Hóa đại cương 3 báo cáo thí nghiệm hóa mẫu 2

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM BÁO CÁO THÍ NGHIỆM HĨA ĐẠI CƯƠNG Nhóm Họ tên: Man Huỳnh Kha 50800907 Nguyễn Thanh Huy 50800797 Năm 2010 BÀI 2: NHIỆT PHẢN ỨNG I/ Kết thí nghiệm : Thí nghiệm 1: Ta có: m = 50 (g) ; c = (cal/g.độ) ⇒ mc = 50 (cal/độ) Nhiệt độ (oC) Lần Lần Lần t1 t2 t3 moco (cal/độ) 37.8 65.1 52 4.2 33.9 51.5 43 3.53 36.6 53 45 2.4 moco TB = 3,376 (cal/độ) (Tính mẫu giá trị moco) Lần : m0c0 = mc {'$ % { { ' # '${ (t − t1 ) − (t − t ) = ŹŴ ' # '$ (t − t ) ŸŶ (cal/độ) Thí nghiệm 2: cNaCl 0.5M = cal/g.độ ; nNaCl = 0.05*0.5 = 0.025 mol ρNaCl 0.5M = 1.02 g/ml caxit ≈ cbazơ ≈ cal/g.độ ; maxit ≈ mbazơ ≈ 25g Tính mẫu giá trị: Lần 1: t’ = (t1 + t2) / = (36 + 35)/2 = 35,5 oC Q = (moco + mc)∆t = (moco + mHClcHCl + mNaOHcNaOH)(t3 – t’) Nhiệt độ (oC) t1 t2 t3 Q (cal) Qtrung bình (cal) Lần 36 35 41 299.75 272.5 ∆H (cal/mol) -11626,68 ∆Η = − Lần 35 35 40 272.5 Lần 36 35 40 245.25 Lần Lân Lần 36 40 234 -9360 36 41 292,5 -11700 35 40 292,5 -11700 Q 272.5 =− = −10900 (cal/mol) n 0.025 ∆H < nên phản ứng tỏa nhiệt Thí nghiệm 3: cCuSO4 = cal/g.độ ; mCuSO4 = g ; mnước = 50 g nCuSO4 = 4/160 = 0.025 mol Nhiệt độ (oC) t1 t2 Q (cal) ∆H (cal/mol) ∆Htb (cal/mol) -10920 Tính mẫu giá trị Q vá ∆H: Lần 1: Q = mc∆t = (moco + mnướccnước + mCuSO4cCuSO4)(t2 – t1) ∆Η = − - Q n ∆H < nên phản ứng tỏa nhiệt ∆H > nên phản ứng thu nhiệt Thí nghiệm : cNH4Cl = cal/g.độ ; mNH4Cl = 4g nNH4Cl = 4/53.5 = 0.0748 mol Nhiệt độ (oC) Lần Lần Lần t1 36 35 35 t2 32 31 32 Q (cal) 234 234 175,5 3128,3422 3128,3422 2346,2567 ∆H (cal/mol) ∆Htb (cal/mol) 2867,6470 Tính mẫu giá trị Q vá ∆H: Lần 1: Q = mc∆t = (moco + mnướccnước + mCuSO4cCuSO4)(t2 – t1) ∆Η = − - Q n ∆H < nên phản ứng tỏa nhiệt - ∆H > nên phản ứng thu nhiệt II/ Trả lời câu hỏi ∆Hth phản ứng HCl +NaOH → NaCl + H2O đ ợc tính theo số mol HCl hay NaOH cho 25 ml dd HCl 2M tác dụng với 25 ml dd NaOH 1M Tại sao? ∆Hth phản ứng HCl +NaOH → NaCl + H2O tính theo số mol NaOH ∆Hthlà số mol phản ứng, mà số mol HCl phản ứng với số mol NaOH Nếu thay HCl 1M HNO3 1M kết thí nghiệm có thay đổi khơng? Kết thí nghiệm khơng thay đổi HCl HNO3 axit mạnh phân ly hoàn toàn HCl ↔ H+ + Cl- ; HNO3 ↔ H+ + NO3- Đồng thời thí nghiệm phản ứng trung hòa H+ + OH- → H2O 3/ Tính ∆H3 lý thuyết theo định luật Hess So sánh với kết thí nghiệm Hãy xem nguyên nhân gây sai số thí nghiệm này: - Mất nhiệt nhiệt lượng kế - Do nhiệt kế - Do dụng cụ đong thể tích hóa chất - Do cân - Do sunfat đồng bị hút ẩm - Do lấy nhiệt dung riêng dung dịch sunfat đồng cal/g.độ Sai số ngun nhân quan trọng nhất, giải thích? Cịn ngun nhân khác không? Theo định luật Hess: ∆H3lt = ∆H1 + ∆H2 = 2.8 – 18.7 = -15.94 kcal/mol Theo thực nghiệm: ∆H3tn = - 12.38228 (kcal/mol) Do q trình thao tác khơng xác, nhanh chóng dẫn đến thất nhiệt mơi trường ngồi ngun nhân sunfat đồng bị hút ẩm ,lấy cân không nhanh cẩn thận dễ làm cho CuSO4 hút ẩm ảnh hưởng đến hiệu ứng nhiệt CuSO4.5H2O, nCuSO4 < 0.025 mol BÀI 3: XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG RIÊNG XÁC ĐỊNH ĐƯƠNG LƯỢNG NHƠM I/ Kết thí nghiệm : Khối lượng riêng nước: T(oC) = 36 oC m1 (g) m0 (g) m1 – m0 (g) ρ nước (g/ml) 55,05 1,101 55,03 1,1006 55,07 1,1014 77,45 77,43 22,40 77,47 ρtb (g/ml) Độ ngờ 1,101 Vậy ρ nước = 1.0378 ± 0.0005 (g/ml) Khối lượng riêng cát: T(oC) = 36 oC mo = 22,40 g m2(m1tb – mo) = 549,94g ρcát = 0,19979 (g/ml) m1tb = 77,45 g m2tb = 9,99 g 50(m1tb + m2 – m3) =2752,5 g m3tb = 32,39 g Khối lượng riêng đổ đống cát: T(oC) = 36 oC m (g) ρđổ đống (g/ml) 14,96 1,496 14,90 1,490 14,93 1,493 ρtb (g/ml) ∆ρ Độ ngờ 0,003 1,493 0,003 Vậy ρđổ đống = 1.51 ± 0.03 (g/ml) Đương lượng nhôm: Pkq = 775 mmHg ; ĐH2 = 1.008 P = Pkq – Phơinước = 775 – 44.6 = 730.4 mmHg Từ phương trình PV = m MPV với R = 62400 mmHg/mol.độ RT ⇒ m = M RT Bảng kết quả: TN mAl VH2 (ml) mH2 ĐAl 0,1 173 0.1125 0.896 0,12 180 0.117 0.8615 Đ Al 0.878 II/ Trả lời câu hỏi : m2 (m1 − mo ) 50(m1 + m2 − m3 ) Với m0: khối lượng bình đo tỷ trọng (g) Chứng minh cơng thức ρ cát = m1: khối lượng bình chứa đầy nước (g) m2 = 10 g cát m3: khối lượng bình chứa 10 g cát đổ đầy nước (g) Công thức P = Pkq – Phơinước chưa? Thực tế phải ghi đúng? Cơng thức chưa xác Vì áp dụng cơng thức ta giả Để xác phải ghi: P = Pkq – Phơinước - Pkhơngkhí Sử dụng cơng thức PV = nRT xác hay gần đúng? Tại sao? Dùng công thức PV = nRT gần cơng thức với khí lí tưởng mà H2 sinh thí nghiệm khí thực BÀI 4: XÁC ĐỊNH BẬC PHẢN ỨNG I/ Kết thí nghiệm : a/ Bậc phản ứng theo Na2S2O3 : TN Nồng độ ban đầu (M) ∆t1(s) ∆t2(s) ∆t3(s) ∆ttb(s) 0,4 93 48 25 55,33 0,1 0,4 92 46 26 54,67 0,1 0,4 91 46 25 54,00 Na2S2O3 H2SO4 0,1 Từ ∆ttb TN1 TN2 xác định m1 (tính mẫu): m1 = lg(∆t tb1 / ∆t tb2 ) lg(55,33 / 54,67) = = 0, 017 lg lg Từ ∆ttb TN2 TN3 xác định m2 m2 = lg(∆t tb2 / ∆t tb3 ) lg(54, 67 / 54, 00) = = 0, 018 lg lg Bậc phản ứng theo Na2S2O3 = m1 + m2 0, 017 + 0,018 = = 0, 0175 2 b/ Bậc phản ứng theo H2SO4 TN [Na2S2O3] [H2SO4] ∆t1(s) ∆t2(s) ∆t3(s) ∆ttb(s) 0,1 0,4 51 41 47 46,33 0,1 0,4 50 45 43 46,00 0,1 0,4 50 42 44 45,33 Từ ∆ttb TN1 TN2 xác định n1 (tính mẫu) n1 = lg(∆t tb1 / ∆t tb2 ) lg(46,33 / 46, 00) = = 0, 011 lg2 lg Từ ∆ttb TN2 TN3 xác định n2 n2 = lg(∆t tb2 / ∆t tb3 ) lg(46,00 / 45, 33) = = 0,021 lg2 lg2 Bậc phản ứng theo H2SO4 = n1 + n2 0, 011 + 0, 021 = = 0,0160 2 II/ Trả lời câu hỏi : Trong TN trên, nồng độ Na2S2O3 H2SO4 ảnh h ởng lên vận tốc phản ứng Viết lại biểu thức tính vận tốc phản ứng Xác định bậc phản ứng - - Trong TN trên, nồng độ Na2S2O3 H2SO4 làm tăng tốc độ phản ứng Biểu thức tính vận tốc phản ứng Bậc phản ứng : 1.075 + 0.32 = 1.395 Cơ chế phản ứng viết sau: H2SO4 + Na2S2O3 → Na2SO4 + H2S2O3 (1) H2S2O3 → H2SO3 + S ↓ (2) Dựa vào kết TN kết luận phản ứng (1) hay (2) phản ứng định vận tốc phản ứng tức phản ứng xảy chậm không? Tại sao? Lưu ý TN trên, lượng H2SO4 dư so với Na2S2O3 Không thể kết luận phản ứng định vận tốc phản ứng Dựa sở phưong pháp TN vận tốc xác định TN xem vận tốc trung bình hay vận tốc tức thời? Vận tốc xác định TN xem vận tốc tức thời Thay đổi thứ tự cho H2SO4 Na2S2O3 bậc phản ứng có thay đổi hay khơng, sao? Thay đổi thứ tự cho H2SO4 Na2S2O3 bậc phản ứng khơng thay đổi Vì Bậc phản ừng tổng qt = m + n BÀI : DUNG DỊCH ĐỆM I/ Kết thí nghiệm Dung dịch chuẩn Ống A B C D Thành phần dung dịch 2ml HCl 0,1N + metyl da cam 2ml NaOH 0,1N + metyl da cam 2ml HCl 0,1N + phenol phtalein Màu sắc Đỏ Cam Không màu 2ml NaOH 0,1N + phenol phtalein Hồng Dung dịch đệm axit Ống Màu sắc ban đầu M1 M2 Cam Cam Vàng Không màu Không màu Không màu Cam Vàng Lượng HCl 0.1N hay NaOH 0.1N dùng (ml) 2,5 0,1 1,1 0,1 2,5 Màu sắc sau thêm axit hay bazơ Cam ánh đỏ Cam ảnh đỏ Hồng nhạt Hồng nhạt Cam ảnh đỏ Dung dịch đệm bazơ Ống Màu sắc ban đầu M3 M4 Hồng Hồng nhạt Không màu Cam Cam Vàng Lượng HCl 0.1N hay NaOH 0.1N dùng (ml) 0,5 0,1 1,1 0,1 Màu sắc sau thêm axit hay bazơ Hồng đậm Hồng nhạt Cam ánh đỏ Cam ánh đỏ 10 II/ Trả lời câu hỏi Cho biết muối khác dùng thay muối CH3COONa dung dịch đệm axit muối dùng thay muối NH4Cl dung dịch đệm bazo Nêu nguyên tắc giải thích cách lựa chọn muối thay - muối thay CH3COONa : CH3COOK, (CH3COO)2Ba muối thay NH4Cl : (NH4)2SO4, NH4Br, NH4NO3 - Nguyên tắc : (CH3COO)2Ca, Chọn muối CH3COO- kim loại mạnh Chọn muối NH4+ gốc axit mạnh - Vì kim loại mạnh/gốc axit mạnh khơng bị thủy phân nước Vì thêm vào dung dịch đệm pH dung dịch đệm khơng thay đổi So sánh giá trị pH trước sau thêm 10-2 mol NaOH vào lit dung dịch đệm CH3COOH 0.1 N CH3COONa 0.1 N (thể tích dung dịch khơng đổi) pH sau > pH trước Giải thích đổi màu dung dịch CH3COOH 0.1 N metyl da cam cho dung dịch CH3COONa 0.1 N vào Khi cho dung dịch CH3COONa vào dung dịch CH3COOH làm cho nồng độ H+ giảm, nên màu dung dịch nhạt dần So sánh kết TN (pH, màu sắc, lượng HCl dùng) ống ống Giải thích - pH (1) > pH (5) màu (1) nhạt màu (5) - Lượng HCl (1) ≈ lượng HCl (5) - Vì (5) nhiều (1) 4ml nước cất nên nồng độ H+ (1) < (5), nên pH (1) > pH (5) màu (1) nhạt (5) Còn lượng HCl gần đương lượng chất khơng đổi 11 BÀI 8: PHÂN TÍCH THỂ TÍCH I/ Kết thí nghiệm: Đường cong chuẩn độ axit mạnh bazơ mạnh: 1- Thí nghiệm 1: Xác định đường cong chuẩn độ HCl NaOH Xác định: pH điểm tương đương: 9.8 Bước nhảy pH: từ pH đến pH 11 Thí nghiệm 2: Lần VHCl(ml) VNaOH(ml) CNaOH(N) CHCl(N) Sai số 10 9.5 0.1 0.095 0.005 10 9.7 0.1 0.097 0.003 12 CHCl = 0.096 (N) Thí nghiệm : Lần VHCl(ml) VNaOH(ml) CNaOH(N) CHCl(N) Sai số 10 9.5 0.1 0.095 0.005 10 9.6 0.1 0.096 0.004 Thí nghiệm 4: Lần Chất thị VCH3COOH (ml) VNaOH (ml) CNaOH (N) CCH3COOH (N) Phenol phtalein 10 2,8 0,1 0,028 Phenol phtalein 10 2,7 0,1 0,027 Metyl orange 10 2,6 0,1 0,026 Metyl orange 10 2,6 0,1 0,026 II/ Trả lời câu hỏi Khi thay đổi nồng độ HCl NaOH, đường cong chuẩn độ có thay đổi hay khơng, sao? - Khi thay đổi nồng độ HCl NaOH, đường cong chuẩn độ không thay đổi phương pháp chuẩn độ HCl Bằng NaOH xác định dựa phương trình: HCl + NaOH = NaCl + H2O và: CHClVHCl = CNaOHVNaOH - Với VHCl CNaOH cố định nên CHCl tăng hay giảm VNaOH tăng hay giảm theo Từ ta suy độ thay đổi, mở rộng thu hẹp lại đường cong chuẩn độ không đổi Lập luận tương tự thay đổi CNaOH 13 Việc xác định nồng độ axit HCl thí nghiệm cho kết xác hơn, sao? Việc xác định nồng độ axit HCl thí nghiệm 3, thí nghiệm cho kết xác Vì phenol phtalein giúp xác định màu tốt hơn, rõ rang Từ kết thí nghiệm 4, việc xác định nồng độ dung dịch axit acetic thị màu xác hơn, sao? Từ kết thí nghiệm 4, việc xác định nồng độ dung dịch axit acetic phenol phtalein xác hơn, Vì mơi trường axit phenol phtalein khơng có màu, chuyển sang có màu tím mơi trường bazơ Chúng ta phân biệt xác Cịn metyl orange chuyển từ đỏ mơi trường axit, sang vàng cam môi trường bazơ nên ta khó phân biệt xác Trong phép phân tích thể tích đổi vị trí NaOH axit kết có thay đổi khơng, sao? Trong phép phân tích thể tích đổi vị trí NaOH axit kết khơng thay đổi, Vì chất thị ln đổi màu điểm tương đương Tuy nhiên đổi ta khó xác định màu nên có sai số chút 14 ... 4g nNH4Cl = 4/ 53.5 = 0.0748 mol Nhiệt độ (oC) Lần Lần Lần t1 36 35 35 t2 32 31 32 Q (cal) 23 4 23 4 175,5 3 128 ,3 422 3 128 ,3 422 23 46 ,25 67 ∆H (cal/mol) ∆Htb (cal/mol) 28 67,6470 Tính mẫu giá trị Q vá... (oC) t1 t2 t3 Q (cal) Qtrung bình (cal) Lần 36 35 41 29 9.75 27 2.5 ∆H (cal/mol) -11 626 ,68 ∆Η = − Lần 35 35 40 27 2.5 Lần 36 35 40 24 5 .25 Lần Lân Lần 36 40 23 4 -9360 36 41 29 2,5 -11700 35 40 29 2,5 -11700... nồng độ Na2S2O3 H2SO4 làm tăng tốc độ phản ứng Biểu thức tính vận tốc phản ứng Bậc phản ứng : 1.075 + 0. 32 = 1.395 Cơ chế phản ứng viết sau: H2SO4 + Na2S2O3 → Na2SO4 + H2S2O3 (1) H2S2O3 → H2SO3 +