TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TPHCM PDF

Preview

Summary

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TPHCM ------------------------ Giáo viên hướng dẫn: Võ Nguyễn Lam Uyên Nhóm: 8 Lớp: HC17HC07 Thành viên: Nguyễn Thị Thanh Ngân (1712287) Nguyễn Thị Thu Ngân (1712288) Nguyễn Khánh Linh (1711962) Năm học: 2017 – 2018  Báo cáo thí nghiệm Hóa Đại cương...

Description

TR NG ĐẠI H C BÁCH KHOA ĐẠI H C QU C GIA TPHCM

------------------------

Giáo viên hướng dẫn: Võ Nguyễn Lam Uyên Nhóm: 8 Lớp: HC17HC07 Thành viên: Nguyễn Thị Thanh Ngân (1712287) Nguyễn Thị Thu Ngân (1712288) Nguyễn Khánh Linh (1711962) Năm học: 2017 – 2018 

Báo cáo thí nghiệm Hóa Đại cương

BÀI 2: NHIỆT PHẢN ỨNG

I. Thực hành: 1. Xác đ nh nhiệt dung của nhiệt l ợng k : - Công thức cần dùng: Q = (moco + mc) Δt (2.1) - Trong đó: moco: nhiệt dung của nhiệt lượng kế (cal/độ) mc: nhiệt dung của dung dịch trong nhiệt lượng kế (cal/độ) - Chú ý: m: cân/đo thể tích c: tra sổ tay moco: xác định bằng thực nghiệm - Các xác định moco: t2 t3 o 50ml nước 60 C Dùng phễu đổ t1 vào cho vào NLK 2 t2, để 2 phút phút Khi đó: Nhiệt do nước nóng và becher tỏa ra = nhiệt nước lạnh hấp thu (mc + moco)(t2 – t3) = mc(t3 – t1) ((t3-t1)-(t2-t3)) (2.2) trong đó: m – khối lượng 50ml nước moco = mc (t2-t3) 2. Xác đ nh hiệu ứng nhiệt của phản ứng trung hòa HCl và NaOH: t1 50ml nước nhiệt độ phòng cho vào becher

t1 Dùng buret lấy 25ml dd NaOH vào becher 100ml

t2 Dùng buret lấy 25ml dd HCl 1M vào NLK

C muối 0,5M = 1 cal/độ, D = 1,02 g/ml

t3 Dùng phễu đổ nhanh t1 vào t2, khuấy đều Tìm Q theo công thức (2.1)  ΔH

Page 2

Báo cáo thí nghiệm Hóa Đại cương

3. Xác đ nh nhiệt hòa tan CuSO4 khan – kiểm tra đ nh luật Hess: t1 Cho 50ml nước vào NLK

t2 Cho nhanh 4g CuSO4 vào NLK, khuấy đều

Cân 4g CuSO4 khan

Tìm Q theo công thức (2.1)  ΔHht 4. Xác đ nh nhiệt hòa tan NH4Cl Tương tự mục 3 nhưng thay CuSO4 bằng NH4Cl II. K t quả thí nghiệm  Thí nghiệm 1: Xác định nhiệt dung riêng của nhiệt lượng kế. Nhiệt độ oC

Lần 1

t1

29

t2 t3 moco (cal/độ)

62 46 3,125

Tính giá trị moco: moco=

mc.

(t3 – t1) – (t2 – t3) t2 – t3

= 50.1.

(46 – 29) – (62 – 46) 62 - 46

=3,125

 Thí nghiệm 2: Xác định hiệu ứng nhiệt của phản ứng trung hòa HCl và NaOH. Nhiệt độ oC

Lần 1

Lần 2

Lần 3

t1 t2 t3 Q (cal)

29 29 31 106,25

29 29 31 106,25

29 29 31 106,25 Page 3

Báo cáo thí nghiệm Hóa Đại cương

106,25 4250 4250 4250 (t1 + t2) (29 + 29) Q = (moco + mHClcHCl + mNaClcNaCl) (t3 - 2 ) = (3,125 + 25 + 25)(31 ) 2 Q trungbinh (cal) ΔH (cal/mol)

= 106,25 (cal) Q 106.25 ΔH = n = 0.025 = 4250 (cal/mol) Nếu t1 ≠ t2 thì Δt tính bằng hiệu số giữa t3 và

(t1 + t2) 2

(Tính mẫu 1 giá trị Q)

 Thí nghiệm 3: Xác định nhiệt hòa tan CuSO4 khan, kiểm tra định luật Hess: Nhiệt độ oC

Lần 1

Lần 2

29 29 t1 34 34 t2 285,625 285,625 Q (cal) 285,625 Q trungbinh (cal) -11425 -11425 ΔH (cal/mol) Q = (moco + mH2OcH2O + mCuSO4cCuSO4)(t2 – t1) = (3,125 + 50 + 4)(34 – 29) = 285,625 (cal) Q 285.625 ΔH = n = 0.025 = 11425 (cal/mol) Do đây là quá trình tỏa nhiệt nên ΔH mang dấu “ – “.  Thí nghiệm 4: Xác định nhiệt độ hòa tan NH4Cl:

Lần 3 29 34 285,625 -11425

Nhiệt độ oC

Lần 1

Lần 2

Lần 3

t1 t2 Q (cal) Q trungbinh (cal) ΔH (cal/mol)

29 25 -228,5

29 25 -228,5 -228,5 3056,188

29 25 -228.5

3056,188

3056,188

Page 4

Báo cáo thí nghiệm Hóa Đại cương

Q = (moco + mH2OcH2O + mNH4ClcNH4Cl) (t2 – t1) = (3,125 + 50 + 4)(25 – 29) = -228,5 (cal) Q -228.5 ΔH = n = 8 = -3056,188 (cal/mol) 107 Do đây là quá trình thu nhiệt nên H mang dấu “+”. III. Câu h i: 1. ΔHth của phản ứng HCl + NaOH NaCl + H2O sẽ được tính theo số mol HCl hay NaOH khi cho 25ml dung dịch HCl 2M tác dụng với 25ml dung dịch NaOH 1M? Tại sao? Trả lời: nNaOH = 0,025 mol nHCl = 2.0,025 = 0,05 mol NaOH + HCl  NaCl 0,025 0,025 NaOH phản ứng hết, tính theo NaOH.

+

H2O

2. Nếu thay HCl 1M bằng HNO3 1M thì kết quả thí nghiệm 2 có thay đổi hay không? Trả lời: Không thay đổi vì HCl và HNO3 đều là axit mạnh, phân li hoàn toàn và đây là phản ứng trung hòa. 3. Tính ΔH3 bằng lí 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 dụng cụ đong thể tích hóa chất. - Do sunfat đồng bị hút ẩm. - 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? Trả lời: - Theo định luật Hess: ΔH3 = ΔH1 + ΔH2 = -18,7 + 2.8 = -15,9 kcal/mol = -15900 cal/mol - Theo thực nghiệm: Page 5

Báo cáo thí nghiệm Hóa Đại cương

ΔH3 = -11425 cal/mol Chênh lệch quá lớn - Theo em mất nhiệt lượng do nhiệt lượng kế là quan trọng nhất, do quá trình thao tác không chính xác, nhanh chóng dẫn đến thất thoát nhiệt ra bên ngoài. - Sunfat đồng khan bị hút ẩm, lấy và cân không nhanh và cẩn thận dễ làm cho CuSO4 hút ẩm nhanh ảnh hư ng đến hiệu ứng nhiệt CuSO4.5H2O.

BÀI 4: XÁC ĐỊNH BẬC PHẢN ỨNG I. Thực hành: 1. Xác đ nh bậc phản ứng theo Na2S2O3: TN

ng nghiệm Erlen V (ml) H2SO4 0,4M V (ml) Na2S2O3 0,1M V (ml) H2O 1 8 4 28 2 8 8 24 3 8 16 16 - Dùng pipet vạch lấy axit cho vào ống nghiệm. - Dùng puret cho nước vào 3 erlen. - Sau đó tráng buret bằng Na2S2O3 0,1M rồi tiếp tục dùng puret cho Na2S2O3 vào 3 erlen. - Lần lượt cho phản ứng từng cặp ống nghiệm và erlen như sau: o Đổ nhanh axit trong ống nghiệm vào erlen. o Bấm đồng hồ (khi 2 dung dịch tiếp xúc nhau). o Lắc nhẹ sau đó để yên quan sát, khi vừa thấy dung dịch chuyển sang đục thì bấm đồng hồ. - Lặp lại TN lấy giá trị trung bình. 2. Xác đ nh bậc phản ứng theo H2SO4: Làm tương tự thí nghiệm 1 với lượng axit và Na2S2O3 theo bảng sau: TN 1 2 3

ng nghiệm V (ml) H2SO4 0,4M 4 8 16

Erlen V (ml) Na2S2O3 0,1M 8 8 8

V (ml) H2O 28 24 16

Page 6

Báo cáo thí nghiệm Hóa Đại cương

II. K t quả thí nghiệm: 1. Bậc phản ứng theo Na2S2O3: TN 1 2 3

Nồng độ ban đầu (M) Na2S2O3 H2SO4 0,1 0,4 0,1 0,4 0,1 0,4

Δt1

Δt2

ΔtTB

121 62 29

123 63 31

122 63 30

Từ ΔtTB của TN1 và TN2 xác định m1 (tính mẫu): t lg 1 t2 m1 0,953 lg 2 Từ ΔtTB của TN2 và TN3 xác định m2: t lg 2 t3 m2 1,070 lg 2 Bậc phản ứng theo Na2S2O3 = 2. Bậc phản ứng theo H2SO4:

m1 m2 2

TN [Na2S2O3] [H2SO4] 0,1 0,4 1 0,1 0,4 2 0,1 0,4 3 Từ ΔtTB của TN1 và TN2 xác định n1: t lg 1 t2 n1 0,110 lg 2

0,953 1,07 1,0115 2 Δt1 69 63 57

Δt2 67 63 56

ΔtTB 68 63 57

Từ ΔtTB của TN2 và TN3 xác định n2: t lg 2 t3 0,144 n2 lg 2 Page 7

Báo cáo thí nghiệm Hóa Đại cương

Bậc phản ứng theo H2SO4

n1 n2 2

0,110 0,144 2

0,127

III.Trả l i câu h i: 1. Trong TN trên, nồng độ của Na2S2O3 và của H2SO4 đã ảnh hưởng thế nào lên vận tốc phản ứng? Viết lại biểu thức tính vận tốc phản ứng. Xác định bậc của phản ứng. Trả lời: - Nồng độ Na2S2O3 tỉ lệ thuận với tốc độ phản ứng, nồng độ H2SO4 hầu như không ảnh hư ng đến tốc độ phản ứng. - Biểu thức tính vận tốc: V = k.[Na2S2O3]1,0115.[H2SO4]0,127 - Bậc của phản ứng: 1,0115 + 0,127 = 1,1385 2. Cơ chế của phản ứng trên có thể được viết như sau: H2SO4 + Na2S2O3  Na2SO4 + H2S2O3 H2S2O3  H2SO3 + S 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 H2SO4 luôn luôn dư so với Na2S2O3. Trả lời: - (1) là phản ứng trao đổi ion nên tốc độ phản ứng xảy ra rất nhanh. - (2) là phản ứng tự oxi hóc khử nên tốc độ phản ứng xảy ra rất chậm.  Phản ứng (2) là phản ứng quyết định tốc độ phản ứng. 3. Dựa trên cơ sở của phương pháp thí nghiệm thì vận tốc xác định được trong các thí nghiệm trên được xem là vận tốc trung bình hay vận tốc tức thời? Trả lời: - Vận tốc được xác định bằng ΔC/Δt vì ΔC~0 (biến thiên nồng độ của lưu huỳnh không đáng kể trong khoảng th i gian Δt ) nên vận tốc trong các thí nghiệm trên được xem là vận tốc tức th i. 4. Thay đổi thứ tự cho H2SO4 và Na2S2O3 thì bậc phản ứng có thay đổi hay không? Tại sao? Trả lời: - Thay đổi thứ tự cho H2SO4 và Na2S2O3 thì bậc phản ứng không thay đổi. một nhiệt độ xác định bậc phản ứng chỉ phụ thuộc vào bản chất của hệ (nồng độ, nhiệt độ, diện tích bề mặt, áp suất) mà không phụ thuộc vào thứ tự chất phản ứng.

Page 8

Báo cáo thí nghiệm Hóa Đại cương

BÀI 8: PHÂN TÍCH THỂ TÍCH I. Thực hành: 1. Thí nghiệm 1: - Xây dựng đư ng cong chuẩn độ 2. Thí nghiệm 2: - Chuẩn độ axit – bazo với thuốc thử phenol phtalein - Tráng buret bằng NaOH 0,1N, cho NaOH 0,1N vào buret. - Dùng pipet 10ml lấy 10ml dd HCl cho vào erlen 150ml, thêm 10ml nước cất + 2 giọt phenol phtalein. - Tiến hành chuẩn độ 3. Thí nghiệm 3: - Tương tự thí nghiệm 2, thay phenol phtalein bằng metyl orange (đỏ  cam) 4. Thí nghiệm 4: - Tương tự thí nghiệm 2, thay HCl bằng axit axetic - Làm thí nghiệm 4 lần, 2 lần đầu: phenol phtalein, 2 lần sau: metyl orange. II. K t quả thí nghiệm: Xử lí kết quả thí nghiệm: 1. Thí nghiệm 1: Xác định đư ng cong chuẩn độ HCl bằng NaOH.

Page 9

Báo cáo thí nghiệm Hóa Đại cương

Xác định: pH điểm tương đương: 7,26. Bước nhảy pH: từ pH 3,36 đến pH 10,56. Chất chỉ thị thích hợp: phenolphthalein.

2. Thí nghiệm 2: Điền đầy đủ các giá trị vào bảng sau: Lần VHCl (ml) VNaOH (ml) 1 10 9,7 2 10 9,7 CtbHCl = 0,097 N 3. Thí nghiệm 3: Điền đầy đủ các giá trị vào bảng sau:

CNaOH (N) 0,1 0,1

CHCl (N) 0,097 0,097

Sai s 0,00 0,00

Lần VHCl (ml) VNaOH (ml) 1 10 9,6 2 10 9,7 4. Thí nghiệm 4: Điền đầy đủ các giá trị vào bảng sau:

CNaOH (N) 0,1 0,1

CHCl (N) 0,096 0,097

Sai s 0,0005 0,0005

VNaOH (ml)

CNaOH (N)

10,5 3,4

0,1 0,1

CCH3COOH (N) 0,105 0,034

Lần

Chất chỉ th

1 2

Phenol phtalein Metyl orange

VCH3COOH (ml) 10 10

III. Trả l i câu h i: 1. Khi thay đổi nồng độ HCl và NaOH, đường cong chuẩn độ có thay đổi hay không? Tại sao? Trả lời: - Khi thay đổi nồng độ HCl và NaOH, đư ng cong chuẩn độ không thay đổi do phương pháp chuẩn độ HCl bằng NaOH được xác định dựa trên phương trình: HCl + NaOH  NaCl + H2O CHCl.VHCl = CNaOH.VNaOH - Với VHCl và CNaOH cố định nên khi CHCl tăng hay giảm thì VNaOH cũng tăng hay giảm theo. Từ đó ta suy ra, dù m rộng ra hay thu hẹp lại thì đư ng cong chuẩn độ không đổi. Page 10

Báo cáo thí nghiệm Hóa Đại cương

- Tương tự đối với trư ng hợp thay đổi nồng độ NaOH.

2. Việc xác định nồng độ axit HCl trong các thí nghiệm 2 và 3 cho kết quả nào chính xác hơn? Tại sao? Trả lời: - Xác định nồng độ axit HCl trong thí nghiệm 2 cho kết quả chính xác hơn. Vì phenol phtalein giúp ta xác định màu chính xác hơn, rõ ràng hơn, do chuyển từ không màu sang hồng nhạt , dễ nhận thấy hơn từ màu đỏ sang da cam. 3. Từ kết quả thí nghiệm 4, việc xác định nồng độ dung dịch axit axetic bằng chỉ thị màu nào chính xác hơn? Tại sao? Trả lời: - Phenol phtalein chính xác hơn metyl orange vì axit axetic là axit yếu nên điểm định mức lớn hơn 7 nên dùng phenol phtalein thì chính xác hơn metyl orange (bước nhảy 3,0 – 4,4 cách quá xa). 4. Trong phép phân tích thể tích, nếu đổi vị trí của NaOH và axit thì kết quả có thay đổi không? Tại sao? Trả lời: - Không thay đổi vì đây cũng chỉ là phản ứng cân bằng.

----------------H T----------------

Page 11...