệm Hóa – 27/04/2014 Nhóm – 02ĐHMT2 BỘ TÀI NGUN VÀ MƠI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TPHCM BÁO CÁO THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM HĨA HỌC GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: HUỲNH THỊ MINH SƯƠNG NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM LỚP 02_ĐH MƠI TRƯỜNG NGUYỄN CHÍ PHÚ 0250020072 LÊ MINH QUÂN 0250020073 NGUYỄN NGỌC NHƯ QUỲNH 0250020074 NGUYỄN NGỌC QUY 0250020075 TP HỒ CHÍ MINH – NĂM 2014 Báo cáo thực hành thí nghiệm Hóa – 27/04/2014 Nhóm – 02ĐHMT2 NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN Báo cáo thực hành thí nghiệm Hóa – 27/04/2014 Nhóm – 02ĐHMT2 MỤC LỤC BÀI 2: PHA CHẾ DUNG DỊCH – CHUẨN ĐỘ BÀI 3: DUNG DỊCH ĐIỆN LY – CHẤT CHỈ THỊ MÀU BÀI 4: TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG – CÂN BẰNG HÓA HỌC BÀI PHẢN ỨNG OXI HÓA KHỬ - BẬC PHẢN ỨNG 12 BÀI 2: PHA CHẾ DUNG DỊCH – CHUẨN ĐỘ - Pha chế 100ml H2SO4 1M từ dung dịch H2SO4 98% Rửa dụng cụ Chuẩn bị cốc chứa khoảng 50ml nước cất Dùng pipet loại 10ml hút 5.4ml H2SO4 Bóp cao su bên Đưa vào đầu pipet hút axit đến vạch 4.6 Thả tia axit quanh cốc nước Hiện tượng 1: cốc nóng lên Giải thích: axit tỏa nhiệt làm cốc nóng lên nên phải thả tia axit để nhiệt tỏa Hiện tượng 2: dung dịch axit từ màu vàng nhạt thành suốt Giải thích: nồng độ dung dịch axit giảm - Khi thả tia không để pipet chạm vào nước - Giọt axit cuối để chạm vào thành cốc cho chảy hết axit - Lấy pipet vòi nước để xả nước đề làm nguội axit - Đợi axit nguội - Đổ cốc dung dịch axit vào bình định mức 100ml - Tráng nước vào cốc vừa dùng đổ vào bình định mức - Định mức dung dịch 100ml - Đậy nắp bình định mức, úp lên xuống nhiều lần để dung dịch hòa tan - Đổ dung dịch vào bình thủy tinh đựng hóa chất ghi rõ nhãn Pha chế 100ml dung dịch NaOH từ NaOH rắn - Rửa dụng cụ - Cân xác 4.2g NaOH vào cốc - Dùng bình tia, tia 50ml nước cất vào cốc Hiện tượng 1: dung dịch vẩn đục Giải thích: NaOH chưa hòa tan Hiện tượng 2: cốc nóng lên Giải thích: NaOH tỏa nhiệt hòa tan - Dùng đũa thủy tinh khuấy Báo cáo thực hành thí nghiệm Hóa – 27/04/2014 Nhóm – 02ĐHMT2 Đổ cốc dung dịch vào bình định mức 100ml dùng bình tia, định mức đến 100ml - Đậy nắp bình định mức, úp lên xuống nhiều lần để dung dịch hòa tan - Đổ dung dịch vào bình thủy tinh đựng hóa chất ghi rõ nhãn Pha chế 250ml dung dịch NaOH 0.01M - Dùng pipet loại 10ml hút 2.5ml dung dịch NaOH 0.1M có thí nghiệm (dùng pipet hút dung dịch đến vạch 7.5) cho vào bình định mức 250ml - Đổ thêm nước cất, định mức đến 250ml - Đậy nắp bình định mức, úp lên xuống nhiều lần để dung dịch hòa tan - Đổ dung dịch vào bình thủy tinh đựng hóa chất ghi rõ nhãn Chuẩn độ dung dịch NaOH 0.01M Chuẩn bị: - Buret - Tráng nước cất - Tráng dung dịch H2C2O4 0.01N xả bỏ - Đổ dung dịch H2C2O4 0.01N qua vạch xả bỏ bọt khí điều chỉnh vạch Erlen: erlen chứa 100ml dung dịch NaOH cần chuẩn độ Thực - Nhỏ giọt phenolphtalein vào erlen Hiện tượng: dung dịch suốt chuyển sang màu hồng Giải thích: erlen dung dịch NaOH nên phenolphtalein làm đổi màu dung dịch - Lắc erlen - Thực chuẩn độ: tay tráivừa vặn khóa nhè nhẹ, tay phảivừa lắc erlen đề axit hòa tan Phương trình phản ứng H2C2O4 + 2NaOH  Na2C2O4 + 2H2O - Chuẩn độ kết thúc màu hồng vừa biến khỏi dung dịch - Ghi lại thể thích axit tiêu tốn Công thức chung: 𝐶𝐻 𝐶 𝑂 𝑉𝐻 𝐶 𝑂 𝐶𝑁𝑎𝑂𝐻 = 2 2 𝑉𝑁𝑎𝑂𝐻 𝑉𝐻2𝐶2 𝑂4 𝐶𝑁𝑎𝑂𝐻 Lần 8.6 0.086 Lần 8.9 0.089 Lần 9.3 0.093 Báo cáo thực hành thí nghiệm Hóa – 27/04/2014 Nhóm – 02ĐHMT2 Gía trị trung bình 0.086 + 0.089 + 0.093 = 0.0893 Hiện tượng: có sai lệch kết chuẩn độ NaOH so với nồng độ lý thuyết 0.01M Giải thích: 𝐶𝑁𝑎𝑂𝐻 = - Nguyên nhân từ thí nghiệm pha chế nồng độ chưa chuẩn NaOH rắn dễ hút ẩm nên cân 4.2g NaOH để ngồi khơng khí lâu dễ bị sai lệch Dung dịch NaOH dễ tác dụng với CO2 khơng khí pha chế xong dung dịch NaOH để thời gian nồng độ NaOH giảm Có thể lúc hút dung dịch pipet lúc định mức đặt tầm mắt nhìn sai nên thể tích định mức chưa xác Nguyên nhân thao tác chuẩn độ Có thể lúc vặn khóa cho dung dịch axit chảy xuống lắc erlen khơng tay nên có thiếu xác việc xác định thể tích dung dịch axit Tuy nhiên, nguyên nhân từ việc pha chế thí nghiệm nguyên nhân chủ yếu lắc erlen khơng chuẩn độ dư thể tích dung dịch axit, kết nhóm thiếu thể tích so với thể tích dung dịch axit cần BÀI 3: DUNG DỊCH ĐIỆN LY – CHẤT CHỈ THỊ MÀU Đo độ dẫn điện dung dịch điện ly - Mỗi dung dịch chuẩn bị cốc chứa khoảng 50ml dung dịch - Rửa điện cực trước đo Nước cất Nước máy NH3 1M CH3COOH 1M Độ dẫn điện 1.93 98.3 1116 1738 (µS) Giải thích: H2SO4 1M 256600 Độ dẫn điện nước máy nước cất nước máy có ion Mg2+, Ca2+, Cl-, HCO3- … , làm tăng khả dẫn điện nước máy Các phương trình phân ly: H2O ↔ 2H+ +O2NH3 + H2O ↔ NH4+ + OHCH3COOH ↔ CH3COO- + H+ H2SO4  2H+ + SO42Độ dẫn điện dung dịch tăng dần từ nước cất < nước máy < NH3 < CH3COOH < H2SO4 Báo cáo thực hành thí nghiệm Hóa – 27/04/2014 Nhóm – 02ĐHMT2 H2SO4 có độ điện dẫn điện lớn axit mạnh, nước cất chất điện ly yếu nên có độ dẫn điện Ảnh hưởng pha loãng đến độ dẫn điện - Từ dung dịch H2SO4 1M, thực pha chế thành dung dịch H2SO4 0.5M, 0.1M, 0.01M Độ dẫn điện (mS) Giải thích H2SO4 1M 256.6 H2SO4 0.5M 129.7 H2SO4 0.1M 29.6 H2SO4 0.01M 5.9 Khi pha lỗng dung dịch mật độ ion dung dịch giảm nên khả dẫn điện giảm theo Sự phụ thuộc cường độ dòng điện vào nồng độ dung dịch 300 Độ dẫn điện (mS) 256.6 250 200 129.7 150 100 29.6 50 5.9 CM 0.2 0.4 0.6 0.8 1.2 Nhận xét: Đại lượng cường độ dòng điện tỉ lệ thuận với đại lượng nồng độ dung dịch Xác định màu chất thị màu - Lấy ống nghiệm Cho vào ống thứ giọt phenolphtalein ống thứ hai giọt metylcam Thêm vào ống giọt H2SO4 0,1M - Lấy ống nghiệm khác tiến hành thêm vào ống giọt NaOH 0,1M - Lấy ống nghiệm khác tiến hành thêm vào ống giọt nước cất Báo cáo thực hành thí nghiệm Hóa – 27/04/2014 Nhóm – 02ĐHMT2 Chất thị màu Acid Bazơ Trung tính Phenolphtalein khơng đổi màu dung dịch suốt  màu hồng không đổi màu Metylcam dung dịch màu cammàu đỏ không đổi màu không đổi màu - Cân dung dịch axit yếu Dùng pipet hút 2ml CH3COOH 0.1M vào ống nghiệm Làm thêm ống tương tự Mỗi ống nhỏ vào giọt metyl da cam Hiện tượng: dung dịch ống từ suốt chuyển sang màu đỏ Giải thích: dung dịch axit ống chất thị màu metyl da cam nhận biết Phương trình phân ly: CH3COOH ↔ CH3COO- + H+ (1) - Thêm tinh thể CH3COONa vào ống, lắc Phương trình hóa học xảy ra: CH3COONa  CH3COO- + Na+ Hiện tượng: - Ống có thêm vào CH3COONa: dung dịch màu đỏ chuyển sang màu cam Ống không thêm CH3COONa: dung dịch màu đỏ Giải thích: Khi thêm CH3COONa vào, nồng độ ion CH3COO- ống tăng lên, theo nguyên lý chuyển dịch cân bằng, cân phương trình (1) chuyển dịch theo chiều nghịch  nồng độ ion H+ giảm xuống, tính axit dung dịch giảm nên dung dịch màu đỏ chuyển sang màu cam Cân dung dịch bazơ yếu - Dùng pipet hút 2ml NH3 0.1M vào ống nghiệm - Làm thêm ống tương tự - Mỗi ống nhỏ vào giọt phenolphtalein Hiện tượng: dung dịch ống từ suốt chuyển sang màu hồng Giải thích: dung dịch bazơ ống chất thị màu phenolphtalein nhận biết Phương trình phân ly: NH3 + H2O ↔ NH4+ + OH8 Báo cáo thực hành thí nghiệm Hóa – 27/04/2014 Nhóm – 02ĐHMT2 Thêm tinh thể CH4Cl vào ống, lắc NH4Cl  NH4+ + ClHiện tượng: - Ống có thêm vào CH4Cl: dung dịch màu hồng chuyển sang suốt Ống không thêm CH4Cl: dung dịch màu hồng Giải thích: Khi thêm CH4Cl vào, nồng độ ion NH4+ ống tăng lên, theo nguyên lý chuyển dịch cân bằng, cân phương trình (1) chuyển dịch theo chiều nghịch  nồng độ ion OH- giảm xuống, tính bazơ dung dịch giảm nên dung dịch màu hồng chuyển sang suốt BÀI 4: TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG – CÂN BẰNG HÓA HỌC Ảnh hưởng nồng độ chất phản ứng đến tốc độ phản ứng hệ đồng thể - Chuẩn bị ống nghiệm đánh số (1,2,3), ống chứa 3ml H2SO4 0.2ml - Chuẩn bị ống nghiệm đánh số (1,2,3), • Ống 1: 1ml Na2S2O3 0.2M + 2ml H2O • Ống 2: 2ml Na2S2O3 0.2M + 1ml H2O • Ống 3: 3ml Na2S2O3 0.2M - Đổ dung dịch H2SO4 vào ống nghiệm lại có số với - Dùng đồng hồ đo thời gian đến kết tủa đục sữa xuất Phương trình phản ứng Na2S2O3 + H2SO4 → Na2SO4 + H2O + SO2↑ + S↓ (kết tủa) Gọi C1,C2,C3 nồng độ ống nghiệm sau đổ dung dịch H2SO4 C1=0.033M; C2=0.067M; C3=0.1M Tỷ lệ nồng độ Thể tích (ml) Na2S2O3 Tỷ lệ tốc độ ∆𝑡(s) V= ∆t C1:C2:C3 STT H2SO4 Na2S2O3 H2 O Tổng 6 3 1:2:3 phản ứng V1:V2:V3 28 0.036 15 0,059 11 0,09 : 1.6 : 2.5 Báo cáo thực hành thí nghiệm Hóa – 27/04/2014 Nhóm – 02ĐHMT2 Nhận xét: Nồng độ tăng tốc độ phản ứng tăng Giải thích: Khi nồng độ dung dịch tăng mật độ ion dung dịch tăng nên khả va chạm để xảy phản ứng cao nên tốc độ phản ứng theo tăng theo Ảnh hưởng nhiệt độ đến tốc độ phản ứng - Chuẩn bị ống nghiệm đánh số (1,2,3), ống chứa 2ml KMnO4 0,05N (màu tím) - Chuẩn bị ống nghiệm đánh số (1,2,3), ống chứa 2ml H2C2O4 0,1N 2ml dd H2SO4 (trong suốt) - Đổ ống chứa axit vào ống lại có số với - Dùng đồng hồ đo thời gian đến dung dịch màu hoàn toàn 5H2C2O4 + 2KMnO4 + 3H2SO4 → 10CO2 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O Tốc độ phản STT Nhiệt độ phản ứng Thời gian (s) ứng v= ∆t 30°C 470 0.002 40°C 245 0.004 50°C 182 0.006 Hệ số nhiệt độ 𝑇2 −𝑇1 𝑡1 = 𝛾 10 𝑡2 𝛾50𝑜 −30𝑜 =1.6 Sự phụ thuộc tốc độ phản ứng vào nhiệt độ 0.07 0.05 0.04 0.03 Tốc độ phản ứng 0.06 0.06 0.04 0.02 0.02 0.01 Nhiệt độ (oC) 0 10 20 30 40 50 60 10 Báo cáo thực hành thí nghiệm Hóa – 27/04/2014 Nhóm – 02ĐHMT2 Nhận xét: tốc độ phản ứng tỉ lệ thuận với nhiệt độ phản ứng Giải thích: Khi tăng nhiệt độ phản ứng, lượng hoạt hóa giảm nên số tiểu phân hoạt động tăng; theo thuyết va chạm, có va chạm tiểu phân hoạt động tạo phản ứng nên tốc độ phản ứng tăng theo Ảnh hưởng xúc tác đồng thể đến tốc độ phản ứng - Chuẩn bị ống, ống chứa 1ml KMnO4 0.05N - Chuẩn bị ống, ống chứa 2ml H2C2O4 0.1N 2ml H2SO4 0.2M; nhỏ vào ống giọt MnSO4 - Đổ ống dung dịch suốt vào ống dung dịch KMnO4 (dung dịch màu tím) Ống chứa thêm MnSO4 Ống khơng có xúc tác Thời gian (s) 245 500 Tốc độ phản ứng 0.04 0.002 Nhận xét: ống có xúc tác tốc độ phản ứng nhanh Giải thích: chất xúc tác tham gia giai đoạn trung gian tạo phức chất hoạt động trung gian làm giảm lượng hoạt hoá phản ứng làm thay đổi chế phản ứng nên làm tăng tốc độ phản ứng không làm chuyển dịch cân bằng, không làm thay đổi đặc trưng nhiệt động hệ Ảnh hưởng mơi trường phản ứng đến cân hóa học - Lấy ống nghiệm: • Ống 2: dùng pipet cho vào ống 1ml dung dịch K2CrO4 (dung dịch màu vàng) • Ống 4: dùng pipet cho vào ống 1ml dung dịch K2CrO7 (dung dịch màu da cam) • Ống cho thêm giọt dung dịch H2SO4 1M • Ống cho thêm giọt dung dịch NaOH 1M Hiện tượng: Ống 2: dung dịch màu vàng dần chuyển sang dung dịch màu da cam, giống màu với dung dịch ống Giải thích: 2Cr2O42- + 2H+ ↔ Cr2O72- + H2O (1) Thêm H2SO4 vào ống làm tăng nồng độ H+ dung dịch, theo nguyên lý chuyển dịch cân bằng, phản ứng (1) chuyển dịch theo chiều thuận, nồng độ ion dicromat tăng nên dung dịch màu vàng dần chuyển sang dung dịch màu da cam 11 Báo cáo thực hành thí nghiệm Hóa – 27/04/2014 Nhóm – 02ĐHMT2 Hiện tượng: Ống 4: dung dịch màu da cam chuyển sang dung dịch vàng, giống màu với dung dịch ống Giải thích: Cr2O72- + 2OH- ↔ 2CrO42- + H2O (2) Thêm NaOH vào ống làm tăng nồng độ OH- dung dịch, theo nguyên lý chuyển dịch cân bằng, phản ứng (2) chuyển dịch theo chiều thuận, nồng độ ion cromat tăng nên dung dịch màu da cam chuyển sang dung dịch màu vàng BÀI PHẢN ỨNG OXI HÓA KHỬ - BẬC PHẢN ỨNG Phản ứng kim loại với axit Cho viên kẽm vào ống nghiệm chứa 2ml dung dịch H2SO4 1M Hiện tượng: - Viên kẽm tan dần, xuất bọt khí quanh viên kẽm Phản ứng nhanh xảy tượng kéo dài Zn + H2SO4  ZnSO4 + H2 ↑ Phản ứng kim loại với dung dịch muối Cho sắt vào ống nghiệm chứa 2ml dung dịch CuSO4 1M CuSO4 + Fe  FeSO4 + Cu Hiện tượng: - Thanh sắt bị tan phần Dung dịch nhạt màu dần Có lớp đồng bám vào sắt, đồng lắng đáy ống nghiệm đồng bám vào thành ống nghiệm - Phản ứng xảy chậm chạp kéo dài Tính oxi hóa tính khử chất - Ống 1:1ml KMnO4 0.02M + giọt dung dịch axit H2SO4 1M - Ống 2:1ml KI 0.1M + giọt dung dịch H2SO4 1M - Nhỏ 1ml dung dịch KNO2 vào ống Hiện tượng: - Ống 1: • Dung dịch màu tím màu KMnO4 + 5KNO2 + 3H2SO4 → 2MnSO4 + 5KNO3 + K2SO4 + 3H2O +5 • Vai trò KNO2 : chất khử (𝑡ừ +3 𝑁 →𝑁 ) 12 Báo cáo thực hành thí nghiệm Hóa – 27/04/2014 Nhóm – 02ĐHMT2 Hiện tượng - Ống 2: • Dung dịch suốt khơng màu trở thành màu nâu đỏ • Có bọt khí xuất sớm khí nhanh lúc phản ứng 2KI + 2KNO2 + 2H2SO4 → I2 + 2NO + 2K2SO4 + 2H2O (nâu đỏ) +2 • Vai trò KNO2 : chất oxi hóa (𝑡ừ +3 𝑁 →𝑁 ) Ảnh hưởng môi trường đến phản ứng oxi hóa khử Lấy ống nghiệm đánh số, cho vào ống 1ml KMnO4 0.02M • Ống 1: thêm giọt H2SO4 1M + Na2SO3 • Ống 2: thêm giọt nước cất + Na2SO3 • Ống 3: thêm giọt NaOH 1M + Na2SO3 Hiện tượng: • Ống 1: dung dịch từ màu tím màu tạo thành Mn2+ MnO4- + 8H+ + 5e → Mn2+ + 4H2O • Ống 2: dung dịch từ màu tím chuyển sang màu xanh cuối thành màu nâu H2O + MnO4− + e → MnO2  + OH− (nâu) • Ống 3: dung dịch màu tím trở thành màu xanh MnO4− + e → MnO42− (xanh lá) Xác định bậc phản ứng theo Na2S2O3 - Chuẩn bị ống nghiệm, bình nón • Ống 1: 8ml H2SO4 0.4 M • Ống 2: 8ml H2SO4 0.4 M • Bình nón 1: 4ml Na2S2O3 0.1M + 8ml H2O • Bình nón 2: 8ml Na2S2O3 0.1M + 4ml H2O - Đổ nhanh axit ống vào bình hình nón - Bấm đồng hồ - Lắc nhẹ bình nón, để n - Dung dịch vừa chuyển đục bấm đồng hồ lần nữa, đọc Δt H2SO4 + Na2S2O3  Na2SO4 + H2O + SO2  + S 13 Báo cáo thực hành thí nghiệm Hóa – 27/04/2014 Ống nghiệm STT Bình hình nón Nồng độ Thời gian Na2S2O3 (M) phản ứng (s) 0.02 62 0.04 30 V(ml) V(ml) V(ml) H2SO4 0.4 M Na2S2O3 0.1M H2 O 8 Cơng thức chung tính bậc phản ứng: Nhóm – 02ĐHMT2 𝑡1 𝑡2 𝑚= 𝑙𝑔2 𝑙𝑔 Bậc phản ứng theo Na2S2O3 = 1.05 Xác định bậc phản ứng theo H2SO4 Làm tương tự thí nghiệm STT Ống nghiệm Bình hình nón Thời gian phản V(ml) H2SO4 0.4 M V(ml) Na2S2O3 0.1M V(ml) H2O ứng (s) 8 35 8 31 Bậc phản ứng theo H2SO4 =0.175 14